GB/T 38435-2019 牵引站供电线路的继电保护配置及整定计算原则

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标准编号:GB/T 38435-2019
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标准类别:电力标准
资源ID:226715
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GB/T 38435-2019 标准规范下载简介:

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GB/T 38435-2019 牵引站供电线路的继电保护配置及整定计算原则

三相式供电模式的牵引站供电线路一般配置两段或四段零序电流保护,作为接地距离保护的补充。 两相式供电模式的牵引站供电线路一般配置两段和流保护,用作切除线路接地故障。 为了提高可靠性,除了在采用方向元件后能显著改善保护性能外,对各段零序电流和流保护,不经 过方向元件能够保证选择性时,则不应经方向元件控制。 牵引站侧可能有主变中性点接地时,应校核零序保护定值是否躲过相邻上级线路非全相时流过本 线路的零序电流。 牵引站作为负荷终端,牵引站侧线路零序保护功能可退出。电源侧线路零序保护按6.2.3.2和6.2.3.3 整定。

6.2.3.2220kV及以上电压等级线路零序电流和流保护

(和流)Ⅱ段(四段式的血段),第二 .2.2零序(和流)灵敏度段取值原则包括: a)电流定值取值原则: 1)按本线路末端发生金属性短路故障有足够灵敏度整定。 2)按与相邻上级设备零序保护反配整定。 3)若为两相式供电模式,未配置接地距离保护或接地距离保护退出时,零序(和流)保护还应 考虑与相邻上级设备接地距离保护反配。即:按保本线路相邻上级设备接地距离保护伸 人牵引站供电线路的保护范围末端故障有不小于1.1的灵敏度整定。保护范围末端故障 可采用模拟线路末端故障等效,模拟线路的正序阻抗值采用Zh表示,零序阻抗值按相邻 上级设备距离保护零序补偿系数进行折算。分为下述儿种情况: 相邻上级设备为变压器时,按与相邻上级主变接地阻抗保护反配整定。具体方法 如下: ·按与相邻上级主变高压侧接地阻抗保护(指向变压器)Ⅱ段反配整定,保护范围 计算见式(2)

Zbhl 相邻上级主变高压侧接地阻抗保护伸入牵引站供电线路的保护范围; Kk 可靠系数,一般取1.25; ZDz 相邻上级主变高压侧接地阻抗保护(指向变压器)Ⅱ段定值折算至中压 侧阻抗值; K↑一一变压器计算用可靠系数,一般取0.7; 之, 相邻上级主变高、中压侧阻抗和折算至中压侧值; K: 助增系数,取正序、零序助增系数中较小值。 按与变压器中压侧接地阻抗保护反配整定,保护范围计算见式(3)

GB/T 10217-2021 电工控制设备造型设计导则Zm=K.Zm/K +++++++++++++++++++(3)

上级主变中压侧接地阻抗保护伸入牵引站供电线足

GB/T 384352019

a)电流定值取值原则:

6.2.3.3110kV线路零序电流保护

6.2.3.3.1零序电流 I段

零序电流工段时间可整定时,按线路末端发生金属性短路故障有灵敏度整定,同时满足与相邻上级 线路零序电流Ⅱ段的配合关系。 零序电流I段时间不可整定时,可将工段退出

.2.3.3.2零序电流Ⅱ段

零序电流Ⅱ段定值按综合考虑“保护范围未端发生金属性短路故障有灵敏度、与相邻上级设备

GB/T38435—2019

序电流保护反配”原则整定。零序工段退出时,时间可取0.15s~0.3s

6.2.3.3.3零序电流Ⅲ段

零序电流Ⅲ段作为灵敏度段,按保护范围未端发生金属性短路故障有灵敏度整定,同时满足与上级 线路零序保护的配合关系

6.2.3.3.4零序电流M段

零序电流IV段定值应考虑线路经高电阻接地故障有灵敏度整定,取一次值不大于300A,同时满足 与上级设备零序末段保护的配合关系。 对牵引变压器保护提出定值限额,要求所供牵引变压器高压侧过流末段时间与零序电流IV段动作 时间配合。

6.2.4PT断线过流保护

6.2.4.1基本原则

2.4.2220kV及以上电压等级线路PT断线过流

6.2.4.2.1PT断线相过流整定原则

I k.max 一牵宁变压者 d)对于6.2.2.2.6中的情况c),若PT断线相过流时间定值不能满足系统稳定切除要求时,取不

6.2.4.2.2PT断线零序过流

PT断线零序过流电流定值取零序( 流时日 一致

6.2.4.3110kV线路PT断线相过流保护

6.2.4.3.1线路配置有纵联电流差动保护

我路配置有纵联电流差动保护包括: PT断线相过流I段退出。 PT断线相过流Ⅱ段: 1) 按躲最大负荷电流整定,计算见式(8): IDz≥KkXKXI (8) 式中: IDz PT断线相过流II段定值; Kk 可靠系数,取1.3; K 线型系数,架空线取1.1,电缆线路取1; I 牵引站供电线路最大负荷电流 2) 应校核牵引变压器低压侧金属性短路故障的灵敏度,计算见式(9): K Im = I k.min / I DZ.l ·(9) 式中: Klm 灵敏系数,要求不小于1.2; Ik.min 牵引变压器低压侧金属性短路故障最小短路电流,计算公式参见附录E; IDZ PT断线相过流Ⅱ段定值。 3) 时间一般可取本线路距离Ⅲ段时间。 若PT断线相过流只有一段,定值整定原则同PT断线相过流IⅡ段

6.2.4.3.2线路未配置纵联电流差动保护

线路未配置纵联电流差动保护包括!

I DzI ≤I'izi/(Kk XK.)......

GB/T38435—2019

式中: I DzI PT断线相过流I段定值; Ii2I 相邻上级线路保灵敏度段或相邻上级220kV变压器中压侧过流I段保护定值; KK 可靠系数,取1.1; Kfz 最大分支系数。 3)按保线路末端金属性短路故障有灵敏度整定,计算见式(12): I Dz1 ≤Ik.min/ Klm (12 式中: ID2I PT断线相过流I段定值; 线路末端金属性短路故障最小短路电流; Km一一灵敏系数,取值如下: 20km以下线路,不小于1.5; 20km~50km线路,不小于1.4; 50km以上线路,不小于1.3。 4)按躲过牵引变压器低压侧金属性短路故障整定,计算见式(13): I DzI ≥ Kk X I k.max ·(13) 式中: IDzI PT断线相过流I段定值; SG Kk 可靠系数,取1.31.5; Ik.max 牵引变压器低压侧金属性短路故障最大三相短路电流,计算公式参见附录E 考虑与相邻上级线路配合、保证全线有灵敏度与躲过牵引变压器低压侧无法兼顾时,应按 与相邻上级线路配合、保证全线有灵敏度取值,对牵引变压器保护提出定值限额要求。 5)时间一般可取本线路距离保护保全线有灵敏度段时间。 PT断线相过流ⅡI段: 1)按躲最大负荷电流整定,计算见式(14): IDZ≥KkXKxXIf

PT断线相过流I段定值: Kk—可靠系数,取1.3~1.5; Ik.max—一牵引变压器低压侧金属性短路故障最大三相短路电流,计算公式参见附录E 考虑与相邻上级线路配合、保证全线有灵敏度与躲过牵引变压器低压侧无法兼顾时,应 与相邻上级线路配合、保证全线有灵敏度取值,对牵引变压器保护提出定值限额要求。 5)时间一般可取本线路距离保护保全线有灵敏度段时间。 PT断线相过流IⅡI段: 1)按躲最大负荷电流整定,计算见式(14):

IDZI PT断线相过流Ⅱ段定值; KK 可靠系数,取1.3; Kx 线型系数,架空线取1.1,电缆线路取1; I 牵引站供电线路最大负荷电流。 2)应校验所供牵引变压器低压侧金属性短路故障灵敏度,灵敏系数不小于1.2。 3)时间一般可取本线路距离Ⅲ段时间。 )若PT断线相过流只有一段,定值整定原则同PT断线相过流I段

5.1重合闸方式及时间考虑供电可靠性和设备安全,应综合考虑电网使用者及电网运行方式专 求,由电网使用者与电网调度机构共同协商确定。 5.2当投人重合闸功能时,重合闸整定原则如下: a)宜采用三相重合闸或特殊重合闸(单相故障跳三相,三相重合;多相故障跳三相不重合)方式 b) 重合闸不会造成非同期时,投“不检定”方式; c)220kV及以上电压等级线路配置有纵联保护时,延时段后备保护宜闭锁重合闸,

6.2.5.1重合闸方式及时间考虑供电可靠性和设备安全,应综合考虑电网使用者及电网运行方式专业 的要求,由电网使用者与电网调度机构共同协商确定。 6.2.5.2当投人重合闸功能时,重合闸整定原则如下: 宜采用三相重合闸或特殊重合闸(单相故障跳三相,三相重合;多相故障跳三相不重合)方式; b 重合闸不会造成非同期时,投“不检定”方式 c)220kV及以上电压等级线路配置有纵联保护时,延时段后备保护宜闭锁重合闸。

6.2.6断路器失灵保护

Id失灵保护定值; Ikmin—一最小运行方式时,在本线路末端发生金属性短路故障时的最小故障电流; 一灵敏系数,取大于1.3。 b)尽可能躲过正常运行负荷电流,计算见式(16):

≥KkXIhm .....

Id一一失灵保护定值; Kk一可靠系数,取1.3; 一在正常情况下的最大负荷电流。 6.2.6.2变压器失灵启动在变压器各侧金属性短路故障时应有灵敏度。 6.2.6.3低电压闭锁元件应综合保证与本母线相连的任一线路末端和任一变压器低压侧发生对称金属 生短路故障时有足够的灵敏度Km≥1.3~1.5,并应在母线最低运行电压下不动作,而在切除故障后能 可靠返回。零序电压闭锁元件应综合保证与本母线相连的任一线路末端和任一变压器低压侧发生不对 称金属性接地短路故障时有足够的灵敏度K≥1.3~1.5,并应躲过母线正常运行时最大不平衡电压的 零序分量。负序电压闭锁元件应综合保证与本母线相连的任一线路末端和任一变压器低压侧发生不对 称金属性短路故障时有足够的灵敏度K1m≥1.3~1.5,并应躲过母线正常运行时最大不平衡电压的负序 分量。 6.2.6.4断路器失灵保护经相电流判别的动作时间(从启动失灵保护算起)应在保证断路器失灵保护动 之和,冉考虑一定的时间裕度

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附录A (资料性附录) 牵引站侧双套线路保护工程实施方案示例

根据牵引站运行需求,双套线路保护有两种组柜实施方案: 线路保护动作跳牵引站进线断路器(主变高压侧断路器),此时线路保护柜配置操作箱。如两 套线路保护及操作箱共组一面柜,柜内端子接线较多,运行维护存在安全隐惠,故每套线路保 护宜单独组一面柜,一回进线组两面保护柜, 线路保护动作不跳牵引站进线断路器(主变高压侧断路器),此时线路保护柜不配置操作箱,两 套保护可合组一面柜。线路保护保留所有功能压板,取消跳闸出口压板,保护有关开入采用强 电光耦接人。柜内可配置1台打印机,打印机能在两套保护间切换使用。 根据牵引站运行需求,牵引站主变保护动作高压侧断路器失灵时,远跳电网侧出线断路器。主变高 压侧断路器失灵远跳电网侧出线断路器有两种实施方案。 利用线路纵联电流差动保护的远跳功能远跳电网侧出线断路器(利用线路保护远跳受本侧启 动元件控制功能,可不配置远跳就地判别装置),实施方案如图A,1所示。当线路配置纵联电 流差动保护时优先采用该方案

站主变高压侧断路器失灵时启动线路保护远跳

配置光纤传输装置,主变失灵判别装置动作接点通过光纤传输装置远传至电网侧跳出线断路 器,实施方案如图A.2所示。

GB/T38435—2019

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单相变压器示意图见图C.1

C.2V/V接线变压器

V/V接线变压器见图C.2.

/V接线变压器见图C.2

C.3V/X接线变压器

/X接线变压器见图C.3

GB/T 384352019

图C.2V/V接线变压器

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图C3V/X接线变压器

附录D (资料性附录) 两相输电线路参数 如图D.1所示,描述两相输电线路参数有两个,一是每相线路的自阻抗乙。,另一个是两相输电线路 之间的互阻抗Zm。分别用正序阻抗Z1、零序阻抗Z。描述三相输电线路参数,则可按照式(D.1)等效转 化为三相输电线路参数:

如图D.1所示,描述两相输电线路参数有两个,一是每相线路的自阻抗Z。,另一个是两相输电终 间的互阻抗Zm。分别用正序阻抗Z1、零序阻抗Z。描述三相输电线路参数,则可按照式(D.1)等弃 为三相输电线路参数:

图D.1两相输电线路参数

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附录E (资料性附录) 牵引变压器故障计算 不同牵引变压器接线形式对应的折算系数及短路电流计算公式见表E.1

不同牵引变压器接线形式对应的折算系数及短路电流计算公式见表E.1

引变压器接线形式对应的折算系数及短路电流

Z 牵引供电线路正序阻抗; ZG.mx 等值到牵引线路电源侧母线的最小运行方式下的系统最大等值正序阻抗; ZG.min 等值到牵引线路电源侧母线的最大运行方式下的系统最小等值正序阻抗: Z个 牵引变压器换算至高压侧的短路阻抗。由于牵引变压器低压侧不同短路类型或者由于每相容量不同 (不等容变压器)对应的短路阻抗不同时,计算测量阻抗最小值及最大短路电流时取各相中各短路类 型对应短路阻抗中的最小值;计算测量阻抗最大值及最小短路电流时取各相中各短路类型对应短路 阻抗中的最大值

典型牵引变压器低压侧短路时等值模型及故障计算具体如下: )两相式供电单相牵引变压器

图E.1两相式供电等值模型

牵引变压器低压侧短路时,图E.1中跨接的牵引变压器的阻抗即为单相牵引变压器的短路阻抗 E.1可知电网侧短路电流的公式,见式(E.1):

式中: 1 A相电流; Ic C相电流; UAc AC相间电压 Z1 线路正序阻抗; Ex 系统基准相电压; ZG 归算到牵引供电线路电源侧母线的系统等值正序阻抗; ZT 牵引变压器换算至高压侧的短路阻抗。 电网侧AC相间测 阻抗的计算公式见式(E.2)

GB/T 39274-2020 公共安全视频监控数字视音频编解码技术测试规范式中: IA A相电流; Ic C相电流; UAc AC相间电压 Z1 线路正序阻抗; Ex 系统基准相电压; ZG 归算到牵引供电线路电源侧母线的系统等值正序阻抗; ZT 牵引变压器换算至高压侧的短路阻抗。 电网侧AC相间测量阻抗的计算公式见式(E.2): ZAc =UAc/(2 × IA)=Z, +Z/2 .·(E.2) 式中: ZAc AC相间测量阻抗; UAc AC相间电压 IA A相电流; Z1 线路正序阻抗;

V/V接线牵引变压器三相式供电等值模型(公

V/V接线牵引变压器三相式供电等值模型如图E.2,根据V/V接线牵引变压器低压侧四种短 abc三相短路、ab、bc、ac三种两相短路)的短路电流计算和分析,其短路电流计算公式总结如表 示(实用计算中不考虑相角,只考虑绝对值的大小)

接线牵引变压器低压侧各种类型短路时的短路电

根据短路电流计算和分析结果可得牵引变压器低压侧各种短路类型时的牵引供电线路电源侧 阻抗,如表E.3所示。

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TY/T 2003.1-2021 运动面层性能测试方法 第1部分:规格/V接线牵引变压器低压侧各种类型短路时的测量

注:表中符号与表E.1中意义相同

若Z。十ZL《ZT,则ZmAB、ZmB

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