1、第二部分繼電保護整定計算基本原則整定計算使用符號說明：依據原電力部部頒規程確定? DL/T 559-94 :220kV500kV電網繼電保護裝置運行整定規程? DL/T 584-95 :3kV110kV電網繼電保護裝置運行整定規程概 述?繼電保護的基本任務?對繼電保護的基本要求?繼電保護整定計算的基本原則?電力系統繼電保護的基本任務(1) 自動、迅速、有選擇性 地切除故障元件, 使故障元件免于繼續遭受破壞，電力系統其 余部分保持正常運行；(2) 反應電氣元件的不正常運行狀態，并根據 運行維護的條件動作于發出信號、減負荷或 延時跳閘(3) 根據實際情況，盡快恢復停電部分的供電?對繼電保護的基本要

2、求動作于跳閘的保護，應滿足四個基本技術性要求：? 選擇性：正確選擇故障元件? 速動性：快速反應并切除故障? 靈敏性：靈敏反應故障? 可靠性：可靠不誤動/不拒動常稱為保護的四性”要求一、選擇性保護裝置動作時，僅將故障元件從 電力系統中切除，保證無故障部分仍能 繼續安全運行。選擇性動作說明?保證選擇性的技術措施（電流保護為例 ）1. 保護動作定值（Idz1> Idz5> Idz6）2. 保護動作時間（措施1失去作用時，如過電流中： ti> 七5> 七6 ）3. 保護動作方向（措施1，2失去作用時，應用于雙 回線或雙側電源線路中，注意保護正方向）二、速動性?快速地切除故障可以

3、提高電力系統并列運行的 穩定性，縮小故障元件的損壞程度?主要用于必須快速切除的故障：(1) 根據維持 系統穩定的要求，必須快速切除 的高壓輸電線路上發生的故障；(2) 使發電廠或重要用戶的母線電壓低于允許 值(一般為0 7倍額定電壓)的故障；(3) 大容量的發電機、變壓器以及電動機內部 發生的故障；(4) 1 10kV線路導線截面過小，為避免過 熱不允許延時切除的故障等；(5) 可能危及人身安全、對通訊系統等有強 烈干擾的故障等。?繼電保護的動作時間-一般保護為60ms 120ms-快速保護可達10ms 40m s-超高速保護小于10ms (保護出口故障)三、靈敏性?保護對于其保護范圍內發生故

4、障或不正常運行狀態的反應能力，以靈敏系數表示：反應故障時增大的電最如過電流保護）A 金屬性短路計算值"探護整定動作值反應故障時減小的電量如低電壓、低陰抗保護）, 保護整定動作值 金屬性短路計算值四、可靠性?保護區內故障時不拒動?保護區外故障時不誤動?不誤動可靠性和不拒動可靠性的措施常 常互相矛盾?電力系統的結構和負荷性質的不同，誤 動和拒動的危害程度有所不同 ，應按系 統具體情況采用不同的可靠性措施（1）系統中有充足的旋轉備用容 量、輸電線路很多，各系統、電 源與負荷之間聯系很緊密：?由于保護裝置的誤動作，使發電機、變壓 器或輸電線切除而給電力系統造成的影 響可能較小。?發電機、變壓

5、器或輸電線故障時繼電保護 裝置拒動，將造成設備的損壞或系統穩定 的破壞?提高繼電保護不拒動的可靠性更為重要(2)系統中旋轉備用谷量很少，各系統、電源與負荷之間的聯系薄弱：?由于保護裝置的誤動作使發電機、變壓 器或輸電線切除，將會引起對負荷供電 的中斷，甚至造成系統穩定的破壞?當某一保護裝置拒動時，其后備保護仍 可以動作而切除故障?提高保護裝置不誤動的可靠性更為重要(3)可靠性方案?防誤動方案兩套保護以 與”邏輯起動跳閘。?防拒動方案兩套保護以 或”邏輯起動跳閘。?三取二”表決器方案以硬件冗余方式提高可靠性。這種方案中，任 意一套保護拒動或誤動，都不會使整套保護裝 置拒動或誤動。?實際應用的保護

6、裝置，特別是目前使用廣泛 的微機保護，大都是在同一套保護中采用多 重起動判據 三取二”方式開放保護出口。防柜動方案三取二”表抉器方案繼電保護整定計算的基本原則?概述?繼電保護運行方式的選擇原則?整定系數的分析與應用一、概述?繼電保護整定計算的目的-電網運行管理部門：對電網的各種繼電保護 裝置，按照電力系統參數及運行方式，通過 短路計算，給出各項整定值，使全系統的繼 電保護有機協調、正確工作，保障電力系統 安全穩定運行。-電力設計院：對電力系統進行短路計算分析 確定繼電保護的配置和選型方案，并確定其 技術規范。?繼電保護整定計算的基本任務-對各種繼電保護裝置給出整定值；對電力系 統中的全部保護裝

7、置，編制整定方案。-整定計算范圍應按調度范圍來確定；廠、網 分開之后，各電廠單獨進行整定計算，各級 電網只按本調度部門的調度范圍來確定整定 計算范圍。?整定計算的具體任務（一）：-繪制調度管轄范圍的電力系統圖。-繪制調度管轄范圍的電力系統阻抗圖，包括 正、負、零序網。-建立電力系統設備、機（調相機）、變、線 路、電抗器等參數。-建立電流互感器、電壓互感器參數。?整定計算的具體任務（二）：-確定繼電保護整定計算需要的電力系統規模 及其運行方式。-電力系統各點及各種短路類型短路計算結果。-建立各種繼電保護裝置整定計算程序。-按繼電保護功能分類，分別繪制電網中每一 電氣設備的整定值圖。-編定整定方案

8、，包括整定原則，整定結果評 價，存在問題及采取的對策等。、繼電保護運行方式的選擇原則-整定計算用的運行方式，是在電力系統已確 定運行方式的基礎上進行的。-當繼電保護及其整定計算結果不適應電力系 統運行方式變化，使得保護失去選擇性或不 能保證靈敏度時，需對電力系統運行方式提 出合理的建議，使之不影響繼電保護及其整 定計算的效果。-確定運行方式變化的范圍，就是確定系統最 大運行方式和最小運行方式。在不影響繼電 保護整定計算的保護效果時，可適當加大運 行方式變化范圍。?運行方式選擇的一般原則如下：-必須考慮檢修與短路故障的重疊出現，但 不考慮多種重疊。-不考慮少見的特殊運行方式。如果這種特 殊運行方

9、式惡化了大部分時間的運行效 果，必要時可采取臨時措施加以解決。? 發電機、變壓器運行方式的選擇原則-一個發電廠有兩臺機組時，考慮一臺機組在 檢修、另一臺機組發生短路故障，對系統而 言該廠為全停方式。當有三臺以上機組的發 電廠，一般選擇兩臺容量較大機組同時停運 方式。-廠、站母線上無論接有幾臺變壓器，一般只 考慮一臺大容量變壓器停運。對于發電機變 壓器組，則應服從于發電機投運變化方式。?大電流接地系統的變壓器中性點接地的選擇原則-廠、站低壓側有電源的自耦變中性點必須接 地，而分級絕緣變壓器可直接接地，也可經間 隙接地。中性點全絕緣的變壓器可直接接地或 不接地。-變電站中只有一臺變壓器，一般直接接

10、地。-雙母線變電站有三臺以上變壓器，應保持每母線上有一臺變壓器中性點直接接地運行。-單電源供電的降壓變中性點不接地。?線路運行方式的選擇原則-變電站母線上接有多條線路，一般 只考慮一條線路檢修，另一線路又 發生短路的事故運行方式。-雙回線一般不考慮同時停用。三、整定系數的分析與應用?最大、最小短路電流計算條件的選擇-相間電流保護?單電源線路最大短路電流出現在系統最大 運行方式下(對應Zs.min);最小短路電 流出現在系統最小運行方式下(對應Zs.max)。?雙電源網絡最大短路電流與對端電源的運 行方式無關，可按單電源線路計算；最小 短路電流按本端選取小方式，對端選取大 方式計算。?環狀網絡，

11、最大短路電流應選開環運行方 式，開環點選在相鄰下一級線路上；最小短 路電流選閉環運行方式，同時在本端背后 選用小方式。?故障類型：K(3) /K(2)分別有最大/最小短路電流。-零序電流保護?零序電流的大小，取決于變壓器中性點接地數量 的多少和運行方式的大小（提示：不對稱故障分 析一一復合序網）。?零序電流的分布取決于變壓器中性點接地點的位 置和數量，且按照與零序網絡阻抗成反比的關系 分配。?計算最大零序電流要取系統最大運行方式，本端 零序綜合阻抗有最小值，對端零序綜合阻抗有最 大值。?計算最小零序電流取系統最小運行方式，本端零 序阻抗有最大值，對端零序綜合阻抗最小值。?系統運行方式可按上述原

12、則選擇。-最大負荷電流的選取方法?按躲負荷電流（阻抗）整定的保護，除了電網運行部 門提供的線路負荷數據外，還應考慮各種運行方式和 事故時運行方式變化出現的最大負荷電流。?備用電源的自投增加的負荷電流。?兩回及以上并聯運行的線路事故或無故障跳閘，引起 線路負荷突然增加。?環網運行特別是電磁環網因事故跳開某一高壓側電氣 設備，引起低壓側線路成倍甚至幾倍負荷電流的突然 增加。?對于雙電源線路，當一端電源大容量機組突然跳閘， 引起另一端突然增加負荷。二、整定系數的分析與應用?可靠系數-按短路電流整定的無時限保護，應選用較大的 可靠系數。-按與相鄰保護定值相配合整定的保護，應選用 較小的可靠系數。-不同

13、原理，不同型號的保護之間配合時，應選 較大的可靠系數。-當在變壓器另一側短路時，應選大于線路末端 整定的可靠系數。-有零序互感的線路，因難以精確計算，應選用 較大的可靠系數。?返回系數-按正常運行條件的電氣量來整定的保護定值， 如按最大負荷電流（lfh.max）整定的過電流保護 和按最小運行電壓（Uh.min ）整定的低電壓保 護，當故障消失后保護不能返回到正常位置將 發生誤動作。因此整定公式中引入返回系數。-對于按故障分量（I、厶U、AZ ）整定的保 護，則不考慮返回系數。-過量保護的返回系數 0.85 <Kfh< 1-欠量保護的返回系數 1 < Kfh乞1.25?分支系數

14、-多電源系統中，相鄰上、下兩級保護間的整定 配合，需要考慮分支系數：Kfz相鄰故障線路的短路電流整定保護所在線路的短路電流-有助增（或外汲）電流時，心> 1（或Kfz< 1）-無論進行電流保護或距離保護的整定計算，均應考慮可能的最小分支系數（選擇性要求）-注意區分！實際工作分別計算電流、阻抗分支系數（互為倒數）有助增電流的等值電路圖有助增電流時分支系數Kfz =I BC/I AB= I BC/I BC(乙/億 2 )億 i?化簡Zi=Zs1+Zab , Z 2=Zs2,可求得Kz=1+(Zs1+Z aJ/Zs2;?分別計算最大、最小分支系數Kz .min = 1+(Zs1.min

15、+ Z ab )/ Zs2.maxKfz .max = 1+(Zs1.max + Z ab )/ Zs2.min有外汲電流時分支系數Kfz = I bCI AB= I AB （ZiZ 2）/Z 1/I AB =Z2 / （乙+ Z2）?化簡：Z1 = <ZBC , Z 2=（1- -f）ZBC + Z BC , 可求得Kfz= 1 :/2（.：:為線路BC勺保護范圍）?相間保護的分支系數：?環網線路保護間的分支系數的計算-環形網線路保護的助增系數計算應采用開環方式，將 DL斷開，求取保護1與保護2配合時的最小分支系數（S1,2大方式，S3小方式）j-1-rkJrts的曲咐 牴政訂悴IH?

16、單線路與環網內線路保護配合時的分支系數-單線路保護1與環網內線路保護2保護配合時，應 按環形網方式下，短路點選在線路 L2末端計算, S1大方式，S2小方式。“ I廠| 一丿單限回境口壞網陀帶腦塔系業的才評HI?環網內線路與環網外單線路配合的分支系數-保護1與保護2的配合時，按環網開環即斷開線 路L4的方式下計算。S1,2大方式，S3小方式。/J/ VE £.© s.Ml嗎內罐賂寫環IM蚪城豁助埔嘉散的計禪?接地保護的分支系數：-輻射線路保護的分支系數與故障點位置無關。-環狀電網中的線路的分支系數隨著故障點遠移而變 小，在計算最小分支系數時，宜選擇開環方式。-單回線對雙回線

17、路中一回線的分支系數與故障點位置 有關系，當故障點遠移時，分支系數逐漸變小，當故 障點移到線路末端時，分支系數達到最小值。-雙回線對單回線的分支系數，在雙回線路停用一回時 最小；如果雙回線之間有零序互感時，還應將停用的 線路兩端接地。-環外線路對環內線路的分支系數也與故障點位置有關。 隨著故障點遠移，分支系數逐漸變小，但具體整定計 算時并不是選一個最小值，而應按實際整定配合點來 求分支系數。?雙回線僅在一側并列運行還存在有零序互感。 一回線對另一回線的分支系數也是隨著故障點 位移而變化。用計算公式來求分支系數非常復 雜，一般用圖解法來求解。? Dj故障，KfZ=ac/bc; D2故障，Kfz=

18、df/ef ；Py*kf h|?靈敏系數-保護裝置反映區內故障的靈敏程度稱為靈敏 度，用Kim表示；過量保護是故障量與整定值之 比;欠量保護是整定值與故障量之比。-靈敏系數分為主保護和后備保護靈敏系數兩 種，前者指被保護電氣設備的全部范圍；后者 是指相鄰電氣設備的全部范圍而言。-完善的主保護靈敏系數必須大于 1,且符合整定 計算規程所要求；后備靈敏系數應大于1,受運行方式變化的影響，有時難以滿足要求，則主 保護雙重化時，遠后備靈敏系數順其自然，達 到多少算多少，但要保證近后備靈敏系數。-計算靈敏度，一般只考慮金屬性短路，只在 特殊需要時，才考慮弧光電阻。-選取可能出現的最小運行方式。-選取不利的短路類型。相電流保護選兩相短 路，零序電流保護要選取單相接地或兩相短 路接地最小者。-對于整套保護裝置，由于各元件作用不同， 因而對各元件靈敏度的要求也不同。一般應 滿足以下關系：閉鎖元件 起動元件 選相元件 測量元件?自起動系數-低壓網線路按負荷整定的保護，必須考慮負荷電動機 自起動電流的影響。-實際運行中，裝有低電壓釋放裝置自動斷開的電動 機，必要時可將自起動系數降低。-選擇自起動系數的原則：-動力負荷比重大時，應選用較大的自起動系數。-電氣距離遠