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继电保护定值整定计算公式大全(最新)

继电保护定值整定计算公式大全(最新)
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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 ?∑=

g (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 、ηwm —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 ;

de K —需用系数;

wm ?cos —加权平均功率因数。

(2)电缆主截面的选择

选择要求 p KI ≥ca I (4-22) 4、短路电流计算 ① 电源系统的电抗sy X

br

ar

s ar ar

s

ar sy S U I U U I

U X 2)

3(2)3(33==

=

(4-75) 式中 sy X —电源系统电抗,Ω;

ar U —平均电压,V (6kV 系统平均电压为6.3kV );

)

3(s I —稳态三相短路电流,A ;

br S —井下中央变电所母线短路容量,MV ·A (用式4-75计算时单位应一致)。 ② 6kV 电缆线路的阻抗w X

L x X w 0= (4-76)

式中 0x —电缆线路单位长度的电抗值,6kV~10kV 电缆线路0x =0.08Ω/km ;

L —自井下中央变电所至综采工作面移动变电站,流过高压短路电流的沿途各串联电缆的总长度,km 。

(5)短路回路的总阻抗

∑X

∑+=w sy

X X

X (4-77)

(6)三相短路电流)

3(s I

∑=

X

U I ar s 3)3( (4-78)

(7)两相短路电流)

2(s I

)

3()2(2

32s ar s I X U I ==

∑ (4-79)

(8)短路容量s S

ar s s U I S )3(3=

4、过流整定

1. 高压配电装置中过流继电器的整定

目前使用的矿用隔爆高压真空配电箱继电保护装置大多数采用电子保护装置,部分新产品采用微电脑控制及保护,其保护功能有过流保护(短路保护、过载保护)、漏电保护、过电压和欠电压保护等。下面就电子保护装置的过电流保护整定计算方法做一讨论。

1)保护一台移动变电站

(1)短路(瞬时过流)保护继电器动作电流

移动变电站内部及低压侧出线端发生短路故障时,应由高压配电箱来切除。因此,动作电流应按躲过变电站低压侧尖峰负荷电流来整定,即动作电流为

)(4

.1~2.1∑+≥

??N M st i

T r sb I I K K I (4-85)

式中 r sb I ?—瞬时过流继电器动作电流,A ;(短路保护,即速断);

1.2~1.4—可靠性系数; T K —变压器的变压比;

i K —高压配电箱电流互感器变流比;

M st I ?—起动电流最大的一台或几台电动机同时起动,电动机的额定起动电流,A ;

∑N

I

—其余电气设备额定电流之和,A 。

调整继电器过流保护整定装置,使动作电流大于等于其计算值。

灵敏系数(灵敏度)校验

5.1)

2(≥=?r

sb i T gT s r I K K K I K (4-86)

式中 r K —保护装置的灵敏度;

)

2(s I —移动变电站二次侧出口处最小两相短路电流,A ;

gT K —变压器组别系数,对于Y ,y 接线的变压器,gT K =1;对于Y ,d 接线变压器

gT K =3。其他参数意义同上。

(2)过载保护整定电流

隔爆型高压配电箱过载保护装置的动作电流,按移动变电站一次侧额定电流来整定,即

sb N I I ==

(4-87)

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,kV 。

2)保护几台移动变电站

一台高压配电箱控制一条高压电缆,而这条高压电缆又同时控制几台移动变电站,构成带有分支负荷干线式供电方式,综采工作面供电系统一般采用这种供电方式。

(1)短路保护装置动作电流整定

短路保护装置动作电流整定仍按式(4-85)计算,灵敏度按式(4-86)校验。应注意,灵敏度校验中,)

2(s I 为保护范围末端的最小两相短路电流,该保护范围末端是指最远一台移动变电站二次出口处最小两相短路电流。

(2)过载保护整定电流

高压配电箱过载保护装置的动作电流按线路最大工作电流来整定。

max 1

sb r w i

I I K ??≥

(4-88) 式中 w I ?m ax —线路的最大工作电流(即为最大负荷电流I ca ),A ;

3

max 10w ca

S I I ??==

(4-89)

∑N

S

-由该高压电缆所控制的移动变电站额定容量总和,kV ?A ;

N U 1-高压额定电压,V ;

2.移动变电站过流保护装置整定计算

目前煤矿井下使用的国产移动变电站结构形式有两种:①高压负荷开关、干式变压器、低压馈电开关组成移动变电站。在低压馈电开关中装有半导体脱扣器,作为过流保护装置。JJ30检漏继电器作为漏电保护装置。高压负荷开关中无过流保护装置;②高压真空断路器、干式变压器、低压保护箱组成移动变电站。在高压开关箱中装有过流保护装置,在低压开关箱中装有过流保护和漏电保护装置。

1)移动变电站高压开关箱中过流保护装置的整定 (1)短路保护的整定

移动变电站内部及低压侧出线端发生短路故障时,应由移动变电站高压断路器来切除。移动变电站短路保护装置的动作电流,应躲过低压侧尖峰负荷电流,即按式(4-85)整定,按式(4-86)校验。应注意,灵敏度校验中,)

2(s I 为保护范围末端的最小两相短路电流,该保护范围末端是指最远一台磁力起动器,动力电缆入口处最小两相短路电流。

(2)过载保护整定

移动变电站过载保护的整定电流,取移电站一次侧额定电流,即按式(4-87)计算。 2)移动变电站低压保护箱中过流保护装置的整定 (1)短路保护整定

按式(4-91)计算整定值,按式(4-92)校验灵敏度。

(2)过载保护整定

移动变电站低压保护箱中,过载保护的整定电流取所控制电动机额定电流之和乘以需用系数。即

sb de N I K I =∑ (4-90)

式中

∑N

I

—所有电动机额定电流之和,A ;

de K —需用系数,由具体负荷确定。

3)移动变电站低压馈电开关过流保护装置的整定 (1)移动变电站低压馈电开关短路保护的整定

按式(4-91)计算整定值,按式(4-92)校验灵敏度。 (2)过载保护的整定

过载保护的整定电流,取所控制电动机额定电流之和乘以需用系数,即按式(4-90)计算。

3. 井下低压系统过流保护装置整定(包括过电流脱扣器) 1)低压馈电开关过流保护装置的整定

(1)变压器二次侧总馈电开关或干线的配电开关中过电流继电器动作电流

sb st M N I I I ?≥+∑ (4-91)

式中 sb I —过流保护装置的动作电流,A ;

M st I ?—被保护网络中最大一台电动机的起动电流,A ;

∑N

I

—被保护网络中除最大容量的一台电动机外,其余电动机额定电流之和,A 。

保护装置的灵敏系数要求

5.1)

2(≥=sb

s r I I K (4-92)

式中 )

2(s I —被保护网络末端最小两相短路电流,A 。

(2)对于新型系列DZKD 或DWKB30型馈电开关,装有电子脱扣装置,即过载长延时过流保护、短路短延时(0.2~0.4s )过流保护和短路速断保护。

过载长延时过流保护的整定范围:(0.4~1.0)N sw I ?(N sw I ?是开关的额定电流A ),具有反时限特性;

短路短延时过流保护的整定范围:(3~10)N sw I ?; 短路速断保护的整定范围:8N sw I ?或20N sw I ?。 过载长延时保护的动作电流整定倍数:

N

sw N

de sb I I K n ?∑≥

(4-93)

式中 sb n —过载长延时保护动作电流倍数;

de K —需用系;

∑N

I

—被控制的所有电动机额定电流之和,A ;

短路短延时保护的动作电流整定倍数:

sb

st M de N

I I K I

?'=+∑ (4-94)

N

sw sb sb I I n ?'≥

(4-95)

式中 sb

I '-短路短延时动作电流计算值,A ; 灵敏系数要求

5.1)2(≥=?N

sw sb s r I n I K (4-96)

2)对于采用电子保护装置的新型磁力起动器过电流保护装置的整定

采用电子保护装置的磁力起动器,生产厂家不同,保护装置各异。如QCKB30系列磁力起动器采用JLB-300型电子保护装置;QJZ-300/1140型磁力起动器,装有5块电子控制保护插件;BQD-300/1140型磁力起动器,采用ABD8型电子保护装置;QJZ-200/1140型磁力起动器采用JDB 型电机综合保护装置;个别新产品采用微机控制保护等等。虽然保护装置类型不同,但是过流保护整定的要求相同,即

(1)过载保护的整定电流要求略大于长时最大负荷电流。或者说,略小于所控制电动机的额定电流,即

o sb I ?≤N M I . (取接近值) (4-97)

式中 o sb I ?—过载整定电流,A ;

N M I .—电动机额定电流,A 。

这样整定的理由是,生产机械所配套的电动机并非按电动机的满负荷设计,电动机的功率略大于生产机械的功率。

(2)过电流速断保护的整定电流:

s sb I ?>N st I ? (4-98) 式中 s sb I ?—速断保护的整定电流,A ;

N st I ?—电动机的额定起动电流,A ;对鼠笼电动机,一般N st I ?=(4~7)M N I ?; 速断整定电流倍数要求为过载保护的8倍或10倍,一般电子保护装置由硬件电路的设计来保证。即

sb s

sb sb o

I n I ??=

= 8或10 (4-99) 速断保护灵敏系数要求:

(2)

s r sb sb o

I K n I ?=

≥1.5 (4-100) 3)过热继电器整定

(1)过热继电器的动作电流整定。过热继电器的动作电流应略大于被保护电机的负荷电流。

(2)过热-过流继电器动作电流的整定。过热组件的动作电流整定与过热继电器相同,过电流组件的动作电流的整定同速断保护。

4)熔断器熔件的选择

(1)保护1台鼠笼型异步电动机,熔件的额定电流应躲过电动机的起动电流,即

F

N

st F K I I .?=

(4-101) 式中 F I —熔体的额定电流,A ;

N st I ?—电动机的额定起动电流,A ;

F K —当电动机起动时,熔体不熔化的系数,取值范围1.8~2.5。在正常起动条件下,轻载起动,取2.5,经常起动或重负荷起动,取1.8~2。

由于熔体材料或电流大小的不同,熔断器的保护特生曲线不完全相同,因此,在考虑轻载起动时间为6~10s ,重载起动时间为15~20s 的前题下,有关资料提出对不同型号的熔断器,采取不同的系数,见表4-17,以供使用时参考。

表4-17 熔体不熔化系数

(2)保护多台鼠笼电动机供电干线的熔断器,熔件的额定电流为

∑+=

?N F

M

st F I K I I (4-102)

式中 M st I ?—干线电缆供电的最大电动机额定起动电流,A ;

∑N

I

—其余电动机额定电流之和,A 。

F K —熔体不熔化系数;

(3)保护电钻变压器,熔体额定电流为 ∑+=

?)(4.1~2.1N F

M

st T F I K I K I (4-103) 式中 T K —变压器的变压比;

(4)保护照明变压器,熔体的额定电流 ∑=

N T

F I K I 4

.1~2.1 (4-104) 式中

N

I

∑—照明灯额定电流之和,A 。

(5)熔体额定电流与熔断器额定电流的选择

根据熔件额定电流计算值F I ,选取熔体的额定电流F N I ?,要求

F N I ?≈F I (4-105)

根据选定的F N I ?,确定熔断器的额定电流,再根据F N I ?与熔断器的额定电流去校核起动器的型号是否合适。

(6)灵敏系数校验

F

N s r I I K ?=)

2(≥4或7 (4-106) 式中 )

2(s I —被保护线路末端或电动机进线端子上的最小两相短路电流,A ;

4或7—灵敏系数,对于660V 电网,F N I ?>100A 时取4,F N I ?≤100A 时取7;对于127V 电网取4。

如果是保护照明变压器或电钻变压器时,灵敏系数要求

T

s r K I K 3)2(=

≥4 (4-107)

式中 )

2(s I —变压器二次侧出线端二相短路电流,A ;

T K —变压器变比;

3—Y,d 接线变压器,二次侧两相短路电流换算到一次侧的系数。

(7)熔断器极限分断能力的校验

熔断器的极限分断电流F off I ?值见表4-18,必须满足

F off I ?≥)

3(s I (4-108)

式中 )

3(s I —保护范围首端的三相短路电流,A 。

表4-18 熔断器的极限分断能力

相间短路保护整定计算原则 第一讲 线路保护整定计算

1)三个电压等级各选一条线路进行线路保护整定 2)110千伏线路最大负荷电流可根据给定条件计算,35和10千伏线路可按300安计算。

第一节 10千伏线路保护的整定计算

原则:

电流保护具有简单、可靠、经济的优点。对35千伏及以下电网,通常采用 三段式电流保护加重合闸的保护方式,对复杂网络或电压等级较高网络,很难满足选择性、灵敏性以及速动性的要求。

整定计算:

对10千伏线路通常采用三段式电流保护即可满足要求,实际使用时可以

根据需要采用两段也可以采用三段保护。

根据保护整定计算原则:

电流速断,按照躲过本线路的末端短路最大三相短路电流整定

I set1= k rel I kmax /n TA

本式要求 一次、二次的动作电流都需要计算。 注意问题:1)归算至10千伏母线侧的综合阻抗

2)计算最大三相短路电流,

(3)

k

S k

E E

Z Z Z

Iφφ

==

+

3)计算最小两相短路电流,校核保护范围

min smax

I

set

1

)

1

(

2

X

E

l

Z I

φ

=-min

min

100

%%

l

l

L

=?

4)选择线路适当长度(选一条)计算

5)动作时限0秒。

限时电流速断,与相邻线路一段配合整定。由于现在的10千伏线路一般都是放射形线路,没有相邻线路,可不设本段保护过电流保护,即电流保护第III段,按照躲过本线路的最大负荷电流整定

rel ss

set L.max

re

=K K I

K

I

式中K rel——可靠系数,一般采用1.15—1.25;

K ss——自起动系数,数值大于1,由网络具体接线和负荷性质确定;

K re——电流继电器的返回系数,一般取0.85。

校核末端短路的灵敏度。

动作时限由于不需要与相邻线路配合,可取0.5秒。防止配变故障时保护的误动作。

目前采用微机型保护,都配有带低电压闭锁的电流保护,以及线路重合闸。

第二节35千伏线路保护的整定计算

原则:

对35千伏电网,通常采用三段式电流保护加重合闸的保护方式可以满足要求,但对于复杂网络、环形网络,很难满足要求。

对35千伏线路,有时可能有相邻线路,因此需要三段式保护,如果是只有相邻变压器,则限时电流速断保护应按照躲过变压器低压侧短路整定,时间则取0.5秒,但应校核本线路末端短路的灵敏度。

电流速断,按照躲过本线路的末端短路最大三相短路电流整定

I set1= k rel I kmax /n TA

本式要求 一次、二次的动作电流都需要计算。 注意问题:1)归算至35千伏母线侧的综合阻抗

2)计算最大三相短路电流,

(3)k S k

E E Z Z Z I φφ

∑==

+

3)计算最小两相短路电流,校核保护范围

min smax set 1)1X l Z I = min

min 100%%l l L =? 4)选择线路适当长度(选一条)计算 5)动作时限0秒。

限时电流速断,与相邻线路一段配合整定。

I set1= k rel I n1/n TA

如果没有相邻线路,按照躲开线路末端变压器低压侧短路整定,如果没有相邻变压器参数,可设置一个5000千伏安的主变,查其参数,计算短路电流。注意电流归算到对应侧。

I set1= k rel I nT /n TA

校验:对电流二段,应保证本线路末端短路的灵敏度 如果满足灵敏度要求,动作时限可取0.5秒

过电流保护,即电流保护第III 段,按照躲过本线路的最大负荷电流整定

rel ss set L.max re

=

K K I K I

式中 K rel ——可靠系数,一般采用1.15—1.25;

K ss ——自起动系数,数值大于1,由网络具体接线和负荷性质确定; K re ——电流继电器的返回系数,一般取0.85。

校核末端短路的灵敏度,以及相邻元件短路的灵敏度(变压器低压侧)

动作时限 由于不需要与相邻线路或元件的后备保护配合,可

根据相邻元件的时间取1.0-1.5秒。目前采用微机型保护,都配有带低电压闭锁的电流保护,以及线路重合闸。

第三节 相间短路距离保护的整定计算原则

一、距离保护的基本概念

电流保护具有简单、可靠、经济的优点。其缺点是对复杂电网,很难满足选择性、灵敏性、快速性的要求,因此在复杂网络中需要性能更加完善的保护装置。距离保护反映故障点到保护安装处的距离而动作,由于它同时反应故障后电流的升高和电压的降低而动作,因此其性能比电流保护更加完善。它基本上不受系统运行方式变化的影响。

距离保护是反应故障点到保护安装处的距离,并且根据故障距离的远近确定动作时间的一种保护装置,当短路点距离保护安装处较近时,保护动作时间较短;当短路点距离保护安装处较远时,保护动作时间较长。

保护动作时间随短路点位置变化的关系t=f(L k )称为保护的时限特性。与电流保护一样,目前距离保护广泛采用三段式的阶梯时限特性。距离I 段为无延时的速动段;II 段为带有固定短延时的速动段,III 段作为后备保护,其时限需与相邻下级线路的II 段或III 段配合。

二、整定计算原则

S2

3

1

I 2

I

图4-1 距离保护整定计算说明

以下以图4-1为例说明距离保护的整定计算原则 (1)距离I 段的整定

距离保护I 段为无延时的速动段,只反应本线路的故障。整定阻抗应躲过本线路末端短路时的测量阻抗,考虑到阻抗继电器和电流、电压互感器的误差,须引入可靠系数K rel ,对断路器2处的距离保护I 段定值

I I set.2rel A-B 1=Z K L z (4-1)

式中 L A-B ——被保护线路的长度;

z 1 ——被保护线路单位长度的正序阻抗,Ω/km ;

K I rel ——可靠系数,由于距离保护属于欠量保护,所以可靠系数取0.8~0.85。 (2)距离II 段的整定

距离保护I 段只能保护线路全长的80%~85%,与电流保护一样,需设置II 段保护。整定阻抗应与相邻线路或变压器保护I 段配合。

1) 分支系数对测量阻抗的影响

当相邻保护之间有分支电路时,保护安装处测量阻抗将随分支电流的变化而变化, 因此应考虑分支系数对测量阻抗的影响,如图线路B-C 上k 点短路时,断路器2处的距离保护测量阻抗为

A 1A-

B B 2m2

A-B K A-B b K

111

+===+=+U I Z U Z Z Z Z K Z I I &&&&&&&I I

(4-2)

3

S2AB

2b 11S1S2AB

+==1+

=1+++I X X I

K I I X X X &&&& (4-3) S1min AB

bmin S2max S1AB

+=1+

++X X K X X X (4-4)

式中 A U &、B

U &——母线A 、B 测量电压; Z A-B ——线路A-B 的正序阻抗;

Z k ——短路点到保护安装处线路的正序阻抗; K b ——分支系数。

对如图所示网络,显然K b >1,此时测量阻抗Z m2大于短路点到保护安装处之间的线路阻抗Z A-B +Z k ,这种使测量阻抗变大的分支称为助增分支,I 3称为助增电流。若为外汲电流的情况,则K b <1,使得相应测量阻抗减小。

2) 整定阻抗的计算

相邻线路距离保护I 段保护范围末端短路时,保护2处的测量阻抗为

I I

2m2A-B

set.1A-B b set.1

1

==+=+I Z Z Z Z K Z I && (4-5) 按照选择性要求,此时保护不应动作,考虑到运行方式的变化影响,分支系数应取最小

值bmin K ,引入可靠系数II

rel K ,距离II 段的整定阻抗为

II II I

set.2rel A-B b.min set.1=+)Z K Z K Z ( (4-6)

式中 II

rel K ——可靠系数,与相邻线路配合时取0.80~0.85。

若与相邻变压器配合,整定计算公式为

II II

set.2rel A-B b.min T =+)Z K Z K Z ( (4-7)

式中可靠系数II

rel K 取0.70~0.75,T Z 为相邻变压器阻抗。

距离II 段的整定阻抗应分别按照上述两种情况进行计算,取其中的较小者作为整定阻抗。

3) 灵敏度的校验

距离保护II 段应能保护线路的全长,并有足够的灵敏度,要求灵敏系数应满足

II set.2sen

A-B

= 1.3Z K Z (4-8) 如果灵敏度不满足要求,则距离保护II 段应与相邻元件的保护II 段相配合,以提 高保护动作灵敏度。

4)动作时限的整定

距离II 段的动作时限,应比与之配合的相邻元件保护动作时间高出一个时间级差Δt ,动作时限整定为

II (x)2i =+Δt t t (4-9)

式中 (x)i t ——与本保护配合的相邻元件保护I 段或II 段最大动作时间。 (3)距离保护III 段的整定

1)距离III 段的整定阻抗

①与相邻下级线路距离保护II 或III 段配合

III III (x)set.2rel A-B b.min set.1=+)Z K Z K Z ( (4-10)

式中(x)

set.1Z ——与本保护配合的相邻元件保护II 段或III 段整定阻抗。

②与相邻下级线路或变压器的电流、电压保护配合

III III

set.2rel A-B b.min min =+)Z K Z K Z ( (4-11)

式中 min Z ——相邻元件电流、电压保护的最小保护范围对应的阻抗值。

③躲过正常运行时的最小负荷阻抗

当线路上负荷最大(I L.max )且母线电压最低(U L.min )时,负荷阻抗最小,其值为

L.min N

L.min

L.max L.max

(0.90.95)==

U U Z I I &&&&~ (4-12)

式中 U N ——母线额定电压。

与过电流保护相同,由于距离III 段的动作范围大,需要考虑电动机自启动时保护的返回问题,采用全阻抗继电器时,整定阻抗为

III set.2L.min rel ss re

1

Z =

Z K K K (4-13)

式中 K rel ——可靠系数,一般取1.2~1.25;

K ss ——电动机自启动系数,取1.5~2.5;

K re ——阻抗测量元件的返回系数,取1.15~1.25。 若采用全阻抗继电器保护的灵敏度不能满足要求,可以采用方向阻抗继电器,考虑到方向阻抗继电器的动作阻抗随阻抗角变化,整定阻抗计算如下:

III

L.min

set.2rel ss re set L =

cos Z Z K K K ??-()

(4-14)

式中 set ?——整定阻抗的阻抗角;?L ——负荷阻抗的阻抗角。

按上述三个原则计算,取其中较小者为距离保护III 段的整定阻抗。 2)灵敏度的校验

距离III 段既作为本线路保护I 、II 段的近后备,又作为相邻下级设备的远后备保护,并满足灵敏度的要求。

作为本线路近后备保护时,按本线路末端短路校验,计算公式如下: III set.2sen(1)

A-B

= 1.5Z K Z ≥ (4-15) 作为相邻元件或设备的近后备保护时,按相邻元件末端短路校验,计算公式如下:

III set.2

sen(2)A-B

b.max next

=

1.2+Z K Z K Z ≥ (4-16)

式中 K b.max ——分支系数最大值;

Z next ——相邻设备(线路、变压器等)的阻抗。

3) 动作时间的整定

距离III 段的动作时限,应比与之配合的相邻元件保护动作时间(相邻II 段或III 段)高出一个时间级差Δt ,动作时限整定为

III (x)2i =t t t +? (4-17)

式中 (x)i t ——与本保护配合的相邻元件保护II 段或III 段最大动作时间。

10Xs2=1整定花园站出线距离保护,任选一条110千伏,如图整定长度为11千米的线路,等值如

下:

考虑分支系数影响,计算与相邻保护配合的二段定值。

S2

3

1

I 2

I

2.选1条35千伏线路,按线路变压器组整定(末端变压器容量按线路负荷的1.5倍选取),确定保护方案。

3.选一条10千伏线路。按终端线路考虑,不考虑与相邻线路配合,配置电流速断和过电流保护. 2.3选作

继电保护定值整定计算公式大全(最新)

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 ;

煤矿井下继电保护整定计算试行

郑州煤炭工业(集团)有限责任公司( 函) 郑煤机电便字【2016】14号 关于下发井下供电系统继电保护整定方案 (试行)的通知 集团公司各直管矿井及区域公司: 为加强井下供电系统安全的管理,提高矿井供电的可靠性,必须认真做好供电系统继电保护整定工作。结合郑煤集团公司所属矿井的实际情况,按照电力行业的有关标准和要求,特制定《井下供电系统继电保护整定方案》(试行),请各单位根据井下供电系统继电保护整定方案,结合本单位的实际情况,认真进行供电系统继电保护整定计算,并按照计算结果整定。在实际执行中不断完善,有意见和建议的,及时与集团公司机电运输部联系。 机电运输部 二〇一六年二月二十九日 井下供电系统继电保护整定 方案(试行) 郑煤集团公司

前言 为提高煤矿井下供电继电保护运行水平,确保井下供电可靠性,指导供电管理人员对高低压保护整定工作,集团公司组织编写了《井下供电系统继电保护整定方案》(试行)。 《井下供电系统继电保护整定方案》共分为六章,第一章高低压短路电流计算,第二章井下高压开关具有的保护种类,第三章矿井高压开关短路、过载保护整定原则及方法,第四章井下供电高压电网漏电保护整定计算,第五章低压供电系统继电保护整定方案,第六章127伏供电系统整定计算方案。 由于煤矿继电保护技术水平不断提高,技术装备不断涌现,加之编写人员水平有限,编写内容难免有不当之处,敬请各单位在今后的实际工作中要针对新情况新问题不断总结和完善,对继电保护的整定计算方案提出改进意见和建议。 二〇一六年二月二十九日 目录 第一章高低压短路电流计算............................................................ 第一节整定计算的准备工作...................................................... 第二节短路计算假设与步骤...................................................... 第三节各元件电抗计算............................................................ 第四节短路电流的计算............................................................ 第五节高压电气设备选择......................................................... 第六节短路电流计算实例......................................................... 第二章高压配电装置所具有的保护种类 ............................................ 第一节过流保护装置............................................................... 第二节单相接地保护............................................................... 第三节其它保护种类...............................................................

电力线路继电保护定值整定计算

电力线路继电保护定值整定计算 ,有时取1、51,25;Kjx继电器返回系数,取1、0N1- 电流互感器变比Igh---线路过负荷电流(最大电流)AI"d2(3)max----最大运行方式下线路末端三相短路超瞬变电流 A;Kph---- 配合系数,取1、1I" dz3------相邻元件的电流速断保护的一次动作电流I" d3(3)max最大运行方式下相邻元件末端三相短路稳态电流Icx-----被保护线路外部发生单相接地故障时,从被保护元件流出的电容电流Ic∑----电网的总单相接地电容电流Ny---------电压互感器变比瞬时速断保护 Idzj=KkKjx I"d2(3)max/N1带时限电流速断保护整定值Idzj=KkKjx I" d3(3)max/N1或 Idzj=KphKjx I" dz3(3)/N1应较相邻元件的过流保护大一个时限阶段,一般大0、5秒(定时限)和0、7秒(反时限)低电压保护整定值Udzj =Umin/KkKhNy应视线路上电动机具体情况而定单相接地保护保护装置的一次动作电流Idz≥KkIcx和Idz≤(Ic∑-Ixc)/1、25注:1----对于GL- 11、GL- 12、GL- 21、GL-22型继电器,取0、85;对于GL-13~GL-16及GL- 23~GL-26型继电器,取0、8;对于晶体管型继电器,取0、9~0、95;对于微机型的继电器,近似取1、0 ;对于电压继电器,取

1、25。2----时限阶差△T,对于电磁型继电器,可取0、5 s ;对于晶体管型或数字式时间继电器,可取0、3s。(1) 灵敏度校验。 ⑴过电流灵敏度校验: Km =Kmax I"d2(3)min/Idz≥1、5式中:Kmax------相对灵敏度系数。I dz------保护装置一次动作电流(A), Idz= IdzjN1/ Kjx; I"d2(3)min-----最小运行方式下末端三相短路稳态电流。 ⑵电流速断保护灵敏度系数 : KM(2)= I"d1(2)min/ Idz= Kmax I"d1(3)min/Idz≥2式中:I"d1(2)min---最小运行方式下线路始端两相短路超瞬变电流; I"d1(3)min---最小运行方式下线路始端三相短路超瞬变电流;⑶带时限电流速断保护灵敏度校验: KM(2)=Kmax I"d2(3)min/Idz≥2式中:I"d2(3)min---最小运行方式下线路始端三相短路超瞬变电流。GL继电器是电磁感应式反时限过电流继电器,同时具备反时限过流和速断保护功能,而DL继电器是是瞬时动作电磁式继电器,不具备反时限过流保护功能

10kv系统继电保护整定计算与配合实例

10kV系统继电保护整定计算与配合实例 系统情况: 两路10kV电源进线,一用一备,负荷出线6路,4台630kW电动机,2台630kVA变压器,所以采用单母线分段,两段负荷分布完全一样,右边部分没画出,右边变压器与一台电动机为备用。 有关数据:最大运行方式下10kV母线三相短路电流为I31=5000A,最小运行方式下10kV母线三相短路电流为I32=4000A,变压器低压母线三相短路反应到高压侧Id为467A。 一、电动机保护整定计算 选用GL型继电器做电动机过负荷与速断保护 1、过负荷保护 Idzj=Kjx*Kk*Ied/(Kf*Ki)=4.03A 取4A 选GL12/5型动作时限的确定:根据计算,2倍动作电流动作时间为,查曲线10倍动作时间为10S 2、电流速断保护 Idzj=Kjx*Kk*Kq*Ied/Ki=24A 瞬动倍数为24/4=6倍 3、灵敏度校验 由于电机配出电缆较短,50米以内,这里用10kV母线最小三相短路电流代替电机端子三相短路电流. Km=(24X15)=>2 二、变压器保护整定计算 1、过电流保护 Idzj=Kjx*Kk*Kgh*Ie/(Kf*Ki)=8.4A 取9A 选GL11/10型动作时限取灵敏度为Km=(20X9)=> 2、电流速断保护 Idzj=Kjx*Kk*Id/Ki=20=35A 35/9=,取4倍灵敏度为Km=(180X4)=>2 3、单相接地保护 三、母联断路器保护整定计算

采用GL型继电器,取消瞬时保护,过电流保护按躲过任一母线的最大负荷电流整定。 Idzj=Kjx*Kk*Ifh/(Kh*Ki)=*30)=6.2A 取7A与下级过流保护(电动机)配合:电机速断一次动作电流360A,动作时间10S,则母联过流与此配合,360/210=倍,动作时间为(电机瞬动6倍时限)+=,在GL12型曲线查得为5S曲线(10倍)。所以选择GL12/10型继电器。 灵敏度校验:Km1=(7X30)=>1.5 Km2=(7X30)=> 四、电源进线断路器的保护整定计算 如果采用反时限,瞬动部分无法配合,所以选用定时限。 1、过电流保护 按照线路过电流保护公式整定Idzj=Kjx*Kk*Igh/(Kh*Ki)=12.36A,取12.5A动作时限的确定:与母联过流保护配合。定时限一次动作电流500A,为母联反时限动作电流倍,定时限动作时限要比反时限此倍数下的动作时间大,查反时限曲线倍时t=,所以定时限动作时限为。选DL-11/20型与DS时间继电器构成保护。 灵敏度校验:Km1==> 2、带时限速断保护 与相邻元件速断保护配合

继电保护整定计算公式定理汇总

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,仅供参考。有不当之处希指正: 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,800KV A以上的油浸变压器,均应装设瓦斯保护。 (1)重瓦斯动作流速:0.7~1.0m/s。 (2)轻瓦斯动作容积:S b<1000KV A:200±10%cm3;S b在1000~15000KV A:250±10%cm3;S b在15000~100000KV A:300±10%cm3;S b>100000KV A: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:u i d jx K dzj K K I K K I ???=2 max ) 3( 其中:K k —可靠系数,DL 型取1.2,GL 型取1.4 K jx —接线系数,接相上为1,相差上为√3 I (3)dmax2—变压器二次最大三相短路电流 K i —电流互感器变比 K u —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: i e jx K dzj K I K K I 1??= 其中:K k —可靠系数,取3~6。 K jx —接线系数,接相上为1,相差上为√3 I 1e —变压器一次侧额定电流 K i —电流互感器变比 (2)速断保护灵敏系数校验:

继电保护整定计算

第一部分:整定计算准备工作 一、收集电站有关一、二次设备资料。如一次主接线图,一次设备参数(必 须是厂家实测参数或铭牌参数);二次回路设计,继电保护配置及原理接线图,LH、YH变比等。 二、收集相关继电保护技术说明书等厂家资料。 三、准备计算中的指导性资料。如电力系统继电保护规程汇编(第二版)、专 业规章制度;电力工程设计手册及参数书等。 第二部分:短路电流的计算 为给保护定值的整定提供依据,需对系统各种类型的短路电流及短路电压进行计算。另外,为校核保护的动作灵敏度及主保护与后备保护的配合,也需要计算系统的短路故障电流。 一、短路电流的计算步骤: 1、阻抗换算及绘制出计算系统的阻抗图。 通常在计算的系统中,包含有发电机、变压器、输电线路等元件,变压器各侧的电压等级不同。为简化计算,在实际计算过程中采用标幺值进行。 在采用标幺值进行计算之前,尚需选择基准值,将各元件的阻抗换算成相对某一基准值下的标幺值,再将各元件的标幺阻抗按实际的主接线方式连接起来,绘制出相应的标幺阻抗图。 2、简化标幺阻抗图。 为计算流经故障点的短路电流,首先需将各支路进行串、并联简化及D、Y换算,最终得到一个只有一个等效电源及一个等效阻抗的等效电路。 3、求出总短路电流。 根据简化的标幺阻抗图,计算总短路电流。计算方法有以下两种,即查图法和对称分量法。 (1)查图法计算短路电流:首先求出发电机对短路点的计算电抗,然后根据计算电抗及运行曲线图查出某一时刻的短路电流。所谓运行曲线图是标征短路电流与计算电抗及经历时间关系的曲线图。 (2)用对称分量法计算短路电流:首先根据不对称故障的类型,绘制出与故障相对应的各序量网路图,然后根据序量图计算出各短路序量电流,最后求出流经故障点的短路电流。 4、求出各支路的短路电流,并换算成有名值。 求出的电流为标幺值电流,可按下式换算成有名值电流。 I=I*×S B/√3U B 式中:I—有名值电流单位为安培 I*—标幺值电流 —基准容量; S B —该电压等级下的基准电压。 U B

继电保护整定计算例题

如下图所示网络中采用三段式相间距离保护为相间短路保护。已知线路每公里阻抗Z 1=km /Ω,线路阻抗角?=651?,线路AB 及线路BC 的最大负荷 电流I m ax .L =400A ,功率因数cos ?=。K I rel =K ∏rel =,K I ∏ rel =,K ss =2,K res =,电源 电动势E=115kV ,系统阻抗为X max .sA =10Ω,X min .sA =8Ω,X max .sB =30Ω,X min .sB =15Ω;变压器采用能保护整个变压器的无时限纵差保护;t ?=。归算至115kV 的变压器阻抗为Ω,其余参数如图所示。当各距离保护测量元件均采用方向阻抗继电器时,求距离保护1的I ∏∏I 、、段的一次动作阻抗及整定时限,并校 验I ∏∏、段灵敏度。(要求∏sen ≥;作为本线路的近后备保护时,I ∏sen ≥;作为相邻下一线路远后备时,I ∏sen ≥) 解:(1)距离保护1第I 段的整定。 1) 整定阻抗。 11.Z L K Z B A rel set -I I ==Ω=??6.94.0308.0 2)动作时间:s t 01=I 。 (2)距离保护1第∏段的整定。 1)整定阻抗:保护1 的相邻元件为BC 线和并联运行的两台变压器,所以 ∏段整定阻抗按下列两个条件选择。

a )与保护3的第I 段配合。 I -∏∏+=3.min .11.(set b B A rel set Z K Z L K Z ) 其中, Ω=??==-I I 16.124.0388.013.Z L K Z C B rel set ; min .b K 为保护3 的I 段末端发生短路时对保护1而言的最小分支系数(见图 4-15)。 当保护3的I 段末端K 1点短路时,分支系数为sB AB sB sA b X X X X I I K ++==12 (4-3) 分析式(4-3)可看出,为了得出最小分支系数,式中SA X 应取最小值min .SA X ;而SB X 应取最大值max .SB X 。因而 max .min .min .1sB AB sA b X Z X K ++ ==1+30 30 4.08?+= 则 Ω=?+??=∏ 817.25)16.12667.14.030(8.01.set Z b )与母线B 上所连接的降压变压器的无时限纵差保护相配合,变压器保护范围直至低压母线E 上。由于两台变压器并列运行,所以将两台变压器作为一个整体考虑,分支系数的计算方法和结果同a )。 ?? ? ??+=-∏∏2min .1t b B A rel set Z K Z L K Z =Ω=? +??078.66)27.84667.14.030(8.0 为了保证选择性,选a )和b )的较小值。所以保护1第 ∏段动作阻抗为

继电保护整定计算

附录一 1、电网元件参数计算及负荷电流计算 1.1基准值选择 基准容量:MVA S B 100= 基准电压:V V V B k 115av == 基准电流:A V S I B B B k 502.03/== 基准电抗:Ω==25.1323/B B B I V Z 电压标幺值:05.1=E 1.2电网元件等值电抗计算 线路的正序电抗每公里均为0.4Ω/kM ;负序阻抗等于正序阻抗;零序阻抗为1.2Ω/kM ;线路阻抗角为80o。 表格2.1系统参数表

1.2.1输电线路等值电抗计算 (1)线路AB 等值电抗计算: 正序电抗:Ω=?=?=41534.0x 1AB AB L X 标幺值: 1059.025 .1324 1=== * B AB AB Z X X 零序阻抗:Ω=?=?=42532.1x 0.0AB AB L X 标幺值: 3176.025 .13242 .0.0=== * B AB AB Z X X (2)线路B C 等值电抗计算: 正序电抗:Ω=?=?=42064.0x 1BC BC L X 标幺值: 5181.025 .1324 2=== * B B C BC Z X X 零序阻抗:Ω=?=?=72062.1x 0.0BC BC L X 标幺值: 5444.025 .13272 .0.0=== * B B C BC Z X X (3)线路AC 等值电抗计算: 正序电抗:Ω=?=?=11.2284.0x 1AC AC L X 标幺值: 8470.025 .13211.2 ===* B A C AC Z X X 零序阻抗:Ω=?=?=33.6282.1x 0.0AC AC L X 标幺值: 2541.025 .13233.6 .0.0=== * B A C AC Z X X (4)线路CS 等值电抗计算: 正序电抗:Ω=?=?=20504.0x 1CS CS L X 标幺值: 1512.025 .13220 === * B CS CS Z X X 零序阻抗:Ω=?=?=60502.1x 0.0CS CS L X

继电保护配置及整定计算

一继电保护灵敏系数 灵敏性是指在电力设备或线路的被保护范围内发生金属性短路时,保护装置应具有必要的灵敏系数。灵敏系数应根据不利的正常(含正常检修)运行方式和不利的故障类型计算,但可不考虑可能性很小的情况。灵敏系数应满足有关设计规范与技术规程的要求,当不满足要求时,应对保护动作电流甚至保护方案进行调整。 灵敏系数K m为保护区发生短路时,流过保护安装处的最小短路电流I k·min与保护装置一次动作电流I dz的比值,即:K m=I k·min/I dz。 式中:I k·min为流过保护安装处的最小短路电流,对多相短路保护,I k·min取两相短路电流最小值I k2·min;对66KV、35KV、6~10kV中性点不接地系统的单相短路 保护,取单相接地电容电流最小值I c·min;对110kV中性点接地系统的单相短 路保护,取单相接地电流最小值I k1·min;I dz为保护装置一次动作电流。 各类短路保护的最小灵敏系数列于表1.1 表1.1 短路保护的最小灵敏系数 注:(1)保护的灵敏系数除表中注明者外,均按被保护线路(设备)末端短路计算。 (2)保护装置如反映故障时增长的量,其灵敏系数为金属性短路计算值与保护整定值之比;如反映故障时减少的量,则为保护整定值与金属性短路计算值之比。 (3)各种类型的保护中,接于全电流和全电压的方向元件的灵敏系数不作规定。 (4)本表内未包括的其他类型的保护,其灵敏系数另作规定。

二电力变压器保护 1电力变压器保护配置 电力变压器的继电保护配置见表4.1-1 表4.1-1 电力变压器的继电保护配置 注:(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; (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,应装设变压器低压侧中性线上安装电流互感器的零序过电流保护; (3)低压侧电压为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。

继电保护整定计算实用手册

继电保护整定计算实用手册 目录 前言 1 继电保护整定计算 1.1 继电保护整定计算的基本任务和要求1.1.1 继电保护整定计算的目的 1.1.2 继电保护整定计算的基本任务1.1.3 继电保护整定计算的要求及特点1.2 整定计算的步骤和方法 1.2.1 采用标么制计算时的参数换算1.2.2 必须使用实测值的参数 1.2.3 三相短路电流计算实例 1.3 整定系数的分析与应用 1.3.1 可靠系数 1.3.2 返回系数 1.3.3 分支系数 1.3.4 灵敏系数

1.3.5 自启动系数 1.3.6 非周期分量系数 1.4 整定配合的基本原则 1.4.1 各种保护的通用整定方法 1.4.2 阶段式保护的整定 1.4.3 时间级差的计算与选择 1.4.4 继电保护的二次定值计算 1.5 整定计算运行方式的选择原则 1.5.1 继电保护整定计算的运行方式依据 1.5.2 发电机、变压器运行变化限度的选择 原则 1.5.3 中性点直接接地系统中变压器中性点 1.5.4 线路运行变化限度的选择 1.5.5 流过保护的最大、最小短路电流计算 1.5.6 流过保护的最大负荷电流的选取 2 变压器保护整定计算 2.1 变压器保护的配置原则

2.2 变压器差动保护整定计算 2.3 变压器后备保护的整定计算 2.3.1 相间短路的后备保护 2.3.2 过负荷保护(信号) 2.4 非电量保护的整定 2.5 其他保护 3 线路电流、电压保护装置的整定计算 3.1 电流电压保护装置概述 3.2 瞬时电流速断保护整定计算 3.3 瞬时电流闭锁电压速断保护整定计算 3.4 延时电流速断保护整定计算 3.4.1 与相邻线瞬时电流速断保护配合整定 3.4.2 与相邻线瞬时电流闭锁电压速断 保护配合整定 3.4.3 按保证本线路末端故障灵敏度整定 3.5 过电流保护整定计算 3.5.1 按躲开本线路最大负荷电流整定

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继电保护定值整定计算公式大全 1负荷计算(移变选择) 式中S ca -- 一组用电设备的计算负荷, kVA ; 刀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 Ki e 可按下式计算 式中P maL 最大一台电动机额定功率, kW ; COS wm -- 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 式中 S N —移动变电站额定容量,kV?A ; U 1N —移动变电站一次侧额定电压, V ; I 1N —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 流之和,即 ,, , (S N 1 S N 2)103 I ca I 1N1 I 1N2 = 3 U 1N (3) 向 3台及以上移动变电站供电时,最大长时负荷电流 l ca 为 I ca I 1N S N 103 (4-13) P N 103 ca K SC cOS wm (4-15) wm k de g P N COS wm (4-1 ) k de 0.4 0.6 P max P N (4-2) I ca 为两台移动变电站一次侧额定电 (4-14)

式中I ca —最大长时负荷电流,A ; P N—由移动变电站供电的各用电设备额定容量总和, kW ;

K sc —变压器的变比; COS wm 、n 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, 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。 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 l c a ,取2台电动机额定电流之和,即 I ca I N1 I N2 式中I ca —干线电缆长时最大工作电流, A ; U N —额定电压,V ; 则应按一路故障情况加 I I P N 103 ca N N cos N N I ca -长时最大工作电流, A ; I N -电动机的额定电流, A ; U N - 电动机的额定电压, V ; P N - -电动机的额定功率, kW ; cos N —电动机功率因数; N -电动机的额定效率。 (4-19) (4-20) 向三台及以上电动机供电的电缆,长时最大工作电流 I ca ,用下式计算 I K de P N 103 I ca ?- 3U N COS wm (4-21) P N —由干线所带电动机额定功率之和, kW ; 式中

继电保护定值整定计算公式大全(最新)教学内容

继电保护定值整定计算公式大全(最新)

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 、ηwm —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。

电力变压器的继电保护整定值计算

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。

发电厂继电保护整定计算-大唐

发电厂继电保护整定计算 北京中恒博瑞数字电力有限公司 二零一零年五月

目录 继电保护基本概念 (4) 一、电力系统故障 (4) 二、继电保护概念 (4) 三、对继电保护提出的四个基本要求(四性)及其相互关系 (4) 标幺值计算 (7) 一、定义 (7) 二、基准值选取 (7) 三、标幺值计算 (7) 元件各序等值计算 (9) 一、设备类型: (9) 二、等值原因 (9) 三、主要元件等值 (9) 1.输电线路及电缆 (9) 2.变压器 (11) 3.发电机 (14) 4.系统 (14) 5.电容器 (15) 6.电抗器 (16) 不对称故障计算 (16) 一、原理(求解方法) (17) 二、各种不对称故障故障点电气量计算 (18) 三、保护安装处电气量计算 (20) 四、举例 (23) 阶段式电流保护 (26) 一、I段(电流速断保护) (26) 二、II端(延时速断) (26) 三、III端(延时过流) (27) 阶段式距离保护 (31) 一、基础知识 (31) 二、阶段式相间距离保护 (32) 三、阶段式接地距离 (33) 阶段式零序电流保护 (35) 一、基础知识 (35) 二、阶段式零序电流保护整定 (35) 发电厂继电保护整定计算概述 (37)

1、典型接线 (37) 2、发电厂接地方式 (37) 3、元件各序参数计算 (37) 4、故障计算 (38) 5、电厂保护配置特点 (39) 发电机差动保护(比率制动式) (40) 1. 原理 (40) 2.不平衡电流 (40) 3.比率制式差动保护 (41) 变压器(发变组)差动保护(比率制动) (43) 1.原理 (43) 2.平衡系数问题 (43) 3.相移问题 (44) 4.零序电流穿越性问题 (45) 5.变压器的励磁涌流及和应涌流 (45) 6.不平衡电流的计算 (47) 7.整定计算 (48) 发电机失磁保护 (49) 1. 基本知识 (49) 2. 失磁后果 (50) 3. 失磁过程 (50) 4. 保护 (52) 发电机失步保护 (53) 1、发电机失步原因 (53) 2、振荡时电气量的变化 (53) 3、失步保护原理及整定 (55) 发电机定子接地保护 (56) 1.故障分析 (56) 2. 基波零序电压保护 (57) 3. 三次谐波电压保护 (57) 厂用电保护 (58) 一、低压厂用电保护(400V接地,电网的最末端) (58) 二、低压厂变保护(6kV/400V) (60) 三、高压电动机 (64) 四、高厂变(启备变)保护 (66) 五、励磁变电流保护 (69) 六、励磁机保护(主励磁机) (70) 七、高压馈线保护 (71)

继电保护定值计算课程设计成果(华电)

继电保护定值计算课程设计成果(华电)

课程设计报告 ( 2014—2015年度第一学期) 名称:继电保护整定计算院系:电气与电子工程学院班级: 学号: 学生姓名: 指导教师: 设计周数:两周 成绩: 日期: 2014年 12月29日

一、课程设计(综合实验)的目的与要求 1.课程设计的目的 1)巩固《电力系统继电保护原理》课程的理论知识,掌握运用所学知识分析和解决生产实际问题的能力。 2)通过对国家行业颁布的有关技术规程、规范和标准学习,建立正确的设计思想,理解我国现行的技术政策。 3)初步掌握继电保护设计的内容、步骤和方法。 4)提高计算、制图和编写技术文件的技能。 2.对课程设计的要求 1)理论联系实际。对书本理论知识的运用和对规程、规范的执行必须考虑到任务书所规定的实际情况,切忌机械地搬套。 2)独立思考。在课程设计过程中,既要尽可能参考有关资料和主动争取教师的指导,也可以在同学之间展开讨论,但必须坚持独立思考,独自完成设计成果。 3)认真细致。在课程设计中应养成认真细致的工作作风,克服马虎潦草不负责的弊病,为今后的工作岗位上担当建设任务打好基础。

4)按照任务书规定的内容和进度完成。 二、设计(实验)正文 1. 某一水电站网络如图1所示。已知: (1)发电机为水轮立式机组,功率因数为0.8、额定电压6.3kV、次暂态电抗为0.2,负序阻抗为0.24; (2)水电站的最大发电容量为2×5000kW,最小发电容量为5000kW,正常运行方式发电容量为2×5000kW; (3). 平行线路L1、L2同时运行为正常运行方式; (4)变压器的短路电压均为10%,接线方式为Yd-11,变比为38.5/6.3kV。 (5)负荷自起动系数为1.3 ; (6)保护动作是限级差△t =0.5s ; (7)线路正序电抗每公里均为0.4 Ω,零序电抗为3倍正序电抗;

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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 ?∑=g (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 、ηwm —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 ;

发电厂继电保护整定计算大唐

发电厂继电保护整定计 算大唐 文档编制序号:[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]

发电厂继电保护整定计算 北京中恒博瑞数字电力有限公司 二零一零年五月 目录

继电保护基本概念 一、电力系统故障 1.类型: 单相 断相:纵向;后果并不严重,单重还利用了非全相状态。 两相 短路:横向,电压下降、电流急剧增加。 K(1) K(1.1) 接地故障 K(2) K(3) 相间故障 2.几率:K(1) 、K(2) 、K(1.1) 、K(3) 3.后果: 1)影响正常供电。 2)损坏故障设备、非故障设备。 3)系统稳定破坏,系统瓦解、崩溃。 二、继电保护概念 定义:能反映电力系统故障,并作用于断路器或发出生信号的一种自动装置。

在每一个需要保护的设备上配置。 三、对继电保护提出的四个基本要求(四性)及其相互关系 1.选择性:有选择地切除故障。 1)只切除故障设备。 2)尽可能缩小停电范围。 思考:如何保证通过保护原理、整定计算。 反映单侧电气量通过整定计算 保证选择性 反映两侧电气量通过原理 2.速动性:尽可能快。 因为故障持续时间越长,后果越严重。 1)与选择性间的矛盾:为什么很多保护(反映单侧电气量保护)人为加延时。 解决:如果系统、保护对象能承受,优先保证选择性。否则牺牲选择性,保证 速动性。 2)与可靠性间的矛盾,速度越快,可靠性越差,因为延时意味着保护动作判据连续判别成立,有一次不成立,判据返回、延时清零,不易误动和拒动;而速 断保护判据成立一次就出口,易误动。 解决:如果系统、保护对象能承受,速动保护可适当加延时。 3.灵敏性:对保护范围内各种故障的反应能力。 一个保护,总是期望其保护范围是稳定的,对于各种方式下各种故障类型均灵敏反映,但实际上做不到,或者说其保护范围是变化的,所以为保证最不利情况下满足规定的最小保护范围要求,灵敏性要求保护范围尽可能大。

继电保护定值整定计算书.

桂林变电站35kV及400V设备继电保护定值整定计算书 批准: 审核: 校核: 计算: 超高压输电公司柳州局 二〇一三年十一月六日

计算依据: 一、 规程依据 DL/T 584-2007 3~110kV 电网继电保护装置运行整定规程 Q/CSG-EHV431002-2013 超高压输电公司继电保护整定业务指导书 2013年广西电网继电保护整定方案 二、 短路阻抗 广西中调所提供2013年桂林站35kV 母线最大短路容量、短路电流:三相短路 2165MVA/33783A ; 由此计算35kV 母线短路阻抗 正序阻抗 Z1= () () 63.0337833216532 2 =?= A MVA I S Ω

第一部分 #1站用变保护 一、参数计算 已知容量:S T1=800kVA,电压:35/0.4kV,接线:D/Y11,短路阻抗:U K=6.72% 计算如下表: 注:高压侧额定电流:Ie= S T1/( 3Ue)= 800/( 3×35)=13.2A 高压侧额定电流二次值:Ie2=13.2/40=0.33 A 低压侧额定电流:Ie’=S T1/( 3Ue)= 800/( 3×0.4)=1154.7A 低压侧额定电流二次值:Ie2’=1154.7/300=3.85A 短路阻抗:Xk=(Ue2×U K)/ S T1=(35k2×0.0672)/800k=103Ω保护装置为南瑞继保RCS-9621C型站用电保护装置,安装在35kV保护小室。 二、定值计算 1、过流I段(速断段)

1)按躲过站用变低压侧故障整定: 计算站用变低压侧出口三相短路的一次电流 I k(3).max= Ue /(3×Xk )=37000/(3×103)=207.4A 计算站用变低压侧出口三相短路的二次电流 Ik= I k(3).max /Nct=207.4/40=5.19A 计算按躲过站用变低压侧故障整定的过流I 段整定值 Izd=k K ×Ik k K 为可靠系数,按照整定规程取k K =1.5 =1.5×5.19=7.8A 2)校验最小方式时低压侧出口两相短路时灵敏系数lm K ≥1.5 计算站用变低压侧出口两相短路的一次电流 min ).2(Ik = Ue /〔2×(Z1 +Xk )〕 =37000/〔2×(0.63 +103)〕=178.52A 式中:Z1为35kV 母线短路的短路阻抗。 计算站用变低压侧出口两相短路的二次电流 Ik.min= min ).2(Ik =178.52/40=4.46A 校验最小方式时低压侧出口两相短路时灵敏系数 Klm= Izd Ik min .=4.46/7.8=0.57<1.5 不满足要求 3)按满足最小方式时低压侧出口短路时灵敏系数lm K ≥1.5整定 I1= lm K Ik min .=4.46/1.5=2.97A 取3.0A 综上,过流I 段定值取3.0A T=0s ,跳#1站变高低压两侧断路器。 2、 过流II 、III 段(过流)

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