220kV线路及主变零序保护优化整定原则
zhangtao.xxx
2008年08月16日 14:02:58
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1 相间距离保护整定原则1.1 相间距离I段整定原则1.1.1 普通线路相间距离I段整定原则:按躲保护所在线路末端母线相间故障整定:ZdzI≤Kk*Zl Tdz I=0″其中:Kk——可靠系数,取0.8;Zl——保护所在线路正序阻抗;Tdz I——相间距离I段动作时间;ZdzI——相间距离I段定值。1.1.2 终端线路相间距离I段整定原则:1)按保护所在线路末端相间故障有足够灵敏度整定:

1 相间距离保护整定原则
1.1 相间距离I段整定原则
1.1.1 普通线路相间距离I段整定原则:
按躲保护所在线路末端母线相间故障整定:
ZdzI≤Kk*Zl Tdz I=0″
其中:Kk——可靠系数,取0.8;
Zl——保护所在线路正序阻抗;
Tdz I——相间距离I段动作时间;
ZdzI——相间距离I段定值。
1.1.2 终端线路相间距离I段整定原则:
1)按保护所在线路末端相间故障有足够灵敏度整定:
ZdzI≥Klm*Zl =B Tdz I=0″
其中:Klm——灵敏度;
Zl——保护所在线路正序阻抗。
2)按躲相邻变压器其他侧母线故障整定:
ZdzI≤Kk*Zl + KkTKZZT ′=C Tdz I=0″
其中:Kk——可靠系数,取0.8;
Zl——保护所在线路正序阻抗;
KkT——配合系数,取0.7;
ZT′ ——相邻变压器阻抗值。
若B≥C,则按条件2)整定。
若B< C,则按条件1)整定。
整定值(简称为计算值)与保护原有定值(简称为旧定值)的比较原则:
如果旧定值在(计算值—d1,计算值+d1)范围内,则取旧定值;
如果旧定值不在(计算值—d1,计算值+d1)范围内,则取计算值。
(注:d1=0.05Z1,Z1为保护所在线路正序阻抗)。
1.2 相间距离II段整定原则
1.2.1 若保护相邻元件为变压器(仅作为参考量):
按躲相邻变压器其他母线侧相间故障整定:
Zdz II≤KkZ1+KkTKZZTˊ TdzII=0.5″
其中:Kk——可靠系数,取0.8;
KkT——可靠系数,取0.7;
ZTˊ ——相邻变压器阻抗值(高-中压侧阻抗);
Zl——整定线路阻抗;
TdzII——整定开关II段整定时间;
其余同上。
判别:满足灵敏度要求
1.2.1 若保护相邻元件为线路
首先根据整定开关定值的具体情况,进行合理整定。对于线末有其他电压等级线路,如果这些线路比整定线路电压等级高一定考虑与其配合。如果电压等级低,又属于管辖范围的线路就考虑配合,否则不考虑配合。
1.2.1.1 整定线路为原有线路且定值不变
首先根据开关现运行定值进行判别,如果本开关本次不改变定值,与相邻开关的配合顺序为:
A)如果Tdz IIˊ+△T≤Tdz II :
若相邻元件为线路,则考虑与相邻开关II段配合:
Zdz II≤KkZ1+KkKZZIIˊ TdzII=Tdz IIˊ+△T
若相邻元件为变压器,且变压器出线为管辖范围内的线路,则考虑与出线II段配合:
Zdz II≤KkZ1+KkKZZIIˊ+KkTKZZTˊ TdzII=Tdz IIˊ+△T
B)如果Tdz II′+△T>Tdz II:
若相邻元件为线路,,则考虑与相邻开关纵联保护段配合:
Zdz II≤KkZ1+KkKZZ1′ TdzII=0.8″
若相邻元件为变压器,且变压器出线为管辖范围内的线路,则考虑与出线纵联保护配合:
Zdz II≤KkZ1+KkKZZ1′+KkTKZZT ′ TdzII=0.8″
Z1′ ——相邻线路正序阻抗定值;
C)如果Tdz II≤0.5″:
若相邻元件为线路,则考虑与相邻开关I段配合:
Zdz II≤KkZ1+KkKZZI′ TdzII=0.5″
若相邻元件为变压器,且变压器出线为管辖范围内的线路,则考虑与出线I段保护配合:
Zdz II≤KkZ1+KkKZZI′+KkTKZZT′ TdzII=0.5″ (与整定线路隔变压器)
ZI ′——相邻开关相间距离I段定值;
以上三条的优先关系为:A)、B)、C)。A)满足,B)、C)不需要再计算。依次类推。
时间定值选取时,如果Tdz 整定值(简称为计算值)与保护原有定值(简称为旧定值)的比较原则:
若旧定值动作时间大于II段动作时间上限(2.0″):
直接取计算值;
若旧定值动作时间不大于II段动作时间上限:
如果旧定值小于计算值,且满足灵敏度要求,则取旧定值;
如果旧定值大于计算值,且计算值≥0.94旧定值,则取旧定值;否则取计算值。
注:校核定值时,最低灵敏度要求: 线路长度50km以下不小于1.35;50~200km不小于1.3;200km以上不小于1.2。
1.2.1.2 整定线路为新投产或定值需要改变的线路
首先与相邻线路相间距离I段保护配合进行计算:
若与整定线路直接相邻:
Zdz II≤KkZ1+KkKZZI ˊ TdzII=0.5″
若与整定线路隔变压器相邻:
Zdz II≤KkZ1+KkKZZI ˊ+KkTKZZTˊ TdzII=0.5″
其中:Kk——可靠系数,取0.8;
KZ——最小正序助增系数;
ZI ˊ——相邻相间距离保护I段定值;
其余同上。
判别:是否满足灵敏度要求
若灵敏度不满足要求,与纵联保护配合:
若与整定线路直接相邻:
Zdz II≤KkZ1+KkKZZl ˊ TdzII=0.8″
若与整定线路隔变压器:
Zdz II≤KkZ1+KkKZZ1ˊ+KkTKZZT ˊ TdzII=0.8″
其中:Kk——可靠系数,取0.8;
KZ——最小正序助增系数;
Z1ˊ——相邻线路正序阻抗定值;
其余同上。
判别:灵敏度是否满足要求
若灵敏度不满足要求,则与相邻线路相间距离II段保护配合:
若与整定线路直接相邻:
Zdz II≤KkZ1+KkKZZIIˊ TdzII=Tdz IIˊ+△T
若与整定线路隔变压器:
Zdz II≤KkZ1+KkKZZIIˊ+KkTKZZTˊ TdzII=Tdz IIˊ+△T
其中:Kk——可靠系数,取0.8;
KZ——最小正序助增系数;
ZIIˊ ——相邻相间距离保护II段定值;
TdzIIˊ——相邻开关II段动作时间;
1.3 相间距离III段整定原则
1.3.1 若相邻元件为变压器:
按躲相邻变压器其他母线侧相间故障整定:
Zdz III≤KkZ1+KkTKZZTˊ TdzIII=tIIImin
其中:Kk——可靠系数,取0.8;
KkT——可靠系数,取0.7;
ZTˊ ——相邻变压器阻抗值(高-中压侧阻抗);
Zl——整定线路阻抗;
TdzIII——整定开关III段整定时间;
判断整定值是否满足灵敏度,若不满足灵敏度,则不按与变压器配合取值;
1.3.2 若相邻元件为线路:
与相邻线路II段配合:
若与整定线路直接相邻:
Zdz III≤KkZ1+KkKZZIIˊ TdzIII=tIIImin
若与整定线路隔变压器:
Zdz III≤KkZ1+KkKZZIIˊ+KkTKZZTˊ TdzIII= tIIImin
其中:Kk——可靠系数,取0.8;
KZ——最小正序助增系数;
ZIIˊ ——相邻相间距离保护II段定值;
TdzIIˊ——相邻开关II段动作时间;
tIIImin ——III段动作时间下限;
判断整定值是否满足灵敏度,若满足灵敏度则动作时间取时间下限(3″),若灵敏度不满足要求则动作时间取时间下限(3.5″),动作定值按保灵敏度取值。(在有多个配合保护的情况下,只要与其中的一个保护配合不满足灵敏度,则最终的动作定值即按保灵敏度取,动作时间取时间下限3.5″)。
比较III段定值与II段定值,若III段定值比II段定值小,则III段定值在II段定值的基础上加一个级差 ,其中 为级差系数(0.3), 为线路正序阻抗;
1.3.3 按躲负荷阻抗整定:
Zdz III≤KFHZFH
其中:KFH——取0.7;
ZFH——最小负荷阻抗:=
其中, 为线路电压, 为线路保护侧最大负荷电流, 为线路灵敏角,为 , 为线路正序电抗, 为线路正序电阻。
若按1.3.1、1.3.2整定的结果不满足1.3.3整定值,则按1.3.3整定。
旧开关定值校核:若旧定值满足以下条件,则定值保持不变,否则取计算值。
(1)灵敏度满足III段灵敏度要求;
(2)时间大于3″;
(3)能躲过最小负荷阻抗;
(4)比II段定值大。
2 接地距离保护整定原则
2.1 接地距离I段整定原则
2.1.1 普通线路接地距离I段整定原则:
1)按线末故障最小感受阻抗整定:

其中: 为可靠系数,取0.7;
为线末单相接地故障整定点的故障相电压;
为线末单相接地故障整定线路的故障相电流;
为整定线路所整定的零序补偿系数;
为线末接地故障整定线路的零序电流。
zhangtao.xxx
2008年08月16日 14:04:21
2楼
2)按线路正序阻抗整定:

其中: 为可靠系数,取0.7;
为线路正序阻抗;
最终距离取1)、2)中的较小者;
2.1.2 单线单变接地距离I段整定原则:
1)按保护所在线路末端相间故障有足够灵敏度整定:
ZdzI≥Klm*Zgs =B Tdz I=0″
其中:Klm——灵敏度;
Zgs——校灵敏度用最大感受阻抗。
2)按躲相邻变压器其他侧母线故障整定:
ZdzI≤Kk*Z‘gs=C Tdz I=0″
其中:Kk——可靠系数,取0.7;
Z‘gs——变压器另侧母线故障保护处的最小感受阻抗;
若B≥C,则按条件2)整定。
若B< C,则按条件1)整定。
整定值(简称为计算值)与保护原有定值(简称为旧定值)的比较原则:
如果旧定值在(计算值—d1,计算值+d1)范围内,则取旧定值;
如果旧定值不在(计算值—d1,计算值+d1)范围内,则取计算值。
(注:d1=0.05Z1,Z1为保护所在线路正序阻抗)。
2.2 接地距离II段整定原则(用感受阻抗及线路阻抗的大者校核灵敏度)
2.2.1 若相邻元件为变压器:
1)若变压器另一侧系统为小电流接地(不接地)系统,则按躲相邻变压器其他母线侧三相接地故障整定:
ZdzII≤KkZ1+KkTKZZ′T TdzII=0.8″
其中:Kk——可靠系数,取0.8;
KkT——配合系数,取0.7;
KZ——正序助增系数和零序助增系数的较小者;
Z′T ——相邻变压器阻抗值(高-中压侧阻抗);
ZdzII——接地距离保护II段动作定值;
TdzII——接地距离保护II段动作时间。
2)若变压器另一侧系统为中性点直接接地系统,则按躲变压器另一侧单相和两相接地故障整定:
按单相接地:ZdzII≤Kk(E+2U2+U0)/[2I1+(1+3K)I0] TdzII =0.8″
按两相接地:ZdzII≤Kk(a2U1+aU2+U0)/[a2I1+aI2+(1+3K)I0] TdzII =0.8″
其中:U1、U2、U0、I1、I2、I0——变压器其他侧母线故障时, 在接地距离保护安装处所测得的各相序电压和各相序电流。原则上要考虑电流和电压的向量计算和变压器的相移。
2.2.2 若相邻元件为线路(或隔变压器相邻):
对于相邻线路电压等级高于整定线路电压等级的线路,则考虑与该相邻线路配合,若配合不下去,就放弃与其配合;对于相邻线路电压等级低于整定线路电压等级,但属于管辖范围内的线路,则考虑与该相邻线路配合;对于相邻线路电压等级低于整定线路电压等级,但不属于管辖范围内的线路,不考虑与该相邻线路配合,但要限制该相邻线路的定值。
2.2.2.1 整定校核中需维持定值不变的已运行线路:
1)如果T′dz II+△T≤Tdz II,则与相邻II段配合:

其中: ——可靠系数,取0.8;
、 、 、 ——整定保护所在母线故障相相电压,整定保护所在线路故障相相电压、零序电流,整定保护零序补偿系数;
、 、 、 ——配合保护所在母线故障相相电压,配合保护所在线路故障相相电压、零序电流,配合保护零序补偿系数;
——整定保护II段定值;
——整定保护II段动作时间;
——配合保护II段定值;
——配合保护II段动作时间;
2)如果T′dz II+△T>Tdz II,则与相邻纵差配合:

变量含义同上。
3)如果Tdz II≤0.5″,则与相邻I段配合:

其中: ——配合保护I段定值;
——配合保护I段动作时间;
整定值(简称为计算值)与保护原有定值(简称为旧定值)的比较原则:
若旧定值动作时间大于II段动作时间上限(2.0″):
直接取计算值;
若旧定值动作时间不大于II段动作时间上限:
如果旧定值小于计算值,且满足灵敏度要求,则取旧定值;
如果旧定值大于计算值,且计算值≥0.94旧定值,则取旧定值;否则取计算值。
注:校核定值时,最低灵敏度要求: 线路长度50km以下不小于1.35;50~200km不小于1.3;200km以上不小于1.2。
2.2.2.2 整定线路为新投产或定值需要更改的线路
与相邻线路接地距离I段配合:

判别灵敏度。
若灵敏度不满足要求,与相邻线路纵差配合:

判别灵敏度。
若灵敏度不满足要求,与相邻II段配合:

2.3 接地距离III段整定原则(用感受阻抗及线路阻抗的大者校核灵敏度):
2.3.1 若相邻元件为变压器:
1)若变压器另一侧系统为小电流接地(不接地)系统,则按躲相邻变压器其他母线侧三相接地故障整定:
Zdz III≤KkZ1+KkTKZZ′T TdzIII=tIIImin
其中:Kk——可靠系数,取0.8;
KkT——配合系数,取0.7;
KZ——正序助增系数和零序助增系数的较小者;
Z′T ——相邻变压器阻抗值(高-中压侧阻抗);
Zdz III——接地距离保护III段动作定值;
TdzIII——接地距离保护III段动作时间。
2)若变压器另一侧系统为中性点直接接地系统,则按躲变压器另一侧单相和两相接地故障整定:
按单相接地:Zdz III≤Kk(E+2U2+U0)/[2I1+(1+3K)I0] TdzIII=tIIImin
按两相接地:Zdz III≤Kk(a2U1+aU2+U0)/[a2I1+aI2+(1+3K)I0] TdzIII=tIIImin
其中:U1、U2、U0、I1、I2、I0——变压器其他侧母线故障时, 在接地距离保护安装处所测得的各相序电压和各相序电流。原则上要考虑电流和电压的向量计算和变压器的相移。
判断整定整定值是否满足灵敏度,若不满足灵敏度,则不按与变压器配合取值;
2.3.2 若相邻元件为线路:
与相邻线路II段配合:
TdzIII=tIIImin
其中: ——配合保护II段定值;
tIIImin——III段动作时间下限;
判断整定值是否满足灵敏度,若满足灵敏度则动作时间取时间下限(3″),若灵敏度不满足要求则动作时间取时间下限(3.5″),动作定值按保灵敏度取值。(在有多个配合保护的情况下,只要与其中的一个保护配合不满足灵敏度,则最终的动作定值即按保灵敏度取,动作时间取时间下限3.5″)。
比较III段定值与II段定值,若III段定值比II段定值小,则III段定值在II段定值的基础上加一个级差 ,其中 为级差系数(0.3), 为线路正序阻抗;
2.3.3 按躲负荷阻抗整定:
Zdz III≤KFHZFH
其中:KFH——取0.7;
ZFH——最小负荷阻抗:=
其中, 为线路电压, 为线路保护侧最大负荷电流, 为线路灵敏角,为 , 为线路正序电抗, 为线路正序电阻。
若按2.3.1、2.3.2整定的结果不满足2.3.3整定值,则按2.3.3整定。
旧开关定值校核:若旧定值满足以下条件,则定值保持不变,否则取计算值。
(5)灵敏度满足III段灵敏度要求;
(6)时间大于3″;
(7)能躲过最小负荷阻抗;
(8)比II段定值大。
注:相间距离保护及接地距离保护灵敏度要求:
II段灵敏度:
50km以下线路,灵敏度不小于1.5
50~200km线路,灵敏度不小于1.4
200km以上线路,灵敏度不小于1.3
III段灵敏度:
50km以下线路,灵敏度不小于2.0
50~100km线路,灵敏度不小于1.9
100km以上线路,灵敏度不小于1.8
3 变压器220kV侧主变零序整定原则:
3.1 两段式的主变零序
3.1.1 I段:
A)电流定值与出线的零序II段配合。
B)按照保220kV母线灵敏度整定,灵敏度系数选择:如果A)中配合定值的灵敏度大于2,则灵敏度系数为2,否则灵敏度系数为1.5。
C)动作时间与接地II段配合,整定为3秒。
3.1.2 II段:
与出线的零序III段配合,时间加级差。如果与出线零序III段配合仍不满足灵敏度,则取主变零序I段的动作定值,时间在主变零序I段的时间定值基础上加级差。
校核:I段原保护定值灵敏度系数>1.35,动作时间>3″,同时II段定值及时间满足配合关系和灵敏度要求,取原定值。
3.2 一段式的主变零序
与出线的零序III段配合,时间加级差。如果与出线零序III段配合仍不满足灵敏度,则按照保220kV母线灵敏度整定,灵敏度系数为1.5,动作时间为5″。
校核:I段原定值及时间满足配合关系和灵敏度要求,取原定值。
4 高频保护整定原则:
序号 符号 名称 原 则 装 置
1 IQD 起动元件电流定值 一次值:220kV线路180A;500kV线路216A W11+101A+602
2 IWI 无电流判别定值 一次值:220kV线路,<150km取120A,>150km取180A;500kV线路<150km取375A,<250km取500,>250km取625A;110kV线路取0.1倍CT额定值;若定值大于零序IV段定值,则取0.1倍CT额定值 W11+101A+802
4 KX 零序补偿系数X 取原理级定值 W11+101A+602+802
5 KR 零序补偿系数R 取原理级定值 W11+101A+602+802
6 RDZ 阻抗电阻分量定值 1/2倍的阻抗元件电阻分量大定值(大定值一次值取0.0225) W11+101A+602+802
7 XDZ 阻抗电抗分量定值 按2倍(感受电抗与线路阻抗的大者)的两侧较大者整定,校核1.5倍的灵敏度 W11+101A+802
8 IJW 振荡闭锁电流定值 躲1.41倍最大负荷电流 W11+101A+802
9 3I0 方向零序电流 按线末故障下保护处3倍零序电流有3倍的灵敏度整定,按2—4倍的灵敏度校核即若旧定值满足2—4倍的灵敏度,则取旧定值 W11+101A+602+802
10 I04 零序辅助启动电流 一次值:220kV线路180A;500kV线路216A W11+101A+602+802
11 3I2 方向负序电流 按线末故障下保护处3倍负序电流有2.5倍的灵敏度整定,按1.5倍的灵敏度校核即若旧定值满足1.5倍的灵敏度,则取旧定值 101A+802
12 RTS 整组复归时间 取5.5″ 101A
13 ZDZ 纵联距离阻抗定值 按2倍(感受电抗与线路阻抗的大者)的两侧较大者整定,校核1.5倍的灵敏度 602+RCS902A
14 ΦZD/PS1 线路正序阻抗角 602+802
15 XL 线路全长电抗 +802
16 纵联反方向阻抗 按2*(对侧纵联距离阻抗定值-本线路阻抗)整定 RCS902A
17 零序方向过流定值 同3I0 RCS902A
18 TA变比系数 本侧CT变比与对侧CT变比的比值(或者本侧和对侧CT变比大的一侧取1,小的一侧为本侧CT变比与对侧CT变比的比值) RCS931A
19 差动电流高定值 按0.3倍In 校验躲4倍的电容电流;相电流有2的灵敏度(两相故障)当旧定值校核用 RCS931A
20 差动电流低定值 按0.2倍In 校验躲1.5倍的电容电流;相电流有4的灵敏度(两相故障)当旧定值校核用 RCS931A
21 TA断线差流定值 1.3*Ifmax RCS931A
22 线路正序容抗 厂家推荐值,见说明书 RCS931A
23 线路零序容抗 厂家推荐值,见说明书 RCS931A
24 ISL 失灵启动电流 1)保证这本线路末端单相故障时有足够的灵敏度,灵敏度系数Klm=2;
2)应躲过线路的最大负荷电流,可靠系数Kk=1.3
若原则二满足灵敏度则按二取,否则校核1.5的灵敏度,若旧定值满足灵敏度时,按旧定值整定,否则最终按灵敏度整定
注:CSL103 中的ICD取高定值。
Ic电容电流为40A/100km
5 零序保护整定原则:
1、IV段式的保护装置I、II段停用;III段式的保护装置I段停用,两种保护的零序最末两段整定方法相同,统一以IV段式为例说明。
2、III段整定方法:定值取500A、时间4″。
3、IV段整定方法:
a. 保线末灵敏度(灵敏度系数为50公里以下1.5,50至200公里1.4,200公里以上1.3);
b. 躲本侧最大负荷不平衡电流(0.15*Ifmax);
c. 若300A满足上述原则,则取300A否则按a b.原则中的大者整定。时间4.5″
4、CKJ等保护的高频零序停信定值,按零序末段定值原则整定。
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ytswm
2008年08月20日 17:03:51
3楼
谢谢楼主!
但这些地方公式不全::)

ZFH——最小负荷阻抗:=
其中, 为线路电压, 为线路保护侧最大负荷电流, 为线路灵敏角,为 , 为线路正序电抗, 为线路正序电阻。

220kV线路及主变零序保护优化整定原则2
2)按线路正序阻抗整定:

其中: 为可靠系数,取0.7;
为线路正序阻抗;

2.2.2.1 整定校核中需维持定值不变的已运行线路:
1)如果T′dz II+△T≤Tdz II,则与相邻II段配合:

其中: ——可靠系数,取0.8;
、 、 、 ——整定保护所在母线故障相相电压,整定保护所在线路故障相相电压、零序电流,整定保护零序补偿系数;
、 、 、 ——配合保护所在母线故障相相电压,配合保护所在线路故障相相电压、零序电流,配合保护零序补偿系数;
——整定保护II段定值;
——整定保护II段动作时间;
——配合保护II段定值;
——配合保护II段动作时间;
2)如果T′dz II+△T>Tdz II,则与相邻纵差配合:

变量含义同上。
3)如果Tdz II≤0.5″,则与相邻I段配合:

其中: ——配合保护I段定值;
——配合保护I段动作时间;
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