大型发电机变压器组继电保护整定计算
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摘要 ..................................................................................................错误!未定义书签。Abstract .............................................................................................错误!未定义书签。1绪论 (1)
1.1研究背景 (1)
1.2发变组保护现状 (1)
1.3研究的主要容 (2)
2发变组保护的基本原理与方案设计 (4)
2.1发电机保护原理 (4)
2.1.1发电机差动保护 (4)
2.1.2发电机定子接地保护 (5)
2.1.3发电机失磁保护 (6)
2.1.4发电机匝间保护 (8)
2.2变压器保护原理 (9)
2.2.1变压器差动保护的问题分析 (9)
2.2.2复合电压过流保护 (10)
2.2.4变压器接地故障后备保护 (12)
2.3发变组保护方案的设计 (13)
2.3.1 原始数据 (13)
2.3.2发变组的保护配置分析 (14)
2.3.3发变组的保护配置方案 (15)
3 发变组保护的整定计算 (18)
3.1 计算短路电流 (18)
3.2 发电机保护整定计算 (20)
3.2.1发电机差动保护 (20)
3.2.2 发电机匝间保护 (21)
3.2.3复合电压过流保护 (22)
3.3 主变保护整定计算 (26)
3.3.1主变差动保护 (26)
3.3.2复合电压过流保护 (28)
3.3.3主变接地保护 (29)
3.4发变组保护定值单 (31)
结论 (36)
参考文献 (37)
致 (38)
1绪论
1.1研究背景
我国电力工业的发展建设已进入到大电网、大机组、超高压输电阶段。随着三峡工程的竣工，将形成全国联网的局面，这就对电力系统的运行和保护提出了更高的要求。
对发电机来说为了满足大电网对机组容量规模经济的要求，其单机容量在逐渐增大。一方面单机容量的增加机组造价提高，机组容量占电网总容量的比重加大，一旦发生事故对国民经济造成的直接和间接损失十分巨大；另一方面大机组材料利用率的提高，新的工艺结构、新的冷却和励磁方式等的应用，提高了大型机组的运行效率同时也给继电保护带来了困难。[3][4]因此机组安全的重要性，对机组保护装置的选择性，快速性，可靠性，灵敏性提出了更高的要求。
由于大型发变组存在以上一些故障及不正常运行方式，一旦发生故障时，不能迅速切除或隔离故障点，将对机组产生极大的危害，造成巨额的经济损失。因此大型机组继电保护的原理和应用研究对于当前电力工业的迅速发展来说相当重要，针对上述故障，本文对大型发电机变压器组进行整定计算并对其保护配置进行分析设计。
1.2发变组保护现状
最早的装置是熔断器。以后出现了作用于断路器的电磁型继电保护装置、电子型静态继电器以至应用计算机的数字式继电保护。随着电子技术、计算机技术、通信技术的飞速发展，人工智能技术等相继在继电保护领域得到应用，继电保护的发展经历了机电型、整流型、晶体管型和集成电路型几个阶段后，现在发展到了微机保护阶段。
目前，不同原理、不同机型的微机线路和主设备保护各具特色，为电力系统提供了一批新一代性能优良、功能齐全、工作可靠的继电保护装置，我国继电保护目前处于微机时代，发展趋势向计算机化，网络化，智能化，保护、控制、测量和数据通信一体化发展。随着计算机技术的飞速发展及计算机在电力系统继电保护领域中的普遍应用，新的控制原理和方法被不断应用于计算机继电保护中，以期取得更好的效果，从而使微机继电保护的研究向更高的层次发展，出现了一些引入注目的新趋势。目前主要有以下一些研究方向：(1）自适应控制技术在继电保护中的应用自适应继电保护的概念始于20世纪80年代，它可定义为能根据电力系统运行方式和故障状态的变化而实时改变保护性能、特性或定值的新型继电保护。
(2）人工神经网络在继电保护中的应用进入20世纪90年代以来，人工智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等在电力系统各个领域都得到了应用，电力系统保护领域的一些研究工作也转向人工智能的研究。专家系统、人工神经网络(ANN)和模糊控制理论逐步应用于电力系统继电保护中，为继电保护的发展注入了活力。
(3）发电厂综合自动化技术
现代计算机技术、通信技术和网络技术为改变变电站目前监视、控制、保护和计量装置及系统分割的状态提供了优化组合和系统集成的技术基础。高压、超高压变电站正面临着一场技术创新。继电保护和综合自动化的紧密结合已成为可能，它表现在集成与资源共享、远方控制与信息共享。[5]以远方终端单元(RTU)、微机保护装置为核心，将发电厂的控制、信号、测量、计费等回路纳入计算机系统，取代传统的控制保护屏，能够降低变电所的占地面积和设备投资，提高二次系统的可靠性。随着微机性能价格比的不断提高，现代通信技术的迅速发展，以及标准化规约的陆续推出，变电站综合自动化成了热门话题。
从国外机组保护发展的趋势来看，具有保护功能双重化的趋势，在应用DSP。技术的基础上，单个装置的功能集成也来越高，“Dual two out of two"概念即为代表，每个保护对象配置两套保护系统，每套保护系统单独可以出口，每套保护系统配置两个子系统，两个子系统与门出口，这种配置方案彻底解决了机组保护拒动和误动的矛盾。[6] 由于继电保护大量采用了数字技术，继电保护技术得到了巨大的发展，为电力系统的安全运行提供了保障。最新硬件技术的发展，尤其是DSP技术的采用，为彻底改变机组保护正确动作率长期偏低的现状提供了契机，2002年初国家电力公司颁发了《反措实施细则》，正是应因数字技术的发展及电力系统的需要。结合《反措实施细则》和双重化概念，认真分析机组保护的双重化配置方案。对于机组保护来讲，发电机差动保护只能保护发电机部相间故障，其他发电机部故障如定子接地、转子接地、匝间故障，异常运行故障如定子过负荷、转子表层过负荷、失磁、失步、低频、逆功率、过电压过励磁、误上电等差动保护不能反应，因此这些保护不能认为是后备保护，传统方案这些保护只配置一套，而机组大部分故障均为异常运行故障，安全性不能满足反措要求，因此需强化发电机异常运行故障保护，需要双重化配置。
对于机组保护来讲，真正的后备保护，只有主变零序电流电压保护和发电机、变压器复合电压过流保护。当发变组发生部故障时，差动保护(定值一般为0．3倍的额定电流)不能动作，这些保护更不能反应，比如复合电压过流保护，分析清华大学的发电机变压器部故障仿真计算结果，主变、发电机大部分部轻微故障由于电压不能下降，复压电压过流保护存在灵敏度不够的问题，因此后备保护主要是作为区外故障的后备，可以适当简化。[7][8]后备保护配置方案应为：主变侧配置零序电流电压保护和复合电压过流保护，发电机侧配置复合电压过流保护保护即满足要求，当电流、电压型保护灵敏度不能满足要求或者根据系统各保护之间的配合需要，采用低阻抗后备保护。机组保护功能很多，回路复杂，采用先进的数字技术，把众多的继电器功能集成，完成双主双后配置，是一个因繁化简的工作，是必然的趋势。
1.3研究的主要容
本文通过广泛的阅读资料，了解目前国外大型发变组保护的主要配置，并结合国外大型机组，尤其是600MW机组的发变组保护运行过程中存在的问题，对大型发变组保护的
原理进行分析。
通过对发变组保护原理的分析，并结合目前超临界火力发电机组保护配置情况，先对发变组进行保护配置选型，然后进行发变组保护双重化分析，最后完成大型发电机组的保护配置。
并以600MW机组为例计算短路电流；发电机保护整定计算（发电机差动保护，发电机匝间保护，复合电压过流保护）；主变保护整定计算（主变差动保护，复合电压过流保护）并完成大型发电机变压器组的整定计算。
2发变组保护的基本原理与方案设计
大型发电机和变压器一次设备有了很大发展，为其所配置的继电保护也要相应改变，既不能完全照搬小型机组的设计，也不能盲目复杂化，而是要根据简单实用的原则，配置完善的保护种类。面前各设计单位设计的保护配置基本相同，但在具体实施和个别保护的选择上略有不同，因此本节根据现状，对一些具体的保护进行了说明。
2.1发电机保护原理
2.1.1发电机差动保护
发电机定子绕组相间短路是最严重的故障，会产生很大的短路电流，故障点的电弧会使绕组绝缘烧坏，甚至可能引起火灾。[3]因此，要求装设差动保护作为发电机定子绕组相间故障的主保护，瞬时动作于停机。比例制动式纵差保护的动作电流不是固定不变的，它随短路电流的增大而增大，既保证外部短路不误动，同时对于部短路又有较高的灵敏度。比率差动动作特性如图
图 2-1 比率差动动作特性
d I 为差动电流，r I 为制动电流，cdqd I 为差动电流起动定值，cdsd I 为差动电流速断定值，
e I 为发电机额定电流。
(1)比较发电机机端和中性点电流的相位和幅值来判断故障。
1)当正常运行或区外故障时，1I 和2I 大小相同，方向相同，保护计算出的差流：
120d I I I =-=；制动电流()12/2z I I I I =-= (有些保护将两侧电流的最大值作为制动电流)
2)当区故障时，1I 和2I 反方向动作电流12d I I I =-=全部故障电流，与1I 和2I 的绝对值之和成正比，制动电流z I 与1I 和2I 的绝对值之差成正比
3)实际上，当外部短路时，继电器的差动电流并不为零，外部短路时短路电流很大，特别是暂态过程含有大量的非周期性分量电流，使互感器的励磁电流急剧增大而呈饱和状态，这时就很难保证两侧互感器传变特性的一致，从而产生不平衡电流。
(2)为了能保证外部故障时保护不动作，特采用比率制动式差动元件，使保护的动作电流随制动电流而变，当外部短路电流越大，继电器的动作电流也变大，保证外部故障时，继电器处于可靠的制动状态。整定合适的制动系数能保证区外故障可靠不动；区故障灵敏动作。如图2-1中，采用双斜率的动作特性曲线，斜率1较低，是为了考虑部短路时有足够的灵敏度，斜率2较大，是由于区外故障产生的巨大穿越电流将使两侧CT 饱和程度不一样，并产生很大差流，增大斜率来提高其制动能力，以防外部短路时误动。
(3) 差动保护定值整定中应注意的问题
1)斜率1应大于最大正常负荷电流下CT 误差产生的不平衡电流，一般取20％。
2)拐点1是斜率1的结束点，应大于发电机最大正常运行电流。为使区故障获得较高的灵敏度，希望制动电流在2.0倍的发电机额定电流以时，动作特性斜率不宜过大。在2个拐点之间采用更接近TA 的饱和特性的平滑函数曲线进行连接。
3)拐点2是过渡区的终点和斜率2的起点，应设置为使任一保护用CT 开始饱和时的电流值。若保护用CT 选为5P20，其饱和电流值很大，而发电机最大外部短路电流在6倍额定电流之，一般取拐点6倍发电机额定电流。
4)斜率2应保证在严重外部故障时(由于CT 饱和导致产生不平衡电流)继电器可靠不动作，可依据.max res erl ap cc er K K K K K （2-1）
rel K 可靠系数，取1．5；
ap K 为非周期分量系数，一般为1.5—2.0；
cc K 为互感器的同型系数，两侧TA 型号相同时取0.5，两侧TA 型号不同时取1.O ；
er K 为互感器的幅值误差系数，取0.1。
根据公式(2-1)，一般取.max res K =0.1—0.3，可确保在最大外部短路时差动保护不误动。但考虑到电流互感器的饱和或其暂态特性畸变的影响，为安全计，宜适当提高制动系数值。
2.1.2发电机定子接地保护
由于发电机的外壳是接地的，因此定子绕组因绝缘破坏而引起的单相接地就比较普遍。当发电机定子绕组发生单相接地时，有电容电流流过故障点，电容电流的大小取决于定子绕组的接地电容电流和与发电机有电联系的电网接地电容电流。当接地电容电流较大且产生电弧时，将使绝缘绕组和定子铁芯烧坏。因此，规程规定：当接地电流等于或大于5A 时，接地保护应动作于跳闸；当接地电流小于5A 时动作于信号。[9][10]
（1）保护实现原理
根据定子接地过程中发电机基波零序电压和三次谐波分量特点，由如下两部分构成100％定子接地保护：反应发电机中性点基波零序电压的过电压保护，它保护机端至中性点的90％围，动作于停机；采用三次谐波电压原理构成的保护靠近中性点部分，它动作于发信。
1）反应基波零序电压发电机定子接地保护
绕组单相接地故障时，基波零序电压分布：
例如：当发电机c 相绕组离中性点a 处接地时，则此时，机端三相电压分别为：
a a c
b b
c c
c c U E aE U E aE U E aE =-??=-??=-? （2-2） 机端零序电压()0/3a b c c U U U U aE =++=-
结论：发电机绕组单相定子接地故障时产生的零序电压与故障点位置有关，当a=l ，机发电机机端故障时产生的零序电压最大；当a=O 即中性点处故障时，产生的零序电压最低。[11]所以，可用一个反应基波零序电压的过电压元件作为定子接地保护，又由于它有死区，故还需有其它元件作为补充。
2)由三次谐波电压原理构成的三次谐波接地保护：
由于发电机转子气隙磁通密度分布不可能完全呈正弦形，所以在发电机绕组的感应电势中，除基波分量外，还含有三次谐波。正常运行方式下，接有消弧线圈的发电机机端三次谐波电压33s U aE =，比中性点的三次谐波电压33(1)n U a E =-更小些。当发电机发生接地故障时，设接地点发生在距中性点a 处。
a.发电机正常运行时，33s U E <
b.中性点故障时，33s U E = 30n U =
c.故障点在0-50％时，33s U E >
d.故障点在50-100％时，33s U E <
根据三次谐波电压分布的特点，可以用一个滤波比很高的反应机端和中性点三次谐波分量的电压差动元件来作为靠近中性点那部分绕组保护。
2.1.3发电机失磁保护
同步发电机励磁回路由于灭磁开关误跳、转子回路开路、短路及可控硅励磁回路可控硅失控等原因，发电机可能部分或全部失磁。
(1)发电机失磁运行的危害
1)失磁后，发电机从系统吸收大量的无功功率，对于无功储备不足的系统。
来说，将产生严重的无功短缺，引起系统电压下降，甚至可能因电压崩溃而使系 统瓦解。
2)同步发电机变为异步运行，存在着大小交变的反应功率，定子绕组中的
电流大小不断交变，这将引起危及发电机安全的机械力矩，将引起转子过热和机 组振动。
（2）失磁运行工况
1）失磁后，发电机进入异步运行状态，送出有功功率将比失磁前少。
2）失磁后，发电机将从系统吸收无功功率。
3）由于从系统吸收无功功率，对无功储备不足的系统来说，将引起系统电压下降。
4）机端测量阻抗将由第一象限转到第四象限。发电机正常运行时机端测量阻抗位于等有功阻抗园的A 点，当发电机失磁后，测量阻抗先进入静稳边界园的C 点，静稳破坏发电机进入异步运行时，测量阻抗进入异步边界园的D 点。
图 2-2 测量阻抗圆
(3)失磁保护元件
1)静稳边界阻抗园：当发电机处于静稳边界时，发电机还未失步，由机端测量的阻抗为：向系统侧看是s jx (包括变压器的阻抗值)，向发电机看是d jx -
2）异步边界阻抗园：当低励、失磁发电机的功角不断增大，在超过静稳极限后，如果没有及时消除失磁也未能有效减小有功负荷，发电机终将失步而进入异步运行状态，此时机端测量到的阻抗称为发电机异步阻抗。异步阻抗是发电机异步运行的滑差的函数，当S(滑差率=00()/n n n -)在0~∞之间时，机端测量阻抗介于s jx -和d jx -之间。
a.低电压元件：失磁后发电机机端或系统三相电压将降低，用低电压元件
作为失磁保护的辅助判据。
b.负序电压闭锁元件：为防止系统故障时保护误动作，用负序电压元件闭
锁失磁保护。
c.PT 断线元件：由于机端PT 断线时，阻抗元件和低电压元件都可能误动，
所以保护出口需经PT 断线判据闭锁。
d.无功反向元件：当失磁保护按静稳边界阻抗园作为失磁的主判据时，为
了防止误动，保护出口需经无功反向元件闭锁。
e.时间元件：失磁元件动作后，保护需经延时出口，延时需躲过系统振荡，
一般整定在1秒左右。
高压整定计算书
二、高开整定列表
高爆开关整定计算原则 一、计算原则与公式 根据《煤矿井下供电的三大保护细则》： (1)、过载值：φ cos 31??≤ e e g U P I g ……高压配电装置的过载整定值，A ； P e ……高压配电装置所带负荷的额定功率之和，kW; U e ……高压配电装置的额定电压，kV; Cos φ……功率因数取0.85; (2)、短路值根据公式计算： )(4 .1e x Qe b z I k I k I ∑+?≥ I z ……高压配电装置短路电流整定值; I Qe ……容量最大的电动机额定起动电流，(包括同时启动的几台电动机）A ； k b ……矿用变压器的变压比，一次电压为10000V ，二次电压为690V 时， 变比取14.5；一次电压为10000V ，二次电压为1200V 时，变比取8.3; ∑I e ……其余（已启动电流的除外）电动机的额定电流之和; K x ……需用系数，取1; 对于电子式高压综合保护器，按电流互感器(5A)倍数分级整定： ge b e x Qe I k I k I n ∑+≥ 式中 n ……互感器二次额定电流(5A)的倍数
I ge ……高压配电装置额定电流，A ； ∑Ie 、I Qe 、Kx 、k b ……含义同上； (3)、对于Y/△接线变压器，计算出的整定值灵敏度应按公式校验 Z b d I k I 3)2(≥1.5 )2(d I ……变压器低压侧两相短路电流，A; I z ……高压配电装置短路电流整定值; k b ……矿用变压器的变压比，取14.5或8.3; ∑R=R 1/K b 2+R b +R 2 ∑X=X X +X 1／K b 2+X b +X 2 ()) ()(22 2 ) 2(X R U I e d ∑+∑= (4)、公式S V X 2=、∑?=33V I S 、∑=X V S 2、3 2866.0S S I I = X 、系统电抗 V 2、系统电压 S 、系统短路容量：地面10KV 变电站系统短路容量按100MVA 计算） 3 S I 、稳态三项短路电流 X ∑、短路回路的总电抗
主变保护定值计算稿
一. 主变压器系统参数 （一） 主变压器系统参数 （二）主变压 器比率制动差动保护 1、主变压 器差动： 主变压器高压侧TA 变比600/1； 主变压器低压侧TA 变比6000/1。 (1) 主变压器各侧一次额定电流： 高压侧： A U S I n b n n b 3.286242 3120000 311=?== 式中： U b1n 为主变压器高压侧额定电压;S n 为主变压器额定容量。
低压侧： A U S I n b n n b 65985 .103120000 311=?== 式中: U b1n 为主变压器低压侧额定电压；S n 为主变压器额定容量。 (2) 主变压器各侧二次额定电流： 高压侧： A n I I blh n b n b 477.01600286.3 12=== （n blh 为主变压器高压侧TA 变比600/1）。 低压侧： A n I I b l h n b n b 1.11 00 606598 12=== （n blh 为发电机机端TA 变比6000/1） 。 (3)高压侧平衡系数计算 3307.11 /60001 /060.10.5324231H 1=?=?= TAL TAH nL n phL n n U U K 其中，nH U 1为主变压器高压侧额定电压，nL U 1为主变压器低压侧额定电压，TAL n 为低压侧CT 变比， TAH n 为高压侧CT 变比。 (4) 差动各侧电流相位差与平衡补偿 主变压器各侧电流互感器二次均采用星形接线。 (5) 纵差保护最小动作电流的整定。最小动作电流应大于主变压器额定负载时的不平衡电流，即 Iop. min=Krel(Ker+ △m)I N /na= 2（0.1+0.02）X1.1=0.264 Iop.min 一般取0.2~0.3I N 式中:I N —主变压器额定电流; na —电流互感器的变比; Krel —可靠系数，取1. 5～2,取2； Ker —TA 综合误差取0.02 (6)起始制动电流Ires.o 的整定。起始制动电流宜取 Ires.o ＝（0.7～1.0）I N /na=0.8X1.1=0.88（A ） (7)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。主变压器种类不同，不平衡电流计算也有较大差别， 双绕组主变压器 Iunb.max=(KapKccKer+△U+△m)Ik. max /na=（1X1X0.1+0.05+0.05）X 43936/6000 =1.464A 式中:Ker , △U , △m , na 的含意同式(5)，但Ker=0.1; Kcc —电流互感器的同型系数，Kcc=1. 0;
[全]变压器主保护定值整定计算
变压器主保护定值整定计算 以下差动保护采用二次谐波制动，以二圈变压器为例,所有计算均为向量和。 ①不平衡电流产生的原因和消除方法： a．由变压器两侧电流相位不同而产生的不平衡电流； （Y/Δ-11）Y.d11 接线方式——两侧电流的相位差30°。 消除方法：相位校正。 * 二次接线调整 变压器Y侧CT（二次侧）：Δ形。Y.d11 变压器Δ侧CT（二次侧）：Y形。Y.Y12 * 微机保护软件调整 b．由计算变比与实际变比不同而产生的不平衡电流； c．由两侧电流互感器型号不同而产生的不平衡电流；(CT变换误差) d．由变压器带负荷调整分接头而产生的不平衡电流；(一般取额定电压) e．暂态情况下的不平衡电流； 当变压器电压突然增加的情况下(如:空载投入,区外短路切除后).
会产生很大的励磁涌流.电流可达2-3 In，其波形具有以下特点 * 有很大的直流分量.(80%基波) * 有很大的谐波分量,尤以二次谐波为主.(20%基波) * 波形间出现间断.(削去负波后) 可采用二次谐波制动，间断角闭锁，波形对称原理 f．并列运行的变压器，一台运行，当令一台变压器空投时会产生和应涌流 所谓“和应涌流”就是在一台变压器空载合闸时，不仅合闸变压器有励磁涌流产生，而且在与之并联运行的变压器中也出现涌流现象，后者就称为“和应涌流”。其波形特点与励磁涌流差不多。 4、主变保护整定计算 （1）计算变压器两侧额定一次电流
—该侧CT变比。 注意：Kjx只与变压器本身有关，而与保护装置的CT接线形式无关。传统的差动保护装置中，变压器Ｙ形绕组侧的CT多采用△接线，新的微机型差动保护装置中，变压器Ｙ绕组侧的CT可以采用Ｙ接线，微机型差动保护在装置内部实现了CT的△接线，因此在保护定值计算时可完全等同于外部△接线。 对于Ｙ/△-11接线方式：Ia`=Ia - Ib,Ib`= Ib - Ic, Ic `= Ic –Ia 对于Ｙ/△-1接线方式：Ia`=Ia - Ic,Ib`= Ib - Ia, Ic `= Ic - Ib （3）计算平衡系数 设变压器两侧的平衡系数分别为和，则： ①降压变压器：选取高压侧（主电源侧）为基本侧，平衡系数为 Kh=1 Kl=Inh`/Inl` ②升压变压器：选取低压侧（主电源侧）为基本侧，平衡系数为
变压器保护定值整定
变压器定值整定说明 注：根据具体保护装置不同，可能产品与说明书有不符之处，以实际产品为主。 差动保护 （1）、平衡系数的计算 1 2 3 4 5 侧的二次电流。如果按上述的基准电流计算的平衡系数大于4，那么要更换基准电流I b，直到平衡系数满足 0.1 I n 为变压器的二次额定电流， K rel 为可靠系数，K rel =1.3—1.5； f i(n)为电流互感器在额定电流下的比值误差。f i(n)=±0.03（10P ），f i(n)=±0.01（5P ） ΔU 为变压器分接头调节引起的误差（相对额定电压）； Δm 为TA 和TAA 变比未完全匹配产生的误差，Δm 一般取0.05。 一般情况下可取： I op.0=（0.2—0.5）I n 。 （3） I res.0（4） a I Δm 2=0.05； b 、 式中的符号与三圈变压器一样。 最大制动系数为： K res.max =res unb.max rel I I K Ires 为差动的制动电流，它与差动保护原理、制动回路的接线方式有关，对对于两圈变压器I res = I s.max 。 比率制动系数： K= res.max res.0res.max op.0res.max /I I -1/I I -K 一般取K=0.5。 （5）、灵敏度的计算 在系统最小运行方式下，计算变压器出口金属性短路的最小短路电流I s.min ,同时计算相应的制动电流I res ；在动作特性曲线上查出相应的动作电流I op ；则灵敏系数K sen 为： K sen = op I I 要求K sen ≥（6）（7 式中：I K I e （81、低电压的整定和灵敏度系数校验 躲过电动机自起动时的电压整定： 当低电压继电器由变压器低压侧电压互感器供电时， U op=(0.5～0.6)U n 当低电压继电器由变压器高压侧电压互感器供电时， U op=0.7U n 灵敏系数校验 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 ； 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 ? ??-= 华润联盛车家庄业有限责任公司高低压配电装置整定计算 整定人： 审核人： 机电科长： 机电矿长： 2、短路电流和短路容量计算 (3) 3、开关整定计算原则 (6) 4、高压开关整定计算、校验 (7) 二、井下变电所 (11) 1、系统概况 (11) 2、短路电流和短路容量计算 (12) 3、开关整定计算原则 (12) 三、井下低压系统整定计算校验………………………………14 井下变电所整定值 一、车家庄煤业变电所短路参数计算： 1、1号变压器二次出口端的短路电流I d1计算： 变压器二次电压690V ，容量1000KVA ，系统短路容量 按50MVA 计算： 查表得: 系统电抗X x =0.0288Ω 高压电缆很短可以忽略不算 变压器电阻、电抗查表得： R b =0.038Ω X b =0.06Ω R =2 b g K R +R b =0.038Ω ∑X =X x +2 b g K X +X b =0.06+0.0288=0.0888Ω I d =∑∑+22)()(2X R Ue =∑∑+22)0888.0()038.0(2690 =3450A 2、风机专变二次出口端的短路电流I d1计算： 变压器二次电压690V ，容量100KVA ，系统短路容量按 50MVA 计算： 查表得: 系统电抗X x =0.0288Ω 高压电缆很短可以忽略不算 变压器电阻、电抗查表得： R b =0.1921Ω X b =0.186Ω ∑R =2 b g K R +R b =0.1921Ω ∑X =X x +2 b g K X +X b =0.186+0.0288=0.2148Ω I d =∑∑+22)()(2X R Ue =∑∑+22)2148.0()1921.0(2690 =2395.8A 二号变压器与一号变压容量一样短路也一样 车家庄煤业井下低压开关整定计算 D24#、D33#馈电开关：型号：KBZ-400 电压660V 所带设备有：水泵132KW5台、一台潜水泵7.5KW 。 ○1、各开关额定电流计算： I 1= 132×1.15=151.8 A I 2=11×1.15=12.65 A I 3= 22×1.15=25.3A I 4=75×1.15×2=172 A I 5=17×1.15=19.55 A 变压器保护的整定计 算 电力变压器的保护配置与整定计算 重点：掌握变压器保护的配置原则和差动保护的整定计算，理解三绕组变压器后备保护及过负荷保护配置 难点：变压器差动保护的整定计算 能力培养要求：基本能对变压器的保护进行整定计算方法。 学时：6学时 2.1 电力变压器保护配置的原则 一、变压器的故障类型与特征 变压器的故障可分为油箱内故障和油箱外故障两类，油箱内故障主要包括绕组的相间短路、匝间短路、接地短路，以及铁芯烧毁等。变压器油箱内的故障十分危险，由于油箱内充满了变压器油，故障后强大的短路电流使变压器油急剧的分解气化，可能产生大量的可燃性瓦斯气体，很容易引起油箱爆炸。油箱外故障主要是套管和引出线上发生的相间短路和接地短路。 电力变压器不正常的运行状态主要有外部相间短路、接地短路引起的相间过电流和零序过电流，负荷超过其额定容量引起的过负荷、油箱漏油引起的油面降低，以及过电压、过励磁等。 二、变压器保护配置的基本原则 1、瓦斯保护: 800KVA及以上的油浸式变压器和400KVA以上的车间内油浸式变压器，均应装设瓦斯保护。瓦斯保护用来反应变压器油箱内部的短路故障以及油面降低，其中重瓦斯保护动作于跳开变压器各电源侧断路器，轻瓦斯保护动作于发出信号。 2、纵差保护或电流速断保护: 6300KVA及以上并列运行的变压器，10000KVA及以上单独运行的变压器，发电厂厂用或工业企业中自用6300KVA及以上重要的变压器，应装设纵差保护。其他电力变压器，应装设电流速断保护，其过电流保护的动作时限应大于0.5S。对于2000KVA以上的变压器，当电流速断保护灵敏度不能满足要求时，也应装设纵差保护。纵差保护用于反应电力变压器绕组、套管及引出线发生的短路故障，其保护动作于跳开变压器各电源侧断路器并发相应信号。 3、相间短路的后备保护: 相间短路的后备保护用于反应外部相间短路引起的变压器过电流，同时作为瓦斯保护和纵差保护（或电流速断保护）的后备保护，其动作时限按电流保护的阶梯形原则来整定，延时动作于跳开变压器各电源侧断路器，并发相应信号。一般采用过流保护、复合电压起动过电流保护或负序电流单相低电压保护等。 4、接地短路的零序保护: 对于中性点直接接地系统中的变压器，应装设零序保护，零序保护用于反应变压器高压侧（或中压侧），以及外部元件的接地短路。 5、过负荷保护: 恒鼎实业（中国）集团 六盘水恒鼎实业有限公司乐民分公司喜乐庆煤业有限公司 矿井高低压整定计算 编制： 校核： 机电队长： 机电矿长： 总工程师： 编制日期：2014年11月 5 日 2014年第四季度 喜乐庆煤矿整定计算 目录 第一章高压配电柜整定计算 (3) 第二章风井低压供电整定计算 (20) 第三章1600水平低压供电整定计算 (22) 第四章1526水平低压供电整定计算 (24) 第一章 高压配电柜整定计算 一、地面变电所供电概况 喜乐庆煤矿地面变电所1回来自洪兴变电站，2回（备用电源）来自乐民35KV 变电站。 二、高压电网短路电流计算（短路点设在1526中央变电所1回高爆开关前端） 1）系统电抗 Ω≈?==2817.2600/)37(/22 A MV KV S V X br ar sy 式中：sy X ——系统电抗 ar V ——标准电压等级的平均电压值，取35KV 洪兴变电站电力系统电压37KV ； br S ——短路容量，35KV 洪兴变电站电力系统短路容量取600MVA ； 2）架空线和电缆线电抗(架空导线型号:LGJ-150) Ω=?Ω=?=615/4.001km km L x X w 035.0)28.016.0(/08.02=+?Ω=?=km km L X X o w (1526中央变电所) Ω=+?Ω=?=0168.0)05.016.0(/08.02km km L X X o w (地面变电所) Ω=+?Ω=?=1468.0)675.116.0(/08.02km km L X X o w （风井高压配电点） 式中：1w X ——架空线电抗， 0x ——导线或电缆单位长度的电抗，架空线为0.4Ω/km ，电 变压器保护 一、变压器可能发生的故障和异常情况 (一)变压器的内部故障：指变压器油箱里面发生的各种故障。 (1)主要故障类型： 各相绕组之间的相间短路 油箱内部故障单相绕组部分线匝之间的匝间短路 单相绕组或引出线通过外壳发生的单相接地故障 (2)内部故障的危害：因为短路电流产生的高温电弧不仅会烧毁绕 组绝缘和铁芯，而且会使绝缘材料和变压器油受热分解而产生大量气体，有可能使变压器外壳局部变形破裂，甚至发生油箱爆炸事故。因此，当变压器内部发生严重故障时，必须迅速将变压器切除。 (二)变压器的外部故障：系指油箱外部绝缘套管及其引出线上发生的各种故障。 (1)主要故障类型： 引出线之间发生的相间短路 油箱外部故障 绝缘套管闪络或破碎而发生的单相接地（通过外壳）短路 (三)变压器的异常情况：由于外部短路或过负荷而引起的过电流、油箱漏油而造成的油面降低、变压器中性点电压升高、由于外加电压过高或频率降低引起的过励磁等。 二、变压器保护的配置 (一)瓦斯保护:防御变压器油箱内各种短路故障和油面降低 重瓦斯跳闸 轻瓦斯信号 (二)差动保护或电流速断保护:防御变压器绕组和引出线的多相短路、大接地电流系统侧绕组和引出线的单相接地短路及绕组匝间短路 (三)相间短路的后备保护：防御变压器外部相间短路并作为瓦斯保护和差动保护（或电流速断保护）的后备。 (四)零序电流保护：防御大接地电流系统中变压器外部接地短路。 (五)过负荷保护：防御变压器对称过负荷 (六)过励磁保护：防御变压器过励磁 三、变压器纵差动保护 (一)变压器纵差动保护的作用及保护范围 变压器纵差动保护作为变压器的主保护，其保护区是构成差动保护的各侧电流互感器之间所包围的部分。包括变压器本身、电流互感器与变压器之间的引出线。 (二)变压器纵联差动保护的原理 电力变压器保护--低电压起动的带时限过电流保护整定计算(1) 保护装置的动作电流(应躲过变压器额定电流) 输入参数: 参数名I1rT 参数值36.4 单位 A 描述变压器高压侧额定电流 参数名Kh 参数值 1.15 单位 描述继电器返回系数 参数名Kjx 参数值 1 单位 描述接线系数 参数名Kk 参数值 1.3 单位 描述可靠系数 参数名nl 参数值20 单位 描述电流互感器变比 计算公式及结果: Idz.j=Kk*Kjx*(I1rT/(Kh*nl)) =1.3*1*(36.4/(1.15*20)) =2.057391 (2) 保护装置动作电压 输入参数: 参数名Kh 参数值 1.15 单位 描述继电器返回系数 参数名Kk 参数值 1.3 单位 描述可靠系数 参数名Umin 参数值18.2 单位V 描述运行中可能出现的最低工作电压 参数名ny 参数值20 单位 描述电压互感器变比 计算公式及结果: Udz.j=Umin/(Kk*Kh*ny) =18.2/(1.3*1.15*20) =0.608696 (3) 保护装置一次动作电流 输入参数: 参数名Kjx 参数值 1 单位 描述接线系数 参数名nl 参数值20 单位 描述电流互感器变比 计算公式及结果: Idz=Idz.j*nl/Kjx =2.057391*20/1 =41.147826 (4)保护装置的灵敏系数(电流部分)与过电流保护相同 输入参数: 参数名I2k2.min 参数值659 单位 A 描述最小运行方式变压器低压侧两相短路，流过高压侧稳态电流 计算公式及结果: Klm=I2k2.min/Idz =659/41.147826 =16.015427 (5) 保护装置的灵敏系数(电压部分) 输入参数: 参数名Ush.max 参数值20 单位V 描述保护安装处的最大剩余电压 参数名ny 参数值20 单位 描述电压互感器变比 计算公式及结果: Klm=Udz.j*ny/Ush.max =0.608696*20/20 =0.608696 保护装置动作时限与过电流保护相同 电力变压器保护--低压侧单相接地保护(用高压侧三相式过电流保护)整定计算(1) 保护装置的动作电流和动作时限与过电流保护相同 输入参数: 参数名I1rT 嵩基集团嵩基煤业有限责任公司高低压配电装置整定计算 整定人： 审核人： 机电科长： 机电矿长： 一、地面变电所 (3) 1、系统概况 (3) 2、短路电流和短路容量计算 (3) 3、开关整定计算原则 (6) 4、高压开关整定计算、校验 (7) 二、井下变电所 (11) 1、系统概况 (11) 2、短路电流和短路容量计算 (12) 3、开关整定计算原则 (12) 三、井下低压系统整定计算校验 (14) 一、地面变电所 1、系统概况 1)、供电系统简介 嵩基煤业矿井供电系统来自徐庄变电站8板庄矿线10Kv 线路型号LGJ-70/10，长度，下杆为MYJV22-70/10,长度200米，另一回路来自徐庄35变电站11板庄西线，线路型号LGJ-70/10，长度，下杆为MYJV22-70/10,长度200米。地面设主变三台，两台S9-500/10/，一台为S9-200/10/6，井下有变压器五台，四台KBSG-315/10/,一台KBSG-100/10/风机专用。嵩基地面变电所有高压GG1A-F型开关柜10台，地面变电所和井下配电所采用双回路供电分列运行供电方式。 2)、嵩基煤业供电资料 （1）、经电业局提供徐庄变电站10KV侧标么值为： 最大运行运行方式下：最小运行方式下： （2）、线路参数 徐庄变电站到嵩基变电所线路型号LGJ-70/10，长度，下杆为MYJV22-70/10,长度200米电抗、阻抗查表得； 10KV架空线电阻、电抗：Xg=×=Ω Rg=×=Ω 10KV铠装电缆电阻、电抗：Xg=×=Ω Rg=×=Ω 2、短路电流和短路容量计算 （1）绘制电路图并计算各元件的相对基准电抗。 702电缆200m 702LGJ 4800m 702电缆 618m 徐庄变电站上下杆电缆架空线入井电缆 S9-500/10/0.4 S9-500/10/0.4 S9-100/10/6 选择基准容量Sd=100MVA 基准电压Ud= 基准电流Id=Sd/√3Ud=100÷×= 上级变压器电抗标么值 X﹡b0= 上一级徐庄站提供 上下杆电缆电抗标么值 X﹡1= X0L(S j/U2p1)=×(100÷2)= 架空线电抗标么值 X﹡2= X0L（S j/Ud2）=×（100÷2）= 从地面变电所入井井下配电所电缆电抗标么值：L=300m X﹡3= X0L（Sd/Ud2）=××（100÷2）= 一、1#主保护电流速断电流定值 1、差动电流速断电流定值: I ins=K rel×I umax÷K i =1、2×6×92、5÷40 =16、5 实取16 其中:K rel——————可靠系数取1、2～1、3 实取1、2 I umax—————空载合闸最大励磁涌流取额定电流的6～8倍实取6 额定电流为92、5A K i———————电流互感器变比200/5 2、比率差动保护: ①差动电流起始电流定值 I cdo=K k×(F ctw+⊿U/2+F wc)×I e×√3÷K i =2×(0、1+0、05+0、05)×92、5×√3÷40=1、59 实取1、6 其中:K k—————可靠系数取1、5～2 实取2 F ctw————CT误差取0、1 ⊿U/2————变压器分解头最大调整范围实为±5% F wc—————为保护本身误差取0、05 I e——————高压侧额定电流实为92、5A K i——————电流互感器变比200/5 ②比率制动系数: K cof= K k×(F ctw+⊿U/2+F wc) =2×(0、1+0、05+0、05)=0、4 实取0、5 说明:若K cof小于0、5时则取0、5 ③谐波制动系数: K2———————一般取0、13～0、15 实取0、13 为避免励磁涌流引起保护误动,遵循按相闭锁原则采用二次谐波闭锁功能 ④幅值补偿系数: 高压侧额定电流为92、5A 高压侧互感器变比为200/5 低压侧额定电流为513A 低压侧互感器变比为600/5 I HE为高压侧一次电流I HE=92、5÷40×√3=4 (相位补偿后) I LE为低压侧一次电流I LE=513÷120×√3=7、404 (相位补偿后) C OFL低压侧补偿系数: C OFL= I HE÷I LE=4÷7、404=0、54 =4÷7、404=0、54 实取0、94 C OFH高压侧补偿系数C OFH实取1 脱硫变保护定值计算书 批准： 审核： 初审： 计算： 脱硫73B 、74B 保护采用南京东大金智电气有限公司生产的WDZ-400系列综合保护。 一、脱硫变73B 保护定值计算书 1.脱硫变73B 基本参数 1.1额定容量：Se=2500KV A 1.2额定电压：Ue=6300/400V 1.3额定电流：Ie=229.1/3608.4A 1.4阻抗电压：Ud=6.17% 1.5连接组别：DYn11 1.6高压侧CT 变比：300/5 1.7低压侧CT 变比：5000/1 1.8低压侧零序CT 变比：5000/5 2、脱硫变73B 保护定值计算 2.1、WDZ －440EX 低压变压器综合保护测控装置定值计算 1）高压侧速断保护定值： 73B 折算至100MV A 的阻抗为：3X ＝ 5 .2100 10017.6?＝2.468 a ：变压器低压母线三相短路电流max .)3(K I 计算： 由#2厂高变供电时短路电流最大，故： max .)3(K I ＝ 03334.0468.272527.029410.09160+++＝0.03334 2.774669160 ＋＝3262A b ：变压器高压侧出口三相短路电流计算： max .)3(K I ＝ 0.0333472527.029410.09160＋+＝34 .09160 ＝26941A c ：变压器低压母线单相接地短路电流计算： K I ）（1＝ ∑ ∑+?0123X X I bs =468.292.808291603???＋＝27.82827480 ＝987A 高压侧短路保护定值整定原则； a ：按躲过低压母线三相短路电流计算： op I ＝rel K max .)3(K I ＝1.3×3262＝4240.6A b ：按躲过励磁涌流计算： op I ＝K TN K =12×229.1＝2749.2A c ：高压侧短路保护二次动作电流计算。一次动作电流取4240.6A ，则二次动作电流为： op I ＝4240.6/60＝70.67A ，取71A 。 灵敏度检验：变压器高压侧入口短路时灵敏度为： ） （2sen K ＝0.866× 60 7126941 ?＝6.32＞2，满足要求。： 高压侧短路保护时间op t ，取装置最低值0.04S 。 2）高压侧过流保护定值： 按躲过最大负荷电流整定，Idz ＝ a f K n K Ifh K max . a ：对并列运行变压器，应考虑切除一台时所出现的过负荷 max .Ifh ＝1*-n Ie n ＝1 21 .229*2-＝458.2A Idz ＝ a f K n K Ifh K max .＝60*9.02 .458*2.1＝10.2A 灵敏度检验：按低压母线上发生两相短路时产生的最小短路电流来校验 K lm =op I I ) 2(min = 5.173.460 2.10)468.227725.09160 866.0≥=??+?（ 式中 )2(op I ------低压母线两相短路电流。 满足要求。 高压侧过流保护时间：1S 3）高压侧过负荷保护定值： 高压侧定时限过负荷保护定值： a ：按躲过变压器额定电流整定： 井下设备的整定计算 第一部分过载整定 一．过流整定细则说明 1.馈电开关（含移变低压侧）中过载长延时保护电流整定按实际负载电流值整定。实际整定时，应计算其保护干线所有负载的额定电流之和，根据各负载运行情况，乘一需用系数。 公式：I z=K∑Ie 式中：I z——过载保护电流整定值，A； ∑I e——保护干线中所有电机额定电流之和，A; K——需用系数，取0.5~1。 2.馈电开关（含移变低压侧）中电子保护器的短路保护整定，取其保护干线中最大负载电机的起动电流，加其余电机的实际电流之和。 公式：I z=I Qe+K∑I e 式中：I z——短路保护电流整定值，A； I Qe——最大负载电机起动电流，A; ∑I e——其余电机额定电流之和，A; K——需用系数，取0.5~1。 3.电磁起动器中电子保护器的过载电流I z整定以负载电机的额定电流为依据，根据控制开关的整定方式取其近似值。当运行中电流超过I z时，即视为过载，保护延时动作；当运行中电流超过8倍的I z值时，即视为短路，保护器瞬间动作。 4.馈电开关短路电流的可靠动作校验，应计算出其保护干线最远端两相短路电流，除以其短路保护整定值，灵敏度系数不小于1.5。 公式： 式中Id(2)——被保护干线最远端两相短路电流，A； I z——馈电开关短路电流整定值，A； 1.5——可靠系数。 5.电磁起动器短路电流的可靠动作校验，应计算出所带负载电机处最远端两相短路电流除以8倍的过载定值，灵敏度系数不小于1.2。 公式： 式中Id(2)——被保护干线最远端两相短路电流，A； I z——馈电开关短路电流整定值，A； 1.5——可靠系数。 6.高压配电装置，应根据其保护干线中移动高压侧过流整定值进行整定。 7.移动变电站高压侧整定以低压侧整定电流除以该移变的高压变比，取其近似值。 8.本细则参照《煤矿井下供电的三大保护细则》（煤矿工业出版社）第一章第二节制定。 电力变压器的继电保护整定值计算一．电力变压器的继电保护配置 注1：①当带时限的过电流保护不能满足灵敏性要求时，应采用低电压闭锁的带时限的过电流保护。 ②当利用高压侧过电流保护及低压侧出线断路器保护不能满足灵敏性要求时，应装 设变压器中性线上的零序过电流保护。 ③低压电压为230/400V的变压器，当低压侧出线断路器带有过负荷保护时，可不装 设专用的过负荷保护。 ④密闭油浸变压器装设压力保护。 ⑤干式变压器均应装设温度保护。 注2：电力变压器配置保护的说明 （1）配置保护变压器内部各种故障的瓦斯保护，其中轻瓦斯保护瞬时动作发出信号，重瓦斯保护瞬时动作发出跳闸脉冲跳开所连断路器。 （2）配置保护变压器绕组和引线多相短路故障及绕组匝间短路故障的纵联差动保护或者电流速断保护，瞬时动作跳开所连断路器。 （3）配置保护变压器外部相间短路故障引起的过电流保护或复合电压启动过电流保护。 （4）配置防止变压器长时间的过负荷保护，一般带时限动作发出信号。 （5）配置防止变压器温度升高或冷却系统故障的保护，一般根据变压器标准规定，动作后发出信号或作用于跳闸。 （6）对于110kV级以上中性点直接接地的电网，要根据变压器中性点接地运行的具体情况和变压器的绝缘情况装设零序电流保护或零序电压保护，一般带时限动作 作用于跳闸。 注3：过流保护和速断保护的作用及范围 ①过流保护：可作为本线路的主保护或后备保护以及相邻线路的后备 保护。它是按照躲过最大负荷电流整定，动作时限按阶段原则选择。 ② 速断保护：分为无时限和带时限两种。 a. 无时限电流速断保护装置是按照故障电流整定的，线路有故障时，它能瞬时动作，其保护范围不能超出本线路末端，因此只能保护线路的一部分。 b. 带时限电流速断保护装置，当线路采用无时限保护没有保护范围时，为使线路全长都能得到快速保护，常常采用略带时限的电流速断与下级无时限电流速断保护相配合，其保护范围不仅包括整个线路，而且深入相邻线路的第一级保护区，但不保护整个相邻线路，其动作时限比相邻线路的无时限速断保护大一个时间级。 二．电力变压器的继电保护整定值计算 ■ 计算公式中所涉及到的符号说明 在继电保护整定计算中，一般要考虑电力系统的最大与最小运行方式。 最大运行方式—是指在被保护对象末端短路时，系统等值阻抗最小，通过保护装置的 短路电流为最大的运行方式。 最小运行方式—是指在上述同样短路情况下， 系统等值阻抗最大，通过保护装置的 短路电流为最小的运行方式。 （1）T r S ?——变压器的额定容量，kVA （2）T r U ?1——变压器的高压侧额定电压，kV （3）T r U ?2——变压器的低压侧额定电压，kV （4）T r I ?1——变压器的高压侧额定电流，A （5）T r I ?2——变压器的低压侧额定电流，A （6）0 0k u —— 变压器的短路电压（即阻抗电压）百分值 （7）rel K ——可靠系数，用于过电流保护时，DL 型继电器取1.2和GL 型继电器取1.3 ； 用于电流速断保护时，DL 型继电器取1.3和GL 型继电器取1.5.用于低压侧单相接 变压器保护定值整定 变压器定值整定说明 注：根据具体保护装置不同，可能产品与说明书有不符之处，以实际产品为主。 差动保护 （1）、平衡系数的计算 对上述表格的说明： 1、Sn为计算平衡系数的基准容量。对于两圈变 压器Sn为变压器的容量；对于三圈变压器Sn 一般取变压器高压侧的容量。 2、U h、U m、Ul分别为变压器高压侧、中压侧、低 压侧的实际运行的电压。 3、n ha、n ma、n la分别为高压侧、中压侧、低压侧的 TA变比。 4、TA的二次侧均接成“Y”型 5、I b为计算平衡系数的基准电流，对于两圈变 压器，I b取高压侧的二次电流；对于三圈变压器I b一般取低压侧的二次电流。如果按上述的基准电流计算的平衡系数大于4，那么要更换基准电流I b，直到平衡系数满足0.1 Δm为TA和TAA变比未完全匹配产生的误差，Δm一般取0.05。 一般情况下可取： I op.0=（0.2—0.5）I n 。 （3）最小制动电流的整定 I res.0 = Na 1.0)In - (0.8。 （4）、比率制动系数K的整定最大不平衡电流的计算 a、三圈变压器 I unb.max =K st K aper f i I s.max +ΔU H I s.H.max +ΔU M I s.M.max + Δm1I s.1.max+Δm2I s.2.max 式中： K st 为TA的同型系数，K st =1.0 K aper 为TA的非周期系数，Kaper=1.5—2.0（5P或10P型TA）或Kaper=1.0（TP型TA） f i 为TA的比值误差， f i =0.1； I s.max 为流过靠近故障侧的TA的最大外部短路周期分量电流； I s.H.max 、I s.M.max 分别为在所计算的外部短路 时，流过调压侧（H、M）TA的最大周期分量电流； 电力变压器的继电保护整定值计算 一．电力变压器的继电保护配置 注1：①当带时限的过电流保护不能满足灵敏性要求时，应采用低电压闭锁的 带时限的过电流保护。 ②当利用高压侧过电流保护及低压侧出线断路器保护不能满足灵敏性要求时，应装 设变压器中性线上的零序过电流保护。 ③低压电压为230/400V的变压器，当低压侧出线断路器带有过负荷保护时，可不装 设专用的过负荷保护。 ④密闭油浸变压器装设压力保护。 ⑤干式变压器均应装设温度保护。 注2：电力变压器配置保护的说明 （1）配置保护变压器内部各种故障的瓦斯保护，其中轻瓦斯保护瞬时动作发出信号，重瓦斯保护瞬时动作发出跳闸脉冲跳开所连断路器。 （2）配置保护变压器绕组和引线多相短路故障及绕组匝间短路故障的纵联差动保护或者电流速断保护，瞬时动作跳开所连断路器。 （3）配置保护变压器外部相间短路故障引起的过电流保护或复合电压启动过电流保护。 （4）配置防止变压器长时间的过负荷保护，一般带时限动作发出信号。 （5）配置防止变压器温度升高或冷却系统故障的保护，一般根据变压器标准规定，动作后发出信号或作用于跳闸。 （6）对于110kV级以上中性点直接接地的电网，要根据变压器中性点接地运行的具体情况和变压器的绝缘情况装设零序电流保护或零序电压保护，一般带时限动作 作用于跳闸。 注3：过流保护和速断保护的作用及范围 ①过流保护：可作为本线路的主保护或后备保护以及相邻线路的后备 保护。它是按照躲过最大负荷电流整定，动作时限按阶段原则选择。 ②速断保护：分为无时限和带时限两种。 a.无时限电流速断保护装置是按照故障电流整定的，线路有故障时，它能瞬时动作， 其保护范围不能超出本线路末端，因此只能保护线路的一部分。 b.带时限电流速断保护装置，当线路采用无时限保护没有保护范围时，为使线路全长 都能得到快速保护，常常采用略带时限的电流速断与下级无时限电流速断保护相配 合，其保护范围不仅包括整个线路，而且深入相邻线路的第一级保护区，但不保护 整个相邻线路，其动作时限比相邻线路的无时限速断保护大一个时间级。 二．电力变压器的继电保护整定值计算 ■计算公式中所涉及到的符号说明 在继电保护整定计算中，一般要考虑电力系统的最大与最小运行方式。 最大运行方式—是指在被保护对象末端短路时，系统等值阻抗最小，通过保护装置的 短路电流为最大的运行方式。 最小运行方式—是指在上述同样短路情况下，系统等值阻抗最大，通过保护装置的 短路电流为最小的运行方式。 变压器定值整定说明 注:根据具体保护装置不同,可能产品与说明书有不符之处,以实际产品为主。 差动保护 (１)、平衡系数得计算 对上述表格得说明: 1、Sn为计算平衡系数得基准容量。对于两圈变压器Sn为变压器得容量;对于三圈变压器 Sn一般取变压器高压侧得容量。 2、Uｈ、U m、Ul分别为变压器高压侧、中压侧、低压侧得实际运行得电压、 3、n ha、n ma、n la分别为高压侧、中压侧、低压侧得ＴA变比。 4、ＴA得二次侧均接成“Y”型 5、I b为计算平衡系数得基准电流,对于两圈变压器,Ｉｂ取高压侧得二次电流;对于三圈变 压器Ｉb一般取低压侧得二次电流。如果按上述得基准电流计算得平衡系数大于4,那么要更换基准电流I b,直到平衡系数满足0。１〈Ｋ<４;如果无论怎么选取基准电流都不能满足0。1〈K<4得要求,建议使用中间变流器 (2)、最小动作电流Iｏp。0 I op。0为差动保护得最小动作电流,应按躲过变压器额定负载运行时得最大不平衡电流整定,即: Iｏｐ。0= 式中: Ｉｎ为变压器得二次额定电流, K rel为可靠系数,Ｋrel＝1、3-1。5; f i(ｎ)为电流互感器在额定电流下得比值误差、f i(ｎ)=±0。03(10P),f i(n)＝±０.01(5P) ΔＵ为变压器分接头调节引起得误差(相对额定电压); Δm为TＡ与ＴAＡ变比未完全匹配产生得误差,Δm一般取０.05。 一般情况下可取: I op.0=(0。2—0。５)I n。 (3) 最小制动电流得整定 I reｓ、0 = 。 (4)、比率制动系数Ｋ得整定 最大不平衡电流得计算 ?a、三圈变压器 I unb.mａx＝K st Kａpeｒf i I s、max+ΔUＨI s.Ｈ.max +ΔＵMＩｓ.M.max+Δｍ1Iｓ.1。max+Δm2Ｉｓ、2、max 式中: Ｋst为ＴA得同型系数,K st=１。0 K aｐer 为TA得非周期系数,Kapeｒ=１、5—2。0(5P或1０P型TA)或Kaper=1.0(TP 型TA) fｉ为TA得比值误差, fｉ=０。1; I s。maｘ为流过靠近故障侧得TA得最大外部短路周期分量电流; I s、H。max、Ｉs.M、ｍaｘ分别为在所计算得外部短路时,流过调压侧(H、Ｍ)ＴＡ得最大周 期分量电流; I s。1。ｍａｘ、Iｓ、2、ｍax分别为在所计算得外部短路时,流过非靠近故障点得另两侧得最 大周期分量电流; Δm１、Δm2为由于1侧与2侧得TA(包括ＴAA)变比不完全匹配而产生得误差,初选 可取Δm1=Δm2=0。０５; b、两圈变压器 Iｕnb。ｍax =(K st K aper fｉ +ΔU +Δｍ)I s.ｍax 式中得符号与三圈变压器一样。 最大制动系数为:继电保护定值整定计算公式大全(最新)
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