110kV电网继电保护整定计算
此次设计针对110kV电网进行继电保护整定计算，让学生进一步的学会如何对线路电网进行整定计算。此设计介绍了继电保护的作用和任务，并对继电保护自动装置的整定原则做了详细的说明，并且根据各种配置原则选出了相应的保护配置。最后还对具体的整定计算方法进行了整定计算。
关键字电力系统，自动装置，整定计算
摘要 .................................................................................................................................................. - 1 - 目录 .................................................................................................................................................. - 2 - 绪论 .................................................................................................................................................. - 3 - 第一章电力系统运行方式概述..................................................................................................... - 4 - 第二章电力系统继电保护............................................................................................................. - 5 -
2.1 继电保护任务...................................................................................................................... - 5 -
2.2 继电保护性能的要求.......................................................................................................... - 5 -
2.3 保护的分类.......................................................................................................................... - 6 - 第三章继电保护配置选型............................................................................................................... - 7 -
3.1 发电机保护.......................................................................................................................... - 7 -
3.2 变压器保护.......................................................................................................................... - 8 -
3.3 母线保护............................................................................................................................ - 10 -
3.4 110kV线路保护配置......................................................................................................... - 11 -
3.5备用电源和设备的自动投入装置..................................................................................... - 13 - 第四章互感器的选择................................................................................................................... - 15 -
4.1 互感器的用途.................................................................................................................... - 15 -
4.2 互感器的特点.................................................................................................................... - 15 -
4.3 互感器的配置.................................................................................................................... - 15 - 第五章短路电流计算................................................................................................................... - 18 -
5.1 短路电流计算的目的及规定............................................................................................ - 18 -
5.2 线路保护整定计算............................................................................................................ - 19 -
5.3 变压器保护整定计算........................................................................................................ - 24 - 第六章对所选择的保护装置进行综合评价................................................................................. - 26 -
6.1 对零序电流保护的评价.................................................................................................... - 26 -
6.2 距离保护的综合评价........................................................................................................ - 26 - 结论 ................................................................................................................................................ - 27 - 谢辞 ................................................................................................................................................ - 28 - 参考文献 .......................................................................................................................................... - 29 - 附录 ................................................................................................................................................ - 30 -
继电保护是一种电力系统的反事故自动装置，它在电力系统中的功用相当于公安人员在人类社会中的作用，地位十分重要，可以说没有继电保护技术的发展，就没有现代电力系统的今天。随着我国电力工业的迅速发展，各大电力系统的容量和电网区域不断扩大，网络接线越发复杂，继电保护装置广泛应用于电力系统、农网和小型发电系统，这一现状对继电保护的选择性、可靠性、快速性以及灵敏性都提出了更高的要求。继电保护装置应在系统发生故障或不正常运行时，迅速准确的切除故障元件或发出信号以便及时处理，因此，继电保护装置是电网及电气设备安全可靠运行的保证。电力系统继电保护的设计与配置是否合理直接影响到电力系统的安全运行。如果设计与配置不当，保护将不能正确工作（误动或拒动），从而会扩大事故停电范围，给国民经济带来严重的恶果，有时还可能造成人身和设备安全事故。因此，合理地选择保护方式和正确地整定计算，对保证电力系统的安全运行有非常重要的意义。
建国后，我国继电保护学科、继电保护设计、继电器制造工业和继电保护技术队伍从无到有，在大约10年的时间里走过了先进国家半个世纪走过的道路。
本设计题目模拟实际电网要求对110kV电网线路继电保护装置进行配置及整定计算。本设计让我掌握电力系统继电保护基本原理及基本概念，使理论与具体电网实例相结合，加深并巩固所学的专业知识，锻炼我的考虑和解决问题的实际技能，增强对线路继电保护原理的记忆，使得在处理实际问题时更能轻便的应对问题，为我今后参加正式工作奠定扎实的基础。
第一章电力系统运行方式概述
电力系统运行方式的变化，直接影响到保护的性能。因此对继电保护进行整定计算前，首先应该分析运行方式。从而使得所选用的保护在各种系统运行方式下，都能满足选择性和灵敏度的要求。对于保护来说，最大运行方式是指电网在某种连接情况下超过保护的电流值最大；最小运行方式是指电网在某种连接情况下超过保护的电流值最小。在整定时，一般根据系统最大运行方式来确定整定值，在灵敏度校验时，一般根据系统最小运行方式来进行。
在本次设计中，最大运行方式：全部机组、变压器及线路投入运行；最小运行方式：各厂各容量机组停运一台；中性点运行方式：发电厂各段母线上经常有一台变压器接地运行，中间变电所可取一台主变中性点接地，终端变电所的主变一般不接地。
电力系统的电气设备在其运行中都必须考虑到可能发生的各种故障和不正常运行状态，最常见同时也是最危险的故障是发生各种型式的短路，因为它们会破坏用户的正常供电和电气设备的正常运行。短路是电力系统的严重故障，所谓短路，是指一切不正常的相与相之间或相与地（对于中性点接地系统）发生通路的情况。在三相系统中，可能发生的短路有：三相短路，两相短路，两相接地短路和单相接地短路。其中，三相短路是对称短路，系统各相与正常运行时一样仍处于对称状态，其他类型的短路都是不对称短路。
第二章电力系统继电保护
电力系统是由发电机、变压器、母线、输电线路及用电设备等组成的统一整体。电力系统中的各种电器设备（如发电机、变压器、母线及输电线路等）在运行中都有可能发生各种故障或不正常运行状态。
继电保护装置是保证电力设备安全运行的基本装备，它在电力系统中的地位是十分重要的，任何电力设备不得在无继电保护的状态下运行。
2.1 继电保护任务
当电力系统中的电力设备（如发电机、线路等）货电力系统本身发生了故障货危及系统安全稳定的事故时，须向运行值班人员及时发出警告信号，或者直接向所控制断路器发出跳闸命令，以终止这些事故发展。实现这种自动化措施的成套硬件设备，用于保护电力系统的，通称为电力系统安全自动装置；而用于保护电力设备的，一般通称为继电保护装置。继电保护装置具有动作速度快、非调节性的特点。
电力系统继电保护的基本任务是：
（1）当电力系统发生故障时，有选择地将故障元件从系统中快速、自动地切除，使其损坏程度减至最轻，以避免故障元件继续遭到破坏，保证系统其他非故障部分能继续运行。
（2）反映电力系统的不正常工作状态，在有人值班的情况下，一般发出报警信号，提醒值班人员进行处理；在无人值班情况下，继电保护装置可视设备承受能力作用于减负荷货延时跳闸。
2.2 继电保护性能的要求
继电保护装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。
2.2.1 可靠性
可靠性是指保护该动作时应动作，不该动作时不动作。
为保证可靠性，宜选用性能满足要求、原理尽可能简单保护方案，并应具有必要的检测、闭锁和告警等措施，以便于整定、调试和运行维护。
2.2.2 选择性
选择性是指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障，当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时，才允许由相邻设备、线路的保护或断路器失灵保护切除故障。
为保证选择性，对相邻设备和线路有配合要求的保护和同一保护内有配合要求的两元件(如起动与跳闸元件、闭锁与动作元件)，其灵敏系数及动作时间应相互配合。
当重合于本线路故障，或在非全相运行期间健全相又发生故障时，相邻元件的保护应保证选择性。在重合闸后加速的时间内以及单相重合闸过程中发生区外故障时，允许被加速的线路保护无选择性。
在某些条件下必须加速切除短路时，可使保护无选择性动作，但必须采取补救措施。例如采用自动重合闸或备用电源自动投入来补救。
发电机、变压器保护与系统保护有配合要求时，也应满足选择性要求。
2.2.3 灵敏性
灵敏性是指在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正常(含正常检修)运行方式和不利的故障类型计算。
2.2.4 速动性
速动性是指保护装置应能尽快地切除短路故障，其目的是提高系统稳定性，减轻故障设备和线路的损坏程度，缩小故障波及范围，提高自动重合闸和备用电源或备用设备自动投入的效果。
2.3 保护的分类
电力系统中的电力设备和线路，应装设短路故障和异常运行保护装置。电力设备和线路短路故障的保护应有主保护和后备保护，必要时可再增设辅助保护。
2.3.1 主保护
主保护是满足系统稳定和设备安全要求，能以最快速度有选择地切除被保护设备和线路故障的保护。
2.3.2 后备保护
后备保护是主保护或断路器拒动时，用以切除故障的保护。后备保护可分为远后备和近后备两种方式。
a.远后备是当主保护或断路器拒动时，由相邻电力设备或线路的保护来实现的后备。
b.近后备是当主保护拒动时，由本电力设备或线路的另一套保护实现后备的保护；是当断路器拒动时，由断路器失灵保护来实现的后备保护。
2.3.3 辅助保护
辅助保护是为补充主保护和后备保护的性能或当主保护和后备保护退出运行而增设的简单保护。
2.3.4 异常运行保护
异常运行保护是反应被保护电力设备或线路异常运行状态的保护。
第三章继电保护配置选型
根据继电保护装置的类别和有关规定和原则配置相应的保护设备。
3.1 发电机保护
发电机是电力系统的核心，要保证发电机的安全、可靠运行，就必须针对各种故障和异常工作情况，按照发电机容量及重要程度，装设完善的继电保护装置。
3.1.1发电机主要保护
发电机保护主要包括：
（1）反映相见短路的纵差保护；
（2）反映定子绕组的匝间短路保护；
（3）反映定子单相接地短路的定子接地保护；
（4）反映发电机外部相见短路的后背保护及过负荷保护；
（5）反映励磁回路接地的励磁回路一点和两点接地保护；
（6）反映低励磁或失磁的失磁保护；
（7）反映定子绕组过电压保护；
（8）反映发电机失步保护；
（9）反映逆功率的逆功率保护；
（10）反映低频率的低频保护；
（11）反映定子铁芯过励磁的过励磁保护等。
3.1.2 发电机保护的配置原则
电力系统中，发电机是十分重要和贵重的电气设备，它的安全运行对电力系统的正常工作、用户的不间断供电、保证电能质量等方面，都起着极其重要的作用。
发电机保护应满足以下配置原则：
（1）1MW以上的发电机，应装纵联差动保护。
（2）对发电机变压器组，当发电机与变压器之间有断路器时，发电机装设单独的纵联差动保护；当发电机与变压器之间没有断路器时，100MW及以下发电机，可装设发电机变压器组共用纵联差动保护，100MW及以上发电机，除发电机变压器组共用纵联差动保护外，发电机还应装设单独的纵联差动保护，对200～300MW的发电机变压器组可在变压器上增设单独的纵联差动保护，即采用双重快速保护。
（3）对300MW及以上汽轮发电机变压器组，应装设双重快速保护，即装设发电机纵联差动保护、变压器纵联差动保护和发电机变压器组共用纵联差动保护；当发电机与变压器之间有断路器时，应装设双重发电机纵联差动保护。
（4）与母线直接连接的发电机，当单相接地故障电流大于允许值时，应装设有选择性的接地保护装置。
（5）对于采用发电机变压器组单元接线的发电机，容量在对100MW以下的，应装设保护区小于90%的定子接地保护；容量在100MW以上的，应装设保护区为100%的定子接地保护。
（6）1MW以上的水轮发电机，应装设一点接地保护装置。
（7）100MW以下的汽轮发电机，对一点接地故障，可采用定期检测装置。对两点接地故障，应装设两点接地保护装置。
（8）转子内冷汽轮发电机和100MW及以上的汽轮发电机，应装设励磁回路一点接地保护装置，每台发电机装设一套，并可装设两点接地保护装置，每台发电机装设一套，对旋转整流励磁的发电机，应装设一点接地故障定期检测装置。
（9）100MW以下，不允许失磁运行的发电机，当采用半导体励磁系统时，宜装设专用的失磁保护。
（10）100MW以下但失磁对电力系统有重大影响的发电机及100MW及以上的发电机应装设专用的失磁保护。对600MW的发电机可装设双重化的失磁保护。
3.1.3 发电机保护配置
根据发电机的保护配置原则，给本线路配置发电机-变压器组保护装置，选择RCS-985A/B/C/AW 大型发电机变压器组保护装置(南瑞继保公司）。
其保护功能有：RCS-985数字式发电机变压器保护装置提供了一个发电机变压器单元所需要的全部电量保护，保护范围涉及发电机、主变压器、高厂变、励磁变（励磁机）。
对于一个大型发变组单元，配置两套RCS-985保护装置，实现主保护、后备保护、异常运行保护的全套双重化，操作回路和非电量保护装置独立组屏。两套RCS-985分别取自不同的TA，主保护、后备保护共用一组TA，出口对应不同的跳闸线圈。
3.2 变压器保护
3.2.1 变压器保护
变压器是电力系统普遍使用的重要电气设备。它的安全运行直接关系到电力系统供电和稳定运行，特别是大容量变压器，一旦因故障而损坏造成的损失就更大。因此必须针对变压器的故障和异常工作情况，根据其容量和重要程度，装设动作可靠，性能良好的继电保护装置。
一般包括：
（1）反映内部短路和油面降低的非电量（气体）保护，又称瓦斯保护；
（2）反映变压器绕组和引出线的多相短路及绕组匝间短路的纵联差动保护，或电流速断保护；
（3）作为变压器外部相间短路和内部短路的后备保护的过电流保护（或带有复合电压起动的过电流保护或负序电流保护或阻抗保护）；
（4）反映中性点直接接地系统中外部接地短路的变压器零序电流保护；
（5）反映大型变压器过励磁的变压器过励磁保护及电压保护；
（6）反映变压器过负荷的变压器过负荷保护；
（7）反应变压器非全相运行的非全相保护等。
3.2.2 变压器保护配置原则
1.瓦斯保护
瓦斯保护用来反映变压器邮箱内部的故障，当变压器邮箱内部发生故障时，油分解产生气体或当变压器油面降低时，瓦斯保护应动作。容量在800kV?A及以上的油浸式变压器和容量在400kV?A及以上的车间内油浸式变压器一般都应装设瓦斯保护。
2. 电流速断保护
电流速断保护用来反映变压器内部绕组、引出线及套管处的相间短路故障，容量在10000kV?A以下单台运行的变压器和容量在6300kV?A以下并列运行的变压器，一般装设电流速断保护。
3.纵联差动保护
纵联差动保护用来反映变压器内部绕组、引出线及套管处的相间短路故障，容量在10000kV?A以上单台运行的变压器和容量在6300kV?A及以上并列运行的变压器，都应装设纵联差动保护。当电流速断保护灵敏度不满足要求时，也应装设纵联差动保护。
4.过电流保护
过电流保护用来反映变压器内部和外部的故障，作为瓦斯保护、纵联差动保护或电流速断保护的后备保护。
1)过流保护宜用于降压变压器，保护的整定值，应考虑事故时间可能出现的过负荷。
2)负荷电压启动的过电流宜用于升压变压器期、系统联络变压器和过电流保护不符合灵敏性要求的降压变压器。
3)负序电流和单相式低电压启动的过电流保护，可用于63MV?A及以上升压变压器。
4)当复合电压启动的过电流保护或负序电流和单相式低电压启动的过电流保护不能满足灵敏性和选择性要求时，可采用阻抗保护。
5.过负荷保护
过负荷保护用来反映变压器的对称过负荷，对于容量在400kV?A及以上的变压器，保护装置只接在某一相的电流回路中并且动作于信号。
6.温度保护装置
为了监视变压器的上层油温不超过规定值（一般为85℃）而装设。当变压器的上层油温超过油温规定值时，温度保护装置动作发出信号或自动开启变压器冷却风扇。
3.3.3 变压器保护选型
1.变压器保护选型原则在实际使用中可根据电网实际运行情况，除去非电量（气体）保护必须投跳外，应选择合理、可靠的主保护运行方式。
2.选型方案选用的变压器组保护是RCS-9679中低压变压器保护装置（南京南瑞继保公司）。
其保护功能有：
差动速断保护；比率差动保护（经二次谐波制动）；高、低侧复压过流保护（各三段）；过负荷发信，过载闭锁有载调压，过负荷起动风冷和零序过电压报警；8路非电量保护，其中四路可以直接跳闸
(通过选配F3插件，可到10路非电量保护，六路可以直接跳闸)；路不按相操作断路器的独立的跳合闸操作回路。
3.3 母线保护
3.2.1 母线保护工作原理
发电厂和变电所的母线是电力系统中的一个重要组成元件，当母线上发生故障时，将使连接在故障母线上的所有元件在修复故障母线期间，或转换到另一组无故障的母线上运行以前被迫停电。此外，在电力系统中枢纽变电所的母线上故障时，还可能引起系统稳定的破坏，造成严重的后果。
3.2.2 母线保护的配置原则
一般说来，不采用专门的母线保护，而利用供电元件的保护装置就可以把母线故障切除。当双母线同时运行或母线分段单母线时，供电元件的保护装置则不能保证有选择性地切除故障母线，因此应装设专门的母线保护,具体情况如下：
1.在110KV及以上的双母线和分段单母线上，为保证有选择性地切除任一组（或段）母线上所发生的故障，而另一组（或段）无故障的母线仍能继续进行，应装设专门的母线保护。
2.110KV及以上的单母线，重要发电厂的35KV母线或高压侧为110KV及以上的重要降压变电所的35KV母线，按照装设全线速动保护的要求必须快速切除母线上的故障时，应装设专用的母线保护。为满足速动性和选择性的要求，母线保护都是按差动原理构成的。所以不管母线上元件有多少，实现差动保护的基本原则仍是适用的，即：
（1）在正常运行以及母线范围以外故障时，在母线上所有连接元件中，流入的电流和流出的电流相等，或表示为I总=0；
（2）当母线上发生故障时，所有与电源连接元件都向故障点供给短路电流，而在供电给负荷的连接元件中电流等于零，因此，I总=Id。
（3）如从每个连接元件中电流的相位来看，则在正常运行以及外部故障时，至少有一个元件中的电流相位和其余元件中的电流相位是相反的，具体地说，就是电流流入的元件和电流流出的元件这两者的相位相反。而当母线故障时，除电流等于零的元件以外，其它元件中的电流则是同相位的。
3.2.3 母线保护的选型
根据母线线路的类型并且结合实际情况，装设必要的母差保护，应选择RCS-915A/GA 型微机母线保护类型装置（南京南瑞继保公司）。
PCS-915A/GA 型微机母线保护装置，适用于各种电压等级的单母线、单母分段、双母线等各种主接线方式，母线上允许所接的线路与元件数最多为25个（包括母联），并可满足有母联兼旁路运行方式主接线系统的要求。
RCS-915GA 型微机母线保护装置设有母线差动保护、母联死区保护、分段死区保护、母联失灵保护、分段失灵保护、起动分段失灵以及断路器失灵保护等功能。
3.4 110kV线路保护配置
110kV线路保护配置一般装设反应相间故障的距离保护和反应接地故障的零序方向电流保护（或接地距离保护），采用远后备方式。当距离、零序电流保护灵敏度不满足要求或110kV线路涉及系统稳定运行问题或对发电厂、重要负荷影响很大时，考虑装设全线路快速动作的纵联保护作为主保护，距离、零序电流（或接地距离）保护作为后备保护。必须指出，目前110kV数字式线路保护装置一般同时具有接地距离保护与零序电流保护功能，在零序电流保护整定特别是Ⅱ段整定出现灵敏度不满足要求的情况下，可考虑通过降低电流定值，延长保护动作时间等方法进行整定，由于接地距离保护一般灵敏度都能满足要求，因此保护对于接地短路的速动性不会受到影响。
3.4.1 110kV线路保护配置规则
1. 距离保护
距离保护是反应故障点到保护安装处的距离，并且根据故障距离的远近确定动作时间的一种保护装置，当短路点距离保护安装处较近时，保护动作时间较短；当短路点距离保护安装处较远时，保护动作时间较长，从而保证动作的选择性。测量故障点至保护安装处的距离，实际上就是用阻抗测量元件测量故障点至保护安装处的阻抗，因此距离保护又称为阻抗保护。
2. 相间距离保护整定一般规则
（1）相间距离保护为三段式。一些相间距离保护在这三段式的基础上还设有不经振荡闭锁的相间距离Ⅰ段和距离Ⅱ段保护。
（2）启动元件按本线路末端或保护动作区末端非对称故障有足够灵敏度整定，并保证在本线路末端发生三相短路时，能可靠启动。其灵敏系数具体要求如下：
1）负序电流分量启动元件在本线路末端发生金属性两相短路时，灵敏系数大于4。
2）单独的零序或负序电流分量启动元件在本线路末端发生金属性单相和两相接地故障时，灵敏系数大于4。
3）负序电流分量启动元件在距离Ⅲ段保护动作区末端发生金属性两相短路故障时，灵敏系数大于2。
4）单独的零序或负序电流分量启动元件在距离Ⅲ段保护动作区末端发生金属性单相和两相接地故障时，灵敏系数大于2。
5）相电流突变量启动元件在本线路末端发生各类金属性短路故障时灵敏系数大于4；在距离Ⅲ段保护动作区末端各类金属性故障时，灵敏系数大于2。
（3）继电保护四统一接线的短时开放式振荡闭锁回路元件的整定。
1）判别振荡用的相电流元件定值按可靠躲过正常负序电流整定。
2）振荡闭锁整组复归时间应大于下一线路重合周期加上重合于永久性故障保护动作的最长时间，并留有一定裕度。
（4）保护动作区末端金属性相间短路的最小短路电流，应大于距离保护相应段最小精确工作电流的两倍。
（5）相间距离Ⅰ段的定值按可靠躲过本线路末端相间故障整定，一般为本线路阻抗的0.8～0.85。
（6）相间距离Ⅱ段定值按本线路末端发生金属性相间短路故障有足够灵敏度整定，并于下一线路相间距离Ⅰ段或纵联保护配合，动作时间取0.5s左右。若配合有困难时，可与线路相间距离Ⅱ段配合整定。
（7）相间距离Ⅱ段保护中应与本线路末端故障有足够灵敏度的延时段保护，其灵敏系数应满足如下要求：
1）20km以下线路不小于1.5；
2）20～50km线路不小于1.4；
3）50km以上线路不小于1.3。
（8）相间距离Ⅲ段定值按可靠躲过本线路的最大事故负荷电流对应的最小阻抗整定，并于下一线路相间距离Ⅱ段配合。当下一线路相间距离Ⅰ、Ⅱ段采用短时开放原理时，本线路相间距离Ⅲ段可能失去选择性，若配合有困难可与下一线路相间距离Ⅲ段配合。
相间距离Ⅲ段动作时间应大于系统振荡周期，在环网中本线路相间距离Ⅲ段与下一线路相间距离Ⅱ段之间整定配合时，可是当选取解列点。
相间距离保护之间按金属性短路故障进行整定配合，不计及故障电阻影响。
3. 零序电流保护
中性点直接接地系统中发生接地短路，将发生很大的零序电流分量，零序电流只在故障点与中性点接地的变压器之间流动，并由大地构成回路。零序电流的分布网络就是零序网络。利用零序电流分量构成保护，可作为一种主要的接地短路保护。因为它不反映三相和两相短路，在正常运行和系统发生震荡时也没有零序分量发生，所以它有较好的灵敏度。
另一方面，零序电流保护仍有电流保护的某些弱点，即它受电力系统运行变化的影响较大，灵敏度将因此降低；特别是在短距离的线路上以及复杂的环网中，由于速动段的保护范围太小，甚至没有保护范围，致使零序电流保护各段的性能严重恶化，使保护动作时间很长，灵敏度很低。
所以当零序电流保护的保护效果不能满足电力系统要求时，则应装设接地距离保护。接地距离保护因其保护范围比较固定，对本线路和相邻线路的保护效果都会有所改善。
110KV线路零序电流保护整定原则（单侧电源为例）：
电测电源线路的零序电流保护一般为三段式，终端线路也可以采用两段式：
（1）零序电流I段电流定值按躲过本线路末端接地故障最大三倍零序电流整定，线路附近有其他零序互感较大的平行线路时，应计互感的作用。
（2）三段式保护的零序电流II段电流定值，应按保本线路末端接地故障时有不小于规定的灵敏系数整定的，还应与相邻线路零序电流Ⅰ段或Ⅱ段配合，动作时间按配合关系整定。
（3）三段式保护的零序电流Ⅲ段作本线路经电阻接地故障和相邻元件接地故障的后备保护，其电流一次定值不应大于300A，在躲过本线路末端变压器其他各侧三相短路最大不平衡电流的前提下，力争满足相邻线路末端故障有灵敏系数的要求，校核与相邻线路零序电流Ⅱ段或Ⅲ段的配合情况，动作时间按配合关系整定。
（4）终端线路的零序电流I段保护范围允许伸入线路末端供电变压器（或T接供电变压器），变压器故障时，线路保护的无选择性动作由重合闸来补救。
（5）终端线路的零序电流最末一段作本线路经电阻接地故障和线路末端变压器故障的后备保护，其电流定值应躲过线路末端变压器其他各侧三相短路最大不平衡电流。
（6）采用前加速方式的零序电流保护各段定值可以不与相邻线路保护配合，其定值根据需要整定，线路保护的无选择性动作由顺序重合闸来补救。
3.4.2 110kV线路保护的选择
根据选型原则选择合适的保护类型。
1 选型原则：
110kV系统线路保护现按后备保护原则考虑实施，只配置一套线路微机保护，不须配置三段式电流保护。保护的主要功能为相间距离保护、接地距离保护、零序电流保护和三相一次重合闸。
2 选型方案:
110kV系统线路保护选择PCS-941线路保护装置（南京南瑞继保公司）。本次配置只负责整定了距离保护和零序保护，其他保护在此没有具体整定。同时本次设计距离保护中全部采用方向阻抗圆特性，它能够正确的判断出正方向上的短路故障，在整定阻抗的方向上，动作阻抗最大，正好等于整定阻抗。
具有的保护功能：
PCS-941系列包括完整的三段相间和接地距离保护、四段零序方向过流保护和低周保护；装置配有三相一次重合闸功能、过负荷告警功能、频率跟踪采样功能；装置还带有跳合闸操作回路以及交流电压切换回路。
3.5备用电源和设备的自动投入装置
3.5.1 备自投装置的装设原则
备用电源和备用设备自动投入装置是当工作电源因故障被断开以后，能迅速自动地将被用电源或备用设备投入工作，使用户不至于停电的一种装置，简称AAT装置。主要用于110kV以下中低压配电系统中，是保证电力系统连续可靠供电的重要设备之一。
一般在下列情况下，应装设备用电源和备用设备的自动投入装置：
（1）装有备用电源的发电厂厂用电源和变电所所用电源。
（2）由双电源供电，其中一个电源经常断开作为备用的变电所。
（3）降压变电所内有备用变压器或有互为备用的母线段。
（4）有备用机组的某些重要辅机。
3.5.2 AAT装置的两种备用方式
备用电源的备用方式有两种：第一种备用方式是装设有专用的备用电源或设备，称为明备用，如图3-1中的（a）、（b)、（d）所示。明备用电源通常只用一个，根据实际情况和备用电源的容量不同，有时一个明备用电源可以同时为两个或几个工作电源做备用。第二种备用方式是不装设专用的备用电源或设备，是工作电源或设备之间的互为备用，称为暗备用，如图3-1中的（c）、（e）、（f）所示。
T1工作
T1
1QF
Ⅱ
A C
(c
）
（d）
图3-1 应用AAT装置典型一次接线图
第四章 互感器的选择
4.1 互感器的用途
互感器包括电压互感器和电流互感器，是一次系统和二次系统间的联络元件，用以分别向测量仪表、继电器的电压线圈和电流线圈供电，正确反映电气设备的正常运行和故障情况，其作用是：
1） 将一次回路的高电压和电流变为二次回路标准的低电压和小电流，使测量仪表和保护装置
标准化、小型化，并使其结构轻巧、价格便宜，便于屏内安装。
2） 使二次设备与高电压部分隔离，且互感器二次侧均接地，从而保证了设备和人身的安全。
4.2 互感器的特点
4.2.1. 电流互感器的特点
1） 一次绕组串联在电路中，并且匝数很少，故一次绕组中的电流完全取决于被测量电路的负荷，而与二次电流大小无关；
2） 电流互感器二次绕组所接仪表的电流线圈阻抗很小，所以正常情况下，电流互感器在近于短路状态下运行。
4.2.2. 电压互感器的特点
1） 容量很小，类似于一台小容量变压器，但结构上需要有较高的安全系数；
2） 二次侧所接测量仪表和继电器电压线圈阻抗很大，互感器近似于空载状态下运行，即开路状态。
4.3 互感器的配置
4.3.1 互感器的配置原则
1） 为满足测量和保护装置的需要，在变压器出线、母线分段及所有断路器回路中均装设电流互感器；
2） 在未设断路器的下列地点也应装设电流互感器，如：发电机和变压器的中性点；
3） 对直接接地系统，一般按三相配制。对三相直接接地系统，依其要求按两相或三相配制； 4） 60~220kV 电压等级的每组主母线的三相上应装设电压互感器；
5） 当需要监视和检测线路有关电压时，出线侧的一相上应装设电压互感器。 4.3.2 电流互感器的选择依据
1） 电流互感器由于本身存在励磁损耗和磁饱和的影响，使一次电流1I 与2I 在数值和相位上都有差异，即测量结果有误差，所以选择电流互感器应根据测量时误差的大小和准确度来选择。
2） 电流互感器10%误差曲线
电流互感器 10%误差曲线是对保护级（BlQ ）电流互感器的要求与测量级电流互感器有所不同。对测量级电流互感器的要求是在正常工作范围内有较高的准确级，而当其通过故障电流时则希望早已饱
和，以便保护仪表不受短路电流的损害，保护级电流互感器主要在系统短路时工作，因此准确级要 求不高，在可能出现短路电流范围内误差限制不超过10%。电流互感器的10%误差曲线就是在保证电流互感器误差不超过10%的条件下，一次电流的倍数与电流互感器允许的最大二次负载阻抗
f
Z 2关系曲线。
3） 额定容量
为保证互感器的准确级，其二次侧所接负荷2S 应不大于该准确级所规定的额定容量2
e S 。
既：
f
e Z I S S 22
22呃=≥
c
d j y f Z Z Z Z Z +++=2
y Z --测量仪表电流线圈电阻； j
Z --继电器电阻；
d Z --连接导线电阻； c Z --接触电阻一般取0.1Ω。
4） 按一次回路额定电压和电流选择
电流互感器用于测量时，其一次额定电流应尽量选择得比回路中正常工作电流大1/3左右，以保证测量仪表的最佳工作电流互感器的一次额定电压和电流选择必须满足
ew e U U ≤，max .1g e I I ≥，为了确
保所提供仪表的准确度，互感器的一次工作电流应尽量接近额定电流。
ew U --电流互感器所在电网的额定电压； e U ，1e I --电流互感器的一次额定电压和电流； max .g I --电流互感器一次回路最大工作电流。
5） 种类和型式的选择
选择电流互感器种类和形式时，应满足继电保护、自动装置和测量仪表的要求，再根据安装地点（屋内、屋外）和安装方式（穿墙式、支持式、装入式等）来选择。
根据上述规定，本次设计中的电流互感器变比选择为600/5。 4.3.3 电压互感器的选择依据
（1）电压互感器的准确级和容量 电压互感器的准确级是指在规定的一次电压和二次负荷变化范围内，功率负荷因数为额定值时，电压误差的最大值。
由于电压互感器本身有励磁电流和内阻抗，导致测量结果的大小和相位有误差，而电压互感器的误差与负荷有关，所以用一台电压互感器对于不同的准确级有不同的容量，通常额定容量是指对应于最高准确级的容量。
（2）按一次回路电压选择 为了保证电压互感器安全和在规定的准确级下运行，电压互感器一次绕组所接电网电压应在（1.1～0.9）e U 范围内变动，即应满足：
1119.01.1e e U U U >>
（3）按二次回路电压选择 电压互感器的二次侧额定电压应满足保护和测量使用标准仪表的要求。 （4）电压互感器及型号选择 电压互感器的种类和型式应根据安装地点和使用条件进行选择，在6～35kV 屋内配电装置中一般采用油浸式或浇注式电压互感器。110～220kV 配电装置中一般采用半级式电磁式电压互感器。110kV 及以上配电装置，当容量和准确级满足要求时，也可采用电容式电压互感器。
（5）按容量的选择 互感器的额定二次容量（对应于所要求的准确级），2e S 应不小于互感器的二次负荷2S ，即：
22S S e ≥
()()
2
20
2∑∑+=
Q P S
式中0P 、0Q ——仪表的有功功率和无功功率。
考虑上述各因素，也结合实际情况，我们选择电压互感器的变比为110000/100。
第五章短路电流计算
电力系统的运行经验表明，在各种类型的短路中，单相短路占大多数，两相短路较少，三相短路的机会最少。但三相短路虽然很少发生，其情况较严重，应给以足够的重视。因此，我们都采用三相短路来计算短路电流，并检验电气设备的稳定性。
5.1 短路电流计算的目的及规定
5.1.1 有关短路点及短路形式的选择
选择变压器两侧为短路点，分别计算三相短路、两相短路及接地短路故障时短路点的电气量及保护安装处的与继电保护整定有关电气量。
5.1.2 短路电流计算目的
1）在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案或确定某一接线是否需要采取限制短路电流的措施等，均需进行必要的短路电流计算。
2）在选择电气设备时，为了保证设备在正常运行和故障情况下都能安全、可靠地工作，同时又力求节约资金，这就需要进行全面的短路电流计算。
3）在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件检验软导线的相间和相对地的安全距离。
4）在选择继电保护方式和进行整定计算时，需以各种短路时的短路电流为依据。
5）按接地装置的设计，也需用短路电流。
5.1.3 短路电流计算的一般规定
1）验算导体和电器动稳定、热稳定以及电器开断电流，应按工程的设计规划容量计算，并考虑电力系统的远景发展规划（一般为本期工程建成后5～10年）。确定短路电流计算时，应按可能发生最大短路电流的正常接线方式，而不应按只在切换过程中可能并列运行的接线方式。
2）选择导体和电器用的短路电流，在电气连接的网络中，应考虑具有反馈作用的异步电动机的影响和电容补偿装置放电电流的影响。
3）选择导体和电器时，对不带电抗器回路的计算短路点时，应按选择在正常接线方式时短路电流为最大的地点。
4）导体和电器的动稳定、热稳定以及电器的开断电流一般按三相短路验算。
5.1.4 短路计算基本假设
1）正常工作时，三相系统对称运行；
2）所有电源的电动势相位角相同；
3）电力系统中各元件的磁路不饱和，即带铁芯的电气设备电抗值不随电流大小而发生变化；
4）不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流；
5）元件的电阻略去，输电线路的电容略去不计，及不计负荷的影响；
6） 系统短路时是金属性短路。
5.2 线路保护整定计算
5.2.1 各线路最大负荷电流的计算 根据线路最大负荷电流的计算公式
?
cos 3I max U P =
计算出各线路的最大负荷电流。 计算结果如下表：
表5-1 各线路最大负荷电流
5.2.2 系统参数计算 (1)基准值的选取
高压短路电流计算一般只计算各元件的电抗，采用标幺值进行计算，为了计算方便选取如下基准值：
基准容量: MV A 100=B S
基准电压：
kV 115U 110.B =
基准电流： kA 502.0I B.110= 基准阻抗：
Ω=25.132Z B.110
（2）根据系统网络图绘制等值阻抗图，如下图：
G 1T 1G 2
T 2
T 3
T 5
T 6T 7
T 4
T 8
T 9
A
B
C
D
E
F
H
I
L1
L2
L3
L4
L5
L6
L7
L8
~
~
(3) 标么值的计算
表5-2 各主要元件标么值计算结果
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 、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 ；
220KV电网线路继电保护设计及整定计算
1.1 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 电源 总容量（MVA ） 每台机额定功率 额定电压 额定功率 正序 图1.1 220kV 系统示意图
最大 最小 （MVA ） （kV ） 因数cos φ 电抗 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*120 220/115/35 17 10.5 6 D 变 4*90 220/11 12 E 变 2*120 220/115/35 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 2.1.1 纵联差动保护整定计算 （1）发电机一次额定电流的计算 式中 n P ——发电机额定容量； θ c o s ——发电机功率因数； n f U 1——发电机机端额定电压； （2）发电机二次额定电流的计算 式中 f L H n ——发电机机电流互感器变比； （3）差动电流启动定值cdqd I 的整定：
变电站及线路继电保护设计和整定计算
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。
煤矿井下继电保护整定计算试行
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...............................................................
电力系统继电保护计算题精编版
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。
电厂继电保护整定计算管理系统
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
微机保护整定计算举例汇总
微机继电保护整定计算举例
珠海市恒瑞电力科技有限公司 目录 变压器差动保护的整定与计算 (3) 线路保护整定实例 (6) 10KV变压器保护整定实例 (9) 电容器保护整定实例 (13) 电动机保护整定计算实例 (16) 电动机差动保护整定计算实例 (19)
变压器差动保护的整定与计算 以右侧所示Y/Y/△-11接线的三卷变压器为例，设变压器的额定容量为S(MVA)，高、中、低各侧电压分别为UH 、UM 、UL(KV)，各侧二次电流分别为IH 、IM 、IL(A)，各侧电流互感器变比分别为n H 、n M 、n L 。 一、 平衡系数的计算 电流平衡系数Km 、Kl 其中：Uhe,Ume,Ule 分别为高中低压侧额定电压（铭牌值） Kcth,Kctm,Kctl 分别为高中低压侧电流互感器变比 二、 差动电流速断保护 差动电流速断保护的动作电流应避越变压器空载投入时的励磁涌流和外部故障的最大不平衡电流来整定。根据实际经验一般取： Isd ＝（4－12）Ieb ／nLH 。 式中：Ieb ――变压器的额定电流； nLH ――变压器电流互感器的电流变比。 三、 比率差动保护 比率差动动作电流Icd 应大于额定负载时的不平衡电流，即 Icd ＝Kk ［ktx × fwc ＋ΔU ＋Δfph ］Ieb ／nLH 式中：Kk ――可靠系数，取（1.3～2.0） ΔU ――变压器相对于额定电压抽头向上（或下）电压调整范围,取ΔU ＝5%。 Ktx ――电流互感器同型系数；当各侧电流互感器型号相同时取0.5,不同时取1 Fwc ――电流互感器的允许误差；取0.1 Δfph ――电流互感器的变比（包括保护装置）不平衡所产生的相对误差取0.1； 一般 Icd ＝（0.2～0.6）Ieb ／nLH 。 四、 谐波制动比 根据经验，为可靠地防止涌流误动，当任一相二次谐波与基波之间比值大于15%－20%时，三相差动保护被闭锁。 五、 制动特性拐点 Is1＝Ieb ／nLH Is2＝（1～3）eb ／nLH Is1，Is2可整定为同一点。 kcth Uhe Kctm Ume Km **= 3**?=kcth Uhe Kctl Ule Kl
继电保护整定计算
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
电力线路继电保护定值整定计算
电力线路继电保护定值整定计算 ，有时取1、51，25；Kjx继电器返回系数，取1、0N1- 电流互感器变比Igh---线路过负荷电流（最大电流）AI"d2(3)max----最大运行方式下线路末端三相短路超瞬变电流 A；Kph---- 配合系数，取1、1I" dz3------相邻元件的电流速断保护的一次动作电流I" d3(3)max最大运行方式下相邻元件末端三相短路稳态电流Icx-----被保护线路外部发生单相接地故障时，从被保护元件流出的电容电流Ic∑----电网的总单相接地电容电流Ny---------电压互感器变比瞬时速断保护 Idzj=KkKjx I"d2(3)max/N1带时限电流速断保护整定值Idzj=KkKjx I" d3(3)max/N1或 Idzj=KphKjx I" dz3(3)/N1应较相邻元件的过流保护大一个时限阶段,一般大0、5秒(定时限)和0、7秒（反时限）低电压保护整定值Udzj =Umin/KkKhNy应视线路上电动机具体情况而定单相接地保护保护装置的一次动作电流Idz≥KkIcx和Idz≤（Ic∑-Ixc）/1、25注：1----对于GL- 11、GL- 12、GL- 21、GL-22型继电器，取0、85;对于GL-13~GL-16及GL- 23~GL-26型继电器，取0、8;对于晶体管型继电器，取0、9~0、95；对于微机型的继电器，近似取1、0 ；对于电压继电器，取
1、25。2----时限阶差△T，对于电磁型继电器，可取0、5 s ；对于晶体管型或数字式时间继电器，可取0、3s。(1) 灵敏度校验。 ⑴过电流灵敏度校验: Km =Kmax I"d2(3)min/Idz≥1、5式中：Kmax------相对灵敏度系数。I dz------保护装置一次动作电流（A）， Idz= IdzjN1/ Kjx; I"d2(3)min-----最小运行方式下末端三相短路稳态电流。 ⑵电流速断保护灵敏度系数 : KM（2）= I"d1(2)min/ Idz= Kmax I"d1(3)min/Idz≥2式中：I"d1(2)min---最小运行方式下线路始端两相短路超瞬变电流； I"d1(3)min---最小运行方式下线路始端三相短路超瞬变电流；⑶带时限电流速断保护灵敏度校验： KM（2）=Kmax I"d2(3)min/Idz≥2式中：I"d2(3)min---最小运行方式下线路始端三相短路超瞬变电流。GL继电器是电磁感应式反时限过电流继电器，同时具备反时限过流和速断保护功能，而DL继电器是是瞬时动作电磁式继电器，不具备反时限过流保护功能
发电厂继电保护整定计算原则及整定方法探析
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
10kv系统继电保护整定计算与配合实例
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
电网继电保护配置及整定计算
浅谈电网继电保护配置及整定计算 何必涛 （贵州电力设计研究院） 摘要：继电保护在电力系统中有着重要的地位，能够防止一些电力事故的发生，为国民的经济损失提供有效的保障。随着我国电网结构逐渐完善，闭环运行的线路就越来越多，从而对继电保护的相关要求变得更高，整定也随之变得更加复杂。继电保护装置是电力系统的重要组成部分。对保证电力系统的安全经济运行，防止事故发生和扩大起到关键性的作用。 关键词：继电保护；整定计算；电网结构；供电安全 1引言 随着社会的不断发展，人民生活水平的不断提高，从而对供电的需求也就越来越高。为了保障人民生活中的用电安全，继电保护配置至关重要。对继电保护整定计算人员来说，如何最大程度的优化线路距离保护整定计算方案，提高计算效率，获得合理的全网整定值，对电网的安全稳定有着十分重要的意义。这样不仅保障了电网的安全可靠运行，防止对系统稳定造成破坏，同时确保了电网设备的安全。 2继电保护配置 2.1继电保护的重要性 继电保护是电力系统的重要组成部分，对保证电力系统的安全经济运行，防止事故发生和扩大起到关键性的作用。 2.2继电保护的基本任务 （1）在电力系统中的电气设备出现不正常运行时，需要根据运行维护的条件，动作于发出信号、跳闸。此时一般情况下需要根据当时故障元件对电力系统的危害程度，确定是瞬时动作还是具有一定的延时，以免误动作。 （2）在电力系统中的电气设备发生短路故障的时候，能迅速、自动、有选择性地把故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其它无故障设备快速的恢复正常运行。 2.3继电保护配置原则 2.3.1根据保护对象的电压等级和重要性 对不同电压等级的电网保护配置要求有所不同。高压电网中因为系统稳定对故障切除时间要求相对较高，通常情况下加强主保护，然而简化后备保护。220kV及以上设备要配置双重化的两套主保护。所谓主保护就是满足系统稳定和设备安全要求，能以最快速度有选择地切除被保护设备和线路故障的保护，此外对于220kV及以上系统还要考虑断路器失灵保护。对电压等级低的系统则能够采用远后备的方式，在故障设备本身的保护装置不能正确动作的时候，相邻设备的保护装置延时跳闸。 2.3.2依据保护对象的故障特征进行配置 继电保护装置是通过提取保护对象特征以及运行状况的故障量，来判断保护对象是否存在异常或故障，同时采取相应措施的自动装置。用于继电保护状态判别的故障量，随被保护对象的不同而不同，也随被保护设备在电力系统中的地位不同而不同。 2.3.3在满足安全可靠性的前提下尽可能的简化二次回路 继电保护系统是二次回路和继电保护装置构成的有机整体。二次回路虽然并不是主体，可是它在确保电力生产的安全、保证继电保护装置正确工作发挥着十分重要的作用。可是复杂的二次回路会导致保护装置不能准确的感受系统的实际工作状态而不正确动作。所以在可能的条件下尽量简化二次回路接线。3继电保护整定计算 整定计算是针对具体的电力系统，通过网络计算工具进行分析计算、确定配置各种保护系统的保护方式、得到保护装置的定值以满足系统的运行要求。整定计算主要针对已经配置的保护装置，计算其运行定值，同时相关整定计算部门也应参与电网规划及保护配置和选型，使保护系统更加合理。整定计算是继电保护工作中一项非常重要的内容，正确、合理的进行整定计算才能使系统中的各种保护装置和谐的工作，发挥积极的作用。 3.1继电保护整定计算的基本要求 3.1.1处理好选择性、灵敏性、速动行、可靠性的协调关系 依据系统目前网架结构同时结合出现的各种运行方式，对电网内的各种继电保护装置给出合适的定值是继电保护整定计算的基本任务。所说的给出合适的定值，事实上就是在继电保护的灵敏性、选择性、可靠性、速动性上相互平衡之后给出定值。因为这四个性质是相互否定的，如果想要求全部满足是不可能也不切合实际的。所以这就需要看我们在实际的生产运行中更加注重的哪一方面的性质，之后进行一个最佳方案的选取，最大可能的满足四个性质的要求。 3.1.2选择合理的运行方式 继电保护的整定计算无论在进行短路计算、考虑最大负荷、校验保护灵敏度等都是建立在一定的运行方式之上的，整定计算中选择的运行方式是否合理会影响到系统保护整定计算的性能，也会影响到保护配置及选型和对保护的评价等，因此应当特别重视对整定计算运行方式的合理选择，同时一些运行方式主要是由继电保护方面考虑决定的，例如确定变压器中性点是否接地运行等。 3.1.3选择正确的参数 在整定计算过程中，参数的正确性是很重要的，一些一次参数需要实测，比如零序阻抗参数，测量单位应当保证其测量的正确性，同时各种互感器参数也应当保证正确，无论在整定还是在输入参数时都要保证正确性。由于各级调度部门的整定范围不同，因此上下级调度间应当提供在整定范围分界点的各种运行方式下的归算等值阻抗（正序及零序阻抗），同时上级调度对于后备保护的整定也会提出相关动作时间参数等要求。3.2继电保护整定计算的任务 3.2.1制订系统保护方案 目前，成型的微机保护产品具备十分齐全的保护功能，但不是每一项保护功能在实际中都必须用到，所以整定计算人员 17 广东科技2013.3.第6期
矿井供电系统继电保护配置及整定计算规范
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
继电保护整定计算例题
如下图所示网络中采用三段式相间距离保护为相间短路保护。已知线路每公里阻抗Z 1=km /Ω，线路阻抗角?=651?，线路AB 及线路BC 的最大负荷 电流I m ax .L =400A ，功率因数cos ?=。K I rel =K ∏rel =，K I ∏ rel =，K ss =2，K res =，电源 电动势E=115kV ，系统阻抗为X max .sA =10Ω，X min .sA =8Ω，X max .sB =30Ω，X min .sB =15Ω；变压器采用能保护整个变压器的无时限纵差保护；t ?=。归算至115kV 的变压器阻抗为Ω，其余参数如图所示。当各距离保护测量元件均采用方向阻抗继电器时，求距离保护1的I ∏∏I 、、段的一次动作阻抗及整定时限，并校 验I ∏∏、段灵敏度。（要求∏sen ≥；作为本线路的近后备保护时，I ∏sen ≥；作为相邻下一线路远后备时，I ∏sen ≥） 解：（1）距离保护1第I 段的整定。 1） 整定阻抗。 11.Z L K Z B A rel set -I I ==Ω=??6.94.0308.0 2)动作时间：s t 01=I 。 （2）距离保护1第∏段的整定。 1）整定阻抗：保护1 的相邻元件为BC 线和并联运行的两台变压器，所以 ∏段整定阻抗按下列两个条件选择。
a ）与保护3的第I 段配合。 I -∏∏+=3.min .11.(set b B A rel set Z K Z L K Z ） 其中， Ω=??==-I I 16.124.0388.013.Z L K Z C B rel set ； min .b K 为保护3 的I 段末端发生短路时对保护1而言的最小分支系数（见图 4-15）。 当保护3的I 段末端K 1点短路时，分支系数为sB AB sB sA b X X X X I I K ++==12 （4-3） 分析式（4-3）可看出，为了得出最小分支系数，式中SA X 应取最小值min .SA X ；而SB X 应取最大值max .SB X 。因而 max .min .min .1sB AB sA b X Z X K ++ ==1+30 30 4.08?+= 则 Ω=?+??=∏ 817.25)16.12667.14.030(8.01.set Z b ）与母线B 上所连接的降压变压器的无时限纵差保护相配合，变压器保护范围直至低压母线E 上。由于两台变压器并列运行，所以将两台变压器作为一个整体考虑，分支系数的计算方法和结果同a ）。 ?? ? ??+=-∏∏2min .1t b B A rel set Z K Z L K Z =Ω=? +??078.66)27.84667.14.030(8.0 为了保证选择性，选a ）和b ）的较小值。所以保护1第 ∏段动作阻抗为
KV电网线路继电保护设计及整定计算
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