20距离保护的整定计算实例

20距离保护的整定计算实例

例3-1 在图3—48所示网络中，各线路均装有距离保护，试对其中保护1的相间短路保护Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段进行整定计算。已知线路

AB 的最大负荷电流350

max

L =⋅I

A,功率因数9

.0cos =ϕ

，

各线路每公里阻抗Ω

=4.01

Z /km ，阻抗角ο

70k

=ϕ

，

电动机的自起动系数1

ss

=K

,正常时母线最低工作电压min

MA ⋅U

取等于110

(9.0N

N =U U

kV )。

图3—48 网络接线图

解： 1.有关各元件阻抗值的计算 AB 线路的正序阻抗 Ω

=⨯==12304.0L 1AB AB

Z Z BC 线路的正序阻抗 Ω

=⨯==24604.0L 1BC BC

Z Z 变

压

器

的等值阻

抗

Ω

=⨯=⋅=1.445

.311151005.10100%2

T 2T k T S U U Z

2．距离Ⅰ段的整定 (1)

动作

阻抗：

Ω=⨯==2.101285.0rel 1.AB

op Z K Z Ⅰ

Ⅰ

(2)动作时间：0

1

=Ⅰt s

3．距离Ⅱ段

(1)动作阻抗：按下列两个条件选择。 1)与相邻线路BC 的保护3(或保护5)的Ⅰ段配合

)

(min b rel rel 1.op BC AB Z K K Z K Z ⋅+=Ⅰ

ⅡⅡ

式中，取8

.0,85.0rel rel ==ⅡⅠ

K K

， min b ⋅K 为保护3的Ⅰ

段末端发生短路时对保护1而言的

图3-49 整定距离Ⅱ段时求min .jz K 的等值电路

最小分支系数，如图3-49所示，当保护3的Ⅰ段末端1

d 点短路时， 分支系数计算式为

215.112)15.01(B A B B A 12b ⨯⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛++=+⨯++==

X Z X Z Z X X Z X I I K AB

BC BC AB

为了得出最小的分支系数min

b ⋅K ,上式中A

X 应取

可能最小值，即A

X 最小，而B

X 应取最大可能

值，而相邻双回线路应投入，因而

19

.1215

.11301220min .b =⋅⎪⎭

⎫ ⎝⎛++=K 于是

Ω=⨯⨯+=''02.29)2485.019.112(8.01.dz

Z

2)按躲开相邻变压器低压侧出口2

d 点短路整定（在此认为变压器装有可保护变压器全部的差动保护，此原则为与该快速差动保护相配合），

)(T min .b rel 1.op Z K Z K Z AB ⋅+=Ⅱ

Ⅱ

此处分支系数min

b ⋅K 为在相邻变压器出口2

k 点

短路时对保护1的最小分支系数，由图3-53

可见

Ω

=⨯+==++=++==

⋅3.72)1.4407.212(7.007.2130

122011.op max .B min .A 13min b ⅡZ X Z X I I K AB

此处取7.0rel =ⅡK 。

取以上两个计算值中较小者为Ⅱ段动

作值，即取Ω=02.29op

ⅡZ

（2）动作时间，与相邻保护3的Ⅰ段配合则

它能同时满足与相邻保护以及与相邻变压器保护配合的要求。 （3）灵敏性校验： 5.142.212

02

.291.op sen

>==

=

AB

Z Z K Ⅱ ，

满足要求. 4．距离Ⅲ段

(1) 动作阻抗：按躲开最小负荷阻抗整定。因为继电器取为ο

0接线的方向阻抗继电

器，所以有

Ω=⨯⨯=⋅⨯==-=

⋅⋅⋅⋅5.16335

.031109.031109.0)

cos(max L max A min A min

.L L k ss re rel min

L 1.op I I U Z K K K Z Z ϕϕⅢⅢ

取οο8.259.0cos ,70,1,15.1,2.11L sen k ss re rel

=======-ϕϕϕK K K Ⅲ

。于是

Ω=-⨯⨯⨯=

3.165)

8.2570cos(115.12.15

.1631.op ο

οⅢ

Z

s

t t t 5.031=∆+=ⅠⅡ

（2）动作时间 :t t t t t t ∆+=∆+=2310

181Ⅲ

ⅢⅢⅢ或 取其中较长者 0.25.035.01=⨯+=Ⅲt s （3）灵敏性校验

1）本线路末端短路时的灵敏系数 5.178.1312

3

.1651

.op sen >==

=

⋅AB

Z Z K Ⅲ

近

，满足要

求。

2)相邻元件末端短路时的灵敏系数 ①相邻线路末端短路时的灵敏系数为 BC

AB Z K Z Z K max b op.1

sen ⋅⋅+=

Ⅱ远

式中，max

b ⋅K

为相邻线路BC 末端3

d 点短路时对

保护1而言的最大分支系数，其计算等值电路如图3-50所示。A

X 取可能的最大值max

A ⋅X

，

B

X 取可能的最小值min

B ⋅X

，而