继电保护整定计算实例
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继电保护整定计算实例
1、如图所⽰⽹络，AB 、BC 、BD 线路上均装设了三段式电流保护，变压器装设了差动保护。已知Ⅰ段可靠系数取1.25，Ⅱ段可靠取1.15，Ⅲ段可靠系数取1.15，⾃起动系数取1.5,返回系数取0.85，AB 线路最⼤⼯作电流200A ，时限级差取0.5s ，系统等值阻抗最⼤值为18Ω,
AB 线路Ⅱ段动作电流为：A I II op 1803156815.11=?=
被保护线路末端最⼩短路电流为：A I k 1369)2418(3115000
23min ,=+??=
灵敏度为：1
18031369
=
sen K 不满⾜要求。
改与相邻线路Ⅱ段配合，则[注：同理，由于BD 线路Ⅱ段限时电流速断保护动作电流⼤于BC 线路，因此应与BD 线路Ⅱ段配合。]
A
I kF 363)130162413(3115000
max .=+++?=
A I II
op 54336315.13.11=??=
5.25431369
==
sen K 满⾜要求。
动作时间t t t II op II op ?+=21 （2）定时限过电流保护
A I III
op 40620085.05
.115.11=??=
近后备灵敏度：37.34061369==sen K 满⾜要求；
远后备灵敏度：A I kE 927)202418(2115000min .=++?=28
.2406927==sen K 满⾜要求。
[注：远后备BC 线路满⾜要求，必然BD 也满⾜要求，因BC 线路阻抗⼤于BD 线路。]
动作时间：st op 5.31=
1697)1015.04.9(237000)
2(min .=?+=k I ＞op I [注：按此计算能计算出保护区是否达到最⼩保护区，不能计算出保护区实际长度。]因此灵敏度满⾜要求。
当需要计算出保护区长度时，可由下⾯计算公式求出最⼩保护区长度：1638)4.9(237000
min =+?Z ，Ω
=-?=9.14.91638237000min Z
%19%100109
.1min =?=
L
（2）限时电流速断保护1） 1） 按躲过接在B 母线上的变压器低压侧母线短路整定
A I k 461)30103.6(337000)
3(max .=++=
A I K I k ma op 6004613.1.)
3(max .=?== 2） 2） 与相邻线路瞬时电流速断保护配合
A I k 755)12103.6(337000)
3(max
.=++=
A
I op 108575525.115.1=??=
选以上较⼤值作为动作电流, 则动作电流为1085A 。3） 3） 灵敏度检验
A I k 954)104.9(237000)
2(min
.=+=
1085954
=
sen K <1.25
改⽤与变压器低压侧母线短路配合，选⽤动作电流600A 。[注：按基本配合原则，要计算出BC 线路Ⅱ段动作电流，由于从⽹络参数可以看出，与相邻变压器配合的动作电流⼤于与相邻线路配合的动作电流，所以可以直接选取与相邻变压器配合，但应注意的是，此配合
⽅式已经是Ⅱ段与Ⅱ段配合了。]59.1600954
==
sen K ＞1.25
动时间取1s 。(3)定时限过电流保护
A
I w 1749.03595.031093
max .==
[注：计算式中的0.95系数考虑电压降低5%时，
输送最⼤功率。]A
I K K K I w re ss rel op 31985.01743.12.1.max .=??==
灵敏度校验1）按本线路末端最⼩⼆相短路电流校验99.2319954
==
sen K ＞1.5[注：线路只能按两相短路条件校验灵敏度。]
2）按相邻线路末端最⼩两相短路电流校验
A I k 589)12104.9(237000)
2(min
.=++=
85.1319589
==
sen K ＞1.2
3）按相邻元件变压器低压侧母线短路校验（电流保护接线按两相三继电器⽅式）
A I k 432)30104.9(337000)
3(min .=++=
[注：保护采⽤两相三继电器接线时，灵敏校验值
应采⽤三相短路电流值。]35.1319432
==
sen K
保护时限按阶梯原则，⽐相邻元件后备保护最⼤动作时间⼤⼀个时限级差△ｔ。 3、⽹络如所⽰，已知：
线路AB(A 侧)和BC 均装有三段式电流保护, 它们的最⼤负荷电流分别为120A 和100A, 数，
A I k 1110
)4020(3115000)3(max .=+=
3） 3） AB 电源振荡时, 流过A 侧开关最⼤电流为
A I k 1770)402015(31150002)
3(max .=++?=[注：计及两侧电源相位差为 180时振荡电流为最⼤。]
所以：AI op 2040177015.1=?=
Ω=-??=-=19.820204*********
min .min
.s op L X I E X
%48.20%1004019.8%100min .=?=?AB L X X >15％ （2）求限时电流速断保护动作值和灵敏系数
A I k 1720]24)20552055[(3115000)
3(max
.=++?=
A
I B op 2150172025.1.=?=
求最⼩分⽀系数min .b K ：[注：由于有电源助增，流过保护安装处的短路电流不等于
短路点总短路电流，因此需要计及分⽀影响，求保护动作值时应采⽤最⼩分⽀系数。]2
.32540
151min .=++=b K
A
I K K I B op b rel op 7732.3215015.1.min .=?== 25
.1773602101153
==sen K
(3)求定时限过电流保护动作电流及灵敏度
动作电流为：AI op 30512085.08.12.1=??=
近后备灵敏度为：14.3305602101153==sen K ＞1.5满⾜要求。
当作为远备保护时，应采⽤C 变电站母线两相短路的最⼩短路电流，并计及分⽀电流影响，分⽀系数应计最⼤值。
最⼤分⽀系数为：42040
201max .=++=b K [注：计算灵敏系数时应采⽤最⼤分⽀系数。]
总阻抗为：
Ω=+?=
∑39402040
20X
最⼩两相短路电流为：A
I k 1470392101153
)
2(min
.=??=
远后备灵敏度为：21
.130541470
=?=
sen K ＞1.2满⾜要求。
4、如图所⽰⽹络中，已知：
电源等值电抗Ω==521X X ，Ω=80X ；线路AB 、BC 的电抗km X /4.01Ω=，km X /4.10Ω=；变压器T1额定参数为31.5MV A，110／6.6kV ，Ｕk ＝10.5％，其它参数如图所⽰。试决定线路AB 的零序电流保护的第Ⅰ段、第Ⅱ段、第Ⅲ段的动作电流、灵敏度和
因为∑0X ＞∑1X ，所以)1(0k I ＞)1.1(0k I 故按单相接地短路作为整定条件，两相接地短路作为灵敏度校验条件。[注：可通过⽐较正序总阻抗与零序总阻抗的⼤⼩，选择单相接地或两相接地短路作为保护动作电流的计算条件。]∑∑∑
+?
=0221)1.1(0X X X I I k k [注：按变压器不接地运⾏计算。]
＝∑∑∑
∑∑∑∑∑+?
++
02202021.X X X X X X X X E s
＝A780361313
)
3613361313(3115000=+?+?+[注：⽤正序等效定则求出零序量。]
A
I k 234078033)
1.1(0=?= A I k 1070)361313(3115000)
1(0=++=
[注：求单相接地短路时，零序电流。因零序电
流等于正序电流。]A I k 32101070
33)
1(0=?= 在线路AB 中点短路时，Ω==∑∑921X X ，Ω=∑220X
A
I k 12502299)
2292299(3101153)1.1(0
=+?+?+?=
A I k 37501250
33)
1.1(0=?= B 母线的三相短路电流
A I B
k 5110)85(3115000)
3(.=+=
求母线C 短路时的零序电流： Ω==∑∑3321X X ，Ω=∑1060XA
I k 8131063333
)
106331063333(311500033)
1.1(0=+?+?+?=
A
I k 1158)1063333(3115000
33)1(0=++?=2、各段保护的整定计算及灵敏度校验
(1) (1) 零序Ⅰ段保护：
=I op I 1.25×3210＝4010 A
单相接地短路：)4.14.02852(3115000
34010L L +?++??=
[注：按某点单相接地短路时，3倍零序电流等于保护定值，即可求出保护区。]
所以 km L 4.14=＞km 205.0?[注：此值即为最⼤保护区长度。] 两相接地短路：)4.12164.05(3115000
34010L L ?+++?=
[注：16为电源零序阻抗的2倍。] 所以 L ＝9 km ＞0.2×20km[注：此值即为最⼩保护区长度。]
（2）零序Ⅱ段保护：A I II op 1670116025.115.1=??=
4.116702340==
s e n K ＞1.3 满⾜要求。
动作时限：s t II p 5.00=(3)零序Ⅲ段保护
因为是110kV 线路, 可不考虑⾮全相运⾏情况, 按躲开末端最⼤不平衡电流整定：A I III op 48051101.05.05.125.1==
近后备：9.44802340==sen K 满⾜要求。 远后备：
69.1480813==sen
K 满⾜要求。
动作时限：st t t III B op III A op 15.05.0..=+=?+=
5、⽹络参数如图所⽰，已知：
系统等值阻抗Ω=10A X ，Ω=30min .B X 、最⼤阻抗为⽆穷⼤；线路的正序阻抗Ｚ1＝0.45
