保护参数的计算.doc

线路、变压器参数计算第一部分：线路一：线路参数表输电线路参数统计线路名称线路长度起止杆号铁塔钢管杆耐张转角直线钢管杆直线塔110kV包棉线 (鹿钢变 棉纺变)10.373km1-72号27023481导线型号地线型号地线长度绝缘子型号运行日期LGJ-240/30GJ-50(6-72#)OPGW9.660km10.373kmFXBW-110/100 年 月备注1-6号架空地线为双根OPGW光缆。右线OPGW光缆为OPGW-2S1/16-32B1(优化线路)；左线OPGW光缆1-9号为OPGW-2S1/16-16B1，9-72号为OPGW-2S1/16-32B1。鹿钢变电缆出线，电缆型号：YJLW03-64/110KV-1*630，长度320米。棉纺变电缆出线，电缆型号：YJLW03-64/110KV-1*630，长度860米。包棉线1-39号、39-72号分别与鹿钢变-南排变线路、召庙变-棉纺变线路同塔并架。其中，1-6号为六回路钢管杆，与优化线、鹿钢变-包钢新建79#变线路同塔并架。7-9号与鹿钢变-包钢新建79#变线路同塔并架。线路相序图：线路平面单线图：备注：杆塔示意图见附页附页：棉线杆塔示意图260026002300230025002500230023002300230025002500230023002500250023002300230023001500350035003500350035003500350035002400010700107001070010700109005370023002300280028003000300028002800280028003000300028002800280028003000300028002800300035003500500035003500500035003500210001000011800118001160055200垂直排列1（包棉线挂在中回路）垂直排列2（包棉线挂在中回路）1800180023002300250025002300230023002300250025002300230015003500350050003500350034000200023002800280035003500300030003000390037002400034600垂直排列4垂直排列3（棉纺线挂在上回路）垂直排列51800180023002300250025002300230015003500350032500垂直排列6340018001800220022002500250022002200300035003500350022002200首先看懂线路参数表的内容：1、线路的长度2、线路的型号3、线路的排列方式4、备注内容二、线路几何均距的计算1、明确三相的排列方式及相与相间的距离 水平排列、 三角排列、 垂直排列等几何均距的计算公式：Dcp=3（AB BCCA） 例如：AB=4.7768 mBC=5.7762 mCA=6.11248 mDcp=3（AB BCCA）=3（4.77685.77626.11248）=5.5287 m 取：5.5 m三、线路等值阻抗的计算公式1、线路的电阻R R=.L/S 公式中：-电阻率，铝为31.5（.mm2/Km）、 铜为18.8（.mm2/Km） L-导线长度S-导线截面积2、线路的电抗X单导线：x=0.1445lg（Djj/rdz）+0.0157（/km）公式中：Djj-三相导线的几何均距（计算出来的）rdz -每相导线的等值半径（cm）。计算公式为rdz= （rdjj ）rdz= （rdjj ） = 1（rdjj 1 ） = r（从书中查-分裂导线中次导线半径）分裂导线：x=0.1445lg（Djj/rdz）+0.0157/a（/km） 公式中：Djj-三相导线的几何均距（计算出来的）rdz -每相导线的等值半径（cm）。计算公式为rdz= （rdjj ）a-每相分裂导线的根数其中：rdz= （rdjj ） 当线路为双分裂导线时a=2 则：rdz= （rdjj ）=（rdjj ） 公式中：r -分裂导线中次导线半径（从书中查） djj -每相次导线间的几何均距 式中：djj=d=400（mm） 当线路为双分裂导线时=1 公式中：-次导线排列方式 二分裂=1 三分裂（正三角）=1 三分裂（水平）=1.26d-次导线距离，一般取400（mm） 3、线路的阻抗Z有名值：Z=（R+ X）标幺值：Z*=ZSj/Ucp=0.0341 公式中：Sj-系统基准容量100MVAUcp-平均电压，220KV为230KV、 110KV为115KV、35KV为37KV10KV为10.5KV4、线路阻抗角=arctg（X/R）第二部分：变压器一、变压器参数表电 力 变 压 器 参 数站名： 编号： 投运日期： 制造厂： 出厂日期： 型式：变压器的额定容量（KVA）高侧150000变压器接线组别YNyn0+d11接线中侧150000低侧150000变压器低压侧配套电抗器实测阻抗（）变压器冷却方式变压器的额定电压比22081.25%/37/10.5KV 周率变压器的短路电压高中UGZ% （U12%）高低UGD% （U13%）中低UZD% （U23%）13.99% 22.62% 6.37%变压器的短路损耗高中（千瓦） P12高低（千瓦）P13中低（千瓦） P23空载电流空载损耗额定电流零序阻抗测量联结阻别项目名称送电端子开路端子短路端子阻抗高压零序阻抗ABC-0Am、Bm、Cm、0ma、b、c、o-72.81（Z1）abcoAmBmCm-0m44.66（Z3）中压零序阻抗AmBmCm-0mA、B、C、0a、b、c、o-0.62（Z2）abcoABC-00.4（Z4）电压分接头 分接头高压中压低压分接头高压中压低压位置电压电流电压电流电压电流位置电压电流电压电流电压电流191021112313144151651718619207212282324填报责任单位： 填报责任人员： 填报时间： 单位盖章首先看懂线路参数表的内容：1、变压器的容量及容量比2、变压器的电压比及分头3、变压器的接线方式4、备注内容二、变压器等值阻抗的计算 1、变压器的电阻值R （1）两卷变压器的电阻值RR=P.Ue2.103/Se2 （）公式中：R1-变压器绕组电阻值P1-变压器的短路损耗值Ue-变压器高压侧额定电压Se-变压器高压侧额定容量（2）三卷变压器的电阻值R高压侧R1=P1.Ue2.103/Se2 （）中压侧R2=P2.Ue2.103/Se2 （）低压侧R3=P3.Ue2.103/Se2 （） 公式中：R1-变压器高压侧绕组电阻值（归算到变压器高压侧）R2-变压器中压侧绕组电阻值（归算到变压器高压侧）R3-变压器低压侧绕组电阻值（归算到变压器高压侧）P1-变压器高压侧绕组的短路损耗值P2-变压器中压侧绕组的短路损耗值P3-变压器低压侧绕组的短路损耗值Ue-变压器高压侧额定电压Se-变压器高压侧额定容量 其中：P1=（P12 +P13 -P23）/2P2=（P12 +P23 -P12）/2P3=（P13 +P23 -P12）/2公式中：P1、P2、P13-各绕组的短路损耗P12、P13、P23-各绕组间的短路损耗其中：P12 -高对中绕组间的短路损耗P13 -高对低绕组间的短路损耗P23-中对低绕组间的短路损耗经验：计算保护定值时，由于变压器的电阻值与变压器电抗值相比小的很多，则一般只考虑变压器的电抗值，其变压器电阻值忽略不计。2、变压器的电抗值X（1）两卷变压器的电抗值XX=Ud(%).Ue2.10/Se （）公式中：X-变压器绕组电抗值Ud(%)-变压器的短路阻抗Ue-变压器高压侧额定电压Se-变压器高压侧额定容量（2）三卷变压器的电抗值X高压侧X1= Ud1(%).Ue2.10/Se （）中压侧X2= Ud2(%).Ue2.10/Se （）低压侧X3= Ud3(%).Ue2.10/Se （） 公式中：X1-变压器高压侧绕组电抗值（归算到变压器高压侧）X2-变压器中压侧绕组电抗值（归算到变压器高压侧）X3-变压器低压侧绕组电抗值（归算到变压器高压侧）Ud1(%)-变压器高压侧的短路阻抗Ud2(%)-变压器中压侧的短路阻抗Ud3(%)-变压器低压侧的短路阻抗Ue-变压器高压侧额定电压Se-变压器高压侧额定容量 其中：Ud1%=（Ud12%+ Ud13%-Ud23%）/2Ud2%=（Ud12%+ Ud23%-Ud13%）/2Ud3%=（Ud13%+ Ud23%-Ud12%）/2公式中：Ud1%、Ud2%、Ud3%-各侧的短路阻抗Ud12%、Ud13%、Ud23%3-各侧间的短路阻抗其中：Ud12% -高对中侧的短路阻抗Ud13% -高对低侧的短路阻抗Ud23%-中对低侧的短路阻抗第三部分：标幺值一、定义 有名值与基准值的比值为标幺值。二、基准值 1、基准容量Sj本系统的基准容量为100MVA 2、基准电压Uj220KV的基准电压为230KV110KV的基准电压为115KV 35KV的基准电压为37KV 10KV的基准电压为10.5KV6KV的基准电压为6.3KV3、基准电流Ij 计算公式：Ij=Sj /（3.Uj）则： 220KV的基准电流为Ij= Sj /（3.Uj）=100103/（3230）=251A110KV的基准电流为Ij= Sj /（3.Uj）=100103/（3115）=502A35KV的基准电流为Ij= Sj /（3.Uj）=100103/（337）=1560A10KV的基准电流为Ij= Sj /（3.Uj）=100103/（310.5）=5499A6KV的基准电流为Ij= Sj /（3.Uj）=100103/（36.3）=9165A4、基准阻抗Zj计算公式Zj= Uj2 / Sj则：220KV阻抗的基准值为：Zj=Uj2 / Sj= 230/100=529.0000110KV阻抗的基准值为：Zj=Uj2 / Sj= 115/100=132.250035KV阻抗的基准值为： Zj=Uj2 / Sj= 37/100=13.6900三、标幺值1、符号有名值： 容量S、 电压U、 电流I、 阻抗Z标幺值： 容量S*、 电压U*、 电流I*、 阻抗Z*基准值： 容量Sj、 电压Uj、 电流Ij、 阻抗Zj 2、标幺值计算公式 容量：S* = S/Sj 电压：U* = U/Uj 电流：I* = I/Ij 阻抗：Z* = Z/Zj 3、电气量间的关系 Ij=Sj /（3.Uj）Zj= Uj2 / Sj四、线路阻抗标幺值的计算公式因为：Zj= Uj2 / Sj所以：Z* = Z/（Uj2 / Sj） = Z .Sj / Uj2 五、变压器等值阻抗标幺值的计算公式 1、两卷变压器因为：Xj= Uj2 / SjX=Ud(%).Ue2.10/Se所以：X* = Ud(%).Ue2.10/Se / Uj2 / Sj 注意各电气量的单位的换算当：Ue = Uj 时：Se（KVA）= Se.10-1（MVA） 则：X* = Ud(%).Ue2.10/（ Se.10-1） / Uj2 / Sj= Ud(%).Ue2.102/Se / Uj2 / Sj= Ud(%) .Ue2.102. Sj / Uj2. Se =Ud.102/ Se 所以：两卷变压器电抗的标幺值X* = Ud.102/ Se2、三卷变压器有名值：高压侧电抗有名值X1= Ud1(%).Ue2.10/Se （）中压侧电抗有名值X2= Ud2(%).Ue2.10/Se （）低压侧电抗有名值X3= Ud3(%).Ue2.10/Se （） 标幺值：（同上推理）高压侧电抗标幺值X1* = Ud1.102/ Se 中压侧电抗标幺值X2* = Ud2.102/ Se 低压侧电抗标幺值X3* = Ud3.102/ Se 第四部分：实例一、线路参数的计算（一）、单分裂导线线路等值阻抗的计算1：线路全长：0.32+10.373+0.86=11.5530km2：线路型号： LGJ- 240（架空）及YJLW03-64/110-1*630(电缆)3：线路参数图（填报责任单位：包钢 ）4：全线电阻-R （1）、电缆 - 0.32+0.86=1.1800KM YJLW03-64/110-1*630(电缆)参数：Z=0.0283+j0.1659R=1.18000.0283=0.0334 （2）、架空 R=10.3730.132=1.3692 （3）、全线R=0.0334+1.3692=1.40265：全线电抗- X （1）、电缆 YJLW03-64/110-1*630(电缆)参数：Z=0.0283+j0.1659X=1.18000.1659=0.1958 （2）、架空Dcp=4.5m 9.977K m X=9.9770.394=3.9309Dcp=5m 0.396K m X=0.3960.401=0.1588（3）、全线X=0.1958+3.9309+0.1588=4.28555：全线阻抗-Z有名值：Z=（R+ X）=（1.4026+4.2855）=4.5092标幺值：Z*=4.5092100/115=0.03416：线路阻抗角- =arctg（X/R） = arctg（4.2855/1.4026）=71.88（二）：双分裂导线参数的计算1：线路全长：8.987KM(架空)+0.149Km(电缆)=9.136 Km2：线路型号：2LGJ-240/30（分裂导线次导线间的距离按照d=400mm）3：全线电阻（1）：架空线路电阻r=8.9870.132/2=0.5931（2）：电缆线路电阻r=0.1490.02=0.0030 其中用户提供：电缆型号为DDZR-YJLW02-Z-127/220KV-1*1200mm Z=0.02+j0.125则：全线电阻R=0.5931+0.0030=0.59614：全线电抗X（1）：架空线路电抗X分裂导线的电抗计算公式x=0.1445lg（Djj/rdz）+0.0157/a（/km） 公式中：Djj-三相导线的几何均距（计算出来的）rdz -每相导线的等值半径（cm）。计算公式为rdz= （rdjj ）a-每相分裂导线的根数其中：rdz= （rdjj ） 当线路为双分裂导线时a=2 则：rdz= （rdjj ）=（rdjj ） 公式中：r -分裂导线中次导线半径（从书中查） djj -每相次导线间的几何均距 式中：djj=d=400（mm） 当线路为双分裂导线时=1 公式中：-次导线排列方式 二分裂=1 三分裂（正三角）=1 三分裂（水平）=1.26d-次导线距离，一般取400（mm） 则：djj=d=1400（mm）=40（cm）查线路参数表：2LGJ-240/30的计算外径为21.6mm 则：r=21.6/2=10.8000mm=1.08cm所以：rdz= （rdjj ）=（rdjj ） = （1.0840 ） =6.5727cm（a）：Dcp=7.5m=750cm时，（0.09Km）x=0.1445lg（Djj/rdz）+0.0157/a（/km）=0.1445lg（750/6.5727）+0.0157/2=0.3051（/km）则：Dcp=7.5m /0.09Km的电抗X=0.30510.09=0.0275（b）：Dcp=8.0m=800cm时，（7.059Km）x=0.1445lg（Djj/rdz）+0.0157/a（/km）=0.1445lg（800/6.5727）+0.0157/2=0.3092（/km）则：Dcp=8.0m /7.059Km的电抗X=0.30927.059=2.1826（c）：Dcp=8.5m=850cm时，（1.015Km）x=0.1445lg（Djj/rdz）+0.0157/a（/km）=0.1445lg（850/6.5727）+0.0157/2=0.313（/km）则：Dcp=8.5m /1.015Km的电抗X=0.3131.015=0.3177（d）：Dcp=9.0m=900cm时，（0.823Km）x=0.1445lg（Djj/rdz）+0.0157/a（/km）=0.1445lg（900/6.5727）+0.0157/2=0.3166（/km）则：Dcp=9.0m /0.823Km的电抗X=0.31660.823=0.2606（2）：电缆线路电抗X=0.1490.125=0.0186所以：全线电抗X=0.0275+2.1826+0.3177+0.2606+0.0186=2.80705：全线阻抗Z有名值：Z=（R+ X）=（0.5961+2.8070） =2.8696标幺值：Z*=2.8696100/230=0.00546：线路阻抗角 =arctg（X/R）= arctg（2.8070/0.5961）=78.01二、变压器参数的计算（一）、三卷变压器1：变压器正序阻抗的计算（标幺值）变压器的容量及接线方式SFZ10-150000/220 150000/150000/50000（平衡圈）KVA ； YNyn0+d11接线变压器的额定电压22081.25%/37/10.5KV变压器的短路电压（阻抗电压）高低侧U12高平侧U13低平侧U2313.99% 22.62% 6.37%变压器正序阻抗标幺值的计算高侧低侧平侧U d1 % =（U12+ U13- U23）2=（13.99+ 22.62- 6.37）2=15.1200XBg*= Ud1%Se =15.1200/150=0.1008Ud2%=（U12+ U23- U13）2=（13.99+6.37-22.62）2=-1.1300XpB*= Ud3%Se =-1.1300/150=- 0.0075Ud3 %=（U13+ U23- U12）2=（22.62+6.37-13.99）2=7.5000XdB*= Ud2%Se =7.5000/150=0.0500变压器的零序阻抗测量联结阻别送电端子开路端子短路端子阻抗YN0yn0d11ABC-0abc-o-72.81（Z1）- abc-o44.66（Z3）abc-oABC-0-0.62（Z2）-ABC-00.4（Z4）整理时间：2009年08月1日2：变压器零序阻抗的计算（标幺值）（1）：测试参数详见“厂家变压器的零序阻抗测量”报告变压器的零序阻抗测量联结阻别送电端子开路端子短路端子阻抗YN0yn0d11ABC-0abc-o-72.81 （Z1）- abc-o44.66 （Z3）abc-oABC-0-0.62 （Z2）-ABC-00.4 （Z4）（2）：标幺值的计算：a:系统以100MVA为基准容量Sj则：220KV阻抗的基准值为：ZjH=Uj/Sj= 230/100=529则：37KV阻抗的基准值为：ZjM=Uj/Sj= 37/100=13.6900b: 标幺值Z*= Z/ZjH（3）：零序阻抗的计算方程方程1：高压侧绕组三相短路，在高压侧与中性点间加压，低压侧及中压侧均开路。有名值：Z1=ZG+ZD=72.81标幺值：Z1* = Z1/ZjH=72.81/529=0.1376方程2：中压侧绕组三相短路，在中压侧与中性点间加压，低压侧及高压侧均开路。有名值：Z2=ZZ+ZD=0.62标幺值：Z2* = Z2/ZjM=0.62/13.6900=0.0453方程3：高压侧绕组三相短路，在高压侧与中性点间加压，中压侧三相短路，低压侧三相开路。有名值：Z3=ZG+ ZZ*ZD/（ZZ+ZD） =44.66标幺值：Z3*= Z3/ZjH1： =44.66/529 =0.0844方程4：中压侧绕组三相短路，在中压侧与中性点间加压，高压侧三相短路，低压侧三相开路。有名值：Z4=ZZ+ ZG*ZD/（ZG+ZD） =0.4标幺值：Z4*= Z4/ZjM =0.4/13.6900 =0.0292解方程得：ZD*=Z2*（Z1*- Z3*） =0.0453（0.1376- 0.0844） =0.0491 （即：变压器低压侧的零序阻抗标幺值）ZG*= Z1*- ZD* =0.1376-0.0491 =0.0885 （即：变压器高压侧的零序阻抗标幺值）ZZ*= Z2*- ZD* = 0.0453-0.0491 =-0.0038 （即：变压器中压侧的零序阻抗标幺值）（二）：两卷变压器参数的计算变压器的容量及接线方式1#变SFZ10-75000/35 YNd11接线2#变SFZ10-75000/35 YNd11接线变压器的额定电压36.7542.5%/10.5KV36.7542.5%/10.5KV变压器的短路电压高低Ud%高低Ud%10.83% 10.8% 变压器正序阻抗标幺值的计算XB1*= Ud%Se =10.83 / 75=0.1444XB2*= Ud%Se =10.8 / 75=0.1440（三）：10KV1#、2#发电机参数的计算发电机的容量1#发电机75000KVA功率因数：0.810.55%2#发电机75000KVA功率因数：