继电保护整定计算公式大全

Lastrevisiondate:13December2020.继电保护整定大全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：～s。（2）轻瓦斯动作容积：Sb＜1000KVA：200±10%cm3；Sb在1000～15000KVA：250±10%cm3；Sb在15000～100000KVA：300±10%cm3；Sb＞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：Idz=Kk×I(3)dmax2继电器动作电流：其中：Kk—可靠系数，DL型取，GL型取；Kjx—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；Ki—电流互感器变比；Ku—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：Kk—可靠系数，取3～6。Kjx—接线系数，接相上为1，相差上为；I1e—变压器一次侧额定电流；Ki—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；Idzj—速断保护动作电流值；Ki—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：Kk—可靠系数，取2～3（井下变压器取2）。Kjx—接线系数，接相上为1，相差上为I1e—变压器一次侧额定电流；Kf—返回系数，取；Ki—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Idzj—过流保护动作电流值；Ki—电流互感器变比；Ku—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：Kk—可靠系数，取2。I2e—变压器二次侧额定电流；Ki—零序电流互感器变比（适用于Y—Y0—12接线的变压器）（2）零序过电流保护灵敏系数校验：其中：Id1min2—变压器二次最小单相短路电流Idz—零序过流继电器动作电流值；Ki—零序电流互感器变比二、高压电动机的保护：1、电流速断保护：（1）异步电动机：其中：Kk—可靠系数，DL型取～，GL型取～Kjx—接线系数，接相上为1，相差上为√3Iqd—电动机的启动电流Iqd=nqd×Ide=(5～6)Ide；Ki—电流互感器变比注：带排水泵的电机启动电流应按所配电抗器的参数进行计算（2）同步电动机：①应躲过起动电流（按异步电动机速断保护公式计算）②应躲过外部短路时输出的电流：其中：Kk—可靠系数，DL型取～，GL型取～Kjx—接线系数，接相上为1，相差上为：Ki—电流互感器变比；I’’dmax—最大运行方式时，外部三相短路时，同步电动机的反馈电流其中：X’’d—同步电动机次暂态电抗标么值；φe—电动机额定功率因数角；Ie—电动机额定电流取其中最大者为同步电动机的速断保护值（3）速断保护灵敏系数校验：（同步电动机、异步电动机）其中：I(2)dmin—电机出口处最小两相短路电流；Idzj—速断保护动作电流值；Ki—电流互感器变比2、纵联差动保护：（1）躲过下列不平衡电流，取其较大者：①异步或同步电动机，由起动电流引起的不平衡电流：其中：Kk—可靠系数，取～Iqd—电动机的启动电流Iqd=nqd×Ide=(5～6)Ide；Ki—电流互感器变比②躲过外部短路时，同步电动机输出电流引起的不平衡电流：其中：Kk—可靠系数，取～—同步电动机外部三相短路时的输出电流；Ki—电流互感器变比（2）纵联差动保护灵敏系数校验：其中：—保护装置安装处最小两相短路电流；Idz—纵差保护动作电流；Ki—电流互感器变比3、过流保护：（1）动作电流：其中：Kk—可靠系数，动作于信号时取，动作于跳闸时取～Kjx—接线系数，接相上为1，相差上为Ie—电动机的额定电流；Kf—返回系数，取；Ki—电流互感器变比（2）对同步电动机兼作失步保护的动作电流：其中：Kjx—接线系数，接相上为1，相差上为Ie—同步电动机的额定电流；Ki—电流互感器变比（3）过流保护动作时限：应躲过电动机的起动时间，t＞tqd,一般取10～15S4、低电压保护：（1）动作电压取50%电机的额定电压。（2）动作时限取1S（不需自起动）、10～15S（需自起动）三、电力电容器保护1、电流速断保护；（1）动作电流：其中：Kjx—接线系数；Ie—单台电容器的额定电流；—每相电容器安装台数Ki—速断保护电流互感器变比；—可靠系数，考虑躲过冲击电流取2～（2）速断保护灵敏系数校验：其中：I(2)dmin—被保护电容器安装处最小两相次暂态短路电流；Idzj—速断保护动作电流值；Ki—电流互感器变比2、当电容器容量较小时（300KVar以下），可采用熔断器保护相间短路，熔体的额定电流按下式选择：其中：Ice—电容器组的额定电流；—可靠系数，取2～四、3～10KV线路的保护1、架空线路的保护整定（1）电流速断保护：其中：—可靠系数，DL型取，GL型取；Kjx—接线系数，均为1I(3)dmax—被保护线路末端三相最大短路电流；Ki—速断保护电流互感器变比一般计算公式：按躲过最大设备起动电流加其余设备的额定电流之和计算。注：新站至井下主供电缆回路按被保护线路末端三相最大短路电流的30%～50%计算整定值。（2）电流速断保护灵敏系数校验：其中：—保护安装处最小两相短路电流；Idzj—速断保护动作电流值；Ki—电流互感器变比（3）电流速断最小保护范围校核被保护线路实际长度应大于被保护线路的最小允许长度被保护线路的最小允许长度：其中：KK—可靠系数，DL型取，GL型取；α—系数，最小与最大运行方式系统计算电抗之比；β—被保护线路允许的最小保护范围，取—被保护线路每公里阻抗标么值。=也可用公式：其中：Uxp—保护安装处的平均相电压，V；Xx,max—最小运行方式下归算到保护安装处的系统电抗，Ω；X0—线路每公里电抗，Ω/Km（4）过电流保护：其中：Kk—可靠系数，考虑自起动因素时，取2～3，不考虑自起动因素时，DL型取，GL型取；Kjx—接线系数，接相上为1，相差上为I‘lm—被保护线路最大计算负荷电流，当最大负荷电流难以确定时，可按两倍的电缆安全电流计算，此时，可靠系数取１。Ki—电流互感器变比；Kf—返回系数，取（5）过流保护灵敏系数校验：近后备：其中：I(2)dmin—被保护线路末端最小两相短路电流；Idzj—过流保护动作电流值；Ki—电流互感器变比远后备：其中：I(2)‘dmin—远后备计算点最小两相短路电流；Idzj—过流保护动作电流值；Ki—电流互感器变比2、电缆线路的保护整定（1）电流速断保护：其中：—可靠系数，DL型取，GL型取；Kjx—接线系数，均为1；I(3)dmax—被保护线路末端三相最大短路电流；Ki—速断保护电流互感器变比一般计算公式：按躲过最大设备起动电流加其余设备的额定电流之和计算。注：新站至井下主供电缆回路按被保护线路末端三相最大短路电流的30%～50%计算整定值。（2）电流速断保护灵敏系数校验：其中：—保护安装处最小两相短路电流；Idzj—速断保护动作电流值；Ki—电流互感器变比（3）过电流保护：其中：Kk—可靠系数，取～；Kjx—接线系数，接相上为1，相差上为I‘lm—被保护线路最大计算负荷电流，应实测或用额定值乘以需用系数求得，此时，可靠系数取～,当最大负荷电流难以确定时，可按两倍的电缆安全电流计算，此时，可靠系数取1。Ki—电流互感器变比；Kf—返回系数，取（4）过流保护灵敏系数校验：近后备：其中：I(2)dmin—被保护线路末端(或变压器二次侧)最小两相短路电流；Idzj—过流保护动作电流值；Ki—电流互感器变比五、高防开关电子保护器的整定：1、电子式过流反时限继电保护装置，按变压器额定电流整定。IZ≤Ie继电保护及自动装置配置1.保护及自动装置配置电力系统继电保护及自动装置是指在电网发生故障或异常运行时起控制的自动装置。电力系统中自动装置，用于防止电力系统稳定破坏或事故扩大而造成大面积停电或对重要客户的供电时间中断。继电保护保护配置图6-10是600MW（300MW），500kV发编组单元的保护配置图，保护配置选用DGT-801型数字式发电机变压器保护配置，高压侧为3/2断路器，发电机匝间（横差保护）、主变纵差保护。发电机后备和异常运行保护为对称过负荷（反时限）保护、不对称过负荷（反时限）保护、复合电压过流保护、过电压保护、失磁保护、失步保护、100%定子接地保护转子一点和两点接地保护、低频保护。主变压器后备和异常运行保护为主变阻抗保护，零序电流保护。（按照要求说明主保护、后备保护、异常保护）发电机组安全自动装置的配置（1）备用电源和备用设备自动投入装置。对于发电厂用电系统，由于其故障所引起的严重后果，必须加强厂用电的供电可靠性。但对于厂电来讲，采用环网供电，往往是用电系统的运行及其继电保护装置更加复杂化，反而会造成更严重的事故，因而多采用所谓辐射性的供电网络，为了提高其供电可靠性，往往采用备用电源自动投入装置BZT。发电机准同期并列是发电厂很频繁的日常操作，如果操作错误，导致冲击电流过大，可能使机组的大轴扭曲及引起发电机的绕组线圈变形、撕裂、绝缘损坏，眼中的肺通气并列会造成机组和电网事故，所以电力部门将并网自动化列为电力系统化的一项重要任务。另外，随着计算机技术的发展和电力系统自动化水平的不断提高，对同期设备的可靠性、可操作性等性能也提出了更高的要求。(2)PSS-660型数字式自动准同期装置。PSS-660型数字是自动准同期装置主要实现数目可配置的1~16个对象的线路型同期或机组型自动准同期。PSS-660型适用于各种场合的发电机组或线路并网。（选取不同装置介绍）（3）WBKQ-01B微机型设备电源快速切换装置。早发电厂中，厂用电的完全可靠性直接关系到发电机组、发电厂及至整个电力系统的完全运行。以前厂用电切换基本采用工作电源的辅助接点直接或经低压继电器、延时继电器启动备用电源投入。这种方式未经同步检定，电动机异受冲击。合上备用电源时，母线残压与备用电源之间的相角差接近180度将会对电动机造成过大的冲击。若经过延时母线残压衰减到一定幅值后再投入备用电源，由于断电时间过长，母线电压和电机的转速均下降过大，备用电源合上后，电动机组的自动启动电流很大，母线电压将可能难以恢复，从而对发电厂的锅炉系统的稳定性带来严重的危害。本设计采用南自WBKQ-01B微机型备用电源快速切换装置。该装置是专门为解决厂用电的完全运行而研制的，可避免备用电源电压与母线残压在相角、频率相差过大时合闸而对对点击造成冲击，如市区快速切换的机会，则装置自动转为同期判别残压及长延时的慢速切换，同时在店跌落过程中，可按延时甩去部分非重要负荷，以利用重要辅机的自启动，提高厂用电快切的成功率。WBKQ-01B是在原有WBKQ-01B的基础上改进、完善的新一代备用电源快速切换装置。该装置改进了测频、测相回路，运用32位单片机强大的运算功能，采用软件进行测量，提高了装置在切换暂态过程中测频、测相的准确性和可靠性。该装置采用了先进的软件算法，保证了工作电源或备用电源与母线电源不同频率时的采样、计算的准确性。装置采用免调整理念设计，多用的补偿采用软件进行调整，重要参数采用密码锁管理，大屏幕中文图形化显示，使得用户对厂电源的各种运行参数一目了然。常用电源故障时采用实时测量相角差速度及加速度实现同期判别功能。内置独立的通信、打印机管理单元使得多台置可共享一台打印机，也具有与DCS系统或监控系统通信功能。2.继电保护及自动装置的整定原则比率制动式纵差保护整定原则及取值建议有如下几点：（1）比率制动系数K2（曲线斜率）。K2应按躲过区外三相短路时产生的最大咱太不平衡差流来整定，通常对发电机完全纵差，即K2=~(2)起动电流Iｑ。按躲过正常工况下最大不平衡差流来整定。不平衡差流产生的原因主要是差动保护两侧ＴＡ的变化误差。保护装置中通道回路的调整误差，即Iｑ＝（０.３～０.４）Iｅ（3）拐点电流Ig。Ig的大小，决定保护开始产生制动作用的电流大小，建议按躲过外部故障切除后的暂态过程中产生的最大不平衡差流整定，即Ig=~Ig(4)负序电压U2.解除循环闭锁的负序电压（二次值），即U2=9~12V(5)差动保护灵敏度校验。按有关技术规定，发电机纵差保护的灵敏度必须满足机端两相金属性短路时差动保护的灵敏系数，即Klm≥2其中，灵敏系数Klm为机端两相金属性短路时，短路电流与差动保护动作电流之比值，Klm越大，保护动作越灵敏，可靠性就越高。发电机横差保护发电机横差保护，是发电机定子绕组匝间短路（同分支匝间短路及同相不同分支的匝间短路）线棒开焊的主保护，也能保护定子绕组相间短路，整定原则及取值意见如下：（1）动作电流Ig。在发电机单元横差保护中，有专用的滤过三次谐波的措施。因此，单元件横差保护的动作电流，应按躲过系统内不对称短路或发电机失磁失歩时转子偏心产生的最大不平衡电流，即Ig=（～）Ie式中Ie-发电机二次额定电流。（2）动作延时t1.与转子两点接地保护动作延时相配合。一般取～变压器纵差保护变压器纵差保护，是变压器内部引出线上短路故障的主保护，它能反映变压器内部及出线上的相间短路、变压器内部匝间短路及电流系统侧的单相接地短路故障。另外，只能躲过变压器空充电及外部故障切除后的励磁涌流。（1）整定原则及取值建议：1）比率制动系数K2（曲线斜率），比率制动系数K2整定原则,按躲过变压器出口三项短路时产生的最大暂态不平横差流来整定，即过拐点的斜线通过出口区外故障最大差流对应点的上方，一般取～.2)启动电路Iq。整定原则为能可靠躲过变压器正常运行时的不平衡差流。一般为Iq=（～）Ie3)拐点电流Ig。变压器各侧差动TA的型号及变比不可能相同。因此，各侧TA的暂态特性的差异较大，为躲过区外远处故障或进区故障切除瞬间产生较大不平衡差流的影响，建议拐点电流为Ig=（～）Ie4）二次谐波制动比η。空投变压器时，励磁涌流的大小，三席谐波分量的多少或波形畸变程度，与变压器的容量、结构、所在系统中的位置及合闸角等因素有关。为了使差动保护能可靠的躲过变压器空投时励磁涌流，又能确保变压器内部故障时故障电流波形有畸变（含有二次谐波分量）时，差动保护能可靠动作，应根据别保护变压器的容量、结构和在系统中的位置，整定出适当的二次谐波制动比。一般取～.5）差动速断倍数Is。变压器差动速断动作倍数的整定原则，应按躲过变压器的空投时的励磁涌流或外部短路时最大不平衡差流来整定。而变压器励磁涌流的大小与变压器的容量、结构、所在系统中的位置等均有关，对于大容量的变压器一般为Is=4～6（倍）6)解除TA断线功能差流倍数Iet。差流大于Iet整流值时，解除TA断线判别环节。一般TA断线引起的差流大于最大负荷电流，Iet=～（倍）TA二次回路开路是危险的，特别是大容量变压器TA二次开路，会造成TA绝缘损坏＼保护装置或二次回路着火，还会危及人生安全。因此，建议删掉TA断线判别功能，即Iｅｔ＝０.８～１.３（倍）７）变压器额定电流Iｅ。基准侧差动TA二次电流的计算为Iｅ＝Sｅ/（√３Uｅｊｎａ）式中Sｅ—变压器额定容量：Uｅｊ—基准侧额定相间电压：ｎａ—其准侧差动TA变化　（２）灵敏度校验。变压器差动保护的灵敏度要求为Kｓｅｎ≥２满足灵敏度要求，才能保证区内发生的各类型故障（有各种各样的暂态过程）时保护动作的可能性。２.４发电机反时限对称过负荷保护　发电机反时限对称过负荷保护，是发电机定子是过热保护，主要用于内冷式大型汽轮机发电机。整定原则及取值建议如下：　（１）定时限整定值Iｇ１。按躲过发电机的额定电流来整定，即　　　　Iｇ１＝KｒｅｌIｅ/０.９５式中　Kｒｅｌ－可靠系数取１.０５：Iｅ－发电机额定电流（TA二次值）。　（２）定时限动作延ｔ１通常取6～9s。(3)反时限下限起动电流Is。按与过负荷保护电流相配合整定。Is=（4）反时限下限长延时ts。按照发电机允许过负荷能力曲线上。对应时间为～倍来整定。通常取300～600s。（5）反时限上限电流Iup。按照发电厂高压母线三项短路时发电机提供的短路电流来整定。一般为倍。即Iup=(6)反时限上限动作延时Iup上限动作延时应按与发电厂高压母线出线的纵联保护或距离I段保护动作时限相配合整定。一般取～。（7）散热系数K2.散热系数K2之值一般为1～之间。发电机反时限不对称过负荷保护发电机反时限不对称过负荷保护，适用于大型内冷式汽轮发电机。是发电机的转子的过热保护，也叫转子表层过热保护。整定原则及取值建议如下：（1）定时限整定值I2g1。电流整定值I2g1按发电机长期允许的负序电流I2∞来整定，即I2g1=∞/；式中Krel—可靠系数取：I2∞—发电机长期允许的负序电流。（2）定时限动作延时t11，通常取6～9s。(3)反时限下限起动电流I2s.)反时限下限起动电流I2s，可按定时限动作电流的～倍来整定。即I2s=（～）I2g1（4）反时限下限长延时ts，通常取300～600s。（5）反时限上限电流I2up。上限动作电流I2up，应按发电厂主变高压侧母线发生两相短路时发电机所提供的负序电流的倍来整定。(6)反时限上限动作延时tup，上限动作延时tup应按于发电机高压母线出线纵联保护或距离保护I段的动作延时配合整定。通常取～。（7）热值系数K1及散热系数K2.热值系数K1，按发电机制造厂家提供的转子表层允许负序过负荷能力确定。若无厂家提供的数据，可按发电机的容量取值。对于容量为200～300MW的内冷式汽轮发电机，可取K1=8～10（通常K1=10）。对于容量为300～600MW的汽轮发电机，可取K1=6～8.容量越大，K1的取值应越小。散热系数K2，根据发电机的长期允许负序电流能力来确定。通常K2值不大于.复合电压过流保护发电机的复合电压过流保护主要作为发电机相间短路的后备保护。当发电机作为自并励方式时，过流原件应有电流记忆功能。正定原则及取值建议如下：（1）过流定值Ig。动作电流Ig应按躲过正常运行时发电机的额定电流来整定。即Ig=KrelIg/；式中Krel—可靠系数，取：Ig—发电机额定电流（TA二次值）。（2）低电压定值U1.低电压定值U1，按躲过发电机正常运行时可能出现的最低电压来整定，另外，对于发电机复合电压过电流保护还应考虑强行励磁动作时的电压。通常为U1=（～）Ue；式中Ue—发电机额定电压TA二次值).(3)负序电压U2g。U2g的整定原则，是躲过正常运行时发电机端最大的负序电压。即U2g=（8%～10%）Ue（4）动作延时t11及t12.保护的动作延时t11及t12，应按与相邻原件后备保护的动作时间相配合整定。（5）电流记忆时间t00t0应略大于t12延时。发电机过电压保护保护反映发电机定子电压。其输入电压为机端TV二次相电压（例如UCA），动作后经延时切除发电机。整定原则及取值建议如下：动作电压Ug。对于200MW及以上的汽轮发电机，动作电压Ug为Ug=（～）Ue；式中Ug-发电机额定电压（TA二次值）。（2）动作延时t0动作延时t可取～发电机失磁保护（阻抗原理）正常运行时，若阻抗复平面表示机端测量阻抗，则阻抗的轨迹在第一象限或第四象限（进行运行）内，发电机失磁后，机端测量阻抗的轨迹将沿着等有功阻抗圆进入异步边界圆。整定原则及取值建议如下：（1）系统低电压动作定制值Uh1.按发电机失磁后不破坏系统稳定来整定。通常为Uh1=（～）Uhe；式中Uhe-系统母线额定电压（TV二次值）。（2）机端低电压动作定值Ug1。按照以下两个条件来整定：躲过强行励磁启动电压及不破坏厂用电的安全。一般为Ug1=式中Ue-发电机额定电压（TV二次值）。（3）阻抗圆圆心Xc。Xc一般为负值，当阻抗圆为过坐标原点的下抛圆时，通常取：Xc=（4）阻抗圆半径Xr。当阻抗圆为过坐标原点的下抛圆时，可取：Xr=（5）转子低电压特性曲线系数Kfd。即Kfd=Krel125*Se/(XdΣUfs0*866)式中Krel-可靠系数，取～：Se-发电机二次额定视在功率：Ufs0-发电机空载转子电压。XdΣ=Xd+Xs（标么值）（6）转子低电压初始动作定值Ufdl。一般取发电机空载励磁电压的～倍，即Ufdl=（～）Ufd0（7）发电机反应功率P1，（也称凸极功率）即P1=(1/XqΣ-1/XdΣ)Se；XdΣ=Xd+Xs；XqΣ=Xq+Xs式中Xd，Xq-发电机d轴和q轴的电抗标么值。（8）发电机过功率定值Pg，按发电机过载异步功率定值，一般取～倍的额定功率（二次值），即Pg=（～）Pe式中Pe-发电机二次额定有功功率。（9）动作延时t1、t2。根据汽轮机和水轮机失磁异步运行能力，及失磁时对机组过流，机端电压系统电压的影响而定。发电机基波零序电压式定子接地保护基波零序电压式定子接地保护，保护范围为由机端至机内90%左右的定子绕组单向接地故障。可做小机组的定子接地保护。也可与三次谐波定子接地合用，组成大、中型发电机的100%定子接地保护。整定原则及取值建议如下：（1）动作电压3Uog.在保护装置中，设置有性能良好的三次谐波滤过器，因此，3Uog应按正常运行时TV开口三角绕组或中性点单相TV二次可能出现的最大基波零序电压来整定。当发电机定子引出线不是封闭式母线，而经穿墙套管引自室外时，可取１０～１３Ｖ。当发电机出线为封闭母线时，可取５～１０Ｖ。（２）动作延时．应大于主变高压侧接地短路时后备保护最长动作时间来整定。若简化计算一般取６～９Ｖ．２.１０发电机三次谐波电压式定子接地保护三次谐波电压式定子接地保护范围是：反映发电机中性点向机内２０％左右定子绕组或机端附近定子绕组单相接地故障。与零序基波电压式定子接地保护联合构成１００％的定子接地保护。整定原则及取值建如下：　⑴幅值系数Ｋ１和相位系数K２。幅值及相位系数K１及ｋ２的整定，应在发电机空载定电压下进行自整定。（２）制动系数ｋ３。制动系数ｋ３的整定有两种方法。一种是在发电机小负荷工况下，设置一接地电阻，使３ω保护刚刚动作后，确定并写入K３的值：另一种方法，是在发电机空载额定电压，操作界面键盘，输入K３值．对于汽轮发电机，接地电阻一般选２～５KΩ，Ｋ２一般取０.４～０.８。（３）动作延时ｔ１，即ｔ１＝（６～９）ｓ２.１１发电机注入式转子一点接地　　在ＤＧＴ８０１系列装置中，转自一点接地保护的注入直流电源系装置自产。因此，在发电机运行及不运行时，均可监视发电机励磁回路的对地绝缘。该保护动作灵敏、无死区。整定原则及取值建议如下：（1）动作电阻Rg1及Rg2的整定：1）Rg1为高定值：当转子对地绝缘电阻大幅值降低时，发出信号。Rg1取8～10KΩ较为适宜的。2）Rg2为低定值:动作后用于切机。考虑转子两点接地的危机，Rg2取～1KΩ较为合理。（2）动作时间t1及t2可取6～9s发电机两点接地保护二次电压动作值可按式整定：U2ωg=KrelU2ω2Heδ；式中Krel-可靠系数，取8～10：U2ω2Heδ-发电机额定工况下测的最大的二次谐波负序电压，一般为～.动作延时t，可取～，以防止外部故障暂态过程中保护误动。发电机频率异常保护汽轮机叶片有自己的自振频率。并网运行的发电机，当系统频率异常时，汽轮机叶片可能产生共振，从而使叶片发生疲劳，长久下去可能损坏汽轮机的叶片。发电机频率异常保护，是保护汽轮机安全的。发电机保护的定值清单如下表所示表6-19频率异常保护定值单名称低频保护/高频保护频率积累保护频率动作值（Hz）延时（s）频率积累下限（Hz）频率积累上限（Hz）频率积累时间（s）符号F1、F2、F3t1、t2、t3F11、F12、F13、F14Fh1、Fh2、Fh3、Fh4Σt1、Σt2、Σt3、Σt4定值范围40～60～10040～6040～60～100目前，电力系统中的装机容量越来越多，各系统中的联系也越来越紧密。长期低频或高频运行的可能性几乎等于零。因此，当频率异常保护用于切除发电机时，其各段频率及累计时间，应与低频减载或高周切机装置相配合。各段频率的取值及累计时间，应根据汽轮机制造厂提供的数据乘以可靠系数在进行整定。工程应用时，可根据需要选择为低频、高频、或频率积累保护。应按要求选择保护出口段数。阻抗保护变压器低阻抗保护，主要作为变压器相间短路的后备保护，有时还兼作相邻设备（母线、线路等）相间短路的后备保护。整定原则及取值建议如下：（1）向阻抗ZF及反阻抗ZB的整定。对于发电机变压器的阻抗保护，当阻抗保护的输入电压及电流取自机端时，阻抗圆应整定为具有偏移的方向阻抗圆。此时为ZF=ZT；ZB≈(3～4)ZT式中ZT变压器的二次阻抗。当阻抗保护的输入电压及电流去自主变高压侧时，阻抗圆应整定为过原点的下抛圆。此时为ZF≈0；ZB=（4～5）ZT（2）动作延时t1及t2.阻抗保护的动作延时，应大于相邻线路保护距离I段的动作时间，而小于相邻线路对侧距离Ⅱ段的动作时间。考虑到系统发震荡的影响，t1取、t2取2s是合理的。（3）过电流动作值Ig。按躲过发电机或变压器做大负荷电流来整定，即Ig=（～）Ie式中Ie-发电机或变压器的额定电流。（4）负序电流动作值I２ｇ。按躲过正常运行时最大的不平衡负序电流来整定，即　I２ｇ＝（０.１～０.２）Iｅ对于降压变压器或联变阻抗保护的整定应参照有关的规程的规定。２.１５变压器零序电流保护变压器零序电流保护，反映变压器Ｙ０侧零序电流的大小，是变压器接地保护的后备保护，也兼作相邻设备接地短路的后备保护。保护的接入电流可取变压器中性点TA二次电流或引出端二次零序电流或由TA二次三相电流进行自产。当零序电流大于整定值时，经延时作用于信号或出口。整定原则及取值建议如下：（１）零序I段的整定。动作电流３Iｏｇｌ应按照相邻线路首段接地故障时变压器提供的零序电流来整定，且考虑与相邻接地保护的I段相配合。动作延时ｔ１１应与相邻线路接地I段保护最长动作延时相配合，即ｔ１１＝ｔ＇１＋Δｔ式中ｔ＇１－相邻线路各接地保护I段的最长动作时间：Δｔ－时间级差，取０.３～０.５ｓ。　　　动作延时为ｔ１２＝ｔ１＋Δｔ另外，要求ｔ１２不大于２ｓ。（２）零序Ⅱ的整定。零序过流Ⅱ段的动作电流３Iｏｇ２，应按照相邻线路下一级线路接地故障时变压器提供的零序电流来整定，且与相邻接地保护的后备段相配合。动作延时ｔ２１应与相邻线路接地保护Ⅱ段的动作延时相配合。即　　ｔ２１＝ｔ＇２＋Δｔ式中ｔ＇２－相邻线路接地保护Ⅱ段动作延时。２.１６低电压启动的过电流保护　　　（１）动作电流的整定原则按变压器额定电流整定，即Iｄｚ＝KｋIｅ/Kｆ式中Kｋ－可靠系数，取１.２：Iｅ－变压器额定电流（TA二次值）。　　　（２）灵敏度校验：按变压器低压母线故障时的最小短路电流二次值校验要求灵敏度大于２。　　　（３）动作电压整定原则：按躲过正常运行时母线最低工作电压整定，根据经验可取　　　　　Uｄｚ＝０.７Ｕｅ式中Ｕｅ－变压器额定电压（TV二次值）。（４）电压灵敏度校验：按后备保护范围末端三相段路时，保护安装处的最大电压要求大于２。３继电保护及自动装置的整定计算３.１相关参数计算３.１.１相关阻抗（只考虑电抗，用X表示）参数计算　（１）正序阻抗＼零序阻抗计算结果见表６－２０表６－２０　　　　　　　　　　　正序电抗值计算结果表名称符号电抗编号基础参数标么值发电机１G１X1G1ＰＧＮ＝６００ＭＷCosφ=,Χ＂Χ＂d=X*1G1＝发电机２Ｇ２X1G2ＰＧＮ＝６００ＭＷCosφ=；Χ＂d=X*1G2＝变压器１Ｔ１X1T1STN=800MW；UK=10%X*1T1＝变压器２Ｔ２X1T2STN=800MW；UK=10%X*1T2＝线路１Ｌ１X1L1，Ω/km,单回线X*1l1＝线路２Ｌ２X1L2,Ω/km单回线X*1l2＝线路３Ｌ３X1L3600km，Ω/km单回线X*1l3＝系统１Ｓ１X1S1S1max＝5000MVA；S1min＝4000MVAX*＝；X*＝系统２Ｓ２X1S2S2max＝4000MVA；S2min＝3000MVAX*＝；X*＝系统３Ｓ３X1S3S3max＝2500MVA；S3min＝2000MVAX*＝；X*＝表6-21零序电阻抗值的计算结果表STN名称符号电抗编号基础参数标么值发电机１G１X1G1PGN＝600MW；cosφ＝，X″d＝X*0G1＝发电机２Ｇ２X1G2PGN＝600MW；cosφ＝，X″d＝X*0G2＝变压器１Ｔ１X0T1STN＝800MW；UK＝10%X*0T1＝变压器２Ｔ２X0T2STN＝800MW；UK＝10%X*0T2＝线路１Ｌ１X0L1,Ω/km单回线X*0L1＝线路２Ｌ２X0L2,Ω/km双回线X*0L2＝线路３Ｌ３X0L3400km,Ω/km单回线X*0L3＝系统１Ｓ１X0S1S1max＝5000MVAS1min＝4000MVAX*＝X*＝系统２Ｓ２X0S2S1max＝4000MVAS1min＝3000MVAX*＝X*＝系统３Ｓ３X0S3S1max＝2500MVAS1min＝2000MVAX*＝X*＝(3)画出K1点故障时各序阻抗的简化图，如图6-11所示。1）系统最大方式下的正序阻抗：X*1ls∑min=（X*1L1+X*1s1min）∕∕（X*1L2+X*1s2min）∕∕（X*1L3+X*1s3min）=（+）cosφ）=600*1000/(√3*20*=19245(A),电流互感器变比取为nTA1=2000/5=4000,发电机二次侧额定电流为Ie=IGN/nTA1=19245/4000=(A)（2）变压器各主要参数：额定功率：Se=800MVA;额定电压;UTN=20KV:额定电流为Ie=ITNSe/(√3UTN)=800*1000/(√3*20)=23094(A)；电流互感器变化(低压侧)为Nta2=25000/5=5000:变压器二次侧额定电流为Ie=IGN/nTA2=23094/5000=(A).继电保护正定计算结果整个保护的整定计算结果见表6-23～表6-24.表6-23发电机纵差保护整定值名称制动系数起动电流（A）拐点电流（A）负序电流（A）速断倍数（*Iｅ）额定电流（Ａ）代号K２Iｏｐ。０Iｒｅｓ。０Ｕ２.０ｐＩｓＩｅ整定值０.２８６０.９６２４.３３６６４.８１表６－２４　　　　　　　发电机单元件横差保护整定结果表名称动作电流（A）动作时间（ｓ名称动作电流（A）动作时间（ｓ代号Iｇｔ１整定范围１.４４３０.８表６－２５　　　　　　变压器二次谐波制动式差动保护定值单名称制动系数谐波制动比起动电流（A）拐点电流（A）速断倍数（*Iｅ）额定电流（A）代号KｚηIｑIｇIｓIｅ整值范围０.４０.１５１.８４８２.７７２５４.６２表６－２６　　反时限对称过负荷保护定值单名称定时限定值反时限定值额定电流（A）动作电流（Ａ）延时（ｓ）下限电流（A）下限长延时ｓ上限电流（Ａ）上限时间（ｓ）热值系数散热系数代号I２ｇｌｔ１１Ｉ２ｓｔｓI２ｕｐｔｕｐＫ１Ｋ２Ｉｅ（ＩＮ）整定范围５.２３８５.５３５００２.９２０.４１.１１４.８１表６－２７　　　反时限不对称过负荷保护定值单名称定时限定值反时限定值额定电流（A）动作电流（Ａ）延时（ｓ）下限电流（A）下限长延时ｓ上限电流（Ａ）上限时间（ｓ）热值系数散热系数代号Iｇｌｔ１１ＩｓｔｓIｕｐｔｕｐＫ１Ｋ２Ｉｅ（ＩＮ）整定范围０.４４２８０.４８６４５０２.６６０.４０.７０.０１４.８１表６－２８　　　复合电压闭锁过电流保护定值单名称过电流（A）低电压（V）负序电压（V）代号IgU1U2g整定范围709表6-29发电机过电流保护定值单名称动作电压（V）动作时间（s）代号Uｇｔ整定范围１３００.４表６－３０　　阻抗型失磁保护整定单名称系统低电压（V）极端低电压（V）组抗圆园心（负值）（Ω）阻抗圆半径（Ω）转子低电压特性曲线系数转子低电压初始动作值（V）过功率（W）动作延时（s）代号Uｈ１Uｇ１－XCXｒXｆｄＶｆｄ１Ｐｇｔ１ｔ２ｔ３ｔ４ｔ５整定范围9080452表６－３１　　３U０定子接地保护定值单名称动作电压（V）动作时间（s）代号３Uｏｇｔ整定范围１０8表６－３２　　转子一点接地保护定值单名称及代号动作电阻Rｇ１（kΩ）动作电阻Rｇ2（kΩ）动作时间ｔ１（s）动作时间ｔ２（s）整定范围968表６－３３　　转子两点接地保护的定值单名称及符号二次谐波电压定值U２ωｇ（V）动作时间t（s）正定范围8表６－３４　　阻抗保护定值单名称正向阻（Ω）反向阻抗（Ω）过电流（A）负序电流（A）I段延时（s）II段延时（s）符号ZＦZＢＩｇＩ２ｇｔ１ｔ２正定范围2３.１９ＰＡＳＳ－６６０数字式准同期装置整定计算　　　ＰＡＳＳ－６６０数字式准同期装置由于最多支持１６个同期对象，所以系统共有１６组定值，分别对应于每个同期对象，但系统定值只有一组。如果相应的对象选择成功，则系统会自动的把改组对象的定值调入到内存中。另外，虽然每组同期对象都有默认的定值，但是为了安全，各组的定值只有固定化以后，才能够进行同期操作，否则系统会拒绝同期合闸的。该模件定值如表６－３５所示表６－３５　　　　　　　ＰＡＳＳ－６６０数字式自动准同期装置定值单序号定值名称输入方式定值范围默认值简要说明１控制字十六进制0×0000～0×FFFF0×0007２合闸脉冲前时间（s）十进制～只需考虑装备以外环节（主要是断路器动作时间）的延时。装置内部延时已由装置补偿３同期复归时间（s）十进制～300超过此时间同期不上，报超时，并退出同期捕捉过程４合闸输出脉宽（s）十进制～同期合闸输出接点闭合时间５同频调频脉宽（s0十进制～同频不同相时增速脉冲宽度６固有相角差（°）十进制～+0固有转角，系统待并侧电压整定为正，滞后为负７允许环并合闸角（°）十进制0～仅在自动识别为环网并列时使用８允许压差高限（V）十进制～+这是折算到100V电压的值。相当于额定电压的百分数。９允许压差低限（V）十进制～+１０允许频差高限（Hz）十进制～+１１允许频差低限十进制～+１２调速周期（s）十进制～推荐值5１３调速比例因子十进制1～20040推荐值40～50１４调速积分因子十进制1～2000推荐值0１５调速微分因子十进制1～2000推荐值0１６调频脉冲最大宽度（s）十进制0．000～0推荐值为0时，调压脉站宽度由装置自动计算，脉冲宽度范围限定为～2１７调频脉冲最小宽度（s）十进制0．000～0１８调压周期（s）十进制～推荐值2１９调压比例因子十进制1～20020推荐值20～30２０,调压脉冲最大宽度（s）十进制0．000～0推荐值为0时，调压脉冲宽度由装置自动计算２１调压脉冲最小宽度（s）十进制0．000～0３.２０ＷＢＫＱ－０１Ｂ微机型备用电源快速切换装置整定计算ＷＢＫＱ－０１Ｂ微机型各用电源快速切换装置的整定计算结果见表６－３６表６－３６　　　　　　ＷＢＫＱ－０１Ｂ微机型备用电源快速切换装置的定值定值组定值名称范围级差推荐值１.手动并联切换定值母线与目标电源电压差（%）～105母线与目标电源频率差（Hz）～母线与目标电源相角差（°）～2015并联切换时采用□自动□半自动手动并联切换模块投退□退出□投入２.手动串联切换定值快速切换功能投退□退出□投入同期判别切换功能投退□退出□投入残压切换功能投退□退出□投入长延时切换功能投退□退出□投入手动串联切换模块投退□退出□投入３.事故切换方式选择切换方式□同时□串联串联快速切换功能投退□退出□投入投入同期判别切换功能投退□退出□投入投入残压切换功能投退□退出□投入投入长延时切换功能投退□退出□投入投入事故切换模块投退□退出□投入投入４.母线低电压启动切换方式选择母线低电压起动定值（%）20～8070母线低电压起动延时（s）～21切换方式□同时□串联串联快速切换功能投退□退出□投入投入同期判别切换功能投退□退出□投入投入残压切换功能投退□退出□投入投入长延时切换功能投退□退出□投入投入母线低电压起动切换模块投退□退出□投入投入５.工作电源开关跳闸启动切换方式选择切换方式□同时□串联串联快速切换功能投退□退出□投入投入同期判别切换功能投退□退出□投入投入残压切换功能投退□退出□投入投入长延时切换功能投退□退出□投入投入工作电源开关偷跳起动切换模块投退□退出□投入投入６.快速切换定值母线与目标电源频率差（Hz）～53母线与目标电源相角差（°）～6030同时切换合备用延时（s）～７.同期切换定值母线与目标电源频率差5～1510８.残压切换定值残压定值（%）20～5030９.长延时切换定值长延时定值（s）2～103１０.开关固有时间工作低压侧开关固有合闸时间（s）0～备用低压侧开关固有合闸时间（s）0～备用高压侧开关固有合闸时间（s）0～备用电源高压侧开关状态□热态□冷态１１.低电压减载定值低压减载I段电压定值（%）70～80低压减载I段延时定值（s）1～10低压减载I段功能投退□退出□投入低压减载II段电压定值（%）40～70低压减载II段延时定值（s）5～20低压减载II段功能投退□退出□投入１２.去耦合定值去耦合延时（s）～去耦合投退□退出□投入采用同时切换时投入１３.备用分支保护定值备用分支速断定值（A）～100备用分支速断延时定值（s）0～1备用分支过流定值（A）～100备用分支过流延时定值（s）0～60备用分支速断有效时间定值（s）0～10备用分支速断投退□退出□投入备用分支过流投退□退出□投入１４.目标电源低压定值目标电源低压定值（%）70～9080目标电源低压延时（s）～目标电源低压投退□退出□投入１５.相位校验定值工作电源电压超前母线Uab相角（°）0～360备用电源电压超前母线Uab相角（°）0～360１６.工作分支TA及备用分支TA设定工作分支TA有流定值（A）～1015%负荷电流备用分支TA有流定值（A）～1015%负荷电流有无工作分支TA□无□有有无备用分支TA□无□有17.母线TA断线判别母线TA断线判别投退□退出□投入投入18.打印机参数设定打印起动前周波数（周）0～50110打印起动后周波数（周）0～200150自动打印功能投退□退出□投入退出19.通信参数装置通信地址1～2541装置通信波特率9600bit/s/19200bit/s10kV线路保护整定计算问题及解决办法10kV配电线路结构复杂，有的是用户专线，只接一两个用户，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；有的线路短到几十米，有的线路长到几十千米；有的线路上配电变压器容量很小，最大不超过100kVA，有的线路上却达几千千伏安的变压器；有的线路上设有开关站或用户变电站，还有多座并网小水电站等。有的线路属于最末级保护。陕西省镇安电网中运行的35kV变电站共有7座，主变压器10台，总容量MVA；35kV线路8条，总长度135km；10kV线路36条，总长度1240km；并网的小水电站41座（21条上网线路），总装机容量17020kW。　　110kV线路的具体问题　　对于输电线路而言，一般无T接负荷，至多T接一、两个集中负荷。因此，利用规范的保护整定计算方法，各种情况都能够计算，一般均满足要求。但对于10kV配电线路，由于以上所述的特点，在设计、整定、运行中会碰到一些具体问题，整定计算时需做一些具体的、特殊的考虑，以满足保护的要求。　　2保护整定应考虑系统运行方式　　按《城市电力网规划设计导则》，为了取得合理的经济效益，城网各级电压的短路容量应该从网络的设计、电压等级、变压器的容量、阻抗的选择、运行方式等方面进行控制，使各级电压下断路器的开断电流以及设备的动热稳定电流得到配合，该导则推荐10kV短路电流Ik≤16kA。　　系统最大运行方式，流过保护装置短路电流最大的运行方式（由系统阻抗最小的电源供电）。　　系统最小运行方式，流过保护装置短路电流最小的运行方式（由系统阻抗最大的电源供电）。　　在无110kV系统阻抗资料的情况时，由于3～35kV系统容量与110kV系统比较，相对较小，其各元件阻抗相对较大，则可近似认为110kV系统容量为无穷大，对实际计算结果没有多大影响。　　选取基准容量Sjz=100MVA，10kV基准电压Ujz=，10kV基准电流Ijz=kA，10kV基准阻抗Zjz=Ω。　　3整定计算　　10kV配电线路的保护，一般采用瞬时电流速断（Ⅰ段）、定时限过电流（III段）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、电流电压速断、电压闭锁过电流、电压闭锁方向过电流等。现针对一般保护配置进行分析。　　瞬时电流速断保护　　由于10kV线路一般为多级保护的最末级，或最末级用户变电站保护的上一级保护。所以，在整定计算中，定值计算偏重灵敏性，对有用户变电站的线路，选择性靠重合闸来纠正。分为两种类型进行整定计算。　　放射状类型：按躲过本线路末端（主要考虑主干线）最大三相短路电流整定。时限整定为0s（保护装置只有固有动作时间无人为延时）。　　专线类型：按躲过线路上配电变压器低压侧出口最大三相短路电流整定。时限整定为0s（保护装置只有固有动作时间无人为延时）。　　特殊问题的解决如下　　当线路很短时，最小方式时无保护区；或下一级为重要的用户变电站时，可将速断保护改为限时电流速断保护。动作电流与下级电流速断保护配合（即取倍的下级保护最大速断值），动作时限较下级电流速断大一个时间级差，此种情况在城区较常见，在新建变电站或改造变电站时，建议保护配置采用微机保护，这样改变保护方式就非常容易。在无法采用其它保护的情况下，可依靠重合闸来保证选择性。　　当线路较长且较，线路上用户较少，可采用躲过线路末端最大三相短路电流整定。此种情况一般能同时保证选择性与灵敏性，按放射状类型整定。　　对于多条线路重叠故障，引起主变压器断路器越级跳闸时，按常规，在继电保护整定计算中是不考虑重叠故障的，但可采用加装瞬时电流速断保护，一般可整定于0s动作，使线路故障在尽可能短的时限内切除；在上下级保护时限配合可能的情况下，适当调整10kV线路过电流保护与主变压器过电流保护的时限级差，以使主变压器过电流保护有足够的返回时间。　　对于10kV开关站进线保护，其速断保护按所有出现的最大一台变压器速断保护相配合（带延时）。　　双侧电源线路的方向电流速断保护定值，应按躲过本线路末端最大三相短路电流整定；无方向的电流速断保护定值应按躲过本线路两侧母线最大三相短路电流整定。对双回线路，应以单回运行作为计算的运行方式；对环网线路，应以开环方式作为计算的运行方式。　　单侧电源线路的电流速断保护定值，按双侧电源线路的方向电流速断保护的方法整定。　　对于接入供电变压器的终端线路（含T接供电变压器或供电线路），如变压器装有差动保护，线路电流速断保护定值，允许按躲过变压器低压侧母线三相最大短路电流整定。如变压器以电流速断作为主保护，则线路电流速断保护应与变压器电流速断保护配合整定。　　灵敏度校验（保护性能分析）。按最大运行方式下，线路最大保护范围不应小于线路全长的50%。按最小运行方式下，线路最小保护范围不应小于线路全长的15%～20%。瞬时电流速断保护虽能迅速切除短路故障，但不能保护线路全长。　　定时限过电流保护　　按躲过本线路最大负荷电流整定。时限整定为（微机保护），按阶梯型原则整定。　　特殊问题的解决如下。　　当线路较长，过电流保护灵敏度不够时（如20km以上线路），可采用复压闭锁过流或低压闭锁过流保护，此时负序电压取（Ue为额定电压），低电压取～，动作电流按正常最大负荷电流整定，只考虑可靠系数及返回系数。当保护无法改动时，应在该线路适当处加装柱上断路器或跌落式熔断器，作为后一段线路的主保护，其额定电流按后面一段线路的最大负荷电流选取。　　最终解决办法是调整网络结构，使10kV线路供电半径符合规程要求。　　当过电流保护，灵敏度不够时（如变压器为5～10kVA或线路极长），由于每台变压器高压侧均有跌落式熔断器，因此可不予考虑。　　当过电流定值偏大，甚至大于瞬时电流速断定值时，而导致保护灵敏度不够时，可考虑保证倍的灵敏度（近后备）整定。　　对于时限级差配合无法满足整定要求时，因10kV线路保护处于系统多级保护的最末端，而上级后备保护动作时限限制在一定数值范围内，可能会出现时限逐级配合后无法满足要求时，对于只有一台主变压器的变电站，可采用主变压器高压侧过电流保护相同的动作时限，使主变压器10kV断路器动作时间增加s，有利于该断路器与10kV线路保护的配合。与逐级配合整定相比，对用户的停电影响相同，在实际中也是允许的。　　对于上网小水电10kV线路,应躲过小水电输送的最大三相短路电流,按双侧电源线路考虑，采用方向过电流保护。　　4三相一次重合闸　　10kV配电线路一般采用后加速的三相一次重合闸，由于安装于末级保护上，所以不需要与其他保护配合。考虑的主要是重合闸的重合成功率，以使用户负荷尽量少影响。根据有关统计分析，架空线路的瞬时性故障次数，约占故障次数的70%左右，重合闸的成功率约50%～70%。　　因而重合闸对电力系统供电可靠性起了很大的作用。　　重合闸整定时间,应等于线路对有足够灵敏系数的延时段保护的动作时间，加上故障点足够断电去游离时间和裕度时间，再减去断路器合闸固有时间。　　单侧电源线路的三相重合闸时间除应大于故障点断电去游离时间外，还应大于断路器及操作机构,复归原状准备好再次动作的时间。单侧电源线路的三相一次重合闸动作时间不宜小于1s。　　双侧电源线