关于对软件计算220kV变电站母线参数的验证_刘万旭

摘要：以手算实例完成了 220kV 降压变电站中、低压侧母线参数的全过程计算，此方法用以检验使用软件进
行 220kV 变电站母线阻抗参数计算过程中全部环节的完整性，并为验证软件的可靠性提供了有效的手工计
算方法。钻研出该方法，使初步应用整定计算软件的技术人员在应用新工具上具备了能控性，使地区调度整
定人员在 220kV 电压等级的理论计算技术上取得新突破。
随着电力能源的紧缺，大电网建设的发展愈 发需求系统接入大容量机组，确保电网安全稳定 运行对电力系统继电保护技术和管理水平提出了 更高的要求。大电网运行实践表明，继电保护的可 靠运行，对保证电网安全稳定有着极其重要的作 用，而整定计算是决定继电保护能否正确动作的 一个关键环节。由此，保护定值整定计算工作，相 应要求各环节做到准确可靠，以确保故障状态下 保护定值能贴近实际故障量。在 220kV 变电站母 线系统阻抗参数的归算中，运用正确的方法准确 计算出变电站各侧母线阻抗参数标幺值，是保证
Z 低 1＊＝0．03167 Z 低 0＊＝0．03135
Z 低 1＊＝0．03157 Z 低 0＊＝0．0314
XG1＊＝0．047
兰山变 35kV Ⅱ母
XG1＊＝0．047
兰山变 35kV Ⅰ母
图 2 兰山变系统及主变阻抗参数
2．1 系统基准参数及系统归算参数 2．1．1 计算基准参数
基 准 容 量 Sj＝100MVA；220kV 基 准 电 压 ；Uj＝ 242kV ；110kV 基准电压：Uj＝121kV；35kV 基准电 压：Uj＝38．5kV 。 2．1．2 兰山变 220kV 母线外部系统等值阻抗
2012 年 第 5 期
刘万旭，王翠霞 关于对软件计算 220kV 变电站母线参数的验证
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统阻抗参数手工归算至中、低压侧的全部过程，为 地区电网整定计算工作提供了新的途径和方法。
2 实例计算
本文引用宁夏电网 220kV 兰山变电站的系统 外部阻抗参数及两台主变压器参数，结合地区调 度整定计算实际需求，进行变电站中、低侧母线正 序及零序阻抗标幺值参数的等值归算。一次接线 简图及系统、主变阻抗参数如图 1、2 所示。
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电气传动自动化
2012 年 第 5 期
110kV 母线小方式正序阻抗参数，如图 4 所示。 正序阻抗（最大方式，＃1、＃2 主变并列运行）：
220kV 系统
兰山变
220kV 母线
＃1 主变
Z 高 1＊＝0．04826
兰山变 110kV 母线
Z 中 1＊＝－0．00417
Z1＊．max＝0．00993
provided for verifying the reliability of software． This method can make technicians have the controllability in
preliminarily applying setting calculation software and make new breakthroughs in theoretical calculation
Z1＊． max ＝ 0．00993 ＋ （0．04826－0．00417）／ （／ 0．0483－ 0．0042） ＝0．00993＋0．04409 ／ ／ 0．04410＝0．00993＋0．0220475 ＝0．031978
正序阻抗（最小方式，2＃ 变运行） Z1＊． min＝0．03125＋0．04410＝0．07535 2．3．2 110kV 母线零序阻抗参数计算 对于地区调度整定计算技术而言，手工进行 220kV 变电站母线零序阻抗参数的计算，其方式选 择及等值回路均须一一对应且应全面考虑。110kV 母线零序阻抗参数的计算，因零序回路非正序回 路直观，其等值回路介入了接地变压器的高、中、 低三侧零序阻抗参数。本文对兰山变 ＃1 及 ＃2 主 变单台高、中压侧中性点接地方式分别进行计算， 归算出该站不同变压器接地时至 110kV 母线的零 序阻抗参数，最后，对不同接地方式计算结果综合 其大、小方式下的边界值。 ① ＃1 主变高、中压侧中性点接地 如图 5 所示为兰山变 ＃1 主变接地零序阻抗 图。 计算 110kV 母线最大方式零序阻抗： Z 0＊．max＝（0．01673＋0．048）／ ／ 0．0314－0．003913 ＝0．06473 ／ ／ 0．0314－0．003913＝0．0172305
substation with manual calculation examples is completed，which tests all link integrity in the calculation process
of 220 kV substation bus impedance parameters by using software． The effective manual calculation method is
采用由上级省（区）调统一归算下发的兰山变 220kV 外部系统等值阻抗标幺值：
正序阻抗：Z1＊．max＝0．00993；Z1＊．min＝0．03125 零序阻抗：Z ＝ 0＊．max 0．01673（不考虑主变）； Z 0＊．min＝0．02874（不考虑主变） 此处外部系统正序阻抗参数即为兰山变 220kV 母 线的正序等值阻抗标幺值，而外部系统的零序阻 抗参数在计算中未计入兰山变主变的接地点，故 不能视为兰山变 220kV 母线的零序等值阻抗标幺 值。 2．2 兰山变主变参数 本文直接引用基准容量及基准电压下的 220kV 变压器的正序、零序阻抗参数，略去主变阻 抗标幺值参数手工计算的步骤。 2．2．1 ＃1 主变 型号：SFPSZ－240000 ／ 220；额定容量：240000 ／ 240000 ／ 72000kVA 额定电压：220±8×1．25％ ／ 121 ／ 35kV；联接组标 号：YN．yn0．d11 Z 高 1＊＝0．04826；Z 中 1＊＝－0．00417；Z 低 1＊＝0．03157； XG1＊＝0．047（低压侧限流电抗器电抗参数） Z 高 0＊＝0．048；Z 中 0＊＝－0．003913；Z 低 0＊＝0．0314 2．2．2 ＃2 主变 型号：SFPSZ－240000／220；额定容量：240000 ／ 240000 ／ 72000kVA 额定电压：220±8×1．25％ ／ 121 ／ 35kV；联接组标 号：YN．yn0．d11 Z 高 1＊＝0．0483；Z 中 1＊＝－0．0042；Z 低 1＊＝0．03167； XG1＊＝0．047（低压侧限流电抗器电抗参数） Z 高 0＊＝0．04822；Z 中 0＊＝－0．00379；Z 低 0＊＝0．03135 2．3 兰山变 110kV 母线等值阻抗参数计算 2．3．1 110kV 母线正序阻抗参数计算 大方式下兰山变 110kV 母线正序阻抗参数归 算，采用兰山变 220kV 母线大方式正序阻抗参数， 并按兰山变 ＃1、＃2 主变并列运行方式考虑，如图 3 所示。小方式下，按兰山变单台主变运行方式考 虑，因 ＃2 主变高、中压侧正序阻抗参数叠加值较 大 ， 故 按 ＃2 主 变 单 台 运 行 方 式 考 虑 计 算 该 站
全站保护装置定值计算结果正确的根基。宁夏电 网目前统一采用省地一体化软件工具进行 220kV 变电站母线阻抗参数的计算，提高了整定计算的 效率和准确率。对于地区电网继电保护整定计算 人员而言，进行 220kV 变压器保护整定计算工作 尚属初步阶段，在应用软件计算参数过程中选择 环节如存有疏漏（尤其在零序参数计算中），计算 结果就会出现错误。因此，掌握手工全过程计算 220kV 变电站母线阻抗参数，以检验使用软件计算 的过程中有无选择环节欠缺，可验证软件计算结 果，使初步应用整定计算软件的技术人员能驾驭新 技术，在应用新工具上具备了能控性。本文以实际 算例展示了 220kV 降压变电站从高压母线外部系
关键词：220kV 变压器；零序阻抗测量参数；特殊算法；有名值；高压侧零序电抗；中压侧零序电抗；低压
侧零序电抗；标幺值
中图分类号：TM406
文献标识码：B
Verification of the bus parameters of software calculation for 220 kV substation
techniques of 220 kV voltage degree for region scheduling setting personnel．
Key words：220 kV transformer；zero sequence impedance measurement parameters；special algorithms；known
Z 高 1＊＝0．0483 ＃2 主变
K Z 中 1＊＝－0．0042
图 3 兰山变 110kV 母线正序大方式下等值阻抗图
220kV 系统 Z1＊．min＝0．03125
兰山变 220kV 母线
Z 高 1＊＝0．0483 ＃2 主变
兰山变 110kV 母线
Z 中 1＊＝－0．0042
K
图 4 兰山变 110kV 母线正序小方式下等值阻抗图
LIU Wan－xu，WANG Cui－xia
（Ningxia Shizuishan Power Supply Bureau，Shizuishan 753000，China）
Abstract：The whole process calculation about medium and low voltage side bus parameters for 220kV step－down
2012 年 第 34 卷 第 5 期 第 54 页
电气传动自动化 ELECTRIC DRIVE AUTOMATION
Vol．34，No．5 2012，34（5）：54～57
文章编号：1005—7277（2012）05—0054—04
关于对软件计算 220kV 变电站母线参数的验证
刘万旭，王翠霞
（石嘴山供电局，宁夏 石嘴山 753000）
计算 110kV 母线最小方式零序阻抗： Z 0＊．min＝（0．02874＋0．048）／ ／ 0．0314－0．003913 ＝0．07674 ／ ／ 0．0314－0．003913＝0．0183696
② ＃2 主变高、中压侧中性点接地 如图 6 所示为兰山变 ＃2 主变接地零序阻抗 图。 计算 110kV 母线最大方式零序阻抗： Z 0＊．max＝（0．01673＋0．04822）／ ／ 0．03135－0．00379 ＝0．06495 ／ ／ 0．03135－0．00379＝0．017354 计算 110kV 母线最小方式零序阻抗： Z 0＊．min＝（0．02874＋0．04822）／ ／ 0．03135－0．00379 ＝0．07696 ／ ／ 0．03135－0．00379＝0．018486
兰山变 110kV 母线
Z 中 1＊＝－0．00417
Z 高 0＊＝0．048
Z 中 0＊＝－0．003913
Z0＊．m a x＝0．01673 Z0＊．m i n＝0．02874
Z 高 1＊＝0．0483 ＃2 主变 Z 中 1＊＝－0．0042
Z 高 0＊＝0．04822
Z 中 0＊＝－0．00379
value；high －voltage side zero sequence reactance；medium －voltage side zero sequence reactance；low －voltage
side zero sequence reactance；per－unit value
1 引言Baidu Nhomakorabea
兰山变 220kV 母线
＃1 主变
兰山变 110kV 母线
220kV 母线 外部系统
＃2 主变
兰山变
兰山变
35kV Ⅱ母 35kV Ⅰ母
图 1 兰山变一次接线简图
220kV 系统
Z1＊．m a x＝0．00993 Z1＊．m i n＝0．03125
兰山变
220kV 母线
＃1 主变
Z 高 1＊＝0．04826