发电机的差动保护整定计算.doc
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1、发电机差动保护整定计算
（1）最小动作电流的选取
=～I gn/n a式中：I gn——发电机额定电流
n a——电流互感器变比
0.2 * 10190
取=（～） I gn/n a=
= 12000/ 5
本保护选择 =1A
（2）制动特性拐点的选择
当定子电流等于或小于额定电流时，差动保护不必具有制动特
性，因此，拐点 1 电流选择大于发电机额定电流，本保护选拐
点 1 为 5A。拐点 2 电流选择 CT开始饱和时的电流，本保护选
拐点 2 值为 40A。
（3）制动系数的选取
按照外部短路电流下，差动保护不误动来整定。
=K rel *K ap*K cc*K er
式中： K rel——可靠系数，取～
K ap——非周期分量系数，取～ 2
K cc——互感器同型系数，取
K er ——互感器变比误差系数，取
取各系数最大值，则 =*2**=
考虑到电流互感器的饱和或其暂态特性畸变的影响，为安全起
见，宜适当提高制动系数值，取K1=30%，根据厂家说明书K2推荐值为 80%-100%，本保护取 K2=80%。
原保护为单斜率，定值为K1=30%。
保护动作于全停，启动快切，启动断路器失灵。
2、主变差动及速断保护整定计算
（1）最小动作电流的选取
按躲过变压器额定负载时的不平衡电流来整定。
=K rel (K er +△U+△m)I n/n a式中：
I n——变压器额定电流
n a——电流互感器变比
K rel——可靠系数，取～
K er——电流互感器的变比误差， 10P型取 *2 ，5P 型和 TP型取
*2 △U——变压器调压引起的误差，取调压范围中偏离额定值的最大值（百分值）
△m——由于电流互感器变比未完全匹配产生的误差，初设时取
在工程实用整定计算中可选取 =（～）I n/n a，一般工程宜采用不
0.4 * 882.7
小于 I n/n a。取 =n a==
本保护选取 =
（2）制动特性拐点的选择
拐点 1 定值要求大于强迫冷循环情况下的额定电流，小于紧急
情况下的过负荷电流，本保护取5A。拐点 2 电流选择 CT开始饱和时的电流，本保护选拐点 2 值为 40A。
（3）制动系数的选取
按区外短路故障，差动保护不误动来整定。
= I op.max= K rel(K ap * K cc * K er U m)I k.max /n a
I res.max I k.max /n a
=(2*1*++=
本保护整定 K1=40%，根据厂家说明书K2推荐值为 80%～100%，
本保护取 K2=80%。
原保护为单斜率，定值K1=40%。
（4）二次谐波制动比的整定
根据经验，二次谐波制动比可整定为15%～20%。
本保护取 18%。
原保护为 20%。
（5）差速断保护的整定
按躲过变压器初始励磁涌流或外部短路最大不平衡电流来整
定，一般取 I op=K*I n/n a
根据推荐值 S>120000KVA时取 K=～。
因我厂变压器容量S=370000KVA>120000KVA，故取 K=5。
则I op =5* 10681
=*5=
12000/ 5
本保护取 =25A
原保护定值为30A。
保护动作于全停，启动快切，启动断路器失灵。
3、发变组差动及速断保护整定计算
（1）最小动作电流的选取
按躲过变压器额定负载时的不平衡电流来整定。
=K rel (K er +△U+△m)I n/n a式中：
I n——变压器额定电流
n a——电流互感器变比
K rel——可靠系数，取～
K er——电流互感器的变比误差， 10P型取 *2 ，5P 型和 TP型取*2 △U——变压器调压引起的误差，取调压范围中偏离额定值的最大值（百分值）
△m——由于电流互感器变比未完全匹配产生的误差，初设时取在工程实用整定计算中可选取 =（～）I n/n a，一般工程宜采用不
0.4 * 882.7
小于 I n/n a。取 =n a==
本保护选取 =
（2）制动特性拐点的选择
拐点 1 定值要求大于强迫冷循环情况下的额定电流，小于紧急
情况下的过负荷电流，本保护取5A。拐点 2 电流选择 CT开始饱和时的电流，本保护选拐点 2 值为 40A。
（3）制动系数的选取
按区外短路故障，差动保护不误动来整定。
= I op.max= K rel(K ap * K cc * K er U m)I k.max /n a
I res.max I k.max /n a
=(2*1*++=
本保护整定 K1=40%，根据厂家说明书K2推荐值为 80%～100%，
本保护取 K2=80%。
原保护为单斜率，定值K1=30%。
（4）二次谐波制动比的整定
根据经验，二次谐波制动比可整定为15%～20%。
本保护取 18%。
原保护定值为 20%。
（5）差速断保护的整定
按躲过变压器初始励磁涌流或外部短路最大不平衡电流来整定，一般取 I op=K*I n/n a
根据推荐值 S>120000KVA时取 K=～。
因我厂变压器容量S=370000KVA>120000KVA，故取 K=5。
则I op =5* 10681
=*5=
12000/ 5
本保护取 =25A
原保护定值为30A。
保护动作于全停，启动快切，启动断路器失灵。
4、发电机匝间保护整定
按可靠躲过正常工况下发电机纵向不对称及专用 TV三相参数不
一致产生的零序电压。
本保护取发电机匝间保护动作值U dz =5V。
保护动作于全停，启动快切，启动断路器失灵。
5、低压过流保护及负序过流保护整定
（1）、负序过电流元件的动作电流按防止负序电流导致转子过热损坏的条件整定，一般按下式整定：= (0.5 ~ 0.6)I gn
n a
式中： I gn——发电机额定电流
n a——电流互感器变比
故= (0.5 ~ 0.6)10190 =～
12000/5
本保护取 =
（2）、正序过流元件的动作电流按发电机额定负荷下可靠返回的条件来整定：
= K rel * I gn
K r * n a
式中： I gn——发电机额定电流
n a ——电流互感器变比
K rel ——可靠系数，取
K r ——返回系数，取
故= 1.2 * 10190 =
0.85 * 12000/5
本保护取 =6A。
（3）、低电压元件动作电压U op可按下式整定：
对于汽轮发电机U op= 0.6* U gn
n v
式中： U gn——发电机额定电压
n v ——电压互感器变比
故U op=60V
本保护取 =60V
原保护为 55V。
（4）、时间元件大于升压变压器后备保护的动作时间整
定。本保护取 t= 。
保护动作于解列灭磁，启动快切，启动断路器失灵。
6、过激磁保护整定
（1）、低定值部分取N=，t=5s ，发信号
（2）、高定值部分取N=，t= ，发信号
7、发电机负序电流反时限保护
其动作特性根据厂家提供的转子表层允许的负序过负荷能力确
定。
取I 2* =，K=10，最大动作时间取 1000 秒，最小动作时间取秒。
保护动作于解列灭磁，启动快切，启动断路器失灵。
8、发电机负序过负荷保护
按发电机长期允许的负序电流下能可靠返回来整定。
= K rel * I 2 * I n=1.2* 0.1* 10190 =
K r * n a 0.9 * 2400
本保护取， t=4 秒，发信号。
原定值为。
9、发电机过电压保护
发电机过电压保护的整定应根据电机制造厂提供的允许过电压
能力或定子绕组的绝缘状况决定。
对于 200MW及以上的汽轮发电机U op=*U gn/n v，时限取秒。
故本保护取 =130V，动作时限 t= 。
保护动作于解列灭磁，启动快切，启动断路器失灵。
10、发电机失磁保护
（1）、阻抗元件
2
根据准静稳极限边界整定。 X a=0,X b= -K k X d*U gn n a/S gn n v
式中： U gn——发电机额定电压
n v——电压互感器变比
n a——电流互感器变比
X d——发电机同步电抗标么值
K k——可靠系数，取
故X b=**20 2*2400/353*200=
取X b=-30 Ω
取t= 秒发信号
（2）、系统侧低电压元件
判据主要用于防止由发电机低励磁故障引发无功储备不足的
系统电压崩溃，造成大面积停电，其动作判据为：
U op=（～）
其中——高压系统最低正常运行电压
故取 =85V
（3）、励磁低电压元件
动作值取 =P x*X dΣ *U fdo =*+*=109V
式中 U fdo——主励磁机空载励磁电压
P x——给定有功功率，可取P x =
X dΣ——综合阻抗，X dΣ =X d+X s，其中 X d为发电机同步电抗标么值， X s为系统阻抗标么值。
本保护取 109V。
（4）、机端低电压元件
本保护动作值取 =75V
（5）、有功元件
按照有功功率一次值为150MW整定。
（6）、动作时限： 0 秒动作于启动快切，秒动作于减出力，秒动作于解列灭磁，启动快切，启动断路器失灵。
11、逆功率保护
判据为 P op=（～） P e
式中 P e——发电机额定功率
本保护取
原保护定值为 2%。
动作时限：根据汽轮机允许的逆功率运行时间，可动作于
解列，一般取 1～3 分钟。
本保护取 t=15s 动作于信号， t=120s 解列灭磁，启动快切，
启动断路器失灵。
12、程跳逆功率保护（有主汽门接点）
判据为 P op=（～） P e
式中 P e——发电机额定功率
本保护取
原保护定值为 2%。
动作时限：本保护取 t= 动作于解列灭磁，启动快切，启动断
路器失灵。
原保护为 120 秒。
13、定子85%接地保护整定
动作电压应按躲过正常运行时中性点单相电压互感器或机端
三相电压互感器开口角绕组的最大不平衡电压整定，即：
U op=K rel *
式中： K rel——可靠系数，取～
——实测不平衡电压
本保护整定 =10V，t= 动作于信号， t=5s 动作于解列灭磁，启
动快切，启动断路器失灵。
14、定子20%接地保护整定
需起机后根据实际测量值进行整定，发信号。
15、主励磁机过电流保护
取动作电流 I op= K
rel
* I
n K r * n a
式中： I n——主励磁机额定电流
n a——电流互感器变比
K rel ——可靠系数，取～
K r ——返回系数，取
则I op= 1.15* 2300 =
0.85* 5000/ 5
动作时限 10s 动作于解列灭磁，启动快切，启动断路器失灵。
动作于发信号。
16、发电机过负荷保护整定
动作电流按发电机长期允许的负荷电流下能可靠返回的条件
整定。
动作电流 I op= K
rel
* I
gn K r * n a
式中： I gn——发电机额定电流
n a——电流互感器变比
K rel ——可靠系数，取
K r ——返回系数，取～
故I op= 1.05* 10190 =。
0.85 * 12000 / 5
动作时限取 t=5s ，发信号。
17、励磁回路一点接地保护
整定 10KΩ，动作时间 T=3S，发信号。
18、励磁回路两点接地保护
整定 5%（与第一点接地距离），保护动作于全停，启动快切，启动断路器失灵。
原保护退出运行。
19、主变压器通风整定
根据主变压器产品说明书，在额定负载的 75%及以下时，投入工作冷却器。在额定负载的 75%以上时，自动投入辅助冷却器。
故I op=75%I e /n a
式中： I e——主变额定电流
n a——电流互感器变比
I =75%* 882.7 =
op
1250/ 5
取=
20、主变零序二段（CT变比600/5）
根据局定值单取 =，t=5 秒动作于解列灭磁，启动快切，启动断路
器失灵。
21、主变间隙零序电流电压保护（CT变比 400/5 ）
根据局定值单取 =1A，t= 秒动作于解列灭磁，启动快切，启动断路器失灵。
根据局定值单取 =180V，t= 秒动作于解列灭磁，启动快切，启动断路器失灵。
22、910 开关失灵保护
根据原局定值单失灵启动相电流取I dz2=1000/250=4A。
按照现反措要求：发变组断路器失灵保护的电流判别元件应采用
相电流、零序电流和负序电流按“或逻辑”构成，因此，需要调
度部门重新给定保护定值，保护按新定值单进行整定。
23、910 开关非全相保护
根据局定值单非全相启动负序电流取 =125/250=，t= 秒动作于解
列，启动失灵。
24、高厂变差动保护
（1）、最小动作电流的选取
按躲过变压器额定负载时的不平衡电流来整定。
=K rel (K er +△U+△m)I n/n a式中：
I n——变压器额定电流
n a——电流互感器变比
K rel——可靠系数，取～
K er——电流互感器的变比误差，10P 型取 *2 ，5P 型和 TP型取
*2
△U——变压器调压引起的误差，取调压范围中偏离额定值
的最大值（百分值）
△m——由于电流互感器变比未完全匹配产生的误差，初设时
取
在工程实用整定计算中可选取=（～） I n/n a，一般工程宜采用不
0.4* 1154.7
小于 I n/n a。取 =n a ==
本保护取 =
原保护定值为 1A。
（2）制动特性拐点的选择
拐点 1 定值要求大于强迫冷循环情况下的额定电流，小于紧急
情况下的过负荷电流，本保护取5A。拐点 2 电流选择 CT开始
饱和时的电流，本保护选拐点 2 值为 40A。
（3）制动系数的选取
按区外短路故障，差动保护不误动来整定。
= I op.max= K rel(K ap * K cc * K er U m)I k.max /n a
I res.max I k.max /n a
=(2*1*++=
本保护整定 K1=40%，根据厂家说明书K2推荐值为 80%～100%，
本保护取 K2=80%。
原保护为单斜率，定值为K=40%。
（4）二次谐波制动比的整定
根据经验，二次谐波制动比可整定为15%～20%。
本保护取 18%。
原保护定值为 20%。
（5）差速断保护的整定
按躲过变压器初始励磁涌流或外部短路最大不平衡电流来整定，一般取 I op=K*I n/n a
根据推荐值变压器容量在 40000～120000KVA时取 K=～。
因我厂高厂变变压器容量S=40000KVA，故取 K=6。
则I op =6* 1154.7
=*6=
1500/ 5
本保护取 =25A
保护动作于全停，启动快切，启动断路器失灵。
25、高厂变复合电压闭锁过流保护整定
（1）、电流整定
按躲过变压器额定电流整定，动作电流I op= K rel * I n
r a
K * n
式中： I n——变压器额定电流
n a——电流互感器变比
K rel ——可靠系数，取
K r ——返回系数，取～
故I op= 1.2 * 1154.7 =
0.85 * 1500 / 5
取=。
（2）、低电压动作电压整定
按躲过电动机自起动条件整定，此外还应躲过失去励磁时的非
同步运行方式时的压降。U = (0.5 ~ 0.6) * U n
op
n v
式中： U n ——额定电压
n
v
——电压互感器变比
故 U op =50～60V
取=50V
原保护定值为 45V 。
（3）、负序电压元件整定
按躲过正常运行时的不平衡电压来整定。
U op =（～） U n /n v
式中： U n ——额定电压
n
v
——电压互感器变比
取=*6300/60=8V 。
原保护定值为。
保护动作时间与 6KV 分支过流保护配合， 取 t= 动作于解列灭磁，
启动快切，启动断路器失灵。
26、 高厂变通风
根据高压厂用变压器产品说明书，在额定负载的 75%及以下时，
投入工作冷却器。 在额定负载的 75%以上时，自动投入辅助冷却
器。
故 I op =75%I e /n a
式中： I e ——高厂变额定电流 a
——电流互感器变比
n I
op =75%*1154.7
=
1500/ 5
本保护取： =
27、6KV分支过流保护整定
整定原则：
（1）、按躲过本段母线所接电动机最大起动电流之和整定。
I dz=K k*K zq*I e/n a
式中： K k——可靠系数，取
K zq ——需要自起动的全部电动机在自起动时所引起的
过电流倍数，由下式近似求出。
（备用电源为明备用接线且未带负荷时）
1
K zq=
U d %W e
100K qd * W dΣ
式中：
U d%——变压器的电抗百分数（对于分裂变压器取串穿越
阻抗值，近似计算用串穿越阻抗的一半）
W e——厂用变压器的额定容量
K qd——电动机起动电流倍数，电源慢速切换时取K qd=5，
电源快速切换时，取K qd=
W dΣ——需要自起动电动机的总容量
（2）、按与本段母线最大电动机速断保护配合整定。
I =K ( ΣI ’+ΣI ) /n
dzk dz fh
a
式中： K k——可靠系数，取
ΣI’dz——最大电动机速断保护动作值
ΣI fh——除最大电动机以外的总负荷电流
①、 A 段
按躲过本段母线所接电动机最大起动电流之和整定。
K
zq
=
1
=
14.2
25000
2 * 100 5 * 15690
I
=K*K zq *I /n a =**800=
dzk
e
按与本段母线最大电动机速断保护配合整定。
I =K ( ΣI ’ +ΣI ) /n
a =*+6**/800=
dzk
dz
fh
本保护取 I dz =。
原保护定值为。
保护动作时间与 6KV 公用 IA 段分支过流保护时间配合，取
t=2s 动作于跳 A 分支工作电源进线开关，闭锁
A 分支快切。
②、 B 段
按躲过本段母线所接电动机最大起动电流之和整定。
K
zq
=
1
=2
25000 14.2
2 * 100 5 * 11650
I
dz
=K k *K zq *I e /n a =*2*800=
按与本段母线最大电动机速断保护配合整定。
I dz =K k ( ΣI ’ dz +ΣI fh ) /n a =*(2169+6**236)/800=
本保护取 I dz =。
原保护定值为。
保护动作时间与 6KV 公用 B 段分支过流保护时间配合，取
t=2s 动作于跳 B 分支工作电源进线开关，闭锁
B 分支快切。
28、主变重瓦斯保护
保护动作于全停，启动快切。
29、高厂变重瓦斯保护
保护动作于全停，启动快切。
30、主变冷却器全停保护
根据变压器产品说明书，强迫油循环冷却系统应有两个电源互
为备用。如果两个电源全部停电，冷却器全部停运时，在额定
负载下可运行 20 分钟；若负荷不满，油面温度尚未达到75℃
时，允许上升到75℃，但切除冷却器后的最长运行时间不得
超过 1 小时。
因此，冷却器全停整定时间为 10 分钟（有油温判据）和 30 分
钟。
保护动作于解列灭磁，启动快切。
31、主变轻瓦斯保护
保护动作于信号。
32、高厂变轻瓦斯保护
保护动作于信号。
33、主变压力释放保护
保护动作于信号。
34、高厂变压力释放保护
保护动作于信号。
35、机组解列保护
保护动作于解列灭磁，启动快切。
36、失磁联跳保护
保护动作于解列灭磁，启动快切。
一 差动保护整定计算
一 差动保护整定计算 1.基本侧确定 按额定电压及变压器的最大计算容量计算各侧额定电流 A U S I N TN N 10531102000031 1=== A U S I N TN N 11563102000322== = 选择电流互感器变比 36.335 3105511===N CON CH I K n 399.976531156512=== N CON CH I K n 可选用变比为： 20050 21==CH CH n n 各侧电流互感器的二次额定电流为 A I K I N CON N .1250 1055112=== A I K I N CON N 5.78200311565222=== 所以选择10KV 侧为基本侧 2. 保护装置动作电流的确定 躲过电压器的励磁涌流 A I K I N rel O P 1502.81156*3.121=== 躲过外部短路时最大不平衡电流 A f U f K I K I er er ts unb rel O P 4.348)05.01.005.0(34.1*3.1)(3.1max .2=++=++== 所以选用A I O P 1502.8= 3.确定基本侧线圈匝数 A n I K I TA cal OP CON cal r OP 12.999200 31502.8...===
4.612.999 60..1===cal r OP O I AW W 应选用5匝 4. 动作电流整定 基本侧实际动作电流为： A W AW I O r OP 13.044.6 601.=== 保护一次动作电流 A I I n I b OP O TA OP 07.51513 13.04*200.Pr 2=== 5.灵敏度校验 21.331.507 316.1.min ≥===b OP CON sen I I K K 保护满足要求 2）过电流保护整定计算： 躲过最大负荷电流整定： A K I K I re l rel OP 296.4785 .0210*2.1max .1=== 考虑切除一台变压器后产生的过负荷 A I m m I N OP 210105*21 2==-= 考虑负荷中电动机启动的最大电流 A I K I N SS O P 210105*23=== 应选用：A I OP 102= 保护灵敏度校验 212372 .063.4min ≥===OP sen I I K 保护满足要求 3）过负荷保护 按躲过变压器的额定电流整定： 130A 85 .0051*05.1.1===re B N rel OP K I K I
如何计算线路保护的整定值
10kV配电线路保护的整定计算 10kV配电线路的特点10kV配电线路结构特点是一致性差，如有的为用户专线，只接带一、二个用户，类似于输电线路；有的呈放射状，几十台甚至上百台变压器T接于同一条线路的各个分支上；有的线路短到几百m，有的线路长到几十km；有的线路由35kV变电所出线，有的线路由110kV变电所出线；有的线路上的配电变压器很小，最大不过100kV A，有的线路上却有几千kV A的变压器；有的线路属于最末级保护，有的线路上设有开关站或有用户变电所等。2问题的提出对于输电线路，由于其比较规范，一般无T接负荷，至多有一、二个集中负荷的T接点。因此，利用规范的保护整定计算方法，各种情况均可一一计算，一般均可满足要求。对于配电线路，由于以上所述的特点，整定计算时需做一些具体的特殊的考虑，以满足保护"四性"的要求。3整定计算方案我国的10kV配电线路的保护，一般采用电流速断、过电流及三相一次重合闸构成。特殊线路结构或特殊负荷线路保护，不能满足要求时，可考虑增加其它保护(如：保护Ⅱ段、电压闭锁等)。下面的讨论，是针对一般保护配置而言的。(1)电流速断保护：由于10kV线路一般为保护的最末级，或最末级用户变电所保护的上一级保护。所以，在整定计算中，定值计算偏重灵敏性，对有用户变电所的线路，选择性靠重合闸来保证。在以下两种计算结果中选较大值作为速断整定值。①
按躲过线路上配电变压器二次侧最大短路电流整定。实际计算时，可按距保护安装处较近的线路最大变压器低压侧故障整定。Idzl=Kk×Id2max 式中Idzl-速断一次值Kk-可靠系数，取1.5 Id2max-线路上最大配变二次侧最大短路电流②当保护安装处变电所主变过流保护为一般过流保护时(复合电压闭锁过流、低压闭锁过流除外)，线路速断定值与主变过流定值相配合。Ik=Kn×(Igl-Ie) 式中Idzl-速断一次值Kn-主变电压比，对于35/10降压变压器为3.33 Igl-变电所中各主变的最小过流值(一次值) Ie-为相应主变的额定电流一次值③特殊线路的处理：a．线路很短，最小方式时无保护区；或下一级为重要的用户变电所时，可将速断保护改为时限速断保护。动作电流与下级保护速断配合(即取1.1倍的下级保护最大速断值)，动作时限较下级速断大一个时间级差(此种情况在城区较常见，在新建变电所或改造变电所时，建议保护配置用全面的微机保护，这样改变保护方式就很容易了)。在无法采用其它保护的情况下，可靠重合闸来保证选择性。b．当保护安装处主变过流保护为复压闭锁过流或低压闭锁过流时，不能与主变过流配合。c．当线路较长且较规则，线路上用户较少，可采用躲过线路末端最大短路电流整定，可靠系数取1.3～1.5。此种情况一般能同时保证选择性与灵敏性。d．当速断定值较小或与负荷电流相差不大时，应校验速断定值躲过励磁涌流的能力，且必须躲过励磁涌流。④灵敏度校验。按最小运行方式下，线路保护范围不小于线路长度的15%整定。允许速断保护保护线路全长。Idmim(15%)/Idzl≥1
发电机差动保护原理
5.1发电机比率制动式差动保护 比率制动式差动保护是发电机内部相间短路故障的主保护。 5.1.1保护原理 5.1.1.1比率差动原理。 差动动作方程如下： l op 3 I op.0 （ I res 兰 l res.0 时） l op > I op.O + S （l res — res.0） （ l res > l res.0 时） 式中：l op 为差动电流，l o P.O 为差动最小动作电流整定值，I res 为制动电流，I r es.O 为最小制动电流整定值，S 为比率制动特性的斜率。各侧电流的方向都以指向发 电机为正方向，见 图 （根据工程需要，也可将 5.1.1.2 TA 断线判别 当任一相差动电流大于0.15倍的额定电流时启动TA 断线判别程序，满足下 列条件认为 TA 断线： a. c. 5.2发电机匝间保护 发电机匝间保护作为发电机内部匝间短路的主保护。根据电厂一次设备情 况，可选择以下方案中的一种： 5.1.1。 差动电流: 1 op 制动电流: 1 res — 式中：I T ，I N 分别为机端、 见图5.1.1。 中性点电流互感器（TA ）二次侧的电流，TA 的极性 _L 氓 € % 5 TA 极性端均定义为靠近发电机侧） 本侧三相电流中至少一相电流为零； b.本侧三相电流中至少一相电流不变； 最大相电流小于1.2倍的额定电流。 5.1.1电流极性接线示意图
5.2.1故障分量负序方向（△ P2）匝间保护 该方案不需引入发电机纵向零序电压。
故障分量负序方向（△ P2）保护应装在发电机端，不仅可作为发电机内部匝间短路的主保护，还可作为发电机内部相间短路及定子绕组开焊的保护。 5.2.1.1保护原理 当发电机三相定子绕组发生相间短路、匝间短路及分支开焊等不对称故障 时，在故障点出现负序源。故障分量负序方向元件的A U2和A I2分别取自机端TV、TA，其TA极性图见图5.2.1.1,则故障分量负序功率A P2为： △ P2 =3艮〔厶『2心?2心也21 2L J A ? 式中i I2为也I2的共轭相量，申sen。2为故障分量负序方向继电器的最大灵敏 角。一般取60。~80。（也|2滞后A U2的角度）。 故障分量负序方向保护的动作判据可表示为: > E-p △》2=血e^S n 实际应用动作判据综合为: A P2 = A U2r』I ' + A U2i ”也I ' > ￡P （S S i、年为动作门槛） 保护逻辑框图见图521.2。 枣力， “ r ‘ 1 1 Um： I 1卄TA 图521.1故障分量负序方向保护极性图
微机的保护整定计算原则
微机保护装置定值整定原则 一、线路保护测控装置 装置适用于10/35kV的线路保护，对馈电线，一般设置三段式电流保护、低周减载、三相一次重合闸和后加速保护以及过负荷保护，每个保护通过控制字可投入和退出。为了增大电流速断保护区，可引入电压元件，构成电流电压连锁速断保护。在双电源线路上，为提高保护性能，电流保护中引入方向元件控制，构成方向电流保护。其中各段电流保护的电压元件和方向元件通过控制字可投入和退出。 （一）电流速断保护（Ⅰ段） 作为电流速断保护，电流整定值I dzⅠ按躲过线路末端短路故障时流过保护的最大短路电流整定，时限一般取0～0.1秒，写成表达式为： I dzⅠ=KI max I max =E P/(Z P min+Z1L) 式中:K为可靠系数，一般取1.2～1.3; I max为线路末端故障时的最大短路电流; E P 为系统电压； Z P min为最大运行方式下的系统等效阻抗； Z1为线路单位长度的正序阻抗； L为线路长度 （二）带时限电流速断保护（Ⅱ段）
带时限电流速断保护的电流定值I dzⅡ应对本线路末端故障时有不小于1.3～1.5的灵敏度整定，并与相邻线路的电流速断保护配合，时限一般取0.5秒，写成表达式为： I dz.Ⅱ=KI dzⅠ.2 式中:K为可靠系数，一般取1.1～1.2; I dzⅠ.2为相邻线路速断保护的电流定值 （三）过电流保护（Ⅲ段） 过电流保护定值应与相邻线路的延时段保护或过电流保护配合整定，其电流定值还应躲过最大负荷电流，动作时限按阶梯形时限特性整定，写成表达式为： I dz.Ⅲ=K max｛I dzⅡ.2 ,I L｝ 式中:K为可靠系数，一般取1.1～1.2; I dzⅡ.2为相邻线路延时段保护的电流定值; I L 为最大负荷电流 （四）反时限过流保护 由于定时限过流保护（Ⅲ段）愈靠近电源，保护动作时限愈长，对切除故障是不利的。为能使Ⅲ段电流保护缩短动作时限，第Ⅲ段可采用反时限特性。 反时限过电流保护的电流定值按躲过线路最大负荷电流条件整定，本线末端短路时有不小于1.5的灵敏系数，相邻线路末端短路时,灵敏系数不小于1.2,同时还要校核与相邻上下一级保护的配合情况。
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
电厂保护定值整定计算书
电厂保护定值整定计算书
甘肃大唐白龙江发电有限公司苗家坝水电站 发电机、变压器继电保护装置 整定计算报告 二○一二年十月
目录 第一章编制依据 (1) 1.1 编制原则 (1) 1.2 编制说明 (1) 第二章系统概况及相关参数计算 (3) 2.1 系统接入简介 (3) 2.2 系统运行方式及归算阻抗 (3) 2.3 发电机、变压器主要参数 (6) 第三章保护配置及出口方式 (12) 3.1保护跳闸出口方式 (12) 3.2 保护配置 (13) 第四章发电机、励磁变保护定值整定计算 (16) 4.1 发电机比率差动保护 (16) 4.2 发电机单元件横差保护 (16) 4.3 发电机复合电压过流保护 (17) 4.4 发电机定子接地保护 (18) 4.5 发电机转子接地保护 (18) 4.6 发电机定子对称过负荷 (19) 4.7 发电机定子负序过负荷 (19) 4.8 发电机过电压保护 (20)
4.9 发电机低频累加保护 (21) 4.10 发电机低励失磁保护 (21) 4.11 励磁变电流速断保护 (25) 4.12 励磁变过流保护 (25) 第五章变压器、厂高变保护定值整定计算 (27) 5.1 主变差动保护 (27) 5.2 变压器过激磁保护 (29) 5.3 主变高压侧电抗器零序过流保护 (29) 5.4 变压器高压侧零序过流保护 (30) 5.5 主变高压侧复压方向过流保护 (32) 5.6 主变高压侧过负荷、启动风冷保护 (34) 5.7 主变重瓦斯保护 (34) 5.8 厂高变速断过流保护 (34) 5.9 厂高变过流、过负荷保护 (35) 5.10 厂高变重瓦斯保护 (36)
发电机纵差保护
发电机纵差保护 收藏此信息打印该信息添加：不详来源：未知 输入电流的不同分类 发电机差动保护由三个分相差动元件构成。若按由差动元件两侧输入电流的不同进行分类，可以分成完全纵差保护和不完全保护两类。其交流接入回路分别如图1（a）和图1（b）所示。
图1发电机纵差保护的交流接入回路 在图1中：Ja、Jb、Jc－分别为发电机A、B、C三相的差动元件； A、B、C－发电机三相输入端子。
由图1可以看出，发电机完全纵差保护与不完全纵差保护的区别是：对于完全纵差保护，在发电机中性点侧，输入到差动元件的电流为每相的全电流，而不完全差动保护，由中性点输入到差动元件的电流为每相定子绕组某一分支的电流。 1完全纵差保护 发电机完全纵差保护，是发电机相间故障的主保护。由于差动元件两侧TA的型号、变比完全相同，受其暂态特性的影响较小。其动作灵敏度也较高，但不能反应定子绕组的匝间短路及线棒开焊。 2不完全纵差保护 不完全纵差保护除保护定子绕组的相间短路之外，尚能反应定子线棒开焊及某些匝间短路。但是，由于在中性点侧只引入其一分支的电流，故在整定计算时，尚应考虑各分支电流不相等产生的差流。另外，当差动元件两侧TA型号不同及变比不同时，受系统暂态过程的影响较大。
全国继电保护技木竞赛考题与答案 收藏此信息打印该信息添加：用户发布来源：未知 一、判断题（20题，每题0.5分，要求将答案填在答题卡的相应位置） 1．二次回路中电缆芯线和导线截面的选择原则是：只需满足电气性能的要求；在电压和操作回路中，应按允许的压降选择电缆芯线或电缆芯线的截面。（×） 2．为使变压器差动保护在变压器过激磁时不误动，在确定保护的整定值时，应增大差动保护的5次谐波制动比。（×） 3．对于SF6断路器，当气压降低至不允许的程度时，断路器的跳闸回路断开，并发出“直流电源消失”信号。（√） 4．在双侧电源系统中，如忽略分布电容，当线路非全相运行时一定会出现零序电流和负序电流。（×） 5．在电压互感器二次回路通电试验时，为防止由二次侧向一次侧反充电，将二次回路断开即可。（×） 6．在正常工况下，发电机中性点无电压。因此，为防止强磁场通过大地对保护的干扰，可取消发电机中性点TV二次（或消弧线圈、配电变压器二次）的接地点。（×） 7．为提高保护动作的可靠性，不允许交、直流回路共用同一根电缆。（√） 8．比较母联电流相位式母差保护在母联断路器运行时发生区内故障，理论上不会拒动。（×）
2三段式电流保护的整定及计算
2三段式电流保护的整定计算 1、瞬时电流速断保护 整定计算原则：躲开本条线路末端最大短路电流 整定计算公式： 式中： Iact——继电器动作电流 Kc——保护的接线系数 IkBmax——最大运行方式下，保护区末端B母线处三相相间短路时，流经保护的短路电流。 K1rel——可靠系数，一般取1.2～1.3。 I1op1——保护动作电流的一次侧数值。 nTA——保护安装处电流互感器的变比。 灵敏系数校验：
式中： X1— —线 路的 单位 阻抗， 一般 0.4Ω /KM； Xsmax ——系统最大短路阻抗。 要求最小保护范围不得低于15%～20%线路全长，才允许使用。 2、限时电流速断保护 整定计算原则： 不超出相邻下一元件的瞬时速断保护范围。所以保护1的限时电流速断保护的动作电流大于保护2的瞬时速断保护动作电流，且为保证在下一元件首端短路时保护动作的选择性，保护1的动作时限应该比保护2大。故： 式中： KⅡrel——限时速断保护可靠系数，一般取1.1～1.2； △t——时限级差，一般取0.5S； 灵敏度校验：
规程要求： 3、定时限过电流保护 定时限过电流保护一般是作为后备保护使用。要求作为本线路主保护的后备 以及相邻线路或元件的远后备。 动作电流按躲过最大负荷 电流整定。 式中： KⅢrel——可靠系数，一般 取1.15～1.25； Krel——电流继电器返回系数，一般取0.85～0.95； Kss——电动机自起动系数，一般取1.5～3.0； 动作时间按阶梯原则递推。 灵敏度分别按近后备和远后备进行计算。 式中： Ikmin——保护区末端短路时，流经保护的最小短路电流。即：最小运行方式下，两相相间短路电流。 要求：作近后备使用时，Ksen≥1.3～1.5 作远后备使用时，Ksen≥1.2
母线差动保护的整定计算
母线差动保护的整定计算 计算母差保护的主要工作量在于以下几个值的计算，计算方法如下： 1 比率差动元件的比率差动门坎按包括检修方式的各种运行方式下，母线发生各种类型短路的最小总短路电流(相电流)有足够灵敏度计算，灵敏度≥4，并尽可能躲过母线出线最大负荷电流。 比率差动门坎要整定得躲过母线出线最大负荷电流是为了防止CT断线时母线差动保护误动。 2低电压闭锁元件 以电流判据为主的差动元件，可以用电压闭锁元件来配合，提高保护整体的可靠性。复合电压闭锁包括母线线电压(相间电压)，母线三倍零序电压，和母线负序电压。其动作表达式为： 以上三个判据中的任何一个被满足，则该段母线的电压闭锁元件动作。 U set按母线对称故障有足够灵敏度整定，灵敏度≥1.5。且应在母线最低运行电压下不动作，而在故障切除后能可靠返回。一般取65%至70%U e。 U0set按母线不对称故障有足够灵敏度整定，灵敏度≥4。且应躲过母线正常运行时最大不平衡电压的零序分量。一般取6至10V。 U2set按母线不对称故障有足够灵敏度整定，灵敏度≥4。且应躲过母线正常运行时最大不平衡电压的负序分量。一般取4至8V。 1. 电流变化量起动值：按躲过正常负荷电流波动最大值整定，一般整定为0.2In，定值范围为0.1In～0.5In。 2. 零序起动电流：按躲过最大零序不平衡电流整定，定值范围为0.1In～0.5In。 3. 失灵保护零序定值：按躲过最大零序不平衡电流整定, 定值范围为0.1～20A。 4. 低功率因素角定值：整定值范围为45~ 90 ，整定步长为1度。 5. 低功率因素过流定值：表示线路有流，定值范围为0.1～20A 。 6. 负序过流定值：按躲过最大不平衡负序电流整定，定值范围为0.1～20A 。 7. 失灵跳本开关时间：失灵保护动作时，将以该时间定值跳开本开关。定值范围为0.01～20S，整定步长为0.01S。 8. 失灵动作时间：失灵保护动作时，将以该时间定值跳开相邻开关。定值范围为0.01～20S，整定步长为0.01S。
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 ；
发电机纵差动保护培训资料
发电机纵差动保护培训资料 本厂1、2号发动机负粗电流不得大于8℅IN。因此，在发电机上(尤其是大型发电机)应装设定子匝间短路保护。(2)发电机不同相匝间短路时，必将出现环流的短路电流。。 电机网消息：发电机纵差动保护培训资料1、发电机纵差动保护原理对发电机相间短路的主保护，不但要求能正确区别发电机内、外部故障，而且还要求无延时地切除内部故障，为此而设置发电机纵差动保护。在发电机中型点侧配置一组电流互感器，在发电机出口配置一组电流互感器，其保护范围为两电流互感器之间的发电机定子绕组及引出线。 两电流互感器是同一电压等级、同变比、可同型及特性尽可能相近的，其不平衡电流比较小。为防止外部短路暂态不平横电流的影响，差动继电器可选用带中间速饱和电流器的继电器。 发电机纵差动保护培训资料 不平衡电流计算只考虑两电流互感器不一致而产生的不平蘅电流。Ibp.max =KftqKtxfiI（3）dmax Kftq—非周期分量影响系数BCH—2继电器取1 Ktx—同型系数取0.5 fi=0.1 ID（3）max —外部短路最大短路电流周期分量为了防止电流互感器二次回路断线引起保护误动，设计有电流互感器二次回路断线监视装置，在发电机电流互感器二次回路断线后延时发信。 正常运行时发出断线信号后，运行人员应将差动保护退出，以防在断线情况下发生外部短路时差动保护误动。2、发电厂330KV发电机差动保护蒲城发电厂1、2号发动机采用单星形中型点经中值电阻（1000欧）接地接线方式，差动保护采用BCH—12型差动继电器，保护范围是中型点CT与发电机出口CT之间、反映相间短路和单相接地故障，此保护未设CT断线闭锁，依靠躲过单相CT断线二次不平衡电流来闭锁CT断线。 发电机另外与主变共设置一套差动保护，保护范围是330KV两个出口开关CT、发电机中性点CT、厂高变低压侧两分支CT之间的接地、相间短路。3、发电机纵差动保护的评价1）发电机纵差动保护不能反映定子绕组匝间短路；2）发电机定子绕组不同地点发生短路时，由于定子绕组多点感应电动势不同及短路阻抗不同，所以短路电流大小不同，中性点附近短路或接地，差动保护不灵敏。 同步发电机构纵差动保护一、发电机纵差动保护的作用原理对发电机相间短路的主保护，不但要求能正确区别发电机内、外故障，而且还要求无延时地切除内部故障。由变压器差动保护的讨论可知，差动保护可以满足作为发电机主保护的基本要求。 二、发电机纵差动保护的特点由于被保护的对象是定子绕组，因此，当定子一相绕组发生匝间短路时，绕组两端的电流仍同方向，流人差动继电器的只有不平衡电流，差动继电器不会动作，故它不能反应匝间短路。在定子绕组不同地点相简短路时，由于定子绕组各点感应电动势不同，以及短路回路阻抗不同，所以短路电流的大小不一样。 经分析得出如下结论：1)当过渡电阻不为零时，在中性点附近短路时，差动保护可能不动作，即在中性点附近经电弧电阻短路时，可能出现死区。因此，要求发电机纵差动保护灵敏度尽可能高，尽可能减少它的死区。 2)由于发电机电压系统的中性点一般不接地的或经大阻抗接地，单相接地时的短路电流较小，差动保护不能动作。 故必须设置独立的接地：保护。 大容量发电机应采用负序反时限过流保护。。
变压器差动保护整定计算
变压器差动保护整定计算 1. 比率差动 装置中的平衡系数的计算 1）．计算变压器各侧一次额定电流： n n n U S I 113= 式中n S 为变压器最大额定容量，n U 1为变压器计算侧额定电压。 2）．计算变压器各侧二次额定电流： LH n n n I I 12= 式中n I 1为变压器计算侧一次额定电流，LH n 为变压器计算侧TA 变比。 3）．计算变压器各侧平衡系数： b n n PH K I I K ?= -2min 2，其中)4,min(min 2max 2--=n n b I I K 式中n I 2为变压器计算侧二次额定电流，min 2-n I 为变压器各侧二次额定电流值中最小值，max 2-n I 为变压器各侧二次额定电流值中最大值。
平衡系数的计算方法即以变压器各侧中二次额定电流为最小的一侧为基准，其它侧依次放大。若最大二次额定电流与最小二次额定电流的比值大于4，则取放大倍数最大的一侧倍数为4，其它侧依次减小；若最大二次额定电流与最小二次额定电流的比值小于4，则取放大倍数最小的一侧倍数为1，其它侧依次放大。装置为了保证精度，所能接受的最小系数ph K 为，因此差动保护各侧电流平衡系数调整范围最大可达16倍。 差动各侧电流相位差的补偿 变压器各侧电流互感器采用星形接线，二次电流直接接入本装置。电流互感器各侧的极性都以母线侧为极性端。 变压器各侧TA 二次电流相位由软件调整，装置采用Δ->Y 变化调整差流平衡，这样可明确区分涌流和故障的特征，大大加快保护的动作速度。对于Yo/Δ-11的接线，其校正方法如下： Yo 侧： )0('I I I A A ? ??-= )0(' I I I B B ? ? ? -= )0('I I I C C ? ??-= Δ侧： 3/ )('c a a I I I ? ??-=
发电机保护现象、处理
发电机保护1 对于发电机可能发生的故障和不正常工作状态,应根据发电机的容量有选择地装设以下保护。 (1)纵联差动保护:为定子绕组及其引出线的相间短路保护。 (2)横联差动保护:为定子绕组一相匝间短路保护。只有当一相定子绕组有两个及以上并联分支而构成两个或三个中性点引出端时,才装设该种保护。 (3)单相接地保护:为发电机定子绕组的单相接地保护。 (4)励磁回路接地保护:为励磁回路的接地故障保护。 (5)低励、失磁保护:为防止大型发电机低励(励磁电流低于静稳极限所对应的励磁电流)或失去励磁(励磁电流为零)后,从系统中吸收大量无功功率而对系统产生不利影响,100MW及以上容量的发电机都装设这种保护。 (6)过负荷保护:发电机长时间超过额定负荷运行时作用于信号的保护。中小型发电机只装设定子过负荷保护;大型发电机应分别装设定子过负荷和励磁绕组过负荷保护。 (7)定子绕组过电流保护:当发电机纵差保护范围外发生短路,而短路元件的保护或断路器拒绝动作,这种保护作为外部短路的后备,也兼作纵差保护的后备保护。 (8)定子绕组过电压保护:用于防止突然甩去全部负荷后引起定子绕组过电压,水轮发电机和大型汽轮发电机都装设过电压保护,中小型汽轮发电机通常不装设过电压保护。 (9)负序电流保护:电力系统发生不对称短路或者三相负荷不对称(如电气机车、电弧炉等单相负荷的比重太大)时,会使转子端部、护环内表面等电流密度很大的部位过热,造成转子的局部灼伤,因此应装设负序电流保护。 (10)失步保护:反应大型发电机与系统振荡过程的失步保护。 (11)逆功率保护:当汽轮机主汽门误关闭,或机炉保护动作关闭主汽门而发电机出口断路器未跳闸时,从电力系统吸收有功功率而造成汽轮机事故,故大型机组要装设用逆功率继电器构成的逆功率保护,用于保护汽轮机。 发电机保护简介 1、发电机失磁保护 失磁保护作为发电机励磁电流异常下降或完全消失的失磁故障保护。由整定值自动随有功功率变化的励磁低电压Ufd(P)、系统低电压、静稳阻抗、TV断线等判据构成，分别动作于发信号和解列灭磁。励磁低电压Ufd(P)判据和静稳阻抗判据均与静稳边界有关，可检测发电机是否因失磁而失去静态稳定。静稳阻抗判据在失磁后静稳边界时动作。TV断线判据在满足以下两个条件中任一条件：│Ua+Ub+Uc－3U0│≥Uset(电压门坎)或三相电压均低于8V，且0.1A 继电保护整定计算公式汇编 为进一步规范我矿高压供电系统继电保护整定计算工作，提高保护的可靠性快速性、灵敏性，为此，将常用的继电保护整定计算公式汇编如下： 一、电力变压器的保护： 1、瓦斯保护： 作为变压器内部故障（相间、匝间短路）的主保护，根据规定，800KVA以上的油浸变压器，均应装设瓦斯保护。 （1）重瓦斯动作流速：0.7～1.0m/s。 （2）轻瓦斯动作容积：S b＜1000KVA：200±10%cm3；S b在1000～15000KVA：250±10%cm3；S b在15000～100000KVA：300±10%cm3；S b＞100000KVA：350±10%cm3。 2、差动保护：作为变压器内部绕组、绝缘套管及引出线相间短路的主保护。包括平衡线圈I、 II及差动线圈。 3、电流速断保护整定计算公式： （1）动作电流：I dz=K k×I(3)dmax2 继电器动作电流： 其中：K k—可靠系数，DL型取1.2，GL型取1.4；K jx —接线系数，接相上为1，相差上为 I(3)dmax2—变压器二次最大三相短路电流；K i—电流互感器变比；K u—变压器的变比一般计算公式：按躲过变压器空载投运时的励磁涌流计算速断保护值，其公式为： 其中：K k—可靠系数，取3～6。 K jx —接线系数，接相上为1，相差上为；I1e—变压器一次侧额定电流；K i—电流互感器变比 （2）速断保护灵敏系数校验： 其中：I(2)dmin1—变压器一次最小两相短路电流；I dzj —速断保护动作电流值；K i—电流互感器变比 4、过电流保护整定计算公式： （1）继电器动作电流： 其中：K k—可靠系数，取2～3（井下变压器取2）。K jx —接线系数，接相上为1，相差上为 I1e—变压器一次侧额定电流；K f—返回系数，取0.85；K i—电流互感器变比 （2）过流保护灵敏系数校验： 其中：I(2)dmin2—变压器二次最小两相短路电流I dzj —过流保护动作电流值；K i—电流互感器变比； K u—变压器的变比 过流保护动作时限整定：一般取1～2S。 5、零序过电流保护整定计算公式： （1）动作电流： 其中：K k—可靠系数，取2。 ７ＵＴ６１变压器差动保护的整定计算原则 西门子差动保护继电器７ＵＴ６１是继承了７ＵＴ５１的保护原理、并在其第四代保护的软硬件平 台基础上发展起来的，因此原有的７ＵＴ５１的整定计算与保护运行经验对７ＵＴ６１的整定计算极 具参考价值。７ＵＴ６１的整定计算原则结合了自身的保护原理、并符合国家电力行业标准《大 型发电机变压器继电保护整定计算导则》ＤＬ／Ｔ ６８４－１９９９。 下图是７ＵＴ６１的差动保护原理图，保护原理如上所述。 作为典型的两卷变压器保护，７ＵＴ６１主要的整定计算项目有： １、 差动门槛值ＩＤＩＦＦ＞ ２、 比率制动特性曲线１的制动系数ｋ１和曲线１的基准点（曲线１的反向延长线与横坐标的交叉点） ３、 比率制动特性曲线２的制动系数ｋ２和曲线２的基准点（曲线２的反向延长线与横坐标的交叉点） ４、 差动速断定值ＩＤＩＦＦ＞＞ ５、 二次谐波制动 ６、 高次谐波制动 ７、 ＣＴ饱和附加制动 ８、 差动动作时间 一、 差动门槛值ＩＤＩＦＦ＞ 差动保护动作门槛值即最小保护动作电流，其整定原则为躲过变压器额定负载下的最大 不平衡电流（见导则）。 即 ＩＤＩＦＦ＞ ＝Ｋｒｅｌ＊（Ｋｅｒ＋△Ｕ）＊Ｉｅ 式（３－１） 式中：Ｉｅ为主变二次额定电流，整定时继电器定值选项中本身以Ｉｅ为单位 Ｋｒｅｌ为可靠系数，一般取１．３－１．５ Ｋｅｒ为主变各侧电流互感器的比误差，按照规程，一般可取０．０６ △Ｕ为变压器调压引起的误差，一般可取调压范围中偏离额定值的最大值（百分 值）。 按照此计算公式，得到的差动保护动作门槛值往往很小，导则中建议取 ０．３－－－０．５Ｉｅ 而最近江苏电网连续几次出现主变差动保护误动，且都是差动电流稍大于门槛值的情况。主要是在区外故障切除后电流有效值下降后在主变各侧的电流中仍存在较大的非周期分量及励磁涌流，而此时ＣＴ饱和制动及涌流制动都不一定有效。因此，最直接有效的方法就是再提高差动保护的门槛值。而实际上变压器本身的非电量保护是变压器本体故障的主要保护，原来老式的电磁型差动继电器的动作电流为１．３－－－１．５Ｉｅ，只要其接线正确，误动的情况很少；而换了很灵敏的微机保护之后，其误动的情况反而增加。因此，可以考虑进一步提高差动保护的门槛动作值至０．５－－－－０．８。 二、差动速断值ＩＤＩＦＦ＞＞ 差动速断保护本质上是纵差保护中的一个辅助保护，当内部故障电流很大时，防止由于电流互感器饱和引起纵差保护延迟动作。 差电流速断整定值应按躲过变压器初始最大励磁涌流或外部短路最大不平衡电流整定（见导则）。对于７ＵＴ６１来说，差动速断保护是不带任何闭锁和制动的，只要差动电流一达到速断定值，立即无条件跳闸，而其对于外部故障具有自动识别功能，且一般主变空载投入时的最大励磁涌流都要大于最大不平衡电流。因此，我们可以按照躲过主变空载投入时的最大励磁涌流来整定差电流速断定值： 即 ＩＤＩＦＦ》＝Ｋ＊Ｉｅ 式（３－２） 其中 Ｋ的大小视变压器容量和系统电抗大小，一般有 ６３００ＫＶＡ以下 ７－－－－１２ ６３００－－－３１５００ＫＶＡ ４．５－－－－７ ４００００－－－－１２００００ＫＶＡ ３－－－６ １２００００ＫＶＡ以上 ２－－－５ 容量越大，系统电抗越大，Ｋ取值越小 三、比率制动特性曲线１的制动系数ｋ１及曲线１的基准点 比率制动特性曲线１是过原点的直线，主要考虑在负荷状态下及区外故障时ＣＴ未达到饱和状态时的ＣＴ误差，此时ＣＴ误差基本与穿越电流大小成比例。 按照导则可按下式整定Ｋ１，即： Ｋ１＝Ｋｒｅｌ（Ｋａｐ＊Ｋｃｃ＊Ｋｅｒ＋△Ｕ） 式（３－３） 但是考虑到７ＵＴ６１的制动电流为两侧电流的绝对和，而非绝对和的一半，因此可按下式整定： Ｋ１＝Ｋｒｅｌ（Ｋａｐ＊Ｋｃｃ＊Ｋｅｒ＋△Ｕ）／２ 式（３－４） 其中： Ｋｒｅｌ、△Ｕ、Ｋｅｒ 同式（３－１），但Ｋｅｒ应比式（３－１）中大，可取０．１ Ｋａｐ为非周期分量系数，可取１．５—２．０ Ｋｃｃ为ＣＴ的同型系数，可取１．０ 一般Ｋ１取０．２５—０．５左右。如果采用两段式比率制动特性，Ｋ１可取小一点，而采用一段式比率制动特性时，可相对取大一点。 由于差动保护本身极其灵敏，一般都能满足灵敏系数高于２的要求 曲线１的基准点一般设置为零点。 四、比率制动特性曲线２的斜率Ｋ２及曲线２的基准点 含两段比率制动特性的差动保护由于其原理的先进性及灵活性，正越来越多的被其他国 一、说明：甘河变2＃主变保护为国电南瑞NSR600R，主变从 齐齐哈尔带出方式。 二、基本参数： 主变型号：SF7—12500/110 额定电压：110±2×2.5%/10.5KV 额定电流：65.6099/687.34A 短路阻抗：Ud% = 10.27 变压器电抗：10.27÷12.5=0.8216 系统阻抗归算至拉哈110KV母线（王志华提供）： 大方式：j0.1118 小方式：j0.2366 拉哈至尼尔基110线路：LGJ-120/36， 阻抗36×0.409/132.25＝0.1113 尼尔基至甘河110线路：LGJ-150/112， 阻抗112×0.403/132.25＝0.3413 则系统阻抗归算至甘河110KV母线： 大方式：0.1118+0.1113+0.3413＝0.5644 小方式：0.2366+0.1113+0.3413＝0.6892 CT变比： 差动、过流高压侧低压侧间隙、零序 1＃主变2×75/5 750/5 150/5 三、阻抗图 四、保护计算： （一）主保护（NSR691R）75/5 1.高压侧过流定值 按躲变压器额定电流整定 I dz.j =1.2×65.6099/0.85×15=6.1750A 校验：变压器10KV 侧母线故障灵敏度 I (2)d.min =0.866×502/（0.6892+0.8216）=287.7495A Klm=287.7495/6.2×15=3.0941>1.25 满足要求！ 整定：6.2A 2.桥侧过流定值 整定：100A 3.中压侧过流定值 整定：100A 4.低压侧过流定值 按躲变压器额定电流整定 I dz.j =1.2×687.34/0.85×150=6.4690A 校验：变压器10KV 侧母线故障灵敏度 I (2)d.min =0.866×5500/（0.6892+0.8216）=3152.6344A Klm=3152.6344/6.5×150=3.2335>1.5 满足要求！ 整定：6.5A 5.CT 断线定值. 整定范围0.1～0.3Ie (P167) 312500 8.66003112311065.60995 CTh K SN Ie A UL N IL N I N ??= = =??÷??÷ 取0.1Ie ＝8.6600×0.1＝0.866A 整定：0.8A 6.差动速断定值 躲变压器励磁涌流整定 继电保护整定原则 一、线路保护 1、差动电流速断保护： 躲过设备启动时最大暂态电流引起的不平衡电流、最大外部短路时的不平衡电流。 2、纵差保护： 纵差保护最小动作电流的整定按躲过设备启动过程中时的不平衡电流。 （比率制动系数K：按最大外部短路电流下差动保护不误动的条件，计算最大制动系数。） 3、瞬时电流速断保护： 按躲过线路末端最大故障电流整定。 4、定时限电流速断保护： 按躲过相邻元件末端最大三相短路电流或相邻元件电流速断保护的动作电流配合，按两个条件中较大整定。 5、过电流保护： 按躲过分支线上设备最大起动电流之和来整定 6、过负荷保护： 按额定负荷电流整定 7、低电压保护： 按躲过保证设备起动时供电母线的最小允许电压，并计入可靠系数及电压继电器的返回系数。 8、过热保护： 过热保护涉及发热时间常数Tfr和散热时间Tsr二个定值。 发热时间常数Tfr 发热时间常数Tfr应由电动机制造厂提供，若制造厂没有提供该值，则可按估算方法进行。 散热时间Tsr 按电动机过热后冷却至常态所需时间整定。 8、接地保护： 按躲过外部最小单相接地故障电流。 （保护装置的一次动作电流，按躲过被保护分支外部单相接地故障时，从被保护元件流出的电容电流及按最小灵敏系数1.25整定。） 二、变压器保护整定原则 1、差动电流速断保护： 1）、躲开变压器的最大负荷电流。 2）、躲开外部短路时的最大不平衡电流。 3）、躲开变压器最大励磁涌流。 3、零序差动保护： 1）按躲过外部单相接地短路时的不平衡电流整定 2）按躲变压器低压侧母线三相短路电流整定 3）按躲过分支线上需要自起动的电动机的最大起动电流之和，即 4）低压侧零序过电流保护的整定计算 5）按躲过正常运行时变压器低压侧中性线上流过的最大不平衡电流 4、高压侧过负荷保护： 对称过负荷保护的动作电流，按躲过额定电流整定继电保护整定计算公式汇编
7UT61差动保护的整定计算原则
保护定值详细计算
继电保护整定原则