110KV 主变压器综合保护整定原则
主变差动保护里主要包括有差动速断、比例制动差动、二次谐波系数、平衡系数等定值。主要计算过程：
1、收集主变容量、额定电压、额定电流及TA 变比等参数；
2、了解保护装置原理，确认保护是发展变化 高压还是低压侧为基准侧；
3、看图确认电流互感器的二次接线方式；
4、注意主变投运后带负荷检查电流相量。 举例说明：
变压器铭牌额定容量31.5MVA ，TA 二次额定电流5A ，高压侧额定电压110KV ，高压侧TA 变比400/5，低压侧额定电压6.3KV ，低压侧TA 变比3000/5，变压器一次接线方式Y/△-11， TA 二次接线高低压均采用星形接线。 1、变压器额定电流计算：
1） 计算变压器各侧额定电流
e
e 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 H LH H e He n I I ..=
=165.4/80=2.067A M LH M e Me n I
I ..==??? L
LH L
e Le n I I ..=
=2886/600=4.81A 式中：H e I .——高压一次额定电流, He I ——高压二次额定电流
H LH n .—高压侧
CT 变比,
保护定值的确定
1、差动电流速断保护
按躲过变压器空载投入时励磁涌流和外部短路时流入保护的最大不平衡电流整定
一般取： I dz =KI e /n 式中：I dz ：差电流速断的动作电流
I e ：为保护基准侧额定电流；德威特公司的差动保护是以低压侧为基准侧）
K ：倍数 6300KVA 及以下 7~12 6300~31500KVA 4.5~7.0 40000~120000KVA 3.0~6.0 120000KVA 2.0~5.0 2、纵差保护
1） 纵差保护最小动作电流的整定 最小动作电流应大于变压器额定负载时的不平衡电流 I dz.min =K K (K c +ΔU+Δm)I e /n 式中： I e ：变压器的额定电流 n ：电流互感器的变比 K K ：可靠系数，取1.3~1.5
K c ：电流互感器的比误差，10P 型取0.03×2，5P 型和TP 型取0.01×2
ΔU：变压器调压引起的误差，取调压围中偏离额定值的最大值
Δm：由于电流互感器变比未完全匹配产生的误差，一般取0.05
在工程实用整定计算中可选取I dz.min=（0.3~0.5）I e/n。
2）比率制动系数K的整定
纵差保护的动作电流应大于外部短路时流过差动回路的不平衡电流。
I bph=(K fzq K tx K c+ΔU+Δm)I K.max/n
式中：K tx：电流互感器的同型系数，K tx=1.0
I K.max：外部短路时，最大穿越短路电流周期分量
K fzq：非周期分量系数，两侧同为TP级电流互感器取1.0，两侧同为P级电流互感器取1.5~2.0。
ΔU：变压器调压引起的误差，取调压围中偏离额定值的最大值
Δm：由于电流互感器变比未完全匹配产生的误差，一般取0.05
K K：可靠系数，取1.3~1.5
差动保护的动作电流
I dz.max =K K I bph.max
最大制动系数
K max= I dz.max/ I zd.max
当I zd.max =I K.max 时，K max = K K I bph.max / I K.max 式中： I K.max ：最大短路电流
在工程实用整定计算中可选取K=0.3~0.8
二折线
注：当采用三折线比率制动差动保护时，比率制动由两部分组成；无制动部分和比率制动部分，三折线比率制动差动保护具有较高的灵敏度和抗区外故障CT 饱和的能力。如下图所示：
I dz I I I I ZD
K 1
K 2
推荐定值：
差动速断： Csdi=（6-8）Ie 差动启动值： cdi=(0.3—0.5)Ie
差动拐点1制动电流定值： I1=(0.5--0.8)Ie 差动拐点2制动电流定值： I2=（2-3）Ie 差动谐波制动系数
0.12—0.2
差动比例制动系数K1 0.3—0.5
差动比例制动系数K2 0.5—0.7
平衡系数：以主变低压侧二次电流为基准，根据实际情况计算3）二次谐波制动比的整定
一般取：12%~20%，整定后可进行若干次空投试验，保护不误动即认为所选定值正确。
4）涌流间断角整定
闭锁角可取：60°~70°（现在很少采用）
其他厂家差动保护定值举例（法国AREVA保护）
先看下面定值单
这个是法国AREVA差动保护P632的定值，P632也是采用双折线比率差动
一、电动机综合保护整定原则 1、差动电流速断保护 按躲过电动机空载投入时最大暂态电流引起的不平衡电流最大外部以及短路时的不平衡电流整定整定 一般取： I dz=KI e/n 式中：I dz：差电流速断的动作电流 I e：电动机的额定电流 K：一般取8~10 2、纵差保护 1）纵差保护最小动作电流的整定最小动作电流应大于电动机启动过程中时的不平衡电流 I dz.min=K KΔmI e/n 式中： I e：电动机的额定电流 n：电流互感器的变比 K K：可靠系数，取3~4 Δm：由于电流互感器变比未完全匹配产生的误差，一般取0.1 在工程实用整定计算中可选取I dz.min=（0.3~0.6）I e/n。 2）比率制动系数K 按最大外部短路电流下差动保护不误动的条件，计算最大制动系数 K =K K K fzq K tx K c 式中： K tx：电流互感器的同型系数，K tx=0.5 K K：可靠系数，取2~3 K c：电流互感器的比误差，取0.1 K fzq：非周期分量系数，取1.5~2.0 计算值K max=0.3，但考虑电流互感器的饱和和暂态特性畸变的影响，在工程实用整定计算中可选取K=0.3~0.6 3、电流速断保护 整定原则：躲过电动机启动时的产生的最大电流，但在正常运行中又要有足够的灵敏度； 1）Izd = K K.Istart K为可靠系数,一般地Kk=1.3 Istart为电动机启动的最大电流，该电流值可以通过启动电机时记录保护中记录的最大电流取得；或根据动机标称启动电流得到；
2）若Istart不好确定时，可根据下面推荐进行计算Istart； 单鼠笼: Istart=(6~7)Ie 双鼠笼: Istart=(4~5)Ie 绕线式: Istart=(3~4)Ie Idz=K*Izd 电动机启动过程中K=1，启动结束后K=0.5； 即当电动机启动完成后速断定值自动降低为原定值的50％。可有效地防止启动过程中因启动电流过大引起的误动，同时还能保证正常运行中保护有较高的灵敏性。 3）速断动作时间tsd 根据现场运行经验，一般取取tsd =0.05s 4、电动机启动时间tqd 按电动机的实际启动时间并留有一定裕度整定，可取tqd =1.2倍实际启动时间。（10-15S） 5、负序过流保护 负序动作电流I2dz，按躲过正常运行时允许的负序电流整定 一般地： 保护断相和反相等严重不平衡时，可取I2dz =（0.6~0.8）Ie 作为灵敏的不平衡保护时，可取I2dz =（0.2~0.4）Ie 6、接地保护 保护装置的一次动作电流，按躲过被保护分支外部单相接地故障时，从被保护元件流出的电容电流及按最小灵敏系数1.25整定 Idz ≥Kk Icx Idz ≤(Ic∑-Icx)/1.25 式中： 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 Kk：可靠系数，可取Kk=4~5 7、过热保护 动作判据： (1) 电动机发热时间常数 I1 电动机实际运行电流的正序分量 I2 电动机实际运行电流的负序分量 Ie 电动机实际额定电流 Ieq 电动机实际运行电流的等效电流，计算方法动作见（2）； t 电动机过热实际时间，计算方法见动作判据（1）；
10kV配电线路保护的整定计算 10kV配电线路的特点10kV配电线路结构特点是一致性差，如有的为用户专线，只接带一、二个用户，类似于输电线路；有的呈放射状，几十台甚至上百台变压器T接于同一条线路的各个分支上；有的线路短到几百m，有的线路长到几十km；有的线路由35kV变电所出线，有的线路由110kV变电所出线；有的线路上的配电变压器很小，最大不过100kV A，有的线路上却有几千kV A的变压器；有的线路属于最末级保护，有的线路上设有开关站或有用户变电所等。2问题的提出对于输电线路，由于其比较规范，一般无T接负荷，至多有一、二个集中负荷的T接点。因此，利用规范的保护整定计算方法，各种情况均可一一计算，一般均可满足要求。对于配电线路，由于以上所述的特点，整定计算时需做一些具体的特殊的考虑，以满足保护"四性"的要求。3整定计算方案我国的10kV配电线路的保护，一般采用电流速断、过电流及三相一次重合闸构成。特殊线路结构或特殊负荷线路保护，不能满足要求时，可考虑增加其它保护(如：保护Ⅱ段、电压闭锁等)。下面的讨论，是针对一般保护配置而言的。(1)电流速断保护：由于10kV线路一般为保护的最末级，或最末级用户变电所保护的上一级保护。所以，在整定计算中，定值计算偏重灵敏性，对有用户变电所的线路，选择性靠重合闸来保证。在以下两种计算结果中选较大值作为速断整定值。①
按躲过线路上配电变压器二次侧最大短路电流整定。实际计算时，可按距保护安装处较近的线路最大变压器低压侧故障整定。Idzl=Kk×Id2max 式中Idzl-速断一次值Kk-可靠系数，取1.5 Id2max-线路上最大配变二次侧最大短路电流②当保护安装处变电所主变过流保护为一般过流保护时(复合电压闭锁过流、低压闭锁过流除外)，线路速断定值与主变过流定值相配合。Ik=Kn×(Igl-Ie) 式中Idzl-速断一次值Kn-主变电压比，对于35/10降压变压器为3.33 Igl-变电所中各主变的最小过流值(一次值) Ie-为相应主变的额定电流一次值③特殊线路的处理：a．线路很短，最小方式时无保护区；或下一级为重要的用户变电所时，可将速断保护改为时限速断保护。动作电流与下级保护速断配合(即取1.1倍的下级保护最大速断值)，动作时限较下级速断大一个时间级差(此种情况在城区较常见，在新建变电所或改造变电所时，建议保护配置用全面的微机保护，这样改变保护方式就很容易了)。在无法采用其它保护的情况下，可靠重合闸来保证选择性。b．当保护安装处主变过流保护为复压闭锁过流或低压闭锁过流时，不能与主变过流配合。c．当线路较长且较规则，线路上用户较少，可采用躲过线路末端最大短路电流整定，可靠系数取1.3～1.5。此种情况一般能同时保证选择性与灵敏性。d．当速断定值较小或与负荷电流相差不大时，应校验速断定值躲过励磁涌流的能力，且必须躲过励磁涌流。④灵敏度校验。按最小运行方式下，线路保护范围不小于线路长度的15%整定。允许速断保护保护线路全长。Idmim(15%)/Idzl≥1
变压器定值整定说明 注：根据具体保护装置不同，可能产品与说明书有不符之处，以实际产品为主。 差动保护 （1）、平衡系数的计算 1 2 3 4 5 侧的二次电流。如果按上述的基准电流计算的平衡系数大于4，那么要更换基准电流I b，直到平衡系数满足 0.1 I n 为变压器的二次额定电流， K rel 为可靠系数，K rel =1.3—1.5； f i(n)为电流互感器在额定电流下的比值误差。f i(n)=±0.03（10P ），f i(n)=±0.01（5P ） ΔU 为变压器分接头调节引起的误差（相对额定电压）； Δm 为TA 和TAA 变比未完全匹配产生的误差，Δm 一般取0.05。 一般情况下可取： I op.0=（0.2—0.5）I n 。 （3） I res.0（4） a I Δm 2=0.05； b 、 式中的符号与三圈变压器一样。 最大制动系数为： K res.max =res unb.max rel I I K Ires 为差动的制动电流，它与差动保护原理、制动回路的接线方式有关，对对于两圈变压器I res = I s.max 。 比率制动系数： K= res.max res.0res.max op.0res.max /I I -1/I I -K 一般取K=0.5。 （5）、灵敏度的计算 在系统最小运行方式下，计算变压器出口金属性短路的最小短路电流I s.min ,同时计算相应的制动电流I res ；在动作特性曲线上查出相应的动作电流I op ；则灵敏系数K sen 为： K sen = op I I 要求K sen ≥（6）（7 式中：I K I e （81、低电压的整定和灵敏度系数校验 躲过电动机自起动时的电压整定： 当低电压继电器由变压器低压侧电压互感器供电时， U op=(0.5～0.6)U n 当低电压继电器由变压器高压侧电压互感器供电时， U op=0.7U n 灵敏系数校验 微机保护装置定值整定原则 一、线路保护测控装置 装置适用于10/35kV的线路保护，对馈电线，一般设置三段式电流保护、低周减载、三相一次重合闸和后加速保护以及过负荷保护，每个保护通过控制字可投入和退出。为了增大电流速断保护区，可引入电压元件，构成电流电压连锁速断保护。在双电源线路上，为提高保护性能，电流保护中引入方向元件控制，构成方向电流保护。其中各段电流保护的电压元件和方向元件通过控制字可投入和退出。 （一）电流速断保护（Ⅰ段） 作为电流速断保护，电流整定值I dzⅠ按躲过线路末端短路故障时流过保护的最大短路电流整定，时限一般取0～0.1秒，写成表达式为： I dzⅠ=KI max I max =E P/(Z P min+Z1L) 式中:K为可靠系数，一般取1.2～1.3; I max为线路末端故障时的最大短路电流; E P 为系统电压； Z P min为最大运行方式下的系统等效阻抗； Z1为线路单位长度的正序阻抗； L为线路长度 （二）带时限电流速断保护（Ⅱ段） 带时限电流速断保护的电流定值I dzⅡ应对本线路末端故障时有不小于1.3～1.5的灵敏度整定，并与相邻线路的电流速断保护配合，时限一般取0.5秒，写成表达式为： I dz.Ⅱ=KI dzⅠ.2 式中:K为可靠系数，一般取1.1～1.2; I dzⅠ.2为相邻线路速断保护的电流定值 （三）过电流保护（Ⅲ段） 过电流保护定值应与相邻线路的延时段保护或过电流保护配合整定，其电流定值还应躲过最大负荷电流，动作时限按阶梯形时限特性整定，写成表达式为： I dz.Ⅲ=K max｛I dzⅡ.2 ,I L｝ 式中:K为可靠系数，一般取1.1～1.2; I dzⅡ.2为相邻线路延时段保护的电流定值; I L 为最大负荷电流 （四）反时限过流保护 由于定时限过流保护（Ⅲ段）愈靠近电源，保护动作时限愈长，对切除故障是不利的。为能使Ⅲ段电流保护缩短动作时限，第Ⅲ段可采用反时限特性。 反时限过电流保护的电流定值按躲过线路最大负荷电流条件整定，本线末端短路时有不小于1.5的灵敏系数，相邻线路末端短路时,灵敏系数不小于1.2,同时还要校核与相邻上下一级保护的配合情况。 变压器综合保护整定原则 1、差动电流速断保护 按躲过变压器空载投入时励磁涌流和外部短路时流入保护的最大不平衡电流整定一般取：dz e I KI n = 式中：dz I ：差动电流速断的动作电流 e I ：变压器的额定电流 K ：倍数 6300KVA 及以下 712: 630031500KVA : 4.57.0: 40000120000KVA : 3.0 6.0: 120000KVA 2.0 5.0: 2、纵差保护 1）纵差保护最小动作电流的整定 最小动作电流应大于变压器额定负载时的不平衡电流.min ()dz K c e I K K U m I n =+?+? 式中：e I ：变压器的额定电流 n ：电流互感器的变比 K K ：可靠系数，取1.3 1.5: c K ：电流互感器的比误差，10P 型取0.032?，5P 型和TP 型取0.012? 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 m ?：由于电流互感器变比未完全匹配产生的误差，一般取0.05 在工程实用整定计算中可选取().min 0.30.5dz e I I n =: 2）比率制动系数K 的整定 纵差保护的动作电流应大于外部短路时流过差动回路的不平衡电流。 .max ()bph fzq tx c K I K K K U m I n =+?+? 式中：tx K ：电流互感器的同型系数， 1.0tx K = .max K I ：外部短路时，最大穿越短路电流周期分量 fzq K ：非周期分量系数，两侧同为TP 级电流互感器取1.0，两侧同为 P 级电流互感器取1.5 2.0:。 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 m ?：由于电流互感器变比未完全匹配产生的误差，一般取0.05 K K ：可靠系数，取1.3 1.5: 差动保护的动作电流 .max .max dz K bph I K I = 最大制动系数 max .max .max dz zd K I I = 当.max .max zd K I I =时，max .max .max K bph K K K I I = 式中：.max K I ：最大短路电流 在工程实用整定计算中可60o 选取0.3 1.0K =: 3）二次谐波制动比的整定 一般取：15%20%: 4）涌流间断角的整定 闭锁角可取：6070o o : 主变非电量保护整定原则 1 适用范围 适用于110kV、35kV变电站主变非电量保护的整定。 2 规范性引用标准 下列标准和文献中的条款通过本原则的引用而成为本原则的条款。凡是注明日期的引用文件，其随后的所有修改单(不包括勘误的内容）或修订版本均不适应于本原则。凡是不注明日期的引用文件，其最新版本适用于本原则。 DL/T 540—1994 QJ-25、50、80型气体继电器检验规程 DL/T 572—1995 电力变压器运行规程 QG/YW-SC-20-2008 云南电网变压器（高压电抗器）非电量保护管理规定（修编） 3 整定原则 3.1 本体及有载调压开关气体继电器 3.1.1 应在定值通知单中注明轻瓦斯发信、重瓦斯跳闸（跳各侧断路器）。 3.1.2 气体继电器动作于信号的容积整定和动作于跳闸的流速整定参照DL/T 540—1994第 4.2、4.3 条设置。 ※DL/T 540—1994 QJ-25、50、80型气体继电器检验规程 4.2动作于信号的容积整定 继电器气体容积整定要求继电器在250～300ml范围内可靠动作。试验时可用调整开口杯另一侧重锤的位置来改变动作容积，重复试验三次，应能可靠动作。 4.3动作于跳闸的流速整定 4.3.1继电器流速整定范围 QJ-25型：连接管径25mm，流速范围1.0m/s。 QJ-50型：连接管径50mm，流速范围0.6～1.2m/s。 QJ-80型：连接管径80mm，流速范围0.7～1.5m/s。 4.3.2继电器动作流速整定值 继电器动作流速整定值以连接管内的流速为准，可根据变压器容量、电压等级、冷却方式、连接管径等不同参数按表1数值查得；流速整定值的上限和下限可根据变压器容量、系统短路容量、变压器绝缘及质量等具体情况决定。 表1 变压器容量 (kV A)继电器型号 连接管内径 (mm) 冷却方式 动作流速整定值 (m/s) 1000及以下QJ-50φ50自然或风冷0.7～0.8 1000～7500QJ-50φ50自然或风冷0.8～1.0 7500～10000QJ-80φ80自然或风冷0.7～0.8 10000以上QJ-80φ80自然或风冷0.8～1.0 200000以下 QJ-80φ80强迫油循环 1.0～1.2 200000及以上QJ-80φ80强迫油循环 1.2～1.3 500kV变压器QJ-80φ80强迫油循环 1.3～1.4 有载调压变压器 (分接开关用) QJ-25φ25 1.0 4.3.3流速试验方法 继电器动作流速整定值试验是在专用流速校验设备上进行的，以相同连接管内的稳态动作流速为准，重复试验三次，每次试验值与整定值之差不应大于0.05m/s，亦可用间接测量流速的专用仪器测试流速。调节继电器弹簧的长度，可改变动作流速整定值。 4.3.4流速试验设备 继电器流速整定可在固定式流速校验台上进行检验，亦可用携带式间接测量流速的校验装置(如流速测量尺)进行测试。 2三段式电流保护的整定计算 1、瞬时电流速断保护 整定计算原则：躲开本条线路末端最大短路电流 整定计算公式： 式中： Iact——继电器动作电流 Kc——保护的接线系数 IkBmax——最大运行方式下，保护区末端B母线处三相相间短路时，流经保护的短路电流。 K1rel——可靠系数，一般取1.2～1.3。 I1op1——保护动作电流的一次侧数值。 nTA——保护安装处电流互感器的变比。 灵敏系数校验： 式中： X1— —线 路的 单位 阻抗， 一般 0.4Ω /KM； Xsmax ——系统最大短路阻抗。 要求最小保护范围不得低于15%～20%线路全长，才允许使用。 2、限时电流速断保护 整定计算原则： 不超出相邻下一元件的瞬时速断保护范围。所以保护1的限时电流速断保护的动作电流大于保护2的瞬时速断保护动作电流，且为保证在下一元件首端短路时保护动作的选择性，保护1的动作时限应该比保护2大。故： 式中： KⅡrel——限时速断保护可靠系数，一般取1.1～1.2； △t——时限级差，一般取0.5S； 灵敏度校验： 规程要求： 3、定时限过电流保护 定时限过电流保护一般是作为后备保护使用。要求作为本线路主保护的后备 以及相邻线路或元件的远后备。 动作电流按躲过最大负荷 电流整定。 式中： KⅢrel——可靠系数，一般 取1.15～1.25； Krel——电流继电器返回系数，一般取0.85～0.95； Kss——电动机自起动系数，一般取1.5～3.0； 动作时间按阶梯原则递推。 灵敏度分别按近后备和远后备进行计算。 式中： Ikmin——保护区末端短路时，流经保护的最小短路电流。即：最小运行方式下，两相相间短路电流。 要求：作近后备使用时，Ksen≥1.3～1.5 作远后备使用时，Ksen≥1.2 110KV 主变压器综合保护整定原则 主变差动保护里主要包括有差动速断、比例制动差动、二次谐波系数、平衡系数等定值。主要计算过程： 1、收集主变容量、额定电压、额定电流及TA 变比等参数； 2、了解保护装置原理，确认保护是发展变化 高压还是低压侧为基准侧； 3、看图确认电流互感器的二次接线方式； 4、注意主变投运后带负荷检查电流相量。 举例说明： 变压器铭牌额定容量31.5MV A ，TA 二次额定电流5A ，高压侧额定电压110KV ，高压侧TA 变比400/5，低压侧额定电压6.3KV ，低压侧TA 变比3000/5，变压器一次接线方式Y/△-11， TA 二次接线高低压均采用星形接线。 1、变压器额定电流计算： 1） 计算变压器各侧额定电流 e e 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 H LH H e He n I I ..= =165.4/80=2.067A M LH M e Me n I I ..==??? L LH L e Le n I I ..= =2886/600=4.81A 式中：H e I .——高压一次额定电流, He I ——高压二次额定电流 H LH n .—高压侧CT 变比, 保护定值的确定 1、差动电流速断保护 按躲过变压器空载投入时励磁涌流和外部短路时流入保护的最大不平衡电流整定 一般取： I dz =KI e /n 式中：I dz ：差电流速断的动作电流 I e ：为保护基准侧额定电流；德威特公司的差动保护是以低压侧为基准侧） K ：倍数 6300KV A 及以下 7~12 6300~31500KV A 4.5~7.0 40000~120000KV A 3.0~6.0 120000KV A 2.0~5.0 2、纵差保护 1） 纵差保护最小动作电流的整定 最小动作电流应大于变压器额定负载时的不平衡电流 I dz.min =K K (K c +ΔU+Δm)I e /n 式中： I e ：变压器的额定电流 n ：电流互感器的变比 K K ：可靠系数，取1.3~1.5 K c ：电流互感器的比误差，10P 型取0.03×2，5P 型和TP 型取0.01×2 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 ； 主变零序保护的配置原则 110kV直接接地电力网中低压侧有电源的变压器，中性点可能直接接地运行，也可能不接地运行。对这类变压器，应当装设反应单相接地的零序电流保护，用以在中性点接地运行时切除故障；还应当装设专门的零序电流电压保护，用以在中性点不接地运行时切除故障。（高压侧为单电源，低压侧无电源的降压变压器，不宜装设专门的零序保护）保护方式对不同类型的变压器又有所不同，下面分别予以说明。 一、全绝缘的变压器。 当变压器低压侧有电源且中性点可能不接地运行时，还应增设零序过电压保护。 全绝缘变压器为什么还要装设零序过电压保护?根据《电力设备过电压保护设计技术规程》SDJ 7-79，对于直接接地系统的全绝缘变压器，内过电压计算一般为3(——最高运行相电压)。当电力网中失去接地中性点并且发生弧光接地时，过电压值可达到3.0，因此一般不会使变压器中性点绝缘受到损害；但在个别情况下，弧光接地过电压值可达到3.5，如持续时间过长，仍有损坏变压器的危险。由于一分钟工频耐压大于等于3.0，所以在3.5电压下仍允许一定时间，装设零序过电压保护经0.5s延时切除变压器，可以防止变压器遭受弧光接地过电压的损害。其次，在非直接接地电力网中，切除单相接地空载线路产生的操作过电压，可能达到4.0及以上。电力网中失去接地中性点且单相接地时，以0.5s延时迅速切除低压侧有电源的变压器，还可以在某些情况下避免电力设备遭受上述操作过电压的袭击。此外，当电力网中电容电流较大时，如不及时切除单相接地故障，有发展成相间短路的可能，因此，装设零序过电压保护也是需要的。 在电力网存在接地中性点且发生单相接地时，零序过电压保护不应动作。动作值应按这一条件整定。当接地系数≤3时，故障点零电压小于等于0.6，因此，一般可取动作电压为180V。当实际系统中＜3时，也可取与实际值相对应的低于180V的整定值。 二、分级绝缘的变压器。对于中性点可能接地或不接地运行的变压器，中性点有两种接地方式：装设放电间隙和不装设放电间隙。这两种接地方式的变压器，其零序保护也有所不同。 1. 中性点装设放电间隙。放电间隙的选择条件是：在一定的值下，躲过单相接地暂态电压。一般≤3，此时，按躲过单相接地暂态电压整定的间隙值，能够保护变压器中性点绝缘免遭内过电压的损害，当电力网中失去接地中性点且单相接地时，间隙放电。 对于中性点装设放电间隙的变压器，要按本规范4.0.9条的规定装设零序电流保护，用于在中性点接地运行时切除故障。 此外，还应当装置零序电流电压保护，用于在间隙放电时及时切除变压器，并作为间隙的后备，当间隙拒动时用以切除变压器。 零序电流电压保护由电压和电流元件组成，当间隙放电时，电流元件动作；拒动放电时，电压元件动作。电流或电压元件动作后，经0.5s时限切除变压器。 零序电压元件的动作值的整定与本条第一款零序过电压保护相同。 零序电流元件按间隙放电最小电流整定，一般取一次动作电流为100A。 采用上述零序电流保护和零序电流电压保护时，首先切除中性点接地变压器，当电力网中失去接地中性点时，靠间隙放电保护变压器中性点绝缘，经0.5s延时再由零电流电压保护切除中性点不接地的变压器。采用这种保护方式，好处是比较简单，但当间隙拒动时，则靠零序电流电压保护变压器，在0.5s期间内，变压器要随内过电压，如系间歇电弧接地，一般过电压值可达3.0，个别情况下可达3.5，变压器有遭受损害的可能性。 2. 中性点不装设放电间隙。对于中性点不装设放电间隙的变压器，零序保护应首先切除中性点不接地变压器。此时，可能有两种不同的运行方式：一是任一组母线上至少有一台中性点接地变压器，二是一组母线上只有中性点不接地变压器。对这两种运行方式，保护方 一. 主变压器系统参数 （一） 主变压器系统参数 （二）主变压 器比率制动差动保护 1、主变压 器差动： 主变压器高压侧TA 变比600/1； 主变压器低压侧TA 变比6000/1。 (1) 主变压器各侧一次额定电流： 高压侧： A U S I n b n n b 3.286242 3120000 311=?== 式中： U b1n 为主变压器高压侧额定电压;S n 为主变压器额定容量。 低压侧： A U S I n b n n b 65985 .103120000 311=?== 式中: U b1n 为主变压器低压侧额定电压；S n 为主变压器额定容量。 (2) 主变压器各侧二次额定电流： 高压侧： A n I I blh n b n b 477.01600286.3 12=== （n blh 为主变压器高压侧TA 变比600/1）。 低压侧： A n I I b l h n b n b 1.11 00 606598 12=== （n blh 为发电机机端TA 变比6000/1） 。 (3)高压侧平衡系数计算 3307.11 /60001 /060.10.5324231H 1=?=?= TAL TAH nL n phL n n U U K 其中，nH U 1为主变压器高压侧额定电压，nL U 1为主变压器低压侧额定电压，TAL n 为低压侧CT 变比， TAH n 为高压侧CT 变比。 (4) 差动各侧电流相位差与平衡补偿 主变压器各侧电流互感器二次均采用星形接线。 (5) 纵差保护最小动作电流的整定。最小动作电流应大于主变压器额定负载时的不平衡电流，即 Iop. min=Krel(Ker+ △m)I N /na= 2（0.1+0.02）X1.1=0.264 Iop.min 一般取0.2~0.3I N 式中:I N —主变压器额定电流; na —电流互感器的变比; Krel —可靠系数，取1. 5～2,取2； Ker —TA 综合误差取0.02 (6)起始制动电流Ires.o 的整定。起始制动电流宜取 Ires.o ＝（0.7～1.0）I N /na=0.8X1.1=0.88（A ） (7)动作特性折线斜率S 的整定。纵差保护的动作电流应大于外部短路时流过差动回路的不平衡电流。主变压器种类不同，不平衡电流计算也有较大差别， 双绕组主变压器 Iunb.max=(KapKccKer+△U+△m)Ik. max /na=（1X1X0.1+0.05+0.05）X 43936/6000 =1.464A 式中:Ker , △U , △m , na 的含意同式(5)，但Ker=0.1; Kcc —电流互感器的同型系数，Kcc=1. 0; 变压器主保护定值整定计算 以下差动保护采用二次谐波制动，以二圈变压器为例,所有计算均为向量和。 ①不平衡电流产生的原因和消除方法： a．由变压器两侧电流相位不同而产生的不平衡电流； （Y/Δ-11）Y.d11 接线方式——两侧电流的相位差30°。 消除方法：相位校正。 * 二次接线调整 变压器Y侧CT（二次侧）：Δ形。Y.d11 变压器Δ侧CT（二次侧）：Y形。Y.Y12 * 微机保护软件调整 b．由计算变比与实际变比不同而产生的不平衡电流； c．由两侧电流互感器型号不同而产生的不平衡电流；(CT变换误差) d．由变压器带负荷调整分接头而产生的不平衡电流；(一般取额定电压) e．暂态情况下的不平衡电流； 当变压器电压突然增加的情况下(如:空载投入,区外短路切除后). 会产生很大的励磁涌流.电流可达2-3 In，其波形具有以下特点 * 有很大的直流分量.(80%基波) * 有很大的谐波分量,尤以二次谐波为主.(20%基波) * 波形间出现间断.(削去负波后) 可采用二次谐波制动，间断角闭锁，波形对称原理 f．并列运行的变压器，一台运行，当令一台变压器空投时会产生和应涌流 所谓“和应涌流”就是在一台变压器空载合闸时，不仅合闸变压器有励磁涌流产生，而且在与之并联运行的变压器中也出现涌流现象，后者就称为“和应涌流”。其波形特点与励磁涌流差不多。 4、主变保护整定计算 （1）计算变压器两侧额定一次电流 —该侧CT变比。 注意：Kjx只与变压器本身有关，而与保护装置的CT接线形式无关。传统的差动保护装置中，变压器Ｙ形绕组侧的CT多采用△接线，新的微机型差动保护装置中，变压器Ｙ绕组侧的CT可以采用Ｙ接线，微机型差动保护在装置内部实现了CT的△接线，因此在保护定值计算时可完全等同于外部△接线。 对于Ｙ/△-11接线方式：Ia`=Ia - Ib,Ib`= Ib - Ic, Ic `= Ic –Ia 对于Ｙ/△-1接线方式：Ia`=Ia - Ic,Ib`= Ib - Ia, Ic `= Ic - Ib （3）计算平衡系数 设变压器两侧的平衡系数分别为和，则： ①降压变压器：选取高压侧（主电源侧）为基本侧，平衡系数为 Kh=1 Kl=Inh`/Inl` ②升压变压器：选取低压侧（主电源侧）为基本侧，平衡系数为 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： 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，800KVA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＜1000KVA：200±10%cm3；S b在1000～15000KVA：250±10%cm3；S b在15000～100000KVA：300±10%cm3；S b＞100000KVA：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：I dz=K k×I(3)dmax2 继电器动作电流： 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 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： 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；I1e—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： 其中：I(2)dmin1—变压器一次最小两相短路电流；I dzj —速断保护动作电流值；K i—电流互感器变比 4、过电流保护整定计算公式： （1）继电器动作电流： 其中：K k—可靠系数，取2～3（井下变压器取2）。K jx —接线系数，接相上为1，相差上为 I1e—变压器一次侧额定电流；K f—返回系数，取0.85；K i—电流互感器变比 （2）过流保护灵敏系数校验： 其中：I(2)dmin2—变压器二次最小两相短路电流I dzj —过流保护动作电流值；K i—电流互感器变比； K u—变压器的变比 过流保护动作时限整定：一般取1～2S。 5、零序过电流保护整定计算公式： （1）动作电流： 其中：K k—可靠系数，取2。 电动机综合保护整定原则 1、差动电流速断保护 按躲过电动机空载投入时最大暂态电流引起的不平衡电流最大外部以及短路时的不平衡电流整定整定 一般取：I dz=KI e/n 式中：I dz：差电流速断的动作电流 I e：电动机的额定电流 K：一般取8~10 2、纵差保护 1）纵差保护最小动作电流的整定最小动作电流应大于电动机启动过程中时的不平衡电流 I dz.min=K KΔmI e/n 式中：I e：电动机的额定电流 n：电流互感器的变比 K K：可靠系数，取3~4 Δm：由于电流互感器变比未完全匹配产生的误差，一般取0.1 在工程实用整定计算中可选取I dz.min=（0.3~0.6）I e/n。 2）比率制动系数K 按最大外部短路电流下差动保护不误动的条件，计算最大制动系数 K =K K K fzq K tx K c 式中：K tx：电流互感器的同型系数，K tx=0.5 K K：可靠系数，取2~3 K c：电流互感器的比误差，取0.1 K fzq：非周期分量系数，取1.5~2.0 计算值K max=0.3，但考虑电流互感器的饱和和暂态特性畸变的影响，在工程实用整定计算中可选取K=0.3~0.6 3、电流速断保护 整定原则：躲过电动机启动时的产生的最大电流，但在正常运行中又要有足够的灵敏度； 1）Izd = K K.Istart K为可靠系数,一般地Kk=1.3 Istart为电动机启动的最大电流，该电流值可以通过启动电机时记录保护中记录的最大电流取得；或根据动机标称启动电流得到；2）若Istart不好确定时，可根据下面推荐进行计算Istart； 单鼠笼: Istart=(6~7)Ie 双鼠笼: Istart=(4~5)Ie 绕线式: Istart=(3~4)Ie Idz=K*Izd 电动机启动过程中K=1，启动结束后K=0.5； 即当电动机启动完成后速断定值自动降低为原定值的50％。可有效地防止启动过程中因启动电流过大引起的误动，同时还能保证正常运行中保护有较高的灵敏性。 3）速断动作时间tsd 根据现场运行经验，一般取取tsd =0.05s 变压器纵差动保护动作电流的整定原则是什么? .(1)大于变压器的最大负荷电流； (2)躲过区外短路时的最大不平衡电流； (3)躲过变压器的励磁涌流。 39．什么是自动重合闸？电力系统为什么要采用自动重合闸？ 答：自动重合闸装置是将因故障跳开后的断路器按需要自动投入的一种自动装置。 电力系统运行经验表明，架空线路绝大多数的故障都是瞬时性的，永久性故障 一般不到10%。因此，在由继电保护动作切除短路故障之后，电弧将瞬间熄灭， 绝大多数情况下短路处的绝缘可以自动恢复。因此，自动将断路器重合，不仅 提高了供电的安全性，减少了停电损失，而且还提高了电力系统的暂态稳定水 平，增大了高压线路的送电容量。所以，架空线路要采用自动重合闸装置。 什么是主保护、后备保护、辅助保护？ 答：主保护是指能满足系统稳定和安全要求，以最快速度有选择地切除被保护设备和线路故障的保护。 后备保护是指当主保护或断路器拒动时，起后备作用的保护。后备保护又分为 近后备和远后备两种：（1）近后备保护是当主保护拒动时，由本线路或设备的 另一套保护来切除故障以实现的后备保护（2）远后备保护是当主保护或断路器 拒动时，由前一级线路或设备的保护来切除故障以实现的后备保护. 辅助保护是为弥补主保护和后备保护性能的不足，或当主保护及后备保护退出 运行时而增设的简单保护。 、何谓主保护、后备保护？何谓近后备保护、远后备保护？(8分) 答：所谓主保护是指能以较短时限切除被保护线路（或元件）全长上的故障的保护装置。 （2分） 考虑到主保护或断路器可能拒动而配置的保护，称为后备保护。（2分） 当电气元件的主保护拒动时，由本元件的另一套保护起后备作用，称为近后备。（2分） 当主保护或其断路器拒动时，由相邻上一元件的保护起后备作用称为远后备。（2分）对继电保护装置有哪些基本要求？ 答：根据继电保护装置在电力系统中所担负的任务，继电保护装置必须满足以下四个基本要求：选择性、快速性、灵敏性、可靠性。 微机保护硬件系统通常包括哪几部分？ 答：（1）数据采集单元，即模拟量输入系统； （2）数据处理单元，即微机主系统； （3）数字量输入/输出接口，即开关输入输出系统； （4）通信接口。 为什么差动保护不能代替瓦斯保护？ 答：瓦斯保护能反应变压器油箱内部的任何故障，如铁芯过热烧伤，油面降低等，但差动保护对此反应。又如变压器绕组发生少数线匝的匝短路，虽然短路匝内 短路电流很大会造成局部绕组严重过热产生强烈的油流向油枕方向冲击，但相 电流上却并不大，因此差动保护没有反应。但瓦斯保护对此却能灵敏地反应， 这就是差动保护不能代替瓦斯保护的原因。 继电保护整定原则 一、线路保护 1、差动电流速断保护： 躲过设备启动时最大暂态电流引起的不平衡电流、最大外部短路时的不平衡电流。 2、纵差保护： 纵差保护最小动作电流的整定按躲过设备启动过程中时的不平衡电流。 （比率制动系数K：按最大外部短路电流下差动保护不误动的条件，计算最大制动系数。） 3、瞬时电流速断保护： 按躲过线路末端最大故障电流整定。 4、定时限电流速断保护： 按躲过相邻元件末端最大三相短路电流或相邻元件电流速断保护的动作电流配合，按两个条件中较大整定。 5、过电流保护： 按躲过分支线上设备最大起动电流之和来整定 6、过负荷保护： 按额定负荷电流整定 7、低电压保护： 按躲过保证设备起动时供电母线的最小允许电压，并计入可靠系数及电压继电器的返回系数。 8、过热保护： 过热保护涉及发热时间常数Tfr和散热时间Tsr二个定值。 发热时间常数Tfr 发热时间常数Tfr应由电动机制造厂提供，若制造厂没有提供该值，则可按估算方法进行。 散热时间Tsr 按电动机过热后冷却至常态所需时间整定。 8、接地保护： 按躲过外部最小单相接地故障电流。 （保护装置的一次动作电流，按躲过被保护分支外部单相接地故障时，从被保护元件流出的电容电流及按最小灵敏系数1.25整定。） 二、变压器保护整定原则 1、差动电流速断保护： 1）、躲开变压器的最大负荷电流。 2）、躲开外部短路时的最大不平衡电流。 3）、躲开变压器最大励磁涌流。 3、零序差动保护： 1）按躲过外部单相接地短路时的不平衡电流整定 2）按躲变压器低压侧母线三相短路电流整定 3）按躲过分支线上需要自起动的电动机的最大起动电流之和，即 4）低压侧零序过电流保护的整定计算 5）按躲过正常运行时变压器低压侧中性线上流过的最大不平衡电流 4、高压侧过负荷保护： 对称过负荷保护的动作电流，按躲过额定电流整定 一、说明：甘河变2＃主变保护为国电南瑞NSR600R，主变从 齐齐哈尔带出方式。 二、基本参数： 主变型号：SF7—12500/110 额定电压：110±2×2.5%/10.5KV 额定电流：65.6099/687.34A 短路阻抗：Ud% = 10.27 变压器电抗：10.27÷12.5=0.8216 系统阻抗归算至拉哈110KV母线（王志华提供）： 大方式：j0.1118 小方式：j0.2366 拉哈至尼尔基110线路：LGJ-120/36， 阻抗36×0.409/132.25＝0.1113 尼尔基至甘河110线路：LGJ-150/112， 阻抗112×0.403/132.25＝0.3413 则系统阻抗归算至甘河110KV母线： 大方式：0.1118+0.1113+0.3413＝0.5644 小方式：0.2366+0.1113+0.3413＝0.6892 CT变比： 差动、过流高压侧低压侧间隙、零序 1＃主变2×75/5 750/5 150/5 三、阻抗图 四、保护计算： （一）主保护（NSR691R）75/5 1.高压侧过流定值 按躲变压器额定电流整定 I dz.j =1.2×65.6099/0.85×15=6.1750A 校验：变压器10KV 侧母线故障灵敏度 I (2)d.min =0.866×502/（0.6892+0.8216）=287.7495A Klm=287.7495/6.2×15=3.0941>1.25 满足要求！ 整定：6.2A 2.桥侧过流定值 整定：100A 3.中压侧过流定值 整定：100A 4.低压侧过流定值 按躲变压器额定电流整定 I dz.j =1.2×687.34/0.85×150=6.4690A 校验：变压器10KV 侧母线故障灵敏度 I (2)d.min =0.866×5500/（0.6892+0.8216）=3152.6344A Klm=3152.6344/6.5×150=3.2335>1.5 满足要求！ 整定：6.5A 5.CT 断线定值. 整定范围0.1～0.3Ie (P167) 312500 8.66003112311065.60995 CTh K SN Ie A UL N IL N I N ??= = =??÷??÷ 取0.1Ie ＝8.6600×0.1＝0.866A 整定：0.8A 6.差动速断定值 躲变压器励磁涌流整定微机的保护整定计算原则
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