瞬时电流闭锁电压速断保护整定计算原则

瞬时电流闭锁电压速断保护整定计算原则

刘远龙 焦增春

摘 要：在总结前人已有的整定计算原则基础上，结合实际工作经验，提出了一种新的瞬时电流闭锁电压速断保护整定计算原则。此整定原则以正常偏大方式整定电流、电压定值，其目的是在保证保护可靠性的前提下，增大瞬时速断保护的保护范围。实际应用表明，新的整定计算原则对电网整定计算人员的实际工作具有指导意义。

关键词：电流电压保护； 整定计算； 电力系统

分类号：TM 773 文献标识码：B

文章编号：1006-6047(2000)01-0021-02

Discussion on Setting Calculation Principle of Current and

Voltage Protection

LIU Yuan-long

（Qingdao Electric Power Bureau,Qingdao 266012,China）

JIAO Zeng-chun

（Pingdu Electrical Board,Pingdu 266700,China）

Abstract：Based on the old principles and writers’experience,a new setting calculation principle for current and voltage protection is proposed.The new principle calculates current and voltage setting values,which are greater than normal values,to increase protection scope under the condition of assured protection reliability.The new setting calculation principle is helpful for the workers who are engaged in power network setting calculation.

Keywords：current and voltage protection; setting calculation; power system▲

0 引言

对于110 kV及以下电压等级的线路一般可采用三段式电流保护，即瞬时速断保护、带时限电流保护和定时限电流保护。保护装置的第一段即瞬时电流速断保护，要求无时限动作且保护区域不小于线路全长的20%。在系统方式变化不大的情况下，对于长线路是可以满足这一要求的；但对于短线路，如果单纯采用电流保护，则不仅一段整定的电流值很大，而且受系统方式变化的影7响大，有可能在系统小方式下，瞬时速断保护没有保护范围，相邻保护也无法与之配合。在这种情况下可以考虑采用瞬时电流闭锁电压速断保护，利用电流元件与电压元件的相互配合来扩大瞬时速断保护的保护范围。

1 已有整定计算原则的介绍及评价

对于瞬时电流闭锁电压速断保护的整定计算原则，前人已做过许多研究，提出了一些计算原则，总结起来大致有以下3种。

a. 按躲本线路末端母线故障整定。由于瞬时电流闭锁电压速断保护中的电流元件一般起闭锁作用，所以电流元件可按保证本线路末端故障有足够灵敏度整定。电压元件是控制保护区的，必须保证选择性，按躲本线路末端母线故障整定，整定公式如下：

电流元件定值

Idz=I(2)min/klm (1)

电压元件定值

Udz=Ucy，min/Kk (2)

式中 I(2)

min为线路末端故障最小两相短路电流；Ucy，min为线路末端故障保

护安装处母线最小残压；klm为灵敏系数；Kk为可靠系数。

b. 按电流、电压元件保护区相等整定。这种整定原则按电流、电压元件保护区大致相等整定，其整定公式如下：

Idz=0.866Ij/(Zxt，min+Z) (3)

Udz=Z/(Zxt，min+Z) (4)

式中 Z为电流、电压元件两相短路保护区，以阻抗标幺值表示；Zxt，min为系统最小运行方式下，保护背后电源短路阻抗标幺值；Ij为线路所在电路电压等级基准电流。

c. 按电流、电压元件灵敏度相等整定。这种整定原则按线路末端故障，电流、电压均保证灵敏度整定。电流元件按最小方式下线路末端两相短路保证灵敏度整定，电压元件按最大方式下线路末端两相或三相短路保证灵敏度整定，计算公式如下：

Idz=I(2)d，min/Klm (5)

Udz=KlmUcy，max (6)

式中 I(2)

d，min为系统最小方式下，线路末端两相短路，保护中流过的电

流；Ucy，max为系统最大方式下，线路末端三相短路，保护所在母线残压(标

幺值)；Klm为电流、电压元件灵敏度。

原则a适用于线路末端有多条线路或多条主变，为保证这些设备故障时线路保护不致越级动作，应按躲线路末端母线故障整定。

原则b为在系统运行方式变化不大时，为了获得较好的保护区所采用的。

原则c只适用于线路变压器组供电方式，在大多数情况下，为保证变压器故障时线路保护不越级动作，一般不采用此原则整定。

以上3种方案在计算电流、电压定值时都是采用极限情况，即计算电流元件定值时，躲线路末端母线故障，按系统最大方式整定；保证线路末端故障灵敏度，按系统最小方式计算。计算电压元件定值时，躲线路末端母线故障，按系统最小方式整定；保证线路末端故障灵敏度，按系统最大方式计算。用上述方法整定，确实保证了可靠性，但保护范围却大大缩小，笔者在总结多年整定经验的基础上，提出了一种以正常偏大方式整定电流、电压定值的方法，其目的是在保证可靠性的前提下，增大瞬时速断保护的保护范围。

2 新的整定计算原则

在新的整定原则下，瞬时电流闭锁电压速断保护的电流、电压定值可按下列公式整定。

a. 先求出瞬时电流闭锁电压速断保护应能保护到的范围(按两相短路故障计算)

Zbh=KL×0.866/Kk (7)

式中 L为被保护线路全长的阻抗标幺值；K为保护范围系数，一般按0.85考虑；可靠系数Kk一般取≥1.3。

b. 求出保护范围末端的综合阻抗

X=Z'

xt+Zbh (8)

式中 Z'

xt为正常偏大方式下的系统阻抗标幺值。

c. 根据综合阻抗标幺值求保护范围末端两相短路容量

Sdz=100×0.866/X

d. 根据短路容量计算电流保护定值

Idzj=Sdz/1.732U×nTA (9)

式中 U为保护安装处的电压标称值；nTA为TA变比。

e. 根据综合阻抗计算电压保护定值

Udzj=100Zbh/X (10)

3 实例计算及分析

若某系统参数如下：

Zxt，max=0.026;Zxt，min=0.101;Z'xt=0.077。

线路参数：线路型号LGJ-120，长度2 km。保护安装处TA变比为600/5。采用文中所述原则a，b及新原则进行计算，计算结果见表1。

表1 实例数据

由于原则c只适用于线路变压器组，与其它计算原则没有可比性，本表中未列出其数据。

从表1中可知，采用本文提出的计算原则可以在不降低保护可靠性的前提下增大电流电压保护的综合保护范围，满足电网运行要求。

4 结论

文中所提的整定计算原则，已在实际电网整定计算中应用多年，实践表明，该原则不仅实用，而且可靠。此整定原则对电网整定计算人员的实际工作具有一定的指导意义。■