继电保护整定计算实用手册(编辑修改稿)

继电保护整定计算实用手册(编辑修改稿)内容摘要：

con =1；接人相间电压、两相电流时， Kcon =1；全阻抗继电器接入 相间电压、两相电流差时， Kcon =1；接人相间电压、两相电流时， Kcon = 3 /2)。 整定计算运行方式的选择原则 电力系统运行方式是保护整定计算基础，整定计算用的运行方式选择合理与否，不仅影响继电保护的保护效果，也会影响继电保护的配置和选型的正确性，因此要特别重视这一环节。 继电保护整定计算的运行方式依据 即正常运行方式和正常检修方式，一般遵循以下原则： (1)必须考虑检修和故障两种状态的重叠出线， 但不考虑多种重叠。 (2)不考虑极少见的特殊方式。 因为出现特殊方式的概率较小，不能因为恶化了绝大部分时间的保护效果。 必要时，可采取临时性的措施加以解决。 发电机、变压器运行变化限度的选择原则 (1)一个发电厂有两台机组时，一般应考虑全停方式，即一台机组检修时另一台发生故障；当三台以上机组时，应选择其中两台容量较大机组同时停用方式。 对水力发电厂的机组，还应结合水库运行特性选择， 如调峰、蓄能、用水调节发电等。 (2)一个厂、站母线上无论接有几台变压器，一般应考虑其中容量最大的一台停用，因变压器的运行可靠性很高。 但对于发电机一变压器组应服从于发电机的投停变化。 中性点直接接地系统中变压器中性点接地的选择原则 (1)电厂及变电站低压侧有电源的变压器，中性点均应接地运行，以防止出现不接地系统的工频过电压状态。 如事前确定不能接地运行，则应采取其他防止工频过电压的 措施。 (2)自耦型和有绝缘要求的其他型变压器，其中性点必须接地运行。 (3)T 接于线路的变压器，以不接地运行为宜。 当T 接变压器低压侧有电源时，则应采取防止工频过电压的措施。 (4)为防止操作过电压 ，在操作时应临时将变压器中性 点接地，操作完毕后再断开，这种情况不按接地运行考虑。 线路运行变化限度的选择 (1)一个厂、站母线上接有多条线路，一般应考虑一条线路检修，另一条线路又遇故障的方式。 (2)双回线一般不考虑同时停用。 (3)相隔一个厂、站的线路，必要时，可考虑与上述 (1)的条件重叠。 流过保护的最大、最小短路电流计算方式的选择 (1)相间保护。 1)对单侧电源的辐射形网路，流过保护的最大短路电 流出现在最大方式下，即选择所有机组、变压器、线路投人运行的方式。 而最小短路电 流，则出现在最小运行方式下。 2)对于双侧电源的网路，一般与对侧电源的运行方变化无关，可按单侧电源的方法选择。 3)对于环状网路的线路，流过保护的最大短路电流压选择开环运行方式，开环点应选在所整定保护线路的相邻一级线路上。 而对于最小短路电流，则应选闭环运行方式同时，再合理地停用该保护背后的机组、变压器及线路。 4)对于相间保护来说，一般情况下，最大短路电流 可取三相短路电流，最小短路电流可取两相短路电流。 (2)零序电流保护。 1)基本原则同相间保护，重点注意变压器中性点接期 的变化。 2)零序电流与故障点的 综合零序阻抗和综合正序阻击的比值有关。 综合零序阻抗小于综合正序阻抗时，单相接短路电流小于两相接地短路电流；综合零序阻抗大于综合工序阻抗时，单相接地短路电流大于两相接地短路电流。 流过保护的最大负荷电流的选取 按负荷电流整定的保护，需要考虑各种运行方式 变化日 出现的最大负荷电流，一般应考虑到以下的运行变化 (1)备用电源自投引起的负荷增加。 (2)并联运行线路或变压器的减少，负荷转移。 (3)环状网路的开环运行，负荷转移。 (4)对于两侧电源的线路，当一侧电源突然切除发 电机，引起另一侧增加负 荷。 变压器保护整定计算 变压器保护的配置原则 电力变压器继电保护保护装置的配置原则： (1)应装设反应内部短路和油面降低的瓦斯保护。 (2)应装设反应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)应装设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 (或带有复合电压启动的过电流保护或负序电流保护 )。 (4)为防止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)防止大型变压器过励磁的变压器过励磁保护及过电 压保护。 (6)为防止相间短路的变压器阻抗保护。 (7)为防止变压器过负荷的变压器过负荷 (信号 )保护。 变压器差动保护整定计算 微机型差动保护一般采用比率制动特性的差动保护，具 备 2次谐波制动、 5 次谐波制动及 TA 断线闭锁功能，能可靠躲过励磁涌流，其定值按躲过最大负荷电流条件下流人保护装置的不平衡电流整定，因此有很高的灵敏度。 二段折线式动作特性的动作方程 Id≥ Iop． o Ires≤ (21) Id≥ S(Ires— )+ Ires (22) 式中 Id—— 差电流； —— 拐点电流，即开始出现制动作用的最小制动 电流； —— 差动元件的启动电流，也叫最小动作电流； S—— 折线的斜率，通常也叫比率制动系数； Ires—— 制动电流。 二段折线式差动元件的动作特性曲线见图 21。 图 21 二段折线式差动元件的动作特性曲线 (1)差动最小动作电流按躲过最大负荷条件下流人保 护装置的不平衡电流  TANerrelop nImUKKI  mi n (23) 式中 IN—— 变压器额定电流； nTA—— 电流互感器的变比； Krel—— 可靠系数，取 ～ ； Ker—— 电流互感器的比误差 (10P 型取 2,5P 型和 TP 型取 2)； △ m—— 电流互感器变比未完全匹配产生的误差，初始取 ； △ U—— 变压器调压引起误差，可取调压范围中偏离额定值的最大值 (百分数 )。 在实用计算中可选取 Iop,min=(～ )IN，一般不小于 IN。 (2)起始制动电流   Nrst II ~  (24) (3)动作特性折线斜率 S 的整定。 纵差保护的动作电流应大于外部短路时流过差动回路的不平衡电流。 变压器种类不同，不平衡电流计算也有较大差别，下面给出普通双绕组变压器差动保护回路最大不平衡电流Iunb． max计算公式。 对双绕组变压器 = (KapKccKer+△ U+△ m)Ik． max／ nTA (25) 式中 Kcc—— 电流互感器的同型系数， Kcc=； I —— 外部短路时最大穿越短路周期分量； K ap—— 非周期分量系数，两侧同为 TP 级电流互感器取 ；两侧同为 P 级电流互感器取。 Ker、△ U、 nTA的含义同式 (23)，但 Ker=。 差动保护的动作电流 I =KrelIunb． max (26) 最大制动系数 maxmaxmax resopres IIK (27) 斜率 0m axm inm ax resTAkopopInIIIS (28) (4)二次谐波制动比。 在差动元件的差电流中，含有基 波分量和二次谐波分量，其基波分量大于差动元件的动作电流，此时二次谐波分量电流与基波分量电流的百分比，叫做二次谐波制动比。 二次谐波制动比整定值越大，该保护躲 过 励磁涌流的能力越弱；反之，保护躲励磁涌流的能力越强。 根据经验，二次谐波制动比可整定为 15％～ 20％。 (5)差动速断。 差动速断保护在较严重的区内故障时快速跳开断路器，其实质是反映差动电流的过电流继电器。 设置差动速断元件的主要原因是为防止在较高短路电流水平时，由于电流互感器饱和而产生大量谐波，使得带二次 谐波制动的比率差动元件拒动。 TA 断线不闭锁差动速断。 差动速断整定值按躲区外故障最大不平衡电流或躲初始励磁涌流两者最大值整定，一般取 TANop nKII  或 max unbrelop IKI (29) 式中 I0p—— 差电流速断的动作电流； IN—— 变压器的额定电流； K—— 倍数 (视变压器容量和系统电抗大小， K 推 荐值如下：① 6300kVA 及以下， 7～ 12；② 6300～ 31 500kVA，～ ；③ 40 000“ 120 000kVA， ～ ； ④ 120 000kVA 及以上， ～ )，容量越大，系统容量越大， K 取值越小； —— 差动保护回路最大不平衡电流。 按照正常运行方式保护安装处两相短路计算灵敏系数 K sen.≥。 变压器后备保护的整定计算 相间短路的后备保护 一、过电流保护 这是一种最简单的后备保护，主要用于容量不大的单侧电源降压变压器。 (1)按躲过变压器可能的最大负荷电流整定，即 m ax Lrrelop IKKI (210) 式中 K rel—— 取 ～ ； K r—— 取 ～ ，静态继电器可取上限。 I ： 1)不同容量的变压器并列运行，考虑一台并列运行的最大容量的变压器被突然切除时负荷转移。 2)同容量的 n台变压器并列运行，在一台切除的条件下，变压器的最大负荷电流 NL InnI  1m a x (2)按躲过负荷自启动的最大工作电流整定，即 Nastrelop IKKI  式中 K rel—— 取 ～ ； K ast—— 对单台电动机取 4～ 8，纯动力负荷取2～ 3,.综合性负荷 取 ～。 从实际情况出发，一般以综合性负荷为主，且总有一 部 分次要电动机在低压工况下被首先切除，这时，对 110kV 降压变电站，低压 6～ l0kV 取 ～ ，中 压 35Kv 取 ～ 2； 220kV 变电站，经验取值 ～ 2。 变压器过流保护的动作时间按与相邻保护的后备保护动作时间配合整定： t=t+△ t。 选择以上最大者为过流保护的整定值。 灵敏度校验：按变压器低压母线故障时的最小短路电计算，即 opdsen IIK min (212) 式中 I —— 变压器低压母线故障最小短路电流，计算时尚应考虑变压器的接线、短路故障的类型过电流保护的接线方式等因素，取最严重情况。 二、带复合电压闭锁的过电流保护 复合电压闭锁元件由接于相间电压上的低电压继电器接于负序电压上的负序电压继电器组成。 根据反措要 求， 高、中压侧过流保护均应经复合电压闭锁，各侧复合电压锁应取三侧电压构成“或”门。 (1)低电压元件 rrelNop KKUU min (213) 式中 Uop—— 系统最低运行电压，取 09UN； Kerl—— 可靠系数，取 ～ ； Kr—— 返回系数，取 ～。 灵敏度计算公式为 maxcyopsen UUK (214) 式中 —— 检验点故障时，电压继电器装设母线上的最大残压。 要求 Ksen≥。 (2)负序电压元件按躲过正常运行最大不平衡电压整定 Nop UU )~(2  (215) 灵敏度校验按后备保护区末端不对称故障最低负序电压计算 2min2opcysen UUK  (216) 式中 —— 变压器另一侧短路时保护反应的最低负序电压。 要求 Ksen≥。 (3)电流元件定值计算。 按变压器额定电流整定 Nrrelop IKKI  (217) 灵敏度校验按变压器低压母线故障时的最小短路电流计算，即 opdsen IIK min (218) 式中 —— 变压器低压母线故障最小短路电流，计算时尚应考虑变压器。