第六章繼電保護(hù)整定計(jì)算三

1、繼電保護(hù)整定計(jì)算二第3章 電網(wǎng)的接地保護(hù)整定計(jì)算3.1中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)接地時(shí)零序分量的特點(diǎn)3.1.1電網(wǎng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式(1)'(a)"(b) 0N0 U"0(c) (d)圖31 單相接地短路時(shí)零序分量特點(diǎn)圖（a） 網(wǎng)絡(luò)圖 （b）零序網(wǎng)絡(luò)圖 （c）零序電壓分布 （d） 不計(jì)零序電阻時(shí)零序電流、零序電壓的向量圖（理想情況） （e） 計(jì)及零序電阻時(shí)零序電流、零序電壓的向量圖（設(shè)k0=80） 0一、零序電壓根據(jù)零序網(wǎng)絡(luò)可寫(xiě)出故障點(diǎn)K處和母線M及母線N處的零序電壓分別為 1=-I '(Z+Z')UK00T10K0' UM0=-I0ZT10 （31）

2、=-I "ZUN00T20從上式可見(jiàn)，故障處得零序電壓最高，母線處得零序電壓為保護(hù)背后的等值零序阻抗與零序電流之乘積。畫(huà)出零序電壓分布如圖31c所示。二、零序電流故障點(diǎn)k處的零序電流為 = IK0 E (32) Z1+Z2+Z0式中Z1、Z2、Z0系統(tǒng)綜合正序、負(fù)序和零序阻抗電源等效電動(dòng)勢(shì) EM側(cè)的零序電流為=I Ik0'0"Zk0+ZT20Z+ZT10+Z+ZT20'k0"k0 (33)N側(cè)的零序電流為"=I -I '=I I0k00k0'Zk0+ZT10'"Zk0+ZT10+Zk0+ZT20 (34)

3、根據(jù)對(duì)稱分量法可知故障點(diǎn)k處，正序、負(fù)序、零序電壓和電流有下列關(guān)系 +U +U =0Uk1k2k0 (33) 1 Ik1=Ik2=Ik0=Ik3由于正序、負(fù)序、零序電流的共扼復(fù)數(shù)相等，所以各序復(fù)數(shù)功率之間的關(guān)系為 k1+k2+k0=0 (36)。3.1.3變壓器中性點(diǎn)接地方式的考慮大電流接地電網(wǎng)中，中性點(diǎn)接地變壓器的數(shù)目及分布，決定了零序網(wǎng)絡(luò)，影響著零序電壓和零序電流的大小和分布，保持零序網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定，有利于保護(hù)整定，滿足有較穩(wěn)定的保護(hù)區(qū)和靈敏性。同時(shí)也要防止由于失去接地中性點(diǎn)后故障引起的過(guò)電壓，盡可能的要降低中性點(diǎn)接地變壓器的數(shù)目，以降低零序電流。根據(jù)以上的要求，變壓器中性點(diǎn)接地方式的選擇原則

4、：（1）中間變電所母線有穿越電流或變壓器低壓側(cè)有電源，因此至少要有一臺(tái)變壓器中性點(diǎn)接地，以防止由于接地短路引起的過(guò)電壓。（2）電廠并列運(yùn)行的變壓器，應(yīng)將部分變壓器的中性點(diǎn)接地。這樣，當(dāng)一臺(tái)中性點(diǎn)接地的變壓器由于檢修或其它原因切除時(shí)，將另一臺(tái)變壓器中性點(diǎn)接地，以保持系統(tǒng)零序電流的大小和分布不變。（3）終端變電所變壓器低壓側(cè)無(wú)電源，為提高零序保護(hù)的靈敏性，變壓器應(yīng)不接地運(yùn)行。（4）對(duì)于雙母線按固定連結(jié)方式運(yùn)行的變電所，每組母線上至少應(yīng)有一臺(tái)變壓器中性點(diǎn)直接接地。這樣，當(dāng)母聯(lián)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后，每組母線上仍然保留一臺(tái)中性點(diǎn)直接接地的變壓器。（3）變壓器中性點(diǎn)絕緣水平較低時(shí)，中性點(diǎn)必須接地。3.2 中性點(diǎn)直接

5、接地電網(wǎng)的零序電流保護(hù)3.2.1零序電流和零序電壓的獲取1.零序電流的獲取方法(1)外接3I0(零序電流濾過(guò)器方式)I圖34 零序電流濾過(guò)器接線圖零序電流濾過(guò)器由三臺(tái)相同型號(hào)和相同變比nTA的電流互感器構(gòu)成。流入繼電器KA的電流3IK0為：3IK0=Ia+Ib+Ic=(IA+IB+IC)/nTA=3I0/nTA (3-12)(2)自產(chǎn)3I0方式微機(jī)保護(hù)根據(jù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)得到的三相電流值再用軟件進(jìn)行相加得到3I0值，目前微機(jī)保護(hù)兩種方式都采用，通過(guò)兩種方式得到的3I0值比較可以檢測(cè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是否正常。2. 零序電壓的獲取方法（1）從TV開(kāi)口三角處獲取可由三個(gè)單相電壓互感器或三相五柱式電壓互感器的

6、次級(jí)繞組接成開(kāi)口三角，即首尾相連得到的電壓就是3U0電壓。發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)經(jīng)電壓互感器或消弧線圈接地時(shí)，可以通過(guò)它們的二次側(cè)也可取得零序電壓。（2）自產(chǎn) 3U0方式微機(jī)保護(hù)根據(jù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)得到的三相電壓值再用軟件進(jìn)行相加得到3U0值，在線 3 路保護(hù)中3U0主要用在零序方向繼電器中，目前零序電壓的獲取大多數(shù)采用自產(chǎn) 3U0方式，只有在TV斷線時(shí)才改用開(kāi)口三角處的3U0。3.2.2零序電流保護(hù)1. 零序電流速斷保護(hù)（零序電流I段）為保證保護(hù)的動(dòng)作選擇性，零序電流I段保護(hù)區(qū)不能超出本線路，其動(dòng)作電流按下述原則整定。(b)圖33 零序電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流整定說(shuō)明圖（1）零序電流I段的動(dòng)作電流應(yīng)躲過(guò)被保

7、護(hù)線路末端發(fā)生單相或兩相接地短路時(shí)流過(guò)本線路的最大零序電流，即：III0.opKrel3I0.max （313）式中 I0.max線路末端發(fā)生接地故障時(shí)流過(guò)的最大零序電流；I可靠系數(shù)，一般取1.21.3。 Krel求取3I0.max的故障點(diǎn)應(yīng)選取線路末端，圖33中M處的零序電流I段整定時(shí)故障點(diǎn)應(yīng)在N處。故障類型應(yīng)選擇零序電流最大大的一種接地故障，單相或兩相接地短路參見(jiàn)式（37）。最大零序電流對(duì)應(yīng)于最大運(yùn)行方式，即系統(tǒng)的等值阻抗最小。（2）零序電流I段的動(dòng)作電流應(yīng)躲過(guò)手動(dòng)合閘或自動(dòng)重合閘期間斷路器三相觸頭不同時(shí)合上所出現(xiàn)的最大零序電流，即：III0.opKrel3I0.ust （314）式中I0

8、.ust斷路器三相觸頭不同時(shí)合閘所出現(xiàn)的最大零序電流。求取3I0.ust的方法：兩相先合，相當(dāng)于一相斷線的零序電流，類似于兩相接地短路3I0.ust=3Z22EMENEMEN=3 （313） 2200Z22+Z00Z+2Z1100Z11+Z22+Z00 一相先合，相當(dāng)于兩相斷線的零序電流，類似于單相接地短路3I0.ust=3EMEN （316） 2Z11+Z00式中Z11、Z22、Z00系統(tǒng)的縱向正序、負(fù)序、零序等值阻抗。取式（313）、（316）的較大者代入式（314）。I.0tsu只在斷路器不同時(shí)合閘期間存在，所以持續(xù)時(shí)間較短。若在斷路器合閘期間，零序電流I段保護(hù)增加延時(shí)（一般0.1s），

9、用來(lái)躲過(guò)斷路器三相不同期時(shí)間，則可不考慮這個(gè)整定條件。（3）零序電流I段的動(dòng)作電流應(yīng)躲過(guò)非全相運(yùn)行期間振蕩所造成的最大零序電流，即：III0.op=Krel3I0.unc （317）式中I0.unc為非全相運(yùn)行伴隨振蕩時(shí)的最大零序電流。求取I0.unc的公式如下：I0.unc=kEsin （318） Z1122Z112Z11,兩相斷線時(shí)k=； Z11+2Z002Z11+Z00式中k與斷線故障有關(guān)，當(dāng)單相斷線時(shí)k=非全相運(yùn)行時(shí)兩側(cè)等效電動(dòng)勢(shì)之間的夾角。=180 時(shí)，=0 零序電流最大，時(shí)，零序電流最小。無(wú)時(shí)限零序電流速斷保護(hù)的靈敏性要求與相間電流段相同，保護(hù)范圍要求大于線路全長(zhǎng)的13%20%。2

10、.帶時(shí)限零序電流速段保護(hù)帶時(shí)限零序電流速斷保護(hù)動(dòng)作電流的整定原則與相間短路的限時(shí)電流速斷保護(hù)相同，整定時(shí)注意將零序電流的分流因素考慮在內(nèi)，動(dòng)作時(shí)限應(yīng)比下一條線路零序電流I段的動(dòng)作時(shí)限大一個(gè)時(shí)限級(jí)差t。對(duì)于圖36中保護(hù)M處，其動(dòng)作電流按下述原則整定。圖 36 帶時(shí)限零序電流速斷保護(hù)動(dòng)作電流整定說(shuō)明圖保護(hù)區(qū)不超出相鄰線路零序電流段保護(hù)區(qū)，即躲過(guò)相鄰線路段末端短路時(shí)流過(guò)本線路的最大零序電流。如圖36，有IIIII0.op.1KrelIM0.max （319）式中IM0.max保護(hù)P2零序I段末端故障流過(guò)MN線路的最大零序電流；II可靠系數(shù)，一般取1.1。 Krel零序電流II段靈敏性,應(yīng)按被保護(hù)線路

11、末端發(fā)生接地短路時(shí)的最小零序電流來(lái)校驗(yàn),要求Ksen1.31.5 即Ksen=3IM0.max.N (320) III0.pe.1當(dāng)靈敏系數(shù)不能滿足要求時(shí)，可采取以下措施：（1）與相鄰線路零序II段配合整定。其動(dòng)作時(shí)限應(yīng)較相鄰線路零序II段時(shí)限大一時(shí)間級(jí)差t。(2)改用接地距離保護(hù)。3.零序過(guò)電流保護(hù)（零序電流III段）零序過(guò)電流保護(hù)在正常時(shí)應(yīng)當(dāng)不起動(dòng)，故障切除后應(yīng)當(dāng)返回，為保證選擇性，動(dòng)作時(shí)間應(yīng)當(dāng)與相鄰線路III段按照階梯原則配合。零序電流III段保護(hù)范圍較長(zhǎng)，對(duì)于本線路和相鄰線路的接地故障，零序過(guò)電流保護(hù)都應(yīng)能夠反應(yīng)。零序電流III段的動(dòng)作電流應(yīng)躲過(guò)下一線路始端（即本線路末端）三相短路時(shí)流

12、過(guò)本保護(hù)的最大不平衡電流Iunb.max。即IIIIIII0.pe=KrelIunb.max (321)式中Iunb.max本線路末端三相短路時(shí)流過(guò)本保護(hù)的最大不平衡電流；III可靠系數(shù)，一般取1.21.3。 Krel最大不平衡電流按下式計(jì)算(3) （322） Iunb.max=KnpKstKerIkmax式中Knp非周期分量系數(shù)， t0s時(shí)取1.32 t=0.3 s時(shí)取1；KstCT同型系數(shù)。CT同型時(shí)取0.3、型號(hào)不同時(shí)取1；KerCT誤差，取0.1；(3)本線路末端三相短路時(shí)流過(guò)本保護(hù)的最大不平衡電流。 Ikmax作為本線路近后備的零序III段，其靈敏度應(yīng)按本線路末端接地短路時(shí)流過(guò)本保護(hù)

13、的最小零序電流校驗(yàn)，要求靈敏系數(shù)大于1.31.3。當(dāng)作為相鄰線路得遠(yuǎn)后備保護(hù)時(shí)，應(yīng)按相鄰線路末端接地短路時(shí)流過(guò)本保護(hù)的最小零序電流校驗(yàn)，要求靈敏系數(shù)大于1.2。動(dòng)作時(shí)間與相間電流保護(hù)III段的整定原則相同。第4章 三段式距離保護(hù)的整定計(jì)算4.1三段式距離保護(hù)的整定計(jì)算一、整定原則距離保護(hù)的整定阻抗角為線路阻抗角，動(dòng)作時(shí)間按照階梯配合，各段原則如下。圖427 整定計(jì)算圖1.I段整定I段保護(hù)區(qū)不能伸出本線路，即整定阻抗小于被保護(hù)線路阻抗。在圖427中，保I護(hù)P1的I段整定阻抗Z1.set為：IIZ1.set=KrelZMN (488)I式中Krel0.80.85。2.II段整定II段延時(shí)動(dòng)作，保護(hù)

14、區(qū)不能伸出相鄰元件或線路瞬時(shí)段的保護(hù)區(qū)，并按照最小分支系數(shù)考慮。因此（1）與相鄰線路I段配合，圖427中保護(hù)P1的II段整定阻抗為：IIIIIZ1.set=Krel(ZMN+Kb.minZ2.set) (489)（2）與相鄰變壓器配合，圖427中保護(hù)P1的II段應(yīng)躲開(kāi)Q母線的短路： IIIIZ1.set=Krel(ZMN+Kb.minZT) (490)取以上兩者較小者作為II段整定阻抗，動(dòng)作時(shí)間比相鄰線路I段長(zhǎng)，一般取0.5s。 按照線路末端發(fā)生金屬性短路來(lái)校驗(yàn)靈敏系數(shù)。保護(hù)P1的靈敏系數(shù)為： KsenIIZ1.set=1.25 (491) ZMN若靈敏系數(shù)不滿足要求，則可以與相鄰II段配合，

15、時(shí)間則比相鄰II段動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)t（一般0.5s）。3.III段整定作為后備保護(hù)的III段，正常時(shí)不起動(dòng)。因此整定阻抗按躲開(kāi)最小的負(fù)荷阻抗ZL.min。ZL.min為ZL.min= (492)式中UN 母線額定線電壓IL.max最大負(fù)荷電流III保護(hù)P1的III段整定阻抗Z1.set為：IIIZ1.set=ZL.min (493) IIIKrelKreKssIII式中Krel III段可靠系數(shù)，一般取1.21.3；Kre阻抗繼電器的返回系數(shù)，一般取1.1；Kss自起動(dòng)系數(shù)，由負(fù)荷性質(zhì)決定，一般取1.53。按照線路末端發(fā)生金屬性短路來(lái)校驗(yàn)靈敏系數(shù)。由于整定阻抗角為線路阻抗角l，與負(fù)荷阻抗角L不相等，

16、因此校驗(yàn)時(shí)要考慮阻抗繼電器特性（圖428）。當(dāng)采用圓特性方向阻抗繼電器時(shí)，保護(hù)P1的靈敏系數(shù)為：作為MN線路近后備：KsenIIIZ1.set=>1.5 (494) ZMNcos(l-L)IIIZ1.set=>1.2 (495) (ZMN+Kb.maxZNP)cos(l-L)作為NP線路遠(yuǎn)后備：Ksen圖428 負(fù)荷阻抗角對(duì)靈敏系數(shù)的影響動(dòng)作時(shí)間與電流保護(hù)III段時(shí)間有相同的配置原則，即大于相鄰線路最長(zhǎng)的動(dòng)作時(shí)間。二、采用四邊型阻抗繼電器的整定計(jì)算方法圖429 四邊形阻抗繼電器的整定計(jì)算四邊形阻抗繼電器一般采用圖429中所示特性，I、II、III段的電抗線為直線1、2、3。I、II

17、、III段公用一個(gè)電阻整定值Rset，其值需躲過(guò)最小負(fù)荷阻抗的電阻分量部分，一般取為Rset=KrelZL.min(cosL-sinLtan30 ) (494)式中Krel可靠系數(shù)，一般為0.70.85。I、II、III段電抗分量有兩種方法，一種是直接按照?qǐng)A特性阻抗繼電器進(jìn)行整定Zset，一種是整定電抗分量Xset，各段的整定公式如下：Xset=Zset(cosL+sinLtan) (497)式中電抗線下傾角度，一般取15 ，在微機(jī)保護(hù)中為便于計(jì)算，有時(shí)也取tan=1。 84.2整定計(jì)算舉例【計(jì)算舉例】如圖430所示，斷路器QF1、QF2均裝設(shè)三段式相間距離保護(hù)（采用圓 9III特性方向阻抗繼

18、電器）P1、P2，已知P1的一次整定阻抗為：Z1.set0s；Z1.set=3.6，=11，III0.5s；Z1.set=114，3s。MN線路輸送的最大負(fù)荷電流為500A，最大負(fù)荷功率因數(shù)角為L(zhǎng).max=40 。試整定距離保護(hù)P2的I、II、III段的二次整定阻抗、最靈敏角、動(dòng)作時(shí)間。IZ=3.6,0s圖430整定計(jì)算例圖【解】距離保護(hù)P2的整定，線路阻抗ZMN=4.4+j11.9=12.6869.7 。最靈敏角為線路阻抗角，即sen=l=69.7 。（1）I段整定阻抗小于線路阻抗，可靠系數(shù)取0.8，一、二次值為 I一次：Z2.set=0.812.68=10.144()II二次：Z2.K.s

19、et=Z2.setnTA120=10.144=1.1() nTV1100（2）II段與保護(hù)1的I段配合，整定阻抗一次值為IIIIIZ2.set=Krel(ZMN+Kb.minZ1.set)=0.8(12.68+13.6)=13.024()IIZ2.set13.024=<1.25，不滿足，則與保護(hù)1的II段配合： ZMN12.68靈敏系數(shù)KsenIIIIII一次：Z2.set=Krel(ZMN+Kb.minZ1.set)=0.8(12.68+111)=18.944()IIZ2.set18.944=>1.25，符合要求，則二次整定值為： ZMN12.68靈敏系數(shù)KsenIIIIZ2.s

20、et=Z2.K.setnTA120=18.944=2.066() nTV1100IIII動(dòng)作時(shí)間與保護(hù)P1的II段配合，有t2.set=t1.set+t=0.5+0.5=1.0(s)。（3）III段按最小負(fù)荷阻抗整定，最小負(fù)荷阻抗ZL.min為：ZL.min=3=114.3() 整定阻抗一次值為（無(wú)電動(dòng)機(jī)，不考慮自起動(dòng)系數(shù)）：IIIZ1.set=ZL.min114.3=82.826() IIIKrelKre1.21.15整定阻抗二次值為：ZIII2.K.setIIIZ2.setn82.826120=TA=10.4() cos(sen-L)nTVcos(69.7 -40 )1100近后備靈敏系數(shù)

21、KsenIIIZ2.K.set10.4=7.52>1.5，符合要求。 nTA12012.68ZMN1100nTVIIIIIIIII段動(dòng)作時(shí)間按階梯原則配合，有t2.set=t1.set+t=3+0.5=3.5(s)需要指出的是，本例題分支系數(shù)為1，如有助增或外汲電流，則需要先計(jì)算分支系數(shù)，包括最大分支系數(shù)與最小分支系數(shù)。本例題沒(méi)有提供相鄰線路的阻抗，如有則需要校驗(yàn)遠(yuǎn)后備的靈敏系數(shù)。第5章 發(fā)電機(jī)-變壓器繼電保護(hù)整定計(jì)算51 發(fā)電機(jī)縱差動(dòng)保護(hù)基本原理一、作用原理下圖為發(fā)電機(jī)縱差動(dòng)保護(hù)的單相原理圖，兩組CT特性、變比一致，正常及區(qū)外故障時(shí)'I1=I2 Ij=I1'-I20 I

22、1=I2 CT特性可選得盡量一致不平衡電流比變壓器小 IbpMAX=Kf2g.Ktx.Ker.Id.max Ktx=0.5 11二、整定計(jì)算兩個(gè)條件：（1） 躲外部短路時(shí)的Ibp.max Id2=KK.Ibp.ma x（2） 躲大于發(fā)電機(jī)額Idz=Kk.Ie.f靈敏度 Klm=Ie.f （CT二次斷線時(shí)不誤動(dòng)） Id.min出口兩相短路。 2 Id.minIdz5.2發(fā)電機(jī)微機(jī)比率制動(dòng)縱差動(dòng)保護(hù)發(fā)電機(jī)縱比率差動(dòng)保護(hù)是發(fā)電機(jī)相間短路的主保護(hù)。根據(jù)接入發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)電流的份額（即接入全部中性點(diǎn)電流或只取一部分電流接入），可分為完全縱差保護(hù)和不完全縱差保護(hù)。另外，根據(jù)算法不同，可以構(gòu)成比率制動(dòng)特性差動(dòng)

23、保護(hù)和標(biāo)積制動(dòng)式差動(dòng)保護(hù)。不完全縱差保護(hù)，適用于每相定子繞組為多分支的大型發(fā)電機(jī)。它除了能反應(yīng)發(fā)電機(jī)相間短路故障，尚能反應(yīng)定子線棒開(kāi)焊及分支匝間短路。一、保護(hù)構(gòu)成原理發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)，按比較發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)TA與機(jī)端TA二次同名相電流的大小及相位構(gòu)成。以一相差動(dòng)為例，并設(shè)兩側(cè)電流的正方向指向發(fā)電機(jī)內(nèi)部。圖5-1-1為發(fā)電機(jī)完全縱差保護(hù)的交流接入回路示意圖；圖5-1-2為發(fā)電機(jī)定子繞組每相二分支的不完全縱差保護(hù)的交流接入回路示意圖。圖5-1-1 發(fā)電機(jī)完全縱差保護(hù)交流接入回路示意圖圖5-1-2 發(fā)電機(jī)不完全縱差保護(hù)交流接入回路示意圖（a）動(dòng)作方程;IzIgIdIqIdKz(Iz-Ig)+Iq;IzIg

24、(6-1-1);IdIsIdIs式中Id動(dòng)作電流（即差流）+I 完全縱差時(shí) Id=ITNIz制動(dòng)電流比率制動(dòng)特性的完全縱差時(shí) Iz=-I ITN2IT、IN發(fā)電機(jī)機(jī)端TA、中性點(diǎn)TA二次電流；。Ig、Iq、Kz、Is差動(dòng)保護(hù)整定值，見(jiàn)表5-1；（b） 動(dòng)作特性由式5-1-1作出發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)動(dòng)作特性，如圖5-1-3所示?？梢钥闯?，上述各種類型的發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)，其動(dòng)作特性均由二部分組成：即無(wú)制動(dòng)部分和比率制動(dòng)部分。這種動(dòng)作特性的優(yōu)點(diǎn)是：在區(qū)內(nèi)故障電流小時(shí)，它具有較高的動(dòng)作靈敏度；而在區(qū)外故障時(shí)，它具有較強(qiáng)的躲過(guò)暫態(tài)不平衡差流的能力。長(zhǎng)期運(yùn)行實(shí)踐表明：正確的整定保護(hù)的各定值，圖5-1-3所示的動(dòng)作

25、特性完全滿足動(dòng)作靈敏度 13及可靠性的要求。IsIq圖5-1-3 發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)動(dòng)作特性5.1.4 定值清單及整定原則（a） 定值清單（b） 整定原則及取值建議（1）比率制動(dòng)系數(shù)Kz（曲線斜率）Kz應(yīng)按躲過(guò)區(qū)外三相短路時(shí)產(chǎn)生的最大暫態(tài)不平衡差流來(lái)整定（即圖5-1-3中的斜線通過(guò)出口區(qū)外故障最大差流對(duì)應(yīng)點(diǎn)）。通常，對(duì)發(fā)電機(jī)完全縱差 Kz=0.40.5一般取Kz=0.5，（2）啟動(dòng)電流Iq按躲過(guò)正常工況下最大不平衡差流來(lái)整定。不平衡差流產(chǎn)生的原因：主要是差動(dòng)保護(hù)兩側(cè)TA的變比誤差，保護(hù)裝置中通道回路的調(diào)整誤差。對(duì)于不完全縱差，尚需考慮發(fā)電機(jī)每相各分支電流的不平衡。一般 Iq =（0.30.4）Ie

26、（3）拐點(diǎn)電流IgIg的大小，決定保護(hù)開(kāi)始產(chǎn)生制動(dòng)作用的電流大小，建議按躲過(guò)外部故障切除后的暫態(tài)過(guò)程中產(chǎn)生的最大不平衡差流整定。 Ig =（0.81.0）Ie。 一般取 Ig =0.8Ie（4）差動(dòng)速斷倍數(shù)Is對(duì)于發(fā)電機(jī)的差動(dòng)速斷，其作用相當(dāng)于差動(dòng)高定值，應(yīng)按躲過(guò)區(qū)外三相短路時(shí)產(chǎn)生的最大不平衡差流來(lái)整定。為可靠，建議 Is =34（倍）。（5）發(fā)電機(jī)額定電流IeIe（或IN）可按下式計(jì)算Ie=IN=式中 3UeTcosPe.（5-1-2）Pe發(fā)電機(jī)額定功率，KW；Ue 發(fā)電機(jī)額定電壓，KV；n差動(dòng)TA變比； Tcos發(fā)電機(jī)的額定功率因數(shù)。（c）差動(dòng)保護(hù)靈敏度校驗(yàn)按有關(guān)技術(shù)規(guī)程，發(fā)電機(jī)縱差動(dòng)保護(hù)

27、的靈敏度必須滿足機(jī)端兩相金屬性短路時(shí)，差動(dòng)保護(hù)的靈敏系數(shù)Ksen 2靈敏系數(shù)Ksen定義為機(jī)端兩相金屬性短路時(shí)，短路電流與差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作電流之比值，Ksen越大，保護(hù)動(dòng)作越靈敏，可靠性越高。數(shù)字式保護(hù)必須按規(guī)程要求進(jìn)行靈敏度校驗(yàn)，因?yàn)橹挥蠯sen滿足要求，才能保證在內(nèi)部故障時(shí)，故障電流中有各種非周期分量，有TA飽和影響，TA暫態(tài)特性影響等等，保護(hù)可靠動(dòng)作。Ksen與差動(dòng)保護(hù)的整定值Kz、Iq、Ig都有關(guān)系，特別是Kz的影響最大。一般按建議取值時(shí)，Ksen能滿足要求。5.6 變壓器縱差動(dòng)保護(hù)（包括發(fā)變組、主變、廠變、勵(lì)磁變、啟備變）變壓器縱差動(dòng)保護(hù)，是變壓器內(nèi)部及引出線上短路故障的主保護(hù)，它能反應(yīng)

28、變壓器內(nèi)部及引出線上的相間短路、變壓器內(nèi)部匝間短路及大電流系統(tǒng)側(cè)的單相接地短路故障。另外，尚能躲過(guò)變壓 15器空充電及外部故障切除后的勵(lì)磁涌流。一、保護(hù)構(gòu)成原理變壓器縱差保護(hù)，按比較變壓器各側(cè)同名相電流之間的大小及相位構(gòu)成。以三卷變壓器為例，其一相差動(dòng)的交流接入回路示意圖如圖5-2-1所示。圖5-2-1 變壓器差動(dòng)保護(hù)交流接入回路示意圖變壓器縱差保護(hù)由三個(gè)部分構(gòu)成：差動(dòng)元件、涌流判別元件及差動(dòng)速斷元件。（a） 差動(dòng)元件 在DGT801系列裝置中，可以提供兩類差動(dòng)元件：即比率制動(dòng)式和標(biāo)積制動(dòng)式。（1） 動(dòng)作方程;IzIgIdIq (6-2-1)II);I(gdKzIz-Ig+Iqz式中Id動(dòng)作電

29、流（即差流）+I +I Id=I123Iz制動(dòng)電流I I 比率制動(dòng)特性的差動(dòng)為： Iz=maxI123Kz、Iq、Ig差動(dòng)保護(hù)整定值，見(jiàn)表5-2。（2） 動(dòng)作特性根據(jù)公式（5-2-1）作出變壓器縱差保護(hù)差動(dòng)元件動(dòng)作特性圖5-2-1，有兩部分構(gòu)成：無(wú)制動(dòng)部分和比率制動(dòng)部分。速斷動(dòng)作區(qū)為差動(dòng)速斷元件動(dòng)作特性。Iqz圖5-2-1 變壓器差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作特性（b） 涌流判別元件二次諧波制動(dòng)原理（1） 二次諧波制動(dòng)原理比較各相差流中二次諧波分量對(duì)基波分量百分比（即I2/I1）與整定值的大小。當(dāng)其大于整定值時(shí)，認(rèn)為該相差流為勵(lì)磁涌流。閉鎖差動(dòng)元件。判別方程（制動(dòng)方程）I2I1 .（5-2-2）式中 I2、I1

30、某相差流中的二次諧波電流和基波電流；整定的二次諧波制動(dòng)比。（c） 差動(dòng)速斷元件差動(dòng)速斷元件，其動(dòng)作不受差流波形畸變或差流中諧波的影響，而只反應(yīng)差電流的有效值。當(dāng)某一相差流的有效值大于整定值時(shí)，立即作用出口。5.2.4 定值清單及整定原則（a） 定值清單二次諧波制動(dòng)式變壓器差動(dòng)（或發(fā)變組差動(dòng)）保護(hù)的整定值清單，如表5-2-1所示。其中Iq、Ig及Ie均為基準(zhǔn)側(cè)二次有名值。表5-2-1 變壓器（或發(fā)變組）二次諧波制動(dòng)式差動(dòng)保護(hù)定值清單（b） 整定原則及取值建議（1）比率制動(dòng)系數(shù)Kz（曲線斜率）比率制動(dòng)系數(shù)Kz整定原則，按躲過(guò)變壓器出口三相短路時(shí)產(chǎn)生的最大暫態(tài)不平衡差流來(lái)整定（即過(guò)拐點(diǎn)的斜線通過(guò)出口

31、區(qū)外故障最大差流對(duì)應(yīng)點(diǎn)的上方）。一般Kz=0.50.7發(fā)電機(jī)變壓器組比率制動(dòng)系數(shù)取0.5, 降壓變壓器比率制動(dòng)系數(shù)可適當(dāng)取大些.（2）啟動(dòng)電流Iq整定原則：能可靠躲過(guò)變壓器正常運(yùn)行時(shí)的最大不平衡差流。一般Iq =（0.30.5）IeTA暫態(tài)特性不一致時(shí)取大些（3）拐點(diǎn)電流Ig變壓器各側(cè)差動(dòng)TA的型號(hào)及變比不可能相同。因此，各側(cè)TA的暫態(tài)特性的差異較大。為躲過(guò)區(qū)外遠(yuǎn)處故障或近區(qū)故障切除瞬間產(chǎn)生較大不平衡差流的影響，建議拐點(diǎn)電流：Ig =0.8Ie（4）二次諧波制動(dòng)比空投變壓器時(shí)，勵(lì)磁涌流的大小、二次諧波分量的多少或波形畸變程度，與變壓器的容量、結(jié)構(gòu)、所在系統(tǒng)中的位置及合閘角等因素有關(guān)。為了使差動(dòng)

32、保護(hù)能可靠地躲過(guò)變壓器空投時(shí)的勵(lì)磁涌流，又能確保在變壓器內(nèi)部故障時(shí)故障電流波形有畸變（含有二次諧波分量）時(shí)，差動(dòng)保護(hù)能可靠動(dòng)作，應(yīng)根據(jù)被保護(hù)變壓器的容量、結(jié)構(gòu)及在系統(tǒng)中的位置，整定出適當(dāng)?shù)亩沃C波制動(dòng)比。一般 =0.130.2對(duì)容量較大的變壓器，可取0.150.18；對(duì)大型發(fā)電機(jī)變壓器組（發(fā)電機(jī)機(jī)端沒(méi)有斷路器），可取0.180.20；對(duì)于距主電源較近的中小型變壓器（例如啟備變等），可取0.130.15。（5）差動(dòng)速斷倍數(shù)Is變壓器差動(dòng)速斷動(dòng)作倍數(shù)的整定原則，應(yīng)按躲過(guò)變壓器空投時(shí)的勵(lì)磁涌流或外部短路時(shí)最大不平衡差流來(lái)整定。而變壓器勵(lì)磁涌流的大小與變壓器的容量、結(jié)構(gòu)、所在系統(tǒng)中的位置等均有關(guān)。 1

33、8一般Is =410（倍）對(duì)于大容量變壓器，可取45；對(duì)于大型發(fā)電廠內(nèi)容量較小的變壓器，可取810；而對(duì)于遠(yuǎn)離系統(tǒng)的大型變壓器及其中間無(wú)開(kāi)關(guān)的發(fā)電機(jī)變壓器組，可取4。（5）變壓器額定電流Ie變壓器各側(cè)的額定電流（TA二次值）往往是不同的。定值清單中的額定電流是指基準(zhǔn)側(cè)的額定電流。基準(zhǔn)側(cè)差動(dòng)TA二次電流的計(jì)算，可按下式進(jìn)行式中 SeIe=IN=Uejna（5-2-4）Se變壓器額定容量；Uej基準(zhǔn)側(cè)額定相間電壓；na基準(zhǔn)側(cè)差動(dòng)TA變比。（c）靈敏度校驗(yàn)同51節(jié)發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)相同，變壓器差動(dòng)保護(hù)的靈敏度要求Ksen 2才能保證在區(qū)內(nèi)發(fā)生各類型故障（有各種各樣暫態(tài)過(guò)程）時(shí)保護(hù)動(dòng)作的可靠性。5.2.5

34、 關(guān)于變壓器差動(dòng)保護(hù)各側(cè)平衡系數(shù)在正常工況下，或區(qū)外故障時(shí)，變壓器差動(dòng)保護(hù)各側(cè)輸入的電流不同。因此，為使差動(dòng)保護(hù)各相差流等于零，通過(guò)軟件計(jì)算引入適當(dāng)?shù)钠胶庀禂?shù)，以便將變壓器各側(cè)電流折算到基準(zhǔn)側(cè)。但是，為了檢查變壓器差動(dòng)保護(hù)各側(cè)通道的平衡狀況及校驗(yàn)比率制動(dòng)系數(shù)，需要知道各側(cè)之間設(shè)定后的平衡系數(shù)。例如，某一三卷變壓器，接線組別為Y/Y/-11，其差動(dòng)保護(hù)各側(cè)TA的接線方式為Y/Y/Y，由微機(jī)軟件在高壓側(cè)及中壓側(cè)移動(dòng)電流的相位。設(shè)變壓器的額定容量為Se,高、中、低三側(cè)的額定或運(yùn)行抽頭實(shí)際電壓分別為Uh、Um、UL，差動(dòng)TA的變比分別為nh、nm、nL。以低壓側(cè)為基準(zhǔn)側(cè)，求高壓側(cè)、中壓側(cè)對(duì)低壓側(cè)的平衡系數(shù)。計(jì)算過(guò)程及計(jì)算結(jié)果如表5-2-2所示。表5-2-2 Y/Y/-11變壓器差動(dòng)保護(hù)各側(cè)平衡系數(shù)（以低壓側(cè)為基準(zhǔn)側(cè)）( Id動(dòng)作電流（即差流）+I +I ) Id=I123變壓器比率制動(dòng)特性差動(dòng)保護(hù)整定計(jì)算方法下面舉一算例： 變壓器容量：25MVA 變壓器組別：Y/-11變壓器電壓等級(jí)：高壓側(cè)35+5%KV,低壓側(cè)10.5KV CT變比：高壓側(cè)600/5,低壓側(cè)1500/5 均為5P10。 短路阻抗：10%（包括系統(tǒng)短路阻抗） 取 SB=25MVA UB=Uav對(duì)于高壓側(cè)IB=25000/