微機保護整定計算舉例

1、微機繼電保護整定計算舉例珠海萬力達電氣股份有限公司 保護整定計算舉例目 錄變壓器差動保護的整定與計算3線路保護整定實例710KV變壓器保護整定實例10電容器保護整定實例14電動機保護整定計算實例17電動機差動保護整定計算實例20繼電保護整定計算舉例變壓器差動保護的整定與計算以右側(cè)所示Y/Y/-11接線的三卷變壓器為例，設變壓器的額定容量為S(MVA)，高、中、低各側(cè)電壓分別為UH、UM、UL(KV)，各側(cè)二次電流分別為IH、IM、IL(A)，各側(cè)電流互感器變比分別為nH、nM、nL。一、 平衡系數(shù)的計算電流平衡系數(shù)Km、Kl其中：Uhe,Ume,Ule 分別為高中低壓側(cè)額定電壓（銘牌值） Kc

2、th,Kctm,Kctl分別為高中低壓側(cè)電流互感器變比二、 差動電流速斷保護差動電流速斷保護的動作電流應避越變壓器空載投入時的勵磁涌流和外部故障的最大不平衡電流來整定。根據(jù)實際經(jīng)驗一般?。篒sd（412）IebnLH。 式中：Ieb變壓器的額定電流；nLH變壓器電流互感器的電流變比。三、 比率差動保護比率差動動作電流Icd應大于額定負載時的不平衡電流，即IcdKkktx × fwcUfphIebnLH式中：Kk可靠系數(shù)，?。?.32.0）U變壓器相對于額定電壓抽頭向上（或下）電壓調(diào)整范圍,取U5%。Ktx電流互感器同型系數(shù)；當各側(cè)電流互感器型號相同時取0.5,不同時取1Fwc電流互感

3、器的允許誤差；取0.1fph電流互感器的變比（包括保護裝置）不平衡所產(chǎn)生的相對誤差取0.1；一般 Icd（0.20.6）IebnLH。四、 諧波制動比根據(jù)經(jīng)驗，為可靠地防止涌流誤動，當任一相二次諧波與基波之間比值大于15%20%時，三相差動保護被閉鎖。五、 制動特性拐點Is1IebnLHIs2（13）ebnLH Is1，Is2可整定為同一點。六、 最大制動系數(shù) K1，K2KK(U/2+I+m) 式中：U 變壓器分接頭調(diào)壓范圍，一般取0.2左右；I 過電流時電流互感器的誤差，一般取0.1左右；m 軟件對CT聯(lián)接組調(diào)整的誤差，一般取0.030.05左右； KK 可靠系數(shù)，一般取1.32.0左右。七

4、、 整定舉例已知變壓器參數(shù)如下：額定容量：31.5/20/31.5MVA變比：110±4×2.5%/38.5±2×2.5%/11kV接線形式：Y0/Y/-12-11，CT接線均接成星形高壓側(cè)CT變比：200/5中壓側(cè)CT變比：500/5低壓側(cè)CT變比：2000/5 根據(jù)以上參數(shù)，可知：Uhe=110kV, Kcth=200Ume=38.5kV,Kctm=500Ule=11kV, Kctl=2000l 額定電流計算 變壓器各側(cè)一次額定電流計算如下：IHe= 31.5×103 /(×110) = 165.33A IMe= 20000/(&

5、#215;38.5) = 299.92A ILe = 31500/(×11) = 1653.3A 則裝置內(nèi)部感受到的CT二次電流為： Ihe = IHe / nh =165.33/(200/5) = 4.133AIme= IMe / nm =299.92/(500/5) = 3A.Ile = ILe / nl =1653.3/(2000/5)= 4.133Al 動作門檻電流的計算ICD= KK（ktxfwcUfph）Ie = (0.20.5)Ie = (0.20.5)×4.133 = (0.82662.0666)取0.5倍為2.06A 式中:Ie 輸入裝置的額定電流。l 比

6、率制動系數(shù)的計算K1=2.0×(0.1/2+0.1+0.05)= 0.4。K2=0.6。l 二次諧波制動系數(shù)的確定（一般取值為0.150.20）K3= 0.15l 差動電流突變量啟動定值確定IQD= 1.5A。l 制動拐點Is1Ihe 4.13A Is22×Ihe 8.26Al 差動電流速斷定值確定ISD= 7×Ihe= 7×4.133= 29A。l 平衡系數(shù)的計算 Km = Kl = 其中: Uhe, Ume, Ule分別為高中低壓側(cè)額定電壓（銘牌值） Kh, Km, Kl分別為高中低壓側(cè)電流互感器變比 l CT接線要點在CT的接線上要注意，流向變壓器

7、方向為各側(cè)電流正方向！線路保護整定實例降壓變電所引出10KV電纜線路,線路接線如下圖所示:已知條件:最大運行方式下,降壓變電所母線三相短路電流為5500A,配電所母線三相短路電流為5130A，配電變壓器低壓側(cè)三相短路時流過高壓側(cè)的電流為820A。最小運行方式下,降壓變電所母線兩相短路電流為3966A,配電所母線兩相短路電流為3741A，配電變壓器低壓側(cè)兩相短路時流過高壓側(cè)的電流為689A。電動機起動時的線路過負荷電流為350A，10KV電網(wǎng)單相接地時最小電容電流為15A，10KV電纜線路最大非故障接地時線路的電容電流為1.4A。系統(tǒng)中性點不接地。A、C相電流互感器變比為300/5，零序電流互感

8、器變比為50/5。一、整定計算（計算斷路器DL1的保護定值）1、瞬時電流速斷保護瞬時電流速斷保護按躲過線路末端短路時的最大三相短路電流整定，保護裝置的動作電流 ，取110A保護裝置一次動作電流靈敏系數(shù)按最小運行方式下線路始端兩相短路電流來校驗：由此可見瞬時電流速斷保護不能滿足靈敏系數(shù)要求，故裝設限時電流速斷保護。2、限時電流速斷保護限時電流速斷保護按躲過相鄰元件末端短路時的最大三相短路時的電流整定，則保護裝置動作電流 ，取20A保護裝置一次動作電流靈敏系數(shù)按最小運行方式下線路始端兩相短路電流來校驗：限時電流速斷保護動作時間取0.5秒。（按DL2斷路器速斷限時0秒考慮，否則延時應為：t1=t2+

9、t）3、過電流保護過電流保護按躲過線路的過負荷電流來整定，則保護動作電流 ，取8A式中：Kn為返回系數(shù)，微機保護的過量元件返回系數(shù)可由軟件設定，一般設定為0.9。過電流保護一次動作電流保護的靈敏系數(shù)按最小運行方式下線路末端兩相短路電流來校驗在線路末端發(fā)生短路時,靈敏系數(shù)為在配電變壓器低壓側(cè)發(fā)生短路時,靈敏系數(shù)為保護動作延時應考慮與下級保護的時限配合，t1=t2+t，t取0.5秒。4、單相接地保護單相接地保護按躲過被保護線路最大非故障接地的線路電容電流整定并按最小靈敏系數(shù)1.25校驗。按躲過被保護線路電容電流的條件計算保護動作電流(一次側(cè)): (：可靠系數(shù)，瞬動取4-5，延時取1.5-2)此處按

10、延時1秒考慮，取2，則校驗靈敏度系數(shù)：=15/2.8=5.36>1.25注意：由于在很多情況下零序CT變比不明確，可以實測整定：從零序CT一次側(cè)通入2.8A電流，測零序CT二次側(cè)電流是多少，此電流即為微機保護零序定值。5、重合閘延時對架空線路還應考慮重合閘功能的使用，應整定的值只有一個重合閘延時。用戶根據(jù)慣例計算即可。6、低周減載低周減載需整定的值有：低周減載動作的頻率整定值：整定范圍（45-49.5）Hz，級差0.01 Hz低周減載動作的延時整定值：整定范圍（0-10）S，級差0.01 S滑差閉鎖定值：整定范圍（2-5）Hz /S。出廠前設定為3 Hz /S低周減載欠壓閉鎖值：整定范圍

11、（10-90）V， 級差0.01V低周減載欠流閉鎖值：整定范圍（0.2-5）A， 級差0.01A以上定值是用戶根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)計算或由上級調(diào)度下達的，不再舉例。上面講的“系統(tǒng)”可以是大系統(tǒng)，也可以是小系統(tǒng)，小到一個小變電所，只要變電所進線和出線回路均采用了微機保護即可。10KV變壓器保護整定實例10 / 0.4KV車間配電變壓器的保護。已知條件：變壓器為SJL1型，容量為630KVA，高壓側(cè)額定電流為36.4A，最大過負荷系數(shù)為3，正常過負荷系數(shù)為1.2。最大運行方式下變壓器低壓側(cè)三相短路時，流過高壓側(cè)的短路電流為712A。最小運行方式下變壓器高壓側(cè)兩相短路電流為2381A，低壓側(cè)兩相短路時流過高

12、壓側(cè)的短路電流為571A。最小運行方式下變壓器低壓側(cè)母線單相接地短路電流為5540A。變壓器高壓側(cè)A、C相電流互感器變比為100/5，低壓側(cè)零序電流互感器變比為300/5。一、整定計算1、高壓側(cè)電流速斷保護電流速斷保護按躲過系統(tǒng)最大運行方式下變壓器低壓側(cè)三相短路時，流過高壓側(cè)的短路電流來整定，保護動作電流 ，取55A保護一次動作電流電流速斷保護的靈敏系數(shù)按系統(tǒng)最小運行方式下，保護裝置安裝處兩相短路電流校驗電流速斷保護動作時限取0秒。2、高壓側(cè)過電流保護若考慮定時限，過電流保護按躲過可能出現(xiàn)的最大過負荷電流來整定，保護動動作電流 ，取7A式中：Kh為返回系數(shù)，微機保護過量元件的返回系數(shù)可由軟件設

13、定，被設定為0.9。保護動作一次電流過電流保護的靈敏系數(shù)按系統(tǒng)最小運行方式下，低壓側(cè)兩相短路時流過高壓側(cè)的短路電流進行校驗過電流保護動作時限取0.5秒（與下級保護動作時限相配合，考慮車間變壓器一般為末端負荷，故取0.5秒）。若考慮反時限，過電流定值一般按變壓器正常過載能力考慮，保護動作電流：，取3.16A保護動作一次電流：校驗靈敏度系數(shù)：反時限時間常數(shù)整定：按超過變壓器正常過載能力1.1倍過電流時，變壓器可運行600秒考慮，則：3、高壓側(cè)不平衡電流保護對于變壓器的各種不平衡故障（包括不平衡運行，斷相和反相），微機保護設置了不平衡電流保護。根據(jù)微機保護“不平衡電流保護”功能軟件的算法，一般我們推

14、薦保護定值為（0.60.8）Ieb，為防止變壓器空投時由于三相合閘不同期而引起誤動，推薦延時不小于0.2S。對本側(cè)，計算如下：，取1.46A保護一般動作電流：延時取0.5S。4、高壓側(cè)零序過電流根據(jù)規(guī)程規(guī)定，10KV/0.4KV變壓器高壓側(cè)不設零序保護。如果用戶需設此保護，則可能是系統(tǒng)接線較復雜，按規(guī)程規(guī)定應設零序，但規(guī)程程列舉的計算方法羅列了許多情況，本例不再一一列舉，用戶根據(jù)規(guī)程計算即可。5、低壓側(cè)零序過流保護可利用高壓側(cè)過電流保護兼作低壓側(cè)單相接地保護，如果校驗靈敏度不滿足要求，則應設低壓側(cè)零序過電流保護，計算如下：按以下兩個原則計算，比較后取較大值：躲過正常運行時中性線上最大不平衡電流

15、；與下線支線零序電流保護定值相配合。本例車間變壓器為末級負荷，故只計算即可。，取5A保護的一次動作電流保護的靈敏系數(shù)按最小運行方式下，低壓側(cè)母線或母干線末端單相接地時，流過高壓側(cè)的短路電流來校驗：低壓側(cè)單相接地保護動作時限取0.5秒。低壓側(cè)單相接地保護動作時限的整定原則：如果變壓器一次開關選擇的是F-C回路，則該時限的選擇應與熔斷器的熔絲熔斷時間相配合，即要在熔絲熔斷前動作。如果變壓器一次開關選擇的是斷路器，則與下一級出線的接地保護時間上配合，即大于下級出線接地保護的動作時限一個級差（0.5S）。本例變壓器為末級負荷，可選0.5S延時。6、瓦斯保護 變壓器應裝設瓦斯保護，其動作接點通過瓦斯繼電

16、器接點保護裝置開入量（本體保護）由保護裝置動作出口或發(fā)信號。電容器保護整定實例10KV、720Kvar電力電容器組的保護。已知條件：電容器為雙星形接線，單臺容量24Kvar,共30臺。電容器組額定電流為41.6A。最小運行方式下，電容器組首端兩相短路電流為2381A。10KV電網(wǎng)的總單相接地電容電流為10A。A、C相電流互感器變比為50/5，零序電流互感器變比為50/5，接于雙星形中性點的電流互感器變比為30/5，正常時中性點間的不平衡電流為1.4A。系統(tǒng)單相接地電流大于20A。一、整定計算1、 電流速斷保護按躲電容器充電電流計算，即，取21A 保護的一次動作電流按最小運行方式下，電容器組首端

17、兩相短路的短路電流校驗靈敏度動作時限可選速斷（0S）或0.2S延時。2、 過電流保護過電流保護按可靠躲過電容器組的額定電流整定，其保護動作電流 ，取7.3A式中：Kbw電容器波紋系數(shù)，取1.25；KK可靠系數(shù)，取1.25；Kf返回系數(shù)，取0.9。保護的一次動作電流過電流定值靈敏度計算公式為：則過電流保護的延時一般整定在0.2秒。3、 單相接地保護規(guī)程規(guī)定610KV系統(tǒng)單相接地電流大于20A，需設單相接地保護，并規(guī)定采用定時限零序過電流的動作電流按20A整定，即動作時限整定取0.3S（規(guī)程規(guī)定不超過0.5S）。 4、 不平衡電流保護不平衡電流保護定值按部分單臺電容器切除或擊穿后，故障相其余單臺電

18、容器所承受的電壓不長期超過1.1倍額定電壓的原則整定，同時還應可靠躲過電容器組正常運行時中性點間流過的不平衡電流，可按下式進行計算，取1.2A保護的一次動作電流過電流保護的靈敏系數(shù)按正常運行時中性點間的不平衡電流校驗不平衡電流保護動作時限取0.2秒。5、 過電壓保護過電壓保護按電容器端電壓不長時間超過1.1倍電容器額定電壓的原則整定，其動作電壓 過電壓保護動作時限取30秒。6、 欠電壓保護欠電壓保護定值應能在電容器所接母線失壓后可靠動作，而在母線電壓恢復正常后可靠返回，其動作電壓 低電壓保護的動作時間要求與本側(cè)出線后備保護時間配合，取2秒。7、 不平衡電壓一般設不平衡電流保護后不需再設不平衡電

19、壓保護。需設不平衡電壓保護定值的計算可按下式：電動機保護整定計算實例已知參數(shù)：電動機額定電壓6KV，額定功率650KW，COS=0.89，運行額定電流75.5A，啟動時間4.5S，啟動電流453A，故障單相接地電流15A，最大過負荷電流113A，CT變比100/5。二、整定計算根據(jù)電動機微機保護的原理，在所有的整定值計算之前需先計算。：裝置的設定電流（電動機實際運行電流反應到CT二次側(cè)的值）1、電流速斷保護（正序速斷）按躲過電動機起動電流來整定： ， ：可靠系數(shù)由于微機保護的速斷定值可將起動時間內(nèi)和起動時間后分別整定，故需計算兩個速斷定值: 起動時間內(nèi)，推薦取1.8，則 起動時間后：由于起動時

20、間后電動機運行電流降為額定電流，對非自起動電機，為防止起動時間之后電動機仍運行在起動電流水平上，推薦使用下式： ， 取0.8則： 對需自起動電機，起動時間后的電流速斷定值建議使用下式： ， 取1.3則： 速斷延時0秒。2、負序過流保護根據(jù)微機保護軟件程序中負序電流的算法，推薦使用下式： ， 取0.8則： 為防止合閘不同期引起的負序電流，推薦延時不小于0.2秒。本例取0.3秒。3、接地保護當接地電流大于10A時，才需設單相接地保護，公式為：式中：可靠系數(shù)，若取不帶時限的接地保護，取45，若帶0.5秒延時，取1.52。：該回路的電容電流對本例，擬取帶延時的接地保護，延時0.5秒，注意：為一次零序電

21、流，但保護裝置要求輸入的定值是二次側(cè)定值，故應將30A換算成二次電流。由于零序CT變比不明，故需用戶實際整定時，按計算的一次電流實測二次零序電流，將測得的值輸入保護裝置。 4、堵轉(zhuǎn)保護堵轉(zhuǎn)電流按躲過最大過負荷整定，推薦使用下式：式中：可靠系數(shù)，取1.3。：最大過負荷電流則： ，取8A堵轉(zhuǎn)延時推薦使用1秒。5、過負荷（過熱）保護微機保護的過負荷判據(jù)為：t- 保護動作時間(s)- 發(fā)熱時間常數(shù)- 電動機運行電流的正序分量（A）- 電動機運行電流的負序分量（A）- 裝置的設定電流（電動機實際運行額定電流反應到CT二次側(cè)的值）- 正序電流發(fā)熱系數(shù)，啟動時間內(nèi)可在01范圍內(nèi)整定，級差0.01，啟動時間過后自動變?yōu)?- 欠序電流發(fā)熱系數(shù)，可在010的范圍內(nèi)整定，若無特殊說明，出廠時整定為6。對采用微機保護的電動機，過負荷保護需整定的參數(shù)有以下幾個： K1 K2 1K1的整定：由于起動時間內(nèi)電動機起動電流較大，為防止起動過程中電動機過負荷保護動作，一般K1整定為0.3。K2的整定：由于一般情況下電動機負序阻抗與正序阻抗之比為6，故一般情況下設為6。用戶也可根據(jù)具體實例正序阻抗之比來整定。1的整定：按電動機最多可連接起動二次考慮，即 , 時，熱保護動作時間 秒，則：取 6、