选择整定继电保护装置

第七章选择整定继电保护装置一、对继电保护装置的基本要求1.可靠性指保护装置在该动作时就动作，不拒动，而在不该动作时不误动。不拒动显示其信懒性，不误动显示其安全性，即可靠性有信懒性和安全性。为此，继电保护装置应简单可靠，使用的元件和接点应尽量少，接线应力求简单，运行维护方便，在能够满足要求的前提下宜采用最简单的保护。2.选择性指故障时首先由故障元件(线路或设备)本身的保护装置来切除故障。当故障元件本身的保护拒动时，则应由相邻元件的保护来切除故障。为此，对相邻元件有配合的保护要求，前后两级保护之间的灵敏性和动作时间应相互配合。3.灵敏性指保护装置对其保护范围内故障的一种反应性能。但保护范围内发生的最轻微的故障，保护装置也可能的反应动作，说明保护装置的灵敏性好。为此，保护装置应具有必要的灵敏系数。4.速动性指保护装置应能尽快的切除故障，以提高系统的稳定性，减轻故障设备和线路的损坏程度。当允许保护装置无选择性地动作，但应利用自动重合闸装置或备用电源自动投入装置，以缩短停电时间和缩小停电范围。二、继电保护的灵敏系数保护装置的灵敏系数应按下式计算:SP=IK.min∕IOP.1式中IK.min—继电保护的保护区内在电力系统最小运行方式下的最小短路电流，单位为A;IOP.1—继电保护的动作电流IOP换算到一次电流的值，单位为A.部分继电保护装置的最小灵敏系数保护分类保护类型组成元件计算条件最小灵敏系数主保护发电机、变压器、线路及电动机的纵差动保护差电流元件按被保护区末端金属性短路计算2主保护变压器、线路及电电流元件按保护装置安装处2动机的电流速断保护金属性短路计算主保护电流保护和电压保护电流元件电压元件按被保护区末端金属性短路计算1.5主保护带方向的电流保护或电压保护零序、负序方向元件按被保护区末端金属性短路计算2主保护的个别元件中性点非直接接地的保护电流元件按被保护区末端金属性短路计算1.5后备保护电流保护和电压保护电流元件电压元件按相邻电力设备和线路末端金属性短路计算1.2三、电力变压器的保护(—)电力变压器的保护装置电力变压器是电力系统广泛使用且十分重要的电气设备。为保证电力变压器的安全和电力系统的稳定运行，在变压器上装置完善而可靠的保护也是非常必要的。设电力变压器的保护应配置如下的保护。(1)对油浸式变压器，应故障使油箱内产生瓦斯和油面下降，应装反映箱内气体容量和流速的轻、重瓦斯保护动作于信号，重瓦斯动作于跳变压器各测断路器。(2)变压器引出线、套管内部的短路，应按变压器的容量及实际运行条件装设主保护并动作于变压器各侧断路器跳闸；电力变压器的主保护有电流速断保护和纵差保护；对于变压器高压侧电压在330Kv及以上时，可装双重纵差保护。(3)对于变压器外部短路引起的变压器过电流，应根据变压器的容量和类型装设相应的保护作为主保护的后备保护和相邻元件的后备保护，如过电流保护，复合电压启动的过电流保护，负序电流及单相式低电压启动的过电流保护等。这些保护延时动作于变压器各侧断路器跳闸。500KV系统联络变压器高、中压侧均应装设阻抗保护，短延时用于缩小故障影响范围，长延时动作于变压器各侧断路器跳闸。(4)中性点直接接地系统中的变压器，若其中性点直接接地运行，对外部单相接地引起的过电流应装零引起电流保护。对于这中性点直接接地的系统中，低压侧有电源且中性点可能接地运行的变压器，应根据变压器的绝缘情况装设不同时限的零序电流保护，零序电压保护或零序电流电压保护。(5)反映变压器过负荷的过负荷保护。(6)高压侧电压为500Kv的变压器，应装反映变压器工作磁通密度过高的过励磁保护。(7)对于变压器密度升高、油箱内压力过高和泠却系统的故障均应装设相应的保护。四、变压器过电流保护的整定1.过电流保护动作电流的整定公式IOP=(KrelKwIl.max∕KreKi(11)式中IL.max—变压器的最大负荷电流，可取(1.5～3)I1N,I1N为变压器的额定一次电流；Krel—可靠系数，对定时限取1.2，对反时限取1.3;Kw—接线系数，对相电流接线取1，对相电流差接线取1.73；Kre—继电器返回系数，一般为0.8；Ki—电流互感器的电流比。必须注意:对GL型继电器，IOP应整定为整数，且在10A以内。2.过电流保护动作时间的整定计算公式t1≥t2+△t(21)式中t1—在变压器低压母线上发生三相短路时高压侧保护的动作时间；t2—变压器地压侧保护在低压母线上发生三相短路时的一个动作时间。△t—前后二级保护的时间级差，对定时限取0.5s,对反时限取0.7s.必须注意:对反时限过电流保护装置，由于GL型继电器的整定时间只能是“10倍动作电流的动作时间”,因此整定时必须依据GL型继电保护的动作特性曲线，以确定对应的实际动作时间，或由实际动作时间确定整定时间。五、变压器电流速断保护的整定1.电流速断保护动作电流(速断电流)的整定计算公式Iqp=KrelKwIk.max／KiKT式中IK.max—变压器低压母线三相短路电流周期分量有效期；Krel—可靠系数，对DL继电器取1.2～1.3，对GL继电器取1.4～1.5；Kw—接线系数，同式；Ki—电流互感器电流比；KT—变压器的电压比。对GL型继电器，速断电流整定要用其对动作电流IOP的倍数即速断电流倍数Kqb来表示，Kqp=Iqp／Iop=2～8.六、变压器地压侧单线接地短路的整定1．利用高压侧三相三继电器接线来实现地压侧单相接地短路保护时间整定计算1)动作电流Iop的整定计算公式同式(11)2)动作时间的整定计算公式同式(21)2.利用变压器地压侧接地中性线上装设的零序电流保护来实现低压侧单相接地保护的整定计算(1)动作电流的整定计算公式Iop(0)=KrelKdsqI2N／Ki式中I2N——变压器的额定二次电流；Kdsq—变压器地压侧出现最大不平衡系数，Yyn0联结时取0.25，Dyn11联结时可取0.35；I2N——可靠系数，一般取为1.2～1.3；Ki—零序电流互感器的电流比。七、变压器的低电压启动带时限过电流的保护的整定当过电流保护的灵敏系数达不到要求时，则可采用低电压启动(闭锁)的过电流保护装置。(1)过电流保护装置动作的整定计算公式Iop=KrelKdsqI1N／KiKre式中I1N—变压器的额定一次电流，其余的符号含义同(11)。2.低电压继电器动作电压的整定计算公式Uop=Umin／KrelKreKu式中Umin—变压器运行中可能遇到的最低工作电压，一般取为(0.5～0.7)U1N,这里U1N为变压器的额定一次电压；Krel—可靠系数，可取1.2；Kre—低电压继电器的返回系数，一般取1.25；Ku—电压互感器的电压比。3.保护装置动作时间的整定计算公式同式(21)第九章确定防雷和接地装置第一节防雷装置的选择一、接闪线及其引下线的选择接闪线及其引下线的材料、规格和安装要求，按GB50047—1994规定，如下表；接闪器型式材料最小尺寸规格主要按照要求避雷器针长1m以下圆钢直径12㎜钢管内径20㎜针长1~2m圆钢直径16㎜钢管内径25㎜烟囱顶上的针圆钢直径20㎜钢管直径20㎜避雷线镀锌钢绞线截面积35避雷带避雷网