2.2无小水电接入的保护定值仿真计算
(1)电流速断保护。堵岭变侧堵腰线和堵建线电流速断保护与主变中压侧过流保护快速段配合整定:
Idzi=IKsD /KPH
式中,I KSD是主变中压侧过流保护快速段定值,按系统小方式下中压侧母线两相短路故障有足够灵敏度(Kim≥1.5)整定;KPH是电流速断保护的配合系数,取1. 1。
腰街变侧腰戛线电流速断保护与堵岭变侧堵腰线IDZI式中,KK是电流速断保护的可靠系数,取1. 1。
电流速断保护的灵敏度校验取大方式下中压侧母线三相短路故障电流,保证灵敏度Kim>10
(2)限时电流速断保护按保证小方式下本线路末端两相短路故障有足够灵敏度Kim≥1.5整定:
IDZII=I(2)dmin /Kim
式中,I(2)dmin是小方式下本线路末端两相短路故障电流。
(3)定时限电流速断保护按躲过最大负荷电流整定:
IDZM =KK·K·If/Kfh
式中,KK定时限电流速断保护的可靠系数,取1. 3;K是线性系数,架空线取1.1,电缆取1;If是线路安全载流量(多线径混合线路取最大载流量),取200A;Kfh是返回系数,微机保护取0.95~1,电磁型取0.85
根据设备参数计算出的各保护处保护定值见表2。
由计算结果可知,在无小水电接入的情况下,模型三段式电流保护定值的灵敏度满足要求,保护能逐级配合。
2.3小水电接入仿真分析
为方便分析,规定系统侧指向线路侧为正方向,故障类型为大方式下三相短路故障,从无小水电逐步增加小水电接入。如图1所示,在堵腰线、腰戛线、堵建线距离所接变电站母线80%处取3个故障点k1、k2、k3。I1~I4分别表示流过保护1、2、3、4的故障电流;Ik表示故障点电流;IDG表示小水电向故障点提供的故障电流。小水电配合整定:
I'DZI=IDZI/KK
接入前后三相短路时的故障电流见表3。
仿真结果表明,小水电接入前后,同一故障点发生三相短路时的故障电流有明显变化。随着小水电接入容量的不断增加,小水电向故障点提供的故障电流Idg逐渐增加,故障点电流Ik也随之增大;在相同容量的小水电接入情况下,故障点距离小水电越近,小水电提供的故障电流Idg越大。
当k1、k3点故障时,小水电都会向故障点提供反向故障电流Idg。随着小水电容量的不断增加,应根据小水电容量配置保护2,在k1点故障时切除小水电提供的故障电流。在k3点故障的情况下,流过保护4的故障电流4随着小水电的接入不断增大,使保护4的保护范围延伸至下一级线路;流过保护1的故障电流将超过保护1的定时限电流速断保护定值,如果保护1不带方向就可能导致保护误动。
当k2点故障时,系统和小水电同时向故障点提供故障电流,流过保护3的故障电流逐渐增大,使保护3的保护范围延伸至下一级线路;同时,流过保护1和保护2的短路电流却逐渐减小,使保护1和保护2的保护范围缩小。
综上所述,小水电的接入对上游线路起分流作用,使保护灵敏度和保护范围变小,对下游和相邻线路起助增作用,使保护灵敏度和保护范围变大,都会导致保护拒动或误动。
(3)采用反映两端电气量的光纤差动保护替代三段式过流保护。
(4)新建变电站来改善新平电网结构,选择适合保护配合的运行方式。
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