同塔并架线路接地距离保护零序电流补偿系数整定
第32卷 第10期2008年5月25
日Vol. 32 No. 10May 25,
2008
同塔并架线路接地距离保护零序电流补偿系数整定
刘天斌1, 张月品2
(1. 华中电力调度通信中心, 湖北省武汉市430077; 2. 北京四方继保自动化股份有限公司, 北京市100085)
摘要:通过分析同塔并架线路不同运行方式对线路接地距离保护零序电流补偿系数的影响, 提出了线路接地距离保护零序电流补偿系数的整定原则, 并对现有微机线路保护装置的定值设置提出了改进意见。
关键词:整定计算; 零序电流补偿系数; 同塔并架线路; 线路保护中图分类号:TM773
0 引言
同塔并架双回线路与2个单回线路相比具有工程造价低、出线走廊宽度小、建设周期短的特点。针对目前征地费用日益增高、况, 趋势。但与此同时, 技术问题[124], 特别是。
目前, 国产微机线路保护中的零序电流补偿系数大多采用同一整定值, 而同塔并架双回线路在不同的运行方式下对零序电流补偿系数影响较大, 这将直接影响距离保护的动作行为。
1回线路正序、零序阻抗参数分别为Z Ⅰ1和Ⅰ回线路的正序、零序Z Ⅱ0, Z M0。
回线路零序电流补偿系K 01=
3Z Ⅰ1
(2)
对于运行方式2, 其1回线路零序电流补偿系数为:
K 02=
3Z Ⅰ1
(3)
对于运行方式3, 其1回线路零序电流补偿系数为:
Z Ⅰ0-K 03=
Z 3Z Ⅰ1
2
1 同塔并架线路运行方式对零序电流补偿
系数的影响
对于无零序互感的线路, 零序电流补偿系数一般按下式计算:
K 0=
3Z 1
(1)
-Z Ⅰ1
(4)
表1是以某电网500kV 同塔并架线路的实测参数为例, 在3种不同运行方式下计算的零序电流补偿系数的结果。
表1 某实测同塔并架线路零序电流补偿系数计算结果T able 1 Z ero 2sequence current compensation factors from
measured parallel double 2circuit transmission line
parameters on site
运行方式
123
1回线路零序电流
2回线路零序电流
式中:K 0为零序电流补偿系数; Z 0为被保护线路的零序阻抗; Z 1为被保护线路的正序阻抗。
对于同塔并架双回线路, 一般有以下3种运行方式:
1) 运行方式1:两回线路均正常运行;
2) 运行方式2:一回线正常运行, 另一回线线路两侧开关断开, 但线路接地刀闸不接地;
3) 运行方式3:一回线正常运行, 另一回线线路两侧开关断开且线路两侧接地刀闸接地。
分析同塔并架线路运行方式对接地距离保护的影响, 一般可用零序电流补偿系数的影响来表示。
收稿日期:2007211201; 修回日期:2008201216。
补偿系数
1. 5970∠-10. 84°0. 8786∠-9. 16°0. 4456∠-1. 00°
补偿系数
1. 5264∠-12. 68°0. 8155∠-12. 33°0. 4028∠-4. 86°
注:实测参数为Z Ⅰ1=(0. 021+j0. 277) Ω/km ; Z Ⅰ0=(0. 192+
j0. 989) Ω/km ; Z Ⅱ1=(0. 021+j0. 277) Ω/km ; Z Ⅱ0=(0. 216+j0. 928) Ω/km ; Z M0=(0. 1774+j0. 5654) Ω/km
由此可见, 上述3种运行方式下, 零序电流补偿系数的差异较大, 在不考虑零序电流补偿系数角度的情况下, 通常有K 03
—101
—
2008, 32(10)
2 零序电流补偿系数整定对接地距离保护
进行接地距离保护整定计算时, 必须重视这种现象。
的影响
同塔并架线路的运行方式对零序电流补偿系数的影响较大, 这也将直接影响接地距离保护的动作行为。
保护装置的测量阻抗与系统发生故障的实际阻抗之间的关系可以用下式表示:
1+K 0j
(5) Z φ==Z
I φ+3I 0K 01+K 0
I φ
3 零序电流补偿系数整定建议
对于220kV ~500kV 线路保护是按照强化主
保护、简化后备保护和近后备的原则来配置和整定。DL/T 559—94《200kV ~500kV 电网继电保护装置运行整定规程》对接地距离Ⅱ段、Ⅲ段的最低灵敏
) 段的整定范围还需度有明确规定。接地距离Ⅱ(Ⅲ
要考虑不同方式电网分流系数的影响, 严格说来, 还需要对各种运行方式进行灵敏度校核, 给整定工作带来很大的工作量。
因此, 为彻底解决同塔并架双回线路的零序电流补偿系数整定问题, 微机保护装置必须设置2个零序电流补偿系数补偿定值。其中:一个定值用于接地距离Ⅰ段, 的K 03整定, 可以保证; ) , K 01整定, 可以保证接离(。Ⅰ段、Ⅱ段、Ⅲ段大多采用同一零序电流补偿系数, 为保证同塔并架线路上的接地距离保护动作行为的正确性, 可以按下列2种方式整定零序电流补偿系数:
1) 从考虑防止接地距离Ⅰ段超越的角度整定, 应按照运行方式3的K 03进行整定。那么在运行方
) 段的测量阻抗为:式1下, 接地距离Ⅱ(Ⅲ
(11) Z Ⅱ(Ⅲ) =K K Ⅱ(Ⅲ) Z 1
1+K 03
) 段的可靠系数。式中:K K Ⅱ(Ⅲ) 为接地距离Ⅱ(Ⅲ
由于K 03
) 段的整定范围, 显然在这种情况下, 接地距离Ⅱ(Ⅲ
) 段的整定范围要大于规程要求的接地距离Ⅱ(Ⅲ
) 段的整定范K K Ⅱ(Ⅲ) 。实际上, 确定接地距离Ⅱ(Ⅲ
围除以上因素外, 还应该考虑C 1≠C 0的影响。
) 段灵敏2) 从保证双回线运行时接地距离Ⅱ(Ⅲ
度考虑, 可按照运行方式1的K 01进行整定。那么在运行方式3下, 接地距离Ⅰ段的测量阻抗为:
(12) Z Ⅰ=K K ⅠZ 1
1+K 01
式中:K K Ⅰ为接地距离Ⅰ段的可靠系数。
由于K 03
。
式中:Z φ为保护装置测量到的阻抗值; K 0为保护装
置实际整定的零序电流补偿系数; K 0j 为不同运行方式下的零序电流补偿系数, j =1, 2, 3; Z 为保护装置安装处到线路故障点的实际阻抗。
对于一般的双端电源系统, 在不考虑负荷电流影响的前提下, 当发生单相接地短路时, 故障相的相电流与零序电流有下列关系:
(=
I φ21式中:C 1; C 0电流分流系数。
由式(5) 、式(6) 可以进一步得出某种运行方式下测量阻抗与真实的故障阻抗之间的关系为:
β==(7)
Z 2C 1+(1+3K 0) C 0
由以上分析可见, 保护装置的测量阻抗与系统发生故障的实际阻抗之间的关系受运行方式下的零序电流补偿系数、正(负) 序电流分流系数及零序电流分流系数的影响。
为简化分析, 假设C 1=C 0, 则保护装置感受的测量阻抗与线路实际故障阻抗之间的关系可用下式表示:
β==(8)
Z 1+K 0
对于表1所示实测参数, 以2回线路为例, 如果按照K 03整定, 对于运行方式1, 有
β===
1+K 031+(0. 4014-j0. 03412)
(9) 1. 7916∠-6. 27°
对于运行方式2, 有
β===
1+K 031+(0. 4014-j0. 03412)
(10) 1. 2877∠-4. 14°
计算结果表明, 对于同塔并架双回线路, 如果保护装置按照K 03整定, 在其他2种运行方式下, 测量阻抗将增大, 从而导致保护范围大大缩短。因此, 在—102
—
4 结论
通过对同塔并架线路不同运行方式对线路接地
・现场经验・ 刘天斌, 等 同塔并架线路接地距离保护零序电流补偿系数整定
距离保护零序电流补偿系数影响的分析, 结合实测
参数计算结果, 对同塔并架线路零序电流补偿系数的整定有如下结论:
1) 零序电流补偿系数受同塔并架双回线运行方式影响很大。
2) 在整定接地距离保护零序电流补偿系数时, 应考虑2个方面:一是防止由于零序电流补偿系数整定偏大导致接地距离Ⅰ段在区外故障时发生超越; 二是防止由于零序电流补偿系数整定偏小导致
) 段保护范围缩短。接地距离Ⅱ(Ⅲ
3) 为解决同塔并架线路的运行方式对接地距离保护测量的影响, 微机保护装置应分别对接地距离
) 段配置不同的零序电流补偿系数。Ⅰ段、Ⅱ(Ⅲ
8(1) :40244.
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2:zhangyp @sf2auto. com
(上接第87页 f rom page 87)
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Optimization Analysis Model of G rid 2connected Wind C apacity B ased on Dependent Chance Programming
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(State Key Lab of Power Systems , Department of Electrical Engineering , Tsinghua University , Beijing 100084, China ) Abstract :Compared with the conventional generation , the capacity credit of wind farms is very low because of stochastic and intermittent characteristics of wind energy and therefore it has great effects on the integration of wind farm into power system. This paper proposes a new optimization model for calculation of the proper integrated wind capacity based on dependent chance programming theory. In the model , the constraints of system safety operation and the electricity generated capacity of wind farms are considered , and the control method for wind farm operation is taken into account as well. The proposed model is suitable for the optimization in uncertainty environment and its utility is validated with the wind farm integrated into IEEE 239power system.
K ey w ords :wind capacity integrated into grid ; dependent chance programming ; wind farm control ; power system safety operation
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