绪论
一.电网继电保护的原则
电网继电保护的选择原则是:首先满足继电保护的四项基本要求,即选择性、速动性、灵敏性、可靠性。然后，根据各类保护的工作原理、性能并结合电网的电压等级、网络结构及接线方式等特点进行选择，使它们能有机的配合起来，构成完善的电网保护。如果电网保护得不合理，继电保护不仅不能保证电力系统的安全稳定运行，反而成为系统不能安全稳定运行的因素。所以，配置合理的保护方案是十分重要的。
在选择具体电网的继电保护装置时，在满足保护四项基本要求的前提下，应力求采用简单的保护装置。只有在采用简单的保护不能满足要求时，才考虑采用较为复杂的保护。因为，复杂的保护不仅价格昂贵，运行维护和调试复杂，而且更主要的是复杂保护所需要元件多、接线复杂，这就增加了保护装置本身故障的机率，从而降低了可靠性。
保护装置的动作应有选择性，应保证只切除距离故障点最近的断路器，使停电范围控制在最小范围。
保护装置的灵敏度，必须满足DL400—91《继电保护和安全自动装置技术规范》的规定。当简单的保护不能满足灵敏度要求时，就必须采用具有更高灵敏度的保护。
二.电网继电保护整定计算的原则
合理的选择电网继电保护的定值，并经常保持它们相互之间协调配合的关系，以便在发生故障时按预定要求快速而有选择性地切除故障，这是保证电力系统安全运行的必要条件。
在设计阶段，应进行必要整定计算，用以检验继电保护配置是否符合规程，是否满足系统运行要求，并应确定各保护装置的技术参数要求。
在确定电网继电保护的定值时，应遵守以下基本原则：
（1）逐级配合原则
（2）灵敏系数校验原则
（3）时限级差的选择原则
（4）短路计算原则
（5）运行方式的确定原则
三.整定计算运行方式的选择
选择系统运行方式时，计算运行方式的确定十分重要。它关系到所选定的保护方式是否经济合理、简单可靠，并能满足系统今后发展的需要。
计算运行方式一般的选定原则：
最大运行方式：电力系统中所有元件全部投入运行，选定的接地中心点全部接地。应当注意，对选择保护来说，所谓最大运行方式，应理解为通过保护装置的短路电流为最大的运行方式。
最小运行方式：根据系统长时间出现的最小负荷，投入数量最少而经济效益最高的机组、线路和接地点，或与系统检修计划配合确定。这时，应保证在最不利的条件下，仍能维持对重要负荷的供电。对选择保护来说，所谓最小运行方式，也理解为通过保护装置的短路电流为最小的运行方式。
正常运行方式：根据系统的正常负荷，确定正常情况下系统应投入和断开的元件，在备用容量不足的系统，正常运行与最大运行方式是一致的。
对系统继电保护来说，最大运行方式是用来确定保护装置的选择性，即确定保护装置的整定值；最小运行方式用来校验保护装置的灵敏度。
1.流过保护的最大、最小短路电流计算的选择（按相间保护选择）
对单侧电源的辐射形网络，流过保护的最大短路电流出现最大运行方式下，选择所有机组、线路全部投入运行的方式。而最小短路电流，则出现在最小运行方式下。
对于双侧电源的网络，一般与对侧电源的运行变化无关，可按单侧电源的方法选择。
对于环状网络中的线路，流过保护的最大电流应选择开环运行方式，开环点应选在所整定保护线路的相邻下一级线路上。而对于最小短路电流，则应选闭环运行方式。同时，再合理地停用该保护背后的机组、线路。
2.选取流过保护最大负荷电流的方法
按负荷电流整定的保护，需要考虑各种运行方式变化时出现的最大负荷电
流，一般应考虑以下的运行变化：
（1）备用电源自动投入引起的增加负荷。
（2）并联运行线路的减少，负荷转移。
（3）环状网络的开环运行，负荷转移。
四.保护装置的相互配合原则
保护装置相互配合好，是保证系统安全运行的重要环节。保护装置相互配合的关键是，电气动作参数和动作时限要同时很好地配合，也就是灵敏度和动作时限要同时满足相互配
合的要求。所谓灵敏度配合也就是保护范围相配合,即在各种可能出现的运行方式下，装在本侧的带时限动作的保护装置的保护范围，总是小于装在相邻元件上同它相配合的保护装置的动作范围，而且有足够的裕度。实现灵敏度配合后，电网中任何地点发生故障时，离故障点最近的保护装置的灵敏度也最高。所谓动作时限的配合，是指本侧保护装置的给定的动作时限应大于相邻元件同它相配合的保护装置的动作时限，而且有足够裕度。
1.双回线的保护与单回线的保护相配合
对于双回平行线路，一般都采用横联差动方向保护或电流平衡保护作为主保护。这种保护都不需要与相邻元件的保护配合。只有平行线的后备距离保护，才要考虑与相邻元件保护配合的问题。
2.环形电网保护的配合
一般应考虑线路保护相继动作，并按开环运行来整定。
本次设计的110KV电网线路保护的继电保护装置如下：
相间距离保护第I 、II段作为线路AC、线路AB、线路BD相间短路的主保护，距离III段作为其后备保护。
对于平行线路CD采用横联差动保护作为主保护，三段式距离保护作为其后备本保护。
第1章 元件参数的计算
为了计算方便选取基准容量j S =100MV A 基准点压j U =115KV 基准电抗j
j j S U X 2=
1.1 电网中各元件参数有名值的计算
为了计算方便，将所有参数归算到110KV 侧。具体计算如下： 发电机1G 、2G 、3G 、4G ：
1G X =2G X =3G X =4G X =GA X =
22
100%K S U X N
N d
''
GA X =2
2
cos K P U X e N d ?''=8.0205.1013.02?×2
5.10121??
? ??=76.13（Ω）
5G 、6G ：
5G X =6G X =GB X =22cos K P U X e N d ?''=2
2
5.101218.0505.101347.0??
? ????=55.31（Ω）
变压器1T 、2T ：
1T X =2T X =
e
N k S U u 100%2
=901001215.102
??=17.08（Ω） 3T 、4T ：
3T X =4T X =
e
N k S U u 100%2
=601001215.102
??=25.62（Ω） 5T 、6T ：
5T X =6T X =
20
1001105.102
??=63.53（Ω） 7T 、8T ：
7T X =8T X =
5
.311001105.102
??=40.33（Ω） 线路参数：
AB X =AB xL =254.0?=10（Ω）
AC X =AC xL =404.0?=16（Ω） BD X =BD xL =204.0?=8（Ω）
CD X =CD xL =184.0?=7.2（Ω）
1.2 各元件参数标么值的计算
在一个电力系统中，电源的容量规格较多，电压等级多且接线比较复杂， 采用标么值计算后，具有计算结果清晰、便于迅速判断计算结果的正确性、可大 量简化计算等优点。
发电机1G 、2G 、3G 、4G ：
*GA X =2j
j GA U S X ?
=2
115100
13.76?
=5757.0 5G 、6G ： *GB X =2j
j GB U S X ?
=2
115
100
55.31?
=2386.0 变压器1T 、2T ：
*1T X =*2T X =21j
j T U S X ?
=2
115
100
08.17?
=1292.0 3T 、4T ： *3T X =*4T X =23j
j T U S X ?=2
115110
62.25?
=1937.0 5T 、6T ： *5T X =*6T X =25j j T U S X ?=4803.0115100
53.632
=?
7T 、8T ：
*7T X =*8T X =27j
j T U S X ?=3050.0115100
33.402
=?
线路参数：
*AB X =0756.0115
100
102
2=?
=?
j j AB U S X 1210.0115100
162
2=?
=?
=*j
j AC AC U S X X 0272.0115
1002.7212122=??=?=
*j j CD CD U S X X 0605.0115100
82
2=?
==*j
j BD
BD U S X X
第2章 短路电流的计算
计算短路电流的目的是为了选择保护方式和确定保护装置的整定参数。因此 要求计算得比较准确。本章只进行三相短路和两相金属性短路的计算。计算短路 电流时，运行方式的确定非常重要，因为它关系到所选定的保护是否经济合理简 单可靠，以及是否能满足灵敏度的要求等一系列问题。 短路电流计算原则：
（1）忽略发电机、变压器、架空线路等阻抗参数的电阻部分，并假定旋 转电机的负序电抗等于正序阻抗。
（2）发电机及调相机的正序阻抗可采用t=0时的初瞬态电抗d X ''的饱和值。 （3）发电机电势可以假定均等于1（标么值）且相位一致。 （4）不考虑短路电流的衰减以及强励与调压器的作用。 （5）不计线路电容电流和负荷电流的影响。 （6）不计故障点的电阻和接地电阻。
2.1系统三相短路电流的计算
系统在最大运行方式下，开环运行。所有电源都投入，计算()max .3k I 等值网络图如下：
152
3
4106
8
0.20860.1210
0.24020.0272
0.0605
0.07560.21620.1525
A
C
B
D
G2
G1
（1） 流过保护1的短路电流。AC 线路末端短路，断开CD 线路 。
0.2086
0.21620.0756
0.1210
A
C 0.1210
0.20860.2918
A
C G1k1
k1
B G1G2
G2
()max .3k I =
1210
.02918
.02086.02918.02086.01++?=
1210
.01216.01
+1220.4= （2） 流过保护6的短路电流。CD 线路末端短路，断开BD 线路 。
0.2086
0.21620.0756
0.1210
A
C D K2
G1G2
0.2086
0.29180.1482
A
D
K2
B G1
G2
()max .3k I =
1482
.02918
.02086.02918
.02086.01
++?7064.3=
（3） 流过保护10的短路电流。BD 线路末端短路，断开AB 线路。
K3A
C
D
B G1
G2
0.2086
0.12100.0272
0.0605
0.2162
B 0.4173
0.2162
K3
G2
G1
()
3max
.k
I =2126
.04173.02162.04173.01
+?0217.7=
（4） 流过保护3的短路电流。BA 线路末端短路，断开AC 线路。
0.2086
0.0756
0.2162
A
B
k40.2086
0.2918
A k4G1
G2
G1
G2
()
3max
.k
I =2918
.01
2086.01+
2209.8= （5）保护2的电流。AB 线路末端短路，断开BD 线路。
0.2086
0.0756
0.2162
A
B
k5
0.2162
0.2842
k5
B G1
G2
G1
G2
()
3max
.k
I =2819.82162
.02842.02162.02842.01
=+?
（6）流过保护4的短路电流。BD 线路末端短路，断开CD 线路。
G1
G2
0.2162
0.0605
D
B
0.2842
K6
4558.50605
.02162
.02842.02162
.02842.01
)3(max .=++?=
k I
（7）流过保护8的短路电流。DC 线路末端短路，断开线路AC 。
G1
G2
0.2842
0.0877
0.2162
k7
C 0.1288
0.0877
B
C k7
G
G1
G2
=
max .)3(k I 7506.42105
.01
0877.01228.01==+
（8
）流过保护5的短路电流。CA 线路末端短路，断开AB 线路。
0.2086
0.1210
0.0272
0.06050.2162
A C
D
B
G2
k8
0.2086
0.4249
G1
G2
A k8
G1
max .)3(k I =
2086.01+4249.01=0886
.06335
.0=1477.7
2.2系统两相短路电流的计算
系统在最小运行方式下，电网开环运行，系统中的电源要有选择性的投入。假设
投入1G 3G 5G 计算min .)2(k I 等值电路图如下：
152
3
4106
8
0.3525
0.1210
0.24020.0272
0.0605
0.0756
0.43230.1525
G1
A
C
B
D
G2
（1）流过保护1的短路电流。AC 线路末端短路，断开CD 线路。
0.3525
0.4323
0.0756
0.1210
G1
G2
A
C 0.1210
0.3525
0.5079
A
C
K1
K1
B
G1
G2
min .)2(k I =
1210
.05079
.03525.05079.03525.01++?=3291
.01
=0386.3
（2）流过保护6的短路电流。CD 线路末端短路，断开BD 线路。
0.3525
0.43230.0756
0.1210
A
C
D
0.0272
K2
G1G2
0.3525
0.5079
0.1482
A
D K2
B G1
G2
m i n
.)2(k I =1482
.05079
.03525.05079.03525.01++?=3563
.01
=8066.2
（3）流过保护10的短路电流。DB 线路末端短路，断开AB 线路。
K3A
C
D
B
G1
G2
0.3525
0.1210
0.0272
0.0605
0.4323
B 0.5612
0.4323
K3
G2
G1
min .)2(k I =
5612.01+
4323
.01
=0951.4 （4）流过保护3的短路电流。BA 线路末端短路，断开AC 线路。
0.3525
0.0756
0.4323
A
B
G1
G2
K40.3525
0.5079
A K4
G1
G2
min .)2(k I =
3525.01
+
5079
.01
=8058.4
（5）流过保护2的短路电流。AB 线路末端短路，断开BD 线路。
G1
G2
K5
0.4323
0.4281
G1
G2
K5
B
m i n
.)2(k I =4281.01+
4323.01=6483.41815
.08604
.0= （6）流过保护4的短路电流。BD 线路末端短路，断开CD 线路。
0.3525
0.07560.0605
0.4323
G1
G2
A
B
D
k6
G1
G2
0.4323
0.0605
k6
D B
G
k6
B
D 0.2151
0.0605
0.4281
min .)2(k I =
6284.32756
.01
0605.02151.01==+
（7）流过保护8的 短路电流。DC 线路末端短路，断开线路AC 。
0.35250.0756
0.0605
0.43230.0272
A
B
D
C G1
G2
K7
0.42810.0877
0.4323
K7
B
C 0.2151
0.0877
B
C K7
G1G2
G
max 2。）（K I =
0877.02151.01+=
3025.33028
.01
= （8）流过保护5的短路电流。CA 线路末端短路，断开线路AB 。
0.3525
0.1210
0.02720.06050.4323
A
D
G1
G2
K8
0.3525
G1
G2
A K8
0.6410
B
C
3970.422595
.09935
.06410.013525.01min .)2(==+=
k I
将min .)2(max .)3(.k k I I 换算成有名值。用公式B
B U S I I 3*=
【一】系统在最大运行方式下： （1）)(4.2069115
3101001220.43max
.1)3(A I
k =???
=
（2）8.1860115
3101007064.33max
.2)
3(=???
=k I
)(A
（3）2.35251153101000217.73max
.3)
3(=???
=k I
)(A
（4）)(3.41271153101002209.83max
.4)
3(A I
k =???=
（5）)(9.41571153101002819.83max
.5)
3(A I
k =???=
（6）)(1.27391153101004558.53max
.6)
3(A I
k =???=
（7）)(0.23851153101007506.43max
.7)
3(A I
k =???=
（8）)(6.2779115
3101001477.73max
.8)
3(A I
k =???=
【二】系统在最小运行方式下： （1）)(5.15251153101000386.33min
.1)2(A I
k =???
=
（2）)(0.14091153101008066.23min
.2)
2(A I
k =???=
（3）)(9.20551153101000951.43min
.3)
2(A I
k =???=
（4）)(7.24121153101008058.43min
.4)
2(A I
k =???=
（5）)(6.23331153101006483.43min
.5)
2(A I
k =???=
（6）)(6.18211153101006284.33min
.6)
2(A I
k =???=
（7）)(0.16581153101003025.33min
.7)
2(A I
k =???=
（8）)(5.2207115
3101003970.43min
.8)
2(A I
k =???=
第3章 负荷电流的计算
为保证电网正常运行时过电流保护不误动；外部故障切除后，保护能可靠地 返回时，需要进行正常运行时的最大负荷电流的计算。 AC 段线路：
流过保护1的负荷电流，经过分析比较断开BD 线路的负荷电流最大。
)(9.69895
.08.01103106095
.0110310)5.3120(95
.0cos 395
.033
3
max .A U P U S I N e
N e L =????+
???+=
?+
?=
?
对于保护5无正方向负荷电流流过，不作计算。 CD 段线路：
流过保护6的负荷电流，经过分析比较断开BD 线路的负荷电流最大。
)(4.58895
.08.01103106095
.01103105.3195
.0cos 395
.033
3max .A U P U S I N e
N e L =????+
???=
?+
?=
?
流过保护8的负荷电流，经过分析比较断开AC 线路的负荷电流最大。
)(5.11095
.01103102095
.033max .A U S I N e L =???=
?=
DB 段线路：
流过保护10的负荷电流，经过分析比较断开AB 线路的负荷电流最大。
)(4.41495
.08.01103106095
.0cos 33
max .A U P I N e
L =????=
?=
?
流过保护4的负荷电流，经过分析比较断开AC 线路的负荷电流最大。
)(9.69895
.08.01103106095
.0110310)205.31(95
.0cos 395
.033
3
max .A U P U S I N e
N e L =????+
???+=
?+
?=
?
AB 段线路：
流过保护3的负荷电流，经过分析比较断开BD 线路的负荷电流最大。
)(6.2484.4149.66295
.08.01103106095.01103106023
3max .A I L =-=????-
????=
流过保护2的负荷电流，经过分析比较断开AC 线路的负荷电流最大。
)(7.78195
.01103106095
.0110310)5.3120(8
.095.011031060233
3
max .A I L =???-
???++
?????=
第4章 电流保护的整定计算
在输电线路上发生短路故障时，其重要特征之一，是线路中的电流大大地增加。过电流保护就是将被保护线路的电流接入过电流继电器，当线路中短路电流增长到超过规定值（即保护装置的动作电流）时就动作，并以时间来保证动作选择性的一种保护装置。
无时限电流速断只能保护线路的一部分;限时电流速断虽能保护线路全长，但却不能作为下一线路的后备保护。因此，还必须采用过电流保护作为本线路和下一段线路的后备。采用三段式过电流保护，可以保证迅速而又选择地切除线路上的故障。 1、系统在最大运行方式下归算到保护安装处的母线的系统等值阻抗为：
)(03.142
62.2555.31208
.17213.76262.2555.31208
.17213.76min
.Ω=++
++?
+=s X 2、系统在最小运行方式下归算到保护安装处母线的系统等值阻抗为：
)(67.25)
62.2555.31(2
08
.1713.76)
62.2555.31(208
.1713.76max
.Ω=++++?+=s X 4.1 AC 段线路电流保护的整定计算
4.1.1对于保护1，整定计算如下：
1、无时限电流速断保护的动作电流及保护范围的整定：
系统在最大运行方式下，C 母线（QF5）三相短路时流过线路AC 的最大短路电流为：
)(4.2069max .)3(A I k =
根据max .)3(1.k rel op I K I I I =，线路AC （A 侧）无时限电流速断保护的动作电流为：
)(75.25864.206925.11.A I op =?=I
其最大保护范围为：
)(3.26)03.1455.24(4
.01)03.1475.25863110000(4.01max
km L =-?=-?= 76.65%100403.26%100max =?=?AC L L ＞%50 满足要求。 最小保护范围：
77.104
.01
)67.2526.21()67.2575.25862110000(4.01min -=?-=-??=
L ＜O 2、限时电流速断保护的动作电流及灵敏系数的整定： （1）、与相邻线路的电流速断保护相配合，则：
)(08.17054
.0184.04003.143
110000
min .)
3(max .A X X X E I CD AB s s k =?+?+=++=
)(15.245208.1705
25.115.16.1.A I K K I op rel rel op =??==I I II II （2）、与变压器 65T T 相配合，按躲过变压器低压侧母线三相短路时，流过线路AC 的最大三相短路电流整定，即：
)(94.133565.1027
3.1)
(65.102777
.311603.143
110000
)3(max .1.min
.)
3(max .A I K I A X X X E I k rel op T AC s s k =?===++=++=
II II 选以上较大者作为限时电流速断保护的动作电流，则)(15.2452A I op =II
（3）灵敏度校验：
C 母线短路时，流过AC 线路的最小两相短路电流为：)(5.1522
)2(min .A I k = 其灵敏系数为：62.015.24525.1522)
2(min .===II op
k sen
I I K ＜25.1 不满足要求。
按与变压器低压侧母线配合，取)(94.1335A I op =II
14.194
.13355
.1522==
en K ＜25.1 其灵敏系数也不满足要求。
4.1.2对于保护5的整定计算：
1、无时限电流速断保护的动作电流及保护范围的整定：
系统在最大运行方式下：A 母线（1QF ）三相短路时，流过AC 线路的最大短路电流为：
)(6.2779
)3(max .A I k = 根据max .)3(5.k rel op I K I I I =，线路AC （C 侧）无时限电流速断保护的动作电流为：
)(5.34746.277925.15.A I op =?=I 其最大保护范围为：
%50%55.26%1004062
.10%100)
(62.10)03.1428.18(4.01)03.145.34743
110000
(4.01max max <=?=?=-?=-?=AC L L km L 所以不满足要求。 最小保护范围：
6.24)6
7.2583.15(4
.01
)67.255.34742110000(4.01min -=-?=-??=
L ＜0 无最小保护范围。
经计算表明线路AC 段不能选电流保护。
4.2 CD 段线路电流保护的整定计算：
1、无时限电流速断保护的动作电流及其保护范围的整定：
在最大运行方式下，D 母线（7QF ）三相短路时流过线路CD 的最大短路电流为：
)(8.1860
)3(max .A I k = 则动作整定值为：)(23268.1860
25.16.A I op =?=I 最大保护范围：
)(18.33)03.1430.27(4
.01
)03.1423263110000(4.01max km L =-?=-?=
%50%83%1004018.33max >=?=CD L L 满足要求。 最小保护范围：
02.2)67.2565.23(4
.01
)67.2523262110000(4.01min -=-?=-??=
L ＜0 不满足要求。 经计算CD 段线路不能装设三段式电流保护。
4.3 AB 段线路电流保护的整定计算：
4.3.1对于保护2QF 的整定计算：
1、无时限电流速断保护的动作电流及其保护范围的整定：
在最大运行方式下，B 点（3QF ）三相短路时流过AB 的最大短路电流为：
)
(1.515925.13.4127)(3.4127
2
.)
3(max .A I
A I op k =?==I
最大保护范围：
3.4)03.143.124
.01)03.141.51593110000(4.01max
-=-?=-?=L ＜0 无最大保护范围。
4.01min =
L 5.37)67.2566.10(4
.01)67.251.51592110000(-=-?=-??＜0 无最小保护范围。
2、限时电流速断保护动作电流及灵敏系数的整定： 与相邻线路的电流速断保护相配合，则 ：
继电保护定值整定计算公式大全 1、负荷计算（移变选择）： cos de N ca wm k P S ?∑= （4-1） 式中 S ca --一组用电设备的计算负荷，kVA ； ∑P N --具有相同需用系数K de 的一组用电设备额定功率之和，kW 。 综采工作面用电设备的需用系数K de 可按下式计算 N de P P k ∑+=max 6 .04.0 （4-2） 式中 P max --最大一台电动机额定功率，kW ； wm ?cos --一组用电设备的加权平均功率因数 2、高压电缆选择： （1）向一台移动变电站供电时，取变电站一次侧额定电流，即 N N N ca U S I I 13 1310?= = （4-13） 式中 N S —移动变电站额定容量，kV ?A ； N U 1—移动变电站一次侧额定电压，V ； N I 1—移动变电站一次侧额定电流，A 。 （2）向两台移动变电站供电时，最大长时负荷电流ca I 为两台移动变电站一次侧额定电流之和，即 3 1112ca N N I I I =+= （4-14） （3）向3台及以上移动变电站供电时，最大长时负荷电流ca I 为 3 ca I = （4-15） 式中 ca I —最大长时负荷电流，A ； N P ∑—由移动变电站供电的各用电设备额定容量总和，kW ；
N U —移动变电站一次侧额定电压，V ； sc K —变压器的变比； wm ?cos 、η wm —加权平均功率因数和加权平均效率。 （4）对向单台或两台高压电动机供电的电缆，一般取电动机的额定电流之和；对向一个采区供电的电缆，应取采区最大电流；而对并列运行的电缆线路，则应按一路故障情况加以考虑。 3、 低压电缆主芯线截面的选择 1）按长时最大工作电流选择电缆主截面 （1）流过电缆的实际工作电流计算 ① 支线。所谓支线是指1条电缆控制1台电动机。流过电缆的长时最大工作电流即为电动机的额定电流。 N N N N N ca U P I I η?cos 3103?= = （4-19） 式中 ca I —长时最大工作电流，A ； N I —电动机的额定电流，A ； N U —电动机的额定电压，V ； N P —电动机的额定功率，kW ； N ?cos —电动机功率因数； N η—电动机的额定效率。 ② 干线。干线是指控制2台及以上电动机的总电缆。 向2台电动机供电时，长时最大工作电流ca I ，取2台电动机额定电流之和，即 21N N ca I I I += （4-20） 向三台及以上电动机供电的电缆，长时最大工作电流ca I ，用下式计算 wm N N de ca U P K I ?cos 3103?∑= （4-21） 式中 ca I —干线电缆长时最大工作电流，A ； N P ∑—由干线所带电动机额定功率之和，kW ； N U —额定电压，V ；
1.1 220KV 系统介绍 KV 220系统由水电站1W ，2W 和两个等值的KV 220系统1S 、2S 通过六条 KV 220线路构成一个整体。整个系统最大开机容量为MVA 29.1509，此时1W 、2W 水电厂所有机组、变压器均投入，1S 、2S 两个等值系统按最大容量发电，变压器均投入；最小开机容量位MVA 77,1007,此时1W 厂停MVA 302 机组，2W 厂停 MVA 5.77机组一台，1S 系统发电容量为MVA 300，2S 系统发电容量为MVA 240。 KV 220系统示意图如图1.1所示。 1.2 系统各元件主要参数 (1) 发电机参数如表1.1所示： 表1.1 发电机参数 电源 总容量（MVA ） 每台机额定功率 额定电压 额定功率 正序 图1.1 220kV 系统示意图
最大 最小 （MVA ） （kV ） 因数cos φ 电抗 W 1厂 295.29 235.29 235.29 15 0.85 0.35 2*30 11 0.83 0.25 W 2厂 310 232.5 4*77.5 13.8 0.84 0.3 S 1系统 476 300 115 0.5 S 2系统 428 240 115 0.5 对水电厂12 1.45X X =，对于等值系统12 1.22X X = (2) 变压器参数如表1.2所示： 表1.2 变压器参数 变电站 变压器容量（MVA ） 变比 短路电压（%） Ⅰ－Ⅱ Ⅰ－Ⅲ Ⅱ－Ⅲ A 变 20 220/35 10.5 B 变－1 240 220/15 12 B 变－2 60 220/11 12 C 变 3*120 220/115/35 17 10.5 6 D 变 4*90 220/11 12 E 变 2*120 220/115/35 17 10.5 6 (3) 输电线路参数 KM AB 60=，上端KM BC 250=，下端KM BC 230=，KM CD 185=， KM CE 30=，KM DE 170=；KM X X /41.021Ω==，103X X =，080=ΦL 。 (4) 互感器参数 所有电流互感器的变比为5/600，电压互感器的变比为100/220000。由动稳定计算结果，最大允许切除故障时间为S 2.0。 2 整定计算 2.1 发电机保护整定计算 2.1.1 纵联差动保护整定计算 （1）发电机一次额定电流的计算 式中 n P ——发电机额定容量； θ c o s ——发电机功率因数； n f U 1——发电机机端额定电压； （2）发电机二次额定电流的计算 式中 f L H n ——发电机机电流互感器变比； （3）差动电流启动定值cdqd I 的整定：
继电保护科学和技术是随电力系统的发展而发展起来的。电力系统发生短路是不可避免的，为避免发电机被烧坏发明了断开短路的设备，保护发电机。由于电力系统的发展，熔断器已不能满足选择性和快速性的要求，于1890年后出现了直接装于断路器上反应一次电流的电磁型过电流继电器。19世纪初，继电器才广泛用于电力系统保护，被认为是继电保护技术发展的开端。1901年出线了感应型过电流继电器。1908年提出了比较被保护元件两端电流的电流差动保护原理。1910年方向性电流保护开始应用，并出现了将电流与电压相比较的保护原理。1920年后距离保护装置的出现。1927年前后，出现了利用高压输电线载波传送输电线路两端功率方向或电流相位的高频保护装置。1950稍后，提出了利用故障点产生的行波实现快速保护的设想。1975年前后诞生了行波保护装置。1980年左右工频突变量原理的保护被大量研究。1990年后该原理的保护装置被广泛应用。与此同时，继电保护装置经历了机电式保护装置、静态继电保护装置和数字式继电保护装置三个发展阶段。20世界50年代，出现了晶体管式继电保护装置。20世纪70年代，晶体管式保护在我国被大量采用。20世纪80年代后期，静态继电保护由晶体管式向集成电路式过度，成为静态继电保护的主要形式。20世纪60年代末，有了用小型计算机实现继电保护的设想。20世纪70年代后期，出现了性能比较完善的微机保护样机并投入系统试运行。80年代，微机保护在硬件结构和软件技术方面已趋成熟。进入90年代，微机保护以在我国大量应用。20世纪90年代后半期，继电保护技术与其他学科的交叉、渗透日益深入。为满足电网对继电保护提出的可靠性、选择性、灵敏性、速动性的要求，充分发挥继电保护装置的效能，必须合理的选择保护的定值，以保持各保护之间的相互配合关系。做好电网继电保护定值的整定计算工作是保证电力系统安全运行的必要条件。 电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断注入新活力。未来继电保护的发展趋势是向计算机化、网络化保护、控制、测量、数据通信一体化智能化发展。 随着电力系统的高速发展和计算机技术、通信技术的进步，继电保护技术面临着进一步发展的趋势。其发展将出现原理突破和应用革命，发展到一个新的水平。这对继电保护工作者提出了艰巨的任务，也开辟了活动的广阔天地。
郑州煤炭工业（集团）有限责任公司( 函) 郑煤机电便字【2016】14号 关于下发井下供电系统继电保护整定方案 (试行)的通知 集团公司各直管矿井及区域公司： 为加强井下供电系统安全的管理，提高矿井供电的可靠性，必须认真做好供电系统继电保护整定工作。结合郑煤集团公司所属矿井的实际情况，按照电力行业的有关标准和要求，特制定《井下供电系统继电保护整定方案》（试行），请各单位根据井下供电系统继电保护整定方案，结合本单位的实际情况，认真进行供电系统继电保护整定计算，并按照计算结果整定。在实际执行中不断完善，有意见和建议的，及时与集团公司机电运输部联系。 机电运输部 二〇一六年二月二十九日 井下供电系统继电保护整定 方案（试行） 郑煤集团公司
前言 为提高煤矿井下供电继电保护运行水平，确保井下供电可靠性,指导供电管理人员对高低压保护整定工作，集团公司组织编写了《井下供电系统继电保护整定方案》（试行）。 《井下供电系统继电保护整定方案》共分为六章，第一章高低压短路电流计算，第二章井下高压开关具有的保护种类，第三章矿井高压开关短路、过载保护整定原则及方法，第四章井下供电高压电网漏电保护整定计算，第五章低压供电系统继电保护整定方案，第六章127伏供电系统整定计算方案。 由于煤矿继电保护技术水平不断提高，技术装备不断涌现，加之编写人员水平有限，编写内容难免有不当之处，敬请各单位在今后的实际工作中要针对新情况新问题不断总结和完善，对继电保护的整定计算方案提出改进意见和建议。 二〇一六年二月二十九日 目录 第一章高低压短路电流计算............................................................ 第一节整定计算的准备工作...................................................... 第二节短路计算假设与步骤...................................................... 第三节各元件电抗计算............................................................ 第四节短路电流的计算............................................................ 第五节高压电气设备选择......................................................... 第六节短路电流计算实例......................................................... 第二章高压配电装置所具有的保护种类 ............................................ 第一节过流保护装置............................................................... 第二节单相接地保护............................................................... 第三节其它保护种类...............................................................
三、分析计算题 3在图1所示网络中的AB 、BC 、BD 、DE 上均装设了三段式电流保护；保护均采用了三相完全星形接法；线路 AB 的最大负荷电流为200A ，负荷自启动系数 1.5ss K =， 1.25I rel K =， 1.15II rel K =， 1.2III rel K =，0.85re K =，0.5t s ?=； 变压器采用了无时限差动保护；其它参数如图所示。图中各电抗值均已归算至115kV 。试计算AB 线路各段保护的启动电流和动作时限，并校验II 、III 段的灵敏度。 X X 1s = 图1 系统接线图 图2系统接线图 3答：（1）短路电流计算。选取图 3中的1K 、2K 、3K 点作为计算点。 2 K 3 图3 三相短路计算结果如表1所示。 表1 三相短路计算结果 （2）电流保护I 段 (3).1 1.max 1.25 1.795 2.244(kA)I I set rel K I K I ==?，10()I t s = （3）电流保护II 段 (3).3 2.max 1.25 1.253 1.566(kA)I I set rel K I K I ==?，.1.3 1.15 1.566 1.801(kA)II II I set rel set I K I ==? 灵敏度校验：(2) (3)1.min 1.min 1.438(kA)K K I =，(2)1.min .1.1 1.4380.7981.801II K sen II set I K I ==，不满足要求。 与保护3的II 段相配合：保护3的II 段按可伸入变压器而不伸出变压器整定。 (3) .3 3.max 1.150.499 0.574(kA)II II set rel K I K I ==?，.1.3 1.150.574 0.660(kA)II II II set rel set I K I ==? 灵敏度校验：(2)1.min .1 .1 1.438 2.1790.660II K sen II set I K I ==，满足要求。
第一节概述 发电机的安全运行对保证电力系统的正常工作和电能质量起着决定性的作用，同时发电机本身也是一个十分贵重的电器元件，因此，应该针对各种不同的故障和不正常运行状态，装设性能完善的继电保护装置。 1故障类型及不正常运行状态： 1．1 故障类型 1)定子绕组相间短路：危害最大； 2)定子绕组一相的匝间短路：可能发展为单相接地短路和相间短路； 3)定子绕组单相接地：较常见，可造成铁芯烧伤或局部融化； 4)转子绕组一点接地或两点接地：一点接地时危害不严重；两点接地时， 因破坏了转子磁通的平衡，可能引起发电机的强烈震动或将转子绕组烧损； 5)转子励磁回路励磁电流急剧下降或消失，即发电机低励或失磁：从电 力系统吸收无功功率，从而引起系统电压下降，如果系统中无功功率储备不足，将使电力系统中邻近失磁发电机的某些电压低于允许值，破坏了负荷与各电源间的稳定运行，甚至可使系统因电压崩溃而瓦解。 6)发电机与系统失步：会出现发电机的机械量和电气量与系统之间的振 荡，这种持续的振荡对发电机组和电力系统产生有破坏力的影响；7)发电机过励磁故障：并非每次都造成设备明显破坏，但多次反复过励 磁，将因过热而使绝缘老化，降低设备的使用寿命。 1．2 不正常运行状态 1)由于外部短路引起的定子绕组过电流：温度升高，绝缘老化；
2)由于负荷等超过发电机额定容量而引起的三相对称过负荷，温度升 高，绝缘老化； 3)由于外部不对称短路或不对称负荷而引起的发电机负序过电流和过 负荷：在转子中感应出100hz的倍频电流，可使转子局部灼伤或使护环受热松脱，从而导致发电机重大事故。此外还会引起发电机100Hz的振动； 4)由于突然甩负荷引起的定子绕组过电压：调速系统惯性较大，在突 然甩负荷时，可能出现过电压，造成发电机绕组绝缘击穿； 5)由于励磁回路故障或强励时间过长而引起的转子绕组过负荷； 6）由于汽轮机主气门突然关闭而引起的发电机逆功率：当机炉保护动作或调速控制回路故障以及某些人为因素造成发电机转为电动机运行时，发电机将从系统吸收有功功率，即逆功率。危害：汽轮机尾部叶片有可能过热而造成事故。 2 汽轮发电机保护类型 1）发电机差动保护：定子绕组及其引出线的相间短路保护； 2）匝间保护：定子绕组一相匝间短路或开焊故障的保护； 3）单相接地保护：对发电机定子绕组单相接地短路的保护； 4）发电机的失磁保护：反应转子励磁回路励磁电流急剧下降或消失； 5）过电流保护：反应外部短路引起的过电流，同时兼作纵差动保护的后备保护； 6）阻抗保护：反应外部短路，同时兼作纵差动保护的后备保护； 7）转子表层负序电流保护：反应不对称短路或三相负荷不对称时发电机定子绕组中出现的负序电流；
高压供电设计步骤及公式、参数说明(试行）
地面供电系统高压供电设计程序、步骤 一、供电设计报告说明 1-1矿井概述 1-2矿井供电系统概述 １-2－１矿井地面供电系统 1－２-2矿井井下供电系统 1-３电气安全技术措施 二、矿井负荷统计（每条线路) 2-1地面电源线路负荷参数统计 ２-２供电线路负荷参数统计（供单台变压器可按其容量计算) 三、短路电流、电压损失计算 3-1短路电流计算 （绘制图、表,供井下变电所设计、计算时采用) 3-2电压损失计算 (矿井高压供电线路最远的两个点) 四、矿井电源线路及高压电气设备选择、校验 4-1矿井电源线路选择、校验 4－2高压电气设备选择、校验 五、整定保护 （整定值列表汇总并与上级整定核对、防止下级整定大于上级整定。）5-1 注：高压供电设计要求有目录，页码
井下变电所高压供电设计程序、步骤 （建议由末级变电所向上逐级设计、计算）一、供电设计报告说明 1-1变电所概述 1-2变电所供电系统概述及高压供电系统确定 1-3电气安全技术措施 二、负荷统计 (列表说明) 三、高压电气设备的选择、校验 四、高压电缆的选择、校验 五、继电保护整定计算（计算结果、整定情况列表标明)
采用的公式、系数等参数说明 变压器的容量选择及校验 一、采区负荷统计及变电站台确定 注：启动电流、功率因数、额定效率、负荷系数等按实际情况进行选取 二、 变压器容量、型号的确定 移动变电站负荷统计： S b ＝dj K P x e φcos ?∑（KVA ） （煤矿电工手册—矿井供电(下）式10-３-1 ） ∑? +=e X P P K max 6.04.0 (煤矿电工手册—矿井供电（下）式１0-３-３ ） 式在:S ——所计算的电力负荷总的视在功率，KVA ； ∑P ——参加计算的所有用电设备(不包括备用）额定功率之和，KW ； Φcos ——参加计算的电力的平均功率因数;参照表10－３-１综采工作面取0.7； X K ——需用系数;其中： Ｐm ａx ——最大电动机的功率，K Ｗ; 三、选用变压器的主要技术数据表 四、变电站电压损失：（低压供电设计中已经计算,可省略）
电厂继电保护整定计算管理系统 摘要:本文介绍、分析了电厂继电保护整定计算特点及现状,提出了针对电厂继电保护实际情况,基于面向对象技术、数据库技术和图形化界面的电厂继电保护整定管理的软件系统,提出了基于保护装置的整定方法,阐述了该系统的设计思想、功能以及主要特点。 关键词: 继电保护计算保护装置整定管理 1 引言 随着继电保护技术的飞速发展,微机保护的装置逐渐投入使用,由于生产厂家的不同、开发时间的先后,微机保护呈现丰富多彩、各显神通的局面,但基本原理及要达到的目的基本一致.发电厂继电保护的整定计算与定值管理是一项重要的基础技术工作,其内容繁杂、技术要求高,现阶段的手工整定计算和人工管理远远不能满足电力安全生产的要求。电力系统继电保护的计算机整定计算已发展得相当成熟,定值管理也逐步数据库化。 目前,整定计算软件普遍采用的方法是整定原则程序法,就是根据应用要求归纳总结所有可能涉及到的整定原则,再按照这些整定原则进行编程实现。因此,本文介绍一种采用面向对象技术和数据库技术,基于保护装置整定的继电保护计算及管理软件。该软件结合了保护装置的不同特点,实现了保护定值与保护装置的统一,具有较强的通用性和实用性,提高了电力系统继电保护运行管理水平。 2 系统核心思想介绍 2.1基于保护装置的整定计算 实际上,根据保护原理整定得到的定值还往往不是保护装置的定值,只是整定工作的一个环节,或者说只是所需定值的一部分,而整定计算的最终目的是得到保护装置所需的全部的、直接用于输入装置的定值,所以采用面向保护装置整定的思想是完整的解决方案,更接近于整定工作的本质需求。 面向保护装置整定的基本思想是:首先选定某一保护装置或添加一种新的保护装置,设置该保护装置的类型(线路保护、变压器保护、母线保护),并选定该保护装置所包含的功能(如:变压器差动保护、变压器后备保护、瓦斯保护…),软件针对用户定制好的保护装置自动进行整定,得到默认定值单模板下的定值单;用户可以根据需要,修改定值单模板,定制个性化模板;也可以导入以前使用的word格式或excel格式的定值单模板,稍加修改即可。 随着发电系统的发展,继电保护新装置的发展速度很快,保护装置生产厂家多、品种繁。特别是进入微机保护时代后,同一电压等级同一元件的保护装置整定的定值项目不统一,不同厂家的不同电压等级、不同元件的保护装置定值项目
第一部分：整定计算准备工作 一、收集电站有关一、二次设备资料。如一次主接线图，一次设备参数（必 须是厂家实测参数或铭牌参数）；二次回路设计，继电保护配置及原理接线图，LH、YH变比等。 二、收集相关继电保护技术说明书等厂家资料。 三、准备计算中的指导性资料。如电力系统继电保护规程汇编（第二版）、专 业规章制度；电力工程设计手册及参数书等。 第二部分：短路电流的计算 为给保护定值的整定提供依据，需对系统各种类型的短路电流及短路电压进行计算。另外，为校核保护的动作灵敏度及主保护与后备保护的配合，也需要计算系统的短路故障电流。 一、短路电流的计算步骤： 1、阻抗换算及绘制出计算系统的阻抗图。 通常在计算的系统中，包含有发电机、变压器、输电线路等元件，变压器各侧的电压等级不同。为简化计算，在实际计算过程中采用标幺值进行。 在采用标幺值进行计算之前，尚需选择基准值，将各元件的阻抗换算成相对某一基准值下的标幺值，再将各元件的标幺阻抗按实际的主接线方式连接起来，绘制出相应的标幺阻抗图。 2、简化标幺阻抗图。 为计算流经故障点的短路电流，首先需将各支路进行串、并联简化及D、Y换算，最终得到一个只有一个等效电源及一个等效阻抗的等效电路。 3、求出总短路电流。 根据简化的标幺阻抗图，计算总短路电流。计算方法有以下两种，即查图法和对称分量法。 （1）查图法计算短路电流：首先求出发电机对短路点的计算电抗，然后根据计算电抗及运行曲线图查出某一时刻的短路电流。所谓运行曲线图是标征短路电流与计算电抗及经历时间关系的曲线图。 （2）用对称分量法计算短路电流：首先根据不对称故障的类型，绘制出与故障相对应的各序量网路图，然后根据序量图计算出各短路序量电流，最后求出流经故障点的短路电流。 4、求出各支路的短路电流，并换算成有名值。 求出的电流为标幺值电流，可按下式换算成有名值电流。 I=I*×S B/√3U B 式中：I—有名值电流单位为安培 I*—标幺值电流 —基准容量； S B —该电压等级下的基准电压。 U B
工厂供电专业课程设计任务书
石家庄铁道大学电气与电子工程学院 课程设计（论文）任务书 专业班级：电1201-4 学生姓名：张桂芳指导教师（签名）：杜立强一、课程设计（论文）题目 某制药厂10KV变电站电气部分的设计 二、本次课程设计（论文）应达到的目的 工厂供电课程设计是在《供电技术》课程学完结束后的一次教学实践环节。课程设计是实践教学环节的重要组成部分，其目的是通过课程设计加深学生对课程基本知识的理解，提高综合运用知识的能力，掌握本课程的主要内容、工程设计或撰写论文的步骤和方法。围绕课本内容培养学生独立进行工业供电系统和建筑供电系统电气部分设计计算能力，包括供电系统设计计算能力和电力设备选择能力。培养学生理论联系实际的能力，加强供电专业知识的认识水平。锻炼和培养学生分析和解决电力供电专业技术问题的能力和方法。 三、本次课程设计（论文）任务的主要内容和要求（包括原始数据、技术参数、设计要求等） 1、设计依据 1）电源和环境条件： 由石家庄热电集团热电四厂10KV双回路供电，正常情况下，一路工作，一路备用。热电四厂10kv 出线母线短路容量为200MVA，该路线路长为：架空
线采用高压架空绝缘线LYJ—3ⅹ150mm2，o长度1.2km，引至厂区北边，然后换用YJLV 型高压交 22 联聚乙烯电缆直埋至高压配电室内。热电四厂10kV 母线的定时限过电流保护装置整定为1.2秒。酵母生产厂变电所内设有两台变压器，容量待选。 2）其它条件 石家庄供电局要求在10KV电源进线处装设计量电费的专用仪表，要求厂总负荷的月平均功率因数不低于0.92。 当地最热月平均最高气温为35℃`。 总配电所周围无严重粉尘和腐蚀性气体。 3）负荷资料
发电厂继电保护整定计算原则及整定方法探析 发表时间：2019-01-08T17:12:28.043Z 来源：《电力设备》2018年第24期作者：付树强 [导读] 摘要：随着电力系统的快速发展和全国联网的形成，大型发电机组在电力系统中的作用越来越重要，同时对大型发电机组继电保护的要求也越来越高，大型发电机组继电保护正确、合理的整定计算是提高其应用水平和保证其正确动作的关键和重要环节。 （国家能源集团国神河曲发电有限公司山西河曲 036500） 摘要：随着电力系统的快速发展和全国联网的形成，大型发电机组在电力系统中的作用越来越重要，同时对大型发电机组继电保护的要求也越来越高，大型发电机组继电保护正确、合理的整定计算是提高其应用水平和保证其正确动作的关键和重要环节。由于继电保护整定计算是一项系统性工程，本文将简要论述发电厂继电保护整定计算的特点、基本思想及方法，全面总结河曲电厂一、二期工程电气继电保护整定计算工作取得的经验和存在的问题，并结合河曲电厂继电保护整定计算工作实践进行了专题论述。 关键词：继电保护；整定计算 1 正确的电厂继电保护整定计算工作的必要性 继电保护是电力系统不可分割的一部分，是构成电力系统安全稳定运行的主要防线之一，为此继电保护必须满足“可靠性、选择性、灵敏性、速动性”四个基本要求，除了“可靠性”要依赖继电保护装置本身之外，“选择性、灵敏性、速动性”均取决于保护的定值是否正确、合理，因此做好电厂继电保护定值的整定计算工作是保证电厂安全运行、保证设备安全的必要条件。 2 电厂继电保护整定计算工作与电网整定计算工作的比较及其自身的特点 电力系统由发电、输变电、用电三个环节构成，也可简单地分为电厂和电网。相应地，根据应用对象继电保护也分为电网保护（线路保护）和电厂保护（元件保护）。 发电厂继电保护整定计算是继电保护工作重要组成部分，通常高压母线、主变零序及以外设备的继电保护整定计算属系统部分；高压母线以内设备的继电保护整定计算属电厂部分。两者间有共同之处，都应严格遵循继电保护选择性、速动性、灵敏性、安全可靠性要求的原则。两者间更多的是要相互配合并构成统一的整体，主要围绕着发电厂的发电机、主变压器及厂用系统、自动装置等电气设备元件继电保护（自动装置）的整定计算。本质上讲，电网保护和电厂保护的定值整定计算是相同的，首先研究保护对象发生故障后出现的特征量的变化规律，设计一种自动装置——继电保护，反映该特征量，当特征量达到预定的定值，装置自动动作于断路器切除故障对象。而为了保证继电保护的每一次动作严格地满足选择性、灵敏性、速动性的要求，每种保护的定值需遵循一定的原则进行计算，即整定原则。但是由于保护对象的差别，电厂保护和电网保护在形式上有明显的不同，相对于电网保护种类少、整定原则较规范而言，电厂保护具有明显的特点。 数量多——完整的发电机保护数量多达20种以上种类杂——除了反映工频量的保护外，还有反映非工频量的保护、反映非电量的保护主保护以差动保护为主——差动保护本身具有选择性好、灵敏度高的优点，由于电厂各电气元件两侧电气量易于获得，差动保护在电厂得到广泛应用。 厂用电保护配合复杂——厂用电接线复杂，保护之间的配合难以满足要求；而且大型电动机的自启动电流对保护整定的影响更加严重。 3 电厂继电保护整定计算工作基本思想和基本方法 电厂继电保护整定计算工作的任务就是对各种短路故障和不正常工况进行模拟计算和分析，结合保护装置原理和被保护设备电气特性，为电厂各种继电保护装置给出整定值，使保护装置能满足一次设备和系统的安全运行要求。下面结合河曲电厂一、二期工程继电保护整定计算的工作实际，将基本的整定计算步骤简要介绍如下： 首先需要掌握发电厂主电气系统、厂用系统及所有电气设备情况并建立资料档案，绘制标有主要电气设备参数和电流互感器TA、电压互感器TV变比和等级（5P、10P或TP）的主系统接线图。绘制标有主要电气设备参数和TA、TV变比的高、低压厂用系统接线图。收集全厂电气设备所有电气参数，按发电机、主变压器、高压厂用变压器、低压厂用变压器、电抗器、高压电动机、低压电动机等电气设备分门别类建立参数表。收集全厂电气设备继电保护用TA、TV的型号变比、容量、饱和倍数、准确等级、二次回路的最大负载，建立TA、TV参数表。掌握发电厂内所有高、低压电动机在生产过程中机械负荷的性质（过负荷可能性、重要性），并分类立表。收集并掌握主设备及厂用设备继电保护配置图。收集并掌握主设备和厂用设备继电保护原理展开图与操作控制回路展开图、厂用系统程控联锁图等。收集并掌握主设备及厂用设备与汽轮机、锅炉、电气保护有关的联锁图。收集并掌握主设备及厂用设备继电保护及自动装置的技术说明书、使用说明书及调度下发的最新系统阻抗。 第二步是绘制全厂电气设备等效阻抗图。计算全厂所有主设备、厂用设备的等效标么阻抗并建表。绘制标么阻抗的等效电路图。绘制并归算至各级母线的电源等综合阻抗图（图中标有等效计算阻抗）。绘制并计算不对称短路电流用的正、负、零序阻抗及各序综合阻抗图。 第三步与所在部门（调度部门、值长组、电气运行）确定各种可能的运行方式。根据运行方式确定河曲电厂为大方式选择为系统最大，四台机组运行，厂用电由高厂变供电；小方式选择为系统最小，三台机全停，厂用电由启备变供电。 第四步是进行短路故障计算，编制短路电流计算书。短路电流计算是整定计算工作的重要内容，短路计算的结果是整定定值、保证上下级配合和校验灵敏度的重要参数。短路计算一般采用基于标么值的运算曲线法，通过人工计算得到各个故障点的短路电流，在条件允许时可以借助成熟的整定计算软件进行计算，最后将两种方法得到的计算结果进行比较验证已确保短路电流计算结果的准确性从而得到各个故障点的实际短路电流。 第五步是保护定值的整定，编制定值整定计算书及保护定值通知单。整定计算顺序。计算时可先由400V低压厂用电气设备的整定计算开始，然后逐级从低压厂用变压器、高压电动机、高压厂用变压器向电源侧计算，最后整定计算主设备中发电机变压器组的保护；也可首先计算主设备中发电机变压器组的保护，然后计算厂用系统的继电保护，最后修正主设备的后备保护整定值，并完善整套定方案。 4 河曲电厂继电保护整定计算工作取得的经验 继电保护整定计算工作不只是一项单纯的计算工作，而实际上是一项复杂的系统工程。在整定计算过程中不断积累经验，灵活运用一定的整定技巧，对提高整定计算工作效率和保证计算结果准确都具有重要意义。下面简要介绍一下河曲电厂继电保护整定计算工作中积累
10kV系统继电保护整定计算与配合实例 系统情况： 两路10kV电源进线，一用一备，负荷出线6路，4台630kW电动机，2台630kVA变压器，所以采用单母线分段，两段负荷分布完全一样，右边部分没画出，右边变压器与一台电动机为备用。 有关数据：最大运行方式下10kV母线三相短路电流为I31=5000A，最小运行方式下10kV母线三相短路电流为I32=4000A，变压器低压母线三相短路反应到高压侧Id为467A。 一、电动机保护整定计算 选用GL型继电器做电动机过负荷与速断保护 1、过负荷保护 Idzj=Kjx*Kk*Ied/(Kf*Ki)=4.03A 取4A 选GL12/5型动作时限的确定：根据计算，2倍动作电流动作时间为,查曲线10倍动作时间为10S 2、电流速断保护 Idzj=Kjx*Kk*Kq*Ied/Ki=24A 瞬动倍数为24/4=6倍 3、灵敏度校验 由于电机配出电缆较短，50米以内，这里用10kV母线最小三相短路电流代替电机端子三相短路电流. Km=(24X15)=>2 二、变压器保护整定计算 1、过电流保护 Idzj=Kjx*Kk*Kgh*Ie/(Kf*Ki)=8.4A 取9A 选GL11/10型动作时限取灵敏度为Km=(20X9)=> 2、电流速断保护 Idzj=Kjx*Kk*Id/Ki=20=35A 35/9=,取4倍灵敏度为Km=(180X4)=>2 3、单相接地保护 三、母联断路器保护整定计算
采用GL型继电器，取消瞬时保护，过电流保护按躲过任一母线的最大负荷电流整定。 Idzj=Kjx*Kk*Ifh/(Kh*Ki)=*30)=6.2A 取7A与下级过流保护(电动机)配合：电机速断一次动作电流360A，动作时间10S，则母联过流与此配合，360/210=倍,动作时间为(电机瞬动6倍时限)+=,在GL12型曲线查得为5S曲线(10倍)。所以选择GL12/10型继电器。 灵敏度校验:Km1=(7X30)=>1.5 Km2=(7X30)=> 四、电源进线断路器的保护整定计算 如果采用反时限，瞬动部分无法配合，所以选用定时限。 1、过电流保护 按照线路过电流保护公式整定Idzj=Kjx*Kk*Igh/(Kh*Ki)=12.36A,取12.5A动作时限的确定:与母联过流保护配合。定时限一次动作电流500A,为母联反时限动作电流倍,定时限动作时限要比反时限此倍数下的动作时间大,查反时限曲线倍时t=,所以定时限动作时限为。选DL-11/20型与DS时间继电器构成保护。 灵敏度校验:Km1==> 2、带时限速断保护 与相邻元件速断保护配合
发电机保护整定计算技术规范
定子绕组内部故障主保护 一、纵差保护 1 固定斜率的比率制动式纵差保护 1）、比率差动起动电流I op.0：I op.0= K rel K er I gn ／n a 或 I op.0= K rel I unb.0 一般取I op.0＝(0.1～0.3) I gn ／n a ，推荐取I op.0＝0.2 I gn ／n a 。 2）、制动特性的拐点电流I res.0 拐点电流宜取I res.0＝(0.8～1.0)I gn ／n a ，一般取I res.0＝0.8I gn ／n a 。 3）、比率制动特性的斜率S ： 0 .r max .r 0.op max .op I I I I S es es --= ① 计算最大不平衡电流I unb.max ： I unb.max ＝K ap K cc K er I k.max ／ n a 式中：K a p ——非周期分量系数，取 1.5～2.0； K cc — —互感器同型系数，取0.5； K er ——互感器比误差系数，取0.1； I k.max ——最大外 部三相短路电流周期分量。 ② 差动保护的最大动作电流I op.max 按躲最大外部短路时产生的最大暂态不平衡电流计 算： I op.max ＝K rel I unb.max 式中：K rel ——可靠系数，取1.3～1.5。 ③ 比率制动特性的斜率S
一般I res.max ＝I k.max ／n a ，则 0 .r a max .k 0.op unb.max rel 0 .r max .r 0.op max .op I n /I I I K I I I I S es es es --= --≥ 2、变斜率的比率制动式纵差保护 1）、比率差动起动电流I op.0：同4.1.1.1“比率差动起动电流”的 整定。 2）、制动特性的拐点电流I res.1： 对于发电机保护，装置固定取 I res.1＝4I gn ／n a 。 对于发电机变压器组保护，装置固定取 I res.1＝6I gn ／n a 。 3） 、比率制动特性的起始斜率S 1 S 1＝K rel K cc K er 式中：K rel ——可靠系数，取1.5；K cc ——互感器的同型系数，取0.5； K er ——互感器比误差系数，取0.1； 一般取S 1＝0.1 4） 、比率制动特性的最大斜率S 2： ① 计算最大不平衡电流I unb.max ： I unb.max ＝K ap K cc K er I k.max ／n a 式中：K a p ——非周期分量系数，取 1.5～2.0； K cc ——互 感器同型系数，取0.5； K er ——互感器比误差系数，取0.1； I k.max ——最大外部三 相短路电流周期分量， 若I k.max 小于I res.1（最大斜率时的拐点电流）时，取 I k.max =I res.1 。 ② 比率制动特性的斜率S ： a gn a max .k a gn 10.op max .u 2n /I 2n /I n /I 2I I S ---≥ S nb
矿井供电系统继电保护配置 与整定计算规范 1范围 本标准规定了矿井供电系统的线路、变压器、电动机的继电保护配置及定值整定计算的原则、方法和具体要求。 本标准适用于矿井供电系统的线路、变压器、电动机的继电保护运行整定。 本标准以微机型继电保护装置为主要对象，对于非微机型装置可参照执行。 2规范性引用文件及参考文献 2.1 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。 《煤矿安全规程》国家安全生产监督管理总局国家煤矿安全监察局2011年版 《矿山电力设计规范》GB50070-2009 中华人民共和国住房和城乡建设部中华人民共和国国家质量监督检疫总局 《煤矿井下供配电设计规范》GB50417-2007 中华人民共和国建设部《煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则》原煤炭部煤生字[1998]第237号 《继电保护及安全自动装置技术规程》GB/T 14285—2006 中华人民共和国国家标准化委员会 《3-110kv电网继电保护装置运行整定规程》DL/T 584—2007 中华人民共和国国家发展和改革委员会 2.2参考文献 《煤矿电工手册》第二分册：矿井供电（上）（下）1999年2月第1版 3.术语与定义 3.1 进线开关：指变电所进线开关。 3.2 出线开关：指变电所馈出干线开关。 3.3 负荷开关：指直接控制电动机、变压器的高压开关。 3.4 母联开关：指变电所高压母线分段开关。 3.5 配合 电力系统中的保护互相之间应进行配合。根据配合的实际情况，通常可将之分为完全配合、不完全配合、完全不配合三类。 完全配合：指需要配合的两保护在保护范围和动作时间上均能配合，即满足
供电设计范本 二、绘制供电系统图（考虑负荷的分配，如果下顺槽负荷偏大，上顺槽有富裕，考虑在上顺槽线路允许范围内适当分配给上顺槽部分负荷；例如下顺槽负荷统计为245KW，上顺槽负荷为130KW，就要适当分配给上顺槽一些负荷）。 三、选择变压器容量 综采工作面选择变压器容量计算公式中需用系数k的取值和炮采工作面不同 炮采工作面:Sb=∑Pe×k/cosφ 式中：Sb——变压器容量KV A ∑Pe——负荷功率总和 k——需用系数，炮采工作面去0.4-0.5 综采工作面k=0.4+0.6(Pemax/∑Pe) cosφ——功率因数，取0.6 Pemax——一组设备中单台最大负荷功率 四、选择电缆，根据供电系统图选择电缆型号、截面，上、下顺槽总干线选用电缆载流量要大于本条线路长时运行电流量，控制开关至电机之间的负荷线一般选用16mm2 五、选择设备（开关型号、容量），现选馈电开关，逐级往下选，选择的开关容量要大于长时运行电流量，考虑一定富裕系数。 六、最远点短路电流计算 七、开关整定 总控开关整定：过载整定：Iz=∑Ie 短路整定：Id=Iq(最大负荷)+∑Ie(除去最大负荷) 启动器整定：过载整定：Iz≤Ie 式中：Iz——过载整定值 Ie——单台设备额定电流 Iq——启动电流（取额定电流的4-7倍） 八、电压降计算（原则上电缆总长度不超过1000米不进行计算） 各段电压降相加，电压降总和不得大于5%，计算公式为： 在800米外有30KW负荷，用70㎜2铜电缆，电压降是多少？ 线路工作电流：I=P/1.732*U*COS?=30/（1.732*0.38*0.8）=56.98A 导线电阻：R=Ρl/电缆截面=0.018*800/70=0.206欧（0.018是铜导线电阻率） 线路电压降：△U=IR=56.98*0.206=11.72V
220KV 系统介绍 KV 220系统由水电站1W ，2W 和两个等值的KV 220系统1S 、2S 通过六条KV 220线 路构成一个整体。整个系统最大开机容量为MVA 29.1509，此时1W 、2W 水电厂所有机组、变压器均投入，1S 、2S 两个等值系统按最大容量发电，变压器均投入；最小开机容量位MVA 77,1007,此时1W 厂停MVA 302 机组，2W 厂停MVA 5.77机组一台，1S 系统发电容量为MVA 300，2S 系统发电容量为MVA 240。KV 220系统示意图如图1.1所示。 1.2 系统各元件主要参数 (1) 发电机参数如表1.1所示： 表1.1 发电机参数 图1.1 220kV 系统示意图
电源 总容量（MVA ） 每台机额定 功率（MVA ） 额定电压 （kV ） 额定功 率因数 cos φ 正序 电抗 最大 最小 W 1厂 295.29 235.29 235.29 15 0.85 0.35 2*30 11 0.83 0.25 W 2厂 310 232.5 4*77.5 13.8 0.84 0.3 S 1系统 476 300 115 0.5 S 2系统 428 240 115 0.5 对水电厂12 1.45X X =，对于等值系统12 1.22X X = (2) 变压器参数如表1.2所示： 表1.2 变压器参数 变电站 变压器容 量（MVA ） 变比 短路电压（%） Ⅰ－Ⅱ Ⅰ－Ⅲ Ⅱ－Ⅲ
A 变 20 220/35 10.5 B 变－1 240 220/15 12 B 变－2 60 220/11 12 C 变 3*120 220/115/3 5 17 10.5 6 D 变 4*90 220/11 12 E 变 2*120 220/115/3 5 17 10.5 6 (3) 输电线路参数 KM AB 60=，上端KM BC 250=，下端KM BC 230=，KM CD 185=，KM CE 30=， KM DE 170=；KM X X /41.021Ω==，103X X =，080=ΦL 。 (4) 互感器参数 所有电流互感器的变比为5/600，电压互感器的变比为100/220000。由动稳定计算结果，最大允许切除故障时间为S 2.0。 2 整定计算 2.1 发电机保护整定计算