第十六章 各单元保护定值计算
对于变压器高压侧过流保护,如低压侧母线分段,可整定两个时限,第一时限用以缩小故障范围(分母联),第二时限用以切除故障,则第一时限比低压侧过流时限大一个时间阶梯,第二时限比第一时限大一个时间阶梯。即:
tgzd1?tgzd??ttgzd2?tgzd1??t时间阶梯Δt 一般可取0.5s,但如系统分配给本级的时间较短,则Δt可适当减小,但最小应不低于0.2s。
16-2.4 负序过流保护
负序过流保护对于非对称故障的灵敏度很高,但其准确的整定值计算,特别是对高电压系统要考虑与相邻保护的配合时,其定值计算比较复杂,对于通常的35kV双绕组主变,因其可不考虑与其它保护的配合,其定值计算比较简单,可用于复合电压过流保护灵敏度校验通不过的情况下,作出线故障的后备保护。 一.负序过流定值I2zd计算
1.负序过流定值I2zd的计算:对于35kV降压变压器,其负序过流定值按躲过正常运行
时的最大不平衡电流来整定,其值一般为:
I2zd?(0.1~0.2)Ie2.负序过流保护的灵敏度:负序过流保护的灵敏度校验公式为:
KLm?Id2minI2zd式中:Id2min—主变低压侧最长出线末端两相短路时流过变压器的最小负序电流,其值为:
式中:Ext—系统相电势
Z1Σ—系统正序阻抗 Z2Σ—系统负序阻抗
因电力系统一般满足 Z ?Z
1?2?I2?min?ExtZ1??Z2?? Z1? ,ZΣ为系统一相阻抗,包括电源内
阻,线路和变压器阻抗等。故有:
16-24
第十六章 各单元保护定值计算
Idz?Ext2Z?根据规程规定,负序过流保护的灵敏系数KLm≥1.2,在低压侧母线短路时,KLm≥2。 二.负序过流保护的延时t2zd
因负序过流保护与复合电压过流保护一样,作为线路的后备保护和变压器故障的后备保护,故其延时与复合电压过流保护的延时相同。
16-2.5 过负荷保护
一.过负荷电流整定值Ihzd的计算
变压器的过负荷保护按躲过额定电流来整定,其计算公式为:
Ihzd?KkKfiIe式中:Kk—可靠系数,一般取1.05
Kfi—电流返回系数,常规为0.85
采用微机保护后,Kfi可取较大值,这样,Kk也可相应增大,例如保证Ihzd不变,如Kfi取0.95,则Kk可达到1.17。 二.过负荷保护的延时整定值
过负荷保护通常只发信号,考虑到变压器本身有一定的过负荷能力,故可取较长时限,一般发信号时限应保证外部故障过流时不误发信号,因此过负荷的报警延时最小应比过流保护的最长延时大一个时间阶梯。即:
thzd1?tgzdmax??t在有较大电动机负荷时,过负荷还应躲过电动机启动时间。
如配置过负荷分闸,则根据变压器的过负荷能力来确定,通常情况下,按过载1.25倍时,动作时间为25min(1500s)来考虑。
16-2.6 零序过电流保护
由于35kV系统为小电流接地系统,因此,变压器的零序过流保护,主要用于中性点接消弧线圈的变压器,作为消弧线圈的过流保护,因此其零序电流和延时应根据消弧
16-25
第十六章 各单元保护定值计算
线圈的参数来确定。
§16-3 补偿电容保护整定值的计算
16-3.1 限时电流速断保护
一.限时电流速断电流整定值Iszd的计算
限时电流速断保护按躲过电网瞬时过电压引起的冲击电流来整定,其电流整定值的计算公式为:
Iszd?KkIce/Kfi式中:Kk—可靠系数取2~3。
Kfi—电流返回系数,取0.8~0.95。 Ice—电容的额定二次电流,其值用下式计算
Ice?Q3Ue?ni式中:Q—电容的额定容量,单位为KVAR。
Ue—电容的额定电压。 ni—电流互感器的变比。
二.限时电流速断保护的延时整定值tszd的确定
限时电流速断的延时按能躲过电容投入的冲击电流来整定,一般可取0.10~0.20s 三.电流返回系数Kfi的确定
在微机保护中,电流返回系数Kfi的作用是防止电容运行电流在保护整定值附近波动时,保护反复起动和返回;为提高保护的灵敏度和可靠性,应使其值接近于1,从保护定值Iszd计算可看出,在可靠系数不变的条件下,Kfi越大,Iszd越小,即灵敏度越高,在Iszd不变时,Kfi越大,Kk也越大,即可靠性越高,因此,Kfi可取0.9~0.95。 四.限时电流速断的灵敏度校验
限时电流速断保护的灵敏度计算公式为:
KLm?Idmin/Iszd16-26
(2)第十六章 各单元保护定值计算
)式中: I d( 2min —最小运行方式下,电容两端两相短路时的最小短路电流,在忽略电容
引线阻抗的情况下,其值为:
Idmin?(2)32?ExtZxt?Zb式中:Ext—电源等效相电势。
Zxt—电源折合到低压侧的等效相阻抗。 Zb—变压器折合到低压侧的等效相阻抗。
根据规程规定,KLm应≥2
16-3.2 过流保护的定值计算 一.过电流定值Igzd的计算
电容器的过电流保护按躲过电容器组的额定电流来整定,计算公式为:
Igzd?KkKbwKfiIce式中:Kk—可靠系数,取1.25。
Kbw—电流的纹波系数,取1.2~1.25。 Kfi—电流返回系数,取0.9~0.95。
二.过流保护的延时计算
过流保护的延时按躲过电容投入生产的冲击电流及电网瞬时过电压产生的冲击电流来整定,一般情况下:
三.过流保护的灵敏度校验
过流保护的灵敏度计算公式为:
(3)tgzd取0.2~0.5sKLm?32?IdminIgzd(3)式中: I d min —最小运行方式下,电容三相短路的短路电流,在忽略母线和电容引线
阻抗的情况下,有:
Idmin(3)ExtZxt?Zb按继电保护规程规定,过流保护的灵敏度系灵敏KLm>1.25。
16-27
第十六章 各单元保护定值计算
16-3.3 过压保护定值的计算 一.过电压定值Ugzd的计算
电容器的过电压按电容允许长时间运行的电压来整定。在补偿电容回路中,为减小电容投入时的冲击电流,在每相电容回路中,均串联有电抗器,在运行中,电容两端的实际电压为:
U?Uc(1?Uc?U?UL?U(1?XLXLXc)Xc)式中:XL、Xc分别为电容和电抗器的阻抗。 根据过压保护的整定原则得:
Ugzd?Kv(1?XLXc)Uce式中:Kv—电容的过压系数,取1.1。
Uce—电容器的额定电压。
二.过压保护的延时计算
过电压按电容允许长时间运行的电压整定,因此,其延时可以较长,一般过达数十秒,但为保证在电压超过定值较多时不致损坏电容,其延时一般不应起过60s。 三.电压返回系数Kfu的确定
电压返回系数的作用是避免电压在过电压整定值附近波动时保护反复启动和返回而设,为使保护动作值尽量接近整定电压,电压返回系数应尽量接近于1,一般可取0.95~0.98。
四.闭锁电流的整定值Ibzd的计算
过压保护中设置闭锁电流的目的是在未设电容电压互感器,电压取自母线电压互感器的情况下,当电容未投入时,避免过电压保护误动,因此,闭锁电流仅用于判别回路是否有电流,以确定电容是否投入,故一般可取:
16-3.4 欠电压保护定值的计算
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Ibzd?(0.4~0.6)Ice式中:Ice为电容的额定电流。