电力分析软件对线路保护整定值的计算方法-

第十三章各单元保护定值计算电力分析软件对线路保护整定值的计算方法电流、电压整定值受电网构造及运行方式影响较大，整定值的准确计算比较简单，下面以图13-1所示的单侧电源环网供电电网，母线B、C5QF简洁介绍承受EDCS-6110单元线路的各种保护整定值的计算。13-1ZAB

BC

AD

=2.26Ω，ZDC

=2.38Ω,Z

=0.52Ω,ZF1

=0.39ΩF213-1.1电流速断保护整定值I 的计算sdz1电流速断保护为无时限保护，其动作时间为保护装置的固有动作时间，按“规程”规定微机保护的固有动作时间为40ms一．电流速断保护的整定计算A B C119QF1QF2QF5QF6QF10QFD23QF4QF7QF8QF11QF13-1 单侧电源环网供电网络图电流速断保护动作电流整定值I 的根本计算公式：依据保护的选择性要求，电流szd1速断保护只有在本线路内发生短路时才动作，为使计算简洁，通常取线路末端母线〔C〕短路来计算线路短路电流I，考虑到末端母线上其它线路近端短路时，dmax短路电流与母线短路电流接近，为保证电流速断保护不误动，则电流速断保护电流整定值为：Iszd1

KIIK

(3)dmax

〔13-1〕KⅠ为电流速断保护的牢靠系数，一般取1.2～1.3。K13-1第十三章各单元保护定值计算I(3)

为最大运行方式下，线路末端三相短路的最大电流。dmax牢靠系数

KⅠ系考虑以下因素的影响而设置K躲过末端母线〔母线C〕上其它线路近端短路的短路电流短路电流的计算误差短路时非周期重量的影响留有肯定裕度2．三相短路电流的计算三相短路电流的计算公式为：EI Z xtZdxt LdE——系统电源的等效相电势xtZxt输电线路阻抗、变压器阻抗、发电机阻抗等。ZZ＝Z·LZ为线路单位Ld Ld 1 1LLL，故计算整max定值中的

式为：I(3)

EZ xt

〔13-2〕dmax

Zxt

Lmax运行方式对短路电流的影响：电力系统运行方式不同，流过保护装置的短路电流也不同，流过保护装置短路电流最大的运行方式，称为最大运行方式，短路电流最小的运行方式称为最小运行方式，对于附图15〔5QF〕，全部电源投入且开网〔3QF7QF〕运行时为最大运行方式，只投入内阻较大的一个电源、环网闭网运行〔QF〕9、10、11QF闭网运行时为最大方式，开网运行为最小方式。最大运行方式短路电流计算，最大运行方式下，C母线短路时流过保护5计算公式为：I xt dmax.m

ZExt

Z ZAB BC将系统参数代入上式得：Idmax.m

ZExt

62.272.46

第十三章各单元保护定值计算式中：Z

—电源等效内阻抗，等于两个电源内阻的并联值，即：Z Z //ZExt E1 E2ZExt0.52//0.390.223由此可得：

Idmax.m

60.2232.272.461.211kA在软件中最大运行方式所对应的系统图如以下图〔1〕所示：软件依据CBL_BC1.211kA，和上述理论结算的结果一样。最小运行方式下，短路电流的计算：最小运行方式下，流过保护513-3第十三章各单元保护定值计算计算公式，以电源E1投入为例。EIdmax.n

ZExt

1Z ZAB BCZ Ext

Z ZAB BCZAD

Z ZAD ZDC

Z E1

2.272.462.262.382.262.38

0.521.05E 6I 1 1.038kAdmax.n

ZExt

Z ZAB

1.052.272.46在软件中最小运行方式所对应的系统图如以下图〔2〕所示：软件依据CBL_BC1.038kA，和上述理论结算的结果一样。第十三章各单元保护定值计算二．电流速断保护的有效保护范围由于电流速断保护的整定值大于末端最大短路电流，故不能保护线路全长，在电流速断保护有效范围末端，最小运行方式下，两相短路时，其短路电流等于电流速断整定I。即：szd1I (2)dmin

32 Z

ExtZ1

Lmin

Iszd1由此解得，电流速断保护的最小长度为：L 1min Z

3 E2 Ixt

Z xtmax

〔13-3〕1 szd1 式中：Z式中：xtmax

——最小运行方式下的系统等效阻抗L电流速断保护的有效范围为：KX

inLAB

100%Kx

应≥15％为校验简洁起见，可计算出在最小运行方式下，线路15%处两相短路时的最

用K I(2)

是否大于1Dmin

Lm Dmin

szdK越大保护范围也越大。Lm软件依据图〔2〕所示最小运行方式在线路L_BCB0.15结果如下：可见由BL_BC1.545kA。I(2)Dmin

=1.545kAK I(2)Lm Dmin

/Iszd

1.545/1.2111.28KLm>113-5第十三章各单元保护定值计算13-1.2限时电流速断保护整定值的计算一．限时电流速断保护的作用限时电流速断保护用来切除本线路电流速断保护范围以外的全长范围内的故障，并对末端短路有足够的灵敏度。限时电流速断保护是线路的主保护。二．限时电流速断保护的电流整定值计算限时电流速断保护的最大保护范围为下级保护的电流速断保护的最小范围，如保护5的限时电流速断保护范围为保护10Iszd2n

KⅡIK

〔13-4〕Iszd.2 ——某线路限时电流速断保护整定值Iszd1.mKⅡK

——下一级线路电流速断整定值——限时电流速断牢靠系数：一般取1.1～1.2三．分支电路对限时电流速断保护电流定值的影响由于限时电流速断保护要与下一经线路的电流速断保护协作，在有分支电路时流过本保护与下一级保护的电流不同，故分支电路对限时电流速断保护的定值有较大影响。有源支路对限时电流速断保护定值的影响：以附图2a电路对限时电流速断定值的影响。13-2a所示电网的等效电路如图13-2bZAZBA BZ和Z分别为线路ABBC2dZBAB BC C1Bd1A11dA11dB13-2(a) 带有源支路的供电网络图第十三章各单元保护定值计算A B CAAZAZABZBC1ZBC2dBZB13-2(b) 2(a)的等值电路假设在图13-2(b)所示的系统中Z=2.27Ω，Z=2.46Ω,Z=0.52Ω,Z=0.39ΩAB BC A FZI I1d

ZBZ I2 KdfzA B AB1dfzK

Z Z A

Z

Z 1 A

A1

1+(0.52+2.27)/0.39=8.15 为分支系数，fz Z ZB B在有源分支电路时，分支系数>1，流过保护1的电流小于流过保护213-2(a)运行方式所对应的系统图如以下图〔3〕所示：软件依据图〔3〕所示运行方式在线CB流向线路L_BC的短路电流正好等于4.362kA，AL_AB0.535kA，13-7第十三章各单元保护定值计算K=I/Ifz 2d

=4.362/0.535=8.151d可见软件对K的计算结果正好和理论计算结果全都。fz2．无源并联支路对限时电流速断保护整定值的影响：以图13-3所示电网为例，在线路2d1A B CxtxtExt1123d64513-3 具有无源并联支路的供电网假设在图13-3所示的系统中Z=2.27Ω，Z=2.46Ω,Z=0.52ΩBCAB BC AL=1。bc2Z ZLI I 1d 2d

BC 12Z2BC

2I K2d fzLBd0.3。22Z ZL ZL式中：K fz

BC 1 2ZBC

1 12Z

21-(0.3*2.46)/(2*2.46)=0.85 为分支系数，在BCKfz<1，即流过保护1的电流大于流过保护2第十三章各