繼電保護計算實例

1、繼電保護計算實例目錄、/ 、.刖百1繼電保護整定計算1.1 繼電保護整定計算的基本任務和要求1.1.1 繼電保護整定計算的目的1.1.2 繼電保護整定計算的基本任務1.1.3 繼電保護整定計算的要求及特點1.2 整定計算的步驟和方法1.2.1 采用標么制計算時的參數(shù)換算1.2.2 必須使用實測值的參數(shù)1.2.3 三相短路電流計算實例1.3 整定系數(shù)的分析與應用1.3.1 可靠系數(shù)1.3.2 返回系數(shù)1.3.3 分支系數(shù)1.3.4 靈敏系數(shù)1.3.5 自啟動系數(shù)1.3.6 非周期分量系數(shù)1.4 整定配合的基本原則1.4.1 各種保護的通用整定方法1.4.2 階段式保護的整定1.4.3 時間級差的

2、計算與選擇1.4.4 繼電保護的二次定值計算1.5 整定計算運行方式的選擇原則1.5.1 繼電保護整定計算的運行方式依據(jù)1.5.2 發(fā)電機、變壓器運行變化限度的選擇原則1.5.3 中性點直接接地系統(tǒng)中變壓器中性點1.5.4 線路運行變化限度的選擇1.5.5 流過保護的最大、最小短路電流計算1.5.6 流過保護的最大負荷電流的選取2變壓器保護整定計算2.1 變壓器保護的配置原則2.2 變壓器差動保護整定計算2.3 變壓器后備保護的整定計算2.3.1 相間短路的后備保護2.3.2 過負荷保護（信號）2.4 非電量保護的整定2.5 其他保護3線路電流、電壓保護裝置的整定計算3.1 電流電壓保護裝置概

3、述3.2 瞬時電流速斷保護整定計算3.3 瞬時電流閉鎖電壓速斷保護整定計算3.4 延時電流速斷保護整定計算3.4.1 與相鄰線瞬時電流速斷保護配合整定3.4.2 與相鄰線瞬時電流閉鎖電壓速斷保護配合整定3.4.3 按保證本線路末端故障靈敏度整定3.5 過電流保護整定計算3.5.1 按躲開本線路最大負荷電流整定3.5.2 對于單電源線咱或雙電源有“ T”接變壓器的線路3.5.3 保護靈敏度計算3.5.4 定時限過電流保護動作時間整定值3.6 線路保護計算實例3.6.1 35kV線路保護計算實例3.6.2 10kV線路保護計算實例附錄A架空線路每千米的電抗、電阻值附錄B三芯電力電纜每千米的電抗、電

4、阻值附錄C各電壓等級基準值表附錄D常用電纜載流量本文中涉及的常用下腳標號名稱符號名稱符號平均值av可靠rel最大值Max動作op最小值Min保護P基準值b返回r標幺值pu分支br額定值N自起動ast靈敏sen啟動st接線con繼電保護整定計算1.1 繼電保護整定計算的基本任務和要求1.1.1 繼電保護整定計算的基本任務和要求繼電保護裝置屬于二次系統(tǒng)，它是電力系統(tǒng)中的 一個重要組成部分，它對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行起著 極為重要的作用，沒有繼電保護的電力系統(tǒng)是不能運 行的。繼電保護要達到及時切除故障，保證電力系統(tǒng) 安全穩(wěn)定運行的目的，需要進行多方面的工作，包括 設計、制造、安裝、整定計算、調試、運行

5、維護等， 繼電保護整定計算是其中極其重要的一項工作。電力生產(chǎn)運行和電力工程設計工作都離不開整定 計算，不同部門整定計算的目的是不同的。電力運行 部門整定計算的目的是對電力系統(tǒng)中已經(jīng)配置安裝好 的各種繼電保護按照具體電力系統(tǒng)參數(shù)和運行要求， 通過計算分析給出所南非的各項整定值，使全系統(tǒng)中 的各種繼電保護有機協(xié)調地布置、正確地發(fā)揮作用。 電力工程設計部門整定計算的目的是按照所設計的電 力系統(tǒng)進行分析計算、選擇和論證繼電保護裝置的配 置和選型的正確性，并最后確定其技術規(guī)范。同時，根據(jù)短路計算結果選擇一次設備的規(guī)范1.1.2 繼電保護整定計算的基本任務繼電保護整定計算的基本任務，就是要對各種繼 電保護

6、給出整定值；而對電力系統(tǒng)中的全部繼電保護 來說，則需編制出一個整定方案。各種繼電保護適應電力系統(tǒng)運行方式變化的能力 都是有限的，因而，繼電保護整定方案也不是一成不 變的。對繼電保護整定方案的評價，是以整體保護效 果的優(yōu)劣來衡量的，并不著眼于某一套繼電保護的保 護效果。必須指出，任何一種保護裝置的性能都是有 限的，或者說任何一種保護裝置對電力系統(tǒng)的適應能 力都是有限的。當電力系統(tǒng)的要求超出該種保護裝置 所能承擔的最大變化限度時，該保護裝置便不能完成 保護任務。(一) 繼電保護整定計算的具體任務和步驟(1)繪制電力系統(tǒng)一次接線圖。(2)根據(jù)一次接線圖繪制系統(tǒng)阻抗圖，包括正序、負序、零序網(wǎng)。(3)建

7、立電力系統(tǒng)設備參數(shù)表：包括一次設備 的基礎參數(shù)，二次設備的規(guī)范及保護配置情況。(4)建立電流互感器(TA)、電壓互感器(TV 參數(shù)表，根據(jù)變壓器的容量和線路的負荷情況確定 TA 變比。(5)確定繼電保護整定需要滿足的電力系統(tǒng)規(guī) 模及運行方式變化限度，各級母線的綜合阻抗(最大、 最小方式)。(6)電力系統(tǒng)各點的短路計算結果。(7)根據(jù)整定原則，選取保護裝置整定值。(8)建立各種繼電保護整定計算表。(9)按保護功能分類，分別繪制出整定值圖。(10)編寫整定方案報告書，著重說明整定的原 則問題、整定結果評價、存在問題及采取的對策。(二)整定方案說明書一般包括以下內容：(1)方案編制時間、電力系統(tǒng)概況

8、。(2)電系統(tǒng)運行方式選擇原則及變化限度。(3)主要的、特殊的整定原則。(4)方案存在的問題及對策。(5)繼電保護的運行規(guī)定，如保護的停、投、 改變定值、改變使用要求以及對運行方式的限制要求 等。(6)方案的評價及改進方向。1.1.3 繼電保護整定計算的要求及特點根據(jù)繼電保護在電力系統(tǒng)中擔負的任務，繼電保 護裝置必須滿足以下4個基本要求，即選擇性、快速 性、靈敏性、可靠性。(1)選擇性。電力系統(tǒng)中某一部分發(fā)生故障時， 繼電保護的作用只能斷開有故障的部分，保留無故障 部分繼續(xù)運行，這就是選擇性。實現(xiàn)選擇性必須滿足 兩個條件：一是相鄰的上一級在時限上有配合；二是 相鄰的上下級保護在保護范圍上有配合

9、(2)靈敏性。在保護裝置的保護范圍內發(fā)生的 故障，保護瓜的靈敏程度叫靈敏性，習慣上叫做作靈 敏度。靈敏度用靈敏系數(shù)來衡量，用 Ken表示。靈敏 系數(shù)在保證安全性的前提下，一般希望越大越好，但 在保證可靠動作的基礎上規(guī)定了下限值作為衡量的標 準。(3)速動性。短路故障引起電流的增大，電壓 的降低，保護裝置快速地斷開故障，有利于減輕設備 的損壞程度，盡快恢復正常供電，提高發(fā)電機，并列 運行的穩(wěn)定性。(4)可靠性。繼電保護的可靠性主要由配置結 構合理，質量優(yōu)良和技術性能滿足運行要求的保護裝 置及符合有關規(guī)程要求的運行維護和管理來保證。為 保證保護的可靠性，應注意以下幾點：1)保護裝置的邏輯環(huán)節(jié)要盡可

10、能少。2)裝置回路接線要簡單，輔助元件要少，串聯(lián)觸點要少。3）運行中的操作變動要少，改變定值要少。4）原理設計合理。5）安裝質量符合要求。6）調試正確、加強定期檢驗。7）加強運行管理。要達到繼電保護“四性”的要求，不是由一套保 護完成的。就一套保護而言，它不能同時完全具備“四 性”的要求。如電流保護簡單可靠，具備了可靠性、 選擇性，但速動性較差；高頻保護具備了速動性、靈 敏性、選擇性，但裝置復雜，相對可靠性就差一些。 因此，要實現(xiàn)繼電保護“四性”的要求，必須由一個 保護系統(tǒng)去完成，這就是保護系統(tǒng)概念。對繼電保護的技術要求，“四性”的統(tǒng)一要全面考 慮。由于電網(wǎng)運行方式、裝置性能等原因，不能兼顧“

11、四性”時，應合理取舍，執(zhí)行以下原則：（1）地區(qū)電網(wǎng)服從主系統(tǒng)電網(wǎng)。（2）下一級電網(wǎng)服從上一級電網(wǎng)。(3)局部問題自行消化。(4)盡可能照顧地區(qū)電網(wǎng)和下一級電網(wǎng)的需要。(5)保證重要用戶的供電。1.2 整定計算的步驟和方法1.2.1 采用標么制計算時的參數(shù)換算采用標么制計算時，通常先將給定的發(fā)電機、變 壓器、線路等元件的原始參數(shù)，按一定基準條件(即 基準容量和基準電壓)進行換算，換算為同一基準條 件下的標么值，然后才能進行計算。標么值=實際有名值/基準值標么制計算中，基準條件一般選基準容量 Sb=100MVA基準電壓Ub=Uav(Uv為電網(wǎng)線電壓平均值)。 當&、Ub確定后，對應的基準電

12、流為 L=223Ub基準阻抗為鍍gU未指定書簽。Sb當S=100MVA寸，Ub、Ib、Zb值如表1-1所示。表1-1 基準電壓、電流、阻抗對應表Ub (kV)0.46.310.537115230b (kA)1449.165.51.560.502 ().251Zb ( Q )0.0160.3971.102513.69 132.25529(1)發(fā)電機等旋電機X：的換算，即Sb*bSn式中X 基準條件下的電抗標么值;八*bX 額定容量條件下的次暫態(tài)電抗標么 八d值；Sb、Sn基準容量、額定容是， MVA(2)變壓器短路電壓U%勺換算，即1)雙繞組變壓器X*Uk% Sb，八 ，100 Sn式中u%短路

13、電壓，其他符號含義同前2）三繞組變壓器1U % 二"高中 +U / U 中低 % 21u中%=U高中%+u中低% -U高低%)2 一 一 一1U低=2。+u7% -U高史)X高*bU 高 %Sb100SnX中*b5%# Sb100 SnUffi% S低父 *b100Sn（3）線路阻抗換算（線路阻抗一般用有名值表示,一 1, 一一Z=RjX,當 R< 1X 中可取 Z= jX）Z -Z巨b Z,UavSX*b -X, r-7avZb式中 一基準條件下的阻抗標么值；Zq、Xq一線路阻抗、電抗有名值，Q o其他符 號同前。(4)電抗器百分電抗的換算，即XX*n%A.100Un S2

14、-23In Ub式中Xb一基準條件下的電抗標么值；X*n%-電抗器額定電流、額定電壓下的阻抗標么值 百分數(shù)；In電抗器額定電流，kA;UN一額定電壓，kA;Sb、Ub一基準容量，基準電壓。1.2.2 必須使用實測值的參數(shù)(1)三相三柱式變壓器的零序阻抗.66kV及以上架空線路和電纜線路的阻抗.(3)平行線間的零序互感阻抗。(4)雙回線的同名相間的零序的差電流系數(shù)。(5)其他對斷電保護影響較大的有關參數(shù)。1.2.3 三相短路電流計算實例【例1-1】如某發(fā)電廠兩臺容量為6000kW勺汽輪發(fā)電 機，電壓為10kV, cos=0.8 ,次暫態(tài)電抗 X d =0.135 6。一臺容量為400 00 kV

15、A升壓變壓器，額定電壓為 (38.5 ±2X2.5%)kV,聯(lián)結組別為 YNd11,阻抗電壓 10.3%。經(jīng)35 kV線路，在某110 kV變電站35 kV母 線并肉，線路導線型號為LGJ-240,長度為3kmi系統(tǒng) 至該Xma戶4.327。試計算k1點三相短路流經(jīng)35kV線路、 升壓變壓器的最大短路電流。解：如圖1-3所示為系統(tǒng)一次接線圖。(1)參數(shù)換算及繪制阻抗圖選取基準容量 G=100MVA#準電壓Ub=37kV,換算各元 件在基準條件下的標么值。1)發(fā)電機Gt G2S100X*b =Xd =0.1356 =1.808SN6/0.82）變壓器y Uk%SbX 二 -*b10.3

16、 100K 100 SN 10040=0.25753)線路經(jīng)查 LGJ-240 導線每千米 R=0.13Q、X=0.358QZ -Z SZ*bZ'uavZ,尸 0.132 0.3582 =0.381100Z*b =0.3801 32 =0.083537將上述各元件標么阻抗按線圖，繪出標么阻抗圖，如圖1-4所示。圖1-4標么阻抗圖(2)短路電流計算。K點三相短路電流X- 1.808/1.808 0.2575 / 2.563 0.0835=1.1615/2.6465 = 0.80651560Ik：1934.284 A0.8065經(jīng)升壓器的短路電流為= 1343.091 A.30.8065L

17、 =1934.284 -1.1615經(jīng)35kV線路的短路電流為30.8065Ik =1934.284-589.458 A2.64651.3整定系數(shù)的分析與應用繼電保護的整定值一般通過計算公式計算得出。 為使整定值符合電力系統(tǒng)正常運行及故障狀態(tài)下的規(guī) 律，達到正確整定的目的，在計算公式中需引入各種 整定系數(shù)。整定系數(shù)應根據(jù)保護裝置的構成原理、檢 測精度、動作速度、整定條件以及電力系統(tǒng)運行特性 等因素來選擇。1.3.1 可靠系數(shù)由于計算、測量、調試及斷電器各項誤差的影響， 使保護的整定值偏離預定數(shù)值，可能引起誤動作。為 此，整定計算公式中需引入可靠系數(shù)用Kel表示，如圖1-5所示。ABC圖1-5系

18、統(tǒng)圖斷路器QF1和QF設電流保護時，其整定配合公式 為I = K Iop 1rel op 2式中I op所整定保護的動作電流；I op(2) 所整定保護的下一級保護的動作電流；Krel可晶系數(shù)。可靠系數(shù)的取值與各種因素有關：(1)按短路電流整定的無時限保護，應選用較大的系數(shù)。(2)按與相鄰保護的整定值配合整定的保護， 應選較小的系數(shù)。(3)保護動作速度較快時，應選用較大的系數(shù)。(4)不同原理或不同類型的保護之間整定值配合時， 應選用較大的系數(shù)。(5)感應型反時限電流、電壓保護，因惰性較大，應 選用較大的系數(shù)。如感應型反時限保護可靠系數(shù)為 1.31.5 ;瞬時 段或速斷電流保護為1.251.3;

19、與相鄰同類型過電 流保護為1.11.2。1.3.2 返回系數(shù)按正常運行條件量值整定的保護，例如按最大負 荷電流整定的過電流保護，在受到故障量的作用動作 時，當故障消失后不能返回到正常位置將發(fā)生誤動作。 因此，整定公式中引入返回系數(shù)，返回系數(shù)用Kr表示。 對按故障量值和按自啟動量值定的保護，則不考慮返 回系數(shù)。返回系數(shù)的定義K=返回值、于是可得過量動 動作值作的繼電器K<1,欠量動作中的繼電器 K>1,它們 的應用是不同的。例如過電流保護整定公式為KI 巴IopL maxKr式中Kel可靠系數(shù)；K返回系數(shù)；I Lma最大負荷電流。返回系數(shù)的高低與斷電器類型有關。電磁型繼電 器的返回系

20、數(shù)為0.85,晶體管型、集成電路型以及數(shù) 字微機型繼電器（保護）返回系數(shù)較高，為 0.85 0.95。1.3.3 分支系數(shù)多電源的電力系統(tǒng)中，相鄰上、下兩級保護間的 整定配合，還受到中間分支電源的影響，將使上一級保護范圍縮短或伸長，整個公式中要引入分支系數(shù)。分支系數(shù)用 心表示。多電源系統(tǒng)接線如圖1-6所示圖1-6多電源系統(tǒng)接線圖在K點發(fā)生短路時，假設QF1及QF2斷電器的過 流保護均剛啟動，即它們都處在靈敏度相等的狀態(tài)下,則有如下關系式I op1 op-2 I1 I2KrI op 1 一 -" I op 2- kbr I op 2I1 I2電流分支系數(shù)是指在相鄰線路短路時，流過本線

21、路的短路電流占流過相鄰線路短路電流的份數(shù)。對過 電流保護來說，在整定配合上應選取可能出現(xiàn)的最大 分支系數(shù)低電壓保護的分支系數(shù)與過電流保護的分支系數(shù) 不同，在整定配合上應選取可能出現(xiàn)的最小值。分支 系數(shù)的變代范圍隨電網(wǎng)結構的不同而不同，其值一般 在02之間。距離保護的助增系數(shù)等于分支系數(shù)。且增系數(shù)將 使距增保護測量到的阻抗增大，保護范圍縮短。在整 定配合上應選取可能出現(xiàn)的最小助增系數(shù)。當Kzz<1時稱汲出系數(shù)，對距離保護的影響與Kzz> 1剛好相反， 但在配合整定上汲出系數(shù)也應選取可能的最小值。1.3.4靈敏系數(shù)在繼電保護的保護范圍內發(fā)生故障，保護裝置反應的靈敏程度稱為靈敏度。靈敏度

22、用靈敏系數(shù)Ksen表示。靈敏系數(shù)是指在被保護對象的某一指定點發(fā)生故 障時，故障量與整定值之比。靈敏系數(shù)一般分為主保護靈敏系數(shù)和后備保護靈 敏系數(shù)兩種。前者是被保護對象的全部范圍而言，后 者則是被保護的相鄰保護對象的全部范圍而言。靈敏系數(shù)在保證安全性的前提下，一般希望越大 越好，但在保證可靠動作的基礎上規(guī)定了下限值作為 衡量的標準。不同類型保護的靈敏系數(shù)要求不同。由 于電流互感器接線形式的不同以及接入保護的相數(shù)不 同，反應的靈敏度也不同。對于各個檢測元件構成的 整套保護裝置，因為各個檢測元件擔任的任務不同， 對它們靈敏度的要求也不同，一般應滿足：閉鎖元件 的Ksen 啟動元件的Ksen 測量元件

23、的Ksen。選擇計算靈敏系數(shù)的運行方式和短路類型是至關重要 的。選擇的恰當與否直接影響對保護效果的評價。因 此，一般應以選擇常見的不利運行方式為原則。短路保護的最小靈敏系數(shù)見表1-2表1-2短路保護的最小靈敏系數(shù)保護分類保護類型組成元件靈敏系數(shù)備注主保護帶方向和不帶方向的電流保護式電壓保護電流元件和電壓元件1.3 1.5200km以上線路，不小于1.3;50 200km線路，不小于1.4;50km以下線路，不小于1.5零序或負序方向元件1.5距離保護啟動元件負序和零增量或負序分量元件、相電流突變量元件4距離保護第三段動作區(qū)末端幫障，大于1.5電流和阻抗元件1.5線路末端短路電流應阻抗元件精確工

24、作電流1.5倍以上。200km以上線路，不小于1.3; 50200km線路，不小于1.4; 50km以下線路，不小于1.5距離元件1.3 1.5主保護平行線路的橫聯(lián)差動方向保護和電流平衡保護電流和電壓啟動元件2.0線路兩側均末斷開前，其中一側保護按線路中點短路平行線路的橫聯(lián)差動方向保護和電流平衡保護1.5線路一側斷開后，另一側保護按對側短路計算。平行線路的橫聯(lián)差動方向保護和電流平衡保護零序方向元件2.0線路兩側均末斷開前，其中一側保護按線路中點短路計算線路縱聯(lián)保護跳閘元件對高阻接地故障的測量元件1.5個別情況下，為1.3發(fā)電機、變壓器、電動機縱差保護差電流元件的啟動電流1.5母線的完全電流差動

25、保護差電流元件的啟動電流1.5母線的不完全電差電流元件11.5流差動保護發(fā)電機、變壓器、線路和電動機的電流速斷保護電流元件1.5按保護安裝處短路計算后備保護遠后備保護電流、電壓和阻抗元件1.2按相鄰電力設備和線路末端短路計算（短路電流應為陰搞元件精確工作電流1.5倍以上），可考慮相繼動作零序或負序方向元件1.5近后備保護電流、電壓和阻抗元件1.3按線路末端短路計算負序或零序方向元件2.0輔助保護電流速斷保護1.2按正常運行方式保護安裝處短路計算注：1.主保護的靈敏系數(shù)除表中注出者外，均按被保護線路 （設備）末端短路計算。2 .保護裝置如反應故障時增長的量，其靈敏系數(shù)為金屬性短路計算值與保護整定

26、值之比；如反應故障時減少的量，則為保護整定值與金屬性短路計算值之比。3 .各種類型的保護中，接于全電流和全電壓的方向元件的靈敏系數(shù)不作規(guī)定。4 .本表內未包括的其他類型的保護.其靈敏系數(shù)另作規(guī)定。1.3.5自啟動系數(shù)按負荷電流整定的保護，必須考慮負荷電動機自 啟動狀態(tài)的影響。當電力系統(tǒng)發(fā)生故障并被切除后， 電動機將產(chǎn)生自啟動過程，出現(xiàn)很大的自啟動電流。 負荷端電壓降低的時間愈長，電動機轉數(shù)下降越多， 自啟動電流越大。極限狀態(tài)是電動機由靜止狀態(tài)啟動 起來，自啟動電流達到最大值。一般考慮自啟動系數(shù) 就考慮這種極限狀態(tài)。自啟動電流比負荷電流大許多倍，而且延續(xù)時問 長，故按負荷電流整定的保護整定公式中

27、，需要引入 自啟動系數(shù)。自啟動系數(shù)等于自啟動電流與額定負荷 電流之比，用KZqd表小。單臺電動機在滿載全電壓下啟動時，一般 Kast為 48,綜合負載（包括動力負荷與恒定負荷）的Kast為 1.52.5,純動力負荷（多臺電動機的綜合）的Kast為 23。選擇自啟動系數(shù)時應注意以下幾點：（1）動力負荷比重大時，應選用較大的系數(shù)。(2)電氣距離較遠(即多級變壓或線路較長者)的動力 負荷，應選用較小的系數(shù)。切除故障時間較長或負荷斷電時間較長時，應選用 較大的系數(shù)。1.3.6非周期分量系數(shù)在短路暫態(tài)過程中產(chǎn)生的非周期分量對保護的正 確工作影響很大，一方面使電流的有效值增大，一方 面使電流互感器飽和，使

28、保護的測量誤差加大。因此， 在整定計算公式中引入非周期分量系數(shù) KaP o對帶有躲非周期分量特性的差動保護，如BCH®差動繼電器，取Kap=1.3；其他的取Kap=1.52。對電流速斷保護，在 Kei系數(shù)中考慮非周期分量 的影響，不再單獨考慮Kap。1.4 整定配合的基本原則電力系統(tǒng)中的繼電保護是按斷路器配置裝設的， 因此，繼電保護必須按斷路器分級進行整定。繼電保 護的分級是按保護的正方向來劃分的，要求按保護的正方向各相鄰的上下級保護之間實現(xiàn)配合協(xié)調，以達到選擇性的目的。這是繼電保護整定配合的總原則。1.4.1 各種保護的通用整定方法(1)根據(jù)保護裝置的構成原理和電力系統(tǒng)運行特點，

29、確 定其整定條件及整定公式中的有關系數(shù)。(2)按整定條件進行初選整定值。按電力系統(tǒng)可能出現(xiàn) 的最小運行方式校驗靈敏度，其靈敏系數(shù)應滿足要求， 在滿足要求之后即可確定為選定的整定值。若不滿足 要求，就須重新考慮整定條件和最小運行方式的選擇 是否恰當，再進一步還可考慮保護裝置的配置和選型 問題，然后，經(jīng)過重新計算直到選出合適的整定值。1.4.2 階段式保護的整定(1)相鄰一上下級保護之間的配合有三個要點：第一， 時間上應有配合。即上一級保護的整定時間應比其相 配合的下一級保護的整定時間大一個時間級差 t ,第 二，在保護范圍上有配合。即對同一故障點而言，上 一級保護的靈敏系數(shù)應低于下一級保護的靈敏

30、系數(shù)。第三，上下級保護的配合一般是按保護正方向進行的， 其方向性一般由保護的方向特性或方向元件來保證。(2)多段保護的整定應按保護段分段進行。第一段 (一 股指無時限保護段)保護通常按保護范圍不伸出被保 護對象的全部范圍整定。其余的各段均按上下級保護 的對應段進行整定配合。所謂對應段是指上一級保護 的二段與下一級保護的一段相對應。1.4.3 時間級差的計算與選擇相鄰的上下級保護問，為取得選擇性，其條件之 一是保證保護動作有時間級差。時間級差一般按下式 計算 t= t s+tdl+ty式中At 時間級差；ts時間繼電器的正負誤差，對DS型系列時 間繼電器在土 0.05±0.15;tdi

31、 被保護斷路器跳閘時間，SN10-10型斷路器跳閘時間為0.060.08s；ty 裕度時間，一般對定時限保護取 0.1S , 對反時限保護取0.3s。1.4.4 繼電保護的二次定值計算保護定值是以一次值為準進行計算的，而具體的保 護裝置需要輸入二次值，因此定值計算完畢，要進行 一、二次值間的變換。(1)電流保護I Kop conI op 二nA式中I op. j繼電器二次動作電流；Iop 繼電器一次動作電流；KonTA二次接線系數(shù)(TA二次接線為三角形時，Kcon= <3 ； TA二次接線為星形時，Kcon=1； TA二次接線為兩相差接時，Kcon = 3 )；nTATA變比。(2)距離

32、保護Zop.=ZopMnM Kcon9/相）Atv式中乙p. j 繼電器二次動作阻抗，Q /相;ZOp繼電器一次動作阻抗，Q /相;5a、Atv分別為TA TV變比；Kcon 接線系數(shù)（方向阻抗繼電器接人相電壓相電流時，K=on = 1；接人相間電壓、兩相電流差時，Kcon二1；接人相間電壓、兩相電流時,Kcon=1；全阻抗繼電器接入相間電壓、兩相電流差時,Kc0n=1；接人相I可電壓、兩相電流時，Kcon =73/2）。1.5 整定計算運行方式的選擇原則電力系統(tǒng)運行方式是保護整定計算基礎，整定計 算用的運行方式選擇合理與否，不僅影響繼電保護的 保護效果，也會影響繼電保護的配置和選型的正確性,

33、 因此要特別重視這一環(huán)節(jié)。1.5.1 繼電保護整定計算的運行方式依據(jù)即正常運行方式和正常檢修方式，一般遵循以下 原則：(1)必須考慮檢修和故障兩種狀態(tài)的重疊出線， 但 不考慮多種重疊。(2)不考慮極少見的特殊方式。因為出現(xiàn)特殊方式 的概率較小，不能因為惡化了絕大部分時間的保護效 果。必要時，可采取臨時性的措施加以解決。1.5.2 發(fā)電機、變壓器運行變化限度的選擇原則(1) 一個發(fā)電廠有兩臺機組時，一般應考慮全停方 式，即一臺機組檢修時另一臺發(fā)生故障；當三臺以上 機組時，應選擇其中兩臺容量較大機組同時停用方式。 對水力發(fā)電廠的機組，還應結合水庫運行特性選擇， 如調峰、蓄能、用水調節(jié)發(fā)電等。(2)

34、 一個廠、站母線上無論接有幾臺變壓器，一般應考 慮其中容量最大的一臺停用，因變壓器的運行可靠性 很高。但對于發(fā)電機一變壓器組應服從于發(fā)電機的投 停變化。1.5.3 中性點直接接地系統(tǒng)中變壓器中性點接地的選擇原則(1)電廠及變電站低壓側有電源的變壓器，中性點均應接地運行，以防止出現(xiàn)不接地系統(tǒng)的工頻過電壓 狀態(tài)。如事前確定不能接地運行，則應采取其他防止 工頻過電壓的措施。(2)自耦型和有絕緣要求的其他型變壓器， 其中性 點必須接地運行。(3)T接于線路的變壓器，以不接地運行為宜。當 T接變壓器低壓側有電源時，則應采取防止工頻過電 壓的措施。 為防止操作過電壓，在操作時應臨時將變壓器中性 點接地，操

35、作完畢后再斷開，這種情況不按接地運行 考慮。1.5.4 線路運行變化限度的選擇(1) 一個廠、站母線上接有多條線路，一般應考慮一 條線路檢修，另一條線路又遇故障的方式。(2)雙回線一般不考慮同時停用。(3)相隔一個廠、站的線路，必要時，可考慮與上述(1) 的條件重疊。1.5.5 流過保護的最大、最小短路電流計算方式的選 擇(1)相間保護。1)對單側電源的輻射形網(wǎng)路，流過保護的最大短路電 流出現(xiàn)在最大方式下，即選擇所有機組、變壓器、線 路投入運行的方式。而最小短路電流，則出現(xiàn)在最小 運行方式下。2)對于雙側電源的網(wǎng)路，一般與對側電源的運行方變 化無關，可按單側電源的方法選擇。3)對于環(huán)狀網(wǎng)路的線

36、路，流過保護的最大短路電流壓 選擇開環(huán)運行方式，開環(huán)點應選在所整定保護線路的 相鄰一級線路上。而對于最小短路電流，則應選閉環(huán) 運行方式同時，再合理地停用該保護背后的機組、變 壓器及線路。4)對于相間保護來說，一般情況下，最大短路電流可 取三相短路電流，最小短路電流可取兩相短路電流。 零序電流保護。1)基本原則同相間保護，重點注意變壓器中性點接地 的變化。2)零序電流與故障點的綜合零序阻抗和綜合正序阻擊 的比值有關。綜合零序阻抗小于綜合正序阻抗時，單 相接短路電流小于兩相接地短路電流；綜合零序阻抗 大于綜合正序阻抗時，單相接地短路電流大于兩相接 地短路電流。1.5.6 流過保護的最大負荷電流的選

37、取按負荷電流整定的保護，需要考慮各種運行方式 變化日出現(xiàn)的最大負荷電流，一般應考慮到以下的運 行變化(1)備用電源自投引起的負荷增加。(2)并聯(lián)運行線路或變壓器的減少，負荷轉移。(3)環(huán)狀網(wǎng)路的開環(huán)運行，負荷轉移。(4)對于兩側電源的線路，當一側電源突然切除發(fā)電機，引起另一側增加負荷。變壓器保護整定計算2.1 變壓器保護的配置原則電力變壓器繼電保護保護裝置的配置原則：(1)應裝設反應內部短路和油面降低的瓦斯保護。(2) 應裝設反應變壓器繞組和引出線的多相短路 及繞組匝間短路的縱聯(lián)差動保護或電流速斷保護。(3) 應裝設作為變壓器外部相間短路和內部短路 的后備保護的過電流保護(或帶有復合電壓啟動的

38、過 電流保護或負序電流保護)。(4)為防止中性點直接接地系統(tǒng)中外部接地短路 的變壓器零序電流保護。(5) 防止大型變壓器過勵磁的變壓器過勵磁保護 及過電壓保護。(6)為防止相間短路的變壓器阻抗保護。(7)為防止變壓器過負荷的變壓器過負荷(信號)保護。2.2 變壓器差動保護整定計算微機型差動保護一般采用比率制動特性的差動保 護，具備2次諧波制動、5次諧波制動及TA斷線閉鎖 功能，能可靠躲過勵磁涌流，其定值按躲過最大負荷 電流條件下流人保護裝置的不平衡電流整定，因此有 很高的靈敏度。<I二段折線式動作特性的動作方程(2-1)(2-2)d S(I res I re.o )+ I式中Id差電流；

39、Ires.o 拐點電流，即開始出現(xiàn)制動作用的最小制 動電流；Iop.o 差動元件的啟動電流，也叫最小動作電流;S折線的斜率，通常也叫比率制動系數(shù)；I res 制動電流。二段折線式差動元件的動作特性曲線見圖2-1圖2-1二段折線式差動元件的動作特性曲線（1）差動最小動作電流按躲過最大負荷條件下流 人保護裝置的不平衡電流lopmin = Krel （rU 皿 八（2-3）式中In變壓器額定電流；ata電流互感器的變比；Krel可靠系數(shù)，取1.31.5 ;Ker電流互感器的比誤差（10P型取0.03 X2,5P 型和 TP型取 0.01 X2）; m電流互感器變比未完全匹配產(chǎn)生的誤差, 初始取0.0

40、5 ; U-變壓器調壓引起誤差，可取調壓范圍中偏 離額定值的最大值(百分數(shù))。在實用計算中可選取I op,min=(0.20.5)I N,一股不小于0.3 I NO起始制動電流I res.o的整定Irsto = 0.8 1.0 In (2-4) 動作特性折線斜率S的整定?？v差保護的動作電流 應大于外部短路時流過差動回路的不平衡電流。變壓 器種類不同，不平衡電流計算也有較大差別，下面給 出普通雙繞組變壓器差動保護回路最大不平衡電流I unb. max計算公式。對雙繞組變壓器Iunb. ma)= (K apKccKr+A U+A m)Ik max/ OTA(2-5)式中Kcc電流互感器的同型系數(shù)，

41、Kcc=1.0;Ik.max 外部短路時最大穿越短路周期分量；K ap 非周期分量系數(shù)，兩側同為 TP級電流互感器取1.0;兩側同為P級電流互感器取1.5-2.0K er、AU> nTA的含義同式(2-3),但Ker = 1.0o差動保護的動作電流I op . ma=Kel I unb. max(2-6)最大制動系數(shù)Kres maxI op max(2-7)res max斜率(2-8)opmaxop minI k max Ires 0Ata(4)二次諧波制動比。在差動元件的差電流中，含有基 波分量和二次諧波分量，其基波分量大于差動元件的 動作電流，此時二次諧波分量電流與基波分量電流的 百

42、分比，叫做二次諧波制動比。二次諧波制動比整定 值越大，該保護躲過勵磁涌流的能力越弱；反之，保 護躲勵磁涌流的能力越強。根據(jù)經(jīng)驗，二次諧波制動比可整定為15%20%。(5)差動速斷。差動速斷保護在較嚴重的區(qū)內故障時 快速跳開斷路器，其實質是反映差動電流的過電流繼 電器。設置差動速斷元件的主要原因是為防止在較高 短路電流水平時，由于電流互感器飽和而產(chǎn)生大量諧 波，使得帶二次諧波制動的比率差動元件拒動。TA斷線不閉鎖差動速斷。差動速斷整定值按躲區(qū)外故障最大不平衡電流或躲初始勵磁涌流兩者最大值整定，一般取I op = KI N / Ata 或 Iop二 KJunb max(2-9)式中I op差電流速

43、斷的動作電流;In變壓器的額定電流；K-一彳數(shù)(視變壓器容量和系統(tǒng)電抗大小，K推薦值如下：6300kVA及以下，712;630031 500kVA, 4.5 7.0 ;40 000 ”120 000kVA 3.0 6.0 ; 120000kVA及以上，2.O5.0),容量越大，系統(tǒng)容量越大，K取值越??；I unb.max差動保護回路最大不平衡電流。按照正常運行方式保護安裝處兩相短路計算靈敏系數(shù)Ksen. >1.2 02.3 變壓器后備保護的整定計算2.3.1 相間短路的后備保護一、過電流保護這是一種最簡單的后備保護，主要用于容量不大的單 側電源降壓變壓器。(1)按躲過變壓器可能的最大負荷電流整定，即,Krel .WO)I - I , _opL maxKr式中Krel取1.11.2 ；Kr 取0.850.95 ,靜態(tài)繼電器