发电机变压器继电保护整定计算
目次
第一章技术数据 (3)
1．1 #1发电机参数 (3)
1．2 #1主变压器参数 (3)
1．3 #1高厂变参数 (3)
1．4 #1主励磁机参数 (4)
1．5 #1主接线及设备阻抗图 (4)
第二章保护整定计算 (5)
2．1 发变组差动保护 (5)
2．2 主变差动保护 (7)
2．3 主变阻抗保护 (9)
2．4 主变复合电压过流保护 (9)
2．5 主变零序过流保护 (11)
2．6 主变间隙零序电压保护 (11)
2．7 主变间隙零序电流保护 (12)
2．8 主变过励磁保护 (12)
2．9 主变过负荷保护 (13)
2．10 发电机差动保护 (13)
2．11 发电机匝间保护 (15)
2．12 发电机相间阻抗保护 (15)
2．13 发电机复合电压过保护 (15)
2．14 发电机定子接地保护 (16)
2．15 发电机转子接地保护 (17)
2．16 发电机定反时限定子过负荷保护 (17)
2．17 发电机定反时限负序过负荷保护 (18)
2．18 发电机失磁保护 (19)
2．19 发电机失步保护 (21)
2．20 发电机过电压保护 (22)
2．21 发电机定反时限过励磁保护 (22)
2．22 发电机逆功率保护 (23)
2．23 发电机程跳逆功率保护 (24)
2．24 发电机频率异常保护 (24)
2．25 发电机启停机保护 (25)
2．26 发电机误上电保护 (25)
2．27 高厂变差动保护 (27)
2．28 高厂变复合电压过流保护 (29)
2．29 高厂变A分支过流保护 (30)
2．30 高厂变B分支过流保护 (31)
2．31 发电机1YH断线保护 (32)
2．32 发电机2YH断线保护 (32)
.32
..................................................................主励磁机差动保护33 ．2 2．34 主励磁机定反时限过负荷保护 (33)
2．35 发电机低转速切励磁保护 (34)
2．36 发电机断水保护 (34)
2．37 主变启动通风保护 (34)
2．38 高厂变启动通风保护 (34)
2．39 高厂变过负荷保护 (35)
2．40 高厂变A分支过负荷保护 (35)
2．41 高厂变B分支过负荷保护 (36)
2．42 TA断线保护 (36)
2．43 主变重瓦斯保护 (36)
2．44 高厂变重瓦斯保护 (36)
2．45 主变冷却器全停保护 (36)
2．46 主变压力释放保护 (36)
2．47 厂变压力释放保护 (36)
第三章跳闸方式控制字设置 (37)
第四章发变组保护定值单 (38)
第五章整定说明 (58)
第一章技术数据
1．1 #1发电机参数：
型号：QSFN-300-2
额定功率：300 MW
额定容量：352 MVA
额定电压：20 kV
额定电流：10190 A
功率因数：0.85
同步电抗：Xd = 199.7%
暂态电抗：Xd' = 22.61 %
次暂态电抗：Xd'' = 16.18 %（饱和值）
满载励磁电压：463 V
满载励磁电流：2203 A
空载励磁电压：130 V
空载励磁电流：820 A
1．2 #1主变压器参数
SFP7-360000 / 220
号：型
额定容量：360000 kVA
2.5% 额定电压：242 ±2 / 20 kV
额定电流：859 / 10392 A
接线组别：Yn0 -d11
短路电压：Ud = 13.56 %
1．3 #1高厂变参数
型号：SFF7-40000 / 20
额定容量：40000 / 15000（低压1）- 25000（低压2）kVA 额定电压：20 / 6.3（低压1）- 6.3（低压2）kV
额定电流：1154.7 / 1375（低压1）-2291（低压2）A
接线组别：△/ △0-△0
半穿越阻抗：高压—低压1：16.3 %
高压—低压2：16.0 %
分裂阻抗：36.8%
1．4 #1主励磁机参数
型号：TFL -1670-4
额定电压：450 V
额定电流：2143 A
励磁电压：小于75 V
励磁电流：169 A
接线方式：4 - Y
功率因数：0.92
频率：100Hz
1．5 主接线及设备阻抗图（均按Sb = 100MVA进行折算）
第二章保护整定计算
2．1发变组差动保护
2．1．1 保护基本参数计算
主变高压侧发电机侧厂变低压I 厂变低压II
电压等级（kV）242 20 6.3 6.3
额定电流（A）859 10392 33000 32990
CT位置17LH（A屏）
16LH（B屏）2LH（A屏）
1LH（B屏）23LH（A屏）
24LH（B屏）27LH（A屏）
28LH（B屏）
CT接线Y Y Y Y
CT变比1600/5 12000/5 3000/5 3000/5
二次电流（A） 2.684 4.33 55 55
折算系数 1.62 1 0.0787 0.0787
备注保护软件固定选取基准侧为发电机侧，变压器各侧CT二次电流相位由软件自调整。
2．1．2 保护A屏选用比率差动原理的差动保护，涌流闭锁判据选二次谐波制动原理。
1）最小动作电流值整定
按躲过正常主变压器额定负载时的最大不平衡电流整定，即：
m）Ie?U+?Iop.0 =Krel（Ker+ 式（2.1.1）
式（2.1.1）中：Ie为基准侧二次额定电流；Krel为可靠系数，取1.5；
2=0.06；?Ker为电流互感器的比误差，取0.03
2=0.05；?U为变压器调压引起的误差，取2.5%?
m为由于电流互感器未完全匹配造成的误差，取0 。?
（0.06+0.05+0）Ie =0.165Ie?故：Iop.0 =1.5 =0.714（A）
实取Iop.0 =0.3Ie =1.299（A）
2）比率制动系数整定
?变斜率比率差动起始斜率：
Kbl1 = Ker 式（2.1.2）
式（2.1.2）中：Ker为互感器比误差系数，取0.1 。
故：Kbl1 = Ker =0.1
发变组外部短路时，差动保护的最大不平衡电流Iunb.max计算：?
Iunb.max Ik.max?m）?U+?Kcc+?Ker?=（Kap 式（2.1.3）
式（2.1.3）中：Kap为非周期分量系数，取2.0；
Kcc为电流互感器同型系数，取1.0；
m含义同式（2.2.1）?U、?Ker、。
Ik.max按发变组未并网，主变高压侧发生三相金属性短路计算：
（Sb/?Ik.max =[1/(Xd''+Xt)] 20）/na?
（100000/?=[1/(0.0458+0.0377)] 20）/2400?
=14.405（A）
14.405?1+0.05+0）?0.1?故：Iunb.max =（2 =3.60（A）
变斜率比率差动最大斜率：?
Kbl2 =（Iunb.max*-Iop.0*-3Kbl1）/（Ik.max*-3）
=（0.832-0.3-0.3）/（3.327-3）=0.71
Kbl2 =0.7
制造厂装置说明书建议取：
3）灵敏度校核
?按发变组未并网时，#1厂变低压I分支发生两相金属性短路校核：
（Sb/?[ 1/(Xat1+Xat2+Xd'')] ?Ik.min=0.866 20）/na?
（100000/?[1/(0.464+0.0458)]?=0.866 20）/2400?
=2.043（A）
Ires =Ik.min =2.043（A）
Ires?Iop =Iop.0+Kbl (Ires
Kbl =Kbl1+Kblr（Ires/Ie）式（2.1.5）
Kblr n) 式（2.1.6）?=(Kbl2-Kbl1)/(2
式（2.1.6）中：n为最大斜率时的制动电流倍数，固定取6。
则：Kblr 6)=0.05?=(0.7-0.1)/(2
(2.043/4.33)?由式（2.1.5）得：Kbl =0.1+0.05 =0.124
2.043=1.55（A）?由式（2.1.4）得：Iop =1.299+0.124
Ksen = Ik.min/Iop =2.043/1.55 =1.32
按发变组未并网时，主变高压侧发生两相金属性短路校核：?
[?Ik.min=0.866 20）/na?（Sb/ ?1/(Xt+Xd'')]
（100000/?[1/(0.0377+0.0458)]?=0.866 20）/2400?
=12.475（A）
Ires =Ik.min =12.475（A）
由式（2.1.6）得：Kblr 6)=0.05?=(0.7-0.1)/(2
(12.475/4.33)?由式（2.1.5）得：Kbl =0.1+0.05 =0.244
12.475=4.774（A）?由式（2.1.4）得：Iop =1.73+0.244
Ksen = Ik.min/Iop =12.475/4.774 =2.61＞2
4）二次谐波制动比Nec的整定
Nec =差电流中二次谐波电流分量/基波电流分量=0.15
5）差动速断保护整定Iop.sd
按躲过变压器初始励磁涌流、区外故障或非同期合闸引起的最大不平衡电流整定，取：Iop.sd
4.33?=5Ie =5 =21.65（A）
6）差动速断保护灵敏度校验
发电机出口发生两相金属性短路时，流过差动保护的短路电流：
Ik 20）/na?（Sb/ ?Xd'' ] ??[1/(X1+Xt)?=0.866
[1/(0.0419+0.0377)?=0.866 0.0458]??
20）/2400=35.83（A）?（100000/ ?
Ksen =Ik/Iop.sd =35.83/21.65 =1.65＞1.2
2．1．3 保护B屏涌流闭锁判据选波形识别原理。工频变化量比率差动的各相关参数有装置内部设定，勿需用户整定。
2．1．4 保护出口瞬时动作于全停。
2．2主变差动保护
2．2．1 保护基本参数计算
主变高压侧发电机侧厂变高压侧
电压等级（kV）242 20 20
额定电流（A）859 10392 10392
屏）A（17LH 位置CT
16LH（B屏）8LH（A屏）
7LH（B屏）20LH（A、B屏）
CT接线Y Y Y
CT变比1600/5 12000/5 12000/5
二次电流（A） 2.684 4.33 4.33
折算系数 1.62 1 1
备注保护软件固定选取基准侧为发电机侧，变压器各侧CT二次电流相位由软件自调整。
2．2．2 保护A屏选用比率差动原理差动保护，涌流闭锁判据选二次谐波制动。
1）最小动作电流值整定
按躲过正常变压器额定负载时的最大不平衡电流整定，即：
m）Ie?U+?Iop.0 =Krel（Ker+ 式（2.2.1）
式（2.2.1）中：Ie为基准侧二次额定电流；Krel为可靠系数，取1.5；
2=0.06；?Ker为电流互感器的比误差，取0.03
2=0.05；?U为变压器调压引起的误差，取2.5%?
m为由于电流互感器未完全匹配造成的误差，取0 。?
（0.06+0.05+0）Ie =0.165 Ie?故：Iop.0 =1.5 =0.714（A）
实取Iop.0 =0.3Ie =1.299（A）
2）比率制动系数整定
?变斜率比率差动起始斜率：
Kbl1 = Ker 式（2.2.2）
式（2.2.2）中：Ker为互感器比误差系数，取0.1 。
故：Kbl1 = Ker =0.1
变压器外部短路时，差动保护的最大不平衡电流Iunb.max计算：?
Iunb.max Ik.max?m）?U+?Kcc+?Ker?=（Kap 式（2.2.3）
式（2.2.3）中：Kap为非周期分量系数，取2.0；
Kcc为电流互感器同型系数，取1.0；
m含义同式（2.2.1）?U、?Ker、。
Ik.max按发变组并网后，主变低压侧发生三相金属性短路计算：
（Sb/?Ik.max =[1/(X1+Xt)] 20）/na?
（100000/?=[1/(0.0226+0.0377)] 20）/2400?
=19.95（A）
19.95?1+0.05+0.05）?0.1?故：Iunb.max =（2 =5.985（A）
变斜率比率差动最大斜率：?
Kbl2 =（Iunb.max*-Iop.0*-3Kbl1）/（Ik.max*-3）
=（1.382-0.3-0.3）/（4.607-3）=0.487
制造厂装置说明书建议取：Kbl2 =0.7
3）灵敏度校核
按发变组未并网时，主变高压侧发生两相金属性短路校核差动保护灵敏度。
（Sb/?[ 1/(Xt+Xd'')] ?Ik.min=0.866 20）/na?
（100000/?[1/(0.0377+0.0458)]?=0.866 20）/2400?
=12.475（A）
Ires =Ik.min =12.475（A）
Ires?Iop =Iop.0+Kbl (Ires
）2.2.5式（）Ires/Ie（Kbl =Kbl1+Kblr
Kblr n) 式（2.2.6）?=(Kbl2-Kbl1)/(2
式（2.2.6）中：n为最大斜率时的制动电流倍数，固定取6。
则：Kblr 6)=0.05?=(0.7-0.1)/(2
(12.475/4.33)?由式（2.2.5）得：Kbl =0.1+0.05 =0.244
12.475=4.343（A）?由式（2.2.4）得：Iop =1.299+0.244
Ksen = Ik.min/Iop =12.475/4.343 =2.87＞2
4）二次谐波制动比Nec的整定
Nec =差电流中二次谐波电流分量/基波电流分量=0.15
5）差动速断保护整定Iop.sd
按躲过变压器初始励磁涌流、区外故障或非同期合闸引起的最大不平衡电流整定，取：Iop.sd
4.33?=5Ie =5 =21.65（A）
6）差动速断保护灵敏度校验
发电机出口发生两相金属性短路时，流过差动保护的短路电流：
Ik 20）/na?（Sb/ ?Xd'' ] ??[1/(X1+Xt)?=0.866
[1/(0.0419+0.0377)?=0.866 0.0458]??
20）/2400=35.83（A）?（100000/ ?
Ksen =Ik/Iop.sd =35.83/21.65 =1.65＞1.2
2．2．3 保护B屏涌流闭锁判据选波形识别原理。工频变化量比率差动的各相关参数有装置内部设定，勿需用户整定。
2．2．4 保护出口瞬时动作于全停。
2．3 主变阻抗保护
2．3．1 基本参数：CT变比为（1600/5）A；PT变比为（220/0.1）kV
2．3．2 整定计算
1）动作阻抗计算
采用在高压侧装设全阻抗继电器，动作阻抗与I崤五线距离保护II段配合
取：Zop =10Ω（一次值）
(320/2200)?(na/nv) =10?则：Zop.j = Zop =1.455（Ω）
2）动作延时整定：应保证在振荡过程中不误动，取t= 2.5s
2．3．3 保护出口动作于全停。
2．4 主变复合电压过流保护
2．4．1 基本参数：CT变比为（1600/5）A；PT变比为（220/0.1）kV
主变高压侧二次额定电流
Ie = Ign/na =859/320 =2.684 （A）
主变高压侧二次额定线电压
Ue = Ugn/nv =242000/2200 =110 （V）
2．4．2 整定计算
1）电流继电器的整定计算
过流元件的动作电流按躲过变压器额定电流整定。
Ie?Iop =（Krel/Kr）式（2.4.1）
式（2.4.1）中：Krel为可靠系数，取1.2；Kr为返回系数，取0.95。
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
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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 ?∑= （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 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 ? ??-= 电动机的主要保护及计算 一、速断保护 1.速断高值： 动作电流高定值Isdg 计算。 按躲过电动机最大起动电流计算，即： Isdg=Krel ×Kst ×In In=Ie/nTA 式中 Krel ——可靠系数1.5； Kst ——电动机起动电流倍数（在6-8之间）； In ——电动机二次额定电流； Ie ——电动机一次额定电流； n TA —— 电流互感器变比。 2. 速断低值：按躲过区外出口短路时电动机最大反馈电流计算。厂用母线出口三相短路时，根据 以 往 实测，电动 机 反馈 电流 的 暂 态 值为 5.8 Isdd=Krel ×Kfb ×In=7.8In 式中 Krel ——可靠系数1.3； Kfb ——区外出口短路时最大反馈电流倍数，取Kfb=6。 3. 动作时间整定值计算。保护固有动作时间，动作时间整定值取： 速断动作时间: tsd=0s. 二、单相接地零序过电流保护（低压电动机） 1. 一次动作电流计算。有零序电流互感器TA0的电动机单相接地保护，一次三相电流平衡时，由 于三相电流产生的漏磁通不一致，于是在零序电流 2 互感器内产生磁不 平衡电流。根据在不同条件下的多次实测结果，磁不平衡电流值均小于0.005Ip(Ip 为平衡的三相相电流)，于是按躲过电动机起动时最大不平衡电流计算，低电压电动机单相接地保护动作电流可取： I0dz=(0.05-0.15)Ie 式中 I0dz ——单相接地零序过电流保护一次动作电流整定值； Ie ——电动机一次额定电流。 当电动机容量较大时可取： I0d z =(0.05-0.075)Ie 当电动机容量较小时可取： I0d z =(0.1-0.15)Ie 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: 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，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：0.7?1.0m/s。 (2)轻瓦斯动作容积：S b v 1000KVA : 200 ± 10%cm3; S b在1000?15000KVA : 250 ± 10%cm3; S b在15000 ?100000KVA : 300 ± 10%cm3; S b > 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：ldz=Kk x I(3)dmax2 (3) I d max 2 继电器动作电流： I K K K K K K 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 I⑶dmax2—变压器二次最大三相短路电流 K j —电流互感器变比 K u —变压器的变比 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：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 心一电流互感器变比 (2)速断保护灵敏系数校验: I dzj K K K jx 1e K i 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 继电保护算法分析 1 引言 根据继电保护的原理可知，微机保护系统的核心内容即是如何采用适当而有效的保护算法提取出表征电气设备故障的信号特征分量。图1是目前在微机保护中通常采用的提取故障信号特征量的信号处理过程。 从图中可以看出，自故障信号输入至A/D 输出的诸环节由硬件实现，在此过程中故障信号经过了预处理（如由ALF 滤除信号中高于5次的谐波分量），然后通过保护算法从中提取出故障的特征分量（如基波分量）。很明显，只有准确且可靠地提取出故障的特征量，才能通过故障判据判断出是否发生了故障，是何种性质的故障，进而输出相应的保护动作。因此计算精度是正确作出保护反应的重要条件。就硬件部分而言，为了减少量化误差，通常采用12位甚至16位A/D 转换芯片；而就保护算法而言，提高精度除了与算法本身的性能有关，还与采样频率、数据窗长度和运算字长有关。目前针对故障特征的提取有许多不同类型的保护算法，本课题研究的是电动机和变压器的保护，根据相应的保护原理，主要涉及基于正弦量的算法和基于序分量过滤器的算法。本章将对其中几种较典型的算法作简要介绍和分析。 2 基于正弦量的特征提取算法分析 2.1 两点乘积算法 设被采样信号为纯正弦量，即假设信号中的直流分量和高次谐波分量均已被理想带通滤波器滤除。这时电流和电压可分别表示为： )sin(20i t I i αω+= 和 )s i n (20u t U u αω+= 表示成离散形式为： )sin(2)(0i S S k T k I kT i i αω+== （1） )sin(2)(0u S S k T k U kT u u αω+= = （2） 式中，ω为角频率，I 、U 为电流和电压的有效值，S T 为采样频率，0i α和0u α为电流和 故障 图1 故障信号特征的提取过程 Fig. 1 Character extraction process of fault signal 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 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： 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。 煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则 第一章一般规定 第一节短路电流的计算方法 第1条选择短路保护装置的整定电流时，需计算两相短路电流值，可按公式(1)计算： 利用公式(1)计算两相短路电流时，不考虑短路电流周期分量的衰减，短路回路的接触电阻和电弧电阻也忽略不计。 若需计算三相短路电流值，可按公式(2)计算： 短路点至变此时可根据变压器的容量、)查出。( 第2条两相短路电流还可以利用计算图表压器的电缆换算长度及系统电抗、高压电缆的折算长度，从表中查出。(3)计算得出。电缆的换算长度可根据电缆的截面、实际长度，可以用公式 电缆的换算长度，是根据阻抗相等的原则将不同截面和长度的高、低压电缆换算到标准 系统l27 V系统中，以50 mm2为标准截面；在截面的长度，在380 V、660 v、1140 V 为标准截面。中，以4mm2Ω0810．电缆的芯线电阻值选用芯线允许温度65℃时的电阻值；电缆芯线的电抗值按 计算；线路的接触电阻和电弧电阻均忽略不计。／km短路保护装置第二节 馈出线的电源端均需加装短路保护装置。低压电动机应具备短路、过负荷、单第3条 相断线的保护装置。当干线上的开关不能同时保护分支线路时，则应在靠近分支点处另行加装短路条4 第保护装置。条各类短路保护装置均应按本细则进行计算、整定、校验，保证灵敏可靠，不准甩第5 掉不用，并禁止使用不合格的短路保护装置。电缆线路的短路保护第二章 电磁式过电流继电器的整定第一节及以下馈电开关过电流继电器的电流整定值，按下列规定选择。条1200V6第选择：．对保护电缆干线的装置按公式1(4) 选择：．对保护电缆支线的装置按公式(5)2 目前某些隔爆磁力起动器装有限流热继电器，其电磁元件按上述原则整定，其热元件按(7)公式整定。煤矿井下常用电动机的额定起动电流和额定电流可以从电动机的铭牌或技术资料中查 出，并计算出电动机的额定起动电流近似值。对鼠笼式电动机，其近似值可用额定电流值乘；当选择起动电阻不精确时，．56；对于绕线型电动机，其近似值可用额定电流值乘以1以5．起动电流可能大于计算值，在此情况下，整定值也要相应增大，但不能超过额定电流的2 倍。在起动电动机时，如继电器动作，则应变更起动电阻，以降低起动电流值。对于某些大容量采掘机械设备，由于位处低压电网末端，且功率较大，起动时电压损失 和(4)较大，其实际起动电流要大大低于额定起动电流，若能测出其实际起动电流时，则公式I 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； 电动机继电保护计算 一、异步电动机继电保护计算 1、异步电动机继电保护方式的选择 （1）电压低于是1000V的电动机一般功率不大，重要性较小，可采用下列保护： ①熔断器保护： ②在一台电动机短路时，断开几台电动机的公用断路器； ③自动空气开关作为低电压保护。 （2）电压为3～10KV、功率大于150KW、小于2000KW的电动机，应装设电流速断保护；当电流速断保护不能满足灵敏度要求时需装设纵联差动保护。 （3）电压为3～10KV的电动机，若生产过程中易发生过负荷时，或起动、自起动等条件严重时，均应装设过负荷保护。另外，当单相接地电流大于5A时，需装设单相接地保护，一般5～10A时可作用于信号，也可作用于跳闸；大于10A 时作用于跳闸。 （4）3～35KV网络的中性点是不接地的，为保护电动机，应在电动机母线上装设“绝缘监视”装置。 （5）当电动机有必要装设低电压保护装置时，可采用在线电压上的低电压继电器将电动机断开；必要时可采用两个继电器的低电压保护。 2、异步电动机继电保护的整定 qdzdzq t=(1.2～1.4)I)起动及自起动时间。对于传动风机负荷的电动机q dz3、电流速断保护灵敏度校验(3)（2）(3)——相灵敏系数，I``n2，I=IK/k；其中=KI``K/I≥min jx ddz dzjd·min·dzmlmxdmxd ；（A）最小运行方式下，电动机出线端三相适中时流过保护安装处的超瞬变电流），n—电流互感器变比；I—保护装置的一次动作电流（A l dz 3 1，接于相电流差时取—接线系数，接于相电流时取k jx 380KW电动机的保护。6KV、例：电动机装在经常有人值班的机房内，试选择一 台运行过程中有过负荷的可能。已知电动机的额定电流Ied为47.5A，起云贵电流倍数kq为4。在最小运行方式下电动机出线端三相适中时，流过保护按装处 的(3)(3)为4800A 6500A，稳态电流超瞬变电流I``I``为min min d·d·解（1）保护装置的选择：因电 动机在运行过程中有过负荷的可能性，故需装过负荷保护。电动机由于经常有值班人员照顾，因此不需装防止长时间失压的低电压保护。装设电流速断保护和过电流保护（与电流速断共用一感应型电流继电器）采用接于两相电流差的DL— 11/100型电流继电器。 （2）保护装置整定计算及灵敏度校验： ①电流速断保护继电器的动作电流：I=kkkI/n=1.6X 3 lqjxdzjked X(4X47.5/15)=35.2A ，取决40A 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: 零序电流保护的整定计算 一、变压器的零序电抗 1、Y/△联接变压器 当变压器Y侧有零序电压时，由于三相端子是等电位，同时中性点又不接地，因此变压器绕组中没有零序电流，相当于零序网络在变压器Y侧断开（如图1所示）。 图1：Y/△联接变压器Y侧接地短路时的零序网络 2、Y0/△联接变压器 当Y0侧有零序电压时，虽然改侧三相端子是等电位，但中性点是接地的，因此零序电流可以经过中性点接地回路和变压器绕组。 每相零序电压包括两部分：一部分是变压器Y0侧绕组漏抗上的零序电压降I0XⅠ,另一部分是变压器Y0侧的零序感应电势I lc0X lc0（I lc0为零序励磁电流，X lc0为零序励磁电抗）。由于变压器铁芯中有零序磁通，因此△侧绕组产生零序感应电势，在△侧绕组内有零序电流。由于各相零序电流大小相等，相位相同，在△侧三相绕组内自成回路，因此△侧引出线上没有零序电流，相当于变压器的零序电路与△侧外电路之间是断开的。所以△侧零序感应电势等于△侧绕组漏抗上的零序电压降I0’XⅡ。 Y0/△联接变压器的零序等值电路如图2所示。由于零序励磁电抗较绕组漏抗大很多倍，因此零序等值电路又可简化，如图3所示。在没有实测变压器零序电抗的情况下，这时变压器的零序电抗等于0.8～１.0倍正序电抗。即：X0=(0.8～１.0)(XⅠ+XⅡ)= (0.8～１.0)X1。 本网主变零序电抗一般取0.8 X1。 图2：Y0/△联接变压器Y0侧接地短路时的零序网络 图3：Y0/△联接变压器Y0侧接地短路时的零序网络简化 二、零序电流保护中的不平衡电流 实际上电流互感器，由于有励磁电流，总是有误差的。当发生三相短路时，不平衡电流可按下式近似地计算： I bp.js=K fzq×f wc×ID(3)max 式中K fzq——考虑短路过程非周期分量影响的系数，当保护动作时间在0.1S以下时取为2；当保护动作时间在0.3S～0.1S时取为１.5；动作时间再长即大于0.3S时取为1； f wc——电流互感器的10%误差系数，取为0.1； I D(3)max——外部三相短路时的最大短路电流。变压器差动保护整定计算
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