电动机继电保护计算
一、异步电动机继电保护计算
1、异步电动机继电保护方式的选择
（1）电压低于是1000V的电动机一般功率不大，重要性较小，可采用下列保护：
①熔断器保护：
②在一台电动机短路时，断开几台电动机的公用断路器；
③自动空气开关作为低电压保护。
（2）电压为3～10KV、功率大于150KW、小于2000KW的电动机，应装设电流速断保护；当电流速断保护不能满足灵敏度要求时需装设纵联差动保护。（3）电压为3～10KV的电动机，若生产过程中易发生过负荷时，或起动、自起动等条件严重时，均应装设过负荷保护。另外，当单相接地电流大于5A时，需装设单相接地保护，一般5～10A时可作用于信号，也可作用于跳闸；大于10A时作用于跳闸。
（4）3～35KV网络的中性点是不接地的，为保护电动机，应在电动机母线上装设“绝缘监视”装置。
（5）当电动机有必要装设低电压保护装置时，可采用在线电压上的低电压继电器将电动机断开；必要时可采用两个继电器的低电压保护。
2、异步电动机继电保护的整定
注：对于一般电动机t dz=(1.1～1.2)t q(其中t dz为保护装动作时间；t q为电动机起动及自起动时间)。对于传动风机负荷的电动机t dz=(1.2～1.4)I q
3、电流速断保护灵敏度校验
K（2）m=K mxd I``(3)d·min/I dz≥2，I dz =I dzj n l/k jx ；其中K mxd —相灵敏系数，I``(3)d·min —最小运行方式下，电动机出线端三相适中时流过保护安装处的超瞬变电流（A）；I dz —保护装置的一次动作电流（A），n l —电流互感器变比；
k jx —接线系数，接于相电流时取1，接于相电流差时取3
例：试选择一台6KV、380KW电动机的保护。电动机装在经常有人值班的机房内，运行过程中有过负荷的可能。已知电动机的额定电流Ied为47.5A，起云贵电流倍数kq为4。在最小运行方式下电动机出线端三相适中时，流过保护按装处的超瞬变电流I``(3)d·min 为6500A，稳态电流I``(3)d·min 为4800A
解（1）保护装置的选择：因电动机在运行过程中有过负荷的可能性，故需装过负荷保护。电动机由于经常有值班人员照顾，因此不需装防止长时间失压的低电压保护。装设电流速断保护和过电流保护（与电流速断共用一感应型电流继电器）采用接于两相电流差的DL—11/100型电流继电器。
（2）保护装置整定计算及灵敏度校验：
①电流速断保护继电器的动作电流：I dzj=k k k jx k q I ed/n l=1.6X 3
X(4X47.5/15)=35.2A ，取决40A
保护装置的一次动作电流为I dz=I dzj n l=40X15=600A
灵敏度校验k(2)m=k mxd I``(3)d·min/Idz= 0.5X6500/600=5.4>2
②过电流保护继电器的动作电流I dzj=k`k jx I ed/k h n l=1.25X 3 X
(47.5/0.85X15)=8.0A，取8A
保护装置的一次动作电流为I dz=I dzj n l=8X15=120A
灵敏度校验
K(2)m=K mxd I``(3)d·min /Id z=0.5X4800/120=11.7>1.5
二、同步电动机继电保护计算
1、同步电动机继电保护方式的选择
（1）电压为3～10KV、功率小于2000KW的电动机装设电流速断保护；当电流速断保护不能满足灵敏度要求时应装设纵联差动保护。
（2）同异步电动机继电保护方式的选择3。
（3）电压为3～10KV的电动机，均需装设失步保护
2、同步电动机继电保护的整定
3、灵敏度校验
（1）电流速断保护灵敏度校验：同异步电动机电流速断保护灵敏度校验。（2）纵联差动保护灵敏度校验：
①采用BCH—2型差动继电器时：先确定继电器的差动线圈和平衡的匝数：差动继电器计算匝数W js
注：同步电动机出线端三相适中时，输出的超瞬变电流
I``dd(3)=(1.05/x``d+0.95sin∮e)I ed x``d为同步电动机超瞬变抗标公值；∮e为同步电动机额定功率因数角；I ed为同步电动机额定电流（A）
W js=AW/I dzj要求W js≥W1=W c W1=W2
式中：AW0—继电器动作安匝数，应采用实测值；如无测值，可取60
W1、W2—第一和第二平衡线圈的实用匝数；
W c—差动线圈的实用匝数
适中线圈的抽头：一般选取抽头3—3或2—2；功率大于5000KW的同步电动机可选取2—2或1—1。
再进行保护装置的灵敏度校验：
K m(2)=(W1+W c)/AW0K mxd K jx I``(3)d·min≥2
式中：K mxd—相对灵敏系数，
I``(3)d·min—最小运行方式下，电动机出线端三相短路时流过保护安装处的超瞬变电流（A）；
其它符号同前
②采用DL—11型电流继电器时：
K(2)m=K mxd I``(3)d·min/I dz≥2
4、同步电动机自控设备基这设备的整定
（1）低电压保护装置的整定：
①用于电源的低电压继电器，可采用DJ—122/160型电压继电器。
U dzj=(0.6~0.7)U ce
式中：U dzj—电压继电器动作电压整定值（V）
U ce—电网额定电压（V）
保护装置动作时限为0.5S。
②用于强励磁的低电压继电器，可采用DJ—122/160型电压继电器。
U dzj=0.8ce,动作延时10s
③用于控制回路和保护与信号回路低电压继电器，可采用JT3—11/1型电压继电器。
U dzj=0.8U ke，动作延时0.5s
式中：U ke—控制回路和保护信号回路的额定电压（V）
（2）辅助电动机联锁继电器时间的整定：考虑辅助电动机的自动起动时间，辅助电动机停车联锁继电器时间可整定3S左右。
星—三角起动器的选择
起动器在起动时将电动机的定子绕组接星形，正常运转时接成三角形，以减小起动电流。
1、星——三角起动器原理
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 ；
电动机继电保护计算 一、异步电动机继电保护计算 1、异步电动机继电保护方式的选择 （1）电压低于是1000V的电动机一般功率不大，重要性较小，可采用下列保护： ①熔断器保护： ②在一台电动机短路时，断开几台电动机的公用断路器； ③自动空气开关作为低电压保护。 （2）电压为3～10KV、功率大于150KW、小于2000KW的电动机，应装设电流速断保护；当电流速断保护不能满足灵敏度要求时需装设纵联差动保护。 （3）电压为3～10KV的电动机，若生产过程中易发生过负荷时，或起动、自起动等条件严重时，均应装设过负荷保护。另外，当单相接地电流大于5A时，需装设单相接地保护，一般5～10A时可作用于信号，也可作用于跳闸；大于10A 时作用于跳闸。 （4）3～35KV网络的中性点是不接地的，为保护电动机，应在电动机母线上装设“绝缘监视”装置。 （5）当电动机有必要装设低电压保护装置时，可采用在线电压上的低电压继电器将电动机断开；必要时可采用两个继电器的低电压保护。 2、异步电动机继电保护的整定
qdzdzq t=(1.2～1.4)I)起动及自起动时间。对于传动风机负荷的电动机q dz3、电流速断保护灵敏度校验(3)（2）(3)——相灵敏系数，I``n2，I=IK/k；其中=KI``K/I≥min jx ddz dzjd·min·dzmlmxdmxd ；（A）最小运行方式下，电动机出线端三相适中时流过保护安装处的超瞬变电流），n—电流互感器变比；I—保护装置的一次动作电流（A l dz 3 1，接于相电流差时取—接线系数，接于相电流时取k jx 380KW电动机的保护。6KV、例：电动机装在经常有人值班的机房内，试选择一 台运行过程中有过负荷的可能。已知电动机的额定电流Ied为47.5A，起云贵电流倍数kq为4。在最小运行方式下电动机出线端三相适中时，流过保护按装处 的(3)(3)为4800A 6500A，稳态电流超瞬变电流I``I``为min min d·d·解（1）保护装置的选择：因电 动机在运行过程中有过负荷的可能性，故需装过负荷保护。电动机由于经常有值班人员照顾，因此不需装防止长时间失压的低电压保护。装设电流速断保护和过电流保护（与电流速断共用一感应型电流继电器）采用接于两相电流差的DL— 11/100型电流继电器。 （2）保护装置整定计算及灵敏度校验： ①电流速断保护继电器的动作电流：I=kkkI/n=1.6X 3 lqjxdzjked X(4X47.5/15)=35.2A ，取决40A
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...............................................................
继电保护整定计算公式 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 、ηwm —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。
电力线路继电保护定值整定计算 ，有时取1、51，25；Kjx继电器返回系数，取1、0N1- 电流互感器变比Igh---线路过负荷电流（最大电流）AI"d2(3)max----最大运行方式下线路末端三相短路超瞬变电流 A；Kph---- 配合系数，取1、1I" dz3------相邻元件的电流速断保护的一次动作电流I" d3(3)max最大运行方式下相邻元件末端三相短路稳态电流Icx-----被保护线路外部发生单相接地故障时，从被保护元件流出的电容电流Ic∑----电网的总单相接地电容电流Ny---------电压互感器变比瞬时速断保护 Idzj=KkKjx I"d2(3)max/N1带时限电流速断保护整定值Idzj=KkKjx I" d3(3)max/N1或 Idzj=KphKjx I" dz3(3)/N1应较相邻元件的过流保护大一个时限阶段,一般大0、5秒(定时限)和0、7秒（反时限）低电压保护整定值Udzj =Umin/KkKhNy应视线路上电动机具体情况而定单相接地保护保护装置的一次动作电流Idz≥KkIcx和Idz≤（Ic∑-Ixc）/1、25注：1----对于GL- 11、GL- 12、GL- 21、GL-22型继电器，取0、85;对于GL-13~GL-16及GL- 23~GL-26型继电器，取0、8;对于晶体管型继电器，取0、9~0、95；对于微机型的继电器，近似取1、0 ；对于电压继电器，取
1、25。2----时限阶差△T，对于电磁型继电器，可取0、5 s ；对于晶体管型或数字式时间继电器，可取0、3s。(1) 灵敏度校验。 ⑴过电流灵敏度校验: Km =Kmax I"d2(3)min/Idz≥1、5式中：Kmax------相对灵敏度系数。I dz------保护装置一次动作电流（A）， Idz= IdzjN1/ Kjx; I"d2(3)min-----最小运行方式下末端三相短路稳态电流。 ⑵电流速断保护灵敏度系数 : KM（2）= I"d1(2)min/ Idz= Kmax I"d1(3)min/Idz≥2式中：I"d1(2)min---最小运行方式下线路始端两相短路超瞬变电流； I"d1(3)min---最小运行方式下线路始端三相短路超瞬变电流；⑶带时限电流速断保护灵敏度校验： KM（2）=Kmax I"d2(3)min/Idz≥2式中：I"d2(3)min---最小运行方式下线路始端三相短路超瞬变电流。GL继电器是电磁感应式反时限过电流继电器，同时具备反时限过流和速断保护功能，而DL继电器是是瞬时动作电磁式继电器，不具备反时限过流保护功能
电动机继电保护计算 异步电动机继电保护计算 1、异步电动机继电保护方式的选择 （1）电压低于是1000V的电动机一般功率不大，重要性较小，可采用下列保护： 1）熔断器保护： 2）在一台电动机短路时，断开几台电动机的公用断路器； 3）自动空气开关作为低电压保护。 （2）电压为3～10KV、功率大于150KW、小于2000KW的电动机，应装设电流速断保护；当电流速断保护不能满足灵敏度要求时需装设纵联差动保护。 （3）电压为3～10KV的电动机，若生产过程中易发生过负荷时，或起动、自起动等条件严重时，均应装设过负荷保护。另外，当单相接地电流大于5A时，需装设单相接地保护，一般5～10A时可作用于信号，也可作用于跳闸；大于10A时作用于跳闸。 （4）3～35KV网络的中性点是不接地的，为保护电动机，应在电动机母线上装设“绝缘监视”装置。（5）当电动机有必要装设低电压保护装置时，可采用在线电压上的低电压继电器将电动机断开；必要时可采用两个继电器的低电压保护，一组告警，一组低电压跳闸。一般0.5s跳不重要的电机，10s跳重要的电机。 2、异步电动机继电保护的整定 电压低于1000V异步电动机的继电保护整定计算,
电压高于1000V异步电动机的继电保护整定计算
注：对于一般电动机t dz=(1.1～1.2)，t q(其中t dz为保护装动作时间；t q为电动机起动及自起动时间)。对于传动风机负荷的电动机t dz=(1.2～1.4)I q 。 3、电流速断保护灵敏度校验 灵敏度校验的本质是： K（2）m=K mxd I(3)d·min/I dz≥2，I dz =I dzj n l/k jx ； 其中 K mxd ：相灵敏系数， I(3)d·min ：最小运行方式下，电动机出线端三相适中时流过保护安装处的超瞬变电流（A）； I dz:保护装置的一次动作电流（A）， n l :电流互感器变比； k jx:接线系数，接于相电流时取1，接于相电流差时取 3 。 例：试选择一台6KV、380KW电动机的保护。电动机装在经常有人值班的机房内，运行过程中有过负荷的可能。已知电动机的额定电流Ie为47.5A，起动电流倍数kq为4。在最小运行方式下电动机出线端三相适中时，流过保护安装处的超瞬变电流I(3)d·min 为6500A，稳态电流I(3)d·min 为4800A。 解： （1）保护装置的选择：因电动机在运行过程中有过负荷的可能性，故需装过负荷保护。电动机由于经常有值班人员照顾，因此不需装防止长时间失压的低电压保护。装设电流速断保护和过电流保护（与电流速断共用一感应型电流继电器）采用接于两相电流差的DL—11/100型电流继电器。 （2）保护装置整定计算及灵敏度校验： ①电流速断保护继电器的动作电流：
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，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
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：
电机过热保护装置 因电机过热或温控器失灵造成的事故时有发生，需要采取相应的保安措施，因此，我们设计了基于热敏电阻检测温度的电机过热保护装置。使得电机过热时自动断开电路起到保护的目的。 有关资料表明,半导体热敏电阻是一种对温度变化的敏感元件,其电阻率受温度影响变化明显。半导体热敏电阻种类繁多,大体有正温度系数PTC型和负温度系数NTC 型,根据使用条件有直热式和旁热式。如果采用热敏电阻测温,必须了解PTC型和NTC 型热敏电阻的温度特性和伏安特性。NTC 型热敏电阻在0 ～120 ℃电阻变化明显; 而PTC 型热敏电阻在0～120 ℃变化不大,当温度在120～160 ℃时阻值升高很快。NTC 型热敏电阻流经本身的电流变化对其引起自身电阻变化较大; 而PTC 型热敏电阻自身电流对阻值影响不大,当自身电流达到一定值时阻值才发生变化。 一、工作原理 图中QA、TA、J、Q 构成电机M的主控制回路，当QA接通时，线圈Q通电吸合，电动机M运转，TA为停止按钮。变压器B、整流桥Z、电容器C1 和C2、继电器J、二极管D、运放器LM、三极管T、热敏电阻R1X,R2X 、电阻R5-R6; 构成保护回路，其保护原理如下。R1、R2、R1X、R2X构成电桥，图中R1X,R2X为电机内部测温电阻。当电机温度超过允许温升时，电桥失去平衡，即R1X/R1!=R2X/R2,这时有信号输出给运算放大器LM108（R3，R4为限流电阻）。信号经LM108放大并经电容C1消噪后，经由R5输出到三极管T使其导通，继电器
J吸合，使主控回路中线圈Q失电释放，电机M停止运转。二极管D为续流二极管，当J释放时起续流作用。调整RT可得到三极管的触发电压。
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
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
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
附录一 1、电网元件参数计算及负荷电流计算 1.1基准值选择 基准容量：MVA S B 100= 基准电压：V V V B k 115av == 基准电流：A V S I B B B k 502.03/== 基准电抗：Ω==25.1323/B B B I V Z 电压标幺值：05.1=E 1.2电网元件等值电抗计算 线路的正序电抗每公里均为0.4Ω/kM ；负序阻抗等于正序阻抗；零序阻抗为1.2Ω/kM ；线路阻抗角为80o。 表格2.1系统参数表
1.2.1输电线路等值电抗计算 （1）线路AB 等值电抗计算： 正序电抗：Ω=?=?=41534.0x 1AB AB L X 标幺值: 1059.025 .1324 1=== * B AB AB Z X X 零序阻抗：Ω=?=?=42532.1x 0.0AB AB L X 标幺值: 3176.025 .13242 .0.0=== * B AB AB Z X X （2）线路B C 等值电抗计算： 正序电抗：Ω=?=?=42064.0x 1BC BC L X 标幺值: 5181.025 .1324 2=== * B B C BC Z X X 零序阻抗：Ω=?=?=72062.1x 0.0BC BC L X 标幺值: 5444.025 .13272 .0.0=== * B B C BC Z X X （3）线路AC 等值电抗计算： 正序电抗：Ω=?=?=11.2284.0x 1AC AC L X 标幺值: 8470.025 .13211.2 ===* B A C AC Z X X 零序阻抗：Ω=?=?=33.6282.1x 0.0AC AC L X 标幺值: 2541.025 .13233.6 .0.0=== * B A C AC Z X X （4）线路CS 等值电抗计算： 正序电抗：Ω=?=?=20504.0x 1CS CS L X 标幺值: 1512.025 .13220 === * B CS CS Z X X 零序阻抗：Ω=?=?=60502.1x 0.0CS CS L X
继电保护定值整定计算公式大全(最新)
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 、ηwm —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。
继电保护定值整定计算公式大全 1负荷计算(移变选择) 式中S ca -- 一组用电设备的计算负荷， kVA ； 刀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 Ki e 可按下式计算 式中P maL 最大一台电动机额定功率， kW ； COS wm -- 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 式中 S N —移动变电站额定容量，kV?A ； U 1N —移动变电站一次侧额定电压， V ； I 1N —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 流之和，即 ,, , (S N 1 S N 2)103 I ca I 1N1 I 1N2 = 3 U 1N (3) 向 3台及以上移动变电站供电时，最大长时负荷电流 l ca 为 I ca I 1N S N 103 (4-13) P N 103 ca K SC cOS wm (4-15) wm k de g P N COS wm (4-1 ) k de 0.4 0.6 P max P N (4-2) I ca 为两台移动变电站一次侧额定电 (4-14)
式中I ca —最大长时负荷电流，A ； P N—由移动变电站供电的各用电设备额定容量总和, kW ；
K sc —变压器的变比; COS wm 、n 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， 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。 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 l c a ，取2台电动机额定电流之和，即 I ca I N1 I N2 式中I ca —干线电缆长时最大工作电流， A ； U N —额定电压，V ； 则应按一路故障情况加 I I P N 103 ca N N cos N N I ca -长时最大工作电流， A ； I N -电动机的额定电流， A ； U N - 电动机的额定电压， V ； P N - -电动机的额定功率， kW ； cos N —电动机功率因数； N -电动机的额定效率。 (4-19) (4-20) 向三台及以上电动机供电的电缆，长时最大工作电流 I ca ，用下式计算 I K de P N 103 I ca ?- 3U N COS wm (4-21) P N —由干线所带电动机额定功率之和, kW ； 式中
继电保护作业考试知识点 1. 备用电源自动投入装置动作时间应考虑故障点有一定的去游离和恢复绝缘时间。 2. 备用电源自动投入装置动作时间应以负荷停电时间尽可能短为原则，以减少电动机的自起动时间。 3. 电动机在起动过程中或运行中发生堵转，转差率为1。 4. 电力系统发生短路后短路电流周期分量即在非周期分量衰减完毕后的稳态短路电流。 5. 电力系统发生短路后由于回路中存在电感，导致电流不能突变，因此在电流变化的过渡过程中将出现非周期分量电流。 6. 定时限过电流保护远后备灵敏系数计算为最小运行方式下级线路末端两相短路电流与动作电流之比。 7. 高压电动机发生单相接地故障时应视接地电流大小可切除电动机或发出报警信号。电动机单相接地故障的自然接地电流（未补偿过的电流）大于5A 时需装设单相接地保护。电动机 单相接地故障电流为10A 及以上时，保护带时限动作于跳闸。 8. 电动机装设过电压保护，当三个相间电压均高于整定值时，保护经延时跳闸。 9. 在变压器差动保护中，由于两侧电流互感器二次阻抗不完全匹配造成的不平衡电流在计算时引入电流互感器同型系数、电流互感器变比误差系数及非周期分量系数等措施。 10. 变压器低电压起动的过电流保护，电压元件接在降压变压器低压侧母线电压互感器二次侧线电压，反应三相线电压降低时动作。 11. 变压器电流速断保护的保护范围为变压器绕组的一部分。 12. 变压器电流速断保护的灵敏度系数，规程规定要求>2。变压器差动保护灵敏度校验，规 程规定灵敏度系数应>2。 13. 变压器电流速断保护动作电流按躲过变压器负荷侧母线短路时流过保护的最大短路电流，并躲过变压器空载投入时的励磁涌流整定。 14. 变压器过负荷保护动作后延时动作于信号。 15. 电力系统容量超过被供电系统容量50 倍时可视为无限大容量电力系统。 16. 电流互感器采用减极性原则标注是指当一次和二次电流同时从互感器的一次绕组和二次绕组的同极性端子流入时，它们在铁芯中产生的磁通方向相同。 17. 对不允许或不需要自起动的电动机，供电电源消失后需要从电网中断开的电动机应装设低电压保护。 18. 高压电动机运行常见的异常运行状态有起动时间过长、一相熔断器熔断或三相不平衡、堵转、过负荷引起的过电流、供电电压过低或过高。 19. 变压器气体保护用于反应变压器油箱内部的各种故障以及油箱漏油等造成油面降低。 20. 电动机堵转保护在电动机起动结束后投入。电动机在起动过程中发生堵转，由起动时间过长保护起作用。 21. 对于容量在800kVA及以上的油浸式变压器以及400kVA及以上的车间内油浸式变压器， 应装设瓦斯保护。 22. 继电保护的灵敏度用保护装置反应的故障参数与保护装置的动作参数之比表示。 23. 当限时电流速断保护灵敏度不满足要求时，通常解决灵敏度不足的方法是限时电流速断保护的动作电流及动作时间与下级线路限时电流速断保护配合。 24. 电动机采用熔断器-高压接触器控制时，电流速断保护应与熔断器配合，保护增设的延时时间应大于熔断器的熔断时间。 25. 变压器电流速断保护动作电流按躲过变压器负荷侧母线短路时流过保护的最大短路电流;并躲过变压器空载投入时的励磁涌流整定。 26. 隔离开关控制方式中，电压等级为110kV 的隔离开关采用就地控制。 27. 负荷开关既能关合、承载、开断运行回路的负荷电流，并能关合、承载短路等异常电流，但不能开断短路故障电流。
发电厂继电保护整定计算 北京中恒博瑞数字电力有限公司 二零一零年五月
目录 继电保护基本概念 (4) 一、电力系统故障 (4) 二、继电保护概念 (4) 三、对继电保护提出的四个基本要求（四性）及其相互关系 (4) 标幺值计算 (7) 一、定义 (7) 二、基准值选取 (7) 三、标幺值计算 (7) 元件各序等值计算 (9) 一、设备类型： (9) 二、等值原因 (9) 三、主要元件等值 (9) 1．输电线路及电缆 (9) 2．变压器 (11) 3．发电机 (14) 4．系统 (14) 5．电容器 (15) 6．电抗器 (16) 不对称故障计算 (16) 一、原理（求解方法） (17) 二、各种不对称故障故障点电气量计算 (18) 三、保护安装处电气量计算 (20) 四、举例 (23) 阶段式电流保护 (26) 一、I段（电流速断保护） (26) 二、II端（延时速断） (26) 三、III端（延时过流） (27) 阶段式距离保护 (31) 一、基础知识 (31) 二、阶段式相间距离保护 (32) 三、阶段式接地距离 (33) 阶段式零序电流保护 (35) 一、基础知识 (35) 二、阶段式零序电流保护整定 (35) 发电厂继电保护整定计算概述 (37)
1、典型接线 (37) 2、发电厂接地方式 (37) 3、元件各序参数计算 (37) 4、故障计算 (38) 5、电厂保护配置特点 (39) 发电机差动保护（比率制动式） (40) 1. 原理 (40) 2．不平衡电流 (40) 3．比率制式差动保护 (41) 变压器（发变组）差动保护（比率制动） (43) 1．原理 (43) 2．平衡系数问题 (43) 3．相移问题 (44) 4．零序电流穿越性问题 (45) 5．变压器的励磁涌流及和应涌流 (45) 6．不平衡电流的计算 (47) 7．整定计算 (48) 发电机失磁保护 (49) 1. 基本知识 (49) 2. 失磁后果 (50) 3. 失磁过程 (50) 4. 保护 (52) 发电机失步保护 (53) 1、发电机失步原因 (53) 2、振荡时电气量的变化 (53) 3、失步保护原理及整定 (55) 发电机定子接地保护 (56) 1．故障分析 (56) 2. 基波零序电压保护 (57) 3. 三次谐波电压保护 (57) 厂用电保护 (58) 一、低压厂用电保护（400V接地，电网的最末端） (58) 二、低压厂变保护（6kV/400V） (60) 三、高压电动机 (64) 四、高厂变（启备变）保护 (66) 五、励磁变电流保护 (69) 六、励磁机保护（主励磁机） (70) 七、高压馈线保护 (71)
继电保护整定计算公式 1、负荷计算(移变选择) S k de g P N (4-1) S ca COS wm 式中S ea -- 一组用电设备的计算负荷, kVA ； ZP 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 k de 0.4 0.6 P max (4-2) P N 式中P max--最大一台电动机额定功率，kW ； COS wm-- —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 ..S N 103 (4-13) I ca I 1N V3U1N 式中S N—移动变电站额定容量，kV ?A ; U 1N—移动变电站一次侧额定电压，V ； I lN —移动变电站一次侧额定电流, (2)向两台移动变电站供电时，最大长时负荷电流l ea为两台移动变电站一次侧额定电流之和，即 I I I(S N1_S N2)_103 (4-14) I ca I1N1 I1N2 3 U1N (3 )向3台及以上移动变电站供电时，最大长时负荷电流l ca为
式中I ca —长时最大工作电流，A ； I N —电动机的额定电流，A ； U N —电动机的额定电压，V ; P N —电动机的额定功率， kW ； cos N —电动机功率因数; ca P N 103 -3U N K sc COS wm wm (4-15 ) 式中I ca —最大长时负荷电流，A ； P N —由移动变电站供电的各用电设备额定容量总和， kW ; U N —移动变电站一次侧额定电压， V ； K sc —变压器的变比； COS wm 、n 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。 I ca I N P N 103 -3U N cos N N (4-19 )