7UT61差动保护的整定计算原则

变压器差动保护整定计算一、差动保护原理差动保护是利用变压器的输入和输出电流之间的差值进行保护的一种方式。

在正常情况下，变压器的输入电流和输出电流相等，而在发生故障时，输入电流和输出电流之间产生差值。

差动保护通过检测输入电流和输出电流之间的差值来判断是否存在故障，并通过动作切断故障电流，以保护变压器。

二、差动保护整定计算步骤1.确定保护范围首先需要确定差动保护的保护范围，即需要保护的主变和辅助设备。

通常，主变的正常工作情况下输入电流和输出电流是相等的，所以主变是差动保护的主体。

而辅助设备，如电压互感器和电流互感器，用于测量输入和输出电流，提供差动保护的输入信号。

2.确定定值差动保护的定值包括整定电流和判别电流。

整定电流是在正常工作状态下主变的输入电流和输出电流之间的差值。

判别电流是设置的比整定电流更高的一个阈值，用于判断是否存在故障。

3.确定相位和极性相位是差动保护中的重要参数，需要确保主辅助设备的相位匹配。

极性是用于检测输入和输出电流方向是否相同，相同则为正极性，不同则为负极性。

4.计算误动作概率误动作概率是差动保护的重要指标之一，衡量了保护的准确性和可靠性。

误动作概率越低，说明差动保护越准确和可靠。

计算误动作概率需要考虑到不完美互感器和其它影响因素。

5.调整整定值根据误动作概率和实际工作情况，可以对整定值进行调整。

通常，较低的误动作概率需要更高的整定电流和判别电流，但也会增加保护的动作时间，所以需要权衡。

三、差动保护整定计算相关公式1.整定电流计算公式整定电流一般使用主变额定电流的一个百分比来表示，通常为主变额定电流的10-30%。

整定电流计算公式如下：I整定=K*I主变其中，I整定为整定电流，K为整定系数，I主变为主变额定电流。

2.判别电流计算公式判别电流一般取整定电流的2-3倍。

判别电流计算公式如下：I判别=n*I整定其中，I判别为判别电流，n为判别系数，I整定为整定电流。

3.误动作概率计算公式误动作概率计算公式较为复杂，可以根据具体情况选择不同的公式。

西门子7UT6差动保护的校验方法探析陈凡顺;陈华【摘要】文章阐述了西门子7UT6差动保护工作原理,以其在变压器保护中的应用为例,计算校验差动启动值、速断值及比率制动特性,并着重介绍了以一组三相电流校验比率制动特性的方法.【期刊名称】《南通航运职业技术学院学报》【年(卷),期】2016(015)004【总页数】3页(P39-41)【关键词】7UT6;差动保护;校验方法【作者】陈凡顺;陈华【作者单位】南通醋酸纤维有限公司电仪维修部, 江苏南通 226000;南通航运职业技术学院教务处, 江苏南通 226010【正文语种】中文【中图分类】TM588（1.南通醋酸纤维有限公司电仪维修部，江苏南通 226000；2.南通航运职业技术学院教务处，江苏南通 226010）微机综合保护具有高性能性、体积小、稳定性高、良好的人机界面等优点，逐步取代老式的电磁继电器。

综合保护大面积使用带来优点和便利的同时，也面临着挑战。

综合保护对检修维护人员的专业知识水平要求也较高，从单个的老式电磁式的校验转换必须成对装置原理和保护回路及整个系统的了解掌握。

为了让维护人员更深入地了解综合保护，本文以西门子7UT6在变压器差动保护中应用为例，探讨其保护工作原理，校验差动启动值、速断值及比率制动特性等，以确保维护人员在日常预防性维护中能正确校验保护装置功能，同时一旦故障发生能迅速做出判断并进行处理。

差动保护是保护两端CT间的故障，正常运行流进CT的电流和流出电流大小相等，方向相反，相位相同，两者抵消为零，差动电流为零，发生故障时两端电流流向故障点，在保护内电流相叠加，差动电流大于零，经逻辑判断驱动继电保护出口继电器动作，跳开保护两侧的断路器，故障设备迅速断开电源。

[1]2.1 变压器的额定参数、额定电流计算及定值示例（1）额定参数。

变压器容量：57MVA，变压器接线：YnD11，高压侧CT变比：300/1。

低压侧CT变比：1 500/ 1，高压侧电压等级：110kV，低压侧电压等级：25kV。

三、7UT61操作说明本说明简要介绍用面板上的MENU（菜单）、↑↓←→方向键查看信号、测量值和修改定值的方法，下文路径中出现MENU↑↓←→等符号，则表示按7UT61装置面板上的相应按键。

7UT61的主菜单共有五项：Annunciation(信息查看)Measurement(测量值查看)Control(控制)Setting(参数设定)Test/Diagnose(测试)其中Control(控制)与Test/Diagnose(测试)用户一般不用。

以下介绍一下常用的操作。

1、查看信号路径：MENU （菜单）— Anunciation （信号）→ Event log →（事件记录）↓Trip log(跳闸记录) →事件记录：记录7UT61运行过程中的一般信号，最多200条。

跳闸记录：记录电力系统故障，最多8次。

有关“详细信息”，请参阅《7UT61技术说明书》。

2、查看测量值路径：MENU — Anunciation↓Measurement → Operation.pri （一次值）→（测量） ↓Operation.sec （二次值）→↓ ……有关一次值、二次值的详细信息以及测量子菜单中的其它项目请参阅《7UT61技术说明书》。

3、查看定值（定值结构示例）路径：MENU — Anunciation↓Measurement↓Control↓Settings → Device Config.(整体功能配置)（整定值） ↓Masking (I/O)（开入开出）↓P.System Data1（系统数据1）↓Group A → P.System Data2(定值组A) ↓Diff.Prot →…（差动保护）↓Phase O/C→…（后备过流）。

变压器差动保护定值计算变压器差动保护是变压器保护中最重要和最常用的保护之一，其主要目的是保护变压器的主绕组免受内部故障的损害。

差动保护的主要功能是检测并迅速断开变压器的故障电流，以防止损坏变压器。

差动保护的定值计算是确保差动保护能够在故障发生时正确动作的重要步骤。

1.差动保护的基本原理差动保护是根据变压器主绕组和中性点两端的电流之差来判断变压器是否发生故障。

当变压器内部发生故障时，主绕组电流和中性点两端电流的差值会发生变化，差动保护通过比较变压器主绕组电流和中性点两端电流的差值来判断是否发生故障，并采取保护动作。

2.差动保护定值计算的基本公式差动保护的定值计算主要包括相位选择的确定和整定电流的确定两部分。

差动保护的相位选择是指选取主绕组电流和中性点两端电流在相位上的差值，一般为30度或60度。

整定电流是指差动保护的动作电流，一般选择主绕组额定电流的百分比作为整定电流。

3.差动保护定值计算的步骤（1）确定相位选择：根据变压器的接线方式和额定电流，选择合适的相位选择角度。

一般情况下，变压器采用星形中性点接地，采用30度的相位选择。

（2）确定整定电流系数：整定电流系数是指差动保护整定电流与主绕组额定电流之比。

一般情况下，变压器差动保护选择主绕组额定电流的20%作为整定电流。

4.差动保护定值计算的实例假设一个500kVA变压器，接线方式为Y/△，主绕组额定电流为800A，相位选择角度为30度。

根据上述的定值计算步骤，可以得到差动保护的定值计算如下：（1）相位选择角度：30度；（2）整定电流系数：20%；（3）整定电流=主绕组额定电流×整定电流系数=800A×0.2=160A。

因此，在这个实例中，差动保护的定值为相位选择角度为30度，整定电流为160A。

总结：差动保护的定值计算对于保护变压器的安全运行至关重要。

通过确定相位选择角度和整定电流系数，可以得到差动保护的整定电流。

差动保护的整定电流应根据变压器的额定电流进行选择，并根据变压器的接线方式选择合适的相位选择角度。

变压器差动保护整定计算一、差动保护原理变压器差动保护是通过测量变压器两侧电流的差值来实现。

差动电流是指变压器两侧电流的差值，当变压器正常运行时，两侧电流大小是相等的，差动电流为零。

但当变压器发生内部故障时，两侧电流会不同，产生差动电流，差动保护即通过检测差动电流实现对变压器内部故障的保护。

二、整定计算方法1、动作电流的整定（1）按变压器额定电流进行整定动作电流整定值为变压器额定电流的5%~15%。

（2）按变压器额定容量进行整定动作电流整定值为变压器额定容量的3%~10%。

（3）按计算值进行整定由于变压器容量的变化和负荷的波动，按照变压器的额定电流或额定容量进行整定会产生误判。

因此，一般采用计算法进行动作电流的整定。

计算公式为：式中，Is为动作电流，S为变压器容量，k为重合闸系数，一般取0.8~0.9。

2、校对系数的整定差动保护装置精度有一定的误差，为了提高差动保护的精度，需要进行校对系数的整定。

校对系数的整定方法一般有以下两种：（1）按精度等级进行整定按照差动保护装置的精度等级进行整定，一般取0.8~0.9。

（2）按变压器灵敏系数进行整定根据变压器的灵敏系数进行整定，灵敏系数一般取0.1~0.3。

3、时间延迟的整定为了避免因瞬时故障而误动，差动保护需要进行时间延迟的整定，延迟时间一般为0.15~0.3s。

三、差动保护整定计算示例假设一个变压器的容量为1000kVA，额定电流为100A，差动保护装置的精度等级为0.5级，重合闸系数为0.9，灵敏系数为0.2，时间延迟为0.2s。

则进行差动保护的整定计算如下：（1）动作电流的整定按计算值进行动作电流的整定，Is=0.2某1000某0.9/100=1.8A（2）校对系数的整定根据设备的精度等级进行整定，校对系数为0.9。

（3）时间延迟的整定时间延迟为0.2s。

以上就是变压器差动保护整定计算的详细介绍，差动保护整定是保障变压器安全运行的重要环节，需要进行合理的整定计算，以提高差动保护装置的精度和可靠性。

7UT61的工作原理、整定原则、调试大纲一、 装臵的工作原理：1、装臵简介：7UT61是西门子原装进口产品，作为7UT51的升级产品，其差动保护部分的工作原理与7UT51基本相同。

主要应用于500KV 电抗器、220KV 及其以下主变压器的差动保护、大型发电机、电动机的差动保护。

装臵具有带两次谐波制动的比率差动和高电流的差动速断。

同时，该装臵带有用于变压器过激磁的５次谐波制动功能，还具有抗外部严重短路的情况下ＣＴ饱和的附加稳定特性曲线。

通常情况下，ＣＴ的二次接线均可为星形接法，装臵对不同的变压器接线组别和ＣＴ的不同变比，有内部向量匹配和比例匹配之功能。

另外装臵本身具有多套后备保护功能，即热过负荷保护、后备过流保护功能（此功能可作为后备过负荷功能之用，用于启动风扇和闭锁有载调压）、零序过流保护功能等。

如果发生故障，装臵将进行故障录波，同时通过跳闸继电器、通信口、信号继电器和信号灯等执行其保护功能。

2、装臵电流的归算7UT61差动保护的动作基于被保护对象的二次额定电流。

正常情况下，变压器各侧负荷电流均为相同百分比的值，在额定负荷下的高低压侧电流都为“１”即100%，这样考虑起来就变得比较方便了，忽视了矢量的匹配和ＣＴ变比等繁杂计算的影响，这也是电力系统分析中常用的一种叫做“标幺值”的计算方法。

即：I*=I/IN （1）式中： Ｉ为负荷电流ＩN 为额定电流根据额定容量、额定电压以及ＣＴ变比，继电器自动进行各侧电流的折算,各侧额定 的一次电流如下：ＩN ＝ＳN/3 ＵN （2）式中：ＩN 为变压器各侧额定一次电流ＳN 为变压器额定容量ＵN 为变压器各侧的额定电压则变压器的二次额定电流为： UnSn Inct ut In Intr 37⨯= （3）式中：Ｉｎtr 为变压器各侧额定二次电流Ｉｎ7ut 为保护装臵７ＵＴ61额定输入电流（１Ａ或５Ａ）Ｉn ct 为变压器各侧所用ＣＴ的一次额定电流7UT61差动保护装臵就是根据我们输入的变压器的这些基本的参数和ＣＴ的参数，来进行各侧二次额定电流的计算的。

35kV 线变组保护——7SD611.1 设备参数额定容量：kVA 40000电压等级：kV 5.10%5.2237⨯±联结组别：11-YNd ，11-Yd1.2 保护整定1.2.1 37kV 差动保护A n U S I TA NNn 5.0499.012502.6241250)373(400003≈==⨯==（1）比率差动起动值按躲过变压器额定负荷时的不平衡电流整定 A KI I n act 10.05.02.0=⨯==，取A I act 10.0=其中：K ——倍数，取0.2~0.5。

（2）差动速断值按躲过变压器最大励磁涌流或外部短路时的不平衡电流整定 A KI I n act 50.25.05=⨯==，取A I act 5.2=其中：K ——倍数，取3~6。

1.2.1 10kV 差动保护A n U S I TA NNn 55.040005.21994000)5.103(400003==⨯== （1）比率差动起动值按躲过变压器额定负荷时的不平衡电流整定 A KI I n act 11.055.02.0=⨯==，取A I act 11.0=其中：K ——倍数，取0.2~0.5。

（2）差动速断值按躲过变压器最大励磁涌流或外部短路时的不平衡电流整定 A KI I n act 75.255.05=⨯==，取A I act 8.2=其中：K ——倍数，取3~6。

1.3 保护原理1.3.1 37kV 侧Y 接，矢量匹配不需转换⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧=⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧321100010001L L L CH BH AH I I I I I I1.3.2 10kV 侧△接，矢量匹配需要转换⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧---=⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧+-+--+=⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧3213219107.0244.03333.03333.09107.0244.0244.03333.09107.031311131313113131l l l l l l cl bl al I I I I I I I I I 1.3.3 比率差动保护 CT n rel rel diff res diff I I I I I I .21%4.1%5%5+++≈≥> 1.4 调试方法1.4.1两侧均不加电流（1）37kV 侧装置数据Relay1百分值：%0.0C.rel1B.rel1A .rel1===I I IRelay2百分值：%0.0c.rel2b.rel2a.rel2===I I I差流百分值：%0.0C.diff B.diff A .diff ===I I I制流百分值：%8.225.0114.0%4.12211C.res B.res A.res ==+++≈==>n rel rel diff I I I I I I I εε （2）10kV 侧装置数据 Relay1百分值：%0.0C.rel1B.rel1A .rel1===I I IRelay2百分值：%0.0c.rel2b.rel2a.rel2===I I I差流百分值：%0.0c.diff b.diff a.diff ===I I I 制流百分值：%5.2255.0124.0%4.12211c.res b.res a.res ==+++≈==>n rel rel diff I I I I I I I εε 1.4.2 比率差动保护——37kV 侧加电流，10kV 侧不加电流 取所加入电流为H.tset I ，有A I I I I diff 12.0%4.1%51.0H .tset H .tset H .tset ≥⇒+⨯+≥=（1）加入三相电流A I 12.0H.tset =，三相均会出现差流和制流 ①37kV 侧装置数据Relay1百分值：%0.245.012.0C.rel1B.rel1A.rel1====I I I Relay2百分值：%0.0c.rel2b.rel2a.rel2===I I I差流百分值：%0.24C.diff B.diff A .diff ===I I I 制流百分值：%0.24%0.24%55.0114.0C.res B.res A.res =⨯+===I I I ②10kV 侧装置数据Relay1百分值：%0.24C.rel1B.rel1A .rel1===I I IRelay2百分值：%0.0c.rel2b.rel2a.rel2===I I I差流百分值：%0.24c.diff b.diff a.diff ===I I I 制流百分值：%7.23%0.24%555.0124.0c.res b.res a.res =⨯+===I I I （2）加入单相电流A I 12.0H.tset =（以A 相为例），只有一相会出现差流和制流 ①37kV 侧装置数据Relay1百分值：%0.245.012.0A.rel1==I ，%0.0C.rel1B.rel1==I I Relay2百分值：%0.0===I I I差流百分值：%0.24A.diff =I ，%0.0C.diff B.diff ==I I 制流百分值：%0.24%0.24%55.0114.0A.res =⨯+=I ，%8.22C.res B.res ==I I ②10kV 侧装置数据Relay1百分值：%0.245.012.0A.rel1==I ，%0.0C.rel1B.rel1==I I Relay2百分值：%0.0c.rel2b.rel2a.rel2===I I I差流百分值：%0.24a.diff =I ，%0.0c.diff b.diff ==I I 制流百分值：%7.23%0.24%555.0124.0a.res =⨯+=I ，%5.22c.res b.res ==I I 1.4.3 比率差动保护——10kV 侧加电流，37kV 侧不加电流 取所加入电流为l.tset I ，有A I I I I diff 13.0%4.1%511.0l.tset l.tset l.tset ≥⇒+⨯+≥=（1）加入三相电流A I 13.0l.tset =，三相均会出现差流和制流 ①37kV 侧装置数据Relay1百分值：%0.0C.rel1B.rel1A .rel1===I I IRelay2百分值：%6.2355.013.0c.rel2b.rel2a.rel2====I I I 差流百分值：%6.23C.diff B.diff A .diff ===I I I制流百分值：%0.24%6.23%55.0114.0C.res B.res A.res =⨯+===I I I ②10kV 侧装置数据Relay1百分值：%0.0C.rel1B.rel1A .rel1===I I IRelay2百分值：%6.2355.013.0c.rel2b.rel2a.rel2====I I I 差流百分值：%6.23c.diff b.diff a.diff ===I I I制流百分值：%7.23%6.23%555.0124.0c.res b.res a.res =⨯+===I I I （1）加入单相电流A I 143.033113.0l.tset =+=（以A 相为例），只有一相会出现差流和制流①37kV 侧装置数据Relay1百分值：%0.0===I I IRelay2百分值：%7.855.031143.0%3.655.0331143.0%7.2355.0331143.0c.rel2b.rel2a.rel2=⨯=-=-⨯==+⨯=I I I （注意相位） 差流百分值：%7.23A.diff =I ，%3.6B.diff =I ，%7.8C.diff =I 制流百分值：%2.23%7.8%55.0114.0%1.23%3.6%55.0114.0%0.24%7.23%55.0114.0C.res B.res A.res =⨯+==⨯+==⨯+=I I I ②10kV 侧装置数据Relay1百分值：%0.0C.rel1B.rel1A .rel1===I I IRelay2百分值：%7.855.031143.0%3.655.0331143.0%7.2355.0331143.0c.rel2b.rel2a.rel2=⨯=-=-⨯==+⨯=I I I （注意相位） 差流百分值：%7.23A.diff =I ，%3.6B.diff =I ，%7.8C.diff =I 制流百分值：%9.22%7.8%555.0124.0%8.22%3.6%555.0124.0%7.23%7.23%555.0124.0c.res b.res a.res =⨯+==⨯+==⨯+=I I I 1.4.4 比率差动保护——两侧均加电流 取所加入37kV 侧电流为H.tset I ，所加入10kV 侧电流为l.tset I ，有A I I kI I kI I I diff 12.0004.1%4.1%5%51.0l.tset H.tset l.tset H.tset l.tset H.tset +≥⇒+⨯+⨯+≥-=（1）加入10kV 侧三相电流 30055.0l.tset ∠=I ， 37kV 侧三相电流 0176.0H .tset ∠=I ，三相均会出现差流和制流①37kV 侧装置数据Relay1百分值：%2.355.0176.0C.rel1B.rel1A.rel1====I I I Relay2百分值：%0.105.0055.0c.rel2b.rel2a.rel2====I I I 差流百分值：%2.25C.diff B.diff A .diff ===I I I 制流百分值：%1.25%0.10%5%2.35%55.0114.0C.res B.res A.res =⨯+⨯+===I I I ②10kV 侧装置数据 Relay1百分值：%2.355.0176.0C.rel1B.rel1A.rel1====I I I Relay2百分值：%0.105.0055.0c.rel2b.rel2a.rel2====I I I 差流百分值：%2.25C.diff B.diff A .diff ===I I I 制流百分值：%8.24%0.10%5%2.35%555.0124.0c.res b.res a.res =⨯+⨯+===I I I （2）加入10kV 侧单相电流 0061.0331055.0l.tset ∠=+=I （以A 相为例）， 37kV 侧三相电流 0176.0A H .tset ∠=I 、 180014.0331061.0BH.tset ∠=-⨯⨯=k I 和 0018.031061.0CH.tset ∠=⨯⨯=k I ，只有一相会出现差流和制流 ①37kV 侧装置数据Relay1百分值：%6.35.0018.0%8.25.0014.0%2.355.0176.0C.rel1B.rel1A.rel1==-====I I I （注意相位）Relay2百分值：%7.355.031061.0%7.255.0331061.0%1.1055.0331061.0c.rel2b.rel2a.rel2=⨯=-=-⨯==+⨯=I I I （注意相位） 差流百分值：%1.25A.diff =I ，%1.0B.diff =I ，%1.0C.diff =I 制流百分值：%2.23%7.3%5%6.3%55.0114.0%1.23%7.2%5%8.2%55.0114.0%1.25%1.10%5%2.35%55.0114.0C.res B.res A.res =⨯+⨯+==⨯+⨯+==⨯+⨯+=I I I ②10kV 侧装置数据Relay1百分值：%6.35.0018.0%8.25.0014.0%2.355.0176.0C.rel1B.rel1A.rel1==-====I I I （注意相位） Relay2百分值：%7.355.031061.0%7.255.0331061.0%1.1055.0331061.0c.rel2b.rel2a.rel2=⨯=-=-⨯==+⨯=I I I （注意相位） 差流百分值：%1.25A.diff =I ，%1.0B.diff =I ，%1.0C.diff =I制流百分值：%9.22%7.3%5%6.3%55.0124.0%8.22%7.2%5%8.2%55.0124.0%8.24%1.10%5%2.35%55.0124.0c.res b.res a.res =⨯+⨯+==⨯+⨯+==⨯+⨯+=I I I 1.4.5 差动速断单侧加电流1.4.5 二次谐波制动15%1.4.7 CT 断线闭锁。

1、 发电机差动保护整定计算（1） 最小动作电流的选取I op.0=(0.1～0.3)I gn /n a 式中：I gn ——发电机额定电流 n a ——电流互感器变比 取I op.0=（0.1～0.3） I gn /n a =5/1200010190*2.0=0.85A本保护选择I dz.j =1A （2） 制动特性拐点的选择当定子电流等于或小于额定电流时，差动保护不必具有制动特性，因此，拐点1电流选择大于发电机额定电流，本保护选拐点1为5A 。

拐点2电流选择CT 开始饱和时的电流，本保护选拐点2值为40A 。

（3） 制动系数的选取按照外部短路电流下，差动保护不误动来整定。

K res.max =K rel *K ap *K cc *K er式中： K rel ——可靠系数，取1.3～1.5 K ap ——非周期分量系数，取1.5～2 K cc ——互感器同型系数，取0.5 K er ——互感器变比误差系数，取0.1 取各系数最大值，则K res.max =1.5*2*0.5*0.1=0.15考虑到电流互感器的饱和或其暂态特性畸变的影响，为安全起见，宜适当提高制动系数值，取K 1=30%，根据厂家说明书K 2推荐值为80%-100%，本保护取K 2=80%。

原保护为单斜率，定值为K1=30%。

保护动作于全停，启动快切，启动断路器失灵。

2、主变差动及速断保护整定计算（1）最小动作电流的选取按躲过变压器额定负载时的不平衡电流来整定。

I op.min=K rel(K er+△U+△m)I n/n a 式中：I n——变压器额定电流n a——电流互感器变比K rel——可靠系数，取1.3～1.5K er——电流互感器的变比误差，10P型取0.03*2，5P型和TP型取0.01*2△U——变压器调压引起的误差，取调压范围中偏离额定值的最大值（百分值）△m——由于电流互感器变比未完全匹配产生的误差，初设时取0.05在工程实用整定计算中可选取I op.min=（0.2～0.5）I n/n a，一般工程宜采用不小于0.3 I n/n a。

比率差动保护的整定计算变压器各侧电流互感器二次均可采用星型接线（也可采用常规接线）其二次电流直接进入装置，从而简化了CT 接线，各侧电流互感器均采用减极性，都以指向母线（或指向变压器 ）为同极性端；1、变压器额定电流及平衡系数的计算： 1）计算变压器各侧额定电流ee e U S I 3=式中Se －变压器最大额定容量Ue －计算侧额定电压2）计算各侧二次额定电流及平衡系数HLH He He n I I ..=M LH Me Me n I I ..=LLH Le Le n I I ..=式中：H e I .——高压侧一次额定电流 H LH n .—高压侧CT 变比 He I ——高压侧二次额定电流 M e I .——中压侧额定电流，M LH n .——中压侧CT 变比 ， Me I ——高压侧二次额定电流 L e I .———低压侧额定点流 L LH n .——低压侧CT 变比， Le I ——高压侧二次额定电流 3）高、中压侧平衡系数 BPH= Le I /(He I *K) BPZ= Le I /（Me I *K ）BPH ——高压侧平衡系数； BPZ ——中压侧平衡系数； K 为接线系数，当高（中）压侧为△接线时，K=1.732, 当高（中）压侧为Y 接线时，K=1； 当高压侧为Y 接线时，由于高低压侧存在30度，此时30度（星角转换）软压板应投入，软件对低压侧电流相位自动前移30度。

2、差动速断电流Icdsd 的整定为了防止出现严重短路时产生较大差动电流，保护能可靠动作，特设立差动速断保护，保护整定原则是保证空投变压器时差动速断保护不动作，一般地Icdsd=(4~7)Ie ； 3、 比例差动电流门槛定值Icd 整定 1）差动电流的计算：Icd 为差动保护最小动作电流值，应按躲过正常额定负载时的最大不平衡电流整定，即 Icd ＝K K (K tx ·f i I e +ΔU H ·I e +ΔU M I e ) = K K (K tx ·f i +ΔU H +ΔU M ) I e式中：I e －变压器额定电流；K K －可靠系数，取1.3～1.5；K tx －电流互感器同型系数，取1.0；f i －电流互感器的最大相对误差，取0.1；ΔU H 、ΔU M －分别为高、中压侧调压抽头引起的误差，取调压范围的一半。

差动整定计算说明(详细)差动保护（DCAP3040、DCAP3041）定值整定说明说明：三圈变的整定计算原理与二圈变的整定计算原理相同，现以三圈变为例来说明差动保护的整定计算。

1、计算变压器各侧额定一次电流 n n n U S i 3/= 式中 S n —变压器额定容量（kVA ）（注意：与各侧功率分配无关）U n —该侧额定电压（kV ）2、计算变压器各侧额定二次电流 ln /n i K I n jx n ⋅='式中 K jx —该侧CT 接线系数（二次三角形接线K jx =3，星形接线K jx =1）n ln —该侧CT 变比3、计算平衡系数设变压器三侧的平衡系数分别为Kh 、Km 和Kl ，则：（a ）降压变压器：选取高压侧（主电源侧）为基本侧，平衡系数为''=''==nlnh nm nh m h I I K I I K K //11（b ）升压变压器：选取低压侧（主电源侧）为基本侧，平衡系数为1//1=''=''=K I I K I I K nm nl m nhnl h4、保护内部计算用变压器各侧额定二次电流经平衡折算后，保护内部计算用变压器各侧二次电流分别为'='='=ll m m m h h I K I I K I Ih K I 1保护内部计算用各侧额定二次电流分别为：对降压变压器： '='='='='='=nh nl l nl nh nm m nm nhnh h nh I I K I I I K I I I K I对升压变压器： '='='='='='=nlnl l nl nl nm m nm nlnh h nh I I K I I I K I I I K I可见经平衡折算后I nh =I nm =I nl ,即保护内部计算用变压器各侧额定二次电流完 全相等，都等于所选的基本侧的额定二次电流。

7UT61比率制动特性的校验方法本节我们来讨论一下7UT61用于国内常见的Y0/d11或Y/d11变压器时的比率制动特性的校验方法。

7UT61采用软件算法来补偿主变高低压侧相位差(见材料一)。

这样在对称负荷和区外故障时，继电器得到的各相电流的大小（换算为标幺值）和相位刚好相等，差流为零。

这个比较简单，用公式验证一下即可。

因此，模拟三相区外故障时，继电器的比率制动特性与理论上非常吻合，但是这样就要求对继电器输入六相电流，一般现在的一台继电保护仪都只能输出三相电流，这样就需要两台试验仪器。

这对用户来讲是不可接受的。

下面我们来分析只用一台仪器做比率制动特性的方法。

当在主变高低压侧分别输入A相电流时（IA、Ia），对中性点直接接地系统Y o侧，继电器用来计算差动电流分量的值为A相：2/3 IAB相：-1/3 IAC相：-1/3 IA对中性点非直接接地系统Y侧，继电器用来计算差动电流分量的值为A相：1 IAB相：0C相：0对中性点不接地系统d11侧，继电器用来计算差动电流分量的值为A相：1/√3 IaB相：-1/√3 IaC相：0这样，无论对于Y0/d11或Y/d11型的变压器，总有B或C相存在一个差流，在我们做A相比率制动特性时，无论增大某一侧的电流，都有可能导致A相由于比率制动未动作而其他两相由于达到差动门槛值而抢先动作的情况。

因此，最佳的方法是在做A相比率制动特性时补偿掉其他两相的差动分量或者让其他两相的差动分量等同于A相差动分量，这样就不会影响我们的所要验证的A相比率制动特性。

考虑到现在一般的继电保护试验仪器都能输出三相电流，在这里有一个相对比较简单的方法：增加Y o或Y侧的B相电流输入，其大小等同于A相电流，而相位相反，即-IA我们来分析一下其动作行为：对中性点直接接地系统Y o侧，继电器用来计算差动电流分量的值为A相：2/3 IA-（-1/3 IA）=IAB相：-1/3 IA+（-2/3 IA）= -IAC相：-1/3 IA-（-1/3 IA）=0对中性点非直接接地系统Y侧，继电器用来计算差动电流分量的值为A相：1 IAB相：-1 IAC相：0对中性点不接地系统d11侧，继电器用来计算差动电流分量的值为A相：1/√3 IaB相：-1/√3 IaC相：0这样一来，B相的差动分量始终等同于A相的差动分量，C相的差动分量就始终为0，就不会因为B、C相的差动动作而影响A相的比率制动特性校验。

第1章整定计算的基本原则1.1 概述继电保护要达到消灭事故，保证电力系统安全稳定运行的目的，需要做多方面的工作。

其中包括设计、安装、整定、调试，以及运行维护等一系列环节；整定计算是其中的一部分工作，而且是极重要的一部分工作。

整定计算是对具体的电力系统，进行分析计算，整定，以确定保护配置方式，保证选型，整定值和运行使用的要求。

它的重要性在于：①在设计保护时，必须经过整定计算的检验来确定保护方式及选定。

②在电力系统运行中，整定计算要确定各种保护的定值和使用方式，并及时协调保护与电力系统运行方式的配合，以达到正确发挥保护作用的目的。

③无论是设计还是运行，保护方式都与一次系统接线和运行方式有密切关系。

在多数情况下是涉及全局性的问题，要综合平衡，做出决断。

1．电力系统运行整定计算的基本任务①编制系统保护整定方案，包括给出保护的定值与使用方式，对不满足系统要求的（如灵敏性，速动性等）保护方式，提出改进方案；②根据整定方案，编制系统保护运行规程；处理日常的保护问题；③进行系统保护的动作统计与分析，做出专题分析报告；④协调继电保护定值分级管理；⑤参加系统发展保护设计的审核；⑥对短路计算有关系统参数的管理。

2．电力系统运行整定计算的特点和要求：①整定计算要决定保护的配置与使用，它直接关系到保证系统安全和对重要用户连续供电的问题，同时又和电网的经济指标，运行调度，调试维护等多方面工作有密切关系，因此要求有全面的观点。

②对于继电保护的技术要求，选择性、速动性、灵敏性、可靠性，要全面考虑，在某些情况下，“四性”的要求会有矛盾，不能兼顾，应有所侧重；如片面强调某一项要求时，都会使保护复杂化，影响经济指标及不利于运行维护等弊病。

③整定保护定值时，要注意相邻上下级各保护间的配合关系，不但在正常方式下考虑，而且方式改变时也要考虑，特别是采取临时性的改变措施更要慎重，要安全可靠。

④系统保护的运行管理，有连续性的特点。

每一个保护定值和使用方式，都是针对某种运行要求而决定的。

差动保护（D C A P 3040、D C A P 3041）定值整定说明说明：三圈变的整定计算原理与二圈变的整定计算原理相同，现以三圈变为例来说明差动保护的整定计算。

1、计算变压器各侧额定一次电流式中 S n —变压器额定容量（k V A ）（注重：与各侧功率分配无关）U n —该侧额定电压（k V ）2、计算变压器各侧额定二次电流式中 K j x —该侧C T 接线系数（二次三角形接线K j x =3，星形接线K j x =1）n l n —该侧C T 变比3、计算平衡系数设变压器三侧的平衡系数分别为K h 、K m 和K l ，则：（a ）降压变压器：选取高压侧（主电源侧）为基本侧，平衡系数为（b ）升压变压器：选取低压侧（主电源侧）为基本侧，平衡系数为4、保护内部计算用变压器各侧额定二次电流经平衡折算后，保护内部计算用变压器各侧二次电流分别为保护内部计算用各侧额定二次电流分别为：对降压变压器： '='='='='='=nh nl l nl nh nm m nm nhnh h nh I I K I I I K I I I K I对升压变压器： '='='='='='=nlnl l nl nl nm m nm nlnh h nh I I K I I I K I I I K I可见经平衡折算后I n h =I n m =I n l ,即保护内部计算用变压器各侧额定二次电流完全相等，都等于所选的基本侧的额定二次电流。

因而，在进行整定计算时，完全不考虑变压器的实际变比，而以折合到基本侧的标幺值进行计算，此时容基值应使用变压器额定容量S n ，电压基值应使用基本侧的额定电压U n ，电流值就是I n h (=I n m =I n l )。

5、动作特性曲线参数的整定差动保护动作特性曲线如下图所示：I s d D动作区 K C K 1I d z 0 A B 1 制动区0 I z d 0 I z d图中I d z 0为最小动作电流，I z d 0为最小制动电流，I s d 为差流速断动作电流，K 为比例制动系数。

差动速断保护整定原则
差动速断保护是一种常见的电力系统保护方式，用于检测电力系统中的电流差异，并在出现差异时切断故障电路，以避免对系统产生进一步影响。

整定差动速断保护需要考虑以下原则：
1. 差动速断保护的整定值需要根据实际情况进行确定，通常需要考虑系统的额定电压、额定容量、故障电流等因素。

2. 差动速断保护的整定值应该比系统的额定电流值略大，以确保能够及时检测到电流差异并切断故障电路，同时又不会因误动作而对系统造成不必要的影响。

3. 针对不同的电力系统，需要使用不同的差动速断保护装置和整定方法，例如对于高压线路和变电站，通常使用微分保护和零序保护相结合的方式进行整定。

4. 差动速断保护的整定参数需要在运行中进行实时监测和调整，并定期进行检查和测试，以确保其正常运行和可靠性。

5. 在进行差动速断保护的整定时，需要考虑系统的稳定性和可靠性，避免出现误动作或漏动现象，同时需要考虑保护的速度和选择性，以确保对故障点的快速切除和系统的稳定运行。

７ＵＴ６１变压器差动保护的整定计算原则　 西门子差动保护继电器７ＵＴ６１是继承了７ＵＴ５１的保护原理、并在其第四代保护的软硬件平台基础上发展起来的，因此原有的７ＵＴ５１的整定计算与保护运行经验对７ＵＴ６１的整定计算极具参考价值。

７ＵＴ６１的整定计算原则结合了自身的保护原理、并符合国家电力行业标准《大型发电机变压器继电保护整定计算导则》ＤＬ／Ｔ　６８４－１９９９。

　 下图是７ＵＴ６１的差动保护原理图，保护原理如上所述。

　作为典型的两卷变压器保护，７ＵＴ６１主要的整定计算项目有：　１、　差动门槛值ＩＤＩＦＦ＞ ２、　比率制动特性曲线１的制动系数ｋ１和曲线１的基准点（曲线１的反向延长线与横坐标的交叉点）　３、　比率制动特性曲线２的制动系数ｋ２和曲线２的基准点（曲线２的反向延长线与横坐标的交叉点）　４、　差动速断定值ＩＤＩＦＦ＞＞　５、　二次谐波制动　６、　高次谐波制动　７、　ＣＴ饱和附加制动　８、　差动动作时间　一、　差动门槛值ＩＤＩＦＦ＞ 差动保护动作门槛值即最小保护动作电流，其整定原则为躲过变压器额定负载下的最大不平衡电流（见导则）。

　　即 ＩＤＩＦＦ＞　＝Ｋｒｅｌ＊（Ｋｅｒ＋△Ｕ）＊Ｉｅ 式（３－１）　 式中：Ｉｅ为主变二次额定电流，整定时继电器定值选项中本身以Ｉｅ为单位　 Ｋｒｅｌ为可靠系数，一般取１．３－１．５　 Ｋｅｒ为主变各侧电流互感器的比误差，按照规程，一般可取０．０６　 △Ｕ为变压器调压引起的误差，一般可取调压范围中偏离额定值的最大值（百分 值）。

　　按照此计算公式，得到的差动保护动作门槛值往往很小，导则中建议取　 ０．３－－－０．５Ｉｅ　 而最近江苏电网连续几次出现主变差动保护误动，且都是差动电流稍大于门槛值的情况。

主要是在区外故障切除后电流有效值下降后在主变各侧的电流中仍存在较大的非周期分量及励磁涌流，而此时ＣＴ饱和制动及涌流制动都不一定有效。

因此，最直接有效的方法就是再提高差动保护的门槛值。

容量3200KW、电压10KV；额定电流232A；：Ie为电源侧CT二次侧额定电流二、定值参数ST200M2装置的保护定值参数包括：1、差动速段投退：投退定值，可以选择“投入”、“退出”。

投入2、差动速段电流：电流定值，设定范围00.50~99.99A。

7*Ie=3、比率差动投退：投退定值，可以选择“投入”、“退出”。

投入4、比率差动门槛：电流定值，设定范围00.50~99.99A。

0.4*Ie=5、拐点1电流：电流定值，设定范围00.50~99.99A。

0.7*Ie=6、拐点2电流：电流定值，设定范围00.50~99.99A。

2.5*Ie=7、折线1斜率：系数定值，设定范围00.10~9.99。

0.68、折线2斜率：系数定值，设定范围00.10~9.99。

1.59、CT断线闭锁投退：投退定值，可以选择“投入”、“退出”。

投入10、差动平衡系数：系数定值，设定范围00.10~9.99。

1.0011、电机启动时间：时间定值，整定范围：00.00~99.99S。

电机实际启动时间12、启动时差动延时：时间定值，整定范围：00.00~99.99S。

0.1s三、定值整定说明所有电流定值整定均以电动机机端侧二次额定电流为基准。

2、差动平衡系数此定值用于补偿差动回路电流平衡，以机端侧为基准进行折算。

计算公式如下（尾缀1代表机端侧，2代表中性点侧）：Kphl=In1/ In2其中In为电动机各侧额定电流，计算方法如下：In=Pn / 3 Un*Kl式中： Pn—电动机额定容量。

Un—各侧额定电压。

Kl—电流互感器变比。

3、差动速断定值整定原则为躲开外部故障时最大不平衡电流和空投电动机时的励磁涌ST200M2微机型电动机差动保护装置1 流，即：Isd=Kr*In1式中： In1为高压侧额定电流；Kr 为相对于额定电流的励磁涌流倍数，可根据系统阻抗、电动机和CT 特性来整定，一般取6~10Ie 。

4、比率差动保护定值包括差动电流门槛定值Icd 、第一拐点定值Ir1、第二拐点定值Ir2、比率制动第一段折线斜率K1、第二段折线斜率K2、谐波制动系数Kxb ，其意义见图3.1比率差动动作特性曲线及图3.2二次谐波制动曲线。

电动机差动保护及差动速断保护的整定计算Revised by Liu Jing on January 12, 2021电动机差动保护及差动速断保护的整定计算目前，国内生产及应用的微机型电动机的差动保护，由差动速断元件和具有比率制动特性的差动元件构成。

差动速断元件没有制动特性，实质上是差流越限的高定值元件。

与发电机差动保护一样，差动元件的动作特性为具有二段折线式的比率制动特性。

对电动机差动保护的整定计算，就是要整定计算差动元件的初始动作电流Idz0、拐点电流Izd0、比率制动系数及差动速断元件的动作电流。

1、差动元件的初始动作电流Idz0与发电机差动保护相同，电动机差动元件的初始动作电流，应按照躲过电动机额定工况下的最大不平衡电流来整定。

即：Idz0＝Krel×IHeδmax＝Krel （K1+K2)INIHeδmax－最大不平衡电流Krel－可靠系数，取1.5~2IN－电动机的额定电流K1－两侧TA变比误差，由于电动机的TA通常精度较低，可取0.1。

K2－通道调整及传输误差，取0.1。

综上所述，得Idz0＝（0.3~0.4）IN，实取0.4IN（TA二次值）。

2、拐点电流Izd0在厂用电压切换的暂态过程中，由于电动机两侧差动TA二次回路中的暂态过程不一致，将在差动回路产生较大的差流。

因此，为防止电动机差动保护误动，应减少拐点电流。

为此拐点电流可取Izd0＝（0.5~0.6）IN。

（TA二次值）3、比率制动系数KZ电动机的启动电流很大，最大启动电流高达电动机额定电流的8倍以上。

另外电动机电源回路上发生短路故障时，电动机将瞬间供出较大的电流。

为了防止在上述过程中差动保护误动，差动元件的比率制动系数KZ应按躲过电动机启动及电源回路故障时产生的最大不平衡电流来整定。

KZ=Krel×（IHeδmax/Imax）Krel－可靠系数，取1.15~1.2IHeδmax－最大不平衡电流，它等于（K1+K2+K3)ImaxImax－电动机启动或电源回路故障时电动机的最大电流，取8IN。