变电站及线路继电保护设计和整定计算

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继电保护定值整定计算公式大全[最新]

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继电保护定值整定计算公式大全1、负荷计算(移变选择):cos de Nca wmk P S ϕ∑=(4-1)式中 S ca --一组用电设备的计算负荷,kVA ;∑P N --具有相同需用系数K de 的一组用电设备额定功率之和,kW 。

综采工作面用电设备的需用系数K de 可按下式计算Nde P P k ∑+=max6.04.0 (4-2) 式中 P max --最大一台电动机额定功率,kW ;wm ϕcos --一组用电设备的加权平均功率因数2、高压电缆选择:(1)向一台移动变电站供电时,取变电站一次侧额定电流,即NN N ca U S I I 131310⨯== (4-13)式中 N S —移动变电站额定容量,kV •A ;N U 1—移动变电站一次侧额定电压,V ; N I 1—移动变电站一次侧额定电流,A 。

(2)向两台移动变电站供电时,最大长时负荷电流ca I 为两台移动变电站一次侧额定电流之和,即31112ca N N I I I =+=(4-14)(3)向3台及以上移动变电站供电时,最大长时负荷电流ca I 为3ca I =(4-15)式中 ca I —最大长时负荷电流,A ;N P ∑—由移动变电站供电的各用电设备额定容量总和,kW ;N U —移动变电站一次侧额定电压,V ; sc K —变压器的变比;wm ϕcos 、ηwm —加权平均功率因数和加权平均效率。

(4)对向单台或两台高压电动机供电的电缆,一般取电动机的额定电流之和;对向一个采区供电的电缆,应取采区最大电流;而对并列运行的电缆线路,则应按一路故障情况加以考虑。

3、 低压电缆主芯线截面的选择1)按长时最大工作电流选择电缆主截面 (1)流过电缆的实际工作电流计算① 支线。

所谓支线是指1条电缆控制1台电动机。

流过电缆的长时最大工作电流即为电动机的额定电流。

NN N N N ca U P I I ηϕcos 3103⨯== (4-19)式中 ca I —长时最大工作电流,A ;N I —电动机的额定电流,A ; N U —电动机的额定电压,V ; N P —电动机的额定功率,kW ; N ϕcos —电动机功率因数;N η—电动机的额定效率。

10KV继电保护整定计算

10KV继电保护整定计算

10KV继电保护整定计算一、基本概念1.电压等级:10KV继电保护整定计算是针对10千伏电压等级的继电保护系统。

2.整定值:继电保护装置中可调整的参数,用于设定继电保护装置的工作条件。

3.故障电流:电气系统中发生故障时的电流。

4.故障类型:电气系统中可能发生的故障类型,包括短路、地故障、过电流等。

二、整定计算步骤1.收集电气系统的参数:包括变电站的变压器容量、电压等级、故障电流等信息。

2.确定继电保护装置类型:根据电气系统的特点和需求,选择适合的继电保护装置类型,如过电流保护、差动保护等。

3.确定整定准则:根据电气系统的要求和标准,确定继电保护装置的整定准则,如选择安全系数和判断准则。

4.确定故障电流值:根据电气系统中可能的故障类型和故障位置,计算故障电流值。

5.计算继电保护装置整定值:根据继电保护装置的类型和整定准则,计算出相应的整定值。

6.校核整定值:通过模拟故障和计算验证,校核继电保护装置的整定值是否满足要求。

7.编写整定计算报告:将整定计算的过程和结果进行文档化记录,便于后续的整定验证和维护工作。

三、例子以过电流保护为例,进行整定计算:1.收集电气系统参数:假设变电站变压器容量为1000MVA,电压等级为10KV。

2.确定继电保护装置类型:选择过电流保护装置。

3.确定整定准则:选择保护系数为1.2,判断准则为设备额定电流的1.5倍。

4.确定故障电流值:假设故障类型为三相短路,电压为10KV,则故障电流为I=1000MVA/(3*10KV)=33.3KA。

5.计算继电保护装置整定值:根据整定准则,整定值为1.2*33.3KA*1.5=59.94KA。

6.校核整定值:通过模拟故障和计算验证,验证整定值是否满足要求。

7.编写整定计算报告:将整定计算的过程和结果进行文档化记录。

以上只是一个简单的例子,实际的整定计算可能会更加复杂,涉及到更多的电气参数和整定准则。

整定计算的结果需要综合考虑电气系统的实际情况和要求,确保继电保护装置能够可靠地工作。

继电保护定值整定计算公式大全最新

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继电保护定值整定计算公式大全1、负荷计算(移变选择) :k deP N( 4-1 )Scacoswm式中 S ca -- 一组用电设备的计算负荷,kVA ;∑ P N -- 拥有相同需用系数 K de 的一组用电设备额定功率之和, kW 。

综采工作面用电设备的需用系数K de 可按下式计算k de0.4 0.6P max( 4-2 )P N式中 P max -- 最大一台电动机额定功率,kW ;coswm -- 一组用电设备的加权平均功率因数2、高压电缆选择:(1)向一台搬动变电站供电时,取变电站一次侧额定电流,即IcaS N 103(4-13)I1N3U 1 N式中 S N —搬动变电站额定容量,kV ?A ;U 1N —搬动变电站一次侧额定电压, V ;I 1N —搬动变电站一次侧额定电流,A 。

(2)向两台搬动变电站供电时,最大长时负荷电流 I ca 为两台搬动变电站一次侧额定电流之和,即I ca I 1 N1 ( S N1S N 2 ) 103 ( 4-14)I 1N 23 U 1 N(3)向 3 台及以上搬动变电站供电时,最大长时负荷电流 I ca 为IcaP N 103KSC( 4-15)3U Ncoswmwm式中 I ca —最大长时负荷电流,A ;P N —由搬动变电站供电的各用电设备额定容量总和,kW ;U N —搬动变电站一次侧额定电压, V ;K sc —变压器的变比;coswm 、 η wm —加权平均功率因数和加权平均效率。

( 4)对向单台或两台高压电动机供电的电缆,一般取电动机的额定电流之和;对向一个采区供电的电缆, 应取采区最大电流; 而对并列运行的电缆线路, 则应按一路故障情况加以考虑。

3、 低压电缆主芯线截面的选择 1)按长时最大工作电流选择电缆主截面 (1)流过电缆的本质工作电流计算① 支线。

所谓支线是指 1 条电缆控制 1 台电动机。

流过电缆的长时最大工作电流即为电动机的额定电流。

继电保护整定计算公式大全

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继电保护整定计算公式大全作者: 日期:继电保护整定计算公式1、负荷计算(移变选择):S k de g P NS caCOS wm (4-1 )式中S ea——组用电设备的计算负荷,kVA;刀P N--具有相同需用系数K de的一组用电设备额定功率之和, 综采工作面用电设备的需用系数K de可按下式计算式中I ca —最大长时负荷电流,A ;P N—由移动变电站供电的各用电设备额定容量总和, kWk de °40.6电P N(4-2 )式中P maL最大一台电动机额定功率,kW;COS wm-- 一组用电设备的加权平均功率因数2、高压电缆选择:(1)向一台移动变电站供电时, 取变电站一次侧额定电流,即1 ea IS N 103I 1N ■—<3U1N(4-13)式中S N—移动变电站额定容量, kV?A;U 1N—移动变电站一次侧额定电压,11N—移动变电站一次侧额定电流,(2 )向两台移动变电站供电时,最大长时负荷电流|ea为两台移动变电站一次侧额定电流之和,即I I I(S N1 S N2)103I ca I1N1 I1N2 3 U1N(4-14)(3)向3台及以上移动变电站供电时,最大长时负荷电流l ea为I caP N 103' 3U N K SC COS wm wm(4-15)kW ;U N —移动变电站一次侧额定电压,V ;K sc —变压器的变比;COS wm 、n wm —加权平均功率因数和加权平均效率。

(4)对向单台或两台高压电动机供电的电缆,一般取电动机的额定电流之和;对向一 个采区供电的电缆,应取采区最大电流; 而对并列运行的电缆线路, 以考虑。

3、低压电缆主芯线截面的选择1)按长时最大工作电流选择电缆主截面 (1 )流过电缆的实际工作电流计算①支线。

所谓支线是指 电动机的额定电流。

② 干线。

干线是指控制 2台及以上电动机的总电缆。

向2台电动机供电时,长时最大工作电流|c a ,取2台电动机额定电流之和,即1ca IN1 IN 2式中 丨一干线电缆长时最大工作电流,caP N —由干线所带电动机额定功率之和,kW ;U N —额定电压,V ;K de —需用系数;-长时最大工作电流,A ;IN-电动机的额定电流, A ; U N电动机的额定电压, V ;P N - 电动机的额定功率, kW ;cosN —电动机功率因数;N电动机的额定效率。

【VIP专享】10KV配电线路继电保护整定计算方案

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35KV塘兴变电站10KV生活临建区线开关继电保护定值整定计算编制:——张亮——审核:———————审定:———————2013年04月28日10KV生活临建区线开关继电保护定值整定计算1.整定计算说明1.1项目概述本方案是为保证海南核电有限公司35KV塘兴变电站10KV生活临建区线安全、连续、可靠供电要求而设的具体专业措施,10KV生活临建区线为双电源1019开关和1026开关供电,所带负荷为7台箱变,其中1019开关取自10KV I段母线,1026开关取自10KV II段母线。

正常运行时电源一用一备,箱变一次系统采用手拉手接线方式,电缆连接,箱变之间可通过箱变间联络开关灵活切换,最高带7台箱变,最低带1台箱变,现1019和1026开关保护装置型号均为WXH-822A微机保护,电流互感器为三相完全星形接线方式。

箱变进线及联络开关为真空负荷开关,无保护功能,仅作为正常倒闸操作使用,变压器高压侧采用非限流型熔芯保护,低压侧为空气开关,带速断、过流及漏电保护。

1.2参考文献1)电力系统继电保护与安全自动装置整定计算2)电力系统继电保护实用技术问答3)电力系统分析4)电力网及电力系统5)电力工程电力设计手册6)许继微机保护测控装置说明书2.线路及系统设备相关参数2.1回路接线图1)电力系统电抗标幺值1. 由35KV昌塘线供电最大运行方式X1﹡=1.96 最小运行方式X1﹡=2.3452.由35KV南塘线供电最大运行方式X10﹡=2.239最小运行方式X10﹡=2.429 2)电缆电抗标幺值X2﹡=X0L Sj/U p 2=0.08*0.545*100/10.52=0.040X3﹡=X0L Sj/U p 2=0.08*0.135*100/10.52=0.010X4﹡=X0L Sj/U p 2=0.08*0.131*100/10.52=0.010X5﹡=X0L Sj/U p 2=0.08*0.265*100/10.52=0.020X6﹡=X0L Sj/U p 2=0.08*0.130*100/10.52=0.010X7﹡=X0L Sj/U p 2=0.08*0.163*100/10.52=0.012X8﹡=X0L Sj/U p 2=0.08*0.205*100/10.52=0.015X9﹡=X0L Sj/U p 2=0.08*0.560*100/10.52=0.0413) 变压器电抗标幺值X11﹡=△Uk% Sj/100S Nt=5.82*100*103/100*1250=4.656X12﹡=△Uk% Sj/100S Nt=5.9*100*103/100*1250=4.720X13﹡=△Uk% Sj/100S Nt=5.79*100*103/100*1000=5.79X14﹡=△Uk% Sj/100S Nt=5.8*100*103/100*800=7.25X15﹡=△Uk% Sj/100S Nt=5.94*100*103/100*1250=4.752X16﹡=△Uk% Sj/100S Nt=5.78*100*103/100*1000=5.78X17﹡=△Uk% Sj/100S Nt=5.91*100*103/100*800=7.3885.等值电路图6短路电流计算6.1 1019带全部负荷1)最大运行方式K1点三相短路电流I(3)k1.max= Ij1/X∑K1= Ij1/X1+X2=5.5/0.04+1.96=2.75KAK2点三相短路电流I(3)k2.max= Ij1/X∑K2= Ij1/X1++X2+X3+X4+X5+X6+X7+X8=5.5/2.077=2.70KAK3点三相短路电流I(3)k3.max= Ij2/X∑K3= Ij2/X1+X2+X11=144.34/6.656=21.69KAK4点最大短路电流I(3)k4.max= Ij2/X∑K4= Ij2/X1+X2+X3+X16=144.34/7.79=18.53KAK5点最大短路电流I(3)k5.max= Ij2/X∑K5= Ij2/X1+X2+X3+X4+X15=144.34/6.772=21.31KAK6点最大短路电流I(3)k6.max= Ij2/X∑K6= Ij2/ X1+X2+X3+X4+X5+X14=144.34/9.29=15.54KAK7点三相短路电流I(3)k7.max= Ij2/X∑K7= Ij2/X1+X2+X3+X4+X5+X6+X13=144.34/7.84=18.41KAK8点最大短路电流I(3)k8.max= Ij2/X∑K8= Ij2/ X1+X2+X3+X4+X5+X6+X7+X17=144.34/9.45=15.27KAK9点最大短路电流I(3)k9.max= Ij2/X∑K9= Ij2/ X1+X2+X3+X4+X5+X6+X7+X8+X12=144.34/6.797=21.24KA2)最小运行方式K1点两相短路电流I(2)k1.max=0.866 Ij1/X∑K1=0.866 Ij1/X1+X2=0.866*5.5/0.04+2.345=2KAK2点两相短路电流I(2)k2.max=0.866Ij1/X K2=0.866Ij1/ X1++X2+X3+X4+X5+X6+X7+X8=0.866*5.5/2.421=1.97KA K3点两相短路电流I(2)k3.max= 0.866Ij2/X∑K3=0.866Ij2/X1+X2+X11 =0.866*144.34/7.041=17.75KAK4点两相短路电流I(2)k4.max= 0.866Ij2/X∑K4=0.866Ij2/X1+X2+X3+X6 =0.866*144.34/8.175=15.3KAK5点两相短路电流I(2)k5.max= 0.866Ij2/X∑K5=0.866Ij2/X1+X2+X3+X4+X15=0.866*144.34/7.157=17.47KAK6点两相短路电流I(2)k6.max= 0.866Ij2/X∑K6=0.866Ij2/X1+X2+X3+X4+X5+X14=0.866*144.34/9.675=12.92KA K7点两相短路电流I(2)k7.max= 0.866Ij2/X∑K7=0.866Ij2/X1+X2+X3+X4+X5+X6+X13=0.866*144.34/8.225=15.2KAK8点两相短路电流I(2)k8.max= 0.866Ij2/X∑K8=0.866Ij2/X1+X2+X3+X4+X5+X6+X7+X17=0.866*144.34/9.835=12.71KAK9点两相短路电流I(2)k9.max=0.866Ij2/X∑K9=0.866Ij2/X1+X2+X3+X4+X5+X6++X7+X8+X12=0.866*144.34/7.176 =17.42KA3)最大母线剩余电压K2点母线剩余电压U max =U﹡×Uj1=I*×X*×10.5=2.70/5.5×(2.077-1.96)×10.5=0.60KV6.2 1026带全部负荷1)最大运行方式K2点三相短路电流I(3)k2.max= Ij1/X∑K2= Ij1/X10+X9=5.5/0.041+2.239=2.41KAK1点三相短路电流I(3)k1.max= Ij1/X∑K1= Ij1/X10++X9+X3+X4+X5+X6+X7+X8=5.5/2.357=2.33KAK9点三相短路电流I(3)k9.max= Ij2/X∑K9= Ij2/X10+X9+X12=144.34/7=20.62KAK8点最大短路电流I(3)k8.max= Ij2/X∑K8= Ij2/X10+X9+X8+X17=144.34/9.683=14.91KAK7点最大短路电流I(3)k7.max= Ij2/X∑K7= Ij2/X10+X9+X8+X7+X13=144.34/8.097=17.83KAK6点最大短路电流I(3)k6.max= Ij2/X∑K6= Ij2/ X10+X9+X8+X7+X6+X14=144.34/9.567=15.09KAK5点三相短路电流I(3)k7.max= Ij2/X∑K5= Ij2/ X10+X9+X8+X7+X6+X5+X15=144.34/7.089=20.36KAK4点最大短路电流I(3)k4.max= Ij2/X∑K4= Ij2/ X10+X9+X8+X7+X6+X5+X4+X16=144.34/8.127=17.76KAK3点最大短路电流I(3)k3.max= Ij2/X∑K3= Ij2/ X10+X9+X8+X7+X6+X5+X4+X3+X11=144.34/7.013=20.58KA2)最小运行方式K2点两相短路电流I(2)k2.max=0.866 Ij1/X∑K2=0.866 Ij1/X10+X9=0.866*5.5/0.041+2.429=1.93KAK1点两相短路电流I(2)k2.max=0.866Ij1/X K2=0.866Ij1/ X10++X9+X3+X4+X5+X6+X7+X8=0.866*5.5/2.547=1.87KA K9点两相短路电流I(2)k9.max= 0.866Ij2/X∑K9=0.866Ij2/X10+X9+X12 =0.866*144.34/7.19=17.39KAK8点两相短路电流I(2)k8.max= 0.866Ij2/X∑K8=0.866Ij2/ X10+X9+X8+X17 =0.866*144.34/9.873=12.66KAK7点两相短路电流I(2)k7.max= 0.866Ij2/X∑K7=0.866Ij2/ X10+X9+X8+X7+X13=0.866*144.34/8.287=15.08KAK6点两相短路电流I(2)k6.max= 0.866Ij2/X∑K6=0.866Ij2/ X10+X9+X8+X7+X6+X14=0.866*144.34/9.757=12.81KA K5点两相短路电流I(2)k5.max= 0.866Ij2/X∑K5=0.866Ij2/ X10+X9+X8+X7+X6+X5+X15=0.866*144.34/7.279=17.17KAK4点两相短路电流I(2)k4.max= 0.866Ij2/X∑K4=0.866Ij2/ X10+X9+X8+X7+X6+X5+X4+X16=0.866*144.34/8.317 =15.03KAK3点两相短路电流I(2)k3.max=0.866Ij2/X∑K3=0.866Ij2/ X10+X9+X8+X7+X6+X5+X4+X3+X11=0.866*144.34/7.203 =17.35KA3)最大母线剩余电压K1点母线剩余电压U max =U﹡×Uj1=I*×X*×10.5=2.33/5.5×(2.357-2.239)×10.5=0.52KVnLh—互感器变比倍数2、电流速断一次电流定值Idz1= Idz1.j* nLh=26*40=1040A3、灵敏系数按最小运行方式下线路末端两相短路电流来校验:Klm= I(2)k2.max/ Idz=1970/1040=1.89>1.5,满足要求。

继电保护整定计算公式大全

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继电保护整定计算公式汇编为进一步规范我矿高压供电系统继电保护整定计算工作,提高保护的可靠性快速性、灵敏性,为此,将常用的继电保护整定计算公式汇编如下:一、电力变压器的保护:1、瓦斯保护:作为变压器内部故障(相间、匝间短路)的主保护,根据规定,800KVA以上的油浸变压器,均应装设瓦斯保护。

(1)重瓦斯动作流速:0.7~1.0m/s。

(2)轻瓦斯动作容积:S b<1000KVA:200±10%cm3;S b在1000~15000KVA:250±10%cm3;S b在15000~100000KVA:300±10%cm3;S b>100000KVA:350±10%cm3。

2、差动保护:作为变压器内部绕组、绝缘套管及引出线相间短路的主保护。

包括平衡线圈I、II及差动线圈。

3、电流速断保护整定计算公式:(1)动作电流:I dz=K k×I(3)dmax2继电器动作电流:其中:K k—可靠系数,DL型取1.2,GL型取1.4;K jx —接线系数,接相上为1,相差上为 I(3)dmax2—变压器二次最大三相短路电流;K i—电流互感器变比;K u—变压器的变比一般计算公式:按躲过变压器空载投运时的励磁涌流计算速断保护值,其公式为:其中:K k—可靠系数,取3~6。

K jx —接线系数,接相上为1,相差上为;I1e—变压器一次侧额定电流;K i—电流互感器变比(2)速断保护灵敏系数校验:其中:I(2)dmin1—变压器一次最小两相短路电流;I dzj —速断保护动作电流值;K i—电流互感器变比4、过电流保护整定计算公式:(1)继电器动作电流:其中:K k—可靠系数,取2~3(井下变压器取2)。

K jx —接线系数,接相上为1,相差上为 I1e—变压器一次侧额定电流;K f—返回系数,取0.85;K i—电流互感器变比(2)过流保护灵敏系数校验:其中:I(2)dmin2—变压器二次最小两相短路电流I dzj —过流保护动作电流值;K i—电流互感器变比;K u—变压器的变比过流保护动作时限整定:一般取1~2S。

继电保护整定计算公式大全

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继电呵护整定估计公式之阳早格格创做1、背荷估计(移变采用):cos de Nca wmk P S ϕ∑=(4-1)式中 Sca--一组用电设备的估计背荷,kV A ;∑PN --具备相共需用系数Kde 的一组用电设备额定功率之战,kW.综采处事里用电设备的需用系数Kde 可按下式估计Nde P P k ∑+=max 6.04.0 (4-2)式中 Pmax--最大一台电效果额定功率,kW ;wm ϕcos --一组用电设备的加权仄衡功率果数2、下压电缆采用:(1)背一台移动变电站供电时,与变电站一次侧额定电流,即NN N ca U S I I 131310⨯== (4-13)式中 N S —移动变电站额定容量,kV•A ;N U 1—移动变电站一次侧额定电压,V ; N I 1—移动变电站一次侧额定电流,A.(2)背二台移动变电站供电时,最大万古背荷电流ca I 为二台移动变电站一次侧额定电流之战,即31112ca N N I I I =+=(4-14)(3)背3台及以上移动变电站供电时,最大万古背荷电流ca I 为3ca I =(4-15)式中 ca I —最大万古背荷电流,A ;N P ∑—由移动变电站供电的各用电设备额定容量总战,kW ;N U —移动变电站一次侧额定电压,V ; sc K —变压器的变比;wm ϕcos 、ηwm—加权仄衡功率果数战加权仄衡效用.(4)对付背单台大概二台下压电效果供电的电缆,普遍与电效果的额定电流之战;对付背一个采区供电的电缆,应与采区最大电流;而对付并列运止的电缆线路,则应按一路障碍情况加以思量.3、 矮压电缆主芯线截里的采用1)按万古最大处事电流采用电缆主截里 (1)流过电缆的本量处事电流估计① 收线.所谓收线是指1条电缆统造1台电效果.流过电缆的万古最大处事电流即为电效果的额定电流.NN N N N ca U P I I ηϕcos 3103⨯== (4-19)式中 ca I —万古最大处事电流,A ;N I —电效果的额定电流,A ;N U —电效果的额定电压,V ; N P —电效果的额定功率,kW ; N ϕcos —电效果功率果数;N η—电效果的额定效用.② 搞线.搞线是指统造2台及以上电效果的总电缆. 背2台电效果供电时,万古最大处事电流ca I ,与2台电效果额定电流之战,即21N N ca I I I += (4-20)背三台及以上电效果供电的电缆,万古最大处事电流ca I ,用下式估计wmN N de ca U P K I ϕcos 3103⨯∑=(4-21)式中 ca I —搞线电缆万古最大处事电流,A ;N P ∑—由搞线所戴电效果额定功率之战,kW ; N U —额定电压,V ; de K —需用系数;wm ϕcos —加权仄衡功率果数.(2)电缆主截里的采用采用央供 p KI ≥ca I (4-22) 4、短路电流估计 ① 电源系统的电抗sy Xbrar sar arsar sy S U IU U IU X 2)3(2)3(33===(4-75)式中sy X —电源系统电抗,Ω;ar U —仄衡电压,V (6kV 系统仄衡电压为6.3kV );)3(s I —稳态三相短路电流,A ;br S —井下中央变电所母线短路容量,MV·A (用式4-75估计时单位应普遍).② 6kV 电缆线路的阻抗w XL x X w 0= (4-76)式中0x —电缆线路单位少度的电抗值,6kV~10kV 电缆线路0x =0.08Ω/km ;L —自井下中央变电所至综采处事里移动变电站,流过下压短路电流的沿途各串联电缆的总少度,km.(5)短路回路的总阻抗∑X∑+=w syX XX (4-77)(6)三相短路电流)3(s I∑=XU I ars 3)3( (4-78)(7)二相短路电流)2(s I)3()2(232s ar s I X U I ==∑ (4-79)(8)短路容量s S 4、过流整定1. 下压配电拆置中过流继电器的整定暂时使用的矿用隔爆下压真空配电箱继电呵护拆置大普遍采与电子呵护拆置,部分新产品采与微电脑统造及呵护,其呵护功能有过流呵护(短路呵护、过载呵护)、泄电呵护、过电压战短电压呵护等.底下便电子呵护拆置的过电流呵护整定估计要领搞一计划.1)呵护一台移动变电站(1)短路(瞬时过流)呵护继电器动做电流移动变电站里里及矮压侧出线端爆收短路障碍时,应由下压配电箱去切除.果此,动做电流应按躲过变电站矮压侧尖峰背荷电流去整定,即动做电流为)(4.1~2.1∑+≥⋅⋅N M st iT r sb I I K K I (4-85)式中r sb I ⋅—瞬时过流继电器动做电流,A ;(短路呵护,即速断);1.2~1.4—稳当性系数;T K —变压器的变压比;i K —下压配电箱电流互感器变流比; Mst I ⋅—起动电流最大的一台大概几台电效果共时起动,电效果的额定起动电流,A ;∑NI —其余电气设备额定电流之战,A.安排继电器过流呵护整定拆置,使动做电流大于等于其估计值.敏捷系数(敏捷度)校验5.1)2(≥=⋅rsb i T gT s r I K K K I K (4-86)式中r K —呵护拆置的敏捷度;)2(s I —移动变电站二次侧出心处最小二相短路电流,A ; gT K —变压器组别系数,对付于Y ,y 交线的变压器,gT K =1;对付于Y ,d 交线变压器gT K =3.其余参数意思共上.(2)过载呵护整定电流隔爆型下压配电箱过载呵护拆置的动做电流,按移动变电站一次侧额定电流去整定,即sb N I I ==(4-87)式中 N S —移动变电站额定容量,kV A ;N U 1—移动变电站一次侧额定电压,kV .2)呵护几台移动变电站一台下压配电箱统造一条下压电缆,而那条下压电缆又共时统造几台移动变电站,形成戴有分收背荷搞线式供电办法,综采处事里供电系统普遍采与那种供电办法.(1)短路呵护拆置动做电流整定短路呵护拆置动做电流整定仍按式(4-85)估计,敏捷度按式(4-86)校验.应注意,敏捷度校验中,)2(s I 为呵护范畴终端的最小二相短路电流,该呵护范畴终端是指最近一台移动变电站二次出心处最小二相短路电流.(2)过载呵护整定电流下压配电箱过载呵护拆置的动做电流按线路最大处事电流去整定.max 1sb r w iI I K ⋅⋅≥(4-88) 式中w I ⋅max —线路的最大处事电流(即为最大背荷电流Ica ),A ;3max 10w ca S I I ⋅⨯==(4-89)∑NS -由该下压电缆所统造的移动变电站额定容量总战,kV•A ;N U 1-下压额定电压,V ;2.移动变电站过流呵护拆置整定估计暂时煤矿井下使用的国产移动变电站结构形式有二种:①下压背荷开关、搞式变压器、矮压馈电开关组成移动变电站.正在矮压馈电开关中拆有半导体脱扣器,动做过流呵护拆置.JJ30检漏继电器动做泄电呵护拆置.下压背荷开关中无过流呵护拆置;②下压真空断路器、搞式变压器、矮压呵护箱组成移动变电站.正在下压开关箱中拆有过流呵护拆置,正在矮压开关箱中拆有过流呵护战泄电呵护拆置.1)移动变电站下压开关箱中过流呵护拆置的整定 (1)短路呵护的整定移动变电站里里及矮压侧出线端爆收短路障碍时,应由移动变电站下压断路器去切除.移动变电站短路呵护拆置的动做电流,应躲过矮压侧尖峰背荷电流,即按式(4-85)整定,按式(4-86)校验.应注意,敏捷度校验中,)2(s I 为呵护范畴终端的最小二相短路电流,该呵护范畴终端是指最近一台磁力起动器,能源电缆出心处最小二相短路电流.(2)过载呵护整定移动变电站过载呵护的整定电流,与移电站一次侧额定电流,即按式(4-87)估计.2)移动变电站矮压呵护箱中过流呵护拆置的整定 (1)短路呵护整定按式(4-91)估计整定值,按式(4-92)校验敏捷度. (2)过载呵护整定移动变电站矮压呵护箱中,过载呵护的整定电流与所统造电效果额定电流之战乘以需用系数.即sb de N I K I =∑ (4-90)式中 ∑N I —所有电效果额定电流之战,A ;de K —需用系数,由简直背荷决定.3)移动变电站矮压馈电开关过流呵护拆置的整定 (1)移动变电站矮压馈电开关短路呵护的整定 按式(4-91)估计整定值,按式(4-92)校验敏捷度. (2)过载呵护的整定过载呵护的整定电流,与所统造电效果额定电流之战乘以需用系数,即按式(4-90)估计.3. 井下矮压系统过流呵护拆置整定(包罗过电流脱扣器) 1)矮压馈电开关过流呵护拆置的整定(1)变压器二次侧总馈电开关大概搞线的配电开关中过电流继电器动做电流sb st M N I I I ⋅≥+∑(4-91)式中sb I —过流呵护拆置的动做电流,A ;M st I ⋅—被呵护搜集中最大一台电效果的起动电流,A ;∑NI —被呵护搜集中除最大容量的一台电效果中,其余电效果额定电流之战,A.呵护拆置的敏捷系数央供5.1)2(≥=sbs r I I K (4-92)式中)2(s I —被呵护搜集终端最小二相短路电流,A.(2)对付于新式系列DZKD 大概DWKB30型馈电开关,拆有电子脱扣拆置,即过载少延时过流呵护、短路短延时(0.2~0.4s )过流呵护战短路速断呵护.过载少延时过流呵护的整定范畴:(0.4~1.0)N sw I ⋅(N sw I ⋅是开关的额定电流A ),具备反时限个性;短路短延时过流呵护的整定范畴:(3~10)N sw I ⋅; 短路速断呵护的整定范畴:8N sw I ⋅大概20N sw I ⋅. 过载少延时呵护的动做电流整定倍数:Nsw Nde sb I I K n ⋅∑≥(4-93)式中sb n —过载少延时呵护动做电流倍数;de K —需用系;∑NI —被统造的所有电效果额定电流之战,A ;短路短延时呵护的动做电流整定倍数:sb st M de N I I K I ⋅'=+∑ (4-94) Nsw sb sb I I n ⋅'≥(4-95)式中sbI '-短路短延时动做电流估计值,A ; 敏捷系数央供5.1)2(≥=⋅Nsw sb s r I n I K (4-96)2)对付于采与电子呵护拆置的新式磁力起动器过电流呵护拆置的整定采与电子呵护拆置的磁力起动器,死产厂家分歧,呵护拆置各同.如QCKB30系列磁力起动器采与JLB-300型电子呵护拆置;QJZ-300/1140型磁力起动器,拆有5块电子统造呵护插件;BQD-300/1140型磁力起动器,采与ABD8型电子呵护拆置;QJZ-200/1140型磁力起动器采与JDB 型电机概括呵护拆置;各别新产品采与微机统造呵护等等.虽然呵护拆置典型分歧,然而是过流呵护整定的央供相共,即(1)过载呵护的整定电流央供略大于万古最大背荷电流.大概者道,略小于所统造电效果的额定电流,即o sb I ⋅≤N M I .(与交近值) (4-97)式中o sb I ⋅—过载整定电流,A ;N M I .—电效果额定电流,A.那样整定的缘由是,死产板滞所配套的电效果并不是按电效果的谦背荷安排,电效果的功率略大于死产板滞的功率.(2)过电流速断呵护的整定电流:s sb I ⋅>N st I ⋅ (4-98)式中s sb I ⋅—速断呵护的整定电流,A ;N st I ⋅—电效果的额定起动电流,A ;对付鼠笼电效果,普遍N st I ⋅=(4~7)M N I ⋅;速断整定电流倍数央供为过载呵护的8倍大概10倍,普遍电子呵护拆置由硬件电路的安排去包管.即sb ssb sb oI n I ⋅⋅== 8大概10 (4-99)速断呵护敏捷系数央供:(2)s r sb sb oI K n I ⋅=≥1.5 (4-100)3)过热继电器整定(1)过热继电器的动做电流整定.过热继电器的动做电流应略大于被呵护电机的背荷电流.(2)过热-过流继电器动做电流的整定.过热组件的动做电流整定与过热继电器相共,过电流组件的动做电流的整定共速断呵护.4)熔断器熔件的采用(1)呵护1台鼠笼型同步电效果,熔件的额定电流应躲过电效果的起动电流,即FN st F K I I .⋅=(4-101)式中F I —熔体的额定电流,A ;N st I ⋅—电效果的额定起动电流,A ; FK —当电效果起动时,熔体不熔化的系数,与值范畴1.8~2.5.正在仄常起动条件下,沉载起动,与2.5,时常起动大概沉背荷起动,与1.8~2.由于熔体资料大概电流大小的分歧,熔断器的呵护特死直线不真足相共,果此,正在思量沉载起动时间为6~10s ,沉载起动时间为15~20s 的前题下,有关资料提出对付分歧型号的熔断器,采与分歧的系数,睹表4-17,以供使用时参照.表4-17熔体不熔化系数(2)呵护多台鼠笼电效果供电搞线的熔断器,熔件的额定电流为∑+=⋅NFMst F I K I I (4-102)式中M st I ⋅—搞线电缆供电的最大电效果额定起动电流,A ;∑NI —其余电效果额定电流之战,A.F K —熔体不熔化系数;(3)呵护电钻变压器,熔体额定电流为∑+=⋅)(4.1~2.1N FMst T F I K I K I (4-103) 式中T K —变压器的变压比;(4)呵护照明变压器,熔体的额定电流∑=N TF I K I 4.1~2.1 (4-104)式中 N I ∑—照明灯额定电流之战,A.(5)熔体额定电流与熔断器额定电流的采用根据熔件额定电流估计值F I ,采用熔体的额定电流F N I ⋅,央供F N I ⋅≈F I (4-105)根据选定的F N I ⋅,决定熔断器的额定电流,再根据F N I ⋅与熔断器的额定电流去校核起动器的型号是可符合.(6)敏捷系数校验FN s r I I K ⋅=)2(≥4大概7 (4-106)式中)2(s I —被呵护线路终端大概电效果进线端子上的最小二相短路电流,A ;4大概7—敏捷系数,对付于660V 电网,F N I ⋅>100A 时与4,F N I ⋅≤100A 时与7;对付于127V 电网与4.如果是呵护照明变压器大概电钻变压器时,敏捷系数央供Ts r K I K 3)2(=≥4 (4-107)式中)2(s I —变压器二次侧出线端二相短路电流,A ;T K —变压器变比;3—Y ,d 交线变压器,二次侧二相短路电流换算到一次侧的系数.(7)熔断器极限分断本领的校验熔断器的极限分断电流F off I ⋅值睹表4-18,必须谦脚F off I ⋅≥)3(s I (4-108)式中)3(s I —呵护范畴尾端的三相短路电流,A.表4-18熔断器的极限分断本领 相间短路呵护整定估计准则 第一道 线路呵护整定估计1)三个电压等第各选一条线路举止线路呵护整定 2)110千伏线路最大背荷电流可根据给定条件估计,35战10千伏线路可按300安估计.第一节 10千伏线路呵护的整定估计准则:电流呵护具备简朴、稳当、经济的便宜.对付35千伏及以下电网,常常采与三段式电流呵护加沉合闸的呵护办法,对付搀纯搜集大概电压等第较下搜集,很易谦脚采用性、敏捷性以及速动性的央供.整定估计:对付10千伏线路常常采与三段式电流呵护即可谦脚央供,本量使用时不妨根据需要采与二段也不妨采与三段呵护.根据呵护整定估计准则:电流速断,依照躲过本线路的终端短路最大三相短路电流整定Iset1=krelIkmax/nTA本式央供一次、二次的动做电流皆需要估计.注意问题:1)归算至10千伏母线侧的概括阻抗2)估计最大三相短路电流,3)估计最小二相短路电流,校核呵护范畴4)采用线路适合少度(选一条)估计5)动做时限0秒.限时电流速断,与相邻线路一段协共整定.由于当前的10千伏线路普遍皆是搁射形线路,不相邻线路,可不设本段呵护过电流呵护,即电流呵护第III段,依照躲过本线路的最大背荷电流整定式中Krel——稳当系数,普遍采与1.15—1.25;Kss——自起动系数,数值大于1,由搜集简直交线战背荷本量决定;Kre——电流继电器的返回系数,普遍与0.85.校核终端短路的敏捷度.动做时限由于不需要与相邻线路协共,可与0.5秒.预防配变障碍时呵护的误动做.暂时采与微机型呵护,皆配有戴矮电压关锁的电流呵护,以及线路沉合闸.第二节35千伏线路呵护的整定估计准则:对付35千伏电网,常常采与三段式电流呵护加沉合闸的呵护办法不妨谦脚央供,然而对付于搀纯搜集、环形搜集,很易谦脚央供.对付35千伏线路,偶尔大概有相邻线路,果此需要三段式呵护,如果是惟有相邻变压器,则限时电流速断呵护应依照躲过变压器矮压侧短路整定,时间则与0.5秒,然而应校核本线路终端短路的敏捷度.电流速断,依照躲过本线路的终端短路最大三相短路电流整定Iset1=krelIkmax/nTA本式央供一次、二次的动做电流皆需要估计.注意问题:1)归算至35千伏母线侧的概括阻抗2)估计最大三相短路电流,3)估计最小二相短路电流,校核呵护范畴4)采用线路适合少度(选一条)估计5)动做时限0秒.限时电流速断,与相邻线路一段协共整定.Iset1=krelIn1/nTA如果不相邻线路,依照躲开线路终端变压器矮压侧短路整定,如果不相邻变压器参数,可树立一个5000千伏安的主变,查其参数,估计短路电流.注意电流归算到对付应侧.Iset1=krelInT/nTA校验:对付电流二段,应包管本线路终端短路的敏捷度过电流呵护,即电流呵护第III段,依照躲过本线路的最大背荷电流整定式中Krel——稳当系数,普遍采与1.15—1.25;Kss——自起动系数,数值大于1,由搜集简直交线战背荷本量决定;Kre——电流继电器的返回系数,普遍与0.85.校核终端短路的敏捷度,以及相邻元件短路的敏捷度(变压器矮压侧)动做时限由于不需要与相邻线路大概元件的后备呵护协共,可根据相邻元件的时间与1.0-1.5秒.暂时采与微机型呵护,皆配有戴矮电压关锁的电流呵护,以及线路沉合闸.第三节相间短路距离呵护的整定估计准则一、距离呵护的基础观念电流呵护具备简朴、稳当、经济的便宜.其缺面是对付搀纯电网,很易谦脚采用性、敏捷性、赶快性的央供,果此正在搀纯搜集中需要本能越收完备的呵护拆置.距离呵护反映障碍面到呵护拆置处的距离而动做,由于它共时反应障碍后电流的降下战电压的落矮而动做,果此其本能比电流呵护越收完备.它基础上不受系统运止办法变更的做用.距离呵护是反应障碍面到呵护拆置处的距离,而且根据障碍距离的近近决定动做时间的一种呵护拆置,当短路面距离呵护拆置处较近时,呵护动做时间较短;当短路面距离呵护拆置处较近时,呵护动做时间较少.呵护动做时间随短路面位子变更的关系t=f(Lk)称为呵护的时限个性.与电流呵护一般,暂时距离呵护广大采与三段式的阶梯时限个性.距离I段为无延时的速动段;II段为戴有牢固短延时的速动段,III段动做后备呵护,其时限需与相邻下级线路的II 段大概III 段协共.二、整定估计准则图4-1 距离呵护整定估计证明以下以图4-1为例证明距离呵护的整定估计准则 (1)距离I 段的整定距离呵护I 段为无延时的速动段,只反应本线路的障碍.整定阻抗应躲过本线路终端短路时的丈量阻抗,思量到阻抗继电器战电流、电压互感器的缺面,须引进稳当系数Krel ,对付断路器2处的距离呵护I 段定值IIset.2relA-B1=Z K L z (4-1)式中 LA-B ——被呵护线路的少度;z1 ——被呵护线路单位少度的正序阻抗,Ω/km ; KIrel ——稳当系数,由于距离呵护属于短量呵护,所以稳当系数与0.8~0.85.(2)距离II 段的整定距离呵护I 段只可呵护线路齐少的80%~85%,与电流呵护一般,需树立II 段呵护.整定阻抗应与相邻线路大概变压器呵护I 段协共.1) 分收系数对付丈量阻抗的做用当相邻呵护之间有分收电路时,呵护拆置处丈量阻抗将随分收电流的变更而变更,果此应试虑分收系数对付丈量阻抗的做用,如图线路B-C 上k 面短路时,断路器2处的距离呵护丈量阻抗为A 1A-B B 2m2A-B K A-B b K 111+===+=+U I Z U Z Z Z Z K Z I I II(4-2)3S2AB 2b 11S1S2AB+==1+=1+++I X X I K I I X X X(4-3)S1min ABbmin S2max S1AB+=1+++X X K X X X(4-4)式中 AU 、BU ——母线A 、B 丈量电压;ZA-B ——线路A-B 的正序阻抗;Zk ——短路面到呵护拆置处线路的正序阻抗; Kb ——分收系数.对付如图所示搜集,隐然Kb >1,此时丈量阻抗Zm2大于短路面到呵护拆置处之间的线路阻抗ZA-B+Zk ,那种使丈量阻抗变大的分收称为帮删分收,I3称为帮删电流.若为中汲电流的情况,则Kb <1,使得相映丈量阻抗减小.2) 整定阻抗的估计相邻线路距离呵护I 段呵护范畴终端短路时,呵护2处的丈量阻抗为I I2m2A-B set.1A-B b set.11==+=+I Z Z Z Z K Z I(4-5)依照采用性央供,此时呵护不该动做,思量到运止办法的变更做用,分收系数应与最小值bminK ,引进稳当系数IIrelK ,距离II 段的整定阻抗为II II I set.2rel A-B b.min set.1=+)Z K Z K Z ((4-6)式中 II relK——稳当系数,与相邻线路协共时与0.80~0.85.若与相邻变压器协共,整定估计公式为II II set.2rel A-B b.min T =+)Z K Z K Z ((4-7)式中稳当系数IIrel K 与0.70~0.75,T Z 为相邻变压器阻抗. 距离II 段的整定阻抗应分别依照上述二种情况举止估计,与其中的较小者动做整定阻抗.3) 敏捷度的校验距离呵护II 段应能呵护线路的齐少,并有脚够的敏捷度,央供敏捷系数应谦脚 II set.2senA-B= 1.3Z K Z (4-8)如果敏捷度不谦脚央供,则距离呵护II 段应与相邻元件的呵护II 段相协共,以提 下呵护动做敏捷度.4)动做时限的整定距离II 段的动做时限,应比与之协共的相邻元件呵护动做时间超过一个时间级好Δt ,动做时限整定为II(x)2i =+Δt t t (4-9)式中 (x)i t ——与本呵护协共的相邻元件呵护I 段大概II 段最大动做时间.(3)距离呵护III 段的整定 1)距离III 段的整定阻抗①与相邻下级线路距离呵护II 大概III 段协共III III (x)set.2rel A-B b.min set.1=+)Z K Z K Z ((4-10)式中(x)set.1Z ——与本呵护协共的相邻元件呵护II 段大概III 段整定阻抗.②与相邻下级线路大概变压器的电流、电压呵护协共III III set.2rel A-B b.min min =+)Z K Z K Z ((4-11)式中 min Z ——相邻元件电流、电压呵护的最小呵护范畴对付应的阻抗值.③躲过仄常运止时的最小背荷阻抗 当线路上背荷最大(IL.max )且母线电压最矮(UL.min )时,背荷阻抗最小,其值为L.min NL.min L.max L.max(0.90.95)==U U Z I I ~(4-12)式中 UN ——母线额定电压.与过电流呵护相共,由于距离III 段的动做范畴大,需要思量电效果自开用时呵护的返回问题,采与齐阻抗继电器时,整定阻抗为III set.2L.minrel ss re 1Z =ZK K K(4-13)式中 Krel ——稳当系数,普遍与1.2~1.25;Kss ——电效果自开用系数,与1.5~2.5;Kre ——阻抗丈量元件的返回系数,与1.15~1.25. 若采与齐阻抗继电器呵护的敏捷度不克不迭谦脚央供,不妨采与目标阻抗继电器,思量到目标阻抗继电器的动做阻抗随阻抗角变更,整定阻抗估计如下:III L.minset.2rel ss re set L =cos Z Z K K K ϕϕ-()(4-14)式中 set ϕ——整定阻抗的阻抗角;ϕL ——背荷阻抗的阻抗角. 按上述三个准则估计,与其中较小者为距离呵护III 段的整定阻抗.2)敏捷度的校验距离III 段既动做本线路呵护I 、II 段的近后备,又动做相邻下级设备的近后备呵护,并谦脚敏捷度的央供.动做本线路近后备呵护时,按本线路终端短路校验,估计公式如下:III set.2sen(1)A-B= 1.5Z K Z ≥ (4-15) 动做相邻元件大概设备的近后备呵护时,按相邻元件终端短路校验,估计公式如下:III set.2sen(2)A-Bb.max next=1.2+Z K Z K Z ≥(4-16)式中 Kb.max ——分收系数最大值;Znext ——相邻设备(线路、变压器等)的阻抗.3) 动做时间的整定距离III 段的动做时限,应比与之协共的相邻元件呵护动做时间(相邻II 段大概III段)超过一个时间级好Δt ,动做时限整定为III (x)2i =t t t+∆(4-17)式中 (x)i t ——与本呵护协共的相邻元件呵护II 段大概III 段最大动做时间.1整定花园站出线距离呵护,任选一条110千伏,如图整定少度为11千米的线路,等值如下:思量分收系数做用,估计与相邻呵护协共的二段定值. 2.选1条35千伏线路,按线路变压器组整定(终端变压器容量按线路背荷的1.5倍采用),决定呵护规划.3.选一条10千伏线路.按终端线路思量,不思量与相邻线路协共,摆设电流速断战过电流呵护.。

继电保护定值整定计算公式大全(最新)之欧阳学文创作

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继电保护定值整定计算公式大全欧阳学文1、负荷计算(移变选择):cos de Nca wmk P S ϕ∑=(4-1)式中 Sca--一组用电设备的计算负荷,kVA ;∑PN --具有相同需用系数Kde 的一组用电设备额定功率之和,kW 。

综采工作面用电设备的需用系数Kde 可按下式计算Nde P P k ∑+=max 6.04.0 (4-2)式中 Pmax--最大一台电动机额定功率,kW ;wm ϕcos --一组用电设备的加权平均功率因数2、高压电缆选择:(1)向一台移动变电站供电时,取变电站一次侧额定电流,即NN N ca U S I I 131310⨯== (4-13)式中N S —移动变电站额定容量,kV•A;N U 1—移动变电站一次侧额定电压,V ; N I 1—移动变电站一次侧额定电流,A 。

(2)向两台移动变电站供电时,最大长时负荷电流ca I 为两台移动变电站一次侧额定电流之和,即31112ca N N I I I =+=(4-14)(3)向3台及以上移动变电站供电时,最大长时负荷电流ca I 为3ca I =(4-15)式中ca I —最大长时负荷电流,A ;N P ∑—由移动变电站供电的各用电设备额定容量总和,kW ;N U —移动变电站一次侧额定电压,V ; sc K —变压器的变比;wm ϕcos 、ηwm—加权平均功率因数和加权平均效率。

(4)对向单台或两台高压电动机供电的电缆,一般取电动机的额定电流之和;对向一个采区供电的电缆,应取采区最大电流;而对并列运行的电缆线路,则应按一路故障情况加以考虑。

3、 低压电缆主芯线截面的选择1)按长时最大工作电流选择电缆主截面 (1)流过电缆的实际工作电流计算① 支线。

所谓支线是指1条电缆控制1台电动机。

流过电缆的长时最大工作电流即为电动机的额定电流。

NN N N N ca U P I I ηϕcos 3103⨯== (4-19)式中ca I —长时最大工作电流,A ;N I —电动机的额定电流,A ; N U —电动机的额定电压,V ; N P —电动机的额定功率,kW ; N ϕcos —电动机功率因数;N η—电动机的额定效率。

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电力系统继电保护设计 前言

继电保护科学和技术是随电力系统的发展而发展起来的。电力系统发生短路是不可避免的,为避免发电机被烧坏发明了断开短路的设备,保护发电机。由于电力系统的发展,熔断器已不能满足选择性和快速性的要求,于1890年后出现了直接装于断路器上反应一次电流的电磁型过电流继电器。19世纪初,继电器才广泛用于电力系统保护,被认为是继电保护技术发展的开端。1901年出线了感应型过电流继电器。1908年提出了比较被保护元件两端电流的电流差动保护原理。1910年方向性电流保护开始应用,并出现了将电流与电压相比较的保护原理。1920年后距离保护装置的出现。1927年前后,出现了利用高压输电线载波传送输电线路两端功率方向或电流相位的高频保护装置。1950稍后,提出了利用故障点产生的行波实现快速保护的设想。1975年前后诞生了行波保护装置。1980年左右工频突变量原理的保护被大量研究。1990年后该原理的保护装置被广泛应用。与此同时,继电保护装置经历了机电式保护装置、静态继电保护装置和数字式继电保护装置三个发展阶段。20世界50年代,出现了晶体管式继电保护装置。20世纪70年代,晶体管式保护在我国被大量采用。20世纪80年代后期,静态继电保护由晶体管式向集成电路式过度,成为静态继电保护的主要形式。20世纪60年代末,有了用小型计算机实现继电保护的设想。20世纪70年代后期,出现了性能比较完善的微机保护样机并投入系统试运行。80年代,微机保护在硬件结构和软件技术方面已趋成熟。进入90年代,微机保护以在我国大量应用。20世纪90年代后半期,继电保护技术与其他学科的交叉、渗透日益深入。为满足电网对继电保护提出的可靠性、选择性、灵敏性、速动性的要求,充分发挥继电保护装置的效能,必须合理的选择保护的定值,以保持各保护之间的相互配合关系。做好电网继电保护定值的整定计算工作是保证电力系统安全运行的必要条件。 电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求,电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断注入新活力。未来继电保护的发展趋势是向计算机化、网络化保护、控制、测量、数据通信一体化智能化发展。 随着电力系统的高速发展和计算机技术、通信技术的进步,继电保护技术面临着进一步发展的趋势。其发展将出现原理突破和应用革命,发展到一个新的水平。这对继电保护工作者提出了艰巨的任务,也开辟了活动的广阔天地。 电力系统继电保护设计

1 正文

第一章:继电保护的配置 根据原始资料,本变电站出现为35KV线路。33-110KV电网继电保护一般采用远后备原则。35及以下线路距离保护一般不考虑系统振荡误动问题。 对于本系统,可装设电流速断保护及限时电流速断保护和过电流保护。

电网继电保护装置配置的总原则是当电网中任一元件发生故障时,应尽可能快速的将故障元件切除,使故障损失限制到最小,并快速恢复电网的正常运行。3-110kv电网的继电保护,应当满足可靠性、灵敏性、速动性、选择性四项基本要求。 按照《继电保护和安全自动装置技术规程》(GB14285-93)及《电力装置的继电保护和安全自动装置设计规范》(GB50062-92)的要求对于3—10kV中性点非直接接地电力网的线路,对相间短路和单相接地,应按规定装设相应的保护。保护装置采用远后备方式。 对单侧电源线路,可装设三段式过电流保护。第一段为不带时限的电流速断保护(保护范围小于被保护线路的全长一般设定为被保护线路的全长的85),第二段为限时电流速断保护(保护范围能保护本线路的全长或下一回线路的15%),第三段为定时限过电流保护(保护范围能保护本线路的全长和相邻线路的全长)。 对单相接地故障,应在发电厂和变电站母线上,装设单相接地监视装置,监视装置反映零序电压,动作于信号。可能时常出现过负荷的电缆线路,或电缆与架空混合线路,应装设过负荷保护。保护宜带时限动作于信号,必要时可动作于跳闸。 由于本系统中出线6kV线路L3207-L3401均为单侧电源线路,可考虑配置一段电流速断保护、一段限时电流速断保护、一段定时限过电流保护过负荷保护及三相一次重合闸。 根据变电所的主接线图和一次设备的具体参数,并通过南瑞继保选择WDK-600装置作为微机保护器。 第二章:微机保护装置的简介与接线方法 WDK-600微机线路保护装置简介 WDK-600采用32位高性能微处理器、16位高精度A\D转换芯片和大规模可编程逻辑器件研制的新一代微机综合保护测控装置,该装置大屏幕限时实时电流、电压、功率、电度、香味及其他所需电气量,直接使用汉字显示保护动作信息、测量信息、保护整定信息。密闭抗干扰式单元机箱,双层屏蔽,总线不外引。采用多层板,表面焊接技术,抗干扰性能好。 电力系统继电保护设计

2 图1 系统框图 图1为装置硬件系统框图,包括交流输入(AC)、模数转换模件(A\D)、保护功能模件(主CPU)、电源模件(POWER)、信号模件(SIGN)、出口跳闸模件(TRIP)、开关量输入模件(DI)、打印管理模件(PRINT)、显示模件(SCREEN)。非电量单元则由中间继电器、时间继电器、出口继电器组成。

图2 过电流前\后加速原理图 装置设置了独立的加速保护段,设有加速断电流定值及相应的时间定值。可通过软压板控制投退,还可通过控制字选择合闸前加速或合闸后加速,合闸后加速保护包括手合于电力系统继电保护设计 3 鼓掌加速跳与自动重合于故障加速跳。装置的手合加速回路不需要由外部手动合闸把手的

触点来启动,直接以TWJ来启动。本保护在断路器有流或处于合位后开放3S.

图3 接线方式 图4 出线安装位置图 电力系统继电保护设计

4 过流

图5 出线装置连接图 第三章:保护定值的整定: 1、6kV线路L3207-L3402保护整定计算 1.1各侧短路电压百分比计算: UdI%=(9.8%+17.5%-6.81%)/2=10.25% UdII%=(9.8%+6.81%-17.5%)/2=-0.45% UdIII%=(17.5%+6.81%-9.8%)/2=7.26% 1.2各侧阻抗计算: ZdI=10.25% *115*115/45 =30.12 欧 ZdII=(-0.45%)*115*115/45 =-1.32 欧 ZdIII=7.26% *115*115/45 =21.34 欧

1.3 系统等效到35kV母线M3的最大、最小阻抗: Zmax.110=10.5(Ω) Zmin.110= 9.6(Ω) 1.4系统等效到10kV母线的最大、最小阻抗:

Xt.6.max=(10.5+30.12+21.34)* 2211537=6.41 Ω (单台主变运行) Xt.6.min=(9.6+234.2112.30)* 2211537=3.66 Ω (两台主变并列运行) 2.线路L3402保护整定计算 2.1线路L3402末端短路的最大、最小短路电流计算:

Id.L104.max=)5.2*4.066.3(*30010*37=4584 A (三相短路) Id.L104.min=23*)5.2*4.041.6(*30010*37=2497 A (两相短路) 2.2.线路L3402速断保护整定计算 1)、按躲过本线路末端最大三相短路电流整定: 电力系统继电保护设计 5 Iop。I=Krel*Ik(3)max=1.3*4584= 5959 A 2)、校核本线路出口短路的灵敏系数:

Klm=41.6*30010*37*23/5959=1.48>1 满足要求 3)、速断保护区计算:

Li%=[Krel*23*(1+ZlZsmin.)-ZlZsmax.]*100% =[3.1*23*(1+5.2*4.041.6)-5.2*4.066.3]*100% = 82.4% 2.3 线路L3402延时电流速断保护整定计算: 1)、按本线路末端有规定的灵敏系数整定: Iop.II =2497/1.5=1665 A 2)、延时电流速断时间: 一般考虑与相邻下一级线路保护I段配合,由于线路为直供用户线路,无下一级线路可配合,取: T2=0.5秒

2.4线路L3402过电流保护整定计算: 1)、按躲过最大负荷电流整定: (已知本线路负荷为: 5.0MVA)

Iop.III =KreKrel*Il.max =85.01.2*6*31000*5.0=679 A 2)、过电流保护时间 T3=T2+0.5=1.0秒

2.5 线路L3402过负荷保护整定计算:

Igfh =KreKrel*Il.max =85.01.05*6*31000*5.0=594 A 线路L3207-L3401的保护计算基本与L3402线路计算过程相同。

第四章:微机保护装置实验设计 由短路电流整定计算可知:

Iop。I=Krel×=maxk·。I1.3×3.6= 4.68k A Iop.II = Iop。ILn÷=4.865400÷=0.0585KA 电力系统继电保护设计 6 Iop.III =KreKrel×Il.max =8.01.2×6×33=0.433KA

当电流在0A-433A时, 三段保护均不动作。 当电流在433A-585A时,线路Ⅲ段过电流保护经过1.0秒跳闸。 当电流在585A-4680A时,线路Ⅲ段过电流保护动作,线路Ⅱ段延时电流速断保护动作,最后由线路Ⅱ段延时电流速断保护经0.3迅速跳闸。 当电流大于4680A时,线路Ⅲ段过电流保护动作,线路Ⅱ段延时电流速断保护动作,线路Ⅰ段电流速断保护动作,最后由线路Ⅰ段电流速断保护立即跳闸。 微机保护与常规保护相比具有以下优点: 1. 常该保护是布线逻辑的,保护的功能完全依赖于硬件,而微机保护装置则除硬件外,还必须具备相应的软件,因此微机保护可以实现智能化。 2. 常规保护的完好性是依赖于定期检验时发现的,在正常运行时保护装置的隐患不能及时发现,一旦发现问题,可立即报警。对于软件的异常及干扰的影响,可自动识别并排除。因此,微机保护装置的可靠性大大提高了。 3. 常规保护装置的功能单一,而微机保护装置除了能够做到与常规保护完全相同的功能外,还可以提供一些附加功能。 4. 与常规保护相比,微机保护具有调试维护方便的特点。 5. 微机保护具有完善的网络通信功能,可适应无人职守或少人职守的自动化变电站。 6. 利用微机的只能特点,可以采用一些新原理,解决一些常规保护难以解决的问题。 7. 对于同一类型的保护对象,微机保护装置可采用相同的硬件结构,不同的保护功能体现在软件上,缩短了新产品的研制和开发周期。 8. 微机保护装置本身消耗功率低,降低了对电流互感器和电压互感器的需求。另外,正在研究的数学式电压、电流传感器更便于与微机保护实现接口。 第五章:结论 本次课程设计是针对山西煤峪口变电所出线的继电保护做的课程设计。课程设计中提及到的电网对继电保护的可靠性、选择性、灵敏性、速动性等要求均已考虑了进去。出线继电保护定值的整定计算工作是保证电力系统安全运行的必要条件。 保护定值的计算包括了变压器的等值阻抗,等效到母线上的最大、最小阻抗的设定与计算。线路末端短路的最大(三相短路)、最小(两相短路)短路电流的计算,以及出线路出口短路的灵敏系数、速断保护区、延时电流速断时间、过电流保护和过负荷保护的一切有关数据的整定计算。这些计算所得出的数据都是比较合理的。针对变电所出线中保护配置合理,在整定计算中得出的数据也说明了保护延时配合也是合理的,出线的各种保护都起到了至关重要的作用。

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