繼電保護(hù)整定計(jì)算--邢敏20130416

1、繼電保護(hù)整定計(jì)算邢敏2013年04月晉晉 煤煤 供供 電電 分分 公公 司司繼電保護(hù)整定計(jì)算1. 繼電保護(hù)整定計(jì)算的目的、基本任務(wù)2. 繼電保護(hù)整定計(jì)算的準(zhǔn)備工作和步驟3. 短路電流的計(jì)算4. 輸電線路電流、電壓保護(hù)裝置整定計(jì)算5. 輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)整定計(jì)算6. 變壓器保護(hù)整定計(jì)算7. 電容器保護(hù)整定計(jì)算 晉煤供電晉煤供電1.繼電保護(hù)整定計(jì)算的目的、基本任務(wù)1.1 繼電保護(hù)整定計(jì)算的目的繼電保護(hù)裝置與安全自動(dòng)裝置屬于二次系統(tǒng)，是電力系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分。它對(duì)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定地運(yùn)行起著極為重要的作用。電力生產(chǎn)的運(yùn)行部門，其整定計(jì)算的目的是對(duì)電力系統(tǒng)中已經(jīng)配置安裝好的各種繼電保護(hù)，按照具體

2、電力系統(tǒng)的參數(shù)和運(yùn)行要求，通過計(jì)算分析給出所需的各項(xiàng)整定值，使全系統(tǒng)中各種繼電保護(hù)有機(jī)協(xié)調(diào)地部署，正確地發(fā)揮作用。 晉煤供電晉煤供電1.繼電保護(hù)整定計(jì)算的目的、基本任務(wù)1.1 繼電保護(hù)整定計(jì)算的目的電力工程的設(shè)計(jì)部門，其整定計(jì)算的目的是按照所設(shè)計(jì)的電力系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算分析，選擇和論證繼電保護(hù)的配置及選型的正確性，并最后確定其技術(shù)規(guī)范等等，正確圓滿地完成設(shè)計(jì)任務(wù)。繼電保護(hù)是建立在電力系統(tǒng)基礎(chǔ)之上的，它的構(gòu)成和作用必須符合電力系統(tǒng)的內(nèi)在規(guī)律；同時(shí)繼電保護(hù)自身在電力系統(tǒng)中也構(gòu)成一個(gè)有嚴(yán)密配合關(guān)系的整體，從而形成了繼電保護(hù)的系統(tǒng)性。因此，繼電保護(hù)的整定計(jì)算是一種系統(tǒng)工程。 晉煤供電晉煤供電1.繼電保護(hù)整定

3、計(jì)算的目的、基本任務(wù)1.2 繼電保護(hù)整定計(jì)算的基本任務(wù)繼電保護(hù)整定計(jì)算的基本任務(wù)，對(duì)各種繼電保護(hù)給出整定值，而對(duì)電力系統(tǒng)中的全部繼電保護(hù)來說，則需編制出一個(gè)整定方案。 晉煤供電晉煤供電1.繼電保護(hù)整定計(jì)算的目的、基本任務(wù)1.2 繼電保護(hù)整定計(jì)算的具體任務(wù)繪制電力系統(tǒng)接線圖；繪制電力系統(tǒng)阻抗圖；建立電力系統(tǒng)設(shè)備參數(shù)表；建立電流、電壓互感器參數(shù)表；確定繼電保護(hù)整定需要滿足的電力系統(tǒng)規(guī)模及運(yùn)行方式變化限度；電力系統(tǒng)各點(diǎn)短路計(jì)算結(jié)果列表；建立各種繼電保護(hù)整定計(jì)算表。 晉煤供電晉煤供電2.繼電保護(hù)整定計(jì)算的準(zhǔn)備工作和步驟2.1 準(zhǔn)備工作(1) 了解掌握電力系統(tǒng)情況并建立技術(shù)檔案電力系統(tǒng)圖及接線方式建立電

4、氣設(shè)備的技術(shù)檔案重要負(fù)荷的特性及要求，如不對(duì)稱負(fù)荷、沖擊負(fù)荷、不平衡負(fù)荷。建立繼電保護(hù)用的電流、電壓互感器技術(shù)檔案(2) 了解掌握繼電保護(hù)情況和圖紙資料原理展開圖、有關(guān)的二次回路、繼電保護(hù)的技術(shù)說明書等 晉煤供電晉煤供電2.繼電保護(hù)整定計(jì)算的準(zhǔn)備工作和步驟2.1 準(zhǔn)備工作(3) 繪制阻抗圖(4) 研究電力系統(tǒng)運(yùn)行方式可能出現(xiàn)的最大、最小運(yùn)行方式電力系統(tǒng)潮流情況，特別是線路的最大負(fù)荷電流。(5) 學(xué)習(xí)有關(guān)的規(guī)章制度(6) 制定整定方案中特殊的整定原則和數(shù)據(jù) 晉煤供電晉煤供電2.繼電保護(hù)整定計(jì)算的準(zhǔn)備工作和步驟2.2 步驟(1) 按繼電保護(hù)功能分類擬定短路計(jì)算的運(yùn)行方式，選擇短路類型。(2) 進(jìn)行

5、短路故障計(jì)算(3) 按同一功能的保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算。選取出整定值并作定值圖。(4) 對(duì)整定結(jié)果分析比較，重復(fù)修改，以選出最佳方案。最后應(yīng)歸納出存在的問題，并提出運(yùn)行要求（包括運(yùn)行方式的要求及繼電保護(hù)運(yùn)行改變的要求）(5) 給出定稿的定值單或定值圖。 晉煤供電晉煤供電3.短路電流的計(jì)算3.1 標(biāo)幺值計(jì)算采用標(biāo)幺值計(jì)算，通常先將給定的變壓器、線路等元件的原始參數(shù)，按一定基準(zhǔn)條件（即基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓）進(jìn)行換算，換算為同一基準(zhǔn)條件下的標(biāo)幺值，然后才能計(jì)算。標(biāo)幺值計(jì)算中，基準(zhǔn)條件一般選基準(zhǔn)容量Sj=100MVA，基準(zhǔn)電壓Uj=Up（Up為電網(wǎng)線電壓平均值）。 晉煤供電晉煤供電3.短路電流的計(jì)算3.1 標(biāo)

6、幺值計(jì)算 晉煤供電晉煤供電Uj（kV）0.230.40.5253.15Ij （kA）25114411018.3Zj（）0.0005290.00160.00280.0995Uj（kV）6.310.537115Ij （kA）9.165.51.560.502Zj（）0.3971.10313.69132.33.短路電流的計(jì)算3.2 系統(tǒng)阻抗的換算（1）發(fā)電機(jī)等旋轉(zhuǎn)電機(jī)xd”的換算，即X*j= xd” Sj/Se X*j 基準(zhǔn)條件下的電抗標(biāo)幺值；xd” 額定容量條件下的次暫態(tài)電抗電抗標(biāo)幺值Sj、Se 基準(zhǔn)容量、額定容量（MVA） 晉煤供電晉煤供電3.短路電流的計(jì)算3.2 系統(tǒng)阻抗的換算（2）變壓器短路電

7、壓Uk%的換算，即X*j= （Uk%/100 ） （Sj/Se ）Uk% 短路電壓；注意： Uk=6.88% Uk%=6.88 晉煤供電晉煤供電3.短路電流的計(jì)算3.2 系統(tǒng)阻抗的換算（3）三繞組變壓器短路電壓Uk%的換算，即Uk12%，Uk13%，Uk23%。 晉煤供電晉煤供電3.短路電流的計(jì)算3.2 系統(tǒng)阻抗的換算Uk1%=1/2 （Uk12%+Uk13%-Uk23%）X1= （Uk1%/100 ） （Sj/Se ）Uk2%=1/2 （Uk12%+Uk23%-Uk13%）X2= （Uk2%/100 ） （Sj/Se ）Uk3%=1/2 （Uk13%+Uk23%-Uk12%）X3= （Uk1

8、%/100 ） （Sj/Se ） 晉煤供電晉煤供電3.短路電流的計(jì)算3.2 系統(tǒng)阻抗的換算（4）線路阻抗的換算。線路阻抗一般用有名值表示，Z=R+jX。當(dāng)R1/3 X時(shí)，計(jì)算中可取Z=jX。Z*j=Z Sj/Up2X*j=X Sj/Up2Z*j、X*j 基準(zhǔn)條件下的阻抗、電抗標(biāo)幺值Z、X 線路阻抗、電抗有名值（） 晉煤供電晉煤供電3.短路電流的計(jì)算3.2 系統(tǒng)阻抗的換算線路阻抗估算值：每公里架空線路 0.4每公里三芯電力電纜 0.08 晉煤供電晉煤供電3.短路電流的計(jì)算 晉煤供電晉煤供電3.短路電流的計(jì)算 晉煤供電晉煤供電3.短路電流的計(jì)算3.2 系統(tǒng)阻抗的換算 晉煤供電晉煤供電線路截面951

9、2015018524050每公里架空線路1.18121.10781.0090.9420.88381.8379電纜截面35507095120150每公里三芯電纜1.3751.00150.72800.53320.43440.3516電纜截面185240每公里三芯電纜0.30850.30543.短路電流的計(jì)算3.2 系統(tǒng)阻抗的換算（5）電抗器百分電抗的換算，即X*j=（X*e% /100）（IjUe/IeUp）X*e% 電抗器額定電流、額定電壓下的阻抗標(biāo)幺值百分?jǐn)?shù)；Ie、Ue 電抗器額定電流（A）、額定電壓（kV）Ij 基準(zhǔn)電流 晉煤供電晉煤供電3.短路電流的計(jì)算3.2 系統(tǒng)阻抗的換算各元件參數(shù)換算

10、后，即可根據(jù)給定的一次電氣接線圖繪制計(jì)算用的標(biāo)幺值阻抗圖。 晉煤供電晉煤供電3.短路電流的計(jì)算3.3 短路電流計(jì)算Id3=Ij/(Zxt+ZxL)Id.max3=Ij/(Zxt.max+ZxL)Id3 線路末端三相短路電流Ij 基準(zhǔn)電流Zxt 系統(tǒng)阻抗ZxL 線路阻抗Id.max3 系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下，線路末端最大三相短路電流Zxt.max 系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下，系統(tǒng)正序短路阻抗 晉煤供電晉煤供電3.短路電流的計(jì)算3.3 短路電流計(jì)算Id2=(3/2Ij)/(Zxt+ZxL)Id.min2=(3/2Ij)/(Zxt.min+ZxL)Id3 線路末端兩相短路電流Ij 基準(zhǔn)電流Zxt 系統(tǒng)阻抗ZxL

11、 線路阻抗Id.max3 系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下，線路末端最小兩相短路電流Zxt.max 系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下，系統(tǒng)正序短路阻抗 晉煤供電晉煤供電3.短路電流的計(jì)算3.3 短路電流計(jì)算 晉煤供電晉煤供電4.輸電線路電流電壓保護(hù)裝置整定計(jì)算4.1 概念在電力系統(tǒng)中，當(dāng)發(fā)生短路時(shí)，其特征之一就是線路中的電流劇增。過電流保護(hù)就是利用這個(gè)特性在電流增長到超過事先按最大負(fù)荷電流而整定的數(shù)值時(shí)引起動(dòng)作的一種保護(hù)。過電流保護(hù)按時(shí)限特性分為定時(shí)限過電流保護(hù)和反時(shí)限過電流保護(hù)。過電流保護(hù)按其保護(hù)范圍和整定原則的不同又可分為三段式的過電流保護(hù)，其中第、段為主保護(hù)，第段位后備保護(hù)段。過流段一般不帶時(shí)限，稱瞬時(shí)電流速斷保護(hù)

12、，其動(dòng)作時(shí)間是保護(hù)裝置固有動(dòng)作時(shí)間；過流段帶較小的延時(shí)，一般稱延時(shí)電流速斷保護(hù)；過流段稱定時(shí)限過電流保護(hù)，帶較長時(shí)限。 晉煤供電晉煤供電4.輸電線路電流電壓保護(hù)裝置整定計(jì)算4.2 瞬時(shí)電流速斷保護(hù)（1）整定原則：瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的起動(dòng)電流是按躲過被保護(hù)線路末端的最大短路電流來整定的；而且瞬時(shí)電流速斷保護(hù)是通過動(dòng)作電流的正確選擇達(dá)到上下級(jí)保護(hù)動(dòng)作的選擇性，而不是依靠動(dòng)作時(shí)間階差來達(dá)到動(dòng)作選擇性，因此瞬時(shí)電流速斷保護(hù)不采用時(shí)間繼電器，其動(dòng)作時(shí)間為零秒，是快速保護(hù)。由于電流速斷保護(hù)具有可靠的選擇性和快速性，因此多用作線路（或其它設(shè)備）的主要保護(hù)。 晉煤供電晉煤供電4.輸電線路電流電壓保護(hù)裝置整定計(jì)算

13、4.2 瞬時(shí)電流速斷保護(hù)（2）保護(hù)范圍：電流速斷保護(hù)的保護(hù)范圍應(yīng)為被保護(hù)線路的線路全長的50%以上。一般來講，電流速斷保護(hù)為了防止越級(jí)動(dòng)作，其動(dòng)作電流要選得大于被保護(hù)設(shè)備（線路）末端的最大短路電流，因此當(dāng)被保護(hù)線路靠近末端發(fā)生短路故障時(shí)，瞬時(shí)速斷保護(hù)就可能不動(dòng)作。在被保護(hù)線路靠近末端，瞬時(shí)速斷保護(hù)不能起到保護(hù)作用的區(qū)段，稱為瞬時(shí)速斷保護(hù)的死區(qū)。為了使在這段死區(qū)內(nèi)發(fā)生故障時(shí)，斷路器也能跳閘，必須依靠過電流保護(hù)來動(dòng)作。因此，過電流保護(hù)必須和速斷保護(hù)同時(shí)配合使用。 晉煤供電晉煤供電4.輸電線路電流電壓保護(hù)裝置整定計(jì)算4.2 瞬時(shí)電流速斷保護(hù)（3）整定計(jì)算：按躲本線路末端母線故障整定Idz=Kjx K

14、k Id.max3Idz 動(dòng)作電流整定值（繼電保護(hù)裝置定值），A；Kjx 接線系數(shù)，星形接法時(shí)為1，角形和差接時(shí)為3；Kk 可靠系數(shù)，電磁型繼電器取1.21.3；感應(yīng)型繼電器取1.51.6；Id.max3 被保護(hù)區(qū)段末端三相最大短路電流。 晉煤供電晉煤供電4.輸電線路電流電壓保護(hù)裝置整定計(jì)算4.3 延時(shí)電流速斷保護(hù)（1）瞬時(shí)電流速斷保護(hù)不能保護(hù)線路全長，線路末端的死區(qū)必須依靠過電流保護(hù)來起到保護(hù)作用。但是，有的線路過電流保護(hù)整定時(shí)間較長，當(dāng)線路末端發(fā)生三相短路時(shí)，如果依靠過電流保護(hù)動(dòng)作來切除故障，嫌太慢，還有可能造成設(shè)備損壞，這時(shí)可以裝設(shè)帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)作為線路末端的主保護(hù)。 晉煤供電晉煤

15、供電4.輸電線路電流電壓保護(hù)裝置整定計(jì)算4.3 延時(shí)電流速斷保護(hù)（2）保護(hù)范圍：延時(shí)電流速斷保護(hù)的保護(hù)范圍要包括被保護(hù)線路的全長，并延伸至下一相鄰線路的部分，與相鄰下一級(jí)線路的過流段（配合有困難時(shí)與過流段）相配合。 晉煤供電晉煤供電4.輸電線路電流電壓保護(hù)裝置整定計(jì)算4.2 瞬時(shí)電流速斷保護(hù)（3）與相鄰線路瞬時(shí)電流速斷保護(hù)配合整定：Idz=Kk Idz1Kk 可靠系數(shù)，Kk=1.11.2；Idz1 相鄰線瞬時(shí)電流速斷定值。 晉煤供電晉煤供電4.輸電線路電流電壓保護(hù)裝置整定計(jì)算4.2 瞬時(shí)電流速斷保護(hù)（3）與相鄰線路瞬時(shí)電流速斷保護(hù)配合整定：保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為： t=t1+ tt1 相鄰線瞬時(shí)電流速

16、斷保護(hù)整定時(shí)間，對(duì)無時(shí)限電流速斷 =0s；t 時(shí)間級(jí)差，一般為0.15s；公司內(nèi)部為0.12s。 晉煤供電晉煤供電4.輸電線路電流電壓保護(hù)裝置整定計(jì)算4.2 瞬時(shí)電流速斷保護(hù)（4）按保證本線路末端故障靈敏度整定：Idz= Id.min2 /KlmId.min2 本線路末端最小兩相短路電流；Klm 靈敏度，應(yīng)1.5； 晉煤供電晉煤供電4.輸電線路電流電壓保護(hù)裝置整定計(jì)算4.3 定時(shí)限過電流保護(hù)（1）整定原則：過電流保護(hù)的動(dòng)作電流是按照避開被保護(hù)設(shè)備（包括線路）的最大工作電流來整定的?？紤]到可能由于某種原因會(huì)出現(xiàn)瞬間電流波動(dòng)，為避免頻繁跳閘，過電流保護(hù)一般都具有動(dòng)作時(shí)限。為了使上、下級(jí)各電氣設(shè)備繼

17、電保護(hù)動(dòng)作具有選擇性，過電流保護(hù)在動(dòng)作時(shí)間整定上采取階梯原則，即位于電源側(cè)的上一級(jí)保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間要比下一級(jí)保護(hù)時(shí)間長。因此過電流保護(hù)動(dòng)作的快速性受到一定限制。 晉煤供電晉煤供電4.輸電線路電流電壓保護(hù)裝置整定計(jì)算4.3 定時(shí)限過電流保護(hù)（2）保護(hù)范圍：過電流保護(hù)的保護(hù)范圍是下級(jí)負(fù)荷不超過整定值，用以限制下級(jí)負(fù)荷量，或保護(hù)線路電纜、下級(jí)設(shè)備不因長期過載運(yùn)行而損壞。 晉煤供電晉煤供電4.輸電線路電流電壓保護(hù)裝置整定計(jì)算4.3 定時(shí)限過電流保護(hù)（3）整定計(jì)算：按躲開本線路最大負(fù)荷電流整定Idz=( Kjx Kk Kzq/Kf ) Ifh.maxKjx 接線系數(shù)，星形接法時(shí)為1，角形和差接時(shí)為3；Kz

18、q 自啟動(dòng)系數(shù)，考慮外部故障引起母線電壓下降，當(dāng)外部故障消除后母線電壓恢復(fù)，電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)引起電流增大；自啟動(dòng)系數(shù)的數(shù)值應(yīng)大于1；具體數(shù)值要由負(fù)荷情況決定，一般取1.52.5； 晉煤供電晉煤供電4.輸電線路電流電壓保護(hù)裝置整定計(jì)算4.3 定時(shí)限過電流保護(hù)（3）整定計(jì)算：Idz=( Kjx Kk Kzq/Kf ) Ifh.maxKf 電流繼電器返回系數(shù)，一般取0.85；Kk 可靠系數(shù)，一般采用1.151.25；Ifh.max 最大負(fù)荷電流，A。當(dāng)線路末端帶一變壓器時(shí)，其電流值可取為變壓器高壓側(cè)額定電流值；當(dāng)線路規(guī)格或下級(jí)設(shè)備載流量較小時(shí)，其電流值可取為最小載流元件滿足長期運(yùn)行的電流值； 晉煤供電晉

19、煤供電4.輸電線路電流電壓保護(hù)裝置整定計(jì)算4.3 定時(shí)限過電流保護(hù)（3）整定計(jì)算：過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間的整定采取階梯原則，即位于電源側(cè)的上一級(jí)保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間要比下級(jí)保護(hù)時(shí)間長。這個(gè)時(shí)間上的差別，稱為時(shí)限階段差，簡(jiǎn)稱時(shí)限階差，一般用 來表示。通常時(shí)限階差 取0.50.7s。 晉煤供電晉煤供電4.輸電線路電流電壓保護(hù)裝置整定計(jì)算4.4 過電流保護(hù)靈敏度校驗(yàn)（1）瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的靈敏度：電流速斷的靈敏度是用保護(hù)區(qū)廠區(qū)占被保護(hù)線路的百分?jǐn)?shù)來表示。一般規(guī)定，在最大運(yùn)行方式時(shí)，能達(dá)到線路全長約50%即認(rèn)為具有良好的保護(hù)效果；在最小運(yùn)行方式下能保護(hù)線路全長的1520%即可裝設(shè)。 晉煤供電晉煤供電4.輸電線路

20、電流電壓保護(hù)裝置整定計(jì)算4.4 過電流保護(hù)靈敏度校驗(yàn)（2）延時(shí)電流速斷保護(hù)的靈敏度：為使延時(shí)電流速斷保護(hù)在最小運(yùn)行方式下發(fā)生兩相短路時(shí)，仍能可靠地保護(hù)線路全長，故必須以本線路末端作為靈敏度檢驗(yàn)點(diǎn)，其靈敏度由下式求得： Klm = Id.min2 / Idz 1.5 晉煤供電晉煤供電4.輸電線路電流電壓保護(hù)裝置整定計(jì)算過電流保護(hù)的動(dòng)作電流是按躲過最大負(fù)荷電流來整定的，但在有些情況下保護(hù)裝置性能很差，保護(hù)區(qū)域可能為零或很小，不能滿足靈敏度的要求，影響與相鄰線路的配合。這時(shí)，為了提高過電流保護(hù)動(dòng)作的靈敏度和改善躲過負(fù)荷電流的條件，采用低電壓閉鎖的過電流保護(hù)。線路故障時(shí)，除產(chǎn)生很大的短路電流外，還會(huì)引

21、起線路電壓的降低。而低電壓閉鎖過電流保護(hù)就相當(dāng)于在過電流保護(hù)的電流繼電器回路中串聯(lián)了一個(gè)低電壓繼電器，兩者之間是與的關(guān)系，只有當(dāng)故障的電壓、電流同時(shí)滿足低電壓定值和過電流定值時(shí)，保護(hù)才會(huì)動(dòng)作。 晉煤供電晉煤供電4.輸電線路電流電壓保護(hù)裝置整定計(jì)算4.5 瞬時(shí)電流閉鎖電壓速斷保護(hù)整定計(jì)算按躲過本線路末端母線故障整定。電流元件按保證線路末端故障有足夠的靈敏度整定：Idz= Id.min2/Klm電壓元件按躲開本線路末端母線故障整定：Udz=Ucy.min/Kk=Zxl/Kk（Zxt.min+Zxl） 晉煤供電晉煤供電4.輸電線路電流電壓保護(hù)裝置整定計(jì)算4.6 瞬時(shí)電流閉鎖電壓速斷保護(hù)整定計(jì)算Idz

22、= Id.min2/KlmUdz=Ucy.min/Kk=Zxl/Kk（Zxt.min+Zxl）Klm 靈敏系數(shù)，取Klm=1.5。Kk 可靠系數(shù)，取Kk=1.3。Ucy.min 線路末端故障保護(hù)安裝處母線最小殘壓標(biāo)幺值。Zxt.min 系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下，保護(hù)背后電源至保護(hù)安裝處母線短路阻抗。Zxl 線路阻抗。 晉煤供電晉煤供電4.輸電線路電流電壓保護(hù)裝置整定計(jì)算4.6 延時(shí)電流閉鎖電壓速斷保護(hù)整定計(jì)算（1）按與相鄰線瞬時(shí)電流速斷保護(hù)配合整定。Idz=Kk Idz1電壓元件按躲開線路末端變壓器中低壓側(cè)故障整定。Udz=3Idz（Zxl+Zb）/KkIdz、 Udz 保護(hù)電流、電壓整定值Zxl、

23、Zb 線路、變壓器阻抗（變壓器為線路末端變壓器）Kk 可靠系數(shù)，取1.31.4。 晉煤供電晉煤供電4.輸電線路電流電壓保護(hù)裝置整定計(jì)算4.6 延時(shí)電流閉鎖電壓速斷保護(hù)整定計(jì)算（2）按保證線路末端故障靈敏度整定。Idz= Id.min2 /KlmiUdz= Klmu Ucy.max= Klmu Zxl/（Zxt.max+Zxl）Klmi 、 Klmu 電流電壓元件最小靈敏度，取1.31.5Ucy.max 本線路末端故障時(shí)，保護(hù)安裝處母線的最大殘壓。Zxt.max 系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下至保護(hù)安裝處母線短路阻抗。Zxl 線路阻抗。 晉煤供電晉煤供電4.輸電線路電流電壓保護(hù)裝置整定計(jì)算4.7 低壓閉鎖的

24、定時(shí)限過電流保護(hù)整定電流元件整定不考慮電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)問題，可僅躲開本線路正常情況下的最大負(fù)荷電流。Idz=( Kjx Kk /Kf ) Ifh.max電壓元件整定按躲開母線最低運(yùn)行電壓整定：Udz=Ufh.min/（Kk Kf）Ufh.min 系統(tǒng)最低運(yùn)行電壓，?。?.90.95）額定電壓。Kk 可靠系數(shù)，取1.151.25。Kf 系返回系數(shù)，電磁型繼電器取1.25。 晉煤供電晉煤供電4.輸電線路電流電壓保護(hù)裝置整定計(jì)算4.8 復(fù)合電壓閉鎖的定時(shí)限過電流保護(hù)整定計(jì)算Idz=( Kjx Kk Kzq/Kf ) Ifh.maxUdz=Ufh.min/（Kk Kf）負(fù)序電壓元件按躲開正常運(yùn)行中最大不平

25、衡電壓整定。U2dz= Kk U2bp.max/KfKk 可靠系數(shù)，取1.52；Kf 返回系數(shù)，取0.85；U2bp.max 電壓互感器二次負(fù)序最大不平衡電壓。當(dāng)系統(tǒng)U2bp.max較小時(shí)，一般按負(fù)序電壓繼電器最低整定值整定。取56V。 晉煤供電晉煤供電5.輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)整定計(jì)算5.1 概念縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)是利用導(dǎo)引線傳送信息，比較線路兩側(cè)流過電流的幅值和相位的保護(hù)?？v聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的保護(hù)范圍為被保護(hù)線路全長?？梢钥焖俦Ｗo(hù)線路全長，且不反應(yīng)外部故障，不受系統(tǒng)振蕩影響，在時(shí)間上又不需要與相鄰線路配合，是目前較完善的一種保護(hù)。 晉煤供電晉煤供電5.輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)整定計(jì)算5.2 縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)起動(dòng)

26、電流的選擇和靈敏度校驗(yàn)（1）按躲過區(qū)外故障時(shí)的最大不平衡電流整定Idz Kk Kfzq Ktx fi Id.max3Kfzq 非周期分量系數(shù)。當(dāng)采用速飽和變流器時(shí)，取1；當(dāng)采用串聯(lián)電阻時(shí)，取1.52。Ktx 同型系數(shù)。在兩側(cè)電流互感器同型號(hào)時(shí)，取0.5，其他情況取1。Fi 電流互感器最大誤差系數(shù)，取0.1。Id.max3 流過電流互感器的最大短路電流。Kk 可靠系數(shù)，取1.31.5。 晉煤供電晉煤供電5.輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)整定計(jì)算5.2 縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)起動(dòng)電流的選擇和靈敏度校驗(yàn)（2）按躲過電流互感器二次回路斷線整定Idz Kk Ifh.maxIfh.max 該線路在正常運(yùn)行情況下的最大負(fù)荷電流

27、。Kk 可靠系數(shù)，取1.51.8。根據(jù)第（1）（2）計(jì)算結(jié)果，選擇其中較大的一個(gè)數(shù)值作為保護(hù)裝置的整定值。 晉煤供電晉煤供電5.輸電線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)整定計(jì)算5.2 縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)起動(dòng)電流的選擇和靈敏度校驗(yàn)（3）靈敏度校驗(yàn)Klm =Id.min2 / Idz 2Id.min2 單側(cè)電源供電時(shí)保護(hù)范圍末端短路的最小電流。 晉煤供電晉煤供電6.變壓器保護(hù)整定計(jì)算6.1 瓦斯保護(hù)（1）概念當(dāng)變壓器內(nèi)部故障時(shí)，故障點(diǎn)的局部高溫將使變壓器油溫升高，體積膨脹，甚至出現(xiàn)沸騰，油內(nèi)空氣被排出而形成上升氣泡。若故障點(diǎn)產(chǎn)生電弧，則變壓器油和絕緣材料將分解出大量的氣體，這些氣體自油箱流向油枕上部。故障越嚴(yán)重，產(chǎn)色的氣體

28、越多，流向油枕的氣流速度越快，甚至氣流中還夾雜著變壓器油。利用上述氣體來實(shí)現(xiàn)的保護(hù)，稱為瓦斯保護(hù)。 晉煤供電晉煤供電6.變壓器保護(hù)整定計(jì)算6.1 瓦斯保護(hù)如果變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重漏油或匝數(shù)很少的匝間短路，鐵心局部燒損，線圈斷線、絕緣劣化和油面下降等故障時(shí)，往往差動(dòng)保護(hù)及其他保護(hù)均不能動(dòng)作，而瓦斯保護(hù)卻能夠動(dòng)作。因此瓦斯保護(hù)是變壓器內(nèi)部故障最有效的一種主保護(hù)。（2）保護(hù)配置0.8MVA及以上的油浸式變壓器和0.4MVA及以上的車間內(nèi)油浸式變壓器，均應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。 晉煤供電晉煤供電6.變壓器保護(hù)整定計(jì)算6.1 瓦斯保護(hù)（3）動(dòng)作原理瓦斯保護(hù)主要有瓦斯繼電器來實(shí)現(xiàn)。它是一種氣體繼電器，安裝在變壓器油

29、箱與油枕之間的連接導(dǎo)油管中。這樣油箱內(nèi)的氣體必須通過瓦斯繼電器才能流向油枕。為了使氣體能夠順利進(jìn)入瓦斯繼電器和油枕，變壓器安裝時(shí)應(yīng)使頂蓋沿瓦斯繼電器方向與水平面保持1%-1.5%的升高坡度，且要求導(dǎo)油管具有不小于2%的升高坡度。 晉煤供電晉煤供電6.變壓器保護(hù)整定計(jì)算6.1 瓦斯保護(hù)（3）動(dòng)作原理輕瓦斯當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生輕微故障時(shí)，產(chǎn)生少量氣體，匯集在氣體繼電器上部，迫使氣體繼電器內(nèi)油面下降，使開口杯露出油面。物體在氣體中所受浮力比在油中受到的浮力小，因而開口杯失去平衡，繞軸落下，永久磁鐵隨之落下，接通干簧觸點(diǎn)，發(fā)出“輕瓦斯動(dòng)作”信號(hào)。當(dāng)變壓器嚴(yán)重滲油時(shí)，同樣會(huì)發(fā)出“輕瓦斯動(dòng)作”信號(hào)。 晉煤供電

30、晉煤供電6.變壓器保護(hù)整定計(jì)算6.1 瓦斯保護(hù)（3）動(dòng)作原理重瓦斯當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，油箱內(nèi)產(chǎn)生大量的氣體，形成強(qiáng)烈油流，油流通過從油箱通過瓦斯繼電器沖向油枕，該油流速度將超過重瓦斯（下?lián)醢澹┱ǖ挠土魉俣龋土鲗?duì)擋板的沖擊力將克服彈簧的作用力，擋板被沖動(dòng)，永久磁鐵靠近干簧觸點(diǎn)，使干簧觸點(diǎn)閉合，重瓦斯動(dòng)作，發(fā)出跳閘脈沖，斷開變壓器各電源側(cè)的斷路器。 晉煤供電晉煤供電6.變壓器保護(hù)整定計(jì)算6.1 瓦斯保護(hù)（4）整定瓦斯保護(hù)作用于信號(hào)的輕瓦斯部分，通常按產(chǎn)生氣體的容積整定。對(duì)于容量在10MVA以上的變壓器，整定容積為250300ml。瓦斯保護(hù)作用于跳閘的重瓦斯部分，通常按通過氣體繼電器的油

31、流速度來整定。流速的整定與變壓器的容量、接氣體繼電器的導(dǎo)管直徑、變壓器冷卻方式、氣體及帶你器的型式有關(guān)。 晉煤供電晉煤供電6.變壓器保護(hù)整定計(jì)算6.1 瓦斯保護(hù) 晉煤供電晉煤供電變壓器容量kVA氣體繼電器型式連接導(dǎo)管內(nèi)徑mm冷卻方式動(dòng)作流速整定值m/s1000及以下QJ-5050自冷或風(fēng)冷0.70.810007500QJ-5050自冷或風(fēng)冷0.81.0750010000QJ-8080自冷或風(fēng)冷0.70.810000以上QJ-8080自冷或風(fēng)冷0.81.0200000以下QJ-8080強(qiáng)迫油循環(huán)1.01.2200000及以上QJ-8080強(qiáng)迫油循環(huán)1.21.3500kV變壓器QJ-8080強(qiáng)迫油

32、循環(huán)1.31.4有載調(diào)壓開關(guān)QJ-25251.06.變壓器保護(hù)整定計(jì)算6.2 差動(dòng)保護(hù)（1）保護(hù)配置并列運(yùn)行的容量在6300kVA及以上的變壓器；單獨(dú)運(yùn)行容量在10000kVA及以上，重要工業(yè)企業(yè)單位容量在6300kVA及以上變壓器；上述容量以下的變壓器，當(dāng)其后備保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限大于0.5s時(shí)，一般應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)。但是對(duì)于2MVA及以上的變壓器，當(dāng)電流速斷保護(hù)的靈敏度不滿足要求時(shí)，也應(yīng)裝設(shè)差動(dòng)保護(hù)。 晉煤供電晉煤供電6.變壓器保護(hù)整定計(jì)算6.2 差動(dòng)保護(hù)（2）動(dòng)作原理變壓器差動(dòng)保護(hù)主要是用來反映變壓器繞組、引出線及套管上的各種短路故障，是變壓器的主保護(hù)。變壓器差動(dòng)保護(hù)是按照循環(huán)電流原理構(gòu)成的

33、。當(dāng)變壓器外部故障時(shí)，流入繼電器的電流是變壓器已、二次側(cè)的兩個(gè)電流之差。如果適當(dāng)選擇一、二次側(cè)的變流器，使變壓器流過穿越性電流時(shí)，在一、二次側(cè)變流器的副邊出現(xiàn)接近相等的電流，則流入繼電器的電流 I2 - I2 “ 接近為零，繼電器不動(dòng)作。 晉煤供電晉煤供電6.變壓器保護(hù)整定計(jì)算6.2 差動(dòng)保護(hù)（2）動(dòng)作原理(a)圖為雙繞組變壓器正?；蛲獠抗收蠒r(shí)電流分布，(b)圖為三繞組變壓器內(nèi)部故障時(shí)的電流分布圖。 晉煤供電晉煤供電6.變壓器保護(hù)整定計(jì)算6.2 差動(dòng)保護(hù)（2）動(dòng)作原理當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生內(nèi)部故障時(shí)，可能有兩種情況，一種情況是變壓器只有一側(cè)加有電源，流入繼電器的電流僅為I2 “ ，如果故障電流足夠大

34、，則電流I2 “足以使差動(dòng)繼電器動(dòng)作。另一種情況，如果變壓器兩側(cè)都有電源，則就有兩個(gè)電流流入變壓器，如電流 I2 、I2 “ 。這兩個(gè)電流方向相反，但是通過變流器后， I2 和I2 “則是同方向流入差動(dòng)繼電器，即流入繼電器的是兩個(gè)電流相加，足夠使差動(dòng)繼電器動(dòng)作。 晉煤供電晉煤供電6.變壓器保護(hù)整定計(jì)算6.2 差動(dòng)保護(hù)（3）比率制動(dòng)差動(dòng)保護(hù)變壓器外部故障時(shí)，較大的外部短路電流使電流互感器飽和從而引起較大的不平衡電流，可能使差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作。比率制動(dòng)差動(dòng)保護(hù)是一種動(dòng)作電流隨外部短路電流按比率增大的保護(hù)，它既能保證變壓器外部故障時(shí)保護(hù)不誤動(dòng)，又能使保護(hù)在內(nèi)部故障時(shí)有較高的靈敏度。 晉煤供電晉煤供電6.

35、變壓器保護(hù)整定計(jì)算6.2 差動(dòng)保護(hù)（3）比率制動(dòng)差動(dòng)保護(hù)Id 動(dòng)作電流Ir 制動(dòng)電流Icdqd 差動(dòng)電流起動(dòng)值，0.3IeKb1 比率差動(dòng)制動(dòng)系數(shù)，0.5Ie 變壓器額定電流 晉煤供電晉煤供電6.變壓器保護(hù)整定計(jì)算6.2 差動(dòng)保護(hù)（4）二次諧波制動(dòng)差動(dòng)保護(hù)在電力變壓器的勵(lì)磁涌流中，均含有較大成分的二次諧波分量（30%-50%），但在變壓器內(nèi)部故障或外部故障的短路電流中，二次諧波分量所占比例很小。因此利用上述特點(diǎn)構(gòu)成二次諧波制動(dòng)的差動(dòng)保護(hù)，使之有效地躲過勵(lì)磁涌流的影響。這種保護(hù)在購車時(shí)以差動(dòng)電流為動(dòng)作電流，以二次諧波為制動(dòng)電流。 晉煤供電晉煤供電6.變壓器保護(hù)整定計(jì)算6.2 差動(dòng)保護(hù)（4）二次諧

36、波制動(dòng)差動(dòng)保護(hù)當(dāng)出現(xiàn)勵(lì)磁涌流時(shí)應(yīng)有：Id2Id1KbId1、Id2 基波和二次諧波的電流幅值Kb 二次諧波制動(dòng)比（可整定）。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，二次諧波制動(dòng)比可整定為15%-20%。 晉煤供電晉煤供電6.變壓器保護(hù)整定計(jì)算6.3 差速斷保護(hù)（1）概念差動(dòng)電流速斷保護(hù)是差動(dòng)保護(hù)中的一個(gè)輔助保護(hù)，當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，差動(dòng)電流很大，最大可能大于出現(xiàn)的勵(lì)磁涌流，使電流互感器飽和引起擦活動(dòng)保護(hù)延遲動(dòng)作。此時(shí)應(yīng)由差動(dòng)速斷保護(hù)直接發(fā)出出口的跳閘脈沖，快速的跳開變壓器兩側(cè)斷路器。 晉煤供電晉煤供電6.變壓器保護(hù)整定計(jì)算6.3 差速斷保護(hù)（1）整定：差動(dòng)電流速斷的整定值應(yīng)按躲過變壓器初始勵(lì)磁涌流或外部短路最大平衡

37、電流整定。Idz=Kk Id.max3Idz 差動(dòng)速斷保護(hù)動(dòng)作電流；Kk 可靠系數(shù)，可取1.21.3；Id.max3 被保護(hù)變壓器副邊出口三相最大短路電流。 晉煤供電晉煤供電6.變壓器保護(hù)整定計(jì)算6.3 差速斷保護(hù)（1）整定：Idz=K INK 倍數(shù)，視變壓器容量和系統(tǒng)阻抗大小而定；推薦值如下：6300kVA及以下 712630031500kVA 4.57.0412MVA 3.06.012MVA及以上 2.05.0 晉煤供電晉煤供電6.變壓器保護(hù)整定計(jì)算6.4 后備保護(hù)：復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)的過電流保護(hù)（1）電流元件的整定計(jì)算：按躲過變壓器的額定電流整定。Idz=（Kk/Kb） INKk 可靠系數(shù)，取

38、1.11.2；Kb 返回系數(shù)，取1.051.25；IN 變壓器額定電流； 晉煤供電晉煤供電6.變壓器保護(hù)整定計(jì)算6.4 后備保護(hù)：復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)的過電流保護(hù)（2）接在相間電壓上的低電壓元件動(dòng)作電壓整定計(jì)算。當(dāng)?shù)碗妷喝∽宰儔浩鞯蛪簜?cè)電壓互感器時(shí)：Udz=（0.50.6）UN當(dāng)?shù)碗妷喝∽宰儔浩鞲邏簜?cè)電壓互感器時(shí)：Udz=0.7UN 晉煤供電晉煤供電6.變壓器保護(hù)整定計(jì)算6.4 后備保護(hù)：復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)的過電流保護(hù)（3）負(fù)序電壓元件的動(dòng)作電壓整定計(jì)算：負(fù)序電壓元件應(yīng)按躲過正常運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的不平衡電壓整定，不平衡電壓可通過實(shí)際測(cè)量去頂，當(dāng)無實(shí)測(cè)值時(shí)，根據(jù)現(xiàn)行規(guī)程的規(guī)定?。篣負(fù).dz=（0.060.08）UN 晉煤供電晉煤供電7.電容器保護(hù)整定計(jì)算7.1 保護(hù)配置：電力電容器的保護(hù)一般按以下原則考慮：為防止由于一臺(tái)電容器擊穿損壞引起其他電容器損壞，必須做到每臺(tái)電容器都有自己的熔斷器。所有電力電容器裝有全組共用的短路電流保護(hù)，主要保護(hù)電容器組和斷路器之間連接的短路。對(duì)于并列運(yùn)行的分組電容器，每組應(yīng)裝設(shè)保護(hù)，主要保護(hù)電容器內(nèi)部故障及其引出線的短路。如果裝設(shè)電力電容