1、微機繼電保護整定計算舉例珠海市恒瑞電力科技有限公司目錄變壓器差動保護的整定與計算 3線路保護整定實例 610KV 變 壓 器 保 護 整 定 實 例 9電容器保護整定實例 13電 動 機 保 護 整 定 計 算 實 例 16電動機差動保護整定計算實例 19繼電保護整定計算舉例變壓器差動保護的整定與計算以右側(cè)所示 Y/Y/ -11 接線的三卷變壓器為例，設(shè)變壓器的額定容量為 S（MVA），高、中、低各側(cè)電壓分別為 UH、 UM、 UL（KV），各側(cè)二次電流分別為 IH、 IM、IL（A） ，各側(cè)電流互感 器變比分別為 nH、 nM、nL。平衡系數(shù)的計算電流平衡系數(shù) Km、KlUme* KctmK

2、mUhe *kcthKlUle* Kctl 3Uhe* kcth其中： Uhe,Ume,Ule 分別為高中低壓側(cè)額定電壓（銘牌值）Kcth,Kctm,Kctl 分別為高中低壓側(cè)電流互感器變比差動電流速斷保護差動電流速斷保護的動作電流應(yīng)避越變壓器空載投入時的勵磁涌流和外部故障的最大不 平衡電流來整定。根據(jù)實際經(jīng)驗一般?。篒sd （ 4 12）Ieb nLH。式中： Ieb 變壓器的額定電流；nLH變壓器電流互感器的電流變比。三、 比率差動保護比率差動動作電流 Icd 應(yīng)大于額定負載時的不平衡電流，即Icd Kkktx × fwc UfphIeb nLH 式中： Kk可靠系數(shù)，取（ 1.

3、3 2.0）U變壓器相對于額定電壓抽頭向上（或下）電壓調(diào)整范圍, 取U5%。Ktx 電流互感器同型系數(shù)；當各側(cè)電流互感器型號相同時取0.5, 不同時取 1Fwc電流互感器的允許誤差；取 0.1fph 電流互感器的變比（包括保護裝置）不平衡所產(chǎn)生的相對誤差取0.1 ；一般 Icd （0.2 0.6 ）Ieb nLH。四、 諧波制動比根據(jù)經(jīng)驗，為可靠地防止涌流誤動， 三相差動保護被閉鎖。五、 制動特性拐點當任一相二次諧波與基波之間比值大于 15% 20%時，Is1 Ieb nLHIs2 （ 13）ebnLHIs1 ，Is2 可整定為同一點繼電保護整定計算舉例六、 最大制動系數(shù)K1，K2KK(U/2

4、+I+ m)式中：U 變壓器分接頭調(diào)壓范圍，一般取 0.2 左右； I 過電流時電流互感器的誤差，一般取 0.1 左右；m 軟件對 CT聯(lián)接組調(diào)整的誤差，一般取 0.03 0.05 左右； KK 可靠系數(shù)，一般取 1.3 2.0 左右。七、 整定舉例已知變壓器參數(shù)如下：額定容量： 31.5/20/31.5MVA變比： 110 4×2.5%/38.5 2×2.5%/11kV接線形式： Y0/Y/ -12-11 ，CT接線均接成星形 高壓側(cè) CT變比： 200/5中壓側(cè) CT變比： 500/5低壓側(cè) CT變比： 2000/5 根據(jù)以上參數(shù)，可知：Uhe=110kV, Kcth=

5、200Ume=38.5kV,Kctm=500Ule=11kV, Kctl=2000 額定電流計算 變壓器各側(cè)一次額定電流計算如下：I He= 31.5 ×103 /( 3 ×110) = 165.33AI Me= 20000/( 3 ×38.5) = 299.92AI Le = 31500/( 3×11) = 1653.3A 則裝置內(nèi)部感受到的 CT二次電流為：Ihe = I He / n h =165.33/(200/5) = 4.133AI me= I Me / n m =299.92/(500/5) = 3A.I le = I Le / n l =

6、1653.3/(2000/5)= 4.133A 動作門檻電流的計算ICD= KK(ktxfwc Ufph )I e = (0.2 0.5)I e= (0.2 0.5) ×4.133 = (0.8266 2.0666) 取 0.5 倍為 2.06A式中 :Ie 輸入裝置的額定電流。 比率制動系數(shù)的計算K1=2.0× (0.1/2+0.1+0.05)= 0.4 。K2=0.6。二次諧波制動系數(shù)的確定(一般取值為 0.15 0.20)K3= 0.15差動電流突變量啟動定值確定IQD= 1.5A 。制動拐點Is1 I he 4.13A繼電保護整定計算舉例Is2 2×I h

7、e 8.26A差動電流速斷定值確定ISD= 7×I he= 7 ×4.133= 29A。平衡系數(shù)的計算Km =Ume Km 38.5 100 1Uhe Kh 110 40 1Kl =Ule Kl 3 11 400 3Uhe Kh 3 110 40 11.732其中: Uhe, Ume, Ule分別為高中低壓側(cè)額定電壓（銘牌值）Kh, Km, Kl分別為高中低壓側(cè)電流互感器變比CT 接線要點在 CT 的接線上要注意，流向變壓器方向為各側(cè)電流正方向！繼電保護整定計算舉例線路保護整定實例降壓變電所引出10KV電纜線路 , 線路接線如下圖所示 :已知條件:最大運行方式下 ,降壓變電

8、所母線三相短路電流 I d(31).max 為 5500A,配電所母線三相短 路電流 I d(32).max為 5130A，配電變壓器低壓側(cè)三相短路時流過高壓側(cè)的電流 I d(33).max為820A。最小運行方式下 , 降壓變電所母線兩相短路電流 Id(21.)min為 3966A,配電所母線兩相短 路電流I d(22).min為3741A，配電變壓器低壓側(cè)兩相短路時流過高壓側(cè)的電流 Id(23.)min 為689A。電動機起動時的線路過負荷電流 I gh為 350A，10KV電網(wǎng)單相接地時最小電容電流 Ic為15A，10KV電纜線路最大非故障接地時線路的電容電流 Icx 為 1.4A。系統(tǒng)

9、中性點不接地。A、C相電流互感器變比為 300/5 ，零序電流互感器變比為 50/5 。一、整定計算(計算斷路器 DL1 的保護定值)1、瞬時電流速斷保護瞬時電流速斷保護按躲過線路末端短路時的最大三相短路電流整定， 保護裝置的動作電流I (3) 5130Idz.jKkKjxId2n.lmax 1.3 1 516300 111A，取110A保護裝置一次動作電流I dz I dz.j nl 110 60 6600A dz dz.j K jx 1繼電保護整定計算舉例靈敏系數(shù)按最小運行方式下線路始端兩相短路電流來校驗：396666000.601 2I (2)K d1.min lmI dz由此可見瞬時電

10、流速斷保護不能滿足靈敏系數(shù)要求，故裝設(shè)限時電流速斷保護2、限時電流速斷保護限時電流速斷保護按躲過相鄰元件末端短路時的最大三相短路時的電流整定， 則保護 裝置動作電流I (3)820Idz.j KkKjx d 3. max 1.3 117.8 A ，取 20Anl60保護裝置一次動作電流I dz I dz.jnlK jx20 60 1200A1靈敏系數(shù)按最小運行方式下線路始端兩相短路電流來校驗：I (2)K d1.min lmI dz396612003.3 2限時電流速斷保護動作時間取0.5 秒。(按 DL2斷路器速斷限時 0 秒考慮，否則延時應(yīng)為：t1=t2+ t )3、過電流保護過電流保護按

11、躲過線路的過負荷電流來整定，則保護動作電流I dz.jKkK jxI ghKhnl1.2 1 350 7.8A ，取 8A0.9 60式中： Kn為返回系數(shù)，微機保護的過量元件返回系數(shù)可由軟件設(shè)定，一般設(shè)定為0.9過電流保護一次動作電流I dz Idz.jnlK jx8 60 480A1保護的靈敏系數(shù)按最小運行方式下線路末端兩相短路電流來校驗在線路末端發(fā)生短路時 , 靈敏系數(shù)為KlmI d( 22).mindz37414807.8 2在配電變壓器低壓側(cè)發(fā)生短路時 , 靈敏系數(shù)為繼電保護整定計算舉例Klm Id3.min 689 1.44 1.2lm I dz 480保護動作延時應(yīng)考慮與下級保護

12、的時限配合， t1=t2+ t ，t 取 0.5 秒。4、單相接地保護單相接地保護按躲過被保護線路最大非故障接地的線路電容電流整定并按最小靈敏 系數(shù) 1.25 校驗。按躲過被保護線路電容電流的條件計算保護動作電流 （ 一次側(cè)）:Idz KkIcx （ Kk ：可靠系數(shù)，瞬動取 4-5 ，延時取 1.5-2） 此處按延時 1秒考慮， Kk取 2，則 Idz 2 1.4 2.8A 校驗靈敏度系數(shù)： Klm =15/2.8=5.36>1.25 注意：由于在很多情況下零序 CT變比不明確，可以實測整定： 從零序 CT一次側(cè)通入 2.8A 電流，測零序 CT二次側(cè)電流是多少，此電流即為微機保護零序

13、定值。5、重合閘延時對架空線路還應(yīng)考慮重合閘功能的使用， 應(yīng)整定的值只有一個重合閘延時。 用戶根據(jù) 慣例計算即可。6、低周減載低周減載需整定的值有：低周減載動作的頻率整定值：整定范圍（ 45-49.5 ）Hz，級差 0.01 Hz 低周減載動作的延時整定值：整定范圍（ 0-10 ）S，級差 0.01 S 滑差閉鎖定值：整定范圍（ 2-5 ）Hz /S 。出廠前設(shè)定為 3 Hz /S 低周減載欠壓閉鎖值：整定范圍（ 10-90 ）V， 級差 0.01V 低周減載欠流閉鎖值：整定范圍（ 0.2-5 ）A， 級差 0.01A 以上定值是用戶根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)計算或由上級調(diào)度下達的，不再舉例。 上面講的“系

14、統(tǒng)”可以是大系統(tǒng)，也可以是小系統(tǒng)，小到一個小變電所，只要變電所 進線和出線回路均采用了微機保護即可。繼電保護整定計算舉例10KV 變壓器保護整定實例10 / 0.4KV 車間配電變壓器的保護。已知條件：變壓器為 SJL1 型，容量為 630KVA，高壓側(cè)額定電流為 36.4A，最大過負荷系數(shù)為 3， 正常過負荷系數(shù)為 1.2 。最大運行方式下變壓器低壓側(cè)三相短路時，流過高壓側(cè)的短路電流I d(32).max為 712A。最小運行方式下變壓器高壓側(cè)兩相短路電流 I d(21.)min為 2381A，低壓側(cè)兩相短路時流 過高壓側(cè)的短路電流 I d(22).min 為 571A。最小運行方式下變壓器

15、低壓側(cè)母線單相接地短路電流 Id(12)2.min 為 5540A。變壓器高壓側(cè) A、C相電流互感器變比為 100/5 ，低壓側(cè)零序電流互感器變比為 300/5 。、整定計算1、高壓側(cè)電流速斷保護電流速斷保護按躲過系統(tǒng)最大運行方式下變壓器低壓側(cè)三相短路時， 流過高壓側(cè)的短I (3)I d2.maxI dz.j Kk K jxnl路電流來整定，保護動作電流7121.5 153.4A，取 55A20保護一次動作電流I dz I dz.jnl55 20 1100AK jx 1電流速斷保護的靈敏系數(shù)按系統(tǒng)最小運行方式下，保護裝置安裝處兩相短路電流校驗Klm I dI1.dmzin12130801 2.

16、16 2電流速斷保護動作時限取 0 秒。2、高壓側(cè)過電流保護若考慮定時限， 過電流保護按躲過可能出現(xiàn)的最大過負荷電流來整定， 保護動動作電繼電保護整定計算舉例I dz.j K kK jxKghIeb 1.3 1 03.9362.40 6.1A，取 7AKhnl式中： Kh為返回系數(shù)，微機保護過量元件的返回系數(shù)可由軟件設(shè)定，被設(shè)定為0.9 。保護動作一次電流I dz Idz.j Knl7 210140A過電流保護的靈敏系數(shù)按系統(tǒng)最小運行方式下， 低壓側(cè)兩相短路時流過高壓側(cè)的短路電流進行校驗K lmI d( 22).minI dz571 4.08 1.5140過電流保護動作時限取 0.5 秒（與下

17、級保護動作時限相配合， 考慮車間變壓器一般為 末端負荷，故取 0.5 秒）。3.16 20 63.2A1若考慮反時限，過電流定值一般按變壓器正常過載能力考慮，保護動作電流：Khnl0.9 20保護動作一次電流：Idz.j KkK jx KghI eh 1.3 1 1.2 36.4 3.155A，取 3.16AI dz I dz.jnl K jx校驗靈敏度系數(shù)：Klm(2) d2.mindz57163.29.03 1.5反時限時間常數(shù)整定：按超過變壓器正常過載能力 1.1 倍過電流時，變壓器可運行600秒考慮，則：2 2 2.052 600 (1.12 1.052 ) 64.5S3、高壓側(cè)不平衡

18、電流保護 對于變壓器的各種不平衡故障（包括不平衡運行，斷相和反相） ，微機保護設(shè)置了不 平衡電流保護。根據(jù)微機保護“不平衡電流保護” 功能軟件的算法， 一般我們推薦保護定值為 （0.60.8）I eb，為防止變壓器空投時由于三相合閘不同期而引起誤動，推薦延時不小于0.2S。對本側(cè)，計算如下：- 10 -繼電保護整定計算舉例0.8I eb 0.8 36.4I dz. j1.456A ，取 1.46Adz. jnl20保護一般動作電流：I dz I dz.j 1.46 29.2A dz dz.j K jx 1延時取 0.5S 。4、高壓側(cè)零序過電流根據(jù)規(guī)程規(guī)定， 10KV/0.4KV 變壓器高壓側(cè)

19、不設(shè)零序保護。如果用戶需設(shè)此保護，則 可能是系統(tǒng)接線較復(fù)雜， 按規(guī)程規(guī)定應(yīng)設(shè)零序，但規(guī)程程列舉的計算方法羅列了許多情況， 本例不再一一列舉，用戶根據(jù)規(guī)程計算即可。5、低壓側(cè)零序過流保護可利用高壓側(cè)過電流保護兼作低壓側(cè)單相接地保護， 如果校驗靈敏度不滿足要求， 則 應(yīng)設(shè)低壓側(cè)零序過電流保護，計算如下：按以下兩個原則計算，比較后取較大值：躲過正常運行時中性線上最大不平衡電流；與下線支線零序電流保護定值相配合。 本例車間變壓器為末級負荷，故只計算即可。I dz. jKk0.25I ebnl1.20.25 960604.8A ，取 5A保護的一次動作電流I dzI dz. j nl5 60 300A保

20、護的靈敏系數(shù)按最小運行方式下， 低壓側(cè)母線或母干線末端單相接地時， 流過高壓 側(cè)的短路電流來校驗：554030018.5 2I (1)d 22.min K lm II dz低壓側(cè)單相接地保護動作時限取 0.5 秒。 低壓側(cè)單相接地保護動作時限的整定原則：如果變壓器一次開關(guān)選擇的是 F-C 回路，則該時限的選擇應(yīng)與熔斷器的熔絲熔斷時 間相配合，即要在熔絲熔斷前動作。如果變壓器一次開關(guān)選擇的是斷路器，則與下一級出線的接地保護時間上配合，即大于下級出線接地保護的動作時限一個級差（ 0.5S ）。本例變壓器為末級負荷，可選 0.5S- 11 -繼電保護整定計算舉例延時。6、瓦斯保護本體保護）變壓器應(yīng)裝

21、設(shè)瓦斯保護， 其動作接點通過瓦斯繼電器接點保護裝置開入量 由保護裝置動作出口或發(fā)信號。- 12 -繼電保護整定計算舉例電容器保護整定實例10KV、720Kvar 電力電容器組的保護。已知條件：電容器為雙星形接線，單臺容量 24Kvar, 共 30 臺。電容器組額定電流為 41.6A 。 最小運行方式下，電容器組首端兩相短路電流 I d( .2m) in為 2381A。 10KV電網(wǎng)的總單相接地電容電流 Ic 為 10A。A、C相電流互感器變比為 50/5 ，零序電流互感器變比為 50/5 ，接于雙星形中性點的 電流互感器變比為 30/5 ，正常時中性點間的不平衡電流為 1.4A。系統(tǒng)單相接地電

22、流大于 20A。一、整定計算1、電流速斷保護按躲電容器充電電流計算，I dz.j(45)Iec 5 41.6 20.8A，取 21Anl10保護的一次動作電流I dz Inldzdz.jdzdz.j K jx21 10 210A1I dz.jKKKbwK jxIecK fnl按最小運行方式下，電容器組首端兩相短路的短路電流校驗靈敏度KlmIIddmzin2231801 11.3 2動作時限可選速斷(0S)或 0.2S 延時。2、 過電流保護過電流保護按可靠躲過電容器組的額定電流整定，其保護動作電流1.25 1.25 1 41.61.25 01.9.25 1 4110.6 7.22A ，取7.3

23、A式中： Kbw電容器波紋系數(shù)，取 1.25；KK可靠系數(shù)，取 1.25 ；Kf 返回系數(shù)，取 0.9。- 13 -繼電保護整定計算舉例保護的一次動作電流I dz I dz. j73 73Adz dz.j K jx 1過電流定值靈敏度計算公式為：I d(2.m) inKm Id.min 1.25 1.5m I dz則K m 2381 32 1.573過電流保護的延時一般整定在 0.2 秒。3、 單相接地保護規(guī)程規(guī)定 6 10KV系統(tǒng)單相接地電流大于 20A，需設(shè)單相接地保護， 并規(guī)定采用定時 限零序過電流的動作電流按 20A 整定，即I dz. j20nl202A10動作時限整定取 0.3S(

24、規(guī)程規(guī)定不超過 0.5S )4、不平衡電流保護不平衡電流保護定值按部分單臺電容器切除或擊穿后，故障相其余單臺電容器所承 受的電壓不長期超過 1.1 倍額定電壓的原則整定， 同時還應(yīng)可靠躲過電容器組正常運行時 中性點間流過的不平衡電流，可按下式進行計算Idz15%Iec 0.15 41.6 1.04A，取 1.2A nl保護的一次動作電流I dz Idz.j Knljx 1.2 16 7.2A過電流保護的靈敏系數(shù)按正常運行時中性點間的不平衡電流校驗KmIdz7.2I bp 1.45.14 1.5不平衡電流保護動作時限取 0.2 秒5、過電壓保護過電壓保護按電容器端電壓不長時間超過 1.1 倍電容

25、器額定電壓的原則整定，其動- 14 -繼電保護整定計算舉例作電壓Udz KvU e 1.1 100 110V 過電壓保護動作時限取 30 秒。6、欠電壓保護 欠電壓保護定值應(yīng)能在電容器所接母線失壓后可靠動作， 而在母線電壓恢復(fù)正常后可 靠返回，其動作電壓Udz KvUe 0.5 100 50V 低電壓保護的動作時間要求與本側(cè)出線后備保護時間配合，取 2 秒。7、不平衡電壓 一般設(shè)不平衡電流保護后不需再設(shè)不平衡電壓保護。需設(shè)不平衡電壓保護定值的計 算可按下式：dz15%Uenl- 15 -繼電保護整定計算舉例電動機保護整定計算實例已知參數(shù)：電動機額定電壓 6KV，額定功率 650KW，COS=0

26、.89 ，運行額定電流 75.5A， 啟動時間 4.5S，啟動電流 453A，故障單相接地電流 15A，最大過負荷電流 113A，CT變比 100/5 。、整定計算Is根據(jù)電動機微機保護的原理，在所有的整定值計算之前需先計算I s ：裝置的設(shè)定電流（電動機實際運行電流反應(yīng)到 CT 二次側(cè)的值）nl7250.5 3.775A1、電流速斷保護（正序速斷）按躲過電動機起動電流來整定：Idz.j Kk Isntalnt ， Kk：可靠系數(shù)由于微機保護的速斷定值可將起動時間內(nèi)和起動時間后分別整定， 故需計算兩個速斷 定值:453 起動時間內(nèi)， Kk推薦取 1.8，則 I dz j 1.8 453 40.

27、77 41A20 起動時間后：由于起動時間后電動機運行電流降為額定電流，對非自起動電機，為防 止起動時間之后電動機仍運行在起動電流水平上，推薦使用下式：Idz.j K k I stant ，Kk 取 0.8nl則：Idz j 0.8 453 18.12 18Adz j 20對需自起動電機，起動時間后的電流速斷定值建議使用下式：Idz.j K k I stant ，Kk 取 1.3nl則：Idz j 1.3 453 29.45 30Adz j 20速斷延時 0 秒- 16 -繼電保護整定計算舉例2、負序過流保護根據(jù)微機保護軟件程序中負序電流的算法，推薦使用下式：Idz.j Kk Il ，Kk取

28、0.8nl則：75.5dz j 0.8 20 3.02 3A為防止合閘不同期引起的負序電流，推薦延時不小于 0.2 秒。本例取 0.3 秒。3、接地保護當接地電流大于 10A 時，才需設(shè)單相接地保護，公式為：I dz K k I c式中： Kk ：可靠系數(shù)，若取不帶時限的接地保護， Kk取45，若帶0.5 秒延時， Kk取 1.5 2。Ic ：該回路的電容電流對本例，擬取帶延時的接地保護，延時 0.5 秒， I dz 2 15 30A注意： I dz 30A為一次零序電流，但保護裝置要求輸入的定值是二次側(cè)定值，故應(yīng) 將 30A 換算成二次電流。由于零序 CT變比不明，故需用戶實際整定時，按計算

29、的一次電 流實測二次零序電流，將測得的值輸入保護裝置。4、堵轉(zhuǎn)保護堵轉(zhuǎn)電流按躲過最大過負荷整定，推薦使用下式：dz.j K knl式中： Kk ：可靠系數(shù)，取 1.3207.35A ，取 8Aef ：最大過負荷電流則： 堵轉(zhuǎn)延時推薦使用 1 秒5、過負荷（過熱）保護微機保護的過負荷判據(jù)為：K I 1 KK1 1 I s K- 17 -繼電保護整定計算舉例t 保護動作時間 （s）1 發(fā)熱時間常數(shù)I1 電動機運行電流的正序分量（ A）I 2 電動機運行電流的負序分量（ A）I s 裝置的設(shè)定電流（電動機實際運行額定電流反應(yīng)到CT 二次側(cè)的值）K 1 正序電流發(fā)熱系數(shù)，啟動時間內(nèi)可在 01 范圍內(nèi)整定，級差 0.01 ，啟動時間過 后自動變?yōu)?1K 2 欠序電流發(fā)熱系數(shù)， 可在 010的范圍內(nèi)整定， 若無特殊說明， 出廠時整定為 6 對采用微機保護的電動機，過負荷保護需整定的參數(shù)有以下幾個： K1 K2K1 的整定：由于起動時間內(nèi)電動機起動電流較大，為防止起動過程中電動機過負荷保護 動作，一般 K1 整定為 0.36，故一般情況下設(shè)為 6K2的整定：由于一般情況下電動機負序阻抗與正序阻抗之比為用戶也可根據(jù)具體實例正序阻抗之比來整定4531 的整定：按電動機最多可連接起動二次考慮，即I1 42503 22.65A , I2 0 時，熱保護動作時間 t 2 4.5 秒，則：2 2 21