第十四章35kV變電站保護(hù)整定值計(jì)算實(shí)例

1、第十四章35kV變電站保護(hù)整定值計(jì)算實(shí)例在第十三章中介紹了35kV變電站各微機(jī)保護(hù)單元保護(hù)定值計(jì)算的方法，下面以一個(gè)35kV變電站為實(shí)例，進(jìn)行定值計(jì)算，以說明變電站定值計(jì)算的步驟、常用計(jì)算方法以及計(jì)算中所遇到的各種問題的處理方法。§14-1示例變電站的主接線某變電站的簡(jiǎn)化主接線圖如圖141所示，圖中各設(shè)備及線路參數(shù)如下:TA500/5-TAdTA怡1200/5600/512U3U10.5kVTA100/5丫ITA300/5TA300/541TTA100/5丫ITATATATA300/5丫10.5kV11C入入TA100/5IS2ST200/5r1200/5KJ150/5十TATA20

2、0/54S6S5S3STA300/5e-nTA100/5TATA250/5100/5.丄亠TTT7S8S2C圖141示例變電站的主接線14-L135kV線路參數(shù)一. 35kV線路35kV線路1U線路長(zhǎng)30Km，導(dǎo)線為L(zhǎng)GJ-240,對(duì)側(cè)接于大電網(wǎng)（可視為無窮大電源）。二. 35kV線路2U：35kV線路2U線路長(zhǎng)45Km,導(dǎo)線為L(zhǎng)GJ-95,對(duì)側(cè)接于一個(gè)35kV線路終端電站。三. 35kV線路3535kV線路3U線路長(zhǎng)22矗，導(dǎo)線為L(zhǎng)GJ-120,對(duì)側(cè)為一中型水電站，電站主要參數(shù)如下：電站裝機(jī)容量為3X16MW,COS二0.8,發(fā)電機(jī)短路電抗為12%。電站主接線為11G為發(fā)變組單元接線，升壓變

3、11T容量為20MW短路電抗為7%,12G、13G接成擴(kuò)大單元，升壓變12T容量為40MVA,額定短路電抗7%。14-1.2主變變電站的兩臺(tái)主變型號(hào)相同，主要參數(shù)為：額定容量：5MVA額定電壓:(35+3X2.5%)/10.5短路電抗：7.5%14-1.310kV線路參數(shù)一. 10kV無源線路電站10kV線路8條，其中有源線路兩條，無源線路6條，10kV無源線路所用架穿空導(dǎo)線均為L(zhǎng)GJ-120,其中1S最短，為6Kin;5S最長(zhǎng)，為36Km,其余線路長(zhǎng)度分別為2S長(zhǎng)llKm、3S長(zhǎng)27Km、7S長(zhǎng)17Km、8S長(zhǎng)9.5Km。二. 10kV有源線路1. 有源線路4S：有源線路4S長(zhǎng)12Kin,導(dǎo)

4、線為L(zhǎng)GJ-95,對(duì)側(cè)為一小型水電站，電站主要參數(shù)如下：裝機(jī)容量為2X1.25MW,發(fā)電機(jī)額定COS=0.8,發(fā)電機(jī)短路電抗為18%,變壓器短路電抗為8%。主接線為擴(kuò)大單元式，升壓變?nèi)萘?MVA。2. 有源線路6S,有源線路6S長(zhǎng)16Kin,導(dǎo)線為L(zhǎng)GJ-120,對(duì)側(cè)為一小型水電站，電站的基本參數(shù)如下：裝機(jī)容量為2X2MW,COS=0.8,發(fā)電機(jī)短路電抗為14%。電站主接線為擴(kuò)大單元接線，升壓變?nèi)萘繛?MVA,短路電抗為&5%。14-1.4補(bǔ)償電容變電站10kV母線上接有兩組補(bǔ)償電容1C、2C。1C、2C相同，其主要參數(shù)為：容量2000KVAR,額定電壓11kVo電容采用單星形接線，每

5、相為單臺(tái)密集型電容，電容由3段構(gòu)成，每段有15只電容并聯(lián)，每只電容經(jīng)熔絲相聯(lián)。為防止沖擊電流，每相串聯(lián)一個(gè)電抗為5Q的電抗器。§14-235kV線路保護(hù)定值計(jì)算14-2.1計(jì)算35kV線路整定值的等值電路為計(jì)算整定值時(shí)物理概念清楚，在本例的計(jì)算中，均采用實(shí)名制，采用實(shí)名制時(shí)，必須將不同電壓等級(jí)的電源及設(shè)備阻抗等參數(shù)，折合到計(jì)算定值設(shè)備所在母線的電壓等級(jí)上。計(jì)算35kV線路保護(hù)整定值時(shí)，須將10kV有源線路的電源及升壓變內(nèi)阻，主變阻抗等折合到35kV母線上。折合的原則是，電源電壓乘以變壓器變比，變?yōu)?5kV等級(jí)電壓，有源線路阻抗，電源內(nèi)阻等，乘以升壓比的平方。一. 定值計(jì)算的幾個(gè)假定在

6、定值計(jì)算中，作如下假設(shè)1. 為計(jì)算簡(jiǎn)單，在阻抗計(jì)算中，如X>3R,則忽略電阻R。2. 為計(jì)算簡(jiǎn)單，變壓器、發(fā)電機(jī)等的內(nèi)阻抗中，忽略電阻，認(rèn)為為純電抗二. 各線路及設(shè)備阻抗的計(jì)算根據(jù)給定參數(shù)，計(jì)算出各線路及設(shè)備，折合到35kV側(cè)的參數(shù)如圖142所示，圖中35kV線路電阻由導(dǎo)線截面查手冊(cè)得到單位長(zhǎng)度(Km)電阻，再乘導(dǎo)線長(zhǎng)度得到，10kV線路電阻，電抗由實(shí)際值再乘以(35/10.5)2得到。14-2.235kV線路整定值計(jì)算簡(jiǎn)單起見為使35kV線路整定值計(jì)算簡(jiǎn)單起見，對(duì)圖14-2的等值電路進(jìn)行簡(jiǎn)化，簡(jiǎn)化中，凡同一支路X>3R時(shí)，將R忽略，只保留電抗X,圖143為簡(jiǎn)化后的等值電路，圖中3

7、U支路的發(fā)電站電抗乙訂為：Zv/1=(8.9+5.2)/(4.45+2.6)=4.710kV有源支路及主變內(nèi)阻拆合阻抗為:Zv/2=(85.9+35.9+53.3/7(51.9+25.2+71.1)+(17.15/17.15)圖14-2示例35kV線路保護(hù)定值的等值電路在10kV線路簡(jiǎn)化計(jì)算中，因各支路電阻均小于lx，故均忽略R。3一1U支路電流速斷保護(hù)定值的計(jì)算1. 1U支路在最大運(yùn)行方式下末端3相短路的最大電流。1U末端短路時(shí)，電源內(nèi)阻抗Zxt為。Z*=(5.9+丿47)88.8=4.43+>11.96/二Ep二385001Dmax(ZA7+ZL)y3X100X1(4.43+jll.

8、96)|38573x25.4=8.75A取靈敏系數(shù)為12,則電流速斷保護(hù)整定值為：7=1.27=1-2x8.75=10.542. 電流速斷保護(hù)的靈敏度校驗(yàn)設(shè)發(fā)電機(jī)11G不運(yùn)行，10kV側(cè)電源全停時(shí)，為1U的最小運(yùn)行方式，這時(shí)，在線路的15%處發(fā)生兩相短路時(shí)，根據(jù)圖14-2,其短路電流為：(2)lDmiii38500-2x0.15x(4+)12)+丿445+丿26+丿88+5.9385002半“002鵲皿31.2.定,三.由于在線路15%處短的人欽訕比/心“小，故電流速斷的有效保護(hù)范圍15%；應(yīng)改用電流閉鎖電壓速斷保護(hù)。電流閉鎖電壓速斷保護(hù)定值的計(jì)算電流閉鎖電壓速斷按正常運(yùn)行時(shí)線路的75%處三相

9、短路電流來整定，設(shè)1U在10kV電源不投入，3U對(duì)側(cè)3臺(tái)發(fā)電機(jī)均設(shè)入時(shí)為正常運(yùn)行方式，則閉鎖電流整定值為:.38500g"-V3|0.75x(4+j12)+丿47+5.9+丿88|xl00=卄a/3xV8.92+22.52電壓速斷定值的計(jì)算電壓速斷定值按正常運(yùn)行方式下，在線路75%處三相短路時(shí)母線上的殘余電壓來整故有:Ug=V3/W2X/I.X0.75Z1L/nv=V3x9.2xlOOx0.75x|4+J12|/2=43.2V限時(shí)電流速斷保護(hù)定值因此處無下一級(jí)線路保護(hù)的參數(shù)，不考慮與下一級(jí)保護(hù)的配合，可不設(shè)置限時(shí)電流速斷保護(hù)，如要設(shè)置，可按本線路末端三相短路有一定的靈敏度來考慮。因下

10、一級(jí)線路的速斷保護(hù)可保護(hù)線路的15%,假定下級(jí)配合線路參數(shù)與1U相同，則在最小運(yùn)行方式、且下一級(jí)電站電源不投入情況下，下一級(jí)線路15%處短路時(shí)的短路電流為：385002x1.15x(44-)12)+5.9+丿445+丿26+jg.8xnu38500_2x/10.5+29.65xlOO=6.1A,取/咖2-61A由于用此法計(jì)算出的Iszd2其靈敏系數(shù)可能不符合要求，故不能作為本線路的主保護(hù),應(yīng)用過流保護(hù)作為主保護(hù)。限時(shí)電流速斷的延時(shí)取0.3s。四. 低壓?jiǎn)?dòng)的過流保護(hù)由于本保護(hù)帶有方向，故過流僅考慮由本母線向1U對(duì)側(cè)供電的最大負(fù)荷，設(shè)在本站1U、4S、6S對(duì)側(cè)電站全投入時(shí)，可向1U對(duì)側(cè)送出的最大

11、負(fù)荷電流為300A（一次值）。1.過流保護(hù)電流整定值Ilgzda.過流保護(hù)的電流整定值計(jì)算過流保護(hù)定值為：厶咖=/>Kfi取Kk=1.20、如0.9,則有：£=1，20x3.00/100=4.0A以do.9b.過流保護(hù)整定值的靈敏度校驗(yàn)3852xa/9.92+27.852由于本線路限時(shí)電流速斷保護(hù)不設(shè)或靈敏度不夠，過流保護(hù)應(yīng)按近后備校驗(yàn)靈敏度，即按線路末端兩相短路來校驗(yàn)，在最小運(yùn)行方式下，線路末端兩相短路時(shí)，其/(2)-E“_皿山一2(Z“+Z/<_38500_2x|4+J12+5.9+丿88+丿26+；4.45xl00短路電流為:=6.51A心“鼠訂人創(chuàng)=6.51/4.

12、0=1.63由于KLra>1.5,故滿足作本線路近后備保護(hù)的靈敏度要求。2.低電壓定值Ulqzd的計(jì)算a.低電壓定值的計(jì)算低電壓定值為:取最低工作電壓Unnn為額定電壓的0.9倍，即90V,可靠系數(shù)Kku為1.1,電壓返回系數(shù)KfU為l.lo則：當(dāng)1U末端兩相短路時(shí)，母線的殘余電壓為:b.低電壓定值的靈敏度由于電壓的靈敏系數(shù)1.2,故能保證故障時(shí)，保護(hù)可靠啟動(dòng)的要求。3.過流保護(hù)的延時(shí)整定值過流保護(hù)的延時(shí)比下一級(jí)線路的延時(shí)多一個(gè)時(shí)間階梯。即：=V3x6.51x742+122x100/350=40.75V粘為1U對(duì)側(cè)電站35kV母線上線路過流保護(hù)的最長(zhǎng)延時(shí)，At取0.3so14-2.335

13、kV線路2U的保護(hù)定值一. 2U電流速斷保護(hù)定值1.電流速斷保護(hù)定值bszda.電流速斷保護(hù)電流定值6zd的計(jì)算：在最大運(yùn)行方式（全部電源投入）下，2U末端三相短路的短路電流為：凋Z“/Z3L/Z0L+Z2Ln2i38500凋(4+；12)/(5.9+J13.5)/；88.8+14.9+J18|x40385001A=J2pL=1-2x18.9=22.7Ab電流速斷的保護(hù)范圍計(jì)算設(shè)1U與10kV部分電源不投入為最小運(yùn)行方式，此時(shí)僅1113G投入，則電流速斷的最小保護(hù)范圍為:2min丄（z）x/max7Vr.vrmaxz乙2llszd式中：Z21為2U單位長(zhǎng)度的阻抗，其值為70.332+0.42=

14、0.51861鬧2=22.7xn2j=907.2Zxt.喚為3U支路的總阻抗,其值為5.9+J15.5。故:2min10.518638500X（2x907.2Z-54.45-'（5-9+；15-5）6.630.5186=12.8K電流速斷保護(hù)范圍為:K2x=L2min/L2=12.8/45=0.28因K2x>0.15,故電流速斷保護(hù)的有效保護(hù)范圍符合要求。二. 限時(shí)電流速斷保護(hù)1. 限時(shí)電流速斷保護(hù)電流整定值I2szd2a. 限時(shí)電流速斷電流定值I2szd2的計(jì)算設(shè)2U對(duì)側(cè)為35kV終端變電站，電站正常運(yùn)行的最大負(fù)荷為150,電站負(fù)荷中有部分電動(dòng)機(jī)，其綜合自啟動(dòng)系數(shù)Kzq=1.3

15、,所有10kV出線中，電流速斷的最大值折合到35kV側(cè)為240Ao按上一級(jí)限時(shí)電流速斷保護(hù)與下一級(jí)電流速斷保護(hù)配合的原則，2U的限時(shí)電流速斷保護(hù)定值為：?2咖2=KJ如/心=1.2x240/40=7.2Ab. 限時(shí)電流速斷保護(hù)的靈敏度校驗(yàn)在最小運(yùn)行方式下，在線路2U末端兩相金屬性短路時(shí)的短路電流為：J(2)=3850027(14.9+5.9)2+(18+8.8+4.7)2x40=12.7A限時(shí)電流保護(hù)的靈敏系數(shù)為：心“蠹2引2=12.7/7.2=1.76I大IKl_m>1.5,故滿足靈敏度要求。3. 限時(shí)電流速斷時(shí)限tszd限時(shí)電流速斷的延時(shí)一般取一個(gè)時(shí)間階梯，取0.30.5s。三. 低

16、壓?jiǎn)?dòng)的過流保護(hù)的定值計(jì)算1.過流整定值12哪的計(jì)算a.過電流定值Rgzd的計(jì)算由于負(fù)荷中有電動(dòng)機(jī)，考慮電動(dòng)機(jī)的自啟動(dòng)時(shí)，過流定值的計(jì)算公式為:，2gzd=(KkK刃IHzJk)叫式中：Kk可靠系數(shù)，取1.2oKzq自啟動(dòng)系數(shù)，為1.3。Kf】一電流返回系數(shù)，取0.9。故有：人問=(1.2x1.3x150/0.9/40=6.54b.過流保護(hù)的靈敏度校驗(yàn)過流保護(hù)按作近后備校驗(yàn)，其靈敏系靈敏為:K“2瓷加2咖=127/6.5=1.95因KLra>1.5,故本線路過流保護(hù)作近后備的靈敏度符合要求。2.啟動(dòng)電壓的計(jì)算因計(jì)算過流定值時(shí)，己按無啟動(dòng)電壓計(jì)算，且已滿足靈敏性要求，因此可不加電壓?jiǎn)?dòng)，直

17、接將啟動(dòng)電壓整定為較高值，如>120Vo3過流保護(hù)的延時(shí)計(jì)算因本線路過流保護(hù)在時(shí)間上要與下一級(jí)變電站過流保護(hù)的最大時(shí)限配合，故其延時(shí)為:,2咖=t敘+也f咖為下一級(jí)變電站過流保護(hù)最大延時(shí)，下一級(jí)為終端變電站，其線路過流延時(shí)一般為0.5s,其主變高低壓側(cè)過流各有兩個(gè)時(shí)間階梯At,取At=0.3s，則有：=0.5+4x0.3=1.75=1.7+0.3=2.0s故:14-2.4線路3U的保護(hù)定值計(jì)算線路3U的保護(hù)定值計(jì)算與1U相同，不再重復(fù)。§14-3主變的保護(hù)定值計(jì)算14-3.1差動(dòng)速斷保護(hù)定值的計(jì)算主變高、低壓側(cè)二次額定電流rS/50005彳1-2.高壓側(cè)額定二次電流：he=麗u

18、仏1"3x35X100=4，12A低壓側(cè)額定二次電流：人=_J_/”=匚°°°x丄=4.584y3Ue"73x10.5300差動(dòng)速斷保護(hù)定值計(jì)算：取hszd為41如則:歸=4x458=1832A三.計(jì)算差動(dòng)平衡系數(shù):乞絡(luò)型/空35=o.64ni2V355V3xl0.5四差動(dòng)速斷的靈敏度校驗(yàn):當(dāng)?shù)蛪簜?cè)出口兩相短路時(shí),由35kV側(cè)電源產(chǎn)生的電流為：V33850052V3x(12/13.5)+18.210038500由低壓側(cè)電源提供的電流為：根據(jù)圖134所示。_V310500"Idmin,2八屁(15.8312.75)x麗_1244，由于此

19、嘰厶反相故有:磕=K皿m+嘰=0.64x屁31+12.4=46.76A監(jiān)億咖=46.76/18.32=2.5因KLm>2,故滿足靈敏度要求：14-3.2差動(dòng)保護(hù)定值計(jì)算一. 最小動(dòng)作差動(dòng)電流計(jì)算：取最小動(dòng)作電流為0.4倍額定電流Ic:d=0.4/2t,=0.4x4.58=1.83A二. 動(dòng)作特性轉(zhuǎn)折點(diǎn)電流1認(rèn)，取為2倍額定電流I：7d=2Q=2x4.58=9.16三. 制動(dòng)系數(shù)Kzzd的計(jì)算，Kzzd的計(jì)算公式為K"討(K仏+")取Kk=1.5Ktx=lfwC=0.1AU=3X0.025=0.075故有K.d=-xl.5x(lx0.1+0.075)=0.13取Kzzd

20、=0.2四. 二次諧波制動(dòng)系數(shù)整定值K2zd二次諧波制動(dòng)系數(shù)取0.15o五. 差動(dòng)保護(hù)的靈敏度校驗(yàn)：根據(jù)差動(dòng)保護(hù)靈敏系數(shù)計(jì)算公式，本例中，差動(dòng)保護(hù)的靈敏系數(shù)為：Kb=-=-=5K如0.2因KLm>2,故滿足靈敏度要求：14-3.3低壓側(cè)復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)的過流保護(hù)一. 過電流定值I嗣的計(jì)算1. 過流定值Igzd的計(jì)算：本例中最多為2臺(tái)變壓器并聯(lián)，不可能按單臺(tái)負(fù)荷的兩倍來計(jì)算最大負(fù)荷，故按躲過主變低壓側(cè)額定電流來整定，故有：1咖=取Kk=1.20,Kfi=0.90,則有：I,=ix4.58=6.10A卻0.92. 過電流的靈敏度校驗(yàn)圖14-4示例變電站拆本文到i（）kv側(cè)的等值電路低壓側(cè)的過流保

21、護(hù)按作線路的過流后備保護(hù)來校驗(yàn)，以線路末端兩相金屬短路的最小短路電流來校驗(yàn)靈敏度，為計(jì)算10kV線路的短路電流，將變電站系統(tǒng)折算到10kV側(cè),折算后的等效電路如圖144所示，為計(jì)算簡(jiǎn)單，忽略有源支路的電阻，這樣做造成的誤差不大，但卻使計(jì)算簡(jiǎn)化了許多。為便于計(jì)算10kV線路短路時(shí)流過變壓器的最小電流，當(dāng)所有電源投入且母聯(lián)接通時(shí)，流過一臺(tái)變壓器的電流最小，故按所有電源投入，母聯(lián)接通來進(jìn)一步簡(jiǎn)化電路，所得等值電路如圖145所示。圖中Ei支路阻抗為1U、3U阻抗及主變阻抗。根據(jù)圖14-5,當(dāng)1S末端兩相金屬性短路時(shí)，其短路電流為：=1396A10500|（八.35/7.53）+1.26+j2.4圖14

22、-5計(jì)算10kV線路短路電流的等值電路流過1臺(tái)變壓器付邊的短路電流為:z-=r1396xi3=578付邊二次電流為:/紆nun=578x丄=9.63A-<mm3001=9.63/6.10=1.58/咖因KLmi>1.2,故可作為IS短路的后備保護(hù)，但因10kV線路中，長(zhǎng)線路（如5S）阻抗很大，其短路電流很小，故變壓器低壓側(cè)的過流保護(hù)不能作長(zhǎng)線路短路的后備保護(hù),必須用高壓側(cè)的負(fù)序過流保護(hù)作不對(duì)稱短路時(shí)的后備保護(hù)。二.低電壓定值Uqzd的計(jì)算1.低電壓整定值：根據(jù)公式:"nun取瓦=1.0匕“取1.05U,=u.=0.9U,=0.9X=94.5mm"100945=n

23、o=81-82低電壓的靈敏度校驗(yàn)當(dāng)1S末端兩相短路時(shí)，母線電壓為:u皿=V3X£諾“=的X1396XJ1.262+2.42X_1_=65V%“Dmax81.865=1.258KLm>1.25,故滿足靈敏度要求:3. 負(fù)序電壓整定值計(jì)算：負(fù)序電壓整定值為：U2次=0.06U2e=0.06x!05=6.3V4. 低壓側(cè)復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)的過流保護(hù)的延時(shí)整定值按躲過10kV出線過流保護(hù)最長(zhǎng)延時(shí)整定取f=0.5s(因10kV出線為終端線路)，過流為一個(gè)時(shí)間階梯即可:取ZV=0.3sQdi=05+03=0.8s(咖2=Qdl+=°8+0.3=1.1$負(fù)序電壓靈敏度不需校驗(yàn)，一般均滿足

24、要求：14-3.4高壓側(cè)復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)的過流保護(hù)一.過流定值I嗣的計(jì)算1.過流整定值Igzd的計(jì)算取Kk=1.3Kfi=0.9貝ij：t.=HX4.12=5.95A弼0.92. 過流的靈敏度校驗(yàn)：當(dāng)?shù)蛪簜?cè)母線高壓側(cè)過流保護(hù)按低壓側(cè)母線兩相短路來校驗(yàn)靈敏度。根據(jù)圖13-7,兩相短路時(shí)，流過變壓器高壓側(cè)的最小短路電流為：八2)=38500%丄Wmm2xj(12/13.5)+)(17.151115.15)x2002=x644.6=32.23A20心=/鳥山咖=32.23/5.95=5.41KLm>1.5,故符合靈敏性要求。二. 低電壓定值Uqzd的計(jì)算取高壓側(cè)母線電壓為啟動(dòng)電壓：U.Ifmin呦

25、_三廠乂k*人加取Kk=1.10KfU-1.10Umin=0.9Uie=90V,得:901.10x1.10=74.4V當(dāng)?shù)蛪簜?cè)母線兩相短路且母聯(lián)分?jǐn)鄷r(shí)，高壓側(cè)母線電壓為:=y3Zh=73x644.6x17.15/350低電壓靈敏系數(shù)數(shù)為：疋_ug述八bnu=54.7V=1.36>1.2554.7因KsPl.25,故靈敏度滿足要求，如遇采用高壓側(cè)母線電壓作過流啟動(dòng)電壓，靈敏度不夠時(shí)，可采用低壓側(cè)母線電壓作啟動(dòng)電壓，或在電流靈敏度很高（KLmi>4）時(shí)，適當(dāng)加大電流定值而取消電壓閉鎖。三負(fù)序電壓整定值的計(jì)算負(fù)序電壓整定值為:U2次=0.06%=0.06xlOO=6V2zd四.延時(shí)計(jì)算對(duì)

26、于降壓變壓器，高壓側(cè)過流保護(hù)的延時(shí)，比低壓側(cè)過流保護(hù)多一個(gè)時(shí)間階梯。5如=%+Ar=0.8+0.3=1.15S"卻+"il+°3=l4$14-3.5負(fù)序過流保護(hù)一.負(fù)序電流整定值l2zd1.負(fù)序電流整定值】2zd的計(jì)算負(fù)序過流定值按躲過正常運(yùn)行時(shí)的最大不平衡電流來整定。5=軋取K=0.15,則得到:Ld=013x412=0.618A2.負(fù)序電流整定值的靈敏度校驗(yàn)：以最長(zhǎng)線路5S末端兩相短路產(chǎn)生的負(fù)序電流來校驗(yàn),當(dāng)5S末端兩相短路時(shí)，根據(jù)圖14-4簡(jiǎn)化得圖146。根據(jù)圖14-6得：5S短路的負(fù)序電流為：”13.5I!J17'5|"7.1584+)1

27、55.6；j80.8IE；5S®385kV圖14-6計(jì)算5S短路流過變壓器負(fù)序電流的等值電路38500521-2a/3x|j12/)13.5+J8.58/J88.8+)155.6+84385002a/3x|(j168.38+84)|3850023x188.2=59.054=5912A88.8流過1臺(tái)變壓器的負(fù)字電流為：亠二88.8+(1213.5+17.15/17.15)QQQ1=59.05xx=25.28488.8+14.932折算成二次值得：厶.22=/z21xh,.=25.28x=1.26A=422/=1-26/0.618=2.04KLm>2o故負(fù)序過流保護(hù)的靈敏度符合要

28、求：由此例可見，負(fù)序過流保護(hù)對(duì)于非對(duì)稱短路有很高的靈敏度。二.負(fù)序過流保護(hù)的延時(shí)負(fù)序過流保護(hù)作為低壓側(cè)過流保護(hù)靈敏度不夠時(shí)的后備保護(hù)，比低壓側(cè)過流保護(hù)的動(dòng)作延時(shí)多一個(gè)時(shí)間階梯，與高壓側(cè)過流保護(hù)延時(shí)相同。14-3.6過負(fù)荷保護(hù)一. 過負(fù)荷電流定值1劇，過負(fù)荷設(shè)于高壓側(cè)，其電流定值/滋=he其中Kk=l.l、Kfi取0.9、Iic=4.12Ao故：Ilr(l4.12=5.044<0.9二. 過負(fù)荷的延時(shí)整定值thzd,只設(shè)過負(fù)荷報(bào)警延時(shí)thzd比高壓側(cè)過流保護(hù)的最大延時(shí)長(zhǎng)一個(gè)時(shí)間階梯：%=flgzd+&取At=0.5s得：也=Gzd+=1.4+0.5=1.9s因這個(gè)時(shí)限很短，在負(fù)荷中

29、有較大電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，可能誤報(bào)警，故可按躲過電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間來整定，一般為1520s較合適。§14-410kV線路整定值的計(jì)算10kV無源線路一般為終端線路，其保護(hù)一般只設(shè)過流和速斷即可，對(duì)于10kV有源線路，當(dāng)設(shè)有方向時(shí)，其保護(hù)系考慮對(duì)側(cè)母線短路時(shí)的情況，可按無源線路處理，現(xiàn)以10kV最長(zhǎng)和最短的線路為例，說明10kV線路整定值的計(jì)算。為計(jì)算簡(jiǎn)單，對(duì)圖14-4合理簡(jiǎn)化后得到計(jì)算10kV線路、電容的整定值的等值電路，如圖147所示。E；®10.5kVjjl.21|1.26+j2.4jjl5.87.56+|14.44S6S丄.丄E.ITjl.54jl.541CIS5S2C5kV1

30、0.5kV圖147計(jì)算線路電容定值的等值電路14-4.110kV線路IS定值的計(jì)算一.電流速斷定值的計(jì)算1.電流速斷定值Ilszd，電流速斷定值為：【血dkAJmax式中，Ildmax最大運(yùn)行方式下，線路末端三相短路時(shí)的最大電流,本例中，兩臺(tái)變壓器并聯(lián)且全部電源投入時(shí)為最大運(yùn)行方式，根據(jù)圖1312得：105005txT-7x(11/12)+(154/154)/158/134+241501050073x(1.13+2.4)x30=51A取Kk=1.2,則I*=1.2x57=68.742-電流速斷的靈敏度校驗(yàn)bn式中為線路的15%處兩相短路，在最小運(yùn)行方式下的短路電流，設(shè)10kV側(cè)電源不投入，兩臺(tái)

31、主變獨(dú)立運(yùn)行時(shí)為最小運(yùn)行方式，則根據(jù)圖14-7得:=70.7A八2)=WOOk/mm2(L1/12)+1.54+2.4x0.15x3070,7687=1.03>l靈敏度校驗(yàn)雖己通過，但因KLm接近于1，保護(hù)范圍仍太小，可改用電流閉鎖電壓速斷。二. 電流閉鎖電壓速斷保護(hù)1閉鎖電流定值計(jì)算：設(shè)兩臺(tái)變壓器獨(dú)立運(yùn)行且全部電源投入時(shí)為正常運(yùn)行方式，按電流閉鎖電壓速斷保護(hù)線路的75%計(jì)算閉鎖電流。E得Z“+0.75Zl105005xV3x(l.l/1.2)1.54/15.8+2.4x0.75-150105001x一73x3.6630皿存55.22. 速斷電壓定值11泅的計(jì)算U曲=V3/16x0.75

32、xZl/；7v=V3xl656x0.75x71.262+2.42/12222100=V3xl656x2.03x=55.5V105三. 過流保護(hù)的定值計(jì)算1. 過流定值Iigzd：本線路為終端線路，設(shè)正常最大負(fù)荷二次電流為4.0A,線路帶有部分電動(dòng)機(jī)，自啟動(dòng)系數(shù)Kizq為1.8則：lgzdKk*Kzq/j/maxik$取Kk=.2、Kfi=0.90o則:仏d=L2xl.8x4.0/0.9=9.6A2. 過流保護(hù)的靈敏度校驗(yàn)：在本例中，10kV線路的過流保護(hù)為線路的主保護(hù)，在最小運(yùn)行方式下，線路末端兩相短路時(shí)，應(yīng)有一定的靈敏度，根據(jù)圖14-7,在最小運(yùn)行方式下，線路末端兩相短路時(shí)的短路電流為：1

33、105005=xx2 (1.1/71.2)+1.54+2.41501=x60105004514=38.84=38.8/9.6=4.04因KLm>1.5,故符合要求:3過流保護(hù)的延時(shí)定值tigzd因10kV為終端線路，故tigzd取一個(gè)時(shí)間階梯0.5s。14-4.210kV線路5s定值計(jì)算一. 電流速斷保護(hù)定值I®d的計(jì)算1. 電流速斷定值hszd,電流速斷定值為:5Dmax式中krnax為在最大運(yùn)行方式下，5末端三相短路時(shí)的最大短路電流，根據(jù)圖14-7得:105005x5加仆一能陋他紛(mi5弟15.813.4)+7.56+;14.4|150X凋兒13+7.56+;14.4|3

34、010500V3xa/7.562+15.532取可靠系數(shù)Kk=1.2。則:I5szd=1.2xll.7=14.0A2. 電流速斷保護(hù)的靈敏度校驗(yàn)：電流速斷的靈敏系數(shù)計(jì)算公式為:/0_1Dminbn式中：/比in為保護(hù)校驗(yàn)處兩相短路，在最小運(yùn)行方式下的短路電流，按規(guī)程規(guī)定，電流速斷的保護(hù)區(qū)不小于線路全長(zhǎng)的15%,取ZLl=0A5Z5,且在兩臺(tái)主變獨(dú)立運(yùn)行，10kV電源不投入時(shí)為最小運(yùn)行方式。則有:515010500x2|j(l.l/1.2)+兒54+0.15x(7.56+J14.4)|105002xV4.272+1.132Kbu=39.6/14=2.83因KLm>l,故電流速斷保護(hù)的有效范

35、圍大于15%,符合靈敏性要求，且因KLm比1大得多，其電流速斷的有效范圍遠(yuǎn)大于15%o二. 過流保護(hù)定值的計(jì)算1. 過流保護(hù)電流整定值15糾，設(shè)正常運(yùn)行的最大負(fù)荷二次電流為3.2A,負(fù)荷中有少量電動(dòng)機(jī)，綜合自動(dòng)化系數(shù)fzq=1.4,取可靠系數(shù)Kk=1.2、Kfi=0.9,則過流定值15哪為:【5咖=KkK詁5h/K,=1.2X1.4X3.2/0.9=5.97A2-過流保護(hù)的靈敏度校驗(yàn)：過流保護(hù)的靈敏度校驗(yàn)公式為:式中：/議H為在最小運(yùn)行方式下，線路終端兩相短路時(shí)的最小短路電流，對(duì)于5S,由圖14-7可得:5150105002|(1.1/1.2方+兒54+7.56+)14.4105002/16.

36、52+7.562Khn=9.64/5.97=1.61因KLm>1.5,故己符合要求，可不加電壓閉鎖。3. 過流保護(hù)的延時(shí)整定值：因?yàn)榻K端線路，過流保護(hù)的延時(shí)整定值可取一個(gè)時(shí)間階梯,H卩t5gzd=At=0.5s§14-5電容保護(hù)的整定值計(jì)算15-5.1限時(shí)電流速斷保護(hù)定值在計(jì)算限時(shí)電流速斷和過流保護(hù)時(shí)，考慮串聯(lián)電抗器后，電容的端電壓達(dá)到llkV。一限時(shí)電流速斷電流定值is限時(shí)電流速斷定值為:式中：Kk為可靠系數(shù)，取2.5,心為電流返回系數(shù)，取0.9,1“為電容額定電流,其值為:則:Is:(l=2.5x3.5/0.9=9.74二限時(shí)電流速斷保護(hù)的靈敏度校驗(yàn)，限時(shí)電流速斷保護(hù)的靈敏系數(shù)計(jì)算公式為:K5=kmin/1式中M紀(jì)un為最小運(yùn)行方式下，電容兩端兩相短路時(shí)的最小短路電流，設(shè)10kV側(cè)電容不投入，則根據(jù)圖13-12,電容兩相短路的短路電流為：八2)10500皿"2(1.1/1.2+1.54)'V=124AKbll=124/9.7=12.8Ki_m>3,故靈敏度符合規(guī)定。二.限時(shí)電流速斷保護(hù)的延時(shí)整定值因短路電流倍數(shù)很大，應(yīng)取較短延時(shí)，取O.lOso14-5.2過流保護(hù)定值的計(jì)算一.過流保護(hù)電流整定值計(jì)算1.過流保護(hù)的電流整定值Igzd，Igzd的計(jì)算公式為:I敘二K/bJJg式中Kk為可靠系數(shù)，取1.25,Kbw為紋波系數(shù)取1