单选题 某220kV变电站,主接线示意图见下图,安装220/110/10kV,180MVA(100%/100%/50%)主变两台,阻抗电压高-中13%,高-低23%,中低8%;220kV侧为双母线接线,线路6回,其中线路L 21 、L 22 分别连接220kV电源S 21 、S 22 ,另4回为负荷出线(每回带最大负荷180MVA),每台主变的负载率为65%。
110kV侧为双母线接线,线路10回,其中2回线路L 11 、L 12 分别连接110kV系统电源S 11 、S 12 ,正常情况下为负荷出线,每回带最大负荷20MVA、其他出线均只作为负荷出线,每回带最大负荷20MVA,当220kV侧失电时,110kV电源S 11 、S 12 通过线路L 11 、L 12 向110kV母线供电,此时,限制110kV负荷不大于除了L 11 、L 12 线路外其他各负荷线路最大总负荷的40%,且线路L 11 、L 12 均具备带上述总负荷的40%的能力。
10kV为单母线接线,不带负荷出线。
已知系统基准容量S j =100MVA,220kV电源S 21 最大运行方式下系统阻抗标幺值为0.006,最小运行方式下系统阻抗标幺值为0.0065;220kV电源S 22 最大运行方式下系统阻抗标幺值为0.007,最小运行方式下系统阻抗标幺值为0.0075;L 21 线路阻抗标幺值为0.01,L 22 线路阻抗标幺值0.011。
已知110kV电源S 11 最大运行方式下系统阻抗标幺值为0.03,最小运行方式下系统阻抗标幺值为0.035,110kV电源S 12 最大运行方式下系统阻抗标幺值为0.02,最小运行方式下系统阻抗标幺值为0.025,L 11 线路阻抗标幺值为0.011,L 12 线路阻抗标幺值0.017。
[*]已知220kV断路器失灵保护作为220kV电力设备和220kV线路的近后备保护,请计算220kV线路L 21 失灵保护电流判别元件的电流定值和灵敏系数最接近下列哪组数值?(可靠系数取1.1,返回系数取0.9)______
【正确答案】 D
【答案解析】《大型发电机变压器继电保护整定计算导则》(DL/T 684—2012)第5.9.1条。
变压器电量保护动作应启动220kV及以上断路器失灵保护,变压器非电量保护跳闸不启动断路器失灵保护。
第5.9.1-a)条:过电流判据应考虑最小运行方式下的各侧三相短路故障灵敏度,并尽量躲过变压器正常运行时的最大负荷电流。
(1)220kV电源供电时,变压器二次侧正常运行时的最大负荷电流:

躲过变压器正常运行时的最大负荷电流判据值:

(2)仅采用过电流判据时,过电流判据应考虑最小运行方式下的各侧短路故障灵敏度。
由《电力工程电气设计手册》(电力一次部分)P121~P122表4-3和表4-4。
a.变压器各侧等值电抗有名值:


b.变压器电抗标幺值:

c.显然,由于220kV电源的系统阻抗远小于110kV电源的系统阻抗,因此最小电流三相短路电流发生在,最小运行方式下,110kV电源供电时,如图所示(分列运行):
短路模型1(母联断路器DL 1 断开,DL 2 闭合,或DL 1 闭合,DL 2 断开)

流过变压器二次侧三相短路电流:
短路模型2(母联断路器DL 1 、DL 2 均闭合)

流过变压器二次侧三相短路电流:
d.取流过变压器较小的三相短路电流:I k·min =I k2 =3.06kA
e.灵敏度系数: