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35kV变电站的继电保护配置及其整定计算摘要：电网运行过程中,电力元件只有受到继电器的保护,才能保证安全运行,防止用电事故的发生,在本文中主要针对35kV变电站的继电保护配置及其整定计算进行以下介绍,旨在为变电站继电保护方面提供可行性思路,从而推动我国电力行业稳健发展。
关键词：35kV变电站;继电保护配置;整定计算;在35kV变电站建设的过程中，继电保护配置是重要的工作。
从原理上来看，继电保护就是利用系统预警机制实现信号预警、故障预警和电力保护等动作的联动，从而为电力系统运行提供保护。
而继电保护配置与整定计算的原理虽然不复杂，但是却存在一定规律，还要给予足够的重视。
因此，相关人员还应加强有关问题的研究，以便更好的开展相关工作。
一、35kV变电站继电保护配置实际应用1.1 35kV变电站概述智能化技术是当前提升变电站功能成效的主要途径，具体来说，通过计算机网络技术35kV变电站正在朝着数字化智能化前进，其数字化智能化水平也在不断提高，信息共享也已经初步成为现实变电站一旦应用数字化技术其信息采集、处理等工作的效率将更高，其电力系统发挥的作用也将更大。
通俗来讲，智能化后的变电站出现停电等供电事故的可能性将大大降低，而且其应用电力设备出现故障的频率也将大大降低继电保护装置便是变电站智能化的典型代表，通过这个装置变电站可以自动对故障进行识别并作出保护动作，因而智能化的继电保护装置具有十分广阔发展前景。
通常来说35kV变电站智能化系统主要包括三个层次：过程层包含有大量的设备，从而涉及到很多的电力元件，一旦出现问题将直接影响变电站的供电，因此对其进行重点继电保护是十分必要的间隔层主要针对于二次设备。
能切实起到间隔设备作用站控层的工作主要是进行数据采集、设备监控等，而且这一切都可以通过自动化技术实现。
1.2 35kV变电站设备继电保护功能分析1.2.1线路保护线路保护十分重要。
且其重要性主要体现在以下几个方面：(变电站实际应用中，如何在不同电压等级下对间隔单元进行良好监控是需要考虑的重点问题，而相应的电路保护装置便能够解决这一问题。
华北电力大学成人高等教育毕业设计(论文)任务书学生姓名：裴丽君年级专业层次：14电力专学号：14301394 函授站：张家口名人新能源学校一、毕业设计(论文)题目：110kV电网继电保护及自动装置整定计算二、毕业设计(论文)工作起止时间：2015.12.14-2016.2.22三、毕业设计（论文）的内容要求：1.根据给定系统的接线和参数，合理制定继电保护和自动装置的配置方案并完成装置选型；2.计算各元件的序参数，绘制各序网图，完成短路电流计算；3.完成各线路继电保护及自动装置的整定计算；4.绘制保护及自动装置配置图，对所选方案做出评价；5.总结所做工作，撰写毕业论文。
指导教师签名：前言电力系统中的发电机、变压器、输电线路、母线以及用电设备，一旦发生故障，继电保护及安全自动装置能够快速、可靠、有选择地将故障元件从系统中切除，使故障元件免于继续遭受损坏，既能保证其它无故障部分迅速恢复正常，又能提高电力系统运行的稳定性，是保证电力系统安全运行的最有效方法之一。
而课程设计是学生在校期间的综合性实践教学环节，是学生全面运用所学基础理论、专业知识和基本技能，对实际问题进行设计（或研究）的综合性训练。
通过课程设计，可以培养学生运用所学知识解决实际问题的能力和创新精神，增强工程观念，以便更好地适应工作的需求。
本次课程设计为给110kV电网继电保护配置与线路保护整定计算，学习规程确定系统运行方式，变压器运行方式。
选择各元件保护方式，计算发电机、变压器、线路的参数，确定保护方式及互感器变比。
对于线路和变压器故障，根据相间和接地故障的情况，选择相应的保护方式并作整定和校验。
第一章概述1.1 电力系统继电保护的作用电力是当今世界使用最为广泛、地位最为重要的能源，电力系统的安全稳定运行对国民经济、人民生活乃至社会稳定都有着极为重大的影响。
电力系统由各种电气元件组成。
这里电气元件是一个常用术语，它泛指电力系统中的各种在电气上的独立看待的电气设备、线路、器具等。
电气设备继电保护配置、整定计算第一篇：电气设备继电保护配置、整定计算成套保护装置有DSB型断电失步保护装置。
3)当同步电动机带励失步或失励失步时，其显着特征是在励磁回路中出现不衰减的交变电流分量，其频率与电动机的滑差频率相一致，对此失步保护装置应正确动作。
而在同步电动机运行中，由于系统中出现各种扰动引起同步振荡(末失步);由冲击性负荷引起相应振荡;由脉动性负荷所引起的正常脉动等。
虽在励磁回路内出现具有各自不同特征的交流感应电流分量，但因同步电动机未失步，失步保护不应动作，保护装置应能正确检测区分这些分量的波形特征，并准确可靠地判断电动机是否失步。
保护的定型产品有LSB—30系列带励、失励失步保护装置，该装置通过串接在同步电动机励磁回路内的分流器，测取不失真的励磁电流波形信号，同时输入“失步判别专用插件”，对所测取的电流波形进行相应的分析和逻辑处理，从波形特性上作出正确判断。
确认电动机失步时，经出口继电器KSB发出信号，根据需要，保护装置可动作于“跳闸停机”或“灭磁再整步”。
(3)低电压保护：下列电动机应装设低电压保护，保护装置应动作于跳闸：1)当电源电压短时降低或短时中断后又恢复时，为了保证重要电动机自起动而需要断开的次要电动机，保护装置的电压整定值一般为电动机额定电压的60%-70%，时限一般约为0.5s。
2)当电源电压短时降低或短时中断后，根据生产过程不允许或不需要自起动的电动机。
保护装置的电压整定值一般为电动机额定电压的40%—50%或略高;时限一般较上一级主保护大一时限阶段，取0.5—1.5s,必要时保护可无选择地动作。
3)需要自起动，但为保证人身和设备安全，在电源电压长时间消失后需从配电网中自动断开的电动机。
保护装置的电压整定值一般为电动机额定电压的40%～50%，时限一般为5—10s。
低电压保护的接线应尽可能满足以下要求：1)当电压互感器一次侧及二次侧发生各种断线故障时，保护装置不应动作。
10KV配电线路继电保护整定计算方案
整定计算方案：10KV配电线路继电保护
1. 确定选取的保护装置：根据配电线路的特点和需要保护的对象，选择合适的继电保护装置，例如过流保护装置、差动保护装置等。
2. 确定继电保护的参数：根据配电线路的额定电流和短路电流等参数，确定继电保护的整定参数。
3. 确定动作特性和动作时间：根据配电线路的工作特点和保护要求，确定继电保护的动作特性和动作时间。
动作特性包括过流保护的动作特性曲线，差动保护的灵敏度和误动特性等。
4. 确定差动保护的整定参数：对于差动保护，需要确定比率整定系数、动作时间设置、零序电流补偿系数等参数，以确保差动保护的准确性和可靠性。
5. 进行整定计算：根据获取的配电线路的参数和要求，进行整定计算，确定继电保护的动作参数和特性。
6. 验证整定方案：通过模拟和实际测试，验证整定方案的正确性和可行性，以确保继电保护能够满足配电线路的保护要求。
7. 完善整定方案：根据测试结果和实际情况，对整定方案进行修正和完善，以适应特殊情况和提高保护的准确性和可靠性。
需要注意的是，继电保护的整定方案需要根据具体的配电线路情况进行设计和计算，因此以上步骤只是一个一般的指导方案，对于具体的情况需要根据实际情况进行调整和补充。
如果不具
备专业知识和技能，建议咨询专业的电力工程师进行整定计算方案的制定。
继电保护及整定计算方法继电保护是电力系统中的一种重要保护手段，能够对电力系统中发生的故障进行快速、准确的检测，并发出切除故障点的命令，以确保电力系统的安全运行。
为了保证继电保护的可靠性和稳定性，需要对其进行合理的整定。
1. 故障参数计算：继电保护的整定首先需要进行系统的故障参数计算，包括故障电流、故障电压和故障功率的计算。
根据电力系统的拓扑结构和参数数据，可以使用数学模型和计算方法来计算故障参数。
2. 故障距离的整定：故障距离是继电保护中常用的一个整定参数，它表示故障点离继电保护装置的距离。
故障距离的整定既要考虑到电力系统的拓扑结构，又要考虑到电力系统的装置特性。
3. 故障电流的整定：故障电流是继电保护中另一个重要的整定参数，它表示在故障状态下电流的幅值。
故障电流的整定需要根据系统的额定电流、变压器的额定容量和故障电流的计算结果来确定。
4. 选取动作时间：继电保护的动作时间是指继电保护在检测到故障后发出切除命令的时间。
动作时间的选取要根据系统的特点和保护的要求来确定，一般应在保护范围内尽可能小的范围内选择。
继电保护的整定流程包括以下几个步骤：1. 确定保护的目标和要求：首先需要明确继电保护的目标和要求，包括保护的范围、保护的可靠性和稳定性要求等。
2. 确定故障检测方法：根据电力系统的特点和保护的要求，确定故障检测方法，例如电流比较法、阻抗比较法和特征分析法等。
5. 选取动作时间和动作特性：根据电力系统的特点和保护的要求，选取继电保护的动作时间和动作特性。
继电保护的整定计算方法是一个复杂的过程，需要综合考虑电力系统的特点和保护的要求，以及继电保护装置的特性。
整定计算的正确与否直接关系到继电保护的可靠性和稳定性，因此在实际应用中需要进行仔细的计算和评估，以确保电力系统的安全运行。
笔者曾做过10多个10kV配电所的继电保护方案、整定计算，为保证选择性、可靠性，从区域站10kV出线、开关站10kV进出线均选用定时限速断、定时限过流。
保护配置及保护时间设定。
一、整定计算原则（1）需符合《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》等相关国家标准。
（2）可靠性、选择性、灵敏性、速动性应严格保障。
二、整定计算用系统运行方式（1）按《城市电力网规划设计导则》：为了取得合理的经济效益，城网各级电压的短路容量应该从网络的设计、电压等级、变压器的容量、阻抗的选择、运行方式等方面进行控制，使各级电压断路器的开断电流以及设备的动热稳定电流得到配合，该导则推荐10kV短路电流宜为Ik≤16kA，为提高供电可靠性、简化保护、限制短路电流，110kV站两台变压器采用分列运行方式，高低压侧分段开关均采用备用电源自动投入。
（2）系统最大运行方式：110kV系统由一条110kV系统阻抗小的电源供电，本计算称方式1。
（3）系统最小运行方式：110kV系统由一条110kV系统阻抗大的电源供电，本计算称方式2。
（4）在无110kV系统阻抗资料的情况时，由于3～35kV系统容量与110kV系统比较相对较小，其各元件阻抗相对较大，则可认为110kV系统网络容量为无限大，对实际计算无多大影响。
（5）本计算：基准容量Sjz=100MVA，10KV基准电压Ujz=10.5kV，10kV基准电流Ijz=5.5kA。
三、10kV系统保护参数只设一套，按最大运行方式计算定值，按最小运行方式校验灵敏度（保护范围末端，灵敏度KL≥1.5，速断KL≥2，近后备KL≥1.25，远后备保护KL≥1.2）。
四、短路电流计算110kV站一台31.5MVA，10kV4km电缆线路（电缆每km按0.073，架空线每km按0.364）=0.073×4=0.29。
10kV开关站1000kVA：（至用户变电所电缆长度只有数十米至数百米，其阻抗小，可忽略不计）。
继电保护灵敏系数 灵敏性是指在电力设备或线路的被保护范围内发生金属性短路时，保护装置应具有必要 的灵敏系数。灵敏系数应根据不利的正常(含正常检修)运行方式和不利的故障类型计算， 但可不考虑可能性很小的情况。 灵敏系数应满足有关设计规范与技术规程的要求， 当不满足 要求时，应对保护动作电流甚至保护方案进行调整。 灵敏系数Km为保护区发生短路时， 流过保护安装处的最小短路电流 Ik •min与保护装置 一次动作电流I dz的比值，即：Km= Ik，min / I dz。
式中：|k・min为流过保护安装处的最小短路电流，对多相短路保护， |k .min取两相短 路电流最小值Ik2・ min ；对66KV 35KV 6~10kV中性点不接地系统的单相短路 保护，取单相接地电容电流最小值 Ic • min；对110kV中性点接地系统的单相短 路保护，取单相接地电流最小值 I k1 • min; I dz为保护装置一次动作电流。 各类短路保护的最小灵敏系数列于表 1.1 表1.1 短路保护的最小灵敏系数 保护分类 保护类型 组成元件 灵敏系 数 备 注
主保护 带方向和不带方 向的电流保护或电 压保护 电流元件和电压元件 1.3 ~1.5 200km以上线路，不小于 1.3 ; (50~200) km线路，不小于1.4 ; 50km以下线路，不小于 1.5 零序或负序方向元件 1.5 线路纵联保护 跳闸元件 2.0
对高阻接地故障的测 量元件 1.5 个别情况下，为1.3
变压器、电动机纵 差保护 差动电流元件的启动 电流 1.5 按照保护安装处短路计算
变压器、线路和电 动机电流速断保护 电流元件 1.5
后备保护 远后备保护 电流、电压和阻抗元件 1.2 按照相邻电力设备和线路末端
短路计算(短路电流应为阻抗元 件精确工作电流1.5倍以上)，可 考虑相继动作
零序和负序方向元件 1.5
近后备保护 电流、电压和阻抗元件 1.3 按照线路末端短路计算 零序和负序方向元件 2.0
辅助保护 电流速断保护 1.2 按照正常运行方式保护安装处 短路
计算 注：(1)保护的灵敏系数除表中注明者外，均按被保护线路(设备)末端短路计算。
(2)保护装置如反映故障时增长的量， 其灵敏系数为金属性短路计算值与保护整定值之比； 如反映 故障时减少的量，则为保护整定值与金属性短路计算值之比。 (3) 各种类型的保护中，接于全电流和全电压的方向元件的灵敏系数不作规定。 (4) 本表内未包括的其他类型的保护，其灵敏系数另作规定。 电力变压器保护
1电力变压器保护配置 电力变压器的继电保护配置见表 4.1 — 1 表4.1 — 1 电力变压器的继电保护配置 变压器容量 (kVA) 保 护 装 置 名 称 备注 带时 限的过 电流保 护注 (1)
电流速断 保护 纵联差 动保护 低压 侧单相 接地保 护注(2) 过负 荷保护 瓦斯保 护注(4) 温度
保护 注(5)
<400 > 315kV A的车间内 油浸变压 器装置
一般 用高压 熔断器 保护
400~630 高压 侧
采用 断路器 时装设
高压侧采 用断路器且 过电流保护 时限)0.5s 时装设
装设 并联 运行
的 变压器 装设，作 为其他 备用电 源的变 压器根 据过负 荷的可 能性装 设注(3)
车间内变 压器装设 800 装设
1000~1600 装设 过电流保 时限)0.5s 时装设 装设
2000~5000 当电流 速断保护 不能满足 灵敏要求 时装设
> 5000 kVA的单 相变压 器宜装 设远距 离测温 装置 狂 8000k VA装设 远距离 测温装 置
6300~8000 单独运行 的
变压器或 负荷不太重 要的变压器 装设 并列运 行
的变压 器或重要 变压器或 当电流速 断不能满 足灵敏性 要求时装 设 >10000 装设 装设 装设 装设 注：(1)当带时限的过电流保护不能满足灵敏性要求时，应采用低电压闭锁的带时限的过电流;
(2) 当利用高压侧过电流保护及低压侧岀线断路器保护不能满足灵敏性要求时， 应装设变压器低 压侧中性线上安装电流互感器的零序过电流保护； (3) 低压侧电压为230/400V的变压器，当低压侧出线断路器带有过负荷保护时，可不装设专用 的过负荷保护； (4) 密闭油浸变压器装设压力保护； (5) 干式变压器均应装设温度保护。 2电力变压器整定计算 电力变压器的各种整定计算见表 4.1 — 2。
表4.1 — 2电力变压器电流保护整定计算 保护名称 计 算项 目 和 公 式 符号 说 明 过电流 保护装置的动作电流（应躲过可能岀现的过负荷电流） Kk为可靠系数，一般取1.05〜1.2，用
保护 Idz j =匚心一^ A 于电流速断保护及过电流保护时取 保护装置的灵敏系数（按电力系统最小运行方式下，低 1.2，用于低压侧单相接地保护时 （在 压侧两相短路时流过高压侧（保护安装处）的短路电 变压器低压侧中性线上装设电流互 流校验） 感器）取1.1，用于过负荷保护时取 心-■^^>1.3 1.05 〜1.1
保护装置的动作时限（应与下一级保护动作时限相配 Kjx为接线系数，接于相电流时取 1，
合）一般取大于0.3〜0.5s 接于相电流差时取
J3
电流速断 保护装置的动作电流（应躲过低压侧短路时，流过保护 Kh为继电器返回系数，取 0.85〜0.95 保护 装置的最大短路电流,） Kgh为过负荷系数，注（1），包括电动 Id「=KkKjx 丛鑒 A 机自起动引起的过电流倍数， 一般取
保护装置的灵敏系数1（按系统最小运行方式下，保护 2〜3，当无自起动电动机时取 1.3〜 装置安装处两相短路电流校验） 1.5 Km 1k^min >1.5 n1为电流互感器电流比
低压侧单 保护装置的动作电流和动作时限与过电流保护相同， Ilrt 为变压器高压侧额定电流， A
相接地保 保护装置的灵敏系数（按系统最小运行方式下，低压侧母 I2k2.min 为最小运行方式下变压器低
护（利用 线或母干线末端单相接地时，流过高压侧（保护安装 压侧两相短路时，流过高压侧（保护 高压侧三 处）的短路电流校验） 1 安装处）的稳态电流， A;
相式过流 Km=^S1.3 I 2k2 min =丨尹2 min / n (Yyn
0 )
保护） Idz I 2k2 min =厂 I 22k2 min / nT (Yyn11)
低压侧单 保护装置的动作电流（应躲开正常运行时，变压器中 Idz为保护装置一次动作电流， A;
相接地保 性线上流过的最大不平衡电流，其值按国家标准 Id^ _ I dz jn1 / K jx
护（采用 GB1094.1〜5《电力变压器》规定，不超过额定电流的25%） I ；k3 max
为最大运行方式下变压器低压
在低压侧 1 d4 j = Kk0.25 1 2rT / n1 A 侧三相短路时，流过高压侧（保护 中性线上 保护装置的动作电流尚应与低压岀线的零序电流保护相
安装处）的超瞬态电流， A;
装设专用 配合 11k2 min为最小运行方式下保护安装处 的零序保 丨 dzLj — K P」dz_ fz / n1 A 两相短路超瞬态电流，注（2），A;
护）， 保护装置的灵敏系数（按最小运行方式下，低压侧母线 I2k1.min 为最小运行方式下变压器低
注（3） 或母干线末端单相接地稳态短路电流校验） 压侧母线或母干线末端单相接地短 心=遇皿兰1.3 路时，流过高压侧（保护安装处）的
保护装置的动作时限一般取 0.3〜0.5s 稳态电流，A; 过负荷 保护装置的动作电流（应躲过变压器额定电流） 1 2
丫 ，ynI/ n
保护 Idz| i =KkKjx A ^33
D ynI I / n dzL j k jx
保护装置的动作应限^ （应躲过允许的短时工作过负荷时 I22k1.min 122k1 min为最小运行方式
间，如电动机起动或自起动的时间）一般定时限取 9~15s 下变压器低压侧母线或母干线末端 低电压起 动的带时 限过电流 保护
保护装置的动作电流（应躲过变压器额定电流） I -K K IlrT
A i dz[j _ r、k『、jx --------------- A 保护装置的动作电於hLm
UdLJ. _ Umin V
保护装置的灵敏系数!?y（电流部分）与过电流保护相同，
保护装置的灵敏系数（电压部分） 心=UdZ1 ‘小 S3 保护装置动作时限与过U流保护相同
单相接地稳态短路电流，A； Hy为变压器变比；
Kph为配合系数，取1.1 ；
I dz fz为低压分支线零序保护动作电流
I2rT为变压器低压侧额定电流； Kk为过电流保护可靠系数，取 1.2 ； Kh为继电器返回系数，取 1.1 Ny为电压互感器变比； Umin为运行中可能出现的最低电压（如 电力系统电压降低，大容量电动机起 动及电动机自起动时引起的电压降） 一般取0.5〜0.7 U rT （变压器高压 侧母线额定电压）； U shmax为保护安装处的最低剩余电压 注：（1）带有自起动电动机的变压器，其过负荷系数按电动机的自起动电流确定。当电源侧装设自动
重合闸或备用电源自投装置时，可近似的用下式计算：
1 SrT—（型）2 心瓦、 400
式中：uk为变压器的阻抗电压相对值； SrT为变压器的额定容量，kVA SE为需要自起动 的全部电动机的总容量，kVA Kq为电动机的起动电流倍数，一般取 5；
（2）两相短路超瞬态电流| ；2等于三相短路超瞬态电流 I k3的0.866倍;
（3） yyno接线的变压器采用在低压侧中性线上装设专用电流互感器的低压侧单相接地保护，而 Dyno接线的变压器可不装设。 3数字式电力变压器差动保护 （1） 数字式电力变压器差动保护需要躲开流过差动回路中的以下不平衡电流 1） 由变压器励磁涌流所产生的不平衡电流； （A） 数字式电力变压器差动保护装置软件由鉴别短路电流和励磁涌流的差别 （励磁涌 流具有间断角与以二次谐波为主的高次谐波） ； （B） 数字式电力变压器差动保护装置软件利用二次谐波制动 （励磁涌流中的高次谐波 以二次谐波为主）来躲开流过差动回路中的不平衡电流； 2） 由变压器各侧绕组连接组别不同引起的电流值与相位变化而产生的不平衡电流，数 字式电力变压器差动保护装置通过软件组态时按照产品使用说明书规定的变压器绕组连接 组别代码设置，由软件在计算差动电流时进行相位补偿； 3） 由各侧电流互感器计算变比与实际变比不同而产生的不平衡电流，数字式电力变压 器差动保护装置通过软件组态时输入电流平衡调整系数后， 由软件在计算差动电流时进行调 整； 4） 由变压器各侧电流互感器型号不同而产生的不平衡电流，应在差动保护整定值中予 以考虑； 5） 由变压器有载调压分接头位置变化而产生的不平衡电流。变压器有载调压分接头经 常在改变，而差动保护的电流回路在带电情况下是不能够随意变动的， 由此而产生的不平衡 电流应在计算差动保护整定值中予以考虑。 （2） 电力变压器差动保护的性能
