发电厂继电保护整定计算大唐

发电厂继电保护整定计

算大唐

文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]

发电厂继电保护整定计算

北京中恒博瑞数字电力有限公司

二零一零年五月

目录

继电保护基本概念

一、电力系统故障

1．类型：

单相

断相：纵向；后果并不严重，单重还利用了非全相状态。

两相

短路：横向，电压下降、电流急剧增加。

K(1) K(1．1) 接地故障

K(2) K(3) 相间故障

2.几率：K(1) 、K(2) 、K(1．1) 、K(3)

3．后果：

1）影响正常供电。

2）损坏故障设备、非故障设备。

3）系统稳定破坏，系统瓦解、崩溃。

二、继电保护概念

定义：能反映电力系统故障，并作用于断路器或发出生信号的一种自动装置。

在每一个需要保护的设备上配置。

三、对继电保护提出的四个基本要求（四性）及其相互关系

1．选择性：有选择地切除故障。

1）只切除故障设备。

2）尽可能缩小停电范围。

思考：如何保证通过保护原理、整定计算。

反映单侧电气量通过整定计算

保证选择性

反映两侧电气量通过原理

2．速动性：尽可能快。

因为故障持续时间越长，后果越严重。

1）与选择性间的矛盾：为什么很多保护（反映单侧电气量保护）人为加延时。

解决：如果系统、保护对象能承受，优先保证选择性。否则牺牲选择性，保证

速动性。

2）与可靠性间的矛盾，速度越快，可靠性越差，因为延时意味着保护动作判据连续判别成立，有一次不成立，判据返回、延时清零，不易误动和拒动；而速

断保护判据成立一次就出口，易误动。

解决：如果系统、保护对象能承受，速动保护可适当加延时。

3．灵敏性：对保护范围内各种故障的反应能力。

一个保护，总是期望其保护范围是稳定的，对于各种方式下各种故障类型均灵敏反映，但实际上做不到，或者说其保护范围是变化的，所以为保证最不利情况下满足规定的最小保护范围要求，灵敏性要求保护范围尽可能大。

与选择性构成了一对尖锐矛盾。

通过整定计算协调。

4．可靠性：不误动、不拒动

由保护的配置、原理、质量决定。

误动、拒动，从后果危害程度看，拒动危害大 提高可靠性问题转化为解决拒动问题

解决办法是保护双重化（即每个保护对象，提供两个独立保护）。

1）对于中低压系统，如110kV系统或厂用电系统，辐射型结构，一般是采用反应单侧电气量保护，当地、远方构成双重化。

这种双重化的特点是：

动作慢（缺点）

可以解决保护拒动或者断路器拒动。（优点）

2) 对于高压系统（220kV，同步运行系统，存在稳定性问题）或者需快速切除

故障的系统，采用全线速动保护，采用反应两侧电气量保护，当地配置两套独立保护。

这种双重化的特点是：

动作快（优点）

无法解决DL拒动，要加失灵保护。（缺点）

注意：双重化解决拒动，放大了误动。

5．结论：

1）了解四性本来的含义。

2）四性之间不是孤立的、静止的，相互之间是关联的、矛盾的。在实际工作中

应根据具体情况，具体处理。

3）软件的定位理解，软件是一个工具，可以帮助提高计算的效率和准确性，但

软件代替不了人，在处理上述问题时，人是第一位的。

标幺值计算

一、定义

有名值计算缺点： a)不同电压等级反复折算

b)不易形成相对的概念

一般电力系统的各种计算，包括潮流计算、短路计算、整定计算，都采用标幺值计算。

标幺值定义＝基准下的有名值 / 基准值。

二、基准值选取

三相电力系统中，计算涉及的电气量有：

S ：视在功率

U ：线电压 ⇒I ： 相电流

Z ：相阻抗 ⇒计算标幺值时，上述各电气量均需确定基准值：B S 、B U 、B I 、B Z

⇒

B S B U B I B U B I B Z

⇒所以基准值只取定其中两个，另外的可以算出来，一般的取法是：

B S =100MVA 或 1000MVA ；B U ，然后计算出B I 、B Z

B I

B ； B Z

B ＝2B B U S 另，上述两式相除，得到：

U *=I *Z *

S *=U *I *

可以看出采用标幺值计算：

1）计算关系保持不变。

2）三相单相。

三、标幺值计算

计算标幺值需注意，电力系统是多电压等级，其中功率守恒，S 不存在折算，而U 、I 、Z ，存在折算。

1）按定义计算：

B S =100MVA

如：取定 ⇒B I 、B Z （220kV ）

B U =220kV

对于35kV 系统的阻抗，其标幺值计算，首先将其有名值折算到220kV ， 再

除以基准值，如下式：

Z *2(35)2(35)(35)220()35kV B B

Z Z K Z Z == 其计算过程是对分子折算。

2） 先算各电压等级基准值，再算标幺值

B S =1000MVA B I B(35)I

取定 ⇒ ⇒

B U =220kV B Z B(35)Z

Z *(35)(35)(35)2

(35)/kV kv kV B kV B Z Z Z Z K == 其过程是对分母折算，现场常用方法。

3）工程算法（近似）

实际的系统中，由于电力传送过程中，在线路上的压降使得受端电压变低。

而运行要求受端母线电压达到额定，为此，送端往往变压器额定电压 按设计。这样就使得同一个电压等级下，出现不同的额定电压，基准应如何取

工程上，取平均： B U =1.1Ue+Ue 2

==Uav 即在同一电压等级中，忽略Ue 的差别，统一成Uav 。

基准：B S =100 or 1000MVA

500 525

220 231 B U =Uav 110 115 ⇒ B I ，B Z

35 37

10

如：220kV 等级设备其 Ue=242kV ， 阻抗值为Z ，

则：Z *B

Z Z = 而不必考虑 Ue 和B U 不同的折算。 这就是实际工作中通行的标幺值计算方法，也是规程规定的算法，也是整定计算软件采用的算法。

元件各序等值计算

一、设备类型：

发电机、变压器、线路、电抗器、

电容器、母线、开关、刀闸