大容量10kV线路保护整定计算及配合
冯成铭,陈 曦
(德阳电业局,四川德阳 618000)
摘 要:针对大容量10k V线路继电保护的整定计算中存在的用户故障容易顶跳变电站开关、线路瞬时故障跳闸后重合闸不成功、线路无故障试送线路仍然不成功等特殊问题,通过保护方案的调整,避免上述现象的发生。
关键词:10kV线路;继电保护;整定计算
Abstrac t:There are so m e especia l re l ay pro tecti on prob l em s i n10k V high-capac ity li nes,such as the fau lt of users equ i p m ent causing the leapfrog tr i p o f the s w itch in the s ubsta ti on,the s w itch rec l o si ng unsuccessf u lly a fter the i nstantaneous fault i n the li ne,and try i ng to send po w er unsuccessfu ll y in trouble-free line.The se tti ng ca l culati on of re lay protecti on is i m proved for10kV high-capac ity line i n o rder to avo i d the above-m enti oned pheno m enon.
K ey word s:10k V h i gh-capacity li ne;re l ay protecti on;setti ng ca lcu l a ti on
中图分类号:TM772 文献标志码:B 文章编号:1003-6954(2010)04-0025-04
0 引 言
德阳10kV配电线路结构复杂,有的是用户专线,只接一两个用户,类似于输电线路;有的呈放射状,几十台甚至上百台变压器T接于同一10k V线路的各个分支上;有的线路短到几十米,有的线路长到近10km;有的线路上配电变压器总容量很小,最大不超过100k VA,有的线路上总容量却达到3~4万k VA。德阳局大多数10kV线路保护只配置三段式电流保护,配置重合闸,无电压及方向元件闭锁,这里提出大容量10kV线路保护的整定方案。
1 常规整定方案对涉及10k V大容量
线路的具体问题
对于35k V及以上输电线路而言,一般无T接负荷,或T接负荷很少,至多T接一、两个集中负荷。因此,利用规范的保护整定计算方法,大多数情况都能够计算,一般均满足要求。但对于10kV配电线路,线路上一路都T接配电变压器和用户专用变压器(如图1),一条10k V线路T接容量有时候上万kVA,按照常规保护方案进行整定就可能出现如下问题。
(1)用户侧故障时直接顶跳变电站出线开关。按照继电保护和安全自动装置技术规程!、3~110 k V电网继电保护装置运行整定规程!,电流I段定值按躲过本线路末端最大三相短路电流整定,时限整定为0s(保护装置只有固有动作时间无人为延时)。按照该原则整定,电流I段保护范围伸入用户侧,导致变电站开关保护无选择性动作,T接用户故障将引起整条10kV线路跳闸,如图1中的A、B点发生故障。这是保证了继电保护的灵敏性而牺牲了选择性,后果是造成了整条10kV线路全部中止了供电。
(2)变电站10kV出线开关检修或故障跳闸后送电不成功。经过检查,线路上确无故障,后经分析因线路检修或者故障跳闸后配电变压器10kV丝具和用户10kV进线开关仍然在合位,导致电流I段定值躲不开T接线路的变压器励磁涌流。常规保护整定方案10kV电流I段保护按照最大运行方式下线路末端三相短路电流来整定的,因此动作电流值往往取得较小,特别是在线路较长(考虑合环带路方式时更长),配电变压器较多时,即系统阻抗较大时,其取值会更小。因此造成一些变电站的10kV出线检修或事故隔离故障后送电再跳闸的情况发生。
(3)线路瞬时故障跳闸后重合闸动作不成功。原因还是电流I段躲不开励磁涌流使变电站开关再次跳闸。容易误以为线路上有永久性故障,耗费大量人力和时间巡线,同时延误了恢复送电时间。
2 调整10k V保护整定方案避免上述
情况的发生
保护方案调整分为两种情况,第一种针对10kV
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图1 10kV旌庐东路接线
短路电流不大,短路电流不会造成变电站开关TA饱和,第二种针对10kV短路电流较大,下面对这2种情况分别提出整定方案。
(1)在短路电流不大的变电站10kV出线开关电流I段保护增加0.2s的时限。电流II、III段保护仍然按照常规方案整定。
励磁涌流的特征之一就是它的大小随时间而衰减,一开始涌流峰值很大。10kV线路上一般都是315~1250kVA的小型变压器,对于小型变压器,大致经过7~10个工频周波(0.14~0.2s)后,涌流几乎衰减为可以忽略的范围,电流I段增设0.2s时限能躲开涌流,增加该时限的同时,当用户侧有可靠的快速保护(如电流I段保护)的情况下能有效地躲过T接用户故障时的短路电流,避免变电站开关越级跳闸。同时重合闸整定为后加速,加速时间为0.2s,当线路为瞬时故障,0.2s的时间可以确保躲开线路励磁涌流,重合成功。同时避免了变电站10kV出线开关检修或故障跳闸隔离故障后送电不成功。
该方法会增加故障切除时间,适用于短路电流不是很大,不易造成TA饱和的10k V线路(对于有TA 饱和情况,保护应在短路开始的1/4周波前动作)。因此,只要满足短路电流不造成TA饱和,适当地增加0.15~0.20s的时限可以很好地避免由于线路中励磁涌流造成的保护装置误动作。
(2)短路电流较大的变电站调整电流I段保护定值。
对于短路电流较大的变电站,如德阳电业局的110kV旌湖站、德阳站,根据德阳地调直调电网2009年度继电保护整定运行方案!,德阳站短路电流高达28.52kA,达到德阳站公用线路TA额定电流600A的47倍,旌湖站短路电流24.60kA,达到旌湖站公用线路TA额定电流600A的41倍,根据相关TA饱和度的文献资料和厂家资料,饱和电流为额定电流的20~30倍,在允许的短路电流内,TA能可靠的进行二次变流,保护能可靠动作。如果短路电流达到饱和,1/4周波后TA二次电流将发生畸变,不能可靠进行二次变流,造成保护距动。110kV德阳站和旌湖站10k V短路电流均超过该值,如果I段增设0.2s时限可能造成TA饱和保护不出口引起主变压器越级跳闸,造成10kV母线失压的严重后果,因此,在短路电流较大的变电站不能采用电流I段增设0.2 s时限的方法。
这里提出将电流I段定值按照躲开线路上变压器励磁涌流来整定的方案,保证最小方式下变电站开关出口处短路有足够的灵敏度,同时满足对TA饱和度的要求。
以德阳局市区110k V旌湖站10kV旌庐东路为例进行电流I段的整定,该线路TA为600/5,从客户服务中心提取的资料,线路总容量为2万kVA,10 kV旌庐东路主线2.88km,架空线型号为J KLY J240,东湖支线1.2km,架空线型号为J KLYJ240线路,微波支线0.7k m,架空线型号为LGJ120线路。阻抗图如图2。
1)电流I段定值整定计算按照躲开变压器最大励磁涌流整定。变压器励磁涌流最大可达到额定电流的6~8倍,计算如下。
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图2 10kV旌庐东路阻抗图
额定电流=20000k VA/(10.5kV#1.732)
=1.099kA
最大励磁涌流=额定电流#(6~8)
=1.099kA#(6~8)
=6.598kA-8.798kA
保护一次整定值取8.798kA。
2)电流I段灵敏度校验要求满足小方式下变电站开关出口处短路有足够的灵敏度,根据德阳电调?2009%36号文中德阳电力系统2009年各变电站母线归算阻抗图计算最小运行方式下出口短路电流,
最小出口短路电流=0.866#(10.5/1.732/0.4858)
=10.8069kA
灵敏度=10.8069kA/8.798kA=1.2>1,满足要求。
3)电流I段TA饱和度校验根据相关TA饱和度的厂家资料和文献资料,饱和电流为额定电流的20 ~30倍,10kV旌庐东路TA为600/5,饱和电流= 600A#(20~30)=12~18k A
整定电流I段一次值8.798kA小于TA饱和电流12kA。
结论:满足TA饱和电流控制的要求。
按照上述整定,可以有效地躲开励磁涌流对保护的影响,提高线路重合闸成功率,不会出现检修后线路开关送不上。
4)电流I段保护范围进行计算
最小运行方式下电流I段保护范围计算:
保护范围百分比=(0.866#6.06/8.798&0.4858)/ (0.4237#2.88)=9.608%
最大运行方式下电流I段保护范围计算:
保护范围百分比=(0.866#6.06/8.798&0.2464)/ (0.4237#2.88)=30.39%
通过计算10kV旌庐东路电流I段保护范围在小方式下为线路的9.608%,大方式下为30.3%。也就是说,I段伸入用户侧设备的范围大幅度缩小,电流I段保护可以躲开大部分用户故障,当用户故障时,变电站开关电流I段不启动,避免直接跳变电站开关;当用户故障而用户侧的保护因故无法切除时,再由变电站开关的电流II、III段切除,实现了保护的选择性。电流II、III段的整定按照常规整定原则进行整定,阶梯时限在微机保护中?t取0.3s。
3 重合闸与保护的配合
重合闸前加速保护定义:当线路发生故障时,靠近电源侧的保护首先无选择性的瞬时动作于跳闸,然后再借助自动重合闸来纠正这种非选择性的动作。优点是切除故障快。
重合闸后加速保护定义:当线路故障时,首先按正常的继电保护动作时限有选择性的动作于断路器跳闸,然后ZC H装置动作,将断路器重合,同时将过电流保护的动作时限由后加速继电器解除,当ZC H 作于永久故障线路时过电流保护将无时限地动作于断路器跳闸。
根据重合闸加速的定义,线路故障跳闸后,如果整定为重合闸后加速,跳闸后加速电流II、III段0s 动作将使保护躲不开励磁涌流,导致重合不成功;如果是整定为前加速,线路发生故障时,加速电流II、III 段动作,保护无选择性跳,然后靠重合来恢复对正常设备的供电,虽然能较短时间内恢复10kV供电,但重合闸动作恢复供电前的1~2s内线路出现失压,现在配电网中大多数设备(含用户设备)低压侧开关带失压脱扣,将使用户断电,需人工将开关合上,影响及时恢复供电。
根据上述对重合闸的分析,提出将10k V大容量线路重合闸设置为后加速,加速II、III段后的时限能躲开变压器励磁涌流,推荐值0.2s。如果线路为瞬时故障,重合闸可以躲开励磁涌流重合成功,如果为永久性故障,加速II、III段可以在0.2s的时限切除,减少短路电流时的持续时间。电流II、III段时限整定为t2=t1+?t,控制在0.6s内。
4 小 结
通过保护整定的调整和重合闸的配合,可以实现如下目标。
(1)大幅度降低用户故障直接顶跳变电站开关的可能性。
(2)避免了变电站10kV出线开关检修和故障
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跳闸隔离故障后送电不成功。
(3)提高了线路重合闸成功率。
(4)满足继电保护速动性、灵敏性、选择性、可靠性的要求。
参考文献
[1] DL /T 584-95,3~110kV 电网继电保护装置运行整定
规程[S].
[2] 崔家佩,孟庆炎,陈永芳,等.电力系统继电保护与安全
自动装置整定计算[M ].北京:中国电力出版社,2000.[3] GB /T 14285-2006,继电保护和安全自动装置技术规程
[S].作者简介:
冯成铭(1980-),男,四川德阳电业局调度中心,本科,从事电网调度运行与继电保护整定计算工作。
(收稿日期:2010-04-06)
(上接第24页)
同时,流过越甘II 回152开关的故障电流反相,由原反方电流变为正方电流,且其电流值由2.29A (故障后60m s 期间电流值)突增至5.77A,达到I 段定值4.8A,其零序I 段动作在故障后132m s 时出口跳闸,如图3所示。
越甘II 回162开关在故障后60m s 期间为正向电流,最大3.18A,未达12.5A 定值;在越甘I 回151开关跳闸后,其电流变为反方向,最大为7.69A 。因此,越甘II 回162
开关保护不具备动作的条件。
图3 110k V 越甘(回故障后110k V 甘洛
变电站151开关跳闸后的故障电流分布图
2.3 保护动作行为评价
从以上分析可看出,此次事故故障点在110kV 越甘(回线路上,但越甘II 回152开关也相继动作跳闸。从保护整定校验软件中模拟上述故障:双回线路一回线单相接地故障,另一回线从甘洛侧提供给故障点的一次电流只有一百几十安,而当故障线路的一侧开关先于另一侧跳闸后,非故障线路提供给故障点的一次电流就达几百安[输电线路每一回路每单位长度的一相等值零序电抗理论近似值:有架空地线单回线路X 0=(2~3)X 1、有架空地线双回线路X 0=(3~4.7)X 1]。这种情况是同塔双回输电线路零序阻抗变化所致。因此,零序阻抗对具有双端电源的两端共母线的同塔双回110kV 线路配置常规微机保护的动作行为影响较大。由于输电线路所经地段的大地电阻率一般是不均匀的,因此,同塔双回110kV 线路的零序阻抗要通过实测才能得到准确的数值。而在
现实工作中实测110kV 同塔双回输电线路零序阻抗较困难,因此,必须采取以下措施来规避具有双端电源的110kV 同塔双回输电线路一回线路发生接地故障,另一回线路保护相继动作的情况发生。
3 改进措施
(1)鉴于电网高频保护、纵联差动保护的主要特点,即其保护区只限于本线路,其动作时限不必与相邻元件相配合,而作成全线切除故障都是瞬时的。因此,采用全线速动的高频保护能有效抑制一条线路发生接地故障、另一条线路保护相继动作的问题;或采用全线速动的光纤纵差电流保护能更好地解决双端电源110kV 同塔双回输电线路一条线路发生接地故障、另一条线路保护相继动作的问题。
(2)在未采用前述全线速动的快速保护之前,其双端电源的110kV 同塔双回输电线路的运行方式须作如下调整:即将110kV 同塔双回输电线路从小电源侧分段运行,并将小电源侧的电站上网线路、纯负荷线路各在一条线路上运行。此种运行方式能暂时解决双端电源110k V 同塔双回输电线路一条线路发生接地故障、另一条线路保护相继动作问题。但有以下不足:一是不能实现上网负荷的就地平衡,即增加了电能损耗;二是小电源侧不能发挥110kV 同塔双回输电线路互为运行或事故备用的功能,降低了供电可靠性、增大了小电源侧110kV 变电站全站失电的可能性。因此,需尽快对双端电源的110kV 同塔双回输电线路常规微机保护装置进行改造,配置全线速动的高频保护或纵联差动保护;同时提请设计单位遇与上述电网类似的新建变电站设计时一并考虑配置全线速动的高频保护或纵联差动保护。
作者简介:
陈 平(1963-),男,高级工程师,工程硕士,从事电力系统继电保护、变电检修管理、电网调度运行管理、供电企业生产技术管理工作。(收稿日期:2010-04-20)
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10kV配电线路保护的整定计算 10kV配电线路的特点10kV配电线路结构特点是一致性差，如有的为用户专线，只接带一、二个用户，类似于输电线路；有的呈放射状，几十台甚至上百台变压器T接于同一条线路的各个分支上；有的线路短到几百m，有的线路长到几十km；有的线路由35kV变电所出线，有的线路由110kV变电所出线；有的线路上的配电变压器很小，最大不过100kV A，有的线路上却有几千kV A的变压器；有的线路属于最末级保护，有的线路上设有开关站或有用户变电所等。2问题的提出对于输电线路，由于其比较规范，一般无T接负荷，至多有一、二个集中负荷的T接点。因此，利用规范的保护整定计算方法，各种情况均可一一计算，一般均可满足要求。对于配电线路，由于以上所述的特点，整定计算时需做一些具体的特殊的考虑，以满足保护"四性"的要求。3整定计算方案我国的10kV配电线路的保护，一般采用电流速断、过电流及三相一次重合闸构成。特殊线路结构或特殊负荷线路保护，不能满足要求时，可考虑增加其它保护(如：保护Ⅱ段、电压闭锁等)。下面的讨论，是针对一般保护配置而言的。(1)电流速断保护：由于10kV线路一般为保护的最末级，或最末级用户变电所保护的上一级保护。所以，在整定计算中，定值计算偏重灵敏性，对有用户变电所的线路，选择性靠重合闸来保证。在以下两种计算结果中选较大值作为速断整定值。①
按躲过线路上配电变压器二次侧最大短路电流整定。实际计算时，可按距保护安装处较近的线路最大变压器低压侧故障整定。Idzl=Kk×Id2max 式中Idzl-速断一次值Kk-可靠系数，取1.5 Id2max-线路上最大配变二次侧最大短路电流②当保护安装处变电所主变过流保护为一般过流保护时(复合电压闭锁过流、低压闭锁过流除外)，线路速断定值与主变过流定值相配合。Ik=Kn×(Igl-Ie) 式中Idzl-速断一次值Kn-主变电压比，对于35/10降压变压器为3.33 Igl-变电所中各主变的最小过流值(一次值) Ie-为相应主变的额定电流一次值③特殊线路的处理：a．线路很短，最小方式时无保护区；或下一级为重要的用户变电所时，可将速断保护改为时限速断保护。动作电流与下级保护速断配合(即取1.1倍的下级保护最大速断值)，动作时限较下级速断大一个时间级差(此种情况在城区较常见，在新建变电所或改造变电所时，建议保护配置用全面的微机保护，这样改变保护方式就很容易了)。在无法采用其它保护的情况下，可靠重合闸来保证选择性。b．当保护安装处主变过流保护为复压闭锁过流或低压闭锁过流时，不能与主变过流配合。c．当线路较长且较规则，线路上用户较少，可采用躲过线路末端最大短路电流整定，可靠系数取1.3～1.5。此种情况一般能同时保证选择性与灵敏性。d．当速断定值较小或与负荷电流相差不大时，应校验速断定值躲过励磁涌流的能力，且必须躲过励磁涌流。④灵敏度校验。按最小运行方式下，线路保护范围不小于线路长度的15%整定。允许速断保护保护线路全长。Idmim(15%)/Idzl≥1
微机保护装置定值整定原则 一、线路保护测控装置 装置适用于10/35kV的线路保护，对馈电线，一般设置三段式电流保护、低周减载、三相一次重合闸和后加速保护以及过负荷保护，每个保护通过控制字可投入和退出。为了增大电流速断保护区，可引入电压元件，构成电流电压连锁速断保护。在双电源线路上，为提高保护性能，电流保护中引入方向元件控制，构成方向电流保护。其中各段电流保护的电压元件和方向元件通过控制字可投入和退出。 （一）电流速断保护（Ⅰ段） 作为电流速断保护，电流整定值I dzⅠ按躲过线路末端短路故障时流过保护的最大短路电流整定，时限一般取0～0.1秒，写成表达式为： I dzⅠ=KI max I max =E P/(Z P min+Z1L) 式中:K为可靠系数，一般取1.2～1.3; I max为线路末端故障时的最大短路电流; E P 为系统电压； Z P min为最大运行方式下的系统等效阻抗； Z1为线路单位长度的正序阻抗； L为线路长度 （二）带时限电流速断保护（Ⅱ段）
带时限电流速断保护的电流定值I dzⅡ应对本线路末端故障时有不小于1.3～1.5的灵敏度整定，并与相邻线路的电流速断保护配合，时限一般取0.5秒，写成表达式为： I dz.Ⅱ=KI dzⅠ.2 式中:K为可靠系数，一般取1.1～1.2; I dzⅠ.2为相邻线路速断保护的电流定值 （三）过电流保护（Ⅲ段） 过电流保护定值应与相邻线路的延时段保护或过电流保护配合整定，其电流定值还应躲过最大负荷电流，动作时限按阶梯形时限特性整定，写成表达式为： I dz.Ⅲ=K max｛I dzⅡ.2 ,I L｝ 式中:K为可靠系数，一般取1.1～1.2; I dzⅡ.2为相邻线路延时段保护的电流定值; I L 为最大负荷电流 （四）反时限过流保护 由于定时限过流保护（Ⅲ段）愈靠近电源，保护动作时限愈长，对切除故障是不利的。为能使Ⅲ段电流保护缩短动作时限，第Ⅲ段可采用反时限特性。 反时限过电流保护的电流定值按躲过线路最大负荷电流条件整定，本线末端短路时有不小于1.5的灵敏系数，相邻线路末端短路时,灵敏系数不小于1.2,同时还要校核与相邻上下一级保护的配合情况。
电厂保护定值整定计算书
甘肃大唐白龙江发电有限公司苗家坝水电站 发电机、变压器继电保护装置 整定计算报告 二○一二年十月
目录 第一章编制依据 (1) 1.1 编制原则 (1) 1.2 编制说明 (1) 第二章系统概况及相关参数计算 (3) 2.1 系统接入简介 (3) 2.2 系统运行方式及归算阻抗 (3) 2.3 发电机、变压器主要参数 (6) 第三章保护配置及出口方式 (12) 3.1保护跳闸出口方式 (12) 3.2 保护配置 (13) 第四章发电机、励磁变保护定值整定计算 (16) 4.1 发电机比率差动保护 (16) 4.2 发电机单元件横差保护 (16) 4.3 发电机复合电压过流保护 (17) 4.4 发电机定子接地保护 (18) 4.5 发电机转子接地保护 (18) 4.6 发电机定子对称过负荷 (19) 4.7 发电机定子负序过负荷 (19) 4.8 发电机过电压保护 (20)
4.9 发电机低频累加保护 (21) 4.10 发电机低励失磁保护 (21) 4.11 励磁变电流速断保护 (25) 4.12 励磁变过流保护 (25) 第五章变压器、厂高变保护定值整定计算 (27) 5.1 主变差动保护 (27) 5.2 变压器过激磁保护 (29) 5.3 主变高压侧电抗器零序过流保护 (29) 5.4 变压器高压侧零序过流保护 (30) 5.5 主变高压侧复压方向过流保护 (32) 5.6 主变高压侧过负荷、启动风冷保护 (34) 5.7 主变重瓦斯保护 (34) 5.8 厂高变速断过流保护 (34) 5.9 厂高变过流、过负荷保护 (35) 5.10 厂高变重瓦斯保护 (36)
距离保护整定计算例题 题目：系统参数如图，保护1配置相间距离保护，试对其距离I 段、II 段、III 段进行整定，并校验距离II 段、III 段的灵敏度。取z1=0.4/km ，线路阻 抗角为75 ，Kss=1.5，返回系数Kre=1.2，III 段的可靠系数Krel=1.2。要 求II 段灵敏度 1.3~1.5，III 段近后备 1.5，远后备 1.2。 解： 1、计算各元件参数，并作等值电路 Z MN =z 1l MN =0.430=12.00 Z NP =z 1l NP =0.460=24.00 Z T = 100% K U T T S U 2=1005 .105 .311152 =44.08 2、整定距离I 段 Z I set1=K I rel Z MN =0.8512=10.20 t I 1=0s Z I set3=K I rel Z NP =0.85 24=20.40 t I 3=0s 3、整定距离II 段并校验灵敏度 1)整定阻抗计算 (1)与相邻线路I 段配合
Z II set1=K II rel (Z MN +Kbmin Z I set3 )=0.8(12+2.0720.40)=43.38 (2)与变压器速断保护配合 Z II set1=K II rel (Z MN +Kbmin Z T )=0.7(12+2.0744.08)=72.27 取Z II set1=Min( (1),(2))=43.38 2)灵敏度校验 K II sen =MN set II Z Z 1 =43.38/12=3.62 ( 1.5)，满足规程要求 3）时限 t II 1=0.5s 4、整定距离III 段并校验灵敏度 1)最小负荷阻抗 Z Lmin Z Lmin =Lman L I U min =Lman N I U 9.0=35.03 /1109.0?=163.31 Cos L =0.866， L= 30 2）负荷阻抗角方向的动作阻抗Z act （30） Z act （30 ）= re ss rel L K K K Z min =2 .15.12.131.163??=75.61 3）整定阻抗Z III set1， set =75 (1)采用全阻抗继电器 Z III set1= Z act （30 ） =75.61， set =75 （2）采用方向阻抗继电器 Z III set1 = )cos() 30(L set act Z ??-?=) 3075(61.75?-?COS =106.94
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：
2三段式电流保护的整定计算 1、瞬时电流速断保护 整定计算原则：躲开本条线路末端最大短路电流 整定计算公式： 式中： Iact——继电器动作电流 Kc——保护的接线系数 IkBmax——最大运行方式下，保护区末端B母线处三相相间短路时，流经保护的短路电流。 K1rel——可靠系数，一般取1.2～1.3。 I1op1——保护动作电流的一次侧数值。 nTA——保护安装处电流互感器的变比。 灵敏系数校验：
式中： X1— —线 路的 单位 阻抗， 一般 0.4Ω /KM； Xsmax ——系统最大短路阻抗。 要求最小保护范围不得低于15%～20%线路全长，才允许使用。 2、限时电流速断保护 整定计算原则： 不超出相邻下一元件的瞬时速断保护范围。所以保护1的限时电流速断保护的动作电流大于保护2的瞬时速断保护动作电流，且为保证在下一元件首端短路时保护动作的选择性，保护1的动作时限应该比保护2大。故： 式中： KⅡrel——限时速断保护可靠系数，一般取1.1～1.2； △t——时限级差，一般取0.5S； 灵敏度校验：
规程要求： 3、定时限过电流保护 定时限过电流保护一般是作为后备保护使用。要求作为本线路主保护的后备 以及相邻线路或元件的远后备。 动作电流按躲过最大负荷 电流整定。 式中： KⅢrel——可靠系数，一般 取1.15～1.25； Krel——电流继电器返回系数，一般取0.85～0.95； Kss——电动机自起动系数，一般取1.5～3.0； 动作时间按阶梯原则递推。 灵敏度分别按近后备和远后备进行计算。 式中： Ikmin——保护区末端短路时，流经保护的最小短路电流。即：最小运行方式下，两相相间短路电流。 要求：作近后备使用时，Ksen≥1.3～1.5 作远后备使用时，Ksen≥1.2
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 ；
例3-1 在图3—48所示网络中，各线路均装有距离保护，试对其中保护1的相间短路保护Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段进行整定计算。已知线路AB 的最大负荷电流350max L =?I A,功率因数9.0cos =?，各线路每公里阻抗Ω=4.01Z /km ，阻抗角 70k =?，电动机的自起动系数1ss =K ,正常时母线最低工作电压min MA ?U 取等于110(9.0N N =U U kV )。 图3—48 网络接线图 解： 1.有关各元件阻抗值的计算 AB 线路的正序阻抗 Ω=?==12304.0L 1AB AB Z Z BC 线路的正序阻抗 Ω=?==24604.0L 1BC BC Z Z 变压器的等值阻抗 Ω=?=?= 1.445 .311151005.10100%2 T 2 T k T S U U Z 2．距离Ⅰ段的整定 (1)动作阻抗： Ω=?==2.101285.0rel 1.AB op Z K Z Ⅰ Ⅰ (2)动作时间：01=Ⅰ t s 3．距离Ⅱ段 (1)动作阻抗：按下列两个条件选择。 1)与相邻线路BC 的保护3(或保护5)的Ⅰ段配合 )(min b rel rel 1.op BC AB Z K K Z K Z ?+=Ⅰ ⅡⅡ 式中，取8.0,85.0rel rel ==Ⅱ ⅠK K ， min b ?K 为保护3的Ⅰ段末端发生短路时对保护
1而言的 图3-49 整定距离Ⅱ段时求min .jz K 的等值电路 最小分支系数，如图3-49所示，当保护3的Ⅰ段末端1d 点短路时， 分支系数计算式为 215.112)15.01(B A B B A 12b ???? ? ??++=+?++== X Z X Z Z X X Z X I I K AB BC BC AB 为了得出最小的分支系数min b ?K ,上式中A X 应取可能最小值，即A X 最小，而B X 应取最大可能值，而相邻双回线路应投入，因而 19.1215 .11301220min .b =??? ? ??++=K 于是 Ω=??+=''02.29)2485.019.112(8.01.dz Z 2)按躲开相邻变压器低压侧出口2d 点短路整定（在此认为变压器装有可保护变压器全部的差动保护，此原则为与该快速差动保护相配合）， )(T min .b rel 1.op Z K Z K Z AB ?+=Ⅱ Ⅱ 此处分支系数min b ?K 为在相邻变压器出口2k 点短路时对保护1的最小分支系数，由图3-53可见 Ω =?+==++=++== ?3.72)1.4407.212(7.007.2130122011.op max .B min .A 13min b ⅡZ X Z X I I K AB
继电保护整定计算公式汇编 为进一步规范供电系统继电保护整定计算工作，提高保护的可靠性快速性、灵敏性，为此，将常用的继电保护整定计算公式汇编如下，仅供参考。有不当之处希指正： 一、电力变压器的保护： 1、瓦斯保护： 作为变压器内部故障（相间、匝间短路）的主保护，根据规定，800KV A以上的油浸变压器，均应装设瓦斯保护。 （1）重瓦斯动作流速：0.7～1.0m/s。 （2）轻瓦斯动作容积：S b＜1000KV A：200±10%cm3；S b在1000～15000KV A：250±10%cm3；S b在15000～100000KV A：300±10%cm3；S b＞100000KV A：350±10%cm3。 2、差动保护：作为变压器内部绕组、绝缘套管及引出线相间短路的主保护。包括平衡线圈I、II及差动线 圈。 3、电流速断保护整定计算公式： （1）动作电流：Idz=Kk×I(3)dmax2 仅供学习与参考
仅供学习与参考 继电器动作电流：u i d jx K dzj K K I K K I ???=2 max ) 3( 其中：K k —可靠系数，DL 型取1.2，GL 型取1.4 K jx —接线系数，接相上为1，相差上为√3 I (3)dmax2—变压器二次最大三相短路电流 K i —电流互感器变比 K u —变压器的变比 一般计算公式：按躲过变压器空载投运时的励磁涌流计算速断保护值，其公式为： i e jx K dzj K I K K I 1??= 其中：K k —可靠系数，取3～6。 K jx —接线系数，接相上为1，相差上为√3 I 1e —变压器一次侧额定电流 K i —电流互感器变比 （2）速断保护灵敏系数校验：
微机继电保护整定计算举例
珠海市恒瑞电力科技有限公司 目录 变压器差动保护的整定与计算 (3) 线路保护整定实例 (6) 10KV变压器保护整定实例 (9) 电容器保护整定实例 (13) 电动机保护整定计算实例 (16) 电动机差动保护整定计算实例 (19)
变压器差动保护的整定与计算 以右侧所示Y/Y/△-11接线的三卷变压器为例，设变压器的额定容量为S(MVA)，高、中、低各侧电压分别为UH 、UM 、UL(KV)，各侧二次电流分别为IH 、IM 、IL(A)，各侧电流互感器变比分别为n H 、n M 、n L 。 一、 平衡系数的计算 电流平衡系数Km 、Kl 其中：Uhe,Ume,Ule 分别为高中低压侧额定电压（铭牌值） Kcth,Kctm,Kctl 分别为高中低压侧电流互感器变比 二、 差动电流速断保护 差动电流速断保护的动作电流应避越变压器空载投入时的励磁涌流和外部故障的最大不平衡电流来整定。根据实际经验一般取： Isd ＝（4－12）Ieb ／nLH 。 式中：Ieb ――变压器的额定电流； nLH ――变压器电流互感器的电流变比。 三、 比率差动保护 比率差动动作电流Icd 应大于额定负载时的不平衡电流，即 Icd ＝Kk ［ktx × fwc ＋ΔU ＋Δfph ］Ieb ／nLH 式中：Kk ――可靠系数，取（1.3～2.0） ΔU ――变压器相对于额定电压抽头向上（或下）电压调整范围,取ΔU ＝5%。 Ktx ――电流互感器同型系数；当各侧电流互感器型号相同时取0.5,不同时取1 Fwc ――电流互感器的允许误差；取0.1 Δfph ――电流互感器的变比（包括保护装置）不平衡所产生的相对误差取0.1； 一般 Icd ＝（0.2～0.6）Ieb ／nLH 。 四、 谐波制动比 根据经验，为可靠地防止涌流误动，当任一相二次谐波与基波之间比值大于15%－20%时，三相差动保护被闭锁。 五、 制动特性拐点 Is1＝Ieb ／nLH Is2＝（1～3）eb ／nLH Is1，Is2可整定为同一点。 kcth Uhe Kctm Ume Km **= 3**?=kcth Uhe Kctl Ule Kl
继电保护整定计算公式汇编 为进一步规范我矿高压供电系统继电保护整定计算工作，提高保护的可靠性快速性、灵敏性，为此，将常用的继电保护整定计算公式汇编如下： 一、电力变压器的保护： 1、瓦斯保护： 作为变压器内部故障（相间、匝间短路）的主保护，根据规定，800KVA以上的油浸变压器，均应装设瓦斯保护。 （1）重瓦斯动作流速：0.7～1.0m/s。 （2）轻瓦斯动作容积：S b＜1000KVA：200±10%cm3；S b在1000～15000KVA：250±10%cm3；S b在15000～100000KVA：300±10%cm3；S b＞100000KVA：350±10%cm3。 2、差动保护：作为变压器内部绕组、绝缘套管及引出线相间短路的主保护。包括平衡线圈I、 II及差动线圈。 3、电流速断保护整定计算公式： （1）动作电流：I dz=K k×I(3)dmax2 继电器动作电流： 其中：K k—可靠系数，DL型取1.2，GL型取1.4；K jx —接线系数，接相上为1，相差上为 I(3)dmax2—变压器二次最大三相短路电流；K i—电流互感器变比；K u—变压器的变比一般计算公式：按躲过变压器空载投运时的励磁涌流计算速断保护值，其公式为： 其中：K k—可靠系数，取3～6。 K jx —接线系数，接相上为1，相差上为；I1e—变压器一次侧额定电流；K i—电流互感器变比 （2）速断保护灵敏系数校验： 其中：I(2)dmin1—变压器一次最小两相短路电流；I dzj —速断保护动作电流值；K i—电流互感器变比 4、过电流保护整定计算公式： （1）继电器动作电流： 其中：K k—可靠系数，取2～3（井下变压器取2）。K jx —接线系数，接相上为1，相差上为 I1e—变压器一次侧额定电流；K f—返回系数，取0.85；K i—电流互感器变比 （2）过流保护灵敏系数校验： 其中：I(2)dmin2—变压器二次最小两相短路电流I dzj —过流保护动作电流值；K i—电流互感器变比； K u—变压器的变比 过流保护动作时限整定：一般取1～2S。 5、零序过电流保护整定计算公式： （1）动作电流： 其中：K k—可靠系数，取2。
一、说明：甘河变2＃主变保护为国电南瑞NSR600R，主变从 齐齐哈尔带出方式。 二、基本参数： 主变型号：SF7—12500/110 额定电压：110±2×2.5%/10.5KV 额定电流：65.6099/687.34A 短路阻抗：Ud% = 10.27 变压器电抗：10.27÷12.5=0.8216 系统阻抗归算至拉哈110KV母线（王志华提供）： 大方式：j0.1118 小方式：j0.2366 拉哈至尼尔基110线路：LGJ-120/36， 阻抗36×0.409/132.25＝0.1113 尼尔基至甘河110线路：LGJ-150/112， 阻抗112×0.403/132.25＝0.3413 则系统阻抗归算至甘河110KV母线： 大方式：0.1118+0.1113+0.3413＝0.5644 小方式：0.2366+0.1113+0.3413＝0.6892 CT变比： 差动、过流高压侧低压侧间隙、零序 1＃主变2×75/5 750/5 150/5 三、阻抗图 四、保护计算： （一）主保护（NSR691R）75/5
1.高压侧过流定值 按躲变压器额定电流整定 I dz.j =1.2×65.6099/0.85×15=6.1750A 校验：变压器10KV 侧母线故障灵敏度 I (2)d.min =0.866×502/（0.6892+0.8216）=287.7495A Klm=287.7495/6.2×15=3.0941>1.25 满足要求！ 整定：6.2A 2.桥侧过流定值 整定：100A 3.中压侧过流定值 整定：100A 4.低压侧过流定值 按躲变压器额定电流整定 I dz.j =1.2×687.34/0.85×150=6.4690A 校验：变压器10KV 侧母线故障灵敏度 I (2)d.min =0.866×5500/（0.6892+0.8216）=3152.6344A Klm=3152.6344/6.5×150=3.2335>1.5 满足要求！ 整定：6.5A 5.CT 断线定值. 整定范围0.1～0.3Ie (P167) 312500 8.66003112311065.60995 CTh K SN Ie A UL N IL N I N ??= = =??÷??÷ 取0.1Ie ＝8.6600×0.1＝0.866A 整定：0.8A 6.差动速断定值 躲变压器励磁涌流整定
段式电流保护的整定及 计算 TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-
2三段式电流保护的整定计算1、瞬时电流速断保护整定计算原则：躲开本条线路末端最大短路电流整定计算公式： 式中： Iact——继电器动作电流 Kc——保护的接线系数 IkBmax——最大运行方式下，保护区末端B母线处三相相间短路时，流经保护的短路电流。 K1rel——可靠系数，一般取～。 I1op1——保护动作电流的一次侧数值。 nTA——保护安装处电流互感器的变比。 灵敏系数校验： 式中： X1——线路的单位阻抗，一般Ω/KM；
Xsmax —— 系统 最大 短路 阻 抗。 要求 最小 保护 范围 不得 低于 15%～20%线路全长，才允许使用。 2、限时电流速断保护 整定计算原则：不超出相邻下一元件的瞬时速断保护范围。所以保护1的限时电流速断保护的动作电流大于保护2的瞬时速断保护动作电流，且为保证在下一元件首端短路时保护动作的选择性，保护1的动作时限应该比保护2大。故： 式中： KⅡrel——限时速断保护可靠系数，一般取～； △t——时限级差，一般取；灵敏度校验： 规程要求：3、定时限过电流保护定时限过电流保护一般是作为后备保护使用。要求作为本线路主保护的后备以及相邻线路或元件的远后备。动作电流按躲过最大负荷电流整定。 式中： KⅢrel——可靠系数，一般取～； Krel——电流继电器返回系数，一般取～；
Kss——电动机自起动系 数，一般取～；动作时间 按阶梯原则递推。 灵敏度分别按近后备和远 后备进行计算。 式中： Ikmin——保护区末端短路时，流经保护的最小短 路电流。即：最小运行方式下，两相相间短路电 流。 要求：作近后备使用时，Ksen≥～ 作远后备使用时，Ksen≥注意：作近后备使用时，灵敏系数校验点取本条线路最末端；作远后备使用时，灵敏系数校验点取相邻元件或线路的最末端； 4、三段式电流保护整定计算实例 如图所示单侧电源放射状网络，AB和BC均设有三段式电流保护。已知：1）线路AB长20km，线路BC长30km，线路电抗每公里欧姆；2)变电所B、C中变压器连接组别为Y，d11，且在变压器上装设差动保护；3）线路AB的最大传输功率为，功率因数，自起动系数取；4）T1变压器归算至被保护线路电压等级的阻抗为28欧；5）系统最大电抗欧，系统最小电抗欧。试对AB线路的保护进行整定计算并校验其灵敏度。 解：（1）短路电流计算注意：短路电流计算值要注意归算至保护安装处电压等级，否则会出现错误；双侧甚至多侧电源网络中，应取流经保护的短路电流值；在有限系统中，短路电流数值会随时间衰减，整定计算及灵敏度校验时，精确计算应取相应时间处的短路电流数值。 B母线短路三相、两相最大和最小短路电流为： =1590（A）
10kV配电线路微机保护的整定计算 10kV配电线路结构特点是一致性差，如有的为用户专线，只接带一、二个用户，类似于输电线路;有的呈放射状，几十台甚至上百台变压器T接于同一条线路的各个分支上;有的线路短到几百m，有的线路长到几十km;有的线路由35kV变电所出线，有的线路由110kV 变电所出线;有的线路上的配电变压器很小，最大不过100kVA，有的线路上却有上万kVA 的变压器;有的线路属于最末级保护，有的线路上设有开关站或有用户变电所等。 对于输电线路，由于其比较规范，一般无T接负荷，至多有一、二个集中负荷的T接点。因此，利用规范的保护整定计算方法，各种情况均可一一计算，一般均可满足要求。对于配电线路，由于以上所述的特点，整定计算时需做一些具体的特殊的考虑，以满足保护"四性"的要求。 10kV配电线路微机保护，一般采用电流速断、过电流、重合闸、过流加速段、过负荷报警等构成。下面将分别从这几点展开讨论。 1 电流速断保护： 由于10kV线路一般为保护的最末级，或最末级用户变电所保护的上一级保护。所以，在整定计算中，定值计算偏重灵敏性，对有用户变电所的线路，选择性靠重合闸来保证。 ①电流定值按躲过线路上配电变压器二次侧最大短路电流整定。 实际计算时，可按距保护安装处较近的线路最大变压器低压侧故障整定，或直接把最大变压器置于线路首端计算其二次侧最大短路电流。 在进行10kV线路短路计算时，不可以简单认为线路每公里阻抗为0.4Ω/公里，因为10kV线路大部分是由LGJ-210及以下导线构成，电阻值与电抗值之比均大于0.3，LGJ-70及以下导线电阻值均已超过电抗值，所以线路电阻不能再忽略，需采用公式 。电阻R的计算需每种型号导线电阻的相加，可以借助Excel表格来计算 由于电网的不断变化，最大配变容量可比实际最大配变大一些，比如实际最大配变为1000kVA，最大配变容量可根据配电地区经济发展态势选择为1250kVA或1600kVA。
继电保护整定原则 一、线路保护 1、差动电流速断保护： 躲过设备启动时最大暂态电流引起的不平衡电流、最大外部短路时的不平衡电流。 2、纵差保护： 纵差保护最小动作电流的整定按躲过设备启动过程中时的不平衡电流。 （比率制动系数K：按最大外部短路电流下差动保护不误动的条件，计算最大制动系数。） 3、瞬时电流速断保护： 按躲过线路末端最大故障电流整定。 4、定时限电流速断保护： 按躲过相邻元件末端最大三相短路电流或相邻元件电流速断保护的动作电流配合，按两个条件中较大整定。 5、过电流保护： 按躲过分支线上设备最大起动电流之和来整定 6、过负荷保护： 按额定负荷电流整定 7、低电压保护： 按躲过保证设备起动时供电母线的最小允许电压，并计入可靠系数及电压继电器的返回系数。 8、过热保护： 过热保护涉及发热时间常数Tfr和散热时间Tsr二个定值。 发热时间常数Tfr
发热时间常数Tfr应由电动机制造厂提供，若制造厂没有提供该值，则可按估算方法进行。 散热时间Tsr 按电动机过热后冷却至常态所需时间整定。 8、接地保护： 按躲过外部最小单相接地故障电流。 （保护装置的一次动作电流，按躲过被保护分支外部单相接地故障时，从被保护元件流出的电容电流及按最小灵敏系数1.25整定。） 二、变压器保护整定原则 1、差动电流速断保护： 1）、躲开变压器的最大负荷电流。 2）、躲开外部短路时的最大不平衡电流。 3）、躲开变压器最大励磁涌流。 3、零序差动保护： 1）按躲过外部单相接地短路时的不平衡电流整定 2）按躲变压器低压侧母线三相短路电流整定 3）按躲过分支线上需要自起动的电动机的最大起动电流之和，即 4）低压侧零序过电流保护的整定计算 5）按躲过正常运行时变压器低压侧中性线上流过的最大不平衡电流 4、高压侧过负荷保护： 对称过负荷保护的动作电流，按躲过额定电流整定
金州公司窑尾电气室10kv 保护整定 1. 原料立磨主电机（带水电阻）整定 接线方式:A 、B 、C 三相式 S=3800kW In=266A Nct=400/5 保护型号:DM-100M 珠海万力达 1.1保护功能配置 速断保护(定值分启动内,启动后) 堵转保护(电机启动后投入) 负序定时限电流保护 负序反时限电流保护 零序电压闭锁零序电流保护 过负荷保护(跳闸\告警可选,启动后投入) 过热保护 低电压保护 过电压保护 工艺联跳(四路) PT 断线监视 1.2 电流速断保护整定 1.2.1 高值动作电流:按躲过电机启动时流经本保护装置的最大电流整定： Idz'.bh=Krel ×Kk* In 式中: Krel----可靠系数,取1.2~1.5 Kk 取值3 所以 Idz'.bh=Krel ×Kk* In/80=1.2×3.5×266/80=13.97A 延时时间：t=0 s 作用于跳闸 1.2.2 低值动作电流 Idz'.bh=Krel ×Kk* In/Nct=1.2×2*266/80=7.98A 延时时间：t=0 s 作用于跳闸 1.3负序电流定时限负序保护 lm i N i N k K K I Iop I K K 9.0577.0≤≤ Iop=2.4A 延时时间：T=1s 作用于跳闸
1.4 负序电流反时限负序保护（暂不考虑） 1.5 电机启动时间 T=12s 1.6低电压保护 U * op = Krel st.min *U Un=(0.5～0.6)Un 取0.6Un 故 U * op =60V 延时时间：t=0.5 s 作用于跳闸 1.7零序电压闭锁零序电流保护 I0=10A/Noct=0.17A 延时时间：t=0.5 s 作用于跳闸 1.8 过电压保护 Uop =k*Un=115V 作用于跳闸 延时时间：t=0.5 s 1.9 负序电压 U2op=0.12In=12V 1.10 过负荷保护电流电流 Idz'.bh=Krel × In/Nct=1.1×266/80=3.63A 取3.63A 延时时间：t=15 s 作用于跳闸 二、差动保护MMPR-320Hb 电机二次额定电流Ie=264/80=3.3A 1、 差动速断电流 此定值是为躲过启动时的不平衡电流而设置的，为躲过启动最大不平衡电流，推荐整定值按下式计算： t s k dz I K I tan ?=， k K ：可靠系数，取1.5 t s I tan 为电流启动倍数取2In 则： =?=?l t s k j dz n I K I tan 1.5*2*264/80=9.9A 作用于跳闸 2、 比率差动电流 考虑差动灵敏度及匝间短路，按以下公式整定 dz I =0.5 In/Nct =1.65A 作用于跳闸 3、 比率制动系数：一般整定为0.5。 4、 差流越限 Icl=0.3Idz =0.3*1.65=0.495A 取0.5A 2 DM-100T 变压器保护功能配置 三段复合电压闭锁电流保护
如下图所示网络中采用三段式相间距离保护为相间短路保护。已知线路每公里阻抗Z 1=km /Ω，线路阻抗角?=651?，线路AB 及线路BC 的最大负荷 电流I m ax .L =400A ，功率因数cos ?=。K I rel =K ∏rel =，K I ∏ rel =，K ss =2，K res =，电源 电动势E=115kV ，系统阻抗为X max .sA =10Ω，X min .sA =8Ω，X max .sB =30Ω，X min .sB =15Ω；变压器采用能保护整个变压器的无时限纵差保护；t ?=。归算至115kV 的变压器阻抗为Ω，其余参数如图所示。当各距离保护测量元件均采用方向阻抗继电器时，求距离保护1的I ∏∏I 、、段的一次动作阻抗及整定时限，并校 验I ∏∏、段灵敏度。（要求∏sen ≥；作为本线路的近后备保护时，I ∏sen ≥；作为相邻下一线路远后备时，I ∏sen ≥） 解：（1）距离保护1第I 段的整定。 1） 整定阻抗。 11.Z L K Z B A rel set -I I ==Ω=??6.94.0308.0 2)动作时间：s t 01=I 。 （2）距离保护1第∏段的整定。 1）整定阻抗：保护1 的相邻元件为BC 线和并联运行的两台变压器，所以 ∏段整定阻抗按下列两个条件选择。
a ）与保护3的第I 段配合。 I -∏∏+=3.min .11.(set b B A rel set Z K Z L K Z ） 其中， Ω=??==-I I 16.124.0388.013.Z L K Z C B rel set ； min .b K 为保护3 的I 段末端发生短路时对保护1而言的最小分支系数（见图 4-15）。 当保护3的I 段末端K 1点短路时，分支系数为sB AB sB sA b X X X X I I K ++==12 （4-3） 分析式（4-3）可看出，为了得出最小分支系数，式中SA X 应取最小值min .SA X ；而SB X 应取最大值max .SB X 。因而 max .min .min .1sB AB sA b X Z X K ++ ==1+30 30 4.08?+= 则 Ω=?+??=∏ 817.25)16.12667.14.030(8.01.set Z b ）与母线B 上所连接的降压变压器的无时限纵差保护相配合，变压器保护范围直至低压母线E 上。由于两台变压器并列运行，所以将两台变压器作为一个整体考虑，分支系数的计算方法和结果同a ）。 ?? ? ??+=-∏∏2min .1t b B A rel set Z K Z L K Z =Ω=? +??078.66)27.84667.14.030(8.0 为了保证选择性，选a ）和b ）的较小值。所以保护1第 ∏段动作阻抗为
本科毕业设计（论 文) 继电保护整定计算的分析与研究 —距离保护整定计算 指导老师 学号 二O一二年六月 中国南京
摘要 继电保护是电力系统安全运行的防护线,继电保护的整定计算是继电保护装置正确动作的关键。随着电力系统的快速发展，电力系统的网络构成日趋复杂,继电保护的整定也越来越复杂,而且更费时费力，也更容易出错。规范继电保护整定计算,提高继电保护整定计算水平对于减少设备事故或杜绝事故的发生具有深刻的意义。如果能成功编制一款软件，该软件能够在各种各样的系统运行方式下,根据整定原则计算出继电保护装置的整定值，使装置正确动作,那么将很大程度上减少工作人员的工作量,使工作效率大大提高。 本文以三段式距离保护为例，介绍了如何利用软件开发工具Ｍatlab编制三段式距离保护软件。主要使用了Maｔlab的GUI(图形用户界面)功能将距离保护整定计算划分成五个模块。用户通过这些模块的提示，能准确快速地计算出整个网络的继电保护装置的整定值，并且用户还可以根据系统运行方式的变化修改整定计算算法,使整定值能够适用于多种不同的运行方式,实现了整定计算过程的自动化和智能化。 【关键词】继电保护距离保护整定计算 Matｌａb
Abstract Relay ｐrotｅctioｎ is ｔｈe lｉｎe of defenｃｅｏf safetｙｏperaｔion of the ｐoｗer system.Seｔtｉnｇcalculation of relaｙprotection is ｔhe key to the ｒiｇhｔ action of relay ｐrotecｔion ｄｅｖｉces． With thｅ develｏpmｅｎt of power systｅm, pｏweｒsystem network iｓbecｏming mｏｒｅａnd more ｃomｐｌex, tｈe rel ａy protｅction ｉs becoｍiｎｇｍｏre anｄ more coｍplex, aｎd more ｔiｍｅ－ｃｏnsuminｇ and lａbｏrious, but alsｏｍore ｐrone ｔo e ｒror．Speｃificａtiｏn fｏｒ and raiｓｅ the ｌeｖel of setting calculatｉon ｏｆ relay proｔeｃtioｎhas pｒofound ｓｉgnifｉcａｎce on ｔｈe ｒeｄuctioｎ of equipment ａccidenｔ anｄ aｖｏiｄing the hａppeninｇｏf ａccideｎts．If we cａn suｃｃｅｓｓfully devｅlop a piece oｆsoftware，ｔhe softwaｒe ｃan cａlculａtｅthe ｓettiｎg values in ｖarious opｅratｉng mode of ｔhe system acｃoｒdi ｎg to ｔhe ｐｒinｃiplｅｓ of sｅtｔｉng calｃｕlaｔion of relay protection ｄeｖｉｃｅ setting vaｌｕe， so thａt the relay protｅc ｔion ｄeｖiｃeｓwiｌl aｃt coｒrectly．Ｉｔｗill ｇｒeaｔly r ｅduｃe thｅ workload of staｆf, greａｔly improvｅtｈe wｏrk ｅｆficieｎcｙ. The pａｐer tａkeｓｔhｒee sections ｄiｓtance pｒoｔeｃtion f ｏr an exaｍple anｄｉntroｄｕcｅｓhow to prｏgrａme thｅ thr ｅe seｃtionｓ distaｎcｅ pｒotｅｃｔioｎｗith ｔhｅ sofｔｗarｅ dｅvｅlｏｐinｇ tool－－Ｍatlab. The setｔing ｃalcuｌａtion of ｄistaｎce pｒoｔｅctｉoｎ is ｄiviｄed ｉnto fivｅ modulｅs by thhe mａin function of Maｔｌａb－－ＧUI （ｇraphｉcal user interfaｃe ). Through tｈｅse modulｅs tips, users cａn accurately aｎd ｑｕicｋlｙcalculate tｈｅ rｅｌay proｔｅctｉｏn device sｅttｉng ｖalｕeｓ of t ｈe entiｒe network, anｄ tｈe users caｎ alsｏchａｎｇｅｔhｅ