繼電保護(hù)整定計(jì)算實(shí)例

1、如圖所示網(wǎng)絡(luò)，AB、BC、BD線路上均裝設(shè)了三段式電流保護(hù)，變壓器裝設(shè)了差動(dòng)保護(hù)。

已知I段可靠系數(shù)取1.25,H段可靠取1.15,HI段可靠系數(shù)取1.15,自起動(dòng)系數(shù)取15返回

系數(shù)取0.85,AB線路最大工作電流200A,時(shí)限級(jí)差取0.5s,系統(tǒng)等值阻抗最大值為18Q,

最小值為13C,其它參數(shù)如圖示，各阻抗值均歸算至115kV的有名值，求AB線路限時(shí)電

流速斷保護(hù)及定時(shí)限過電流的動(dòng)作電流、靈敏度和動(dòng)作時(shí)間。

ABC1800E

/GVL__24Q20。_i__1.5s

V1

D130。F

16Q

1/fX/*2s

解：(1)相鄰線路I段保護(hù)動(dòng)作電流確定

由于D母線短路電流比C母線大，因此保護(hù)應(yīng)與BD線路配合，D母線最大短路電流

為：［注：理論上說AB線路的H段既要與BC線路I葭歸介，義要與BD線路I段配合，由

于BD線路的阻抗小于BC線路，所以瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流必定大于BC線路，因

此與BD線路配合后，也會(huì)滿足與BC線路配合的要求。］

,11500()……

1卜［〉max=尸=］254A

73x(13+24+16)［注：計(jì)算短路電流時(shí)，電壓可采用平均電壓。］

BD線路I段動(dòng)作電沆為：〃=101254=1568,4

AB線路II段動(dòng)作電流為：/%=1.15x1568=1803A

zV3115000

4min=X—=---------=1369A

被保護(hù)線路末端最小近路電流為：’2,3x(18+24)

。1369〃

靈敏度為：1803不滿足要求。

改與相鄰線路n段配合，則［注：同理，山于BD線路n段限時(shí)電流速斷保護(hù)動(dòng)作Etr流

大于BC線路，因此應(yīng)與BD線路I【段配合。］

115000________

=363A

ArF.max73x(13+24+16+130)

%=1.3x1.15x363=5434

必〃=坐=2.5

543滿足要求。

動(dòng)作時(shí)間臉=*2+4

(2)定時(shí)限過電流保擴(kuò)1

1.15x1.5…，

--------x200=406/4

0.85

KJ369

近后備靈敏度:"“一406.滿足要求;

,115000ogo7

Imm=---------------=9274M__228

遠(yuǎn)后備靈敏度：kF2x(18+24+20)皿406'滿足要求。

［注：遠(yuǎn)后備BC線路滿足要求，必然BD也滿足要求，因BC線路阻抗大于BD線路。］

動(dòng)作時(shí)間：，加二35,

2、如圖所示35kV單側(cè)電源放射狀網(wǎng)絡(luò)，確定線路AB的保護(hù)方案。變電所B、C中變壓器

連接組別為Y，di1,且在變壓器上裝設(shè)差動(dòng)保護(hù)，線路A、B的最大傳輸功率為Pz=9MW,

功率因數(shù)cosO=0.9,系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)都裝設(shè)了自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器。自起動(dòng)系數(shù)取1.3。

30。

10Q

y,dll

yMl

解：暫選三段式電流保護(hù)作為AB線路的保護(hù)方案。

(1)瞬時(shí)電流速斷保護(hù)

B母線短路最大三相短路電流

"X=不翳*=l3KM

43(6.3+10)［注：發(fā)電機(jī)裝設(shè)自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁器，計(jì)算短路電流時(shí)，可

不考慮衰減。］

%,=-/3鼠=125x1310=16384

靈敏度檢驗(yàn)：

最小運(yùn)行方式15%處兩相短路靈敏度

37000

(2)==1697.

匕min

2(9.4+0.15x10)注：按此計(jì)算能計(jì)算出保護(hù)區(qū)是杳達(dá)到最小保

護(hù)區(qū),不能計(jì)算出保護(hù)區(qū)實(shí)際長(zhǎng)度。］因此靈敏度滿足要求。

當(dāng)需要計(jì)算出保護(hù)區(qū)長(zhǎng)度時(shí)，可由下面計(jì)算公式求出最小保護(hù)區(qū)長(zhǎng)度:

1

.~~；=6招zinin="MX)-9.4=L9C

2x(9.4+Zmin),mm2x1638

Lmin==xl()0%=19%

m,n10

(2)限時(shí)電流速斷保護(hù)

1)I)按躲過接在B母線上的變壓器低壓側(cè)母線短路整定

37000

/⑶=461A

'k.max75(6.3+10+30)

%,二K,“喘獻(xiàn)=13*461=600人

2)2)與相鄰線路瞬時(shí)電流速斷保護(hù)配合

37000

/⑶=755A

1Jt.max73(6.3+10+12)

/卬=1.15x1.23x755=1U85A

選以上較大值作為動(dòng)作電流，則動(dòng)作電流為1085Ao

3)3)靈敏度檢驗(yàn)

:954

sen

1085<1.25

改用與變壓器低壓側(cè)母線短路配合，選用動(dòng)作電流600A。［注：按基本配合原則，要計(jì)

算出BC線路II段動(dòng)作電流，由于從網(wǎng)絡(luò)參數(shù)可以看出，與相鄰變壓器配合的動(dòng)作電流大于

與相鄰線路配合的動(dòng)作電流，所以可以直接選取與相鄰變壓器配合，但應(yīng)注意的是，此配合

方式已經(jīng)是II段與II段配合了。1

954

—=1.59

600>1,25

動(dòng)時(shí)間取lSo

（3）定時(shí)限過電流保護(hù)

,9xl03?…

/“max=~r-----------------------=174A

73x0.95x35x0.9［注:計(jì)算式中的0.95系數(shù)考慮電壓降低5%時(shí),

輸送最大功率。］

3￡^^"2、,174臼9A

P

°Kre"max085

靈敏度校驗(yàn)

1）按本線路末端最小二相短路電流校驗(yàn)

954

K=?99

3319=■1>1.5［注：線路只能按兩相短路條件校驗(yàn)靈敏度。］

2）按相鄰線路末端最小兩相短路電流校驗(yàn)

*37000-89A

"mm2（9.4+10+12）

K=—=1.85

Q319>1,2

3）按相鄰元件變壓器低壓側(cè)母線短路校驗(yàn)（電流保護(hù)接線按兩相三繼電器方式）

37000

4324

-73(9.4+10+30)

［注：保護(hù)采用兩相三繼電器接線時(shí)，靈敏校驗(yàn)值

應(yīng)采用三相短路電流值。］

432

%——=1.35

319

保護(hù)時(shí)限產(chǎn)階梯原則，比相鄰元件后備保護(hù)最大動(dòng)作時(shí)間大一個(gè)時(shí)限級(jí)差4to

3、網(wǎng)絡(luò)如所示，已知：

線路AB（A側(cè)）和BC均裝有三段式電流保護(hù)，它們的最大負(fù)荷電流分別為120A和100A,

負(fù)荷的自起動(dòng)系數(shù)均為1.8；線路AB第H段保護(hù)的延時(shí)允許大于1s；可靠系數(shù)

“/=L25K胃=1.15,K鬻=L2,K>=1.15（躲開最大振蕩電流時(shí)采用），返回系數(shù)

K/0.85:A電源的X“max=15C,X$Amin=20c.B電源的Xs&max=2。。

X業(yè)min=250；其它參數(shù)如圖。試決定:線路AB（A側(cè)）各段保護(hù)動(dòng)作電流及靈敏度。

AB

24Qc

二7

115k"

解：1、求瞬時(shí)速斷電流保護(hù)動(dòng)作電流及靈敏度

AB線路是雙電源的線路，因此動(dòng)作電流必須大于流過A側(cè)開關(guān)可能的最大電流。［注:

不考慮采用方向元件時(shí)。］

1）1）A電源在最大運(yùn)行方式下,B母線最大三相短路電流

鐘頌一二⑵0A

73(15+^0)

2）2）B電源在最大運(yùn)行方式下，A母線最大三相短路電流

動(dòng)作時(shí)限。

T2D

50km

QF2~卜

Tl

解：1、計(jì)算零序電流

線路AB：X］=X?=0.4x20=8。；X()=1.4x20=28C；

X

線路BC：\=X2=O.4X5O=2OQ.Xo=1.4x50=70Q.

x=x2

變壓器Tl：i2=0.105X110/31.5=40.33QO

求B母線短路時(shí)的零序電流：

X1S=X2Z=13QtX0I=36Q

因?yàn)閄OX>XH,所以/2>/比”故按單相接地短路作為整定條件，兩相接地短路作

為靈敏度校驗(yàn)條件。［注：可通過比較正序總阻抗與零序總阻抗的大小，選擇單相接地或兩

相接地短路作為保護(hù)動(dòng)作電流的計(jì)算條件。］

(II)_1”乂2￡

￡0一■三一7V

A2￡-rA。±［注：按變壓擲不接地運(yùn)行計(jì)算。］

E

sx—

X?￡+Xox

V,X2s.Xo￡

人十

Xzx+X。工

11500013

X=78()4

技13+3)13+36

13+36［注：用正序等效定則求出零序量。］

3%)=3x780=2340A

z<.)=H5000=107QA

73(134-13+36)［注：求單相接地短路時(shí)，零序電流。因零序電

流等于正序電流。］

3/邸=3x1070=32104

在線路AB中點(diǎn)短路時(shí)，XII=X2E=9Q5XOZ=22Q

115xlO3

嘿=-X—=1250A

)9+22

3明)=3x1250=3750A

B母線的二相短路電流

3n5ooo=51|M

技5+8)

求母線C短路時(shí)的零序電流：

X.y=X,y=33CXOy=106Q

石(33+變改)33+106

33+106

3x115000

3/⑴==1158A

收33+33+106)

2、各段保護(hù)的整定計(jì)算及靈敏度校驗(yàn)

(1)(1)零序I段保護(hù)：

〃—

卬-1.25X3210=4010A

單相接地短路：

3x115000

4010=

V5(2x5+8+2x0.4A+1.4L)［注：按某點(diǎn)單相接地短路時(shí)，3倍零序電

流等于保護(hù)定值，即可求出保護(hù)區(qū)。］

所以L=14.必〃>0.5x20%叫注：此值即為最大保護(hù)區(qū)長(zhǎng)度。］

兩相接地短路：

3x115000

4010=

有(5+0.4乙+16+2乂1.4乙)［注：|6為電源零序阻抗的2倍。］

所以L=9km>0.2X20km［注：此值即為最小保護(hù)區(qū)長(zhǎng)度。］

⑵零序II段保護(hù)J；d5xU60=1670A

K=理=14

""1670>1.3滿足要求。

動(dòng)作時(shí)限：達(dá)=°&

(3)零序m段保護(hù)

因?yàn)槭?10kV線路，可不考慮非全相運(yùn)行情況，按躲開末端最大不平衡電流整定：

=1.25x1.5x0,5x0.1x5110=48(M

K-2340-49

近后備：S。”4S0滿足要求。

=—=1.69

遠(yuǎn)后備；480滿足要求。

動(dòng)作時(shí)限："北=琮=+&=。5+0?5=卜

5、網(wǎng)絡(luò)參數(shù)如圖所示，已知：

系統(tǒng)等值阻抗XA=10C,X&min=30。、最大阻抗為無窮大；線路的正序阻抗z尸0.45

Q/km,阻抗角9/=65°；線路上采用三段式距離保護(hù)，阻抗元件均采用方向阻繼電器，

繼電器最靈敏角夕””二65。；保護(hù)B的m段時(shí)限為2s；線路AB、BC的最大負(fù)荷電流

=4004,負(fù)荷自起動(dòng)系數(shù)為2,負(fù)荷的功率因數(shù)cose=0.9；變壓器采用差動(dòng)保護(hù)，

變壓器容量2X15MU4、電壓比110/66AV、電壓阻抗百分?jǐn)?shù)%%=10?5%.

試求保護(hù)A各段動(dòng)作阻抗，靈敏度及時(shí)限。

數(shù)的取值即為保護(hù)區(qū)長(zhǎng)度，因此，不必計(jì)算保護(hù)區(qū)。1

2、保護(hù)A第II段動(dòng)作阻抗

(1)(1)與保護(hù)B第I段配合

Z°pB=0.85x0.45x38=14.54C

分之系數(shù)K〃最小值的情況是X&max=oc時(shí)，即B電源斷開，［注：應(yīng)考慮分支的

影響。］

Zq,.A=長(zhǎng)制(2/人8+&7印上)

=0.85(0.45X30+14.54)=23.83。

(2)與變電所R降壓變壓器的速動(dòng)保護(hù)配合

^.4=Krel(ZxLAli+KhZTmm-)［，+：；變壓器最小阻抗應(yīng)計(jì)及并列運(yùn)行情況，且電壓應(yīng)采

用主抽頭電壓。］

由于=10x10.5xIIO2〃5x1()3=84.70

g47

"=『42.35q

所以ZopA=0.7(0.45x30+42.35)=39.090

取二者較小值為動(dòng)作阻抗、即=23.830

“23.83…

Kq”==1.77

靈敏度：0.45x30>1.5滿足要求。

保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為：=&。

3、保護(hù)A第HI段動(dòng)作阻抗

z…_____92^_____

-向—九.max8s(%“一%)［注：取電壓為。與心是考慮電壓產(chǎn)

時(shí)，輸送功率不變。］

__________________0.9x110________________

V3x1.25x1.15x2x0.4cos(65°-26°)

=63.96。

1

其中：(PL=cos0.9=26°

K*4.73

靈敏度：(1)近后備13.5

30+10+13.5

=178

(2)遠(yuǎn)后備3()一,［注：遠(yuǎn)后備保護(hù)可不考慮相鄰變壓器。］

Z〃p.A

+兒.”111Az[/“c

=63.96/(13.5+1.78X17.1)

=1.31>1.2滿足要求。

動(dòng)作時(shí)限：t=2+0.5=2.5s

6、網(wǎng)絡(luò)參數(shù)如圖所示,已知，線路正序阻抗4=O45C/2%平行線路70匕〃、MN線路為

40內(nèi)〃，距離I段保護(hù)可靠系數(shù)取0.85°M側(cè)電源最大、最小等值阻抗分別為Z'Mmax=25C、

Z.W.min=20。；N側(cè)電源最大、最小等值阻抗分別為Zw.max=25c、Z.v.min=匕。，試求

MN線路M側(cè)距離保護(hù)的最大、最小分支系數(shù)。

解：

最大分支系數(shù)：

（1）最大助增系數(shù)

K—Z.W.max+Z-+ZsN.min_25+40X0.45+15_q

八"max--7Z-?

，sN.min口

（2）最大汲出系數(shù)

顯然，當(dāng)平行線路只有一回路在運(yùn)行時(shí)，汲出系數(shù)為1。

總的最大分支系數(shù)為《歷二勺助勺汲=3.93x1=3.93。［注：汲出系數(shù)最大值為1。］

最小分支系數(shù)為：

（1）最小助增系數(shù)

由助增系數(shù)公式可得

K_Z.Mmin-ZMN+^jN.max_20+40X0.45+25_52

力.mino<

々W.max

（2）最小汲出系數(shù)

由式最小汲出系數(shù)公式可知，平行線路的阻抗可化為長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算，則得

K—Zw-Zw+ZNP?_140-0.85-7°_0§75

Z陽+2即2140［注：平行線路速斷保護(hù)

區(qū)可根據(jù)可靠系數(shù)決定。］

總的最小分支系數(shù)為K虎=%小加及=2.52X0.575=1.35［；

可分別求出各自的分支系數(shù)，它們的乘積為總分支系數(shù)。］

7、如圖所示雙電源系統(tǒng)中，ZL=50Z75°。，ZM=30Z75°Q；ZN=20Z75°。，

母線M側(cè)距離保護(hù)接線方式為線電壓兩相電流差的方向阻抗繼電器，保護(hù)采用方向阻抗繼

電器，其第I段的整定阻抗Z3e,=400,靈敏角?；?75。,EM=EN。問：

（1）當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生振蕩時(shí)，兩電勢(shì)相角差為3=157.4°時(shí)，阻抗繼電器會(huì)不會(huì)誤動(dòng)？

（2）系統(tǒng)振蕩時(shí)，若兩電勢(shì)相角差為6=136.4。時(shí)，繼電器會(huì)不會(huì)誤動(dòng)作？

（3）若系統(tǒng)振蕩周期為1.5s,繼電器誤動(dòng)作的時(shí)間是多少？

M團(tuán)N

解：（1）8=157.4°時(shí)，振蕩電流為：

i,4-g.v_4a-^1574°）

Z產(chǎn)一I00//［注：當(dāng)兩側(cè)電勢(shì)相等時(shí).，計(jì)算振蕩電流的公式。］

UM=募-2"/加

Zm=[(O.5-m)-JO.5c^|]Zz

=紅=』

Z￡10

315740，。

Z,〃=［(0.5-盆)一“］X100〃75

=0.2236/266x100/5。=22.36〃4必。

角度為48.4°時(shí)阻抗繼電器動(dòng)作值為：

Zop=40cos(75°一48.4°)=35.7Q>22.36Q［注：由于測(cè)量阻抗角與靈敏角不同，因

此要判斷保護(hù)是否誤動(dòng)，應(yīng)求出動(dòng)作阻抗。］

方向阻抗繼電器會(huì)誤動(dòng)作。

(2)當(dāng)6=136.4“時(shí)

Z,”=(0.2-，0.5c小若父)x100/5°

=28.3產(chǎn)

Z”=40cos(75°-30°)=28.3Q

方向阻抗繼電器處臨界動(dòng)作狀態(tài)。

(3).繼電器誤動(dòng)時(shí)間：

△6=(180°-136.4°)X2=87.2。［注：距離保護(hù)臨界動(dòng)作狀態(tài)即為圓特性邊界，誤動(dòng)

區(qū)中點(diǎn)在180°處，乘2即為誤動(dòng)區(qū)間。］

△6.87.2°x1.5

1--0.363s

360°360°

8、網(wǎng)絡(luò)如圖所示，己知：網(wǎng)絡(luò)的正序阻抗Zi=0-4Q/h〃，線路阻抗角a=65。，人、

B變電站裝有反應(yīng)相間短路的二段式距離保護(hù)，它的I、II段測(cè)量元件均系采用方向阻抗繼

電器。試求A變電站距離保護(hù)動(dòng)作值(I、II段可靠系數(shù)取0.8)。并分析：

(1)當(dāng)在線路AB距A側(cè)55K〃和65Am處發(fā)生相間金屬性短路時(shí)，A變電站各段保護(hù)

的動(dòng)作情況。

(2)當(dāng)在距A變電站30癡處發(fā)生R=12Q的相間弧光短路吐A變電站各段保擰動(dòng)作

情況。

(3)若A變電站的電壓為115kV,通過變電站的負(fù)荷功率因數(shù)為0.9,問送多少負(fù)荷

電流時(shí)，A變電站距離保護(hù)H段才會(huì)誤動(dòng)作？

A

75km

解：I、保護(hù)A第I段整定值

Zi)pA=0.8x0.4x75=24。

保護(hù)A第n段整定值

ZopB=0.8x0.4x50=160

Z(/pA=0.8(0.4x75+16)=36.8Q

1)在55打〃處短路測(cè)量阻抗為Z,〃=0.4x55=22Q.

2)在65匕〃處短路測(cè)量阻抗為Z,”=0.4x65=26c。

保護(hù)A的I段不動(dòng)作，I［段會(huì)動(dòng)作。

2、在30匕〃經(jīng)過渡電阻R=12C的弧光短路的測(cè)量阻抗為

噌=2/?小+//欠

穿=2%

Z,”=ZZ+°.5R［相間短路，過渡電阻值每相取一半。］

=30x0.4/65°+0.5x12

=15.55^44-60

Z：P=24cos650-446)=22.5a.［注：取整定阻抗角七=65'］

Z2=36.8cos⑹5"-446)=34.5>仃55

故保護(hù)A的I、II段均會(huì)動(dòng)作。

3、求使H段誤動(dòng)的負(fù)荷電流

-1

(pL=cos0.9=25.8°

負(fù)荷阻抗為3688s(650-258)=28.5時(shí)，方向阻抗繼電器就會(huì)誤動(dòng)。［注：由整定阻

抗求出動(dòng)作阻抗。］

,H0/V3_

誤動(dòng)時(shí)的負(fù)荷電流為：,-28.5

9、如圖所示的降壓變壓器采用DCD-2(或BCH-2)型構(gòu)成縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，已知變壓器

的參數(shù)為15MVA,35(1土2.5%)/6.6ZV,%=8%,丫，川1接線，歸算到6.6kV的系統(tǒng)

最大電抗XSEX=0289C,最小電抗Xs.min=°173Q。低壓側(cè)最大負(fù)荷電流為|060Ao試

求動(dòng)作電流,叩、差動(dòng)線圈匝數(shù)W/、平衡線圈匝數(shù)唯和靈敏度Ks,〃。

35kV6.6kV

解：I、確定基本側(cè)

(1)變壓器一次額定電流

=248A

1NJ

l)35kV側(cè)：J3x35

l—=1315A

2)6.6kV側(cè)：NJ3x6.6［注：求額定電流應(yīng)用變壓器實(shí)際額定電樂c］

(2)電流互感器變比

1)35kV側(cè)計(jì)算變比及選用變比

73x248600

nTAca，~-5—；選用〃7H一手［注：石是由于變壓器高壓側(cè)采用三角形

接線。1

1500

nTA=----

2)6.6kV側(cè)：選用5

(3)電流互感器二次電流

I3乂248_35乙4

l)35kV側(cè)：2A，120.［注：石為接線系數(shù)。］

1315

=4.38A

2)6.6kV側(cè):~36o

選用變壓器低壓側(cè)作為基本側(cè)。［注：二次電流大的一側(cè)為基本側(cè)。］

(4)求低壓母線三相短路歸算到基本側(cè)的短路電流

632

XT=0.08x^=0.2110

15［注：計(jì)算時(shí)應(yīng)將所有參數(shù)都?xì)w算至基本側(cè)。］

XE=0.173+0.211=0.3840

6300

=9420A

73x0.384

2、基本側(cè)動(dòng)作電流計(jì)算值確定

(I)按躲過外部短路條件

Iop=1.3(1X0.1+0.05+0.05)X9420=2450A

(2)按躲過勵(lì)磁涌流

IOp=1.3X1315=1710A

(3)按CT二次斷線條件

Iop=1.3X1060=1378A

選一次計(jì)算動(dòng)作電流/叩［注：計(jì)算動(dòng)作電流應(yīng)取三條件的最大值。］

3、確定基本側(cè)差動(dòng)線圈匝數(shù)

.二2450=

二次計(jì)算動(dòng)作電流°prea，~300一.

W.=—=7.35

工作線圈計(jì)算匝數(shù)：8.16匝［注：為防止保護(hù)誤動(dòng)，工作線圈整定值應(yīng)

小于或等于計(jì)算值。］

選用差動(dòng)線圈整定值為卬〃皿=6匝、平衡線圈整定值為叱,皿=1匝

繼電器實(shí)際動(dòng)作電流/7［注：由于計(jì)算值與整定值不同，所以實(shí)際動(dòng)作

電流不等于計(jì)算值。］

氏rh、本以/加-8.56x300=2468A

一次動(dòng)作電流為：op

4、確定35kV側(cè)平衡線圈及工作線圈匝數(shù)

叱容產(chǎn)夫明/一卬行

12nb

=7X(438/3.57)-6

=2.6匝［注：按四舍五入方法確定非基本側(cè)平衡線圈匝數(shù)，這樣產(chǎn)生的不平衡

才是最小的.J

按四舍五入原則取非基本側(cè)的平衡線圈匝數(shù)為W#-=3匝

非基本側(cè)工作線圈為叱》也=9匝

5、計(jì)算頌，

2.6-3_

頌，=2.6+6一一().465V0.05［注：相對(duì)誤差應(yīng)取絕對(duì)值。］

所以不必重算動(dòng)作電流。

6、校驗(yàn)靈敏度

在6.6kV側(cè)兩相短路最小短路電流為

%=—［^=——-----］=6300A

273(0.289+0,211)

歸算至35kV側(cè)的短路電流為

I_6300x6.3_ms人

"m"37［注：因電源在高壓側(cè)，所以單電源變壓器求靈敏系數(shù)時(shí),

應(yīng)歸算至電源側(cè)。］

35kV側(cè)流入繼電器的電流為

.73x1075....

/_=---------=15.54

120

35KV側(cè)繼電器動(dòng)作電流

*7A

op.r

保護(hù)的靈敏度為：尺皿=15.5/6.67=2.3滿足要求。

10、在一個(gè)降壓變電所內(nèi)裝有三臺(tái)變壓器，已知：

變壓器參數(shù)：7500kVA,35/6.6KV,Y,dll,力=75%；最大工作電流/山叱二；

負(fù)荷自起動(dòng)系數(shù)K”=1.7,返回系數(shù)K七=0.85,可靠系數(shù)"e=1.2。35kV母線三相短路

容量為100MVA。試選擇外部短路過電流保護(hù)類型，求出靈敏度。

解：1、確定采用過電流保護(hù)

（I）躲開切除一臺(tái)變壓器時(shí)可能的最大負(fù)荷電流

1.2x3x/,

A=2.121N

op0.85x2［注：當(dāng)需要求出有名值時(shí)，可根據(jù)額定值求出額定電流,

代入即可。J

（2）躲開最大負(fù)荷電流

1.2x1.7x1.17^

lop==2.64/

().85)v

選取〃=2,64，a/

（3）短路電流計(jì)算

取Sh=7.5MVAUav=Uh

=7.5/100=0.075［注：由母線短路容量，可求出系統(tǒng)等值阻抗。］

三臺(tái)并列運(yùn)行時(shí)，等值標(biāo)么電抗值為

￡^=*0.025

XTL

3XSN3

X、=0.075+0.025=0.1

三臺(tái)并列運(yùn)行時(shí),6.6kV母線三相短路時(shí)流過每臺(tái)變壓器短路電流為

IN_底_

3X￡3X0.13

由于兩相短路，在變壓器高壓側(cè)有一相電流相當(dāng)于三相短路值。

采用兩相三繼接線時(shí)的靈敏度

10.

Ksen=-2―=1.26

久64〃<1.5（靈敏度不滿足要求）

2、確定采用低電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)

電流元件動(dòng)作電流

121N

=1.4",v

年0.85

io/?

心“==一=2.36

1.41〃>L5

電壓元件動(dòng)作值：采用三只低壓繼電器接在6.6kV側(cè)母線相間電壓上。

0.9(/0.9八

jV0.65(7

%N

Krel.Kre1.2x1.15

當(dāng)6.6kV母線短路時(shí)，保護(hù)安裝處的殘余電壓等于零，由此可見，采用低壓過電流保

護(hù)可以滿足要求。

11、在某降壓變電所內(nèi)有一臺(tái)變壓器，已知：變壓器參數(shù)為30MVA,110/6.3KV,Y,

dll接線，Uk=105%；在最小運(yùn)行方式下，變壓器110KV母線三相短路的容量為500MVA；

最大負(fù)荷電流為，Lmax=L2/N；負(fù)荷自起動(dòng)系數(shù)為2,返回系數(shù)為0.85,可靠系數(shù)1.25；試

問：變壓器上能否裝設(shè)兩相兩繼接線的過電流保護(hù)作為外部相間短路的后備保護(hù)？

解：1、求電流元件動(dòng)作電流

1152

X=26.45Q

s.max

5(X)［注由母線最大短路容量求出系統(tǒng)等值阻抗。|

0.105xll52

=46.3C

XT=30

30(X)0

=157.46/4

V3xll0

,1.25x2x1.2x157.46”

I?=---------------------=555.7A

o70.85

變壓器低壓側(cè)三相短路電流最小值：

115000

/(3)=9134

73(26.45+46.3)

2、靈敏度計(jì)算

保護(hù)采用兩相兩繼接線時(shí):

心—=0.82

2x555.7不滿足要求。［注：采用兩相兩繼電器時(shí)，靈敏系數(shù)只能采

用1/2的三相短路電流值01

保護(hù)采用兩相三繼接線時(shí)：

913

--=1.64

555.7滿足要求。

由上述計(jì)算可知，過電流保護(hù)不能采用兩相兩繼電器接線。

12、水輪發(fā)電機(jī)上裝設(shè)了DCD-2(BCH-2)繼電器構(gòu)成高靈敏接線的縱差保護(hù)，已知：

發(fā)電機(jī)參數(shù)：PN=3200MW,UN=6.3KV；N=366.5A,cos。=0.8,X〃=0.2；電流互

感器變比〃力=400/5。試確定保護(hù)整定參數(shù)及靈敏度。

解：1、求平衡線圈

60x80

1.1x366.5匝

取平衡線圈匝數(shù)%”=1°匝［注：因差動(dòng)繼電器差動(dòng)繞組最大值為20匝。1

2、求差動(dòng)線圈

因?yàn)槠胶饩€圈整定值與計(jì)算值不等，因此：

60x80

-10=21.9

叱fcR=

1.1x366.5匝

取差動(dòng)線圈匝數(shù)W/g=20匝

3、繼電器動(dòng)作電流

r°,,r=2O=3A

4.靈敏度

“73x1x366.5//

=---------------=0.0

2x0.2x3x80>2滿足要求。

13、如圖所示接線中，已知：

發(fā)電機(jī)參數(shù)為：額定功率25MW、85。=0.8、次暫態(tài)電抗'1=0.129、負(fù)序電抗

X?=0.156,且裝有自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器；負(fù)荷自起動(dòng)系數(shù)K，S=2.5,4=Q5S；接相電流的

過電流保護(hù)采用完全星形接線；電流互感器變比為30085,電壓互感器變比6000/100：當(dāng)

選用S〃=31250k%,時(shí)，變壓器和電抗器的正、負(fù)序電抗為（）.164。［注：裝有

自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器短路電流可以不計(jì)衰減的影響。］

6.女V121K/

試求發(fā)電機(jī)后備保護(hù)，并完成下列任務(wù)：

分析裝設(shè)過電流保護(hù)，低壓過電流保護(hù)，復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)的負(fù)序電流及單元件式

低壓起動(dòng)過電流保護(hù)的可能性。算出各保護(hù)的動(dòng)作參數(shù)，靈敏度、動(dòng)作時(shí)間。

解：1、分析采用過電流保護(hù)的可能性

25000

=2864A

73x6.3x0.8

1.15x2.5x2864=%87A

保護(hù)?次動(dòng)作電流為:().85

9687

op.r二----=16.15/1

保護(hù)二次動(dòng)作電流為:600

保護(hù)的靈敏度：

（I）近后備

在發(fā)電機(jī)母線兩相短珞電流為

C1

⑵=————X2864=17406/1

A.min—0.129+0.156

?

Ken=L8

9687>1.5

（2）遠(yuǎn)后備

XL1=0.129+0.164=0.293

X￡2=0.156+0.164=0.32

■.————x2864=8092A

0.293+0.32［注：正、負(fù)序阻抗不相等。］

9092八。訶

K曲-------=1).835

9687<1.2

由上可見，靈敏度不滿足要求，不能采用。

2、分析采用低壓起動(dòng)過流保護(hù)

l=-x2864=38664

保護(hù)一次動(dòng)作電流為：o「n0.85

保護(hù)動(dòng)作電壓位：％=86x6.3=3.78匹

電流元件靈敏度：

17406

近后備：心"=4.5

3866>1.5

二8092

遠(yuǎn)后備為："3866->>1.2

電壓元件靈敏度：

809263，

咽;=2XX()J64X=337ZV

ax2864

遠(yuǎn)后備靈敏度為：［注：將短路電流化為標(biāo)幺值,

求出電壓乘以基準(zhǔn)值。］

U(3)_(.o0-164_o/,i/

"岫.-0.129+0.164、一［注：三相短路用正序阻抗。］

"3.78…

K=----=1.07

刈3.52<1.2

故也不能采用。

3、分析采用復(fù)合電壓起動(dòng)的過流保護(hù)

負(fù)序電壓動(dòng)作值：

%=0.06x6.3=0.378匹

靈敏度：

(1)電流元件靈敏系數(shù)同低壓過電流保護(hù)。

(2)低壓元件靈敏系數(shù)

“1.15x3.78I”

K《,”==1.23

3.52>1.2［注：考慮對(duì)稱短路是由不對(duì)稱轉(zhuǎn)化成對(duì)稱，所

有在短路初瞬間存在負(fù)序分量，低壓元件已被起動(dòng)，只要加入低壓元件的電壓小于返回電壓,

低壓元件就不會(huì)返回。］

(3)負(fù)序電壓元件靈敏系數(shù)

近后備：

rr,wrr0.156x6.3oAioi

U,m訪=/)?X2.UK——3.448ZV

im.2b0,129+0.156

遠(yuǎn)后備：

0.156x6.3,

Urr：——1.6kvIZ

nin0.129+0.156+2x0.164

Kse〃=」^_=4.24

加”0.378>1,2

由上面計(jì)算可知，復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)可采用。

保護(hù)動(dòng)作時(shí)間”=5f。

4、分析采用負(fù)序電流及單元件式低壓起動(dòng)過流保護(hù)的可能性

(1)低壓元件，過電流元件計(jì)算及靈敏度均同復(fù)合起動(dòng)的電壓過電流保護(hù)。

(2)負(fù)序電流元件

動(dòng)作于信號(hào)的電流繼電器的動(dòng)作電流

%=0.1/^=0.1x2864=286.4A

動(dòng)作于跳閘的電流繼電器的動(dòng)作電流

■=師4=J30"20X2864=1432A1注:A為發(fā)電機(jī)的熱容最常數(shù)，應(yīng)根據(jù)發(fā)電2

機(jī)的類型及容量確定。］

靈敏度：

1)1)近后備

lmin=———=KXM9A

人k2mm0.129+0.156

“10049r

刈1432>1,5

2)2)遠(yuǎn)后備

,_2864_

A2min-().129+0.156+2x0,164一

“4672,?

K=-----=526

M1432>1,2

14、某一水電站升壓變壓器采用DCD-2(BCH-2)差動(dòng)保護(hù)，系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)圖如圖8-2

所示。已知：變壓器參數(shù)：SN=12500kVA,38.5(1±2X2.5%)/6.3kV,力=7.5%,聯(lián)接

方式為Y,dll；阻抗均月算到平均電壓為37kV側(cè)歐姆值分別為：系統(tǒng)X5.min=?2、

Xs.max=l℃；變壓器Xy=8.2O；發(fā)電機(jī)乂*面=32.8C、XG.max=68.5C。求變壓器差

動(dòng)保護(hù)參數(shù)整定計(jì)算及靈敏度。

6.3kV

解：1、短路電流計(jì)算

(1)發(fā)電機(jī)母線三相短路系統(tǒng)送到短路點(diǎn)的最大、最小短路電流為

聲°°°—H504.4A

.max

,3(6+82)［注：在低壓側(cè)母線短路時(shí)的電路電流。］

/_37000.

/Amin==1，73A

73(10+8.2)

(2)變壓器高壓母線三相短路發(fā)電機(jī)送到短路點(diǎn)的最大、最小短路電流為

37000

r=6894

.max

73(22.8+8.2)［注：在高壓側(cè)母線短路時(shí)的電流電流。］

_37000

=6(68.5+8.2)=：278.5A

2、確定基本側(cè)

變壓器一次額定電流

12500

r=187.5A

高壓側(cè)：6'38.5

,125001一

1NI=~i=------=]]46A

低壓側(cè).'3x6.3

選擇電流互感器變比：

V3xl87.5324.75

變壓器高壓側(cè)電流互感器計(jì)算變比為flrAhca，~—5

5；選用400/5。

1146

變壓器低壓側(cè)電流互感器計(jì)算變比為TALcal~5；選用1500/5。

二次額定電流計(jì)算：

,324.75,U46,

----------=4.06AIIN--------=3.82A

高壓側(cè)：80低壓側(cè)：-A300

由計(jì)算結(jié)果可知，應(yīng)選35kV側(cè)為基木側(cè)。

3、保護(hù)動(dòng)作電流計(jì)算值

(1)按躲過外部短路產(chǎn)生的最大不平衡電流條件

=13x(1x0.14-0.05+0.05)x1504.4=391A

(2)按躲過勵(lì)磁涌流條件

/叩=1.3x187.5=244A

(3)按躲電流互感器二次回路斷線條件

%,=1.3x187.5=2444

選用保護(hù)計(jì)算動(dòng)作電流Iop=391A

4、確定基本側(cè)工作線圈匝數(shù)

,73x391QW

ICDi----------8.47A

加入繼電器計(jì)算電流為1rca80

W=——=7.08

工作線圈計(jì)算匝數(shù)為8.47匝

選用工作線圈匝數(shù)為叱3二7匝、其中差動(dòng)線圈叱/皿=6匝、平衡線圈也皿=1匝。

/=—=8.57