电力装置继电保护的整体计算与短路电流计算(2)

2020-03-27 02:23

发生变化,灵敏系数也会发生变化; 5)接线系数

继电保护装置是按照电流互感器二次侧电流大小来动作的,所以电流互感器二次接线方式不同,继电保护装置测量到的电流就不同;继电保护整定值计算时就需要考虑接线系数Kjx(新符号也为Kjx);电流互感器二次侧为△接线,或为两相差接线时,流入继电保护装置的电流为相电流差,接线系数Kjx为√3,电流互感器二次侧为Y型接线时,流入继电保护装置的电流为相电流,接线系数Kjx为1。 6)配合系数

考虑到相邻继电保护之间的配合,有些继电保护整定值计算需要考虑配合系数Kco(新符号为Kco),配合系数Kco一般取1.1。 7)自起动系数

电动机起动过程中,会出现很大的起动电流,有时还会引起母线电压降低。按照负荷电流整定的继电保护应考虑电动机起动的影响,计算公式中需要引入自起动系数Kzqd(新符号为Kgt),自起动系数又称为起动电流倍数,它等于电动机起动电流与额定电流之比,单台电动机在满载全电压情况下起动,一般为额定电流的4~8倍。 8)非周期分量系数

电力系统短路的暂态过程中,短路电流含有非周期分量,又称为直流分量,其特征为偏移于时间轴一边,并随着时间的延长而衰减,它增大了有效值,引起电流互感器饱和使测量误差加大,对速断与差动保护就需要在整定值计算时采取加大整定值的措施,引入非周期分量系数Kfzq,它等于含有非周期分量的全电流有效值与非周期分量电流与现在之比,一般取1.3~2.

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7 继电保护整定计算有关问题分析 1)继电保护整定配合的基本原则

电力系统继电保护是按照断路器配置装设的,因此继电保护也应按照断路器分级进行整定。继电保护的分级是按照正方向来划分的,要求按照保护的正方向各相邻上、下级继电保护之间实现配合与协调,以达到选择性动作的目的。这是继电保护整定配合的基本原则。

采用数字式(微机)保护装置后,是否可以利用软件及时判断出故障电流的方向,实现继电保护不同方向不同整定值来进行整定与动作动作,可以进行研究。

2)继电保护整定计算时应考虑的问题

(1)短路种类(三相短路、两相短路、两相接地短路、变压器中性点直接接地系统与通过串联电阻接地系统的单相接地、变压器中性点不接地系统的单相接地、两相接地)与复故障(一种故障转换为另外一种故障,或发生两种及两种以上故障); (2)断线及非全相运行; (3)系统振荡

(4)过负荷与电动机自起动; (5)变压器励磁涌流;

(6)发电机与同步电动机失磁与进相运行;

(7)重合闸及手动合闸,备用电源(备用设备)自动投入; (8)不对称与不平衡负荷; (9)正反方向短路。 3)继电保护整定计算方法

(1)按照继电保护的原理进行整定计算,例如各种差动保护;

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(2)按照动作电流大小与动作时间进行阶段式整定计算,例如电流保护;

(3)按照有关设计规范、技术规程与设计手册规定或经验数据进行进行整定,例如过电压、低电压与温度保护。 4)按照继电保护原理进行整定计算

各种差动保护是按照所保护的范围内电流差的变化进行保护的,所以不需要进行短路电流计算。只需要根据被保护对象的有关参数,计算出所需要的整定值,有些整定值需要根据经验数据来整定。 5)按照动作电流大小与动作时间进行阶段式保护的整定计算 (1)在相邻上、下级阶段式保护配合要注意以下几点:

A)时间上应有配合,即上一级保护的动作时间比下一级保护的动作时间大一个时间级差△t;

B)保护范围上的配合,对同一故障点,上一级保护的灵敏系数应低于下一级保护的灵敏系数;

C)有两个电源供电时,上、下级阶段式保护配合一般还需要按照正方向进行整定;

(2)阶段式保护的整定

A)电流速断、过电流与过负荷保护称为三段式保护,电流速断又有不带延时与带延时两种;

B)第一段(一般指不带延时,即无延时保护段)通常按照保护范围不伸出被保护对象的范围整定;其余各段均按照上一级保护的对应段进行整定配合,即对应段上一级保护的一段与下一级保护的二段相对应,当灵敏系数满足不了要求时,可不按照对应段进行整定配合;即上一级保护的二段与下一级保护的二段相对应,或与下一级保护的三段相对应;

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C)阶段式保护的整定,应以改善与提高主保护性能为主,兼顾后备保护。当主保护段保护效果比较好时,可以尽量提高后备保护的作用;

D)阶段式保护的整定,首先对所有线路的第一段进行整定,然后再依次对所有线路的第二段、第三段进行整定,直至各段保护全部整定完毕;

E)阶段式保护的整定,需要按照相同功能的保护进行整定,例如相间保护与相间保护进行配合,接地保护与接地保护进行平衡。 6)反时限电流保护的整定 (1)反时限电流保护的特点

A)反时限电流保护的动动作时间与其工作电流的倍数K值有关,动作时间与其动作电流成反比,即反时限曲线关系;K等于流入继电器的工作电流与反时限电流保护的整定电流之比。

K=Ij/Idz.

B)反时限电流保护的整定,除了应给出动作电流与动作时间外,还必须给出由反时限曲线根据K值查到的动作时间,取得时间级差△t进行时间配合。

C)国际电工委员会(IEC)提出标准反时限、非常反时限、极端反时限与长时反时限四个计算公式,采用数字式(微机)保护装置时,可以根据需要按照上述公式进行整定。

(2)反时限电流保护与定时限电流保护的配合整定 A)假设保护1动作电流为Idz.1; B)计算求得保护2出口处短路电流为Id; C)求出保护1与保护2的电流倍数K1与K2:

K1=Id/Idz.1 K2=Id/Idz.2;

D)根据保护2的反时限曲线,查得保护2在K2电流倍数下的动作

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时间tbh2,则保护1的动作时间定在K1电流倍数下为:tbh1=tbh2+△t (3)定时限电流保护与反时限电流保护的配合整定 A)假设保护1动作电流为Idz.1;

B)按照保护1保护范围末端短路,求得短路电流Id=Idz.1; C)求出保护2的电流倍数K2:

K2=Id/Idz.2=Idz.1/Idz.2

D)根据保护2的反时限曲线,查得保护2在K2电流倍数下的动作时间tbh2,则保护1的动作时间为:tbh1=tbh2+△t 7)继电保护的二次整定值计算

(1)继电保护的整定计算一般是按照一次值进行计算,在继电保护装置的整定值设置时需要按照二次值进行设置;整定值就需要根据电流与电压互感器变比,及接线系数将一次值换算为二次值,二次值取值精度,电流一般小数点后取1~2位,数字式(微机)保护装置小数点后取2位。电压可只取整数位。 (2)电流保护

Idz2=(Idz1×Kjx)/nLH

式中:Idz2为二次动作电流,Idz1为一次动作电流,nLH为电流

互感器变比;

Kjx为接线系数,电流互感器二次侧为△接线(相电流差)取

√3,

为Y形接线(相电流)取1;

(3)电压保护

Udz2= Udz1/(Kjx×nLH)

式中:Udz2为二次动作电压,Udz1为一次动作电压,nYH为电压

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