继电保护定值计算
随着电力工业迅速发展，继电保护及自动装置也加快了更新换代的步伐，大量的电磁式继电保护装置被微机保护所取代。针对多种形式、不同厂家各异的继电保护及自动装置能否正确动作，直接关系到电力系统的安全稳定运行。有数据表明：电力系统因继电保护引起的电力事故占较大比重，由于定值计算和管理失误造成继电保护“三误”事故也时有发生。因此，探索新模式下的继电保护定值计算和管理工作显得十分重要。
1 定值计算的前期工作
1.1定值计算需要大量前期资料
定值计算应具备准确无误的计算资料，这是进行定值计算的前提。它包括：一、二次图纸；所带变压器、电容器、消弧线圈、电抗器等铭牌数据和厂家说明书；电压互感器、电流互感器变比和试验报告；实测线路参数或理论计算参数；保护装置技术说明书、现场保护装置打印清单等等。
1.2在实际计算中遇到的问题
图纸或资料和现场实际不符；比如TA变比和实际不符、线路长度和实际不符、变压器短路阻抗和实际不符、应该实测的参数没有实测值、图纸错误等等。
定值计算所需资料不全：未提供电容器内部接线形式；没有现场保护装置打印清单等。
提供资料标注不清：架空线没有分段标注长度和型号；电缆线路在方案中没有写清所带用户或标注双电缆。
1.3TA变比和实际不符使定值计算错误
例：某变电站10kV出线，带两台容量SN为1000kVA变压器，短路阻抗UK为6％，资料提供TA变比N为600/5，实际变比N为1000/1。
保护定值计算：
TA变比N取600/5，过流保护按躲过最大负荷电流整定：
I≥1.5×2SN×3 1/2UeN=1.37A
则一般定值最小可选：600/5，2A。
而实际情况：
TA变比N取1000/1，代入
I≥0.16A
可选择：1000/1 1A。
速断按躲过变压器低压侧短路整定：
短路阻抗标么值：（取基准容量SB=100MVA，基准电压UB=10.5kV，基准电流IB=5500A）当UB=UN时
X*=UK%×SB/(100×SN)=6
I≥1.3×5500/(X*×N)=9.93A（N取600/5）
一般最小可取：600/5，10A。
而实际情况：N=1 000/1，
1.3×5500/(X*×N)=1.19A
信息来自:输配电设备网
可选取：1000/1，2A。
结论：可见实际为1000/1的TA，按照600/5计算，所选定值将相差悬殊。
1.4解决措施
由设备运行维护单位建立由专人负责的设备运行管理数据库，数据库要做的时时更新、准确无误、资源共享。
作为提供资料单位，应对定值所需资料的正确性引起足够的重视，这是进行定值计算的基础工作，错误或不准确的资料会直接导致继电保护装置不能正确动作，造成严重后果。
复杂的定值计算单位，应针对不同的工程内容、不同的定值计算工作，提供计算所需资料清单列表，以便工程组织单位尽快提供全部资料。
2 定值计算工作
定值计算是决定保护装置正确动作的关键环节。定值计算人员应具备高度的工作责任心，树立全局观念和整体观念。整定计算工作应严格遵守整定计算基本原则：局部服从整体；下级服从上级；局部问题自行消化；尽可能的照顾地区电网和下一级电网的需求；保证重要政治用户供电。满足继电保护和安全自动装置可靠性、选择性、灵敏性、速动性的要求，在不满足时应合理取舍。
保护装置为适合现场需要不断更新换代，特别是微机保护装置版本不断升级。整定计算人员不得不花费大量
时间和精力，逐字逐句的学习研究新内容，和保护装置厂家技术人员反复沟通，掌握原理和动作逻辑，在采用新的微机保护装置时很容易出错。
由于保护装置来自不同的厂家，有时会有同一种保护定义不同、名称各异，容易引起混淆。有些保护厂家说明书写的不够详细，比如缺少逻辑回路图，使整定计算人员很难判断保护是否动作。还有的厂家定值菜单内容过于繁琐，比如设很多控制字和投退压板。
二次接线修改的图纸变更工作不及时。
整定计算人员对于新装置的内容、含义和二次回路不清楚，没有很好的掌握，以致定值内容出错。
保护装置先天不足，比如有些老型号的装置，定值单位步进较大，小数点之后整不出来，影响了定值单的准确性，甚至影响了上下级的配合关系。
整定人员没有参加有关继电保护配置、设计审查和设备选型等工作，到了计算定值的时候才发现问题，特别是装置本身存在设计缺陷时很难得到修改，使保护配置先天不足。
下级定值没有和上级定值接口，上级改线路定值、下级更换变压器，没有及时通知上下级单位配合，使保护定值失去配合关系。
线路切改或更换变压器后没有及时修改系统阻抗，使定值计算出现偏差。
定值计算错误举例：
例1：某35kV/10kV变电站，变压器后备过流保护1s断开10kV母联断路器，1.5s断开10kV主断路器，计算10kV出线保护定值时，定值计算人员按常规将10kV出线定值整定成速断0.5s，过流1s，造成该10kV出线短路越级断开10kV母联断路器的事故。
例2：某变电站变压器接线方式为Yyd11线，由于保护整定人员，没有深入理解某装置变压器接线控制字的意义，错将0002H整成0001H，在35kV线路短路时造成变压器差动保护掉闸。
解决措施一般应规范继电保护装置软件版本，规范厂家对同一种保护、同一种功能的压板名称，规范厂家技术说明书及其必要的内容。总之，做好规范化工作对继电保护整定计算和运行维护工作意义重大。
整定计算人员应提高业务素质，加强对新装置的学习，积极参和保护装置的配置、选型和改进工作。
加强各级各地区整定计算人员之间、和厂家技术人员之间、和现场运行继电保护调试人员的沟通和学习。取长补短，相互把关。
新型微机保护装置的动态培训工作成为新装置上马后的重中之重。作为微机保护装置使用单位，整定计算人员最先接触新装置，会出现意想不到的问题。并且在新装置的使用初级阶段，难免会存在一些问题，因此，让定值计算人员和现场调试维护人员，尽快掌握微机保护装置性能，培训工作十分重要。应加大动态培训的力度，尽快提高继电保护人员整体的业务技术水平。
3 定值单的执行工作
一张定值单的产生和执行，要经过组织单位提供资料、确定运行方式、定值计算、定值审核、确定停电时间、保护调试、调度人员核对等诸多环节，其中每一个环节都可能造成定值单在执行中出现问题。
凡运行的继电保护必须有正式的定值单为凭证，保护投入前必须由当值调度员和现场人员进行核对，确认无误后，调度部门填写执行日期并盖章，在一周内返还定值计算部门存档。
实际遇到的问题中，执行后的定值单不能及时的返还到定值计算部门，使保存的定值单和现场定值出现偏差。
定值单在流转执行过程中或执行完毕丢失，使定值单出错。
解决措施：应建立继电保护定值单的闭环管理措施，建立定值单执行签转制度。参和定值单执行的各部门人员应严肃定值单执行工作，不能认为定值单的执行和保护仅仅是继电保护人员的责任。
4 定值的管理工作
定值单管理工作应细致认真，管理好定值单、定值底稿、资料方案对继电保护定值计算和运行维护工作十分重要，保存的定值及其资料必须和现场实际相符，才能保证定值计算正确和执行无误。
实际遇到的问题，如工作中定值计算底稿和资料没有及时归档，再次计算时资料不全，出现计算错误。每年的定值单现场核对工作流于形式，没有制定具体的管理措施。
停运的线路和改路名的线路没有通知整定计算人员。
一般采用解决的措施是由保护运行维护单位，建立继电保护装置运行管理库，继电保护及二次设备的建档工作应准确及时。保护装置建档是一项基础工作，每套装置均应建立档案，包括厂家、设备规范、软件版本、运行性能、校验日期、缺陷问题、停运和投运日期、更换日期等，管理库时时更新，资源共享。
认真做好每年的定值单核对工作，建立定值单核对、存放管理制度。建立电子版的定值单存放库，定期核对
检查。
定值单的管理是继电保护专业的基础工作，只有从基础工作抓起，才能使继电保护工作有序进行。
浅论10KV供电系统的继电保护(1)
1. 10KV供电系统在电力系统中的重要位置
电力系统是由发电、变电、输电、配电和用电等五个环节组成的。在电力系统中，各种类型的、大量的电气设备通过电气线路紧密地联结在一起。由于其覆盖的地域极其辽阔、运行环境极其复杂以及各种人为因素的影响，电气故障的发生是不可避免的。由于电力系统的特殊性，上述五个环节应是环环相扣、时时平衡、缺一不可，又几乎是在同一时间内完成的。在电力系统中的任何一处发生事故，都有可能对电力系统的运行产生重大影响。例如，当系统中的某工矿企业的设备发生短路事故时，由于短路电流的热效应和电动力效应，往往造成电气设备或电气线路的致命损坏还有可能严重到使系统的稳定运行遭到破坏；当10KV不接地系统中的某处发生一相接地时，就会造成接地相的电压降低，其他两相的电压升高，常此运行就可能使系统中的绝缘遭受损坏，也有进一步发展为事故的可能。
10KV供电系统是电力系统的一部分。它能否安全、稳定、可靠地运行，不但直接关系到企业用电的畅通，而且涉及到电力系统能否正常的运行。因此要全面地理解和执行地区电业部门的有关标准和规程以及相应的国家标准和规范。
由于10KV 系统中包含着一次系统和二次系统。又由于一次系统比较简单、更为直观，在考虑和设置上较为容易；而二次系统相对较为复杂，并且二次系统包括了大量的继电保护装置、自动装置和二次回路。所谓继电保护装置就是在供电系统中用来对一次系统进行监视、测量、控制和保护，由继电器来组成的一套专门的自动装置。为了确保10KV供电系统的正常运行，必须正确的设置继电保护装置。
2. 10KV系统中应配置的继电保护
按照工厂企业10KV供电系统的设计规范要求，在10KV的供电线路、配电变压器和分段母线上一般应设置以下保护装置：
（1） 10KV线路应配置的继电保护
10KV线路一般均应装设过电流保护。当过电流保护的时限不大于0.5s～0.7s,并没有保护配合上的要求时，可不装设电流速断保护；自重要的变配电所引出的线路应装设瞬时电流速断保护。当瞬时电流速断保护不能满足选择性动作时，应装设略带时限的电流速断保护。
（2）10KV配电变压器应配置的继电保护
1）当配电变压器容量小于400KVA时：一般采用高压熔断器保护；
2）当配电变压器容量为400～630KVA，高压侧采用断路器时，应装设过电流保护，而当过流保护时限大于0.5s 时，还应装设电流速断保护；对于车间内油浸式配电变压器还应装设气体保护；
3）当配电变压器容量为800KVA及以上时，应装设过电流保护，而当过流保护时限大于0.5s时，还应装设电流速断保护；对于油浸式配电变压器还应装设气体保护；另外尚应装设温度保护。
（3） 10KV分段母线应配置的继电保护
对于不并列运行的分段母线,应装设电流速断保护，但仅在断路器合闸的瞬间投入，合闸后自动解除；另外应装设过电流保护。如采用的是反时限过电流保护时，其瞬动部分应解除；对于负荷等级较低的配电所可不装设保护。
3. 10KV系统中继电保护的配置现状
目前，一般企业高压供电系统中均为10KV系统。除早期建设的10KV系统中，较多采用的是直流操作的定时限过电流保护和瞬时电流速断保护外，近些年来飞速建设的电网上一般均采用了环网或手车式高压开关柜，继电保护方式多为交流操作的反时限过电流保护装置。很多重要企业为双路10KV电源、高压母线分段但不联络或虽能联络但不能自动投入。在系统供电的可靠性、故障响应的灵敏性、保护动作的选择性、切除故障的快速性以及运行方式的灵活性、运行人员的熟练性上都存在着一些急待解决的问题。
浅论10KV供电系统的继电保护（2）
三几种常用电流保护的 1.反时限过电流保护（1）什麽是反时限过电流保护继电保护的动作时间和短路电流的大小有关，短路电流越大，动作时间越短；短路电流越小，动作时间越长，这种保护就叫做反时限过电流保护。（2）继电器的构成反时限过电流保护是由GL-15(25)感应型继电器构成的。这种保护方式广泛于一般工矿中，感应型继电器兼有电磁式电流继电器(作为起动元件)、电磁式时间继电器(作为时限元件)、电磁式信号继电器(作为信号元件)和电磁式中间继电器(作为出口元件)的功能，用以实现反时限过电流保护；另外，它还有电磁速断元件的功能，又能同时实现电流速断保护。采用这种继电器,就可以采用交流操作，无须装设直流屏等设
备；通过一种继电器还可以完成两种保护功能(体现了继电器的多功能性)，也可以大大简化继电保护装置。但这种继电器虽外部接线简单，但内部结构十分复杂，调试比较困难；在灵敏度和动作的准确性、速动性等方面也远不如电磁式继电器构成的继电保护装置。（3）反时限过电流保护的基本原理当供电线路发生相间短路时，感应型继电器KA1或(和)KA2达到整定的一定时限后动作，首先使其常开触点闭合，这时断路器的脱扣器YR1或(和)YR2因有KA1或(和)KA2的常闭触点分流(短路)，而无电流通过,故暂时不会动作。但接着KA1或(KA2)的常闭触点断开，因YR1或(和)YR2因“去分流”而通电动作，使断路器跳闸，同时继电器本身的信号掉牌掉下，给出信号。在这里应予说明，在采用“去分流”跳闸的反时限过电流保护装置中，如继电器的常闭触点先断开而常开触点后闭合时，则会出现下列： 1）继电器在其常闭触点断开时即先失电返回，因此其常开触点不可能闭合，因此跳闸线圈也就不能通电跳闸； 2）继电器的常闭触点如先断开,CT的二次侧带负荷开路，将产生数千伏的高电压、比差角差增大、计量不准以及铁心发热有可能烧毁绝缘等，这是不允许的。 2.定时限过电流保护（1）什麽是定时限过电流保护继电保护的动作时间和短路电流的大小无关，时间是恒定的，时间是靠时间继电器的整定来获得的。时间继电器在一定范围内是连续可调的，这种保护方式就称为定时限过电流保护。（2）继电器的构成
定时限过电流保护是由电磁式时间继电器(作为时限元件)、电磁式中间继电器(作为出口元件)、电磁式电流继电器(作为起动元件)、电磁式信号继电器(作为信号元件)构成的。它一般采用直流操作，须设置直流屏。定时限过电流保护简单可靠、完全依靠选择动作时间来获得选择性，上、下级的选择性配合比较容易、时限由时间继电器根据后获取的参数来整定，动作的选择性能够保证、动作的灵敏性能够满足要求、整定调试比较准确和方便。这种保护方式一般使用在10～35KV系统中比较重要的变配电所。（3）定时限过电流保护的基本原理
10KV中性点不接地系统中，广泛采用的两相两继电器的定时限过电流保护的原理接线图。它是由两只电流互感器和两只电流继电器、一只时间继电器和一只信号继电器构成。当被保护线路只设有一套保护，且时间继电器的容量足大时，可用时间继电器的触点去直接接通跳闸回路，而省去出口中间继电器。当被保护线路中发生短路故障时，电流互感器的一次电流急剧增加，其二次电流随之成比例的增大。当CT的二次电流大于电流继电器的起动值时，电流继电器动作。由于两只电流继电器的触点是并联的，故当任一电流继电器的触点闭合，都能接通时间继电器的线圈回路。这时，时间继电器就按照预先整定的时间动作使其接点吸合。这样，时间继电器的触点又接通了信号继电器和出口中间继电器的线圈，使其动作。出口中间继电器的触点接通了跳闸线圈回路，从而使被保护回路的断路器跳闸切断了故障回路，保证了非故障回路的继续运行。而信号继电器的动作使信号指示牌掉下并发出警报信号。由上不难看出，保护装置的动作时间只决定于时间继电器的预先整定的时间，而和被保护回路的短路电流大小无关，所以这种过电流保护称为定时限过电流保护。（4）动作电流的整定计算过流保护装置中的电流继电器动作电流的整定原则，是按照躲过被保护线路中可能出现的最大负荷电流来考虑的。也就是只有在被保护线路故障时才启动，而在最大负荷电流出现时不应动作。为此必须满足以下两个条：
1）在正常情况下，出现最大负荷电流时（即电动机的启动和自启动电流，以及用户负荷的突增和线路中出现的尖峰电流等）不应动作。即： IdzIfh.max 式中Idz----过电流保护继电器的一次动作电流； Ifh.max------最大负荷电流 2）保护装置在外部故障切除后应能可靠地返回。因为短路电流消失后，保护装置有可能出现最大负荷电流，为保证选择性，
已动作的电流继电器在这时应当返回。因此保护装置的一次返回电流If应大于最大负荷电流fh.max。即：IfIfh.max
因此，定时限过电流装置电流继电器的动作电流Idz.j为： Idz.j=(Kk.Kjx/Kf.Nlh).Ifh.max 式中 Kk------可靠系数，考虑到继电器动作电流的误差和计算误差而设。一般取为1.15～1.25Kjx------由于继电器接入电流互感器二次侧的方式不同而引入的一个系数。电流互感器为三相完全星形接线和不完全星形接线时 Kjx=1；如为三角形接线和两相电流差接线时Kjx=1.732 Kf-------返回系数，一般小于1； Nlh------电流互感器的变比。
浅论10KV供电系统的继电保护(3)
四对北京电信10KV系统中继电保护的综合评价 1.定时限过电流保护和反时限过电流保护的配置
10KV系统中的上、下级保护之间的配合条件必须考虑周全，考虑不周或选配不当，则会造成保护的非选择性动作，使断路器越级跳闸。保护的选择性配合主要包括上、下级保护之间的电流和时限的配合两个方面。应该指出，定时限过电流保护的配合较易解决。由于定时限过电流保护的时限级差为0.5S，选择电网保护装置的动作时限，一般是从距电源端最远的一级保护装置开始整定的。为了缩短保护装置的动作时限，特别是缩短多级电网靠近电源端的保护装置的动作时限，其中时限级差起着决定的作用，因此希望时限级差越小越好。但为了保证各级保护装置动作的选择性,时限级差又不能太小。虽然反时限过电流保护也是按照时限的阶梯原则来整定，其时限级差
一般为0.7S。而且反时限过电流保护的动作时限的选择和动作电流的大小有关。也就是说，反时限过电流保护随着短路电流和继电器动作电流的比值而变，因此整定反时限过电流保护时，所指的时间都是在某一电流值下的动作时间。还有，感应型继电器惯性较大，存在一定的误差，它的特性不近相同，新旧、型的特性也不相同。所以，在实际运行整定时，就不能单凭特性曲线作为整定的依据，还应该作必要的实测和调试。比较费力、费事。因此，反时限过电流保护时限特性的整定和配合就比定时限过电流保护装置复杂得多。通过可以看出，北京电信10KV新建及在建工程中，应以配置三段式或两段式定时限过电流保护、瞬时电流速断保护和略带时限的电流速断保护为好。 2.北京电信10KV系统中高压设备的配置
，北京电信10KV系统中高压开关柜的配置主要有两大类：即固定式高压开关柜和手车式高压开关柜。关于固定式高压开关柜是我国解放初期自前苏联引进的老产品，柜型高大、有足够的安全距离、但防护等级低、元器件陈旧、防电击水平较低；而手车式高压开关柜是近年来引进国外技术，消化吸收研制的换代产品，体积缩小、防护等级大大提高、元器件的选用比较先进、防电击水平较高。其主要特点可归纳为：它有四室（手车室、电缆室、母线室和继电仪表室）、七车（断路器手车、隔离手车、接地手车、所用变压器手车、电压互感器手车、电压互感器和避雷器手车、避雷器和电容器手车）、三个位置（工作位置、试验位置和拖出柜外检修位置）和两个锁定（工作位置的锁定和试验位置的锁定）。它用高压一次隔离触头替代了高压隔离开关、用接地开关替代了临时接地线等。对于系统的运行安全提供了很好的条件。关于配电变压器安装于主机楼时，一般均采用了防火等级较高的干式变压器，笔者曾率先尝试采用了D/Yo-11接线组别的干式变压器（传统采用Y/Yo-12接线组别），其一次接成了D形接线，为电信部门产生的大量高次谐波提供了通路，这样就较为有效的防止了我们电信部门的用电对系统造成的谐波污染（目前电业部门正在谐波管理方面考虑采取必要的措施）；同时，采用了这种接线组别，使得继电保护的灵敏性有所提高。按照IEC及新的国家标准GB50054-96的要求，应逐步推广采用D/Yo-11接线组别的配电变压器。 3.关于10KV一相接地保护方式的探讨
10KV中性点不接地系统中发生一相接地时，按照传统方式是采用三相五铁心柱的JSJW-10型电压互感器作为绝缘监视。但是，当我们选用了手车式高压开关柜后，再继续安装JSJW-10已经比较困难，又由于10KV系统中的一次方案有了变化、原有的绝缘监视方案又存在着缺陷，因此较为可取的办法是采用零序电流保护装置。北京供电部门的要求
根据北京供电局1996年10月22日发文的精神，要求北京市城、近郊区新建和在建项目一律应采用直流操作的定时限过电流保护、并加装零序保护，有条件的用户可逐步考虑采用工厂供电自动化设施。
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 ；
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K m为保护区发生短路时，流过保护安装处的最小短路电流I k ·min 与保护装置一次动作电流I dz 的比值，即：K m＝I k·min／I dz。 式中：I k·min 为流过保护安装处的最小短路电流，对多相短路保护，I k ·min 取两相短路电流最小值I k2·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I c·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 注：（）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 注：（）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出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。
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
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
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
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
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
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)
3~110kV线路继电保护整定计算原则 1一般要求 1.1整定计算使用的正常检修方式是在正常运行方式的基础上，考虑N-1的检修方式，一般不考虑在同一厂（站）的母线上同时断开所联接的两个及以上运行设备（线路、变压器等）。 1.2保护装置之间的整定配合一般按相同动作原理的保护装置之间进行配合，相邻元件各项保护定值在灵敏度和动作时间上一般遵循逐级配合的原则，特殊情况设置解列点。 1.3保护动作整定配合时间级差一般取0.3秒。 1.4线路重合闸一般均投入三相重合闸，系统联系紧密的线路投非同 期重合，发电厂出线联络线路少于4回时电源侧重合闸投检同期合闸、对端投检无压合闸，重合时间一般整定为对端有全线灵敏度段最长时间加两个时间级差。 2.快速保护整定原则 2.1高频启信元件灵敏度按本线路末端故障不小于2.0整定，高频停信元件灵敏度按本线路末端故障不小于1.5~2.0整定。 2.2高频保护线路两侧的启信元件定值（一次值）必须相同。 2.3分相电流差动保护的差动电流起动值按躲过被保护线路合闸时的最大充电电流整定，并可靠躲过区外故障时的最大不平衡电流，同时保证线路发生内部故障时有足够灵敏度，灵敏系数大于2，线路两侧一次值动作值必须相同。 2.4分相电流差动保护的其它起动元件起动值应按保线路发生内部故
障时有足够灵敏度，灵敏系数大于2整定，同时还应可靠躲过区外故障时的最大不平衡电流。 3后备保护的具体整定原则： 以下各整定原则中未对其时间元件进行具体描述，各时间元件的定值整定应根据相应的动作配合值选取。 1 相间距离 Ⅰ段： 原则1：“按躲本线路末端故障整定”。 所需参数：可靠系数K K =0.8~0.85 计算公式：L K DZ Z K Z ≤Ⅰ 变量注解：ⅠDZ Z ――定值 L Z ――线路正序阻抗 原则2：“单回线终端变运行方式时，按伸入终端变压器内整定”。 所需参数：线路可靠系数K K =0.8~0.85 变压器可靠系数KT K ≤ 0.7 计算公式：' T KT L K D Z Z K Z K Z +≤Ⅰ 变量注解：'T Z ――终端变压器并联等值正序阻抗。 原则3：“躲分支线路末端故障”。 所需参数：线路可靠系数K K =0.8~0.85 计算公式： )(21L L K DZ Z Z K Z +≤Ⅰ 变量注解：1L Z ――应该是截止到T 接点的线路正序阻抗。 2L Z ――应该是分支线路的正序阻抗。
定值计算示例 -------------------西安唐兴电气科技有限公司精准的定值计算应依据整个供电系统网络结构图和断路容量，找出最小运行方式时的最大断路电流点，按最严酷条件进行计算。再将结果在最大运行方式下验算其动作灵敏性，再出最终的定值清单。一般情况下需由当地供电部门的保护整定部分出详细的定值清单。现仅仅提供经验计算方式及定值整定，仅供参考。 1、针对进线、出线、母联的定值整定： 一般情况需知道：系统电压、额定负载、CT变比 示例：10KV系统，5000KV A,CT变比：500/5 计算如下： Ie=S/√3Ue=5000/10*√3=288.68A 二次额定电流值：Ine=Ie/CT变比=288.68/100=2.89A 速断定值：Isd=（10~15）Ine=15*2.89=43.35A 限时速断：IsdI=（1~1.5）Ine=1.2*2.89=3.47A延时：Txs=0.5S 过流：IsdII=（1~1.2）Ine=1.2*2.89=3.47A延时：Txs=1.0S 2、针对变压器的定值整定： 一般情况需知道：系统电压、变压器容量、CT变比 示例：10KV系统，1000KV A,CT变比：100/5 计算如下： Ie=S/√3Ue=1000/10*√3=57.74A 二次额定电流值：Ine=Ie/CT变比=57.74/20=2.89A
速断定值：Isd=（10~15）Ine=12*2.89=34.68A 过流：IsdII=（1~1.2）Ine=1.2*2.89=3.47A延时：Txs=0.5S 干式变压器再投一个温度保护，延时：Tws=1.0S 3、针对电动机的定值整定： 一般情况需知道：系统电压、电动机功率、功率因数，效率，CT变比、启动电流大小、启动时间 示例：10KV系统，450KW,CT变比：400/5，功率因数：0.7，效率：0.92，启动电流为额定电流的6倍，启动时间：5S 计算如下： S=P/?*效率=450/0.7*0.92=699KV A Ie=S/√3Ue=699/10*√3=40A 二次额定电流值：Ine=Ie/CT变比=40/20=2.0A 速断定值：Isd=（10~15）Ine=12*2.0=24A 反时限过流： 采用反时限公式符合GB/T14598.7-1995第三部分定义的反时限曲线，特性曲线分为三种，即标准反时限、正常反时限、极端反时限，特定曲线类型设定可在定值整定中进行选择。参数TK为反时限时间常数，根据用户需要来整定；Ie为额定电流，用户若需要一定的过载能力，可把Ie适当的设高，如乘以1.05倍的系数，时间t是经过反时限特性公司计算的延时时间，当实测电流大于Ie时，启动反时限计算，延时时间到，保护出口动作于跳闸。标准反时限适用于各故障点的故障电流幅值变化很大的系统上（即线路阻抗比电源阻抗值小得很多）；
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：
地面电气设备继电保护装置的整定计算原则 一、一般规定 （一）煤矿供电系统继电保护装置检验前，必须按本规程总则的要求制定整定方案。对新装的继电保护装置，如供电系统和负荷参量没有改变，可按设计计算的方案整定检验。当供电系统和负荷参量有较大变动时，应按变动后的参量重新计算整定方案，报主管部门审批后执行。 （二）整定计算前，应根据所在电力系统提供的各种运行方式的参量，对本系统进行一次短路电流计算，并绘制从地面变电所到各计算终端（包括井下终于变电所、采取变电所）的计算系统图，和等价网络通作为方案编制中定值计算和灵敏系数的依据。 （三）计算继电保护装置的动作值，应依据使保护装置动作达到有选择性、快速性、灵敏性和可靠性的四个基本要求为原则，综合分析全部数据合理的确定保护动作值。 1.选择性：当系统发生故障时，保护装置只将故障设备切除，保证无故障部分继续运行，尽量减少停电面积，要求上、下级保护之间的配合达到如下要求： 1）时间阶梯差： △t=t1-t2 式中 t1——上级保护动作时限（秒）; t2——下级保护动作时限（秒）。 对定时限继电器△t 取0.5~0.7秒，反时限继电器△t 取0.6~1.0秒。 2）配合系数： 式中：Idz.1——下级保护动作电流（安）； Idz.1——下级保护动作电流（安）； 3）反时限继电器或定、反时限继电器的上、下级配合，要通过计算，绘制出实现特征性曲线，在曲线上要求时限和定制均达到1）、2）项的配合条件。 2.快速性：保护装置应以足够小的动作时限切除故障。 3.灵敏性：保护装置应有较高的灵敏度，灵敏度用灵敏系数表示： 1.12 1≥=dz dz ph I I K
发电厂继电保护整定计 算大唐 文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]
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 一、电力系统故障 1．类型： 单相 断相：纵向；后果并不严重，单重还利用了非全相状态。 两相 短路：横向，电压下降、电流急剧增加。 K(1) K(1．1) 接地故障 K(2) K(3) 相间故障 2.几率：K(1) 、K(2) 、K(1．1) 、K(3) 3．后果： 1）影响正常供电。 2）损坏故障设备、非故障设备。 3）系统稳定破坏，系统瓦解、崩溃。 二、继电保护概念 定义：能反映电力系统故障，并作用于断路器或发出生信号的一种自动装置。
在每一个需要保护的设备上配置。 三、对继电保护提出的四个基本要求（四性）及其相互关系 1．选择性：有选择地切除故障。 1）只切除故障设备。 2）尽可能缩小停电范围。 思考：如何保证通过保护原理、整定计算。 反映单侧电气量通过整定计算 保证选择性 反映两侧电气量通过原理 2．速动性：尽可能快。 因为故障持续时间越长，后果越严重。 1）与选择性间的矛盾：为什么很多保护（反映单侧电气量保护）人为加延时。 解决：如果系统、保护对象能承受，优先保证选择性。否则牺牲选择性，保证 速动性。 2）与可靠性间的矛盾，速度越快，可靠性越差，因为延时意味着保护动作判据连续判别成立，有一次不成立，判据返回、延时清零，不易误动和拒动；而速 断保护判据成立一次就出口，易误动。 解决：如果系统、保护对象能承受，速动保护可适当加延时。 3．灵敏性：对保护范围内各种故障的反应能力。 一个保护，总是期望其保护范围是稳定的，对于各种方式下各种故障类型均灵敏反映，但实际上做不到，或者说其保护范围是变化的，所以为保证最不利情况下满足规定的最小保护范围要求，灵敏性要求保护范围尽可能大。
继电保护整定计算实用手册 目录 前言 1 继电保护整定计算 1.1 继电保护整定计算的基本任务和要求1.1.1 继电保护整定计算的目的 1.1.2 继电保护整定计算的基本任务1.1.3 继电保护整定计算的要求及特点1.2 整定计算的步骤和方法 1.2.1 采用标么制计算时的参数换算1.2.2 必须使用实测值的参数 1.2.3 三相短路电流计算实例 1.3 整定系数的分析与应用 1.3.1 可靠系数 1.3.2 返回系数 1.3.3 分支系数 1.3.4 灵敏系数
1.3.5 自启动系数 1.3.6 非周期分量系数 1.4 整定配合的基本原则 1.4.1 各种保护的通用整定方法 1.4.2 阶段式保护的整定 1.4.3 时间级差的计算与选择 1.4.4 继电保护的二次定值计算 1.5 整定计算运行方式的选择原则 1.5.1 继电保护整定计算的运行方式依据 1.5.2 发电机、变压器运行变化限度的选择 原则 1.5.3 中性点直接接地系统中变压器中性点 1.5.4 线路运行变化限度的选择 1.5.5 流过保护的最大、最小短路电流计算 1.5.6 流过保护的最大负荷电流的选取 2 变压器保护整定计算 2.1 变压器保护的配置原则
2.2 变压器差动保护整定计算 2.3 变压器后备保护的整定计算 2.3.1 相间短路的后备保护 2.3.2 过负荷保护(信号) 2.4 非电量保护的整定 2.5 其他保护 3 线路电流、电压保护装置的整定计算 3.1 电流电压保护装置概述 3.2 瞬时电流速断保护整定计算 3.3 瞬时电流闭锁电压速断保护整定计算 3.4 延时电流速断保护整定计算 3.4.1 与相邻线瞬时电流速断保护配合整定 3.4.2 与相邻线瞬时电流闭锁电压速断 保护配合整定 3.4.3 按保证本线路末端故障灵敏度整定 3.5 过电流保护整定计算 3.5.1 按躲开本线路最大负荷电流整定
电力变压器的继电保护整定值计算 一．电力变压器的继电保护配置 注1：①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 带时限的过电流保护。 ②当利用高压侧过电流保护及低压侧出线断路器保护不能满足灵敏性要求时，应装 设变压器中性线上的零序过电流保护。
③低压电压为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。 注2：电力变压器配置保护的说明 （1）配置保护变压器内部各种故障的瓦斯保护，其中轻瓦斯保护瞬时动作发出信号，重瓦斯保护瞬时动作发出跳闸脉冲跳开所连断路器。 （2）配置保护变压器绕组和引线多相短路故障及绕组匝间短路故障的纵联差动保护或者电流速断保护，瞬时动作跳开所连断路器。 （3）配置保护变压器外部相间短路故障引起的过电流保护或复合电压启动过电流保护。 （4）配置防止变压器长时间的过负荷保护，一般带时限动作发出信号。 （5）配置防止变压器温度升高或冷却系统故障的保护，一般根据变压器标准规定，动作后发出信号或作用于跳闸。 （6）对于110kV级以上中性点直接接地的电网，要根据变压器中性点接地运行的具体情况和变压器的绝缘情况装设零序电流保护或零序电压保护，一般带时限动作 作用于跳闸。 注3：过流保护和速断保护的作用及范围 ①过流保护：可作为本线路的主保护或后备保护以及相邻线路的后备 保护。它是按照躲过最大负荷电流整定，动作时限按阶段原则选择。 ②速断保护：分为无时限和带时限两种。 a.无时限电流速断保护装置是按照故障电流整定的，线路有故障时，它能瞬时动作， 其保护范围不能超出本线路末端，因此只能保护线路的一部分。 b.带时限电流速断保护装置，当线路采用无时限保护没有保护范围时，为使线路全长 都能得到快速保护，常常采用略带时限的电流速断与下级无时限电流速断保护相配 合，其保护范围不仅包括整个线路，而且深入相邻线路的第一级保护区，但不保护 整个相邻线路，其动作时限比相邻线路的无时限速断保护大一个时间级。 二．电力变压器的继电保护整定值计算 ■计算公式中所涉及到的符号说明 在继电保护整定计算中，一般要考虑电力系统的最大与最小运行方式。 最大运行方式—是指在被保护对象末端短路时，系统等值阻抗最小，通过保护装置的 短路电流为最大的运行方式。 最小运行方式—是指在上述同样短路情况下，系统等值阻抗最大，通过保护装置的 短路电流为最小的运行方式。
继电保护整定计算 继电保护整定计算是保证电力系统不发生大面积停电和稳定破坏事故以及保证继电保护正确动作的一个重要环节。针对我局2002年电网运行状况，现将整定情况和有关内容汇编成册，提供给调度、保护和有关部门，以便了解和掌握保护整定情况，共同搞好系统安全运行工作。 一、整定基本原则及有关规定 （一）本整定运行规定是按国家电力行业标准“3—110KV电网继电保护装置整定运行规程”和“大型发电机变压器继电保护整定计算导则”的配制整定原则，以及结合芜湖电网运行具体情况编制而成。 （二）反映的保护快速性主要依靠系统装设的快速保护，包括主变纵差、光纤纵差、母差和无延时的保护段以及主变纵差停用时缩短高压侧后备时间定值来实现，而继电保护的选择性（非越级跳闸）往往也建立在上述措施上。 因此要求各部门、各级领导特别要注重提高快速保护的投入率。 （三）确定合理的运行方式是改善保护性能、充分发挥保护装置效益的关键，继电保护整定计算以常见的运行方式为依据，所谓常见的运行方式，系指正常运行方式和一回线或一台主变检修的正常检修运行方式。 保护整定计算时，一般只考虑常见的运行方式下，一回线或一个元件发生故障，保护仍能正确动作。 1. 发电厂控制在预定的大、小方式范围内（见开机方式）。 接地方式见中性点接地方式说明。 2．对于有两台变压器的220KV变电所，系统保护一般按两台主变220KV侧并列，110KV侧分列运行为正常方式整定，一般不考虑两台主变110KV侧合环运行方式。 3．对于高压等级为110KV的变电所，不考虑低压合环方式。考虑检修与故障两种状态的重迭出现，但不考虑多重重迭，对于极少见的特殊方式，采取特殊处理。 （四）我局电网经多年扩建、改造，系统网络加强，继电保护配制较为先进完善。近年内投运的新设备保护配制均为双重化微机保护，因此整定中尽可能加强主保护（指母差、纵差），简化后备保护。 由于微机保护的大量投入，提高了运行人员调试保护装置的精确性和判断故障的快速性、准确性。 （五）速断保护严格按不伸出线路末端整定（线路变压器组除外）。其它段保护按选择性和灵敏性的要求逐级配合整定（另序Ⅲ段整定值一般不超过300A）。 （六）由于主变纵差保护停用,高压侧后备保护改0.2秒时，必须与相应快速保护配合，因此相邻线无时限保护、母差不能再停。同时0.2秒保护可能伸入相邻线而丧失选择性。 （七）故障类型 原则上以单一设备常见故障为计算依据。不进行复杂故障计算。 （八）110KV和35KV线路普遍采用三相重合闸方式，重合时间分别为1.5秒和3.0秒。 （九）对于相间距离、接地距离、方向另序电流等保护分别与原理相同的保护逐级配合整定，上下级不同原理的保护，则按公式转换后再进行。 （十）110KV保护与220KV电网保护关系 220KV变压器的110KV总开关相间及另序保护按省局下达的继电保护限额整定。如有配合问题，则备案。