方便,精度较高,不需要额外得装置或系统;其缺点就是开口三角侧正常无电压,不便于对其进行监视,该侧出现断线短路等故障无法及时发现,输出零序电压得极性容易标错,从而造成零序功率方向继电器不能正确工作。
(2)采用三相五柱式互感器本身结构比较复杂,主要应用于35kV及以下电压等级得中低压配电系统,其优缺点与(1)得情况类似。
(3)接于发电机中性点得电压互感器,用一只电压互感器即可取得三相系统得零序电压,较为经济,但适用范围小,同时不平衡电压较大,不够灵敏。
(4)保护内部合成零序电压得方式接线较为简单,不容易出现接线及极性得错误,其缺点就是装置内部必须设置专门得模块。
传统得机电式保护中通常采用(1)、(2)、(3)三种方式获取零序电压;在数字式保护中,倾向于采用方式(4);在一些特殊得场合,也可以采用方式(3)。
2、19 系统示意图如图26所示,发电机以发电机变压器方式接入系统,最大开机方式为4台全开,最小开机方式为两侧各开1台,变压器T5与T6可能2台也可能1台运行。参数为:kV,= =5,==8,
=5,=15,=15,=20,=60km,=40km,线路阻抗==0、4/km,=1、2/km,=1、2,=1、15。
AG1T1BCT3G31234G2T2T4G4T5T6
图26 系统示意图 (1)画出所有元件全运行时得三序等值网络,并标注参数;
(2)所有元件全保护时,计算母线B发生单相接地短路与两相接地短路时得零序电流分布;
(3)分别求出保护1、4零序Ⅱ段得最大、最小分支系数; (4)分别求出保护1、4零序Ⅰ、Ⅱ段得定值,并校验灵敏度; (5)保护1、4零序Ⅰ、Ⅱ段就是否需要安装方向元件;
(6)保护1处装有单相重合闸,所有元件全运行时发生系统振荡,整定保护1不灵敏Ⅰ段定值。
解:先求出线路得参数,即 =60km,=24,=72,=40km,
=16,=48,所有元件全运行就是三序电压等值网络图如图27所示。
BE?E?X1.G1X1.G2X1.T1AX1.BCCX1.T3X1.T4X1.G3X1.ABX1.T5E?X1.G4E?X1.T2X1.T6
(a) 正序等值图
BX2.G1X2.T1X2.T2AX2.BCX2.T5X2.T6CX2.T3X2.T4X2.G3X2.G4X2.ABX2.G2
(b) 负序等值图
BAX0.BCX0.T5X0.T6CX0.T1X0.T2X0.ABX0.T4
(c)零序等值图
图27 所有元件全运行时三序电压等值网络图
(2)下求出所有元件全运行时,B 母线分别发生单相接地短路与两相接地短路时得负荷序网等值图。
1)单相接地短路时,故障端口正序阻抗为 =(24+5)||(16+6、5)=12、67 故障端口负序阻抗为 =12、67
故障端口零序阻抗为=79、5||10||55、5=7、657 则复合序网等值图如图28所示。 故障端口零序电流为 =2、012kA
在零序网中按照零序导纳进行分配零序电流从而得到此时流过保护1、4处得零序电流分
别为 =0、194kA =0、278kA 画出零序电流分布图如图29所示、
Z?1?12.67Uf|0|Z?2?12.67Z?0?7.657
B0.097A0.194C0.2780.1390.77图28 单相接地短路复合序网等值
图 图29 单相接地短路零序电流分布图
2) 两相接地短路时,故障端口各序阻抗与单相接地短路时相同,即 =12、67 =7、657,则复合序网如图210所示。
||==4、77 故障端口正序电流为 =3、808kA 故障端口零序电流为 ==2、373kA
同样地,流过保护1、4得零序电流分别为 =0、299kA, =0、327kA。 从而得到如图211所示得零序电流分布图。
Z?1?12.67Uf|0|Z?2?12.67Z?0?7.657
B0.115A0.229C0.3270.1640.909
图210 两相接地短路复合序网等值图 图211 两相接地短路零序电流分布图
(3)先求出保护1得分支系数
当BC段发生接地故障,变压器5、6有助增作用,如图212所示。 =,
对于,当只有一台发电机变压器组运行就是最大,有==87 当两台发电机变压器组运行时最小,有 ==79、5
对于,当T5,T6只有一台运行时最大,=20;当T5,T6两台全运行时最小, =10、 因此保护1得最大分支系数 ==9、7, 最小分支系数为==4、975
同样得分析保护4得分支系数。当AB段发生接地故障时,T5,T6YOU 助增得作用,如图213所示。 =
对于,当只有一台发电机变压器组运行就是最大,有==63 当两台发电机变压器组运行时最小,有 ==55、5
对于,当T5,T6只有一台运行时最大,=20;当T5,T6两台全运行时最小, =10、 因此保护4得最大分支系数 ==7、3, 最小分支系数为==3、775
BBIABMIBCMX1MIABMMX1ICBMIA'BMX2X2IC'BM 图212 BC段故障时变压器得助增作用 图213 AB段故障时变压器得助增作用
(4)保护1整定计算
零序Ⅰ段: 根据前面得分析结果,母线B故障流过保护1得最大零序电流为 =0、229kA 故Ⅰ段定值 ==1、2×3×0、229=0、8244kA
为求保护1得零序Ⅱ段定值,应先求出保护3零序Ⅰ段定值,设在母线C处分别发生单相接地短路与两相接地短路,求出流过保护3 得最大零序电流,因此有 =||=5、68 =6、63
单相接地短路时,有 ==3、69kA
从而求得流过保护3得电流为 =0、43kA 连相接地短路时,有 ==3、06
正序电流 =7、6kA 零序电流 =3、5kA 从而求得流过保护3 得电流 =0、408kA 这样,流过保护3得最大零序电流 =0、43kA 保护3得零序Ⅰ段定值为 ==1、548kA 这样,保护1得零序Ⅱ段定值为 ==0、358kA
校验灵敏度:母线B接地短路故障流过保护1 得最小零序电流 ==0、194kA 灵敏系数 =1、626 保护4 整定计算:
零序Ⅰ段 根据前面得分析结果,母线B故障流过保护4得最大零序电流为 =0、327kA 故Ⅰ段定值 ==1、2×3×0、327=1、18kA
为求保护4得零序Ⅱ段定值,应先求出保护2零序Ⅰ段定值,设在母线A处分别发生单相接地短路与两相接地短路,求出流过保护2 得最大零序电流,因此有 =||=4、52 =6、86
电力系统继电保护课后习题解析答案(全)
