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[摘 要]在电力行业迅速发展的现代社会中,电力系统的稳定运行对企业的安全生产起到举足轻重的作用,因此,继电保护整定在其中占有重要的作用,继电保护和自动装置可靠性、选择性、灵敏性、速动性的四个基本要求对电力系统的稳定运行起到关键作用,文章主要针对整定保护计算中的整定方法以及整定过程进行了分析,希望对各位有所帮助。
[关键词]继电保护 整定计算 短路电流计算
中图分类号:TM73 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)20-0640-01
一、电力系统继电保护整定计算概述
1.整定计算的目的和任务包括以下几步
首先,简要介绍一下继电保护装置的基本要求,即四个特性:
(1)速動性——故障发生时能快速切除故障,防止事故蔓延扩大
(2)可靠性——保护范围内发生故障,能准确动作;保护范围外发生故障,能可靠不误动
(3)选择性——有选择地切除故障,使故障或事故影响范围尽量减小
(4)灵敏性——保证可靠动作的能力
这些功能和要求都是保护装置通过不同的定值整定来实现的,对保证系统运行安全和保护设备不受伤害起到很大的作用,所以说继电保护整定计算很重要、责任也很大。
2.继电保护整定计算的基本内容
(1)详细了解每台设备的保护配置及装置的工作原理
(2)详细了解一次系统的主接线及设备参数
(3)与有关部门(一般是地调)共同确定运行方式,绘制系统阻抗图,计算最大、最小运行方式下的短路电流,为整定保护、校验灵敏度提供依据
(4)编制继电保护装置整定计算原则
(5)根据整定计算原则进行保护装置的定值计算
(6)填写保护定值通知单
(7)将整定计算原则、短路电流计算过程、定值计算过程的全部原始底稿整理成册,妥善保存
3.继电保护整定计算包括两大部分
(1)短路电流计算
计算系统在最大、最小运行方式下的短路电流,另外还有,厂用负荷自起动电流电压计算,其中启动电流可以实测
(2)继电保护装置定值整定
Ⅰ、发电机保护 Ⅱ、变压器保护
Ⅲ、发变组保护 Ⅳ、线路保护
二、继电保护整定计算的方法
(1)从图中可以清晰看出整定计算的整个过程,我们主要分析保护定值的计算这个方面,计算保护定值的方法比较多,现举例说明以下,如(图2)所示:
运用标幺值法进行整定计算,设标准容量为SB=100MVA,标准电压为:UB=1.05Ue,可以计算出
UB=115kV时,Ij=100/(115×√3)=0.50KA
UB=10.5kV时,Ij=100/(10.5×√3)=5.5KA
UB=6.3 kV时,Ij=100/(6.3×√3)=9.2KA
首先计算出各个设备的电抗值:
发电机电抗值:Xf= X*×(Ue/UB)2×SB/Se=0.25×(10.5/10.5)2×100/30=0.8333
变压器B1电抗值:XB=Us(%)×SB/Se=10.5%×100/31.5=0.3333
变压器B2电抗值:XB=Us(%)×SB/Se=10.5%×100/20=0.525
线路L1电抗值:XL1=X×L×SB/UB2=0.6×100×100/1152=0.4536
线路L2电抗值:XL2=X×L×SB/UB2=0.06×5×100/6.32=0.7558
电抗器电抗值:Xd=X(%)×Ue/√3Ie×SB/UB2=0.05×6/0.5196×100/6.32=1.4546
计算出上述数据以后,可以根据上述数据进行保护定值的一些计算,在这里忽略一些其它因素的影响,对其做简要的计算,过程如下:
假设我们要对变压器B2进行整定值的设定,首先我们计算其短路电流值:
第一种方法,直接根据其最大运行方式下的三相短路电流进行整定:Idl.max=Ij/Xd=9.2/(0.8333+0.3333+0.525+0.4536)=9.2/2.1452=4.2886(KA)
第二种方法,可以根据最小运行方式下的两相短路电流进行计算,这里要关系到灵敏度系数Kcen的问题,即:
Idl.max=Idl.max(2)/Kcen
对于其过流保护整定可以有两种方法进行整定:
第一种:按躲过变压器的额定电流进行整定,即:
Igl.max=相关系数×Ie
第二种:按躲过线路上最大负荷进行整定,即:
Igl.max=相关系数×Ifh.max
任何一种整定方法都有其局限性,都需要根据具体问题具体分析,不要死搬硬套一些公式,要活学活用。
在这里的“相关系数”要根据其实际情况进行选取,尽量满足其选择性、速动性、灵敏性、可靠性。
(2)低压设备保护的整定保护计算
低压设备的保护定值计算需要根据具体设备而定,例如电动机的定值进行计算时,要考虑启动电流的大小,即在整定时要加入自启动系数,这样可以保证电机的正常运行,这里不再多加赘述。
参考文献
1.崔家佩等编.电力系统继电保护与安全自动装置整定计算,北京:中国电力出版社,2004.
2.傅知兰.电力系统电气设备选择与实用计算.北京:中国电力出版社 1993.
3.水利电力部西北电力设计院编.电力工程电气设计手册电气一次部分 北京:中国电力出版社,1996.
作者简介
牟明文(1986—),男,助理工程师,现任兖矿轻合金有限公司技术人员
[关键词]继电保护 整定计算 短路电流计算
中图分类号:TM73 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)20-0640-01
一、电力系统继电保护整定计算概述
1.整定计算的目的和任务包括以下几步
首先,简要介绍一下继电保护装置的基本要求,即四个特性:
(1)速動性——故障发生时能快速切除故障,防止事故蔓延扩大
(2)可靠性——保护范围内发生故障,能准确动作;保护范围外发生故障,能可靠不误动
(3)选择性——有选择地切除故障,使故障或事故影响范围尽量减小
(4)灵敏性——保证可靠动作的能力
这些功能和要求都是保护装置通过不同的定值整定来实现的,对保证系统运行安全和保护设备不受伤害起到很大的作用,所以说继电保护整定计算很重要、责任也很大。
2.继电保护整定计算的基本内容
(1)详细了解每台设备的保护配置及装置的工作原理
(2)详细了解一次系统的主接线及设备参数
(3)与有关部门(一般是地调)共同确定运行方式,绘制系统阻抗图,计算最大、最小运行方式下的短路电流,为整定保护、校验灵敏度提供依据
(4)编制继电保护装置整定计算原则
(5)根据整定计算原则进行保护装置的定值计算
(6)填写保护定值通知单
(7)将整定计算原则、短路电流计算过程、定值计算过程的全部原始底稿整理成册,妥善保存
3.继电保护整定计算包括两大部分
(1)短路电流计算
计算系统在最大、最小运行方式下的短路电流,另外还有,厂用负荷自起动电流电压计算,其中启动电流可以实测
(2)继电保护装置定值整定
Ⅰ、发电机保护 Ⅱ、变压器保护
Ⅲ、发变组保护 Ⅳ、线路保护
二、继电保护整定计算的方法
(1)从图中可以清晰看出整定计算的整个过程,我们主要分析保护定值的计算这个方面,计算保护定值的方法比较多,现举例说明以下,如(图2)所示:
运用标幺值法进行整定计算,设标准容量为SB=100MVA,标准电压为:UB=1.05Ue,可以计算出
UB=115kV时,Ij=100/(115×√3)=0.50KA
UB=10.5kV时,Ij=100/(10.5×√3)=5.5KA
UB=6.3 kV时,Ij=100/(6.3×√3)=9.2KA
首先计算出各个设备的电抗值:
发电机电抗值:Xf= X*×(Ue/UB)2×SB/Se=0.25×(10.5/10.5)2×100/30=0.8333
变压器B1电抗值:XB=Us(%)×SB/Se=10.5%×100/31.5=0.3333
变压器B2电抗值:XB=Us(%)×SB/Se=10.5%×100/20=0.525
线路L1电抗值:XL1=X×L×SB/UB2=0.6×100×100/1152=0.4536
线路L2电抗值:XL2=X×L×SB/UB2=0.06×5×100/6.32=0.7558
电抗器电抗值:Xd=X(%)×Ue/√3Ie×SB/UB2=0.05×6/0.5196×100/6.32=1.4546
计算出上述数据以后,可以根据上述数据进行保护定值的一些计算,在这里忽略一些其它因素的影响,对其做简要的计算,过程如下:
假设我们要对变压器B2进行整定值的设定,首先我们计算其短路电流值:
第一种方法,直接根据其最大运行方式下的三相短路电流进行整定:Idl.max=Ij/Xd=9.2/(0.8333+0.3333+0.525+0.4536)=9.2/2.1452=4.2886(KA)
第二种方法,可以根据最小运行方式下的两相短路电流进行计算,这里要关系到灵敏度系数Kcen的问题,即:
Idl.max=Idl.max(2)/Kcen
对于其过流保护整定可以有两种方法进行整定:
第一种:按躲过变压器的额定电流进行整定,即:
Igl.max=相关系数×Ie
第二种:按躲过线路上最大负荷进行整定,即:
Igl.max=相关系数×Ifh.max
任何一种整定方法都有其局限性,都需要根据具体问题具体分析,不要死搬硬套一些公式,要活学活用。
在这里的“相关系数”要根据其实际情况进行选取,尽量满足其选择性、速动性、灵敏性、可靠性。
(2)低压设备保护的整定保护计算
低压设备的保护定值计算需要根据具体设备而定,例如电动机的定值进行计算时,要考虑启动电流的大小,即在整定时要加入自启动系数,这样可以保证电机的正常运行,这里不再多加赘述。
参考文献
1.崔家佩等编.电力系统继电保护与安全自动装置整定计算,北京:中国电力出版社,2004.
2.傅知兰.电力系统电气设备选择与实用计算.北京:中国电力出版社 1993.
3.水利电力部西北电力设计院编.电力工程电气设计手册电气一次部分 北京:中国电力出版社,1996.
作者简介
牟明文(1986—),男,助理工程师,现任兖矿轻合金有限公司技术人员