35kV及以下電網(wǎng)繼電保護配置及整定計算原則

35kV及以下電網(wǎng)繼電保護配置及整定計算原則1主要內(nèi)容一、繼電保護的基本知識；二、電力系統(tǒng)繼電保護整定計算概述；三、35kV變壓器保護配置原則和整定計算方法；四、35kV及以下電壓等級線路的保護配置原則和整定計算方法；五、電容器的保護配置原則和整定計算方法；六、定值單的整定。主要內(nèi)容一、繼電保護的基本知識；2第一講繼電保護的基本知識

一、什么是繼電保護裝置？

定義——繼電保護裝置，就是指能反應(yīng)電力系統(tǒng)中的電氣元件發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)，并動作于斷路器跳閘或發(fā)出信號的一種自動裝置。

故障——各種類型的短路。動作于跳閘。不正常運行狀態(tài)——電力系統(tǒng)中電氣元件遭到破壞，但還沒有發(fā)生故障。例如過負(fù)荷、過電壓等。根據(jù)維護條件動作于發(fā)信號、減負(fù)荷、跳閘等。

第一講繼電保護的基本知識一、什么是繼電保護裝置？3二、繼電保護的基本原理

繼電保護裝置是反應(yīng)電力系統(tǒng)的故障或不正常運行狀態(tài)的，可見，正常運行情況下，繼電保護裝置是不應(yīng)該動作，故障時或不正常運行時才動作，基于這一點，就要求繼電保護裝置具有區(qū)分系統(tǒng)正常運行與發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)之間的差別的能力，以實現(xiàn)保護。以線路系統(tǒng)為例，正常運行時，線路上流過的電流為負(fù)荷電流，越靠近電源端的線路上流過的負(fù)荷電流越大，電壓越高。當(dāng)線路某一點發(fā)生的短路時，短路點電壓降低為0，故障電流非常大，遠遠大于正常最大負(fù)荷電流，始端測量阻抗降低，電流電壓之間的相角也發(fā)生變化，因此，利用正常運行與故障時這些參數(shù)的區(qū)別，就可以構(gòu)成各種不同原理的繼電保護。如反映電流增大的過電流保護，電壓降低的低電壓保護、測量阻抗減小的距離保護等等。二、繼電保護的基本原理繼電保護裝置是反應(yīng)電力系4三、繼電保護裝置的組成

一般情況下，繼電保護裝置由測量部分、邏輯部分、執(zhí)行部分組成，其原理結(jié)構(gòu)如下圖所示。測量部分——繼電保護裝置測量從被保護對象輸入的有關(guān)信號，并和已給的整定值進行比較，從而判斷是否應(yīng)該啟動。邏輯部分——根據(jù)測量部分各輸出量的大小、性質(zhì)、出現(xiàn)的順序或它們的組合，是保護裝置按一定的邏輯關(guān)系工作，最后確定是否應(yīng)該是斷路器動作或發(fā)出信號，并將命令傳給執(zhí)行部分。繼電保護常用的邏輯回路有“或”、“與”、“否”、“延時啟動”、“延時返回”以及記憶回路等。執(zhí)行部分——根據(jù)邏輯部分傳送的信號，動作于跳閘或發(fā)信號或不動作。執(zhí)行部分測量部分邏輯部分輸入信號整定值輸出信號三、繼電保護裝置的組成一般情況下，繼電保護裝置由測量部分、5四、對電力系統(tǒng)繼電保護的基本要求電力系統(tǒng)對動作于跳閘的繼電保護有四個基本要求，即選擇性、速動性、靈敏性和可靠性。

選擇性——指首先由故障設(shè)備或線路本身的保護切除故障，使停電范圍盡量縮小，以保證系統(tǒng)中的無故障部分仍能繼續(xù)安全運行。當(dāng)故障設(shè)備或線路本身的保護或斷路器拒動時,才允許由相鄰設(shè)備、線路的保護或斷路器失靈保護切除故障。為保證選擇性，對相鄰設(shè)備和線路有配合要求的保護和同一保護內(nèi)有配合要求的兩元件，其靈敏系數(shù)及動作時間，在一般情況下應(yīng)相互配合。

四、對電力系統(tǒng)繼電保護的基本要求電力系統(tǒng)對動作于跳閘的繼電保6電源S112BCD4d-1d-23用戶1A用戶234S1當(dāng)系統(tǒng)某一點發(fā)生故障時，應(yīng)由距離該故障點最近的保護裝置動作跳閘切除故障。如圖1所示，當(dāng)d-1發(fā)生故障時，應(yīng)由保護1動作跳閘，當(dāng)d-2發(fā)生故障時，保護1、2、3、4處均會動作，但應(yīng)保證保護4先動作跳閘，以縮小停電范圍，如果保護1動作，故障也可以消除，但是，卻使得用戶1也停電，擴大了停電范圍，當(dāng)保護4或開關(guān)拒動時，再由離故障點最近的相鄰上一級保護3動作，此時保護3是作為保護4的遠后備保護而動作。這就是繼電保護的選擇性。

電源S112BCD4d-1d-23用戶1A用戶234S17

2、速動性——以最快的速度切除故障。保障系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備安全。3、靈敏性——在事先確定的保護范圍內(nèi)任何一點發(fā)生任何類型故障都能正確敏銳地反應(yīng)。保護裝置的靈敏性通常用靈敏系數(shù)來衡量，它主要決定于被保護元件、電力系統(tǒng)的參數(shù)和運行方式。4、可靠性——不拒動、不誤動。該動的時候必須動，不該動的時候一定不能動。（保護范圍、動作條件等）2、速動性——以最快的速度切除故障。保障系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備安全8第二講電力系統(tǒng)繼電保護整定計算概述1、繼電保護整定計算的內(nèi)涵和外延2、整定計算的基本任務(wù)；3、整定計算準(zhǔn)備工作和步驟；4、整定計算運行方式的選擇原則；5、整定配合的基本原則；6、繼電保護的二次值計算。第二講電力系統(tǒng)繼電保護整定計算概述1、繼電保護整定計算的內(nèi)91、繼電保護整定計算的內(nèi)涵和外延

狹義上講，給出繼電保護裝置的定值，對于電力系統(tǒng)中的全部繼電保護，編制一個整定方案。廣義上講，繼電保護整定計算涉及運行方式選擇、短路電流計算、繼電保護裝置原理、系統(tǒng)穩(wěn)定要求，以及與之相對應(yīng)的計算機、數(shù)據(jù)庫、圖形化、管理流程等相關(guān)問題和技術(shù)手段。面向繼電保護裝置的保護定值單有幾十個定值要確定（如下圖），這些定值可分為二大類：一類是只和保護類型和原理有關(guān)的定值（如階段式距離、零序、電流保護等），和具體裝置關(guān)聯(lián)不大。這類定值反映了繼電保護方案中的配合關(guān)系（選擇性、靈敏性主要由此確定），其計算較為復(fù)雜，需要詳細(xì)的短路電流計算，各段定值、時間需嚴(yán)格配合，要進行靈敏度系數(shù)校核。目前，這項工作可以借助計算機整定計算軟件來實現(xiàn)。定值單中的另一類定值是各起動元件動作門檻、控制字、軟壓板等，大多數(shù)和具體裝置實現(xiàn)原理相關(guān)。這類定值的計算一般都不復(fù)雜，相當(dāng)一部分是廠家的推薦值，但種類和數(shù)量較大，管理麻煩，大多數(shù)情況下還是手工確定填寫。1、繼電保護整定計算的內(nèi)涵和外延

狹義上講，1035kV及以下電網(wǎng)繼電保護配置與整定計算原則課件1135kV及以下電網(wǎng)繼電保護配置與整定計算原則課件122、繼電保護整定計算的基本任務(wù)整定計算的基本任務(wù)就是要對各種繼電保護給出整定值，這其中既有整定計算的技巧問題，又有繼電保護的配置和選型問題，作為整定計算人員，必須要懂得根據(jù)電網(wǎng)和設(shè)備需要給出最佳的整定方案。整定計算的具體任務(wù)包括以下幾點：2、繼電保護整定計算的基本任務(wù)整定計算的基本13（1）繪制電力系統(tǒng)接線圖；（2）繪制電力系統(tǒng)阻抗圖；（3）建立電力系統(tǒng)設(shè)備參數(shù)表；（4）建立電流、電壓互感器設(shè)備參數(shù)表；（5）確定繼電保護整定需要滿足的電力系統(tǒng)規(guī)模及運行方式的變化限度；（6）電力系統(tǒng)各點短路計算結(jié)果列表；（7）編制整定方案，按照原則計算繼電保護定值；（8）進行繼電保護整定計算及通知單的管理；（9）繪制保護配置圖，根據(jù)電網(wǎng)運行方式的變化及時校核和調(diào)整保護定值，確保保護正確動作。（1）繪制電力系統(tǒng)接線圖；143、整定計算準(zhǔn)備工作和步驟1、確定要整定的元件，收集整定計算所需資料（包括圖紙、保護裝置說明書、定值清單、設(shè)備參數(shù)等等）；2、在原有的意義系統(tǒng)圖上增加繪制新的設(shè)備一次接線；3、根據(jù)設(shè)備參數(shù)繪制正序阻抗圖；4、選擇最大方式、最小方式下的電網(wǎng)情況，并綜合考慮設(shè)備運行極限、負(fù)荷情況等計算定值；5、校核保護定值的配合，根據(jù)需要對設(shè)備的選型和功能接線等提出修改建議，對于不合理的地方，必須要求設(shè)計單位和施工單位進行修改；6、熟悉保護裝置的原理和整定原則，按照定值單的項目整定定值；7、編制保護定值通知單，經(jīng)計算、審核、批準(zhǔn)流程，并蓋章簽發(fā)定值單。定值單中的整定說明必須要明確保護的投、退原則和存在問題，需執(zhí)行人員驗證的功能等等；8、下達定值通知單，要求執(zhí)行人員根據(jù)定值單的要求調(diào)試保護功能、校核接線和設(shè)備參數(shù)；9、執(zhí)行完畢，要求執(zhí)行人在規(guī)定期限內(nèi)回執(zhí)定值單。10、根據(jù)電網(wǎng)需要及時校核和調(diào)整保護定值。3、整定計算準(zhǔn)備工作和步驟1、確定要整定的元件，收集整定計算154、整定計算運行方式的選擇原則

（1）何謂系統(tǒng)的最大運行方式和最小運行方式？

最大運行方式是指在被保護對象末端短路時，系統(tǒng)的等值阻抗最小，通過保護裝置的短路電流為最大的運行方式。最小的運行方式是指在被保護對象末端短路時，系統(tǒng)等值阻抗最大，通過保護裝置的短路電流為最小的運行方式。4、整定計算運行方式的選擇原則（1）何謂系統(tǒng)的最大運行方16（2）整定計算運行方式的選擇原則確定運行方式的變化限度，就是確定最大和最小運行方式，它以滿足常見運行方式為基礎(chǔ)，在不影響保護效果的前提下，適當(dāng)加大變化范圍，其一般原則如下：（A）必須考慮檢修與故障兩種狀態(tài)的重迭出現(xiàn)，但不考慮多重重迭。（B）不考慮極少見的特殊方式。因為出現(xiàn)特殊運行方式的機率很小，不能因此惡化了絕大部分時間的保護效果。必要時，可采取臨時的特殊措施加以解決。

不同的設(shè)備，其運行方式的選擇方法不同，具體如下：（2）整定計算運行方式的選擇原則17（一）發(fā)電機、變壓器的運行變化限度選擇原則：（1）一個發(fā)電廠有兩臺機組時，一般應(yīng)考慮全停方式，即一臺機組在檢修中，另一臺機組又出現(xiàn)故障；當(dāng)有三臺以上機組時，則應(yīng)選擇其中兩臺容量較大的機組全停的方式。（2）一個廠、站的母線上無論接有幾臺變壓器，一般應(yīng)考慮其中最大的一臺停用。因變壓器運行可靠性高，檢修與故障重迭出現(xiàn)的機率很小。（一）發(fā)電機、變壓器的運行變化限度選擇原則：18（二）線路運行變化限度選擇原則：（1）一個廠、站的母線上接有多條線路，一般應(yīng)考慮一條線路檢修，另一條線路又遇到故障的方式。（2）雙回線一般不考慮同時停用；（3）相隔一個廠、站的線路，必要時，可考慮上述（1）條件的重迭。（二）線路運行變化限度選擇原則：19（三）流過保護的最大、最小短路電流計算方法的選擇：（1）對于單側(cè)電源的輻射形網(wǎng)絡(luò)，流過保護的最大短路電流出現(xiàn)在最大運行方式下，即選擇所有機組、變壓器、線路全部投入的運行方式。而最小短路電流則出現(xiàn)在最小運行方式下。（2）對于雙側(cè)電源的線路，一般與對側(cè)電源的運行方式變化無關(guān)，可按單側(cè)電源的方法選擇；（3）對于環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)中的線路，流過保護的最大運行方式應(yīng)在開環(huán)運行方式，開環(huán)點應(yīng)選在所整定保護線路的相鄰下一級線路上。而最小短路電流，應(yīng)選擇閉環(huán)運行方式。同時，在合理地停用該保護后面的機組、變壓器和線路。（三）流過保護的最大、最小短路電流計算方法的選擇：2012CD4d-1d-23S1ABS2用戶1電源S234S3E電源S1電源S3開環(huán)點12CD4d-1d-23S1ABS2用戶1電源S234S3E21（四）選取流過保護的最大負(fù)荷電流的方法：

按負(fù)荷電流整定的保護，需考慮各種運行方式變化時出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流，一般應(yīng)考慮到一下運行變化：（1）備用電源自投引起的增加負(fù)荷；（2）并聯(lián)運行線路的減少，負(fù)荷的轉(zhuǎn)移；（3）環(huán)狀網(wǎng)路的開環(huán)運行，負(fù)荷轉(zhuǎn)移；（4）對于兩側(cè)電源的線路，當(dāng)一側(cè)電源突然切除發(fā)電機，引起另一側(cè)增加負(fù)荷；

除此之外，還應(yīng)考慮線路的負(fù)載能力和電流互感器的承載能力等。（四）選取流過保護的最大負(fù)荷電流的方法：225、整定配合的基本原則電力系統(tǒng)中的繼電保護是按斷路器配置裝設(shè)的，因此，繼電保護必須按斷路器分級進行整定。繼電保護的分級是按保護的正方向來劃分的，要求保護的正方向各相鄰的上、下級保護之間實現(xiàn)協(xié)調(diào)配合，已達到選擇性的目的。這就是繼電保護整定配合的總則。在整定計算時，應(yīng)按該保護在電力系統(tǒng)運行的全過程中均能正確工作來設(shè)定整定計算的條件，例如相電流過流保護，除了在其保護范圍內(nèi)發(fā)生短路故障應(yīng)該動作外，在其它任何狀態(tài)下它都不應(yīng)動作。因此，在整定計算時，就必須考慮并滿足可能遇到的各種運行狀態(tài)。繼電保護整定計算方法按保護構(gòu)成原理分為兩種。第一種是以差動為基本原理的保護，在原理上具備了可區(qū)分內(nèi)、外故障的能力，保護范圍不變，定值與相鄰保護沒有配合關(guān)系，具有獨立性。第二種是階段式保護，它們的5、整定配合的基本原則電力系統(tǒng)中的繼23整定值要求與相鄰上、下級保護之間有嚴(yán)格的配合關(guān)系，而它們的保護范圍由隨著電力系統(tǒng)運行方式的改變而變化，所以階段是保護的整定計算是比較復(fù)雜的，整定結(jié)果的可選型也是比較多的。（一）各種保護的通用整定方法：

（1）根據(jù)保護裝置的構(gòu)成原理和電力系統(tǒng)運行特點，確定其整定條件及整定公式中的有關(guān)系數(shù)。（2）按整定條件進行初選整定值，按電力系統(tǒng)可能出現(xiàn)的最小運行方式校驗靈敏度，其靈敏系數(shù)應(yīng)滿足要求，在滿足要求之后即可確定為選定的整定值。若不滿足要求，就需重新考慮整定條件和最小運行方式的選擇是否恰當(dāng)，在進一步考慮保護裝置的配置和選型問題，然后經(jīng)過重新計算直到選出合適的整定值。整定值要求與相鄰上、下級保護之間有嚴(yán)格的配合關(guān)系，24（二）差動保護整定方法：

差動保護整定計算可獨立進行，只要滿足電力系統(tǒng)運行變化的限度就可確定整定值。（二）差動保護整定方法：25（三）階段式保護的整定方法：

（1）相鄰上、下級保護之間的配合有三個要點：第一，在時間上配合，即上一級保護時間應(yīng)比下一級保護時間大一個時間級差；第二，在保護范圍上有配合，即對于同一故障點而言，上一級保護的靈敏系數(shù)要低于下一級保護的靈敏系數(shù)；第三，上下級保護的配合一般是按同方向進行。簡單來說，就是同方向的保護定值與時間都要配合。

（2）多段保護的整定應(yīng)按保護段分段進行，第一段保護通常按保護范圍不伸出被保護對象的全部范圍整定。其余各段均應(yīng)按上、下級保護的對應(yīng)段進行配合整定，所謂對應(yīng)段實質(zhì)上一級保護的二段與下一級保護的一段相對應(yīng)。同理類推其它段保護，當(dāng)這樣整定的結(jié)果不能滿足靈敏度的要求時，可不按對應(yīng)段整定配合，即上一級保護的二段與下一級保護的二段配合，或三段配合，同理，其余各段保護也按此方法進行，直至各段保護均整定完畢。（三）階段式保護的整定方法：26（3）一個保護與相鄰的幾個下一級保護整定配合或一種保護需要按幾個條件整定時，均應(yīng)分別進行整定區(qū)的幾個整定值，然后在幾個值中選取最嚴(yán)重的數(shù)值為選定的整定值。具體來說，對反映故障量增大而動作的保護，應(yīng)選取其中的最大值，對反映故障量減小而動作的保護，應(yīng)選取其中的最小值。保護的動作時間則總是選取各條件中最長的時間為整定值。（4）保護的正方向為指向被保護設(shè)備。一般要求保護CT的正極性端接在母線側(cè)，這樣對于線路保護的正方向是由母線指向線路，線路為被保護設(shè)備；對于變壓器保護的正方向應(yīng)由母線指向變壓器，因為變壓器是被保護設(shè)備。對于階段式電流保護，若不帶方向，那么，對于單端電源線路的進線開關(guān)保護就應(yīng)退出；而對于雙端電源線路，配合起來就更麻煩，在保護背側(cè)故障流過反相電流時也會動作，所以當(dāng)環(huán)網(wǎng)運行時，應(yīng)將盡量配置方向元件，環(huán)網(wǎng)倒負(fù)荷的情況可不考慮。（3）一個保護與相鄰的幾個下一級保護整定配合或一種保護需要按276、繼電保護的二次值計算

繼電保護的整定計算一般是在同一電壓等級上以一次值進行的，在選定一次整定值后再換算至二次值（經(jīng)電流、電壓互感器的變比換算）。二次值的取值精度應(yīng)根據(jù)儀器、儀表的精度來確定，一般可準(zhǔn)確至2~3位數(shù)即可。

由一次定值換算至二次定值，需要引入接線系數(shù)：

（1）電流保護：Idz.j=Idz*Kjx/nLH式中Idz.j——二次動作電流；Idz——一次動作電流；Kjx——接線系數(shù)。電流互感器接線為△時，Kjx取√3，電流互感器接線為Y時，Kjx取1；電流互感器接線為兩相差接時，Kjx取√3；nLH——電流互感器變比6、繼電保護的二次值計算繼電保護的整定28（2）電壓保護：Udz.j=Udz/nYH*Kjx式中Udz.j——二次動作相間電壓（線電壓）；Udz——一次動作相間電壓；Kjx——接線系數(shù)。電壓互感器接于相間電壓時，Kjx取1，電壓互感器接于相電壓時，Kjx取取√3；nYH——電壓互感器變比（2）電壓保護：29（3）用于變壓器比率制動差動電流保護的二次值：Ie2=Ie*Kjx/nLH式中Ie2——二次動作電流；Ie——一次動作電流；nLH——電流互感器變比；Kjx——接線系數(shù)。假設(shè)有一兩卷變的接線為Y,d11，Kjx的選擇有兩種情況：1）外部傳統(tǒng)型二次接線:將Y側(cè)TA二次接成△，將△側(cè)TA二次接成Y，直接輸出電流給保護。TA接線為△時，Kjx取√3，TA接線為Y時，Kjx取1；優(yōu)點是簡化裝置運算，缺點是二次接線復(fù)雜易錯，線電流作為額定電流幅值較大，TA易飽和。2)用軟件來克服：兩側(cè)TA二次都接成Y，稱為二次全星型接線，變壓器Y側(cè)相電流兩兩減出線電流在同低壓側(cè)平衡。計算過程由軟件完成。有的保護裝置只進行相位補償，那么整定時要緊幅值補償，變壓器Y側(cè)Kjx取√3，變壓器△側(cè)Kjx取1。若幅值和相位都已由裝置補償，則變壓器兩側(cè)Kjx都取1，根據(jù)保護裝置原理選擇。優(yōu)點是是二次接線簡單，便于判斷故障相，TA斷線判據(jù)簡單。缺點是運算量大，實驗方法復(fù)雜。目前，基本上都采用第2）種方式來平衡主變兩側(cè)的電流幅值和相位。

（3）用于變壓器比率制動差動電流保護的二次值：30第三講35kV變壓器保護配置原則和整定計算方法

一、變壓器保護配置

變壓器的故障分為內(nèi)部故障和外部故障兩種，變壓器的內(nèi)部故障系指變壓器油箱里發(fā)生的各種故障，其主要類型有：各相繞組之間發(fā)生的相間短路，單相繞組部分線匝之間發(fā)生的匝間短路，單相繞組或引出線通過外殼發(fā)生的單相接地故障等。變壓器的外部故障系指變壓器油箱外部絕緣套管及其引出線上發(fā)生的各種故障，其主要類型有：絕緣套管閃絡(luò)或破碎而發(fā)生的單相接地（通過外殼）短路，引出線之間發(fā)生的相間故障等。變壓器的不正常工作狀態(tài)主要包括：由于外部短路或過負(fù)荷引起的過電流、油箱漏油造成油面降低、變壓器中性點電壓升高、由于外加電壓過高或頻率降低引起的過勵磁等。

第三講35kV變壓器保護配置原則和整定計算方法一、變壓器31為了防止變壓器在發(fā)生各種類型故障和不正常運行時造成不應(yīng)有的損失，保證電力系統(tǒng)安全運行，變壓器一般應(yīng)裝設(shè)以下繼電保護裝置：（1）防御變壓器油箱內(nèi)部各種短路故障和油面降低的瓦斯保護。（2）防御變壓器繞組和引出線多相短路、大電流接地系統(tǒng)側(cè)繞組和引出線的單相接地短路及匝間短路的（縱聯(lián)）差動保護或電流速斷保護。（3）防御變壓器外部相間短路并作為瓦斯保護和差動保護后備的過電流保護（或復(fù)合電壓啟動的過電流保護、負(fù)序過電流保護）。（4）防御大電流接地系統(tǒng)中變壓器外部接地短路的零序電流保護。（5）防御變壓器對稱過負(fù)荷的過負(fù)荷保護。為了防止變壓器在發(fā)生各種類型故障和32二、35kV電壓等級的兩卷變壓器的保護配置對于35kV電壓等級的兩卷變壓器一般配置以下保護：（1）主保護：瓦斯保護（800kVA以上的變壓器才配置瓦斯保護）、差動保護、過流速斷。一般對于縣網(wǎng)來說，瓦斯保護、差動保護配置比較少，主保護采用過流速斷基本上已能滿足要求，而且節(jié)約成本。（2）后備保護：過流保護。（3）過負(fù)荷保護。二、35kV電壓等級的兩卷變壓器的保護配置對于35kV電33三、35kV變壓器差動保護的整定計算

（1）差動啟動電流：按躲過變壓器額定負(fù)載時的最大不平衡電流整定：Iqd=Krel*（Ker+△U+△m）*In式中：Krel——可靠系數(shù)，1.3~1.5；Ker——電流互感器比誤差，10P型取0.03*2；5P型和TP型取0.01*2；當(dāng)電流互感器型號（準(zhǔn)確級）不清時，為可靠起見按最大10%考慮，Ker=0.1。△U——變壓器調(diào)壓引起的誤差，取調(diào)壓范圍中偏離額定值的最大值（如變壓器參數(shù)中的電壓分接范圍為：±2×2.5%，則△U=2×2.5%=0.05；如變壓器參數(shù)中電壓分接范圍為：+6（-10）×1.25%，則△U=10×1.25%=0.125）?！鱩——由于電壓互感器變比未完全匹配產(chǎn)生的誤差，初設(shè)時取0.05。In——變壓器平衡后的二次額定電流。In=某側(cè)的二次額定電流×該側(cè)的平衡系數(shù)。電流互感器接線為△時，Kjx取√3，電流互感器接線為Y時，Kjx取1；電流互感器接線為兩相差接時，Kjx取√3規(guī)程推薦：Iqd=（0.2~0.5）In，實際整定時，可根據(jù)保護裝置技術(shù)說明書的原則綜合考慮進行整定。

一般，Iqd=0.5In，T=0S。三、35kV變壓器差動保護的整定計算34（2）差動速斷保護的整定計算差動速斷保護用以迅速切除變壓器內(nèi)部及絕緣套管和引出線上的嚴(yán)重故障，以防止在較高的短路電流水平時，由于電流互感器飽和時高次諧波量增加，產(chǎn)生極大的制動力矩而使差動元件拒動，因此設(shè)置差動電流速斷保護。差動電流速斷定值按躲過變壓器初始勵磁涌流和外部短路最大不平衡電流整定：Iop＝K×In式中：In——變壓器平衡后的二次額定電流。K--倍數(shù)，根據(jù)變壓器容量和系統(tǒng)電抗大小，K推薦值如下：

變壓器容量為：6.3MVA及以下K=7～12（建議?。?2）6.3～31.5MVAK=4.5～7.0（建議取：7）40～120MVAK=3.0～6.0（建議?。?）120MVA及以上K=2.0～5.0（建議?。?）（2）差動速斷保護的整定計算差動速斷保護用以迅速切除變壓器內(nèi)35四、主變高壓側(cè)后備保護的整定計算一般主變高壓側(cè)后備保護配置一段或兩段過流保護，可選擇是否帶方向和電壓閉鎖。1、定值計算a.（復(fù)壓方向）過流保護：按躲主變低壓側(cè)最大短路電流整定：方向指向變壓器（35kV變壓器過流保護一般不經(jīng)方向，采用復(fù)壓閉鎖可提高保護的靈敏度。）Idz1=Kk*Ik.max式中：Kk——可靠系數(shù)，一般取≥1.3；Ik.max——系統(tǒng)最大運行方式下，變壓器低壓側(cè)母線故障時流過變壓器高壓側(cè)的最大短路電流，一般情況下取大方式下單臺變壓器運行的方式。動作時限：T1=0S四、主變高壓側(cè)后備保護的整定計算一36b.（復(fù)壓）過流保護：①按躲過變壓器額定電流整定：不帶方向。Idz2=Kk×In/Kfh式中：Kk--可靠系數(shù)，取1.3；In--為變壓器高壓側(cè)額定電流；Kfh--返回系數(shù)，取0.85。c.復(fù)壓值：低電壓=0.7UN

負(fù)序電壓=4~8V

b.（復(fù)壓）過流保護：①按躲過變壓器額定電流整定：不帶方向372、校核對（復(fù)壓）過流保護主變低壓側(cè)母線故障的靈敏度：Klm=Id.min/Idz2≥1.5Ik.min——系統(tǒng)最小運行方式下，變壓器低壓側(cè)母線故障時流過變壓器高壓側(cè)的最小短路電流，一般情況下取小方式下兩臺變壓器并列運行的方式。2、校核對（復(fù)壓）過流保護主變低壓側(cè)母線故障的靈敏度：383、校核過流保護II段定值的上下級配合情況:復(fù)壓過流II段應(yīng)按躲主變額定電流整定，同時應(yīng)保證定值有足夠的靈敏度，并保證與上、下級保護定值與時間的配合。①按與相鄰上一級35kV電源線路開關(guān)保護(Idz”,T”)配合整定：Idz2=Idz”/K（K≥1.1）T2=T”-△t②按與本變壓器低壓側(cè)（復(fù)合電壓閉鎖）過流保護最末段跳本側(cè)開關(guān)最長時間（Tmax.B）配合整定：Idz2=K×Idz”（K≥1.1）動作時限：按與本變壓器低壓側(cè)（復(fù)合電壓閉鎖）過流保護最末段跳本側(cè)開關(guān)最長時間（Tmax.B）配合：T2=Tmax.B+△t若變壓器低壓側(cè)沒有配置保護，則動作時間考慮與低壓側(cè)分段開關(guān)某一段電流保護配合（若低壓側(cè)分段開關(guān)無保護，則考慮與低壓側(cè)出線某一段（一般是末段）保護配合）。T2=TLmax.B+△t3、校核過流保護II段定值的上下級配合情況:39舉例額定容量，如Sn=3.15MVA;額定電壓比，如35±2×2.5%/10.5kV；短路電壓：Uk%=6.6%;接線：Y,d11;CT變比：2*100/5（高壓側(cè)）；2*100/5（低壓側(cè)）；10P20系統(tǒng)正序阻抗：Xs1min=3.36Ω（大方式），Xs1max=7.24Ω（小方式）。線路AB正序阻抗：Zl=12ΩABS1用戶1系統(tǒng)S1CD1DL2DL3DL4DL舉例額定容量，如Sn=3.15MVA;ABS1用戶1系統(tǒng)S140（1）計算變壓器各側(cè)額定電流：a.高壓側(cè)：Ie=SN/√3UN=3150/√3/35=52A二次值：Ie2=Ie*Kjx/nLH=52*√3/20=4.5Ab.低壓側(cè)：Ie=SN/√3UN=3150/√3/10.5=173.2A二次值：Ie2=Ie*Kjx/nLH=173.2*1/40=4.33A式中Ie2——二次額定電流；Ie——一次額定電流；Kjx——接線系數(shù)。高、低壓側(cè)電流互感器接線均為Y，高壓側(cè)Kjx取√3；低壓側(cè)Kjx取1。nLH——電流互感器變比。高壓側(cè)選100/5；低壓側(cè)選200/5。

（1）計算變壓器各側(cè)額定電流：41（2）計算變壓器額定阻抗：雙繞組變壓器：正序電抗：XT1＝Uk％UN*UN/100SNXT1＝6.6*35*35/100*3.15=25.67Ω式中：XT1――變壓器高低壓繞組的總電抗（Ω）；Uk％――變壓器的短路電壓（或稱阻抗電壓）百分值；UN――變壓器的額定電壓(kV)(用平均額定電壓值)；（或用需歸算電壓等級的平均額定電壓值）；SN－－變壓器的額定容量（MVA）。（2）計算變壓器額定阻抗：42ABS1用戶1系統(tǒng)S1C（3）繪制系統(tǒng)正序阻抗圖：（4）計算最大、最小短路電流：Idmax=35/√3/（Zs1min+Zl+ZT1）=489.2AIdmin=35/√3/（Zs1max+Zl+ZT1）=450ADABS1用戶1系統(tǒng)S1C（3）繪制系統(tǒng)正序阻抗圖：（4）計算43（5）計算定值：

1）差動啟動電流：按躲過變壓器額定負(fù)載時的最大不平衡電流整定：Iqd=Krel*（Ker+△U+△m）*In=1.5*（0.06+0.05+0.05）*In=0.24In

動作時限：T=0S式中：Krel——可靠系數(shù)，1.3~1.5；Ker——電流互感器比誤差，10P型取0.03*2；5P型和TP型取0.01*2；當(dāng)電流互感器型號（準(zhǔn)確級）不清時，為可靠起見按最大10%考慮，Ker=0.1?！鱑——變壓器調(diào)壓引起的誤差，取調(diào)壓范圍中偏離額定值的最大值（如變壓器參數(shù)中的電壓分接范圍為：±2×2.5%，則△U=2×2.5%=0.05；如變壓器參數(shù)中電壓分接范圍為：+6（-10）×1.25%，則△U=10×1.25%=0.125）。△m——由于電壓互感器變比未完全匹配產(chǎn)生的誤差，初設(shè)時取0.05。In——變壓器平衡后的二次額定電流。In=某側(cè)的二次額定電流×該側(cè)的平衡系數(shù)。電流互感器接線為△時，Kjx取√3，電流互感器接線為Y時，Kjx取1；電流互感器接線為兩相差接時，Kjx取√3比例制動系數(shù)：一般取0.5；二次諧波制動系數(shù)：一般取0.15；（5）計算定值：442）差動電流速斷定值：按躲過變壓器初始勵磁涌流和外部短路最大不平衡電流整定：Iop＝K×In=10In，動作時限：T=0S式中：In——變壓器平衡后的二次額定電流。K--倍數(shù)，根據(jù)變壓器容量和系統(tǒng)電抗大小，K取10。3）主變高壓側(cè)后備保護的整定計算a.過流I段：按躲主變低壓側(cè)母線最大故障電流整定：Idz1=Kk*Ikmax=1.3*489.2=636A，動作時限：T=0Sb.過流II段：按躲主變高壓側(cè)額定電流整定：Idz2=Kk*In=1.3*52=67.6Ac.校核過流II段靈敏度：Klm=Idmin/Idz2=450/67.6=6.6＞1.5滿足要求。d.校核與上、下級保護的配合：2）差動電流速斷定值：按躲過變壓器初始勵磁涌流和外部短路最大45

①按與上一級AB線路開關(guān)1DL電流III段配合：

定值應(yīng)：Idz2≤120/1.1=109.1A

動作時間：T2≤2.0-△T=1.6S.

②按與下一級10kVCD線路開關(guān)4DL電流III段配合：

定值應(yīng)：Idz2≥1.1*180*（10.5/35）=59.4A

動作時間：T2≥1.0+△T=1.4S.

因此：過流II段定值取68A,動作時限取1.6S，滿足靈敏度要求，而且可與上、下級保護配合。ABS1用戶1系統(tǒng)S1D1DL2DL3DL4DLI段：1000A,0SII段：800A,0.7SIII段：120A,2.0SI段：636A,0SII段：68A,1.6SI段：1200A,0SII段：180A,1.0SC

①按與上一級AB線路開關(guān)1DL電流III段配合：

定值應(yīng)：46e.過負(fù)荷定值：1.2Ie（5~8s發(fā)信號）f.過負(fù)荷啟動風(fēng)冷：0.65~0.75Ie（有輔助風(fēng)冷的變壓器才投入，5~10s啟動風(fēng)冷）g.過負(fù)荷閉鎖有載調(diào)壓：1.2Ie（0.5s閉鎖有載調(diào)壓）4）低壓側(cè)后備保護過流I保護：按對主變低壓側(cè)母線有規(guī)定靈敏度整定：Idz1=Idmin/Klm，Idmin——小方式下，低壓側(cè)母線兩相相間短路時流過低壓側(cè)的電流Klm——靈敏系數(shù)，一般不小于1.5。動作時限T1取與低壓側(cè)出線過流保護I段或II段最長時間配合。過流II保護：按躲主變低壓側(cè)額定電流整定：Idz2=1.3Ie，動作時限與T1配合。T2=T1+△T若只有一段過流保護，則按躲主變低壓側(cè)額定電流整定，并校核對主變低壓側(cè)的靈敏度。

5）主變非電量保護的整定計算重瓦斯投跳閘，其余均投信號（油溫高、輕瓦斯等），定值按變壓器出廠試驗報告整定。e.過負(fù)荷定值：1.2Ie（5~8s發(fā)信號）47第四講、35kV及以下線路保護配置原則和整定計算方法

一、35kV及以下線路保護配置原則

35kV及以下線路一般配置階段式電流保護。（1）瞬時電流速斷保護。（2）限時電流速斷保護。（3）定時限過流保護。（4）其他功能：過負(fù)荷保護、低周減載、重合閘功能等。第四講、35kV及以下線路保護配置原則和整定計算方法一、3481、瞬時電流速斷保護：裝設(shè)電流速斷保護的原因，是為了克服定時限保護越靠近電源的保護裝置動作時限越長的缺點。a.整定方法：按躲本線末最大故障電流整定：Idz=Kk*Ik.max式中：kk--可靠系數(shù)，取1.3~1.5；Ik.max——大方式下，線路末端三相短路電流。為防止過流速斷保護沒有保護范圍，短線路一般將過流速斷保護退出，或是取短延時，與上、下級保護配合?？紤]二次值，若CT變比較小，而速斷定值很大，折算到二次值大于50A，CT極易飽和，則過流速斷應(yīng)退出。1、瞬時電流速斷保護：裝設(shè)電流速斷保護的原因，是為了克服定時49電源S112CD4d-1d-23S1AB用戶1電源S234假設(shè)最大方式下，AB線路末端故障時流過開關(guān)1處的最大短路電流為800A，則電流速斷定值應(yīng)大于等于IDZ=1.3*800=1040A。若線路始段最大短路電流為1000A，則電流速斷定值基本沒有保護范圍。（一般能保護線路的20%~50%）對于CD這樣的純負(fù)荷末段線路的保護，由于下級沒有需要配合的保護，只需考慮與上級線路保護配合，則其定值可盡量取得更靈敏，時間更短。假設(shè)CD線路拒始段20%處最大故障電流為500A，CD線路的最大負(fù)荷電流為100A,電流保護最末端按躲線路最大負(fù)荷電流整定取120A，則I、II電流保護定值可取120~500A之間的任意，但需校核保護范圍。I段：1000A,0SII段：800A,1.0SIII段：400A,2.0SI段：450A,0SII段：300A,0.4SIII段：150A,0.8S電源S112CD4d-1d-23S1AB用戶1電源S234假502、限時電流速斷保護：（1）按對本線路末端金屬性相間故障有規(guī)定靈敏系數(shù)整定。

Idz=Id.min/klm式中：Id.min----最小運行方式下，本線路末端發(fā)生金屬性相間故障的最小故障電流。klm--靈敏系數(shù)；

a.對50km以上的線路klm不小于1.3；b.對20~50km的線路klm不小于1.4；c.對20km以下的線路klm不小于1.5；（2）按不超出T接變壓器和相鄰變壓器的中、低壓側(cè)母線整定：Idz=kkId.max式中：kk--可靠系數(shù)，取1.3~1.5；Id.max----T接變壓器和相鄰變壓器的中、低壓側(cè)母線短路最大短路電流。末端金屬性相間故障最小短路電流。（3）考慮與上下級配合，配合系數(shù)≥1.1。時間差取0.3~0.5S。2、限時電流速斷保護：51電源S112CD4d-1d-23S1AB用戶1電源S234假設(shè)最小方式下，AB線路末端故障時流過開關(guān)1處的最小短路電流為600A，且AB線路的長度為15km，有靈敏度段定值應(yīng)小于等于IDZ=600/1.5=400A。若開關(guān)1處最末一段電流定值大于400A,則保護靈敏度不滿足要求，不能保護線路全長。必須重新校核。電源S112CD4d-1d-23S1AB用戶1電源S234假523、定時限過流保護：按躲線路最大負(fù)荷電流整定：Idz=kkIfh.max/kf式中：kk--可靠系數(shù)，取1.3kf--可靠系數(shù)，取0.85Ifh.max--線路導(dǎo)線允許的最大負(fù)荷電流或線路故障情況下的最大負(fù)荷電流，取二者中的最大值。注：過流保護定值應(yīng)與相鄰線路的延時段或過流保護配合整定。最大負(fù)荷電流的計算應(yīng)考慮常見運行方式下可能出現(xiàn)的最嚴(yán)重情況。在受線路輸送能力限制的特殊情況下，也可按輸電線路所允許的最大負(fù)荷電流整定。該保護如使用在雙側(cè)電源線路上有未經(jīng)方向元件控制時，應(yīng)考慮背側(cè)線路保護的配合問題。3、定時限過流保護：534、電流加速段（后加速）

定值取與電流二段一樣，時間取0.1~0.2s5、過負(fù)荷保護：過負(fù)荷定值：按躲線路最大負(fù)荷電流整定：

Igfh=kkIfh.max/kf式中：kk--可靠系數(shù)，取1.05kf–返回系數(shù)，取0.9Ifh.max--線路導(dǎo)線允許的最大負(fù)荷電流或線路故障情況下的最大負(fù)荷電流，取二者中的最大值。

過負(fù)荷定值必須不大于線路長期允許電流。4、電流加速段（后加速）545.重合閘的整定原則

110kV及以下線路一般采用三相重合閘，常用方式有普重(非同期)、檢無壓、檢同期三種方式。另外，對于某些保護裝置（如南自的PSL621C型線路保護），當(dāng)檢無壓、檢同期控制字均置“1”時，重合閘方式為“檢無壓，有壓自動轉(zhuǎn)檢同期”方式。5.重合閘的整定原則55（1）檢同期合閘角定值自動重合閘裝置的檢同期合閘角一般整定為30°。（2）檢同期差電壓定值檢同期差電壓定值為15～20%Ue，一般整定為20V（二次值）。（3）檢無壓定值檢無壓的電壓定值為30%～50%Ue,一般整定為30V（二次值）。（4）重合閘時間定值及重合閘方式的整定（1）檢同期合閘角定值56（一）單側(cè)電源輻射型供電線路的三相重合閘時間，除應(yīng)大于故障點斷電去游離時間外，還應(yīng)大于斷路器及操作機構(gòu)復(fù)歸原狀準(zhǔn)備好再次動作的時間。單側(cè)電源輻射型供電線路的三相重合閘一般采用普重(非同期)的方式，重合閘動作時間整定：tz.min=tD＋Δt－tk式中：tz.min——最小重合閘整定時間；tD——故障斷電去游離時間，對三相重合閘不小于0.3s；Δt——裕度時間，一般取0.1～0.15s；tk——斷路器固有合閘時間，一般取0.1s。一般情況下，為提高線路重合成功率，可酌情延長重合閘動作時間，單側(cè)電源輻射型供電線路的三相重合閘動作時間不宜小于1s。本網(wǎng)35kV單側(cè)電源線路一般采用檢線路無壓母線有壓方式重合，重合閘時間一般整定為2s。（一）單側(cè)電源輻射型供電線路的三相重合閘時間，除應(yīng)大于故障點57（二）雙側(cè)電源或單側(cè)電源環(huán)網(wǎng)線路(包括雙回平行線)三相重合閘的整定。

a、雙側(cè)電源或單側(cè)電源環(huán)網(wǎng)線路(包括雙回平行線)三相重合閘一般采用一側(cè)檢無壓、另一側(cè)檢同期的方式。一般情況下，系統(tǒng)側(cè)或大電源側(cè)采用檢無壓方式，小電源側(cè)采用檢同期方式，在投檢無壓方式一側(cè)的重合閘可同時投入檢同期方式。（二）雙側(cè)電源或單側(cè)電源環(huán)網(wǎng)線路(包括雙回平行線)三相重合閘58b、重合閘動作時間定值重合閘整定時間應(yīng)考慮線路對側(cè)有足夠靈敏度延時段保護的動作時間、故障點斷電去游離時間、裕度時間和對側(cè)斷路器固有的跳閘時間，以及本側(cè)斷路器固有的合閘時間，即：tz.min=tⅡ·N·max＋tD＋Δt＋tt·N－th式中：tz.min——本側(cè)斷路器最小重合閘整定時間；tⅡ·N·max——對側(cè)有足夠靈敏度延時段保護的最大動作時限；tD——故障斷電去游離時間，對三相重合閘不小于0.3s；Δt——裕度時間，一般取0.1～0.15s；tt·N——對側(cè)斷路器固有跳閘時間，一般取0.06s；tk——本側(cè)斷路器固有合閘時間，一般取0.1s。一般情況下，(tD＋Δt＋tt·N－th)可按0.6s考慮b、重合閘動作時間定值59c、35kV及以下線路，重合閘時間一般整定為2秒。對于下級接有小水電的線路，為保證可靠重合，重合閘時間還應(yīng)考慮與小電源解列時間配合；d、35kV及以下線路，重合閘一般投后加速功能。c、35kV及以下線路，重合閘時間一般整定為2秒。對于下級接60什么叫重合閘后加速？當(dāng)線路發(fā)生故障后，保護有選擇性的動作切除故障，進行一次重合以恢復(fù)供電。若重合于永久性故障時，保護裝置即不帶時限無選擇性的動作斷開斷路器，這種方式稱為重合閘后加速。什么叫重合閘前加速？重合閘前加速保護，是當(dāng)線路上（包括相鄰線路）發(fā)生故障時，靠近電源側(cè)的保護首先無選擇性動作跳閘，而后借助重合閘來糾正，這種方式稱為重合閘前加速。(經(jīng)濟，重合與永久故障時跳閘時間長)什么叫重合閘后加速？當(dāng)線路發(fā)生故障后，保護有選擇性的動作切除616、低周保護的整定原則按當(dāng)年下達的低周減載方案整定。

6、低周保護的整定原則62一、電容器保護配置原則（1）限時電流速斷保護；（2）過流保護；（3）過電壓保護；（4）欠（低）電壓保護；（5）不平衡電量（開口三角電壓、差壓、差流）保護。第五講、電容保護配置原則和整定計算方法

一、電容器保護配置原則第五講、電容保護配置原則和整定計算方法63二、電容器保護整定計算原則（1）限時電流速斷保護作為電容器出口相間短路、兩（三）相接地短路故障的保護。其定值按端部引線故障時有足夠靈敏系數(shù)整定，一般整定為3~5倍的額定電流。

Idz=Kk×Ie

式中：Kk=3～5Ie為電容器組的額定電流

動作時限：t=0.1s

~0.2S二、電容器保護整定計算原則（1）限時電流速斷保護64（2）過流保護作為電容器出口相間短路、兩（三）相接地短路故障的保護。其定值按可靠躲電容器組額定電流整定，一般整定為1.5~2倍的額定電流。

IDZ=Kk×Ie

式中：Kk=1.5～2Ie為電容器組的額定電流動作時限：t=0.3~1S（2）過流保護65（2）過電壓保護功能配置過電壓保護，以防止過高的沖擊電壓對電容器內(nèi)部回路的損壞。按電容器端電壓不長期時間超過1.1倍電容器組額定電壓整定：UDZ=KV×(1-XL/XC)×Ue

式中：KV=1.1XL/XC為電抗率Ue為電容器組的額定相間電壓動作時限：t≤60s，一般取5～10s。（2）過電壓保護功能66（3）欠電壓保護功能失壓保護的作用是在電源電壓消失時，能自動使電容器退出工作，以防止空載變壓器帶電容器重合閘時，損壞電容器和變壓器。按30～60％的電容器組額定相間電壓整定：

UDZ=0.3～0.6×Ue

式中：Ue為電容器組的額定相間電壓動作時限：t=0.3~0.6s

電容器的低電壓保護采用電流閉鎖功能；閉鎖電流定值：按10％電容額定電流或CT二次額定電流。（3）欠電壓保護功能67不平衡量保護開口三角電壓、差壓、差流保護定值按廠家提供的定值整定。動作時限：t=0.1~0.2sa.不平衡電壓/零序電壓保護作為單星形、三角形接線方式的電容器內(nèi)部故障的保護。b.不平衡電流保護作為雙星形接線方式的電容器內(nèi)部故障的保護。不平衡量保護68第五講、定值單的整定1、保護定值通知單的管理保護定值應(yīng)包括的計算、審核、批準(zhǔn)、簽發(fā)、執(zhí)行、回執(zhí)、留存流程。保護裝置定值通知單（簡稱定值單），是現(xiàn)場保護裝置運行的唯一依據(jù)，也是生產(chǎn)部門的工作任務(wù)書，每份定值單應(yīng)有計算、審核、批準(zhǔn)人的（電子）簽名及計算部門蓋章后方能生效。2、定值單應(yīng)包括下列內(nèi)容：定值單編號、廠/站名稱、被保護設(shè)備名稱、開關(guān)編號；保護名稱及裝置型號、軟件版本號；采用的電流、電壓互感器變比；保護裝置整定值；（一、二次值，控制子、軟壓板、出口功能說明等）整定計算說明（包括裝置說明、運行要求、適用的運行方式）；發(fā)通知單位、簽發(fā)日期、要求執(zhí)行時間、實際執(zhí)行日期、要求回執(zhí)日期、更改原因及作廢的定值單編號等；有關(guān)人員簽名；（計算人、審核人、批準(zhǔn)人、執(zhí)行人、變電站值班員、調(diào)度值班員）執(zhí)行說明；第五講、定值單的整定1、保護定值通知單的管理693、主變差動保護定值單的整定.doc4、35kV線路定值單整定.doc5、10kVC1電容器定值單整定.doc6、控制字的換算：16位2進制碼換算為4位16進制碼。整定范圍：0000~FFFF;例如：0110111110100001換算為6FA10110=0*1+1*2*1+1*2*2+0*2*2*2=0+2+4+0=635kV及以下電網(wǎng)繼電保護配置與整定計算原則課件706、繼電保護定值單的管理流程.doc7、保護配置圖6、繼電保護定值單的管理流程.doc71謝謝大家！謝謝大家！7235kV及以下電網(wǎng)繼電保護配置及整定計算原則

35kV及以下電網(wǎng)繼電保護配置及整定計算原則73主要內(nèi)容一、繼電保護的基本知識；二、電力系統(tǒng)繼電保護整定計算概述；三、35kV變壓器保護配置原則和整定計算方法；四、35kV及以下電壓等級線路的保護配置原則和整定計算方法；五、電容器的保護配置原則和整定計算方法；六、定值單的整定。主要內(nèi)容一、繼電保護的基本知識；74第一講繼電保護的基本知識

一、什么是繼電保護裝置？

定義——繼電保護裝置，就是指能反應(yīng)電力系統(tǒng)中的電氣元件發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)，并動作于斷路器跳閘或發(fā)出信號的一種自動裝置。

故障——各種類型的短路。動作于跳閘。不正常運行狀態(tài)——電力系統(tǒng)中電氣元件遭到破壞，但還沒有發(fā)生故障。例如過負(fù)荷、過電壓等。根據(jù)維護條件動作于發(fā)信號、減負(fù)荷、跳閘等。

第一講繼電保護的基本知識一、什么是繼電保護裝置？75二、繼電保護的基本原理

繼電保護裝置是反應(yīng)電力系統(tǒng)的故障或不正常運行狀態(tài)的，可見，正常運行情況下，繼電保護裝置是不應(yīng)該動作，故障時或不正常運行時才動作，基于這一點，就要求繼電保護裝置具有區(qū)分系統(tǒng)正常運行與發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)之間的差別的能力，以實現(xiàn)保護。以線路系統(tǒng)為例，正常運行時，線路上流過的電流為負(fù)荷電流，越靠近電源端的線路上流過的負(fù)荷電流越大，電壓越高。當(dāng)線路某一點發(fā)生的短路時，短路點電壓降低為0，故障電流非常大，遠遠大于正常最大負(fù)荷電流，始端測量阻抗降低，電流電壓之間的相角也發(fā)生變化，因此，利用正常運行與故障時這些參數(shù)的區(qū)別，就可以構(gòu)成各種不同原理的繼電保護。如反映電流增大的過電流保護，電壓降低的低電壓保護、測量阻抗減小的距離保護等等。二、繼電保護的基本原理繼電保護裝置是反應(yīng)電力系76三、繼電保護裝置的組成

一般情況下，繼電保護裝置由測量部分、邏輯部分、執(zhí)行部分組成，其原理結(jié)構(gòu)如下圖所示。測量部分——繼電保護裝置測量從被保護對象輸入的有關(guān)信號，并和已給的整定值進行比較，從而判斷是否應(yīng)該啟動。邏輯部分——根據(jù)測量部分各輸出量的大小、性質(zhì)、出現(xiàn)的順序或它們的組合，是保護裝置按一定的邏輯關(guān)系工作，最后確定是否應(yīng)該是斷路器動作或發(fā)出信號，并將命令傳給執(zhí)行部分。繼電保護常用的邏輯回路有“或”、“與”、“否”、“延時啟動”、“延時返回”以及記憶回路等。執(zhí)行部分——根據(jù)邏輯部分傳送的信號，動作于跳閘或發(fā)信號或不動作。執(zhí)行部分測量部分邏輯部分輸入信號整定值輸出信號三、繼電保護裝置的組成一般情況下，繼電保護裝置由測量部分、77四、對電力系統(tǒng)繼電保護的基本要求電力系統(tǒng)對動作于跳閘的繼電保護有四個基本要求，即選擇性、速動性、靈敏性和可靠性。

選擇性——指首先由故障設(shè)備或線路本身的保護切除故障，使停電范圍盡量縮小，以保證系統(tǒng)中的無故障部分仍能繼續(xù)安全運行。當(dāng)故障設(shè)備或線路本身的保護或斷路器拒動時,才允許由相鄰設(shè)備、線路的保護或斷路器失靈保護切除故障。為保證選擇性，對相鄰設(shè)備和線路有配合要求的保護和同一保護內(nèi)有配合要求的兩元件，其靈敏系數(shù)及動作時間，在一般情況下應(yīng)相互配合。

四、對電力系統(tǒng)繼電保護的基本要求電力系統(tǒng)對動作于跳閘的繼電保78電源S112BCD4d-1d-23用戶1A用戶234S1當(dāng)系統(tǒng)某一點發(fā)生故障時，應(yīng)由距離該故障點最近的保護裝置動作跳閘切除故障。如圖1所示，當(dāng)d-1發(fā)生故障時，應(yīng)由保護1動作跳閘，當(dāng)d-2發(fā)生故障時，保護1、2、3、4處均會動作，但應(yīng)保證保護4先動作跳閘，以縮小停電范圍，如果保護1動作，故障也可以消除，但是，卻使得用戶1也停電，擴大了停電范圍，當(dāng)保護4或開關(guān)拒動時，再由離故障點最近的相鄰上一級保護3動作，此時保護3是作為保護4的遠后備保護而動作。這就是繼電保護的選擇性。

電源S112BCD4d-1d-23用戶1A用戶234S179

2、速動性——以最快的速度切除故障。保障系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備安全。3、靈敏性——在事先確定的保護范圍內(nèi)任何一點發(fā)生任何類型故障都能正確敏銳地反應(yīng)。保護裝置的靈敏性通常用靈敏系數(shù)來衡量，它主要決定于被保護元件、電力系統(tǒng)的參數(shù)和運行方式。4、可靠性——不拒動、不誤動。該動的時候必須動，不該動的時候一定不能動。（保護范圍、動作條件等）2、速動性——以最快的速度切除故障。保障系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備安全80第二講電力系統(tǒng)繼電保護整定計算概述1、繼電保護整定計算的內(nèi)涵和外延2、整定計算的基本任務(wù)；3、整定計算準(zhǔn)備工作和步驟；4、整定計算運行方式的選擇原則；5、整定配合的基本原則；6、繼電保護的二次值計算。第二講電力系統(tǒng)繼電保護整定計算概述1、繼電保護整定計算的內(nèi)811、繼電保護整定計算的內(nèi)涵和外延

狹義上講，給出繼電保護裝置的定值，對于電力系統(tǒng)中的全部繼電保護，編制一個整定方案。廣義上講，繼電保護整定計算涉及運行方式選擇、短路電流計算、繼電保護裝置原理、系統(tǒng)穩(wěn)定要求，以及與之相對應(yīng)的計算機、數(shù)據(jù)庫、圖形化、管理流程等相關(guān)問題和技術(shù)手段。面向繼電保護裝置的保護定值單有幾十個定值要確定（如下圖），這些定值可分為二大類：一類是只和保護類型和原理有關(guān)的定值（如階段式距離、零序、電流保護等），和具體裝置關(guān)聯(lián)不大。這類定值反映了繼電保護方案中的配合關(guān)系（選擇性、靈敏性主要由此確定），其計算較為復(fù)雜，需要詳細(xì)的短路電流計算，各段定值、時間需嚴(yán)格配合，要進行靈敏度系數(shù)校核。目前，這項工作可以借助計算機整定計算軟件來實現(xiàn)。定值單中的另一類定值是各起動元件動作門檻、控制字、軟壓板等，大多數(shù)和具體裝置實現(xiàn)原理相關(guān)。這類定值的計算一般都不復(fù)雜，相當(dāng)一部分是廠家的推薦值，但種類和數(shù)量較大，管理麻煩，大多數(shù)情況下還是手工確定填寫。1、繼電保護整定計算的內(nèi)涵和外延

狹義上講，8235kV及以下電網(wǎng)繼電保護配置與整定計算原則課件8335kV及以下電網(wǎng)繼電保護配置與整定計算原則課件842、繼電保護整定計算的基本任務(wù)整定計算的基本任務(wù)就是要對各種繼電保護給出整定值，這其中既有整定計算的技巧問題，又有繼電保護的配置和選型問題，作為整定計算人員，必須要懂得根據(jù)電網(wǎng)和設(shè)備需要給出最佳的整定方案。整定計算的具體任務(wù)包括以下幾點：2、繼電保護整定計算的基本任務(wù)整定計算的基本85（1）繪制電力系統(tǒng)接線圖；（2）繪制電力系統(tǒng)阻抗圖；（3）建立電力系統(tǒng)設(shè)備參數(shù)表；（4）建立電流、電壓互感器設(shè)備參數(shù)表；（5）確定繼電保護整定需要滿足的電力系統(tǒng)規(guī)模及運行方式的變化限度；（6）電力系統(tǒng)各點短路計算結(jié)果列表；（7）編制整定方案，按照原則計算繼電保護定值；（8）進行繼電保護整定計算及通知單的管理；（9）繪制保護配置圖，根據(jù)電網(wǎng)運行方式的變化及時校核和調(diào)整保護定值，確保保護正確動作。（1）繪制電力系統(tǒng)接線圖；863、整定計算準(zhǔn)備工作和步驟1、確定要整定的元件，收集整定計算所需資料（包括圖紙、保護裝置說明書、定值清單、設(shè)備參數(shù)等等）；2、在原有的意義系統(tǒng)圖上增加繪制新的設(shè)備一次接線；3、根據(jù)設(shè)備參數(shù)繪制正序阻抗圖；4、選擇最大方式、最小方式下的電網(wǎng)情況，并綜合考慮設(shè)備運行極限、負(fù)荷情況等計算定值；5、校核保護定值的配合，根據(jù)需要對設(shè)備的選型和功能接線等提出修改建議，對于不合理的地方，必須要求設(shè)計單位和施工單位進行修改；6、熟悉保護裝置的原理和整定原則，按照定值單的項目整定定值；7、編制保護定值通知單，經(jīng)計算、審核、批準(zhǔn)流程，并蓋章簽發(fā)定值單。定值單中的整定說明必須要明確保護的投、退原則和存在問題，需執(zhí)行人員驗證的功能等等；8、下達定值通知單，要求執(zhí)行人員根據(jù)定值單的要求調(diào)試保護功能、校核接線和設(shè)備參數(shù)；9、執(zhí)行完畢，要求執(zhí)行人在規(guī)定期限內(nèi)回執(zhí)定值單。10、根據(jù)電網(wǎng)需要及時校核和調(diào)整保護定值。3、整定計算準(zhǔn)備工作和步驟1、確定要整定的元件，收集整定計算874、整定計算運行方式的選擇原則

（1）何謂系統(tǒng)的最大運行方式和最小運行方式？

最大運行方式是指在被保護對象末端短路時，系統(tǒng)的等值阻抗最小，通過保護裝置的短路電流為最大的運行方式。最小的運行方式是指在被保護對象末端短路時，系統(tǒng)等值阻抗最大，通過保護裝置的短路電流為最小的運行方式。4、整定計算運行方式的選擇原則（1）何謂系統(tǒng)的最大運行方88（2）整定計算運行方式的選擇原則確定運行方式的變化限度，就是確定最大和最小運行方式，它以滿足常見運行方式為基礎(chǔ)，在不影響保護效果的前提下，適當(dāng)加大變化范圍，其一般原則如下：（A）必須考慮檢修與故障兩種狀態(tài)的重迭出現(xiàn)，但不考慮多重重迭。（B）不考慮極少見的特殊方式。因為出現(xiàn)特殊運行方式的機率很小，不能因此惡化了絕大部分時間的保護效果。必要時，可采取臨時的特殊措施加以解決。

不同的設(shè)備，其運行方式的選擇方法不同，具體如下：（2）整定計算運行方式的選擇原則89（一）發(fā)電機、變壓器的運行變化限度選擇原則：（1）一個發(fā)電廠有兩臺機組時，一般應(yīng)考慮全停方式，即一臺機組在檢修中，另一臺機組又出現(xiàn)故障；當(dāng)有三臺以上機組時，則應(yīng)選擇其中兩臺容量較大的機組全停的方式。（2）一個廠、站的母線上無論接有幾臺變壓器，一般應(yīng)考慮其中最大的一臺停用。因變壓器運行可靠性高，檢修與故障重迭出現(xiàn)的機率很小。（一）發(fā)電機、變壓器的運行變化限度選擇原則：90（二）線路運行變化限度選擇原則：（1）一個廠、站的母線上接有多條線路，一般應(yīng)考慮一條線路檢修，另一條線路又遇到故障的方式。（2）雙回線一般不考慮同時停用；（3）相隔一個廠、站的線路，必要時，可考慮上述（1）條件的重迭。（二）線路運行變化限度選擇原則：91（三）流過保護的最大、最小短路電流計算方法的選擇：（1）對于單側(cè)電源的輻射形網(wǎng)絡(luò)，流過保護的最大短路電流出現(xiàn)在最大運行方式下，即選擇所有機組、變壓器、線路全部投入的運行方式。而最小短路電流則出現(xiàn)在最小運行方式下。（2）對于雙側(cè)電源的線路，一般與對側(cè)電源的運行方式變化無關(guān)，可按單側(cè)電源的方法選擇；（3）對于環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)中的線路，流過保護的最大運行方式應(yīng)在開環(huán)運行方式，開環(huán)點應(yīng)選在所整定保護線路的相鄰下一級線路上。而最小短路電流，應(yīng)選擇閉環(huán)運行方式。同時，在合理地停用該保護后面的機組、變壓器和線路。（三）流過保護的最大、最小短路電流計算方法的選擇：9212CD4d-1d-23S1ABS2用戶1電源S234S3E電源S1電源S3開環(huán)點12CD4d-1d-23S1ABS2用戶1電源S234S3E93（四）選取流過保護的最大負(fù)荷電流的方法：

按負(fù)荷電流整定的保護，需考慮各種運行方式變化時出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流，一般應(yīng)考慮到一下運行變化：（1）備用電源自投引起的增加負(fù)荷；（2）并聯(lián)運行線路的減少，負(fù)荷的轉(zhuǎn)移；（3）環(huán)狀網(wǎng)路的開環(huán)運行，負(fù)荷轉(zhuǎn)移；（4）對于兩側(cè)電源的線路，當(dāng)一側(cè)電源突然切除發(fā)電機，引起另一側(cè)增加負(fù)荷；

除此之外，還應(yīng)考慮線路的負(fù)載能力和電流互感器的承載能力等。（四）選取流過保護的最大負(fù)荷電流的方法：945、整定配合的基本原則電力系統(tǒng)中的繼電保護是按斷路器配置裝設(shè)的，因此，繼電保護必須按斷路器分級進行整定。繼電保護的分級是按保護的正方向來劃分的，要求保護的正方向各相鄰的上、下級保護之間實現(xiàn)協(xié)調(diào)配合，已達到選擇性的目的。這就是繼電保護整定配合的總則。在整定計算時，應(yīng)按該保護在電力系統(tǒng)運行的全過程中均能正確工作來設(shè)定整定計算的條件，例如相電流過流保護，除了在其保護范圍內(nèi)發(fā)生短路故障應(yīng)該動作外，在其它任何狀態(tài)下它都不應(yīng)動作。因此，在整定計算時，就必須考慮并滿足可能遇到的各種運行狀態(tài)。繼電保護整定計算方法按保護構(gòu)成原理分為兩種。第一種是以差動為基本原理的保護，在原理上具備了可區(qū)分內(nèi)、外故障的能力，保護范圍不變，定值與相鄰保護沒有配合關(guān)系，具有獨立性。第二種是階段式保護，它們的5、整定配合的基本原則電力系統(tǒng)中的繼95整定值要求與相鄰上、下級保護之間有嚴(yán)格的配合關(guān)系，而它們的保護范圍由隨著電力系統(tǒng)運行方式的改變而變化，所以階段是保護的整定計算是比較復(fù)雜的，整定結(jié)果的可選型也是比較多的。（一）各種保護的通用整定方法：

（1）根據(jù)保護裝置的構(gòu)成原理和電力系統(tǒng)運行特點，確定其整定條件及整定公式中的有關(guān)系數(shù)。（2）按整定條件進行初選整定值，按電力系統(tǒng)可能出現(xiàn)的最小運行方式校驗靈敏度，其靈敏系數(shù)應(yīng)滿足要求，在滿足要求之后即可確定為選定的整定值。若不滿足要求，就需重新考慮整定條件和最小運行方式的選擇是否恰當(dāng)，在進一步考慮保護裝置的配置和選型問題，然后經(jīng)過重新計算直到選出合適的整定值。整定值要求與相鄰上、下級保護之間有嚴(yán)格的配合關(guān)系，96（二）差動保護整定方法：

差動保護整定計算可獨立進行，只要滿足電力系統(tǒng)運行變化的限度就可確定整定值。（二）差動保護整定方法：97（三）階段式保護的整定方法：

（1）相鄰上、下級保護之間的配合有三個要點：第一，在時間上配合，即上一級保護時間應(yīng)比下一級保護時間大一個時間級差；第二，在保護范圍上有配合，即對于同一故障點而言，上一級保護的靈敏系數(shù)要低于下一級保護的靈敏系數(shù)；第三，上下級保護的配合一般是按同方向進行。簡單來說，就是同方向的保護定值與時間都要配合。

（2）多段保護的整定應(yīng)按保護段分段進行，第一段保護通常按保護范圍不伸出被保護對象的全部范圍整定。其余各段均應(yīng)按上、下級保護的對應(yīng)段進行配合整定，所謂對應(yīng)段實質(zhì)上一級保護的二段與下一級保護的一段相對應(yīng)。同理類推其它段保護，當(dāng)這樣整定的結(jié)果不能滿足靈敏度的要求時，可不按對應(yīng)段整定配合，即上一級保護的二段與下一級保護的二段配合，或三段配合，同理，其余各段保護也按此方法進行，直至各段保護均整定完畢。（三）階段式保護的整定方法：98（3）一個保護與相鄰的幾個下一級保護整定配合或一種保護需要按幾個條件整定時，均應(yīng)分別進行整定區(qū)的幾個整定值，然后在幾個值中選取最嚴(yán)重的數(shù)值為選定的整定值。具體來說，對反映故障量增大而動作的保護，應(yīng)選取其中的最大值，對反映故障量減小而動作的保護，應(yīng)選取其中的最小值。保護的動作時間則總是選取各條件中最長的時間為整定值。（4）保護的正方向為指向被保護設(shè)備。一般要求保護CT的正極性端接在母線側(cè)，這樣對于線路保護的正方向是由母線指向線路，線路為被保護設(shè)備；對于變壓器保護的正方向應(yīng)由母線指向變壓器，因為變壓器是被保護設(shè)備。對于階段式電流保護，若不帶方向，那么，對于單端電源線路的進線開關(guān)保護就應(yīng)退出；而對于雙端電源線路，配合起來就更麻煩，在保護背側(cè)故障流過反相電流時也會動作，所以當(dāng)環(huán)網(wǎng)運行時，應(yīng)將盡量配置方向元件，環(huán)網(wǎng)倒負(fù)荷的情況可不考慮。（3）一個保護與相鄰的幾個下一級保護整定配合或一種保護需要按996、繼電保護的二次值計算

繼電保護的整定計算一般是在同一電壓等級上以一次值進行的，在選定一次整定值后再換算至二次值（經(jīng)電流、電壓互感器的變比換算）。二次值的取值精度應(yīng)根據(jù)儀器、儀表的精度來確定，一般可準(zhǔn)確至2~3位數(shù)即可。

由一次定值換算至二次定值，需要引入接線系數(shù)：

（1）電流保護：Idz.j=Idz*Kjx/nLH式中Idz.j——二次動作電流；Idz——一次動作電流；Kjx——接線系數(shù)。電流互感器接線為△時，Kjx取√3，電流互感器接線為Y時，Kjx取1；電流互感器接線為兩相差接時，Kjx取√3；nLH——電流互感器變比6、繼電保護的二次值計算繼電保護的整定100（2）電壓保護：Udz.j=Udz/nYH*Kjx式中Udz.j——二次動作相間電壓（線電壓）；Udz——一次動作相間電壓；Kjx——接線系數(shù)。電壓互感器接于相間電壓時，Kjx取1，電壓互感器接于相電壓時，Kjx取取√3；nYH——電壓互感器變比（2）電壓保護：101（3）用于變壓器比率制動差動電流保護的二次值：Ie2=Ie*Kjx/nLH式中Ie2——二次動作電流；Ie——一次動作電流；nLH——電流互感器變比；Kjx——接線系數(shù)。假設(shè)有一兩卷變的接線為Y,d11，Kjx的選擇有兩種情況：1）外部傳統(tǒng)型二次接線:將Y側(cè)TA二次接成△，將△側(cè)TA二次接成Y，直接輸出電流給保護。TA接線為△時，Kjx取√3，TA接線為Y時，Kjx取1；優(yōu)點是簡化裝置運算，缺點是二次接線復(fù)雜易錯，線電流作為額定電流幅值較大，TA易飽和。2)用軟件來克服：兩側(cè)TA二次都接成Y，稱為二次全星型接線，變壓器Y側(cè)相電流兩兩減出線電流在同低壓側(cè)平衡。計算過程由軟件完成。有的保護裝置只進行相位補償，那么整定時要緊幅值補償，變壓器Y側(cè)Kjx取√3，變壓器△側(cè)Kjx取1。若幅值和相位都已由裝置補償，則變壓器兩側(cè)Kjx都取1，根據(jù)保護裝置原理選擇。優(yōu)點是是二次接線簡單，便于判斷故障相，TA斷線判據(jù)簡單。缺點是運算量大，實驗方法復(fù)雜。目前，基本上都采用第2）種方式來平衡主變兩側(cè)的電流幅值和相位。

（3）用于變壓器比率制動差動電流保護的二次值：102第三講35kV變壓器保護配置原則和整定計算方法

一、變壓器保護配置

變壓器的故障分為內(nèi)部故障和外部故障兩種，變壓