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。
与选择性构成了一对尖锐矛盾。
通过整定计算协调。
4．可靠性：不误动、不拒动
由保护的配置、原理、质量决定。
误动、拒动，从后果危害程度看，拒动危害大 提高可靠性问题转化为解决拒动问题
解决办法是保护双重化（即每个保护对象，提供两个独立保护）。
1）对于中低压系统，如110kV系统或厂用电系统，辐射型结构，一般是采用反应单侧电气量保护，当地、远方构成双重化。
这种双重化的特点是：
动作慢（缺点）
可以解决保护拒动或者断路器拒动。（优点）
2) 对于高压系统（220kV，同步运行系统，存在稳定性问题）或者需快速切除
故障的系统，采用全线速动保护，采用反应两侧电气量保护，当地配置两套独立保护。
这种双重化的特点是：
动作快（优点）
无法解决DL拒动，要加失灵保护。（缺点）
注意：双重化解决拒动，放大了误动。
5．结论：
1）了解四性本来的含义。
2）四性之间不是孤立的、静止的，相互之间是关联的、矛盾的。在实际工作中应根据具体情况，具体处理。
3）软件的定位理解，软件是一个工具，可以帮助提高计算的效率和准确性，但软件代替不了人，在处理上述问题时，人是第一位的。
标幺值计算
一、定义
有名值计算缺点： a)不同电压等级反复折算
b)不易形成相对的概念
一般电力系统的各种计算，包括潮流计算、短路计算、整定计算，都采用标幺值计算。
标幺值定义＝基准下的有名值 / 基准值。
二、基准值选取
三相电力系统中，计算涉及的电气量有：
S ：视在功率
U ：线电压 ?I ： 相电流
Z ：相阻抗
?计算标幺值时，上述各电气量均需确定基准值：B S 、B U 、B I 、B Z ?
B S B U B I B U B I B Z
?所以基准值只取定其中两个，另外的可以算出来，一般的取法是：
B S =100MVA 或 1000MVA ；B U ，然后计算出B I 、B Z
B I
B ； B Z
B
＝2B B U S
另，上述两式相除，得到：
U *=I *Z *
S *=U *I *
可以看出采用标幺值计算： 1）计算关系保持不变。 2）三相单相。
三、标幺值计算
计算标幺值需注意，电力系统是多电压等级，其中功率守恒，S 不存在折算，而U 、I 、Z ，存在折算。 1）按定义计算：
B S =100MVA
如：取定
?B I 、B Z （220kV ）
B U =220kV
对于35kV 系统的阻抗，其标幺值计算，首先将其有名值折算到220kV ， 再除以基准值，如下式：
Z *2
(35)2
(35)(35)220(
)35kV B
B
Z Z K
Z Z =
= 其计算过程是对分子折算。 2） 先算各电压等级基准值，再算标幺值
B S =1000MVA B I B(35)I 取定 ? ?
B U =220kV B Z B(35)Z
Z *(35)(35)
(35)2
(35)/kV kv kV B kV B Z Z Z Z K =
=
其过程是对分母折算，现场常用方法。
3）工程算法（近似）
实际的系统中，由于电力传送过程中，在线路上的压降使得受端电压变低。而运行要求受端母线电压达到额定，为此，送端往往变压器额定电压 按设计。这样就使得同一个电压等级下，出现不同的额定电压，基准应如何取 工程上，取平均： B U =
1.1Ue+Ue
2
==Uav 即在同一电压等级中，忽略Ue 的差别，统一成Uav 。 基准：B S =100 or 1000MVA
500 525
220 231
B U =Uav 110 115 ? B I ，B Z
35 37 10
如：220kV 等级设备其 Ue=242kV ， 阻抗值为Z ，
则：Z *B
Z
Z =
而不必考虑 Ue 和B U 不同的折算。 这就是实际工作中通行的标幺值计算方法，也是规程规定的算法，也是整定计算软件采用的算法。
元件各序等值计算
一、设备类型：
发电机、变压器、线路、电抗器、 电容器、母线、开关、刀闸
有阻抗元件
按阻抗：
无阻抗元件
两端
按端点：三端
四端
二、等值原因
不对称故障计算→对称分量法，把故障点的不对称电气量分解为三个对称的分量，电力系统基本可看成是一个线性系统，这样故障后的状态就可分解为单独在各序分量作用下的序网。先在序网中进行求解，再合成。
A A A A
B C
= + +
C B C B B C
1 2 0
所以必须首先研究在正序、负序、零序分量作用下，每个元件呈现什么阻抗特性，等值?阻抗支路。
序阻抗的概念：序阻抗是针对三相而言的。
正序阻抗＝正序电压/正序电流
负序阻抗＝负序电压/负序电流
零序阻抗＝零序电压/零序电流
三、主要元件等值 1．输电线路及电缆
单导线—地回路，相－地回路。 整个回路阻抗：L Z =R++g
l '
g
D r （Ω/km ），叫做自阻抗。
其中，R —直流电阻，'r —计算半径，g D
两导线的自阻抗L Z 同上，同时交流系统两导线间存在互阻抗，计算方法为：
M Z =+g
l g
av
D D
其中，av D
1）正序参数
所谓线路的正序阻抗，就是施加三相正序电流，产生三相正序电压，用一相电压除以一相电流得到的阻抗，就是正序阻抗，显然三相的正序阻抗是相同的。可用试验方法计算，末端短路，首端正序加压。
其中，D av = 2）负序：
显然其分析过程与结论，与正序完全一样，21Z Z = 。 3）零序：
所谓线路的零序阻抗，就是施加三相零序电流，产生三相零序电压，用一相电压除以一相电流得到的阻抗，就是零序阻抗，显然三相的零序阻抗是相同的。可用试验方法计算，末端短路，首端零序加压。 4）实际应用：
a) 1Z 、2Z 、0Z 均已知 Ω/km
b) 未知，可用软件计算
得到线路全长的正序后，再计算其标幺，112S Z Z U
B B
l =
注：输电线路的正零序阻抗不相等，这个特点导致输电线路出现零序补偿系数的概念。
2．变压器
1）正序及负序：
对于单相变压器，其等值如图：
电力系统：三相变压器，每相之间没有互感。 a ． 三相两绕组变压器
在三相正序作用下，三相的磁通也是正序，0=Φ+Φ+Φc b a ，所以三个单相变压器组、三相三柱式、三相四柱式、三相五柱式等形式是一样的，等效于三个单相变压器，在正序分量作用下，用一相电压除以一相电流得到阻抗即是变压器的正序阻抗，显然三相是一样的。
X lc =I X +'II X
原付边的R 分量很小，一般忽略，而励磁电抗一般是漏抗的几百倍，所以等效为开路。
Z 1 =X K ，通过短路试验确定Z 1。
付边三相短路，原边施加三相正序电压，直至电流达到额定，记录电压。
再折算到统一基准标幺，2
2K B
B 1 2 K K B B e e e e
U U U Z S X = X = = U / = U Z S S S
b ．三绕组
三相三绕组变压器，在三相正序作用下，也等效于三个单相三绕组变压器，在正序分量作用下，用一相电压除以一相电流得到阻抗即是变压器的正序阻抗，显然三相是一样的。
II I
III
等效电路如图，忽略励磁支路后是一个由三个支路构成的三端元件，下一步就是如何确定三个支路的阻抗。方法仍然是通过短路试验。 转化成统一标幺下，同上。 同理 负序
注：I ）由于变压器阻抗数值较大，可考虑2
B
Ue (
)U 折算。
II) 各侧容量不等时，注意折算。
2）变压器零序等值
同样参照单相变压器，但注意零序的特点： a) 结构形式
三相三柱式，不通Xec
三相四柱式
零序电流 零序磁通 三相五柱式 Xec
三个单相变
电力系统中最常见的是三相三柱式变压器，在考虑其零序等值时， X L c 不
能简单地处理为开路，其数值大约是8到10倍的漏抗。等值处理可按三种方法：
实测
按与正序相等（认为励磁支路开路）
总之，结构形式决定了变压器零序等效电路的励磁支路。
b）接线形式：Y，△，
零序电流的特点决定了其只能通过大地构成回路。
对于Y、△，显然是不通的，等效为开路。
对于Yn，则要看变压器付边零序电流是否能流通。
对于三绕组，情况一样。
三绕组变压器（以及四绕组Y0/Y0/Y/△）接线方式一般肯定有一个△绕组（改善电压波形质量），同时高压侧是大电流接地系统 Y0 。最常
见：Y0/Y0/△，通常通过实验方法实测确定零序参数。
I加零序电压，II开路 A= X I + X III
I 开路，II加压 B= X II + X III
I 加压，II短路 C= X I + X II || X III
I 短路，II加压 D= X II + X I || X III
然后三个式子联立，解出各侧阻抗，在归算到统一基准下的标幺。3．发电机
发电机是一个有源元件、两端元件。
负序： X2 近似X2 = X1
零序： Xo Xo = ，但中性点不接地，不考虑。
4．系统
是一个等值概念，将一个电网向某个母线（节点）等值而出现的，在等值过程中考虑运行方式，正序和零序会出现最大和最小参数。
X 1min X 1max X 0min X 0max
系统是怎么等值来的 如：
等值到M 母线
正序：1d T1L1min 11
X (X ''X )X 32
=++，三机全开，双回线运行。
1d T L1max X =X ''+X +X ，开一机，单回线运行。
负序同上
零序：与变压器接地方式有关，两台主变接地
注：发电机端电压往往是非标的：10、13、17、21，计算时，不能按向就近的电
压等级靠，而是要默认以这个额定电为一个新的电压等级。
5．电容器
三相之间无互感。 串补、并补、已知C 。
6．电抗器
三相之间无互感。 串、并、已知 K X 、e I 、e U
小结：1）各序等值实际就是确定各序等效阻抗支路及其参数。
2）折算到统一标幺。
不对称故障计算
单相 K(1）
断相 （纵向）短路 K I d （横向）
两相 K(2)
K(3)
一、原理（求解方法）
?根据故障类型在故障点各序电气量之间的关系→复合序网。 ?计算出故障点各序电气量。
?计算全网各序电气量。
以最典型的两侧电源线路系统为例，如图，在线路D 点发生不对称故障。
二、各种不对称故障故障点电气量计算
1）K(A)
故障点边界条件： A U =0 B C I =I =0
.
I
A1
=.I A2＝.
I A0 由此可知，三个序网是串联的。
1E ∑ 可得故障点各序电流及电压： A1U 、A2U 、A0U 故障点电压向量图如图。 U A1 U C2 U B2
U C1 U B1 U A0 U A2 U C U B
2）K(BC)
.
B U =.
C U 可得故障点的各序电流、电压。
3）K(B,C)
故障点边界条件：A I =0 .
.B C U =U =0 显然，其序网是并联的。
可得故障点的各序电流、电压。
三、保护安装处电气量计算
保护安装处（M 处）电气量 → 在各序网中先求出。 ∴ .
.
.
.
.
.
.
A A1A2A0fh d1d20d0I I I +I =I +C1I +C2I +C I =+ ..
fh A I +I =? → 故障分量（突变量） 同理：.A fh U U +ΔU = 讨论：
1）故障后的状态 = 正常状态 + 故障附加状态 2） 关于正常负荷状态的考虑
从计算的角度，忽略负荷（规程上规定），按空载下进行计算。
对于单侧电源系统，空载是指无负荷电流，比如低压馈供网、发电厂厂用电就是这种情况。
对于双侧电源系统，空载是指两侧电源电势同相位。
3）关于C1和C2：
一般而言，全系统中各元件Z 1=Z 2， 120C C C ≠ 。 K(2)，保护处与故障点电流特征相同（不考虑负荷）。 K(1)，保护处与故障点电流特征不同。 K ，保护处与故障点电流特征不同。
这就是为什么用软件计算时保护安装处电流量会与习惯上的故障特征不同的原因。
4）线路故障母线电压计算通式：
M D
一般零序阻抗按3倍的正序阻抗考虑，零序补偿系数
23
之所以这样，根本原因是输电线路的正零序阻抗不同。
5） 单侧电源系统（厂用电系统）故障计算
情况更加简单，不需分配，故障点的电流量就是保护安装处的电流量。 6）运行方式对保护安装处流过短路电流大小的影响
系统物理连接确定后，实际运行有各种各样方式。一般大方式是指电源多，连接紧密，发生短路后，短路点的电流大；小方式是指电源少，连接不紧密，发生短路后，短路点的电流小。对于保护安装处而言，不同的方式下同一个短路点其短路电流的大小也不同，需具体情况具体分析，如上图保护1，正方向短路流过最大短路电流的方式显然是三机、双回线运行的方式，正方向短路流过最小短路电流的方式显然是单机、单回线运行的方式；但是对于保护2，正方向短路流过最大短路电流的方式应当是三机、单回；正方向短路流过最小短路电流的方式显然是单机、双回线运行的方式。对于环网，与双回线类似，要具体情况具体分析。
7）短路容量
在继电保护整定时，经常会遇到短路容量的概念。
短路容量是指在某点发生三相短路后，流过短路点的总功率。如图：
显然，短路容量 S = 3U*I = 3E 1Σ*I = E 1Σ* E 1Σ / Z 1Σ
对于标幺形式，S = 1/Z 1Σ ,即短路容量与节点等值阻抗是倒数关系，所以，已知短路容量可求得等值阻抗，反之亦然。
同时，短路容量经常用来校核开关的开断能力。对于单电源辐射网，可用于校核母线上各出线的开关（因为最严重的情况就是出线出口处三相故障）。对于环网，则是计算开断某个支路后的短路容量，用来校核该支路的开关。 为简化计算，软件一般是直接在该点做K(1)故障，同时计算出该点的正序、负序、零序等值阻抗，也就知道了短路容量。短路容量概念扩展到零序，也就有了零序短路容量的概念。 8） 关于短路计算的进一步说明
需说明的是，上述故障分析实际上是基于稳态分析为前提的，短路电流也只是针对稳态电流分量而言的。事实上，任何情况下的短路总是伴随暂态过程的。 对于无穷大系统的短路，短路电流包含稳态基波电流，还有衰减的非周期分量，最后过渡到稳态基波电流。
对于同步发电机的短路，短路电流的周期分量和非周期分量都是衰减的，周期性分量一开始是次暂态电流，过渡到暂态电流，最后过渡到稳态基波电流。
E 1Σ
E
1Σ
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 ；
继电保护科学和技术是随电力系统的发展而发展起来的。电力系统发生短路是不可避免的，为避免发电机被烧坏发明了断开短路的设备，保护发电机。由于电力系统的发展，熔断器已不能满足选择性和快速性的要求，于1890年后出现了直接装于断路器上反应一次电流的电磁型过电流继电器。19世纪初，继电器才广泛用于电力系统保护，被认为是继电保护技术发展的开端。1901年出线了感应型过电流继电器。1908年提出了比较被保护元件两端电流的电流差动保护原理。1910年方向性电流保护开始应用，并出现了将电流与电压相比较的保护原理。1920年后距离保护装置的出现。1927年前后，出现了利用高压输电线载波传送输电线路两端功率方向或电流相位的高频保护装置。1950稍后，提出了利用故障点产生的行波实现快速保护的设想。1975年前后诞生了行波保护装置。1980年左右工频突变量原理的保护被大量研究。1990年后该原理的保护装置被广泛应用。与此同时，继电保护装置经历了机电式保护装置、静态继电保护装置和数字式继电保护装置三个发展阶段。20世界50年代，出现了晶体管式继电保护装置。20世纪70年代，晶体管式保护在我国被大量采用。20世纪80年代后期，静态继电保护由晶体管式向集成电路式过度，成为静态继电保护的主要形式。20世纪60年代末，有了用小型计算机实现继电保护的设想。20世纪70年代后期，出现了性能比较完善的微机保护样机并投入系统试运行。80年代，微机保护在硬件结构和软件技术方面已趋成熟。进入90年代，微机保护以在我国大量应用。20世纪90年代后半期，继电保护技术与其他学科的交叉、渗透日益深入。为满足电网对继电保护提出的可靠性、选择性、灵敏性、速动性的要求，充分发挥继电保护装置的效能，必须合理的选择保护的定值，以保持各保护之间的相互配合关系。做好电网继电保护定值的整定计算工作是保证电力系统安全运行的必要条件。 电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断注入新活力。未来继电保护的发展趋势是向计算机化、网络化保护、控制、测量、数据通信一体化智能化发展。 随着电力系统的高速发展和计算机技术、通信技术的进步，继电保护技术面临着进一步发展的趋势。其发展将出现原理突破和应用革命，发展到一个新的水平。这对继电保护工作者提出了艰巨的任务，也开辟了活动的广阔天地。
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。
三、分析计算题 3在图1所示网络中的AB 、BC 、BD 、DE 上均装设了三段式电流保护；保护均采用了三相完全星形接法；线路 AB 的最大负荷电流为200A ，负荷自启动系数 1.5ss K =， 1.25I rel K =， 1.15II rel K =， 1.2III rel K =，0.85re K =，0.5t s ?=； 变压器采用了无时限差动保护；其它参数如图所示。图中各电抗值均已归算至115kV 。试计算AB 线路各段保护的启动电流和动作时限，并校验II 、III 段的灵敏度。 X X 1s = 图1 系统接线图 图2系统接线图 3答：（1）短路电流计算。选取图 3中的1K 、2K 、3K 点作为计算点。 2 K 3 图3 三相短路计算结果如表1所示。 表1 三相短路计算结果 （2）电流保护I 段 (3).1 1.max 1.25 1.795 2.244(kA)I I set rel K I K I ==?，10()I t s = （3）电流保护II 段 (3).3 2.max 1.25 1.253 1.566(kA)I I set rel K I K I ==?，.1.3 1.15 1.566 1.801(kA)II II I set rel set I K I ==? 灵敏度校验：(2) (3)1.min 1.min 1.438(kA)K K I =，(2)1.min .1.1 1.4380.7981.801II K sen II set I K I ==，不满足要求。 与保护3的II 段相配合：保护3的II 段按可伸入变压器而不伸出变压器整定。 (3) .3 3.max 1.150.499 0.574(kA)II II set rel K I K I ==?，.1.3 1.150.574 0.660(kA)II II II set rel set I K I ==? 灵敏度校验：(2)1.min .1 .1 1.438 2.1790.660II K sen II set I K I ==，满足要求。
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：
电厂继电保护整定计算管理系统 摘要:本文介绍、分析了电厂继电保护整定计算特点及现状,提出了针对电厂继电保护实际情况,基于面向对象技术、数据库技术和图形化界面的电厂继电保护整定管理的软件系统,提出了基于保护装置的整定方法,阐述了该系统的设计思想、功能以及主要特点。 关键词: 继电保护计算保护装置整定管理 1 引言 随着继电保护技术的飞速发展,微机保护的装置逐渐投入使用,由于生产厂家的不同、开发时间的先后,微机保护呈现丰富多彩、各显神通的局面,但基本原理及要达到的目的基本一致.发电厂继电保护的整定计算与定值管理是一项重要的基础技术工作,其内容繁杂、技术要求高,现阶段的手工整定计算和人工管理远远不能满足电力安全生产的要求。电力系统继电保护的计算机整定计算已发展得相当成熟,定值管理也逐步数据库化。 目前,整定计算软件普遍采用的方法是整定原则程序法,就是根据应用要求归纳总结所有可能涉及到的整定原则,再按照这些整定原则进行编程实现。因此,本文介绍一种采用面向对象技术和数据库技术,基于保护装置整定的继电保护计算及管理软件。该软件结合了保护装置的不同特点,实现了保护定值与保护装置的统一,具有较强的通用性和实用性,提高了电力系统继电保护运行管理水平。 2 系统核心思想介绍 2.1基于保护装置的整定计算 实际上,根据保护原理整定得到的定值还往往不是保护装置的定值,只是整定工作的一个环节,或者说只是所需定值的一部分,而整定计算的最终目的是得到保护装置所需的全部的、直接用于输入装置的定值,所以采用面向保护装置整定的思想是完整的解决方案,更接近于整定工作的本质需求。 面向保护装置整定的基本思想是:首先选定某一保护装置或添加一种新的保护装置,设置该保护装置的类型(线路保护、变压器保护、母线保护),并选定该保护装置所包含的功能(如:变压器差动保护、变压器后备保护、瓦斯保护…),软件针对用户定制好的保护装置自动进行整定,得到默认定值单模板下的定值单;用户可以根据需要,修改定值单模板,定制个性化模板;也可以导入以前使用的word格式或excel格式的定值单模板,稍加修改即可。 随着发电系统的发展,继电保护新装置的发展速度很快,保护装置生产厂家多、品种繁。特别是进入微机保护时代后,同一电压等级同一元件的保护装置整定的定值项目不统一,不同厂家的不同电压等级、不同元件的保护装置定值项目
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
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
发电厂继电保护整定计算原则及整定方法探析 发表时间：2019-01-08T17:12:28.043Z 来源：《电力设备》2018年第24期作者：付树强 [导读] 摘要：随着电力系统的快速发展和全国联网的形成，大型发电机组在电力系统中的作用越来越重要，同时对大型发电机组继电保护的要求也越来越高，大型发电机组继电保护正确、合理的整定计算是提高其应用水平和保证其正确动作的关键和重要环节。 （国家能源集团国神河曲发电有限公司山西河曲 036500） 摘要：随着电力系统的快速发展和全国联网的形成，大型发电机组在电力系统中的作用越来越重要，同时对大型发电机组继电保护的要求也越来越高，大型发电机组继电保护正确、合理的整定计算是提高其应用水平和保证其正确动作的关键和重要环节。由于继电保护整定计算是一项系统性工程，本文将简要论述发电厂继电保护整定计算的特点、基本思想及方法，全面总结河曲电厂一、二期工程电气继电保护整定计算工作取得的经验和存在的问题，并结合河曲电厂继电保护整定计算工作实践进行了专题论述。 关键词：继电保护；整定计算 1 正确的电厂继电保护整定计算工作的必要性 继电保护是电力系统不可分割的一部分，是构成电力系统安全稳定运行的主要防线之一，为此继电保护必须满足“可靠性、选择性、灵敏性、速动性”四个基本要求，除了“可靠性”要依赖继电保护装置本身之外，“选择性、灵敏性、速动性”均取决于保护的定值是否正确、合理，因此做好电厂继电保护定值的整定计算工作是保证电厂安全运行、保证设备安全的必要条件。 2 电厂继电保护整定计算工作与电网整定计算工作的比较及其自身的特点 电力系统由发电、输变电、用电三个环节构成，也可简单地分为电厂和电网。相应地，根据应用对象继电保护也分为电网保护（线路保护）和电厂保护（元件保护）。 发电厂继电保护整定计算是继电保护工作重要组成部分，通常高压母线、主变零序及以外设备的继电保护整定计算属系统部分；高压母线以内设备的继电保护整定计算属电厂部分。两者间有共同之处，都应严格遵循继电保护选择性、速动性、灵敏性、安全可靠性要求的原则。两者间更多的是要相互配合并构成统一的整体，主要围绕着发电厂的发电机、主变压器及厂用系统、自动装置等电气设备元件继电保护（自动装置）的整定计算。本质上讲，电网保护和电厂保护的定值整定计算是相同的，首先研究保护对象发生故障后出现的特征量的变化规律，设计一种自动装置——继电保护，反映该特征量，当特征量达到预定的定值，装置自动动作于断路器切除故障对象。而为了保证继电保护的每一次动作严格地满足选择性、灵敏性、速动性的要求，每种保护的定值需遵循一定的原则进行计算，即整定原则。但是由于保护对象的差别，电厂保护和电网保护在形式上有明显的不同，相对于电网保护种类少、整定原则较规范而言，电厂保护具有明显的特点。 数量多——完整的发电机保护数量多达20种以上种类杂——除了反映工频量的保护外，还有反映非工频量的保护、反映非电量的保护主保护以差动保护为主——差动保护本身具有选择性好、灵敏度高的优点，由于电厂各电气元件两侧电气量易于获得，差动保护在电厂得到广泛应用。 厂用电保护配合复杂——厂用电接线复杂，保护之间的配合难以满足要求；而且大型电动机的自启动电流对保护整定的影响更加严重。 3 电厂继电保护整定计算工作基本思想和基本方法 电厂继电保护整定计算工作的任务就是对各种短路故障和不正常工况进行模拟计算和分析，结合保护装置原理和被保护设备电气特性，为电厂各种继电保护装置给出整定值，使保护装置能满足一次设备和系统的安全运行要求。下面结合河曲电厂一、二期工程继电保护整定计算的工作实际，将基本的整定计算步骤简要介绍如下： 首先需要掌握发电厂主电气系统、厂用系统及所有电气设备情况并建立资料档案，绘制标有主要电气设备参数和电流互感器TA、电压互感器TV变比和等级（5P、10P或TP）的主系统接线图。绘制标有主要电气设备参数和TA、TV变比的高、低压厂用系统接线图。收集全厂电气设备所有电气参数，按发电机、主变压器、高压厂用变压器、低压厂用变压器、电抗器、高压电动机、低压电动机等电气设备分门别类建立参数表。收集全厂电气设备继电保护用TA、TV的型号变比、容量、饱和倍数、准确等级、二次回路的最大负载，建立TA、TV参数表。掌握发电厂内所有高、低压电动机在生产过程中机械负荷的性质（过负荷可能性、重要性），并分类立表。收集并掌握主设备及厂用设备继电保护配置图。收集并掌握主设备和厂用设备继电保护原理展开图与操作控制回路展开图、厂用系统程控联锁图等。收集并掌握主设备及厂用设备与汽轮机、锅炉、电气保护有关的联锁图。收集并掌握主设备及厂用设备继电保护及自动装置的技术说明书、使用说明书及调度下发的最新系统阻抗。 第二步是绘制全厂电气设备等效阻抗图。计算全厂所有主设备、厂用设备的等效标么阻抗并建表。绘制标么阻抗的等效电路图。绘制并归算至各级母线的电源等综合阻抗图（图中标有等效计算阻抗）。绘制并计算不对称短路电流用的正、负、零序阻抗及各序综合阻抗图。 第三步与所在部门（调度部门、值长组、电气运行）确定各种可能的运行方式。根据运行方式确定河曲电厂为大方式选择为系统最大，四台机组运行，厂用电由高厂变供电；小方式选择为系统最小，三台机全停，厂用电由启备变供电。 第四步是进行短路故障计算，编制短路电流计算书。短路电流计算是整定计算工作的重要内容，短路计算的结果是整定定值、保证上下级配合和校验灵敏度的重要参数。短路计算一般采用基于标么值的运算曲线法，通过人工计算得到各个故障点的短路电流，在条件允许时可以借助成熟的整定计算软件进行计算，最后将两种方法得到的计算结果进行比较验证已确保短路电流计算结果的准确性从而得到各个故障点的实际短路电流。 第五步是保护定值的整定，编制定值整定计算书及保护定值通知单。整定计算顺序。计算时可先由400V低压厂用电气设备的整定计算开始，然后逐级从低压厂用变压器、高压电动机、高压厂用变压器向电源侧计算，最后整定计算主设备中发电机变压器组的保护；也可首先计算主设备中发电机变压器组的保护，然后计算厂用系统的继电保护，最后修正主设备的后备保护整定值，并完善整套定方案。 4 河曲电厂继电保护整定计算工作取得的经验 继电保护整定计算工作不只是一项单纯的计算工作，而实际上是一项复杂的系统工程。在整定计算过程中不断积累经验，灵活运用一定的整定技巧，对提高整定计算工作效率和保证计算结果准确都具有重要意义。下面简要介绍一下河曲电厂继电保护整定计算工作中积累
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。
矿井供电系统继电保护配置 与整定计算规范 1范围 本标准规定了矿井供电系统的线路、变压器、电动机的继电保护配置及定值整定计算的原则、方法和具体要求。 本标准适用于矿井供电系统的线路、变压器、电动机的继电保护运行整定。 本标准以微机型继电保护装置为主要对象，对于非微机型装置可参照执行。 2规范性引用文件及参考文献 2.1 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。 《煤矿安全规程》国家安全生产监督管理总局国家煤矿安全监察局2011年版 《矿山电力设计规范》GB50070-2009 中华人民共和国住房和城乡建设部中华人民共和国国家质量监督检疫总局 《煤矿井下供配电设计规范》GB50417-2007 中华人民共和国建设部《煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则》原煤炭部煤生字[1998]第237号 《继电保护及安全自动装置技术规程》GB/T 14285—2006 中华人民共和国国家标准化委员会 《3-110kv电网继电保护装置运行整定规程》DL/T 584—2007 中华人民共和国国家发展和改革委员会 2.2参考文献 《煤矿电工手册》第二分册：矿井供电（上）（下）1999年2月第1版 3.术语与定义 3.1 进线开关：指变电所进线开关。 3.2 出线开关：指变电所馈出干线开关。 3.3 负荷开关：指直接控制电动机、变压器的高压开关。 3.4 母联开关：指变电所高压母线分段开关。 3.5 配合 电力系统中的保护互相之间应进行配合。根据配合的实际情况，通常可将之分为完全配合、不完全配合、完全不配合三类。 完全配合：指需要配合的两保护在保护范围和动作时间上均能配合，即满足
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
220KV 系统介绍 KV 220系统由水电站1W ，2W 和两个等值的KV 220系统1S 、2S 通过六条KV 220线 路构成一个整体。整个系统最大开机容量为MVA 29.1509，此时1W 、2W 水电厂所有机组、变压器均投入，1S 、2S 两个等值系统按最大容量发电，变压器均投入；最小开机容量位MVA 77,1007,此时1W 厂停MVA 302 机组，2W 厂停MVA 5.77机组一台，1S 系统发电容量为MVA 300，2S 系统发电容量为MVA 240。KV 220系统示意图如图1.1所示。 1.2 系统各元件主要参数 (1) 发电机参数如表1.1所示： 表1.1 发电机参数 图1.1 220kV 系统示意图
电源 总容量（MVA ） 每台机额定 功率（MVA ） 额定电压 （kV ） 额定功 率因数 cos φ 正序 电抗 最大 最小 W 1厂 295.29 235.29 235.29 15 0.85 0.35 2*30 11 0.83 0.25 W 2厂 310 232.5 4*77.5 13.8 0.84 0.3 S 1系统 476 300 115 0.5 S 2系统 428 240 115 0.5 对水电厂12 1.45X X =，对于等值系统12 1.22X X = (2) 变压器参数如表1.2所示： 表1.2 变压器参数 变电站 变压器容 量（MVA ） 变比 短路电压（%） Ⅰ－Ⅱ Ⅰ－Ⅲ Ⅱ－Ⅲ
A 变 20 220/35 10.5 B 变－1 240 220/15 12 B 变－2 60 220/11 12 C 变 3*120 220/115/3 5 17 10.5 6 D 变 4*90 220/11 12 E 变 2*120 220/115/3 5 17 10.5 6 (3) 输电线路参数 KM AB 60=，上端KM BC 250=，下端KM BC 230=，KM CD 185=，KM CE 30=， KM DE 170=；KM X X /41.021Ω==，103X X =，080=ΦL 。 (4) 互感器参数 所有电流互感器的变比为5/600，电压互感器的变比为100/220000。由动稳定计算结果，最大允许切除故障时间为S 2.0。 2 整定计算 2.1 发电机保护整定计算
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
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。