繼電保護整定計算

1、. . .繼電保護整定計算繼電保護整定計算是保證電力系統(tǒng)不發(fā)生大面積停電和穩(wěn)定破壞事故以及保證繼電保護正確動作的一個重要環(huán)節(jié)。針對我局2002年電網(wǎng)運行狀況，現(xiàn)將整定情況和有關內(nèi)容匯編成冊，提供給調度、保護和有關部門，以便了解和掌握保護整定情況，共同搞好系統(tǒng)安全運行工作。一、整定基本原則及有關規(guī)定（一）本整定運行規(guī)定是按國家電力行業(yè)標準“3110KV電網(wǎng)繼電保護裝置整定運行規(guī)程”和“大型發(fā)電機變壓器繼電保護整定計算導則”的配制整定原則，以及結合蕪湖電網(wǎng)運行具體情況編制而成。（二）反映的保護快速性主要依靠系統(tǒng)裝設的快速保護，包括主變縱差、光纖縱差、母差和無延時的保護段以及主變縱差停用時縮短高壓側

2、后備時間定值來實現(xiàn)，而繼電保護的選擇性（非越級跳閘）往往也建立在上述措施上。因此要求各部門、各級領導特別要注重提高快速保護的投入率。（三）確定合理的運行方式是改善保護性能、充分發(fā)揮保護裝置效益的關鍵，繼電保護整定計算以常見的運行方式為依據(jù)，所謂常見的運行方式，系指正常運行方式和一回線或一臺主變檢修的正常檢修運行方式。保護整定計算時，一般只考慮常見的運行方式下，一回線或一個元件發(fā)生故障，保護仍能正確動作。1. 發(fā)電廠控制在預定的大、小方式范圍內(nèi)（見開機方式）。接地方式見中性點接地方式說明。2對于有兩臺變壓器的220KV變電所，系統(tǒng)保護一般按兩臺主變220KV側并列，110KV側分列運行為正常方式

3、整定， 一般不考慮兩臺主變110KV側合環(huán)運行方式。3對于高壓等級為110KV的變電所，不考慮低壓合環(huán)方式。考慮檢修與故障兩種狀態(tài)的重迭出現(xiàn)，但不考慮多重重迭，對于極少見的特殊方式，采取特殊處理。（四）我局電網(wǎng)經(jīng)多年擴建、改造，系統(tǒng)網(wǎng)絡加強，繼電保護配制較為先進完善。近年內(nèi)投運的新設備保護配制均為雙重化微機保護，因此整定中盡可能加強主保護（指母差、縱差），簡化后備保護。由于微機保護的大量投入，提高了運行人員調試保護裝置的精確性和判斷故障的快速性、準確性。（五）速斷保護嚴格按不伸出線路末端整定（線路變壓器組除外）。其它段保護按選擇性和靈敏性的要求逐級配合整定（另序段整定值一般不超過300A）。（

4、六）由于主變縱差保護停用,高壓側后備保護改0.2秒時，必須與相應快速保護配合，因此相鄰線無時限保護、母差不能再停。同時0.2秒保護可能伸入相鄰線而喪失選擇性。（七）故障類型原則上以單一設備常見故障為計算依據(jù)。不進行復雜故障計算。（八）110KV和35KV線路普遍采用三相重合閘方式，重合時間分別為1.5秒和3.0秒。（九）對于相間距離、接地距離、方向另序電流等保護分別與原理相同的保護逐級配合整定，上下級不同原理的保護，則按公式轉換后再進行。（十）110KV保護與220KV電網(wǎng)保護關系220KV變壓器的110KV總開關相間及另序保護按省局下達的繼電保護限額整定。如有配合問題，則備案。（十一）220

5、KV主變微機保護計算原則1. 主變差動保護（1）最小動作電流Iop。min躲主變額定負載時的不平衡電流,即Iop。min=Krel（Ker+U+m）IN/naIN： 變壓器額定電流；na： 電流互感器的變比；Krel：可靠系數(shù)，取1.31.5；Ker： 電流互感器的變比誤差，10P型取0.03×2，5P型取0.01×2；U: 變壓器調壓引起的誤差,取調壓范圍中偏離額定值的最大值（百分值）；m： 由于電流互感器的變比未完全匹配產(chǎn)生的誤差，初設時取0.05。 一般工程宜采用不小于0.3 IN/na的整定值。（2）起始制動電流Ires。0=（0.81.0）IN/na（3）最大制動

6、系數(shù)Kres.max（以低壓側外部短路為例說明之）Kres.max=Iop.max/Ires.mzxIop.max=KrelIumb.maxIumb.max=KapKccKerIk.max/na+UhIk.h.max/na.h+UmIk.m.max/na.m+mIk.max/na.h+mIk.max/na.mIop.max:動作電流,應大于外部短路時流過差動回路的不平衡電流Iumb.max。Kap:非周期分量系數(shù),兩側同為P級電流互感器取1.52.0；Kcc: 電流互感器的同型系數(shù)，取1.0；Ker： 電流互感器的變比誤差，取0.1；Uh，Um：變壓器高、中壓側調壓引起的相對誤差,取調壓范圍中

7、偏離額定值的最大值；Ik.max:低壓側外部短路時，流過靠近故障側電流互感器的最大短路電流周期分量；Ik.h.max，Ik.m.max:在所計算的外部短路時，流過高、中壓側電流互感器電流的周期分量；Ik.max，Ik.max:在所計算的外部短路時，相應地流過非靠近故障點兩側電流互感器電流的周期分量；na、na。h、na。m：各側電流互感器的變比；m、m：由于電流互感器的變比未完全匹配產(chǎn)生的誤差。（4）差動電流速斷Iopa躲主變外部短路最大不平衡電流Iumb.maxIop =KrelIumb.maxb. 躲主變初始勵磁涌流Iop=KIN/naK:倍數(shù),取8。c. 按保護出口小方式兩相短路校驗靈敏

8、度2. 主變后備保護（1）高壓側復合電壓閉鎖方向過流Iop.h.（指向主變）a. 躲主變IN.hIop.h=KrelIN.h/(Krna.h)Krel:可靠系數(shù),取1.25;Kr: 返回系數(shù),取0.85;IN.h:變壓器高壓側的額定電流。b. 與主變中壓側復合電壓閉鎖方向過流配合Iop.h.=1.1Iop.m.Iop.m.:中壓側復合電壓閉鎖方向過流定值。c. 保證中壓側母線兩相短路時有1.25靈敏度低電壓：保證中壓側母線短路有靈敏度，必要時將220KV側與110KV側低電壓接點并接負序電壓：7V（二次值）時間與中壓側復合電壓閉鎖方向過流時間配合（2）高壓側復合電壓閉鎖過流Iop.h.a. 躲

9、主變IN.h(同前)b. 與主變中壓側復合電壓閉鎖過流Iop.m.配合Iop.h.=1.1Iop.m.c. 與主變低壓側復合電壓閉鎖過流配合Iop.h.=1.3Iop.l.Iop.l.: 主變低壓側復合電壓閉鎖過流定值。d. 保證低壓側母線兩相短路時有1.25靈敏度低電壓：保證低壓側母線短路有靈敏度，必要時將220KV側與10KV側低電壓接點并接負序電壓：7V（二次值）時間與中、低壓側復合電壓閉鎖過流時間配合（3）中壓側復合電壓閉鎖方向過流Iop.m.（指向中壓側母線）a. 躲主變IN.m(同前)b. 保證中壓側母線兩相短路時有1.5的靈敏度c. 與中壓側出線相間距離配合Iop.m.=1.1&

10、#215;Ij/(X1.max+Z/Zj)Ij:110KV側基準電流,取5020A;X1.max:該變電所110KV母線等值阻抗;Z:110KV線路相間距離段定值;Zj:110KV側基準電抗。低電壓：保證中壓側母線短路有靈敏度負序電壓：7V（二次值）時間取0.6秒（4）中壓側復合電壓閉鎖過流Iop.m. a. 躲主變IN.m(同前)b. 與中壓側出線相間距離段配合Iop.m.=1.1×Ij/(X1.max+Z/Zj)Ij 、X1.max 、Zj(同前)，Z:110KV線路相間距離段定值。低電壓：保證中壓側母線短路有靈敏度負序電壓：7V（二次值）時間與中壓側出線相間距離段配合（5）高壓

11、側方向另序過流Iop.h.0.(指向主變)a. 保證中壓側母線單相接地短路有1.25的靈敏度b. 與中壓側方向另序過流配合Iop.h.0.=1.1Kbr Iop.m.0.Kbr:零序電流分支系數(shù).Iop.m.0.: 中壓側方向另序過流定值。時間與中壓側方向另序過流配合（6）中壓側方向另序過流Iop.m.0. (指向中壓側母線)a. 保證110KV母線單相接地短路有1.5的靈敏度b. 與中壓側出線方向另序段配Iop.m.0.=1.1Kbr Iop.0.Kbr 同前,Iop.0.:110KV線路方向另序段定值。時間取0.6秒(7) 110KV中性點另序電流保護Iop.0（高壓為220KV且110K

12、V側有電源）a. 與高壓側中性點保護配合b. 與中壓側出線另序最末段配合Iop.0=1.1Kbr Iop.m.0.Kbr 同前, Iop.m.0.:110KV線路方向另序段定值。（8）110側中性點間隙另序過流及另序過電壓另序過流：100A 0.5秒跳主變?nèi)齻攘硇蜻^電壓：180V 0.5秒跳主變?nèi)齻龋?）各側過負荷Iop分別躲主變各側INIop =KrelIN /(Krna)na: 主變各側電流互感器變比；Krel:可靠系數(shù),取1.05;Kr: 返回系數(shù),取0.85;IN:主變各側的額定電流。（10）低壓側復合電壓閉鎖過電流a. 躲主變IN.l(同前)b. 保證低壓側母線兩相短路有1.5的靈敏

13、度c. 與低壓側出線速斷或限時速斷配低電壓：保證低壓側母線短路有靈敏度負序電壓：7V（二次值）（11）低壓側復合電壓閉鎖過電流a. 躲主變IN.l(同前)b. 與低壓側出線過流配低電壓：保證低壓側母線短路有靈敏度負序電壓：7V（二次值）（12）高壓側(220KV)非全相另序電流100A 0.5秒跳高壓側(十二) 110KV主變微機保護計算原則1. 主變差動保護同220KV主變2. 高壓側復合電壓閉鎖過流a. 躲主變IN.hIop.h=KrelIN.h/(Krna.h)Krel:可靠系數(shù),取1.25;Kr: 返回系數(shù),取0.85;IN.h:變壓器高壓側的額定電流。b. 與主變中低壓側過流配合Io

14、p.h.=1.1Iop.m.Iop.h.=1.1×1.1×Iop.l.Iop.m.:中壓側過流定值；Iop.l.:低壓側過流定值。c. 保證中低壓側母線兩相短路時有1.25靈敏度d.和上級線路相間距離段配合ZKKE-min/(2IDZ)-ZCKK=0.80.85；E-min為距離保護按裝處背側最低等值相間電勢；Z為上級線路相間距離段保護定值；ZC為背側等值阻抗。3. 中(低)壓側過流保護a. 躲主變IN.m(IN.l)b.與主變高壓側復合電壓閉鎖過流配合 c.保證主變中(低)壓側短路1.5以上靈敏度 d.和本側出線過流配合(十三) 中壓側(110KV)母差保護1. 起動元件

15、、選擇元件Idz：a. 躲中壓側母線最大短路時的不平衡電流Idz=KkKlhKfzqId。maxKk：可靠系數(shù)，取1.3;Klh: 電流互感器變比誤差,取0.1;Kfzq: 非周期分量系數(shù).一般電流繼電器取1.52,對帶有躲非周期分量性能的繼電器取11.3;Id。max: 母線差動保護外部短路時流過保護的最在短路電流。b. 保證母線最小短路時有2的靈敏度2.電壓閉鎖元件:a.負序電壓元件, 躲正常運行時的最大不平衡電壓Udz2=（0.060.09）Ue；Ue: 母線額定線電壓。b.零序電壓元件, 躲正常運行時的最大不平衡電壓Udz0j=1520V3. 電流回路斷線閉鎖:躲正常運行時的最大不平衡

16、電流Idz=（0.10.2）ILH。eILH。e：電流互感器的額定一次電流。時間與母線連接元件中后備保護的最大動作時間配合，考慮兩倍的時間級差。(十四) 110KV線路微機保護(單電源輻射性網(wǎng)絡不考慮助增系數(shù))（1）相間距離段Za躲線路末端短路ZKKZLKK=0.80.85b.單回線終端變壓器方式伸入變壓器內(nèi)ZKKZL+ KKTZTKK=0.80.85；ZL為線路正序阻抗；KKT0.7；ZT為終端變壓器等值阻抗。時間： 0秒（2）相間距離段Za.與上級主變110KV側復合電壓閉鎖方向過流Iop.m.配合Iop.m.=1.1×Ij/(X1.max+Z/Zj)Iop.m.: 主變110K

17、V側復合電壓閉鎖方向過流定值;Ij:110KV側基準電流,取5020A;X1.max:該變電所110KV母線等值阻抗;Zj:110KV側基準電抗。b.躲下級主變其它側母線短路ZDZKKZL+ KKTZTKK、ZL 、KKT、ZT同前c. 與下級110KV線路相間距離段配合ZDZKKZL+ KKZDZKK、ZL同前；KK0.8；ZDZ為下級110KV線路相間距離段定值。d. 保證本線末端短路有1.5以上的靈敏度Z=1.5ZL時間： 0.3秒（3） 相間距離段Za. 與上級主變110KV側復合電壓閉鎖過流Iop.m.配合Iop.m.=1.1×Ij/(X1.max+Z/Zj)Iop.m.:

18、 主變110KV側復合電壓閉鎖過流定值;Ij:110KV側基準電流,取5020A;X1.max:該變電所110KV母線等值阻抗;Zj:110KV側基準電抗。b. 與下級主變后備配合 ZKKE-min/(2IDZ)-ZC KK=0.80.85； E-min為距離保護按裝處背側最低等值相間電勢；IDZ為下級主變過流保護定值；ZC為背側等值阻抗。c. 與下級110KV線路相間距離配合ZKKZL+ KKZZL同前；KK0.8；KK=0.80.85；Z為下級110KV線路相間距離定值。d. 保證下級主變低壓母線短路有1.2的靈敏度Z=1.2×（ZL+ZT）ZL、ZT同前e. 躲最小負荷阻抗ZK

19、KZFHKK0.7；ZFH為最小負荷阻抗。時間：以上配合中取最大值（4）接地距離、段與相間距離類似（5）方向零序過流段I0.a. 躲本線末端接地故障最大三倍零序電流I0.KK3I0.maxKK1.3；I0.max為區(qū)外故障最大零序電流。b. 終端線路可伸入線路末端供電變壓器時間： 0秒（6）方向零序過流段I0.a. 與上級主變110KV側方向零序過流Iop.m.0.配合I0. Iop.m.0./1.1b. 與下級線路方向零序過流段配合I0.1.1I0.I0.為下級線路方向零序段定值時間： 0.3秒（7）方向零序過流段I0.a. 與上級主變110KV側中性點零序電流Iop.0配合I0. Iop.

20、0/(1.1KF)KF為最大分支系數(shù)b. 與下級110KV線路方向零序過流段配合I0.1.1I0.I0.為下級線路方向零序段定值c.躲下級主變其它側母線三相短路時的最大平衡電流I0.0.15Id.maxId.max為主變其它側最大三相短路電流d. 小于300A(一次值)時間：以上配合取最大（8）方向零序過流段與方向零序過流段相同（9）零序合閘加速段保證本線末端接地短路有2以上的靈敏度(十五) 35KV線路保護1. 電壓閉鎖電流速斷保護 a.躲本線末端最大三相短路電流b. 躲下級主變中低壓側母線三相短路電流c. 與上級主變35KV總開關過流段配合d. 與上級線路限時電流速斷保護2. 限時電流速斷

21、保護a. 與下級線路電流速斷保護配合b. 躲下級主變中低壓側母線三相短路電流c. 與上級主變35KV總開關過流配合3. 過電流保護a. 與下級線路過電流保護配合b. 與下級主變過電流配合c. 與上級主變35KV總開關過流配合d. 與上級線路過電流保護配合(十六) 電容器保護1. 延時電流速斷保護a. 保證電容器端部引線故障時有2以上的靈敏度.b. 躲勵磁涌流,取35倍額定電流.IDZ=KKIEKK為可靠系數(shù),取35倍；IE為電容器組額定電流。時間: 0.10.2秒.2. 過電流保護a.躲電容器組額定電流IDZ=KKIEKK為可靠系數(shù),取1.52倍時間:0.31秒3. 過電壓保護a. 電容器端電

22、壓不能長期超過1.1倍電容器額定電壓.UDZ=KV×(1-XL/XC)×UEKV為過電壓系數(shù),取1.1； XL為串聯(lián)分路電抗器感抗；XC為分路電容器容抗；UE為電容器額定相間電壓。時間: 3.0秒4. 低電壓保護UDZ=0.30.6 UE時間: 與本側線路后備保護時間配合5. 雙星形接線電容器組的中性線不平衡電流保護 a. 部分單臺電容器(或單臺電容器內(nèi)小電容器元件)切除或擊穿后,故障相其余單臺電容器(或單臺電容器內(nèi)小電容器元件)所承受的電壓不能長期超過1.1倍電容器額定電壓。I0=3MK×IE/6N（M-K）+5KI0=3M×IE/6NM(1-)+ -5 IDZ= I0/KLMK=3MN(KV-1)/ KV×(3N-2)I0為中性點間流過的不平衡電流；IE為單臺電容器額定電流； M為每相各串聯(lián)段并聯(lián)的電容器臺數(shù)； N為每相電容器的串聯(lián)段數(shù)； 為單臺電容器內(nèi)部擊穿小元件段數(shù)