1、继电保护整定计算继电保护整定计算主讲：孙少华主讲：孙少华1010KV高压开关柜的保护整定计算高压开关柜的保护整定计算n馈线开关带变压器馈线开关带变压器n馈线开关带电动机馈线开关带电动机n馈线开关带电容器馈线开关带电容器 10KV高压开关柜要整定的保护定值高压开关柜要整定的保护定值主要量主要量 1.过电流；过电流；2.电流速断；作用于跳闸的量。电流速断；作用于跳闸的量。辅助量辅助量 如过负荷、接地等；作用于告警如过负荷、接地等；作用于告警(信号信号)。1.变压器过流保护变压器过流保护变压器的过电流保护，是变压器主保护的近后变压器的过电流保护，是变压器主保护的近后备保护，是下一级设备的远后备保护。
2、备保护，是下一级设备的远后备保护。是反应变压器外部短路故障的电流量。是反应变压器外部短路故障的电流量。整定原则：整定原则：躲过变压器有可能出现的最大工作电流躲过变压器有可能出现的最大工作电流Ig.max。1.变压器过流保护变压器过流保护Idzj=Kk*Kjx*Ig.max/Kf*nl式中：式中：Kk可靠系数，取可靠系数，取1.11.3 Kjx保护装置的接线系数，保护装置的接线系数，Y形接线为形接线为1；接线为接线为 3Kf保护装置的返回系数，取保护装置的返回系数，取0.9 1.变压器过流保护变压器过流保护接线系数：电流互感器二次接线形式不同，使得接线系数：电流互感器二次接线形式不同，使得CT
3、二次电流与通过保护装置的电流是不同的，二次电流与通过保护装置的电流是不同的，接线系数接线系数Kjx是通过保护装置的电流与是通过保护装置的电流与CT 二次二次电流比值，即电流比值，即KjxIj/Ih2 1.变压器过流保护变压器过流保护返回系数：返回系数：KfIf/Idz；通过保护装置的电流大于保护装置的动作电流时，通过保护装置的电流大于保护装置的动作电流时，继电器可靠启动；保护装置的电流小于保护装置继电器可靠启动；保护装置的电流小于保护装置的动作电流时，继电器可靠返回。的动作电流时，继电器可靠返回。常规保护常规保护Kf取取0.8-0.85，微机保护，微机保护Kf取取0.9。1.变压器过流保护变压
4、器过流保护n变压器最大工作电流变压器最大工作电流Ig.max的选取是过电流保的选取是过电流保护整定计算的关键，变压器负荷系数不同，但无护整定计算的关键，变压器负荷系数不同，但无论怎样，过电流整定都要保证故障时可靠动作，论怎样，过电流整定都要保证故障时可靠动作，正常工作时，不误动作。变压器最大工作电流一正常工作时，不误动作。变压器最大工作电流一般允许般允许20%过负荷，即过负荷，即1.2Ie。1.变压器过流保护变压器过流保护例：例：6KV高压开关带一台变压器，变压器型号高压开关带一台变压器，变压器型号为为S9800/6变压器，变压器，CT 变比变比100/5，接线，接线不完全星形接线；微机保护，
5、其过流时限是不完全星形接线；微机保护，其过流时限是2s。1.变压器过流保护变压器过流保护800KVA变压器额定电流变压器额定电流 Ie=Se/3*Ue=800/3*6=76.98AIdzj=Kk*Kjx*Ig.max/Kf*nl =1.3*1*76.98/0.9*20=5.56A过流时限过流时限t取取1.4s 2.变压器过负荷保护变压器过负荷保护n变压器若过负荷运行，会使其绕组、硅钢片过热，变压器若过负荷运行，会使其绕组、硅钢片过热，绝缘老化，缩短设备使用寿命。因此应尽量避免绝缘老化，缩短设备使用寿命。因此应尽量避免过负荷运行。变压器在实际运行时，一旦出现过过负荷运行。变压器在实际运行时，一旦
6、出现过负荷，保护装置延时告警，提醒运行值班人员及负荷，保护装置延时告警，提醒运行值班人员及时采取措施，调整运行方式或压限负荷。时采取措施，调整运行方式或压限负荷。2.变压器过负荷保护变压器过负荷保护过负荷整定：过负荷整定：Idzj=Kk*Kjx*Ie/Kf*nlKk可靠系数，取可靠系数，取1.05 一般可直接取变压器额定电流一般可直接取变压器额定电流 2.变压器过负荷保护变压器过负荷保护n注意两点：注意两点：1.外部短路时，错误的发出过负荷告警信号；外部短路时，错误的发出过负荷告警信号；2.瞬时过负荷即发出信号。瞬时过负荷即发出信号。n应将过负荷保护动作时间，大于变压器过流保护应将过负荷保护动
7、作时间，大于变压器过流保护时间。时间。取为取为10s。1.电动机低电压闭锁过电流保护电动机低电压闭锁过电流保护n 保护的动作值应按故障时能可靠动作，而在正保护的动作值应按故障时能可靠动作，而在正常工作时，可靠不动作的原则来整定。常工作时，可靠不动作的原则来整定。n 整定原则：躲过电动机正常工作有可能出现的整定原则：躲过电动机正常工作有可能出现的最大工作电流最大工作电流Ig.max及最小工作电压。及最小工作电压。1.电动机低电压闭锁过电流保护电动机低电压闭锁过电流保护n 电动机启动特性电动机启动特性 1.电动机低电压闭锁过电流保护电动机低电压闭锁过电流保护电动机启动特性电动机启动特性电流变化很大
8、。电动机在启动的瞬间，电流值迅电流变化很大。电动机在启动的瞬间，电流值迅速升高至最大值，且迅速减小，基本上在速升高至最大值，且迅速减小，基本上在1-1.5秒内完成了电流的变化。秒内完成了电流的变化。电压基本不变。电动机启动时系统电压应能满足电压基本不变。电动机启动时系统电压应能满足电动机最小工作电压。电动机最小工作电压。1.电动机低电压闭锁过电流保护电动机低电压闭锁过电流保护n电动机的启动过程使得在整定电动机过电流定值电动机的启动过程使得在整定电动机过电流定值时受到了严格的限制：时受到了严格的限制：n1.电动机启动电流大，若过流值躲启动电流时，电动机启动电流大，若过流值躲启动电流时，则过电流保
9、护的灵敏度将不能满足要求。则过电流保护的灵敏度将不能满足要求。n2.电动机启动时间长，过流时限不能满足上下级电动机启动时间长，过流时限不能满足上下级过流保护的时限阶梯特性。过流保护的时限阶梯特性。1.电动机低电压闭锁过电流保护电动机低电压闭锁过电流保护 系统发生短路时，电流、电压量的变化系统发生短路时，电流、电压量的变化 发生短路时，由于系统总阻抗大大减少，短路发生短路时，由于系统总阻抗大大减少，短路电流急剧增大；同时短路点的电压降到零，短路电流急剧增大；同时短路点的电压降到零，短路点附近的电压也相应地显著降低。点附近的电压也相应地显著降低。1.电动机低电压闭锁过电流保护电动机低电压闭锁过电流
10、保护 我们来比较一下电动机启动时电流、电压的变我们来比较一下电动机启动时电流、电压的变化与系统短路时电流、电压的变化，显然有很大化与系统短路时电流、电压的变化，显然有很大的不同。的不同。电动机保护整定：增加了一个低电压闭锁量，电动机保护整定：增加了一个低电压闭锁量，使得电流、电压联锁共同躲过电动机启动过程。使得电流、电压联锁共同躲过电动机启动过程。1.电动机低电压闭锁过电流保护电动机低电压闭锁过电流保护低电压整定原则：低于电网最低工作电压低电压整定原则：低于电网最低工作电压Udzj=Umin/(Kk*Kf*ny)=(0.70.6)Ue 1.电动机低电压闭锁过电流保护电动机低电压闭锁过电流保护式
11、中：式中：Umin电网最小工作电压，取电网最小工作电压，取0.95Ue；Ue电压互感器二次额定电压；电压互感器二次额定电压；Kk可靠系数，取可靠系数，取1.11.25Kf返回系数，取返回系数，取1.25ny电压互感器变比电压互感器变比 1.电动机低电压闭锁过电流保护电动机低电压闭锁过电流保护过流整定原则：躲过电动机有可能出现的长时最过流整定原则：躲过电动机有可能出现的长时最大工作电流大工作电流Ig。Idzj=Kk*Kjx*Ig/Kf*nl 1.电动机低电压闭锁过电流保护电动机低电压闭锁过电流保护式中：式中：Kk可靠系数，取可靠系数，取1.11.3Kf保护装置的返回系数，取保护装置的返回系数，取
12、0.9nlCT变比变比 1.电动机低电压闭锁过电流保护电动机低电压闭锁过电流保护低电压闭锁过电流时限低电压闭锁过电流时限 若是微机保护，上级过流时限减小若是微机保护，上级过流时限减小0.3 s；若是常规保护，上级过流时限减小若是常规保护，上级过流时限减小0.5 s。1.电动机低电压闭锁过电流保护电动机低电压闭锁过电流保护 物理意义：通过保护装置的电流高于整定值物理意义：通过保护装置的电流高于整定值Idzj、电压低于整定值、电压低于整定值Udzj，经过一时限保护动，经过一时限保护动作，开关跳闸。作，开关跳闸。过电流与低电压是逻辑与的关系，也就是乘的过电流与低电压是逻辑与的关系，也就是乘的关系；条
13、件满足为关系；条件满足为1，不满足为，不满足为0，两条件同时满，两条件同时满足为足为1，积为，积为1，保护装置动作，延时跳闸，保护装置动作，延时跳闸。1.电动机低电压闭锁过电流保护电动机低电压闭锁过电流保护 例：例：6KV高压开关带一台电动机，功率为高压开关带一台电动机，功率为380KW，CT变比变比50/5，接线不完全星形接线；，接线不完全星形接线；是微机保护，其过流时限是是微机保护，其过流时限是2s。计算高压开关过。计算高压开关过流保护值，采用微机保护装置。流保护值，采用微机保护装置。1.电动机低电压闭锁过电流保护电动机低电压闭锁过电流保护 a.电流元件整定电流元件整定 380KW电动机电
14、动机Ig=Se/cos 3*Ue=40.63A Idzj=Kk*Kjx*Ig/Kf*nl =1.3*1*40.63/0.9*20=2.93A 1.电动机低电压闭锁过电流保护电动机低电压闭锁过电流保护b.低电压元件整定低电压元件整定 取取0.6Ue，Udzj=60Vc.时间元件整定时间元件整定 t=1.4s 2.电动机过负荷保护电动机过负荷保护 同变压器过负荷保护整定一样，不再赘述。同变压器过负荷保护整定一样，不再赘述。1.电容器过流保护电容器过流保护 整定原则：按可靠躲过电容器组的额定电流整定整定原则：按可靠躲过电容器组的额定电流整定 Idzj=Kk*Kbw*Kjx*Iec/Kf*nl 式中：
15、式中：Kbw电容器波纹系数，取电容器波纹系数，取1.25；Kf保护装置的返回系数，取保护装置的返回系数，取0.9 nlCT变比变比2.过电压保护过电压保护整定原则：不超过整定原则：不超过1.1倍电容器额定电压。倍电容器额定电压。动作电压：动作电压：Udzj=1.1Ue 即为即为110V 时限：躲系统电压波动，取时限：躲系统电压波动，取0.5s3.低电压保护低电压保护整定原则：电容器所接母线失压后保护装置可整定原则：电容器所接母线失压后保护装置可靠动作，母线电压恢复正常保护装置可靠返回。靠动作，母线电压恢复正常保护装置可靠返回。动作电压：动作电压：Udzj=0.5Ue 即为即为50V 时限：躲系
16、统电压波动，取时限：躲系统电压波动，取0.5s例：例：6KV高压开关带一组电容器，高压开关带一组电容器，6KV、720Kvar电力电容器组，电容器为双星形接线，单台容电力电容器组，电容器为双星形接线，单台容量量24Kvar,共共30台。电容器组额定电流为台。电容器组额定电流为69.3A；CT CT=100/5；计算保护值，采用；计算保护值，采用微机保护装置。微机保护装置。过流定值：过流定值：Idzj=Kk*Kbw*Kjx*Iec/Kf*nl =1.25*1.25*1*69.3/0.9*20 =6.01A 取取6A t=1.4s 电容器过电压电容器过电压 Udzj=110V t=0.5s 电容器
17、低电压电容器低电压 Udzj=50V t=0.5s1.低电压闭锁过电流保护低电压闭锁过电流保护综合设备：指带有电动机、变压器等多个电综合设备：指带有电动机、变压器等多个电气设备的馈线开关气设备的馈线开关a.过流整定原则：躲过线路最大工作电流。过流整定原则：躲过线路最大工作电流。Idzj=Kk*Kjx*Ig.max/Kf*nl 式中：式中：Ig.max线路最大工作电流；线路最大工作电流；1.低电压闭锁过电流保护低电压闭锁过电流保护灵敏度校验：灵敏度校验：Kl=Id.jmin/Idz.jmin 式中：式中：Kl灵敏系数，主保护灵敏系数，主保护Kl1.5，后备保，后备保Kl1.2Id.jmin最小运
18、行方式下，保护范围末端两相最小运行方式下，保护范围末端两相金属性短路，流过保护装置的电流。金属性短路，流过保护装置的电流。1.低电压闭锁过电流保护低电压闭锁过电流保护图一的例题中，图一的例题中，CT=300/5，线路长时工作电，线路长时工作电流流280A，其过电流定值：，其过电流定值：Idzj=Kk*Kjx*Ig.max/Kf*nl =1.3*1*280/0.9*60=6.74A 取取7A1.低电压闭锁过电流保护低电压闭锁过电流保护b.低压整定原则：低于电气设备正常工作电压低压整定原则：低于电气设备正常工作电压 Udzj=Umin/(Kk*Kf*ny)=(0.7-0.6)Ue式中：式中：Ue电
19、压互感器二次额定电压电压互感器二次额定电压 Kk可靠系数，取可靠系数，取1.3-1.52.过负荷保护过负荷保护变配电设备过负荷运行，将使设备过热，绝缘变配电设备过负荷运行，将使设备过热，绝缘老化，缩短使用寿命。因此严禁设备过负荷运老化，缩短使用寿命。因此严禁设备过负荷运行。设备过负荷运行时，保护装置延时告警。行。设备过负荷运行时，保护装置延时告警。保护装置过负荷整定电流为：保护装置过负荷整定电流为：Idzj=Kk*Kjx*Ig/Kf*nl例题例题:过负荷整定值取其线路长时工作电流，过负荷整定值取其线路长时工作电流，即：即：280A/60=4.7A3.速断保护速断保护a.无时限电流速断无时限电流
20、速断(IdzIj)整定原则：躲过保护区外部最大短路电流来整整定原则：躲过保护区外部最大短路电流来整定。定。按下式整定按下式整定IdzI jkk*kjx*d2max/ni 式中式中Id2max被保护线路末端的最大短路被保护线路末端的最大短路电流；即：大运行方式下电流；即：大运行方式下d2点三相短路电流。点三相短路电流。ni电流互感器变比。电流互感器变比。3.速断保护速断保护a.无时限电流速断无时限电流速断(IdzIj)速断保护的灵敏度通常用保护区长度与被保护速断保护的灵敏度通常用保护区长度与被保护线路全长的百分比来表示，在线路全长的百分比来表示，在1520。主要缺点：不能保护线路全长，有较大的非
21、保主要缺点：不能保护线路全长，有较大的非保护区护区(死区死区)，因此需要考虑装设时限电流速断保，因此需要考虑装设时限电流速断保护进行配合。护进行配合。3.速断保护速断保护b.时限电流速断时限电流速断在无时限电流速断保护的基础上增加适当的在无时限电流速断保护的基础上增加适当的延时延时(一般为一般为0.5s)，便构成时限电流速断。它，便构成时限电流速断。它的保护范围应包括线路的全长，而且必须延的保护范围应包括线路的全长，而且必须延伸至下一段线路。伸至下一段线路。3.速断保护速断保护b.时限电流速断时限电流速断(IdzIIj)按下式整定计算，按下式整定计算，IdzII jkp*kk*Id3max/n
22、i式中式中Id3max保护线路末端的最大短路电保护线路末端的最大短路电流；即：大运行方式下流；即：大运行方式下d3点三相短路电流。点三相短路电流。Kp配合系数，一般取配合系数，一般取1.11.15；3.速断保护速断保护b.时限电流速断时限电流速断(IdzIIj)灵敏系数，按最小运行方式下仍能可靠地保护线路全灵敏系数，按最小运行方式下仍能可靠地保护线路全长进行校验，即按下式计算，长进行校验，即按下式计算，klId2min/IdzII j式中式中 Id2min在最小运行方式下，被保护线路末在最小运行方式下，被保护线路末端的两相短路电流端的两相短路电流(d2点点)；IdzIIj时限电流速断的动作电流；时限电流速断的动作电流；灵敏系数不应低于灵敏系数不应低于1.251.5感兴趣的同志可以计算一下各点母线短路电流，感兴趣的同志可以计算一下各点母线短路电流，然后计算无时限电流速断、时限电流速断。然后计算无时限电流速断、时限电流速断。在计算时还应考虑两相短路电流与三相短路电流在计算时还应考虑两相短路电流与三相短路电流的关系是的关系是 3/2倍。倍。谢谢大家，欢迎建议
