1、2021/4/91电网继电保护的整定计算电网继电保护的整定计算贺家李贺家李第一章第一章 继电保护整定计算的基础知识继电保护整定计算的基础知识第一节第一节 继电保护整定计算的目的和任务继电保护整定计算的目的和任务2021/4/92 继电保护工作类别：设计、制造、调试、安装、继电保护工作类别：设计、制造、调试、安装、运行运行 需要整定计算的部门：设计、调试、运行。各部需要整定计算的部门：设计、调试、运行。各部门进行整定计算的目的和要求不同。门进行整定计算的目的和要求不同。一一 目的目的 设计部门设计部门其目的是按照电力系统的设计参其目的是按照电力系统的设计参数和典型的运行方式进行故障计算，制定全系
2、统数和典型的运行方式进行故障计算，制定全系统继电保护的配置方案和装置选型，并进行整定，继电保护的配置方案和装置选型，并进行整定，校验能否满足四性的要求，满足系统稳定的要求，校验能否满足四性的要求，满足系统稳定的要求，论证配置方案、装置选型和定值选择的可行性和论证配置方案、装置选型和定值选择的可行性和正确性。一般要制定多个方案，多套定值进行比正确性。一般要制定多个方案，多套定值进行比较，确定一个在经济技术上最佳的方案。较，确定一个在经济技术上最佳的方案。2021/4/93 调试部门调试部门基建部门安装完保护装置后，要基建部门安装完保护装置后，要进行进行72小时的试运行，以验证保护装置的完好性，小
3、时的试运行，以验证保护装置的完好性，接线的正确性和安装的质量。为此要进行故障计接线的正确性和安装的质量。为此要进行故障计算和整定。也可按调度给出定值进行整定和调试。算和整定。也可按调度给出定值进行整定和调试。运行部门运行部门是直接应用继电保护保证电力系是直接应用继电保护保证电力系统安全稳定运行，向用户可靠供电的部门，有直统安全稳定运行，向用户可靠供电的部门，有直接的责任，因此对整定计算的接的责任，因此对整定计算的全面性，正确性和全面性，正确性和精度精度要求最高。所谓全面性是指不只是考虑每个要求最高。所谓全面性是指不只是考虑每个装置的保护效果是否最佳，还要考虑各个装置之装置的保护效果是否最佳，还
4、要考虑各个装置之间的协调配合是否正确，全系统的保护效果是否间的协调配合是否正确，全系统的保护效果是否最佳。不仅考虑正常运行状态下发生各种故障时最佳。不仅考虑正常运行状态下发生各种故障时保护的性能，还要考虑故障后状态下保护的性能。保护的性能，还要考虑故障后状态下保护的性能。2021/4/94二二 任务和步骤任务和步骤 基本任务基本任务按照上述目的和要求，按照上述目的和要求，选定系统中各个保选定系统中各个保护装置的定值。护装置的定值。具体任务可列出如下：具体任务可列出如下：（1）绘制电力系统接线图如图）绘制电力系统接线图如图1-1；2021/4/95（2）绘制电力系统阻抗图，包括正序、负序、零序三
5、个）绘制电力系统阻抗图，包括正序、负序、零序三个 序网等效图；序网等效图；（3）建立电力系统设备参数表）建立电力系统设备参数表,如表如表1-1、1-2、1-3、1-4 所示；所示；（4）建立电流、电压互感器参数表如）建立电流、电压互感器参数表如1-5、1-6所示；所示；（5）确定继电保护整定需要满足的电力系统规模及）确定继电保护整定需要满足的电力系统规模及运行运行 方式变化的限度。方式变化的限度。（6）电力系统各点短路计算结果列表如表）电力系统各点短路计算结果列表如表1-7所示；所示；（7）建立各种继电保护整定计算表如表）建立各种继电保护整定计算表如表1-8所示；所示；（8）按继电保护功能分类
6、，分别绘制出整定值图如图）按继电保护功能分类，分别绘制出整定值图如图1-2所示；所示；（9）编写整定方案报告书，着重说明整定的原则、整定编写整定方案报告书，着重说明整定的原则、整定 结果评价、存在的问题及采取的对策等。结果评价、存在的问题及采取的对策等。2021/4/962021/4/972021/4/98 2021/4/992021/4/9102021/4/911 表表1-3 输电线路参数表输电线路参数表(举例举例)2021/4/9122021/4/9132021/4/9142021/4/915 图图1-2 零序电流保护定值图举例零序电流保护定值图举例 1动作量；动作量；2时间；时间；3灵敏
7、系数；灵敏系数；4方向性方向性 注：注：“”表示有方向性；表示有方向性；“”表示无方向性表示无方向性2021/4/916第二节第二节 整定计算用运行方式的选择原则整定计算用运行方式的选择原则 继电保护整定计算用的运行方式，是在电力系统确定好运继电保护整定计算用的运行方式，是在电力系统确定好运 行方式的基础上，行方式的基础上，为提高继电保护对运行方式变化的适为提高继电保护对运行方式变化的适 应能力而进一步选择的，亦即应能力而进一步选择的，亦即选择对继电保护的选择性和选择对继电保护的选择性和灵敏度校验最不利的方式。灵敏度校验最不利的方式。其次有些问题主要是由继电保护的考虑决定的。例如，确其次有些问
8、题主要是由继电保护的考虑决定的。例如，确 定变压器定变压器中性点的接地方式中性点的接地方式。除了保证至少有一个接地点。除了保证至少有一个接地点 以以防止产生过电压外，还要保证零序保护的灵敏度防止产生过电压外，还要保证零序保护的灵敏度。确定运行方式变化的限度，就是确定最大和最小运行方式，确定运行方式变化的限度，就是确定最大和最小运行方式，它应以满足常见运行方式为基础，适当加大变化范围。它应以满足常见运行方式为基础，适当加大变化范围。2021/4/917 一般原则如下：一般原则如下：（1）必须考虑检修与故障两种状态的同时出现，）必须考虑检修与故障两种状态的同时出现，不考不考虑检修与故障的多种重迭；
9、虑检修与故障的多种重迭；（2）不考虑极少见的特殊方式。必要时，这些）不考虑极少见的特殊方式。必要时，这些极少见的极少见的特殊运行方式可采取临时的特殊措施加以满足。特殊运行方式可采取临时的特殊措施加以满足。一、发电机、变压器运行变化限度的选择原则一、发电机、变压器运行变化限度的选择原则（1）一个发电厂有两台机组时，一般应考虑全停方式，）一个发电厂有两台机组时，一般应考虑全停方式，即一台机组在检修中，另一台机组又出现故障；当有三台即一台机组在检修中，另一台机组又出现故障；当有三台以上机组时，则应选择其中两台容量较大机组同时停用的以上机组时，则应选择其中两台容量较大机组同时停用的方式。对水力发电厂的
10、机组，还应结合水库运行特性选择，方式。对水力发电厂的机组，还应结合水库运行特性选择，如调峰、蓄能、用水调节电力等。如调峰、蓄能、用水调节电力等。（2）一个厂、站的母线上无论接有几台变压器，一般应）一个厂、站的母线上无论接有几台变压器，一般应考虑其中容量最大的一台停用。因变压器运行可靠性较高，考虑其中容量最大的一台停用。因变压器运行可靠性较高，检修与故障重迭同时出现的机率很小。检修与故障重迭同时出现的机率很小。2021/4/918 二、中性点直接接地系统中变压器中性点接地的选择原则二、中性点直接接地系统中变压器中性点接地的选择原则（1）发电厂及变电站低压侧有电源的变压器，中性点均）发电厂及变电站
11、低压侧有电源的变压器，中性点均 应接地运行，以应接地运行，以防止出现不接地系统的工频过电压防止出现不接地系统的工频过电压；（2）自耦型和有绝缘要求的其他型变压器，其中性点必）自耦型和有绝缘要求的其他型变压器，其中性点必 须接地运行；须接地运行；（3）T接于线路上的变压器，以不接地运行为宜。当接于线路上的变压器，以不接地运行为宜。当T接接 变压器低压侧有电源时，则应采取防止工频过电压的措施；变压器低压侧有电源时，则应采取防止工频过电压的措施；（4）为防止操作过电压，在操作时应临时将变压器中性）为防止操作过电压，在操作时应临时将变压器中性 点接地，操作完毕后再断开，这种情况不按接地运行考虑。点接地
12、，操作完毕后再断开，这种情况不按接地运行考虑。2021/4/919 三、线路运行方式变化限度的选择三、线路运行方式变化限度的选择（1）一个厂、站母线上接有多条线路，一般应考虑一条）一个厂、站母线上接有多条线路，一般应考虑一条 线路检修，另一线路又遇故障的方式；线路检修，另一线路又遇故障的方式；（2）双回线一般不考虑同时停用。）双回线一般不考虑同时停用。四、流过保护的最大、最小短路电流计算所用运行方式的四、流过保护的最大、最小短路电流计算所用运行方式的 选择选择（一）相间保护（一）相间保护 对单侧电源的辐射形网络，流过保护的最大短路电流出现对单侧电源的辐射形网络，流过保护的最大短路电流出现 在最
13、大方式下，即选择所有机组、变压器、线路全部投入在最大方式下，即选择所有机组、变压器、线路全部投入 运行的方式。而最小短路电流，则出现在最小运行方式下。运行的方式。而最小短路电流，则出现在最小运行方式下。对于双侧电源的网络，一般可按单侧电源的方法选择。对于双侧电源的网络，一般可按单侧电源的方法选择。2021/4/920 对于环状网络中的线路，流过保护的对于环状网络中的线路，流过保护的最大短路电流应选最大短路电流应选开环运行方式开环运行方式，开环点应选在所整定保护线路的相邻下一，开环点应选在所整定保护线路的相邻下一线路上。而对于线路上。而对于最小短路电流，则应选闭环运行方式最小短路电流，则应选闭环
14、运行方式。同。同时，再合理地停用该保护背后的机组、变压器及线路。时，再合理地停用该保护背后的机组、变压器及线路。对于双回线，与此相似。即双回运行故障时通过保护对于双回线，与此相似。即双回运行故障时通过保护的电流小，单回运行故障时通过保护的电流大。的电流小，单回运行故障时通过保护的电流大。2021/4/921（二）零序电流保护（二）零序电流保护 对于单侧电源的辐射网络，流过保护的最大零序电流与最对于单侧电源的辐射网络，流过保护的最大零序电流与最小零序电流，其选择方法可参照（一）中所述。只是小零序电流，其选择方法可参照（一）中所述。只是要注要注意变压器接地点的变化对零序电流的影响意变压器接地点的变
15、化对零序电流的影响。对于双侧电源的网络及环状网，同样也参照（一）中所述。对于双侧电源的网络及环状网，同样也参照（一）中所述。其重点也是考虑变压器接地点的变化对零序电流的影响。其重点也是考虑变压器接地点的变化对零序电流的影响。要使两侧要使两侧零序保护的灵敏度都能满足。零序保护的灵敏度都能满足。五、选取流过保护最大负荷电流的方法五、选取流过保护最大负荷电流的方法 按负荷电流整定的保护，要考虑各种运行方式变化时出现按负荷电流整定的保护，要考虑各种运行方式变化时出现的最大负荷电流，一般应考虑到以下的运行方式的变化：的最大负荷电流，一般应考虑到以下的运行方式的变化：（1）备用电源自动投入引起的负荷增加；
16、）备用电源自动投入引起的负荷增加；（2）并联运行线路的减少，负荷转移；）并联运行线路的减少，负荷转移；（3）环状网络的开环运行，负荷转移；）环状网络的开环运行，负荷转移；（4）对于两侧电源的线路，当一侧电源突然切除发电机，）对于两侧电源的线路，当一侧电源突然切除发电机，引起另一侧增加负荷，负荷转移。引起另一侧增加负荷，负荷转移。2021/4/922第三节第三节 时间级差的计算与选择时间级差的计算与选择 相邻的上、下两级保护间，为取得选择性，应使相邻的上、下两级保护间，为取得选择性，应使其动作有时间级差。时间级差一般按下式计算：其动作有时间级差。时间级差一般按下式计算：定限时阶梯时间级差：定限时
17、阶梯时间级差：（1-1）（1-2）(1)(2)(1)(2)(2)(2)bhbhssdtybhtttttttt(1)(2)(1)(2)(2)bhbhssdtyttttttt 2021/4/923 定限时与反现时配合的时间级差：定限时与反现时配合的时间级差：图图1-3 保护整定配合的时间级差图保护整定配合的时间级差图（a）原始系统图；（）原始系统图；（b）定限时保护的时间级差；）定限时保护的时间级差；（c）定限时保护与反时限保护配合的时间级差；）定限时保护与反时限保护配合的时间级差；（d）反时限保护时间级差）反时限保护时间级差2021/4/924 保护保护1和和2的整组动作时间，的整组动作时间，从
18、保护动作到出口发跳闸脉冲的时间从保护动作到出口发跳闸脉冲的时间 保护保护1和和2的时间继电器的正、负的时间继电器的正、负误差；误差；保护保护2的断路器跳闸时间；的断路器跳闸时间；-裕度时间。与继电器类型有关。定裕度时间。与继电器类型有关。定时限：时限：0.1s，反时限：，反时限：0.3s。(1)bht(2)bht(1)st(2)st(2)dttyt2021/4/925 微机保护精度较高，裕度时间可取微机保护精度较高，裕度时间可取0.05s。时间级差应根据时间继电器的精度选择，一般可按表时间级差应根据时间继电器的精度选择，一般可按表1-11选择。选择。2021/4/9262021/4/92720
19、21/4/928 当延时段与下一级瞬时段保护配合整定时，时间级差计算当延时段与下一级瞬时段保护配合整定时，时间级差计算 式为式为 （1-3）瞬时段保护动作时间瞬时段保护动作时间 即为该保护装置的固有动作即为该保护装置的固有动作 时间，时间，不同原理的保护装置其固有动作时间是不同的不同原理的保护装置其固有动作时间是不同的。电。电 磁型保护固有动作时间约为磁型保护固有动作时间约为0.1s0.2s；晶体管型、集成；晶体管型、集成 电路型及微机型保护的固有动作时间约为电路型及微机型保护的固有动作时间约为0.010.05s。(2)(1)(2)bhsdtyt tttt(2)bht2021/4/929第四节
20、第四节 各种整定系数的依据与应用各种整定系数的依据与应用 为满足选择性和灵敏度的要求，为满足选择性和灵敏度的要求，在计算公式中需要引入在计算公式中需要引入各种整定系数。各种整定系数。整定系数应根据保护装置的构成原理、检整定系数应根据保护装置的构成原理、检测精度、动作速度、整定条件以及电力系统运行特性等因测精度、动作速度、整定条件以及电力系统运行特性等因素来选择。素来选择。一般情况下按规程规定选取。一般情况下按规程规定选取。一、一、可靠系数可靠系数 由于各项误差的影响，使保护的整定值可能偏离预定数值由于各项误差的影响，使保护的整定值可能偏离预定数值 而引起误动作，为此，整定计算公式中需引入可靠系
21、数。而引起误动作，为此，整定计算公式中需引入可靠系数。可靠系数用可靠系数用 表示。用于表示。用于防止由于计算误差、调试的表计防止由于计算误差、调试的表计精度、装置误差、暂态电流、非周期分量等或预测不到的精度、装置误差、暂态电流、非周期分量等或预测不到的原因使保护超越误动原因使保护超越误动.比如实际的故障电流比如实际的故障电流计算所得故障计算所得故障电流，过流保护不该动而动了。故应乘以或除以大于电流，过流保护不该动而动了。故应乘以或除以大于 1的的系数。称为可靠系数系数。称为可靠系数。kK2021/4/9302021/4/9312021/4/9322021/4/9332021/4/934 1.单
22、回线和双回线的配合单回线和双回线的配合 保护保护1的的段应与保护段应与保护2和和3的的段末端短路配合段末端短路配合整定，按整定，按双回线运行整定，因为双回线运行下短双回线运行整定，因为双回线运行下短路时路时 大，大，和和 小，保护小，保护1最容易误动超越。最容易误动超越。图图5 单回线和双回线的配合（单回线和双回线的配合（2）1I2I3I2021/4/935 2.单回线和环网的配合单回线和环网的配合 图图6 单回线与环网的配合单回线与环网的配合保护保护1的的段按闭环情况下，保护段按闭环情况下，保护2和保护和保护3的的段末端短路段末端短路时可靠不动作整定时可靠不动作整定。因为闭环情况下因为闭环情
23、况下 和和 都小于都小于 ，保，保护护1容易误动超越容易误动超越。保护保护2的的段应按开环时与保护段应按开环时与保护4的的段段配合整定，因开环下在配合整定，因开环下在 和和 短路时短路时 、比闭环时大。比闭环时大。2I1I1d2d2I4I4I2021/4/936 电流保护的整定配合公式为电流保护的整定配合公式为式中式中 上级保护的动作电流；上级保护的动作电流；下一级保护的动作电流；下一级保护的动作电流；可靠系数按规程选择，应大于可靠系数按规程选择，应大于1。(1)(2)dzkdzIK I(1)dzI(2)dzIkK2021/4/937 低电压保护动作电压的整定公式为低电压保护动作电压的整定公式
24、为 式中式中 被整定保护的动作电压；被整定保护的动作电压；下一级保护的动作电压；下一级保护的动作电压；可靠系数。按规程选择，应大于可靠系数。按规程选择，应大于1。(2)(1)dzdzkUUK(1)dzU(2)dzUkK2021/4/938 可靠系数参照规程选择，同时应考虑以下情况可靠系数参照规程选择，同时应考虑以下情况：（1）按短路电流整定的无时限保护，考虑到）按短路电流整定的无时限保护，考虑到暂态的影响暂态的影响 应选用较大的可靠系数；应选用较大的可靠系数；（2）按与相邻保护的整定值配合的保护，应选用比（）按与相邻保护的整定值配合的保护，应选用比（1）小的系数；小的系数；（3）保护）保护动作
25、速度动作速度较快时，应选用较大的系数，理由同较快时，应选用较大的系数，理由同 （1）；）；（4）不同原理或不同类型的保护之间整定配合时，应选）不同原理或不同类型的保护之间整定配合时，应选 用较大的系数；用较大的系数；（5）运行中设备）运行中设备参数有变化或不精确，参数有变化或不精确，或计算条件难以或计算条件难以 准确估计准确估计 时，应选用较大的系数。例如变压器参数时，应选用较大的系数。例如变压器参数 一般不准确及考虑负荷一般不准确及考虑负荷电动机自起动电动机自起动时的计算；时的计算；2021/4/939（6）在短路计算中，当有零序互感时，因难以精确计）在短路计算中，当有零序互感时，因难以精确
26、计 算，应选用较大的可靠系数；算，应选用较大的可靠系数；（7）整定计算中有附加误差因素时，应选用较大系数，）整定计算中有附加误差因素时，应选用较大系数，例如用曲线法进行整定配合时误差将增大；例如用曲线法进行整定配合时误差将增大；（8）感应型反时限电流电压保护，因惰性较大，应选用）感应型反时限电流电压保护，因惰性较大，应选用 较大的系数。较大的系数。2021/4/940 各种保护的整定可靠系数可参考表各种保护的整定可靠系数可参考表1-122021/4/9412021/4/942 注 1.表中可靠系数除距离III段按负荷阻抗整定时已包括返回系数外，其余均未计入其他任何系数（如返回系数、分支系数等）
27、，须在计算公式中另计。2.可靠系数按计算条件的准确程度有上下限。距离保护用的可靠系数小于1，与大于1的系数用法相反。2021/4/943二、返回系数二、返回系数按正常运行条件整定的保护，例如按最大负荷电流整定的按正常运行条件整定的保护，例如按最大负荷电流整定的过电流保护和最低运行电压整定的低电压保护，在受到故过电流保护和最低运行电压整定的低电压保护，在受到故障量的作用而动作，当故障消失后保护不能返回到正常位障量的作用而动作，当故障消失后保护不能返回到正常位置将发生误动作。因此，整定公式中引入返回系数，返回置将发生误动作。因此，整定公式中引入返回系数，返回系数用系数用 表示。对于按故障量值和按自
28、动起量值整定的保表示。对于按故障量值和按自动起量值整定的保护，则可不考虑返回系数。护，则可不考虑返回系数。返回系数的定义为返回系数的定义为:=返回量返回量动作量动作量。于是可得，。于是可得，按过量动作的继电器按过量动作的继电器 1 它们的应用是不同的。它们的应用是不同的。fKfKfKfK2021/4/944 图图7 返回系数返回系数 2021/4/945 图图8 动作电流、返回电流和最大负荷电流的关系动作电流、返回电流和最大负荷电流的关系 返回电流返回电流 *最大负荷电流，最大负荷电流，动作电流动作电流返回电流返回电流 /,1 返回系数的高低与继电器类型有关返回系数的高低与继电器类型有关。电磁
29、型继电器：。电磁型继电器：0.85；静态继电器的返回系数：静态继电器的返回系数：0.850.95，最高的可达，最高的可达0.99。带有助磁特性的继电器返回系数较低，约为带有助磁特性的继电器返回系数较低，约为0.50.65。maxkdfhfKIIKkKfKm axfhIm indzkfUUKKminUkfK KfK2021/4/948 三、分支系数三、分支系数 多电源的电力系统中，相邻上、下两级保护间的多电源的电力系统中，相邻上、下两级保护间的配合，还受到中间分支电源的影响，将使上一级配合，还受到中间分支电源的影响，将使上一级保护范围缩短或伸长，整定公式中需要计入分支保护范围缩短或伸长，整定公式
30、中需要计入分支系数。分支系数用系数。分支系数用 Kfz 表示。表示。（一）电流保护（一）电流保护 图图1-4 中系统，在中系统，在D点发生短路，假设点发生短路，假设1DL及及2DL所装设的过电流保护均刚刚起动，即它们都处在所装设的过电流保护均刚刚起动，即它们都处在灵敏度相等的状态下，则有如下关系式灵敏度相等的状态下，则有如下关系式(1)(1)(2)(1)(2)dzdzIIIII（1-8）2021/4/949 图图1-4 分支系数计算图分支系数计算图2021/4/950 ,式中式中 分支系数，分支系数，当要取得保护当要取得保护1与保护与保护2对故障的选择性时，必须使上一级对故障的选择性时，必须使
31、上一级保护保护1的保护范围缩短，使定值增大，即再乘以的保护范围缩短，使定值增大，即再乘以KfZ,可得可得 （1-10）电流电流分支系数的定义，是指在相邻线路短路时，流过本线分支系数的定义，是指在相邻线路短路时，流过本线路的短路电流占流过相邻线路短路电流的份数路的短路电流占流过相邻线路短路电流的份数。当然，式。当然，式（1-10）对电力设备的计算也是适用的。对过电流保护来）对电力设备的计算也是适用的。对过电流保护来说，在整定配合上应选取可能出现的最大分支系数。说，在整定配合上应选取可能出现的最大分支系数。(1)(1)(1)(2)dzIIII(2)(2)dzfzdzIK IfzK(1)(1)(2)
32、fzIKII(1)(2)dzkfzdzIK KI2021/4/951（二）电压保护（二）电压保护 图图1-4中的系统若装设低电压保护时，则有如下关中的系统若装设低电压保护时，则有如下关系，即系，即 （1-11）(1)(1)(2)(2)(1)(1)(2)(1)(2)(2)dzdzUIIZI ZUIIZ(1)(1)(1)(2)(2)1I ZIIZ 2021/4/952 （1-12）式中式中 分支系数，分支系数，1 低电压保护的分支系数与过电流保护的分支系数低电压保护的分支系数与过电流保护的分支系数不同，在整定配合上应选取可能出现的最小值不同，在整定配合上应选取可能出现的最小值。（三）距离保护（三）
33、距离保护 对于图对于图1-4的系统，当的系统，当1DL和和2DL装设了距离保护装设了距离保护时，则时，则1DL处的距离保护测量阻抗处的距离保护测量阻抗(1)(1)(1)(2)(1)(1)(2)1dzdzI ZUUIIZ(1)(2)(2)1fzdzZKUZfzK(1)(1)(2)fzIKII2021/4/953 式中式中 助增系数，助增系数，1。(1)(1)(1)(2)(2)(1)(1)(1)clMclclI ZIIZUUZIII(1)(2)(1)(2)(1)(2)(1)1fzIIZZZZIK(1)(2)zzZK ZzzK1zzfzKK2021/4/954 助增系数等于电流分支系数的倒数助增系数
34、等于电流分支系数的倒数。助增系数将使距离保。助增系数将使距离保 护测量的阻抗增大，保护范围缩短。在整定配合上应选取护测量的阻抗增大，保护范围缩短。在整定配合上应选取 可能出现的最小助增系数。当可能出现的最小助增系数。当 1的情况刚好相反，但在整定的情况刚好相反，但在整定 配合上汲出系数也应选取可能的最小值。配合上汲出系数也应选取可能的最小值。zzKzzKzzK2021/4/955（四）（四）分支系数的选择原则分支系数的选择原则 分支系数的变化范围随电网结构的不同而不同，其值一般分支系数的变化范围随电网结构的不同而不同，其值一般 在在02之间。例如，之间。例如，单回线对双回线的分支系数可能达到单
35、回线对双回线的分支系数可能达到 2。在结构复杂的电网中也可能大于在结构复杂的电网中也可能大于2。在单电源的辐射形。在单电源的辐射形 电网中，分支系数值与选取的短路点位置无关；但对于电网中，分支系数值与选取的短路点位置无关；但对于环环 状电网及双回线的情况，分支系数值则随短路点的改变而状电网及双回线的情况，分支系数值则随短路点的改变而 变化。变化。因此，分支系数计算选用的短路点，因此，分支系数计算选用的短路点，一般应选择不一般应选择不 利的运行方式下在与之配合的相邻线路保护范围的末端利的运行方式下在与之配合的相邻线路保护范围的末端。分支系数是个复数值，为简化计算，一般取其绝对值。分支系数是个复数
36、值，为简化计算，一般取其绝对值。双回线和环网的分支系数双回线和环网的分支系数2021/4/956 单回线和双回线配合的分支系数与短路点位置有单回线和双回线配合的分支系数与短路点位置有关。关。保护保护1整定时的分支系数，与短路点位置有关。整定时的分支系数，与短路点位置有关。双回线末端短路时双回线末端短路时 2 最大，双回线单回最大，双回线单回 运行时，运行时，1 ,最小。保护最小。保护1 的的段应按应按 最最 大大 整定，按单回运行时校验灵敏度。整定，按单回运行时校验灵敏度。11212fzIIKIIIfzKfzKfzK2021/4/9572021/4/958 四、灵敏系数 保护装置反应区内故障的
37、灵敏程度称为灵敏度。用灵敏系数 表示。灵敏系数指在被保护对象的某一指定点发生故障时，故障量与整定值之比（如过电流保护），或整定值与故障量之比（如低电压保护）。灵敏系数一般分为主保护灵敏系数和后备保护灵敏系数两种。前者是对被保护对象的全部范围而言；后者则对被保护对象的相邻保护对象的全部范围而言。根据保护范围的概念，保护范围末端的灵敏系数应等于1。灵敏度校验：过流段（速断）只有保护范围，没有灵敏度，不能保护线路全长。段灵敏度段最小保护范围/线路全长1.25lmK2021/4/959 过流保护I段保护范围校验2021/4/9602021/4/9612021/4/9622021/4/963 灵敏系数在
38、保证安全性的前提下，一般希望愈大灵敏系数在保证安全性的前提下，一般希望愈大愈好，但在保证可靠动作的基础上规定了下限值愈好，但在保证可靠动作的基础上规定了下限值做为是否满足要求的衡量标准做为是否满足要求的衡量标准。不同类型保护的。不同类型保护的灵敏系数要求不同，在规程中都有规定，见表灵敏系数要求不同，在规程中都有规定，见表113。由于电流互感器接线形式的不同以及接入。由于电流互感器接线形式的不同以及接入保护的相数不同，反应的灵敏度也不同，规程中保护的相数不同，反应的灵敏度也不同，规程中也规定了选择校验灵敏度的短路类型及最小短路也规定了选择校验灵敏度的短路类型及最小短路电流和短路类型，见表电流和短
39、路类型，见表114。对由几个检测元件构成的整套保护装置，因为各对由几个检测元件构成的整套保护装置，因为各个检测元件执行的任务不同，对它们灵敏度的要个检测元件执行的任务不同，对它们灵敏度的要求也不同，一般应满足：闭锁元件的求也不同，一般应满足：闭锁元件的 起动元起动元件的，起动元件的件的，起动元件的 测量元件的。测量元件的。例如方向过电流保护，要求方向元件的例如方向过电流保护，要求方向元件的 2，电流测量元件电流测量元件 1.31.5。对整套保护装置的对整套保护装置的灵敏系数，则应以各元件中最小的灵敏系数来代灵敏系数，则应以各元件中最小的灵敏系数来代表。表。lmKlmKlmKlmKlmK2021
40、/4/964 计算灵敏系数的运行方式：计算灵敏系数的运行方式：一般应以选择常见的对灵敏一般应以选择常见的对灵敏度最不利的运行方式为原则。度最不利的运行方式为原则。校验灵敏度应注意以下问题：校验灵敏度应注意以下问题：（1）计算灵敏系数，一般规定以）计算灵敏系数，一般规定以金属性短路金属性短路为计算条为计算条 件。件。（2）选取最不利的短路类型选取最不利的短路类型；（3）保护动作时间较长时，应计及）保护动作时间较长时，应计及短路电流的衰减短路电流的衰减；（4）对于有两侧电源的线路保护，应考虑保护）对于有两侧电源的线路保护，应考虑保护相继动作相继动作 对灵敏系数的影响，可能会提高或降低灵敏系数；对灵
41、敏系数的影响，可能会提高或降低灵敏系数；（5）经）经Y接线变压器之后的不对称短路，各相中短接线变压器之后的不对称短路，各相中短 路电流分布将发生变化。接于不同相别、有电流互路电流分布将发生变化。接于不同相别、有电流互 感器的相数不同（两相式或三相式）的保护，其灵感器的相数不同（两相式或三相式）的保护，其灵 敏度也不相同；敏度也不相同；（6）在保护动作的全过程中，灵敏系数均需满足规定的在保护动作的全过程中，灵敏系数均需满足规定的 要求要求。例如，发生故障时保护第一次动作跳闸，重。例如，发生故障时保护第一次动作跳闸，重 合闸重合于故障上，或手动试送断路器时又合于故合闸重合于故障上，或手动试送断路器
42、时又合于故 障上，在单相重合闸过程中，非故障相再故障（故障上，在单相重合闸过程中，非故障相再故障（故 障转换）等情况下都应满足规定的灵敏系数要求。障转换）等情况下都应满足规定的灵敏系数要求。2021/4/965 五、自起动系数五、自起动系数 按负荷电流整定的保护，必须考虑负荷电动机自起动的影按负荷电流整定的保护，必须考虑负荷电动机自起动的影 响。响。当电力系统发生故障时。负荷端电压降低的时间愈长当电力系统发生故障时。负荷端电压降低的时间愈长（即切除故障的时间愈长），电动机的转数下降愈多，自（即切除故障的时间愈长），电动机的转数下降愈多，自 起动电流也愈大。起动电流也愈大。一般考虑电动机由静止状
43、态起动起来的一般考虑电动机由静止状态起动起来的 极限状态是，自起动电流达到最大值。极限状态是，自起动电流达到最大值。自起动电流比负荷电流大许多倍，而且延续时间又长，故自起动电流比负荷电流大许多倍，而且延续时间又长，故 按负荷电流整定的保护整定公式中，需要引入自起动系数。按负荷电流整定的保护整定公式中，需要引入自起动系数。自起动系数等于自起动电流与额定负荷电流之比，用自起动系数等于自起动电流与额定负荷电流之比，用 表示。表示。单台电动机在满载全电压下起动，单台电动机在满载全电压下起动，一般约为一般约为 48，综，综 合负载（包括动力负荷与恒定阻抗负荷）的合负载（包括动力负荷与恒定阻抗负荷）的 约
44、为约为 1.52.5，纯动力负荷（多台电动机的综合）约为，纯动力负荷（多台电动机的综合）约为23。zqdKzqdKzqdK2021/4/9662021/4/9672021/4/9682021/4/9692021/4/9702021/4/971 在实际运行中，在实际运行中，某些负荷因其工艺流程要求不允许自起动某些负荷因其工艺流程要求不允许自起动,所以在负荷端电压低到规定值时，便自动切除一部分电所以在负荷端电压低到规定值时，便自动切除一部分电 动机动机，例如低电压释放装置在电压低于保护工作电压，例如低电压释放装置在电压低于保护工作电压 时即自动断开电动机。这样，在电力系统故障过程中已切时即自动断开
45、电动机。这样，在电力系统故障过程中已切 除了一部分负荷，使自起动电流减小，必要时可计及这一除了一部分负荷，使自起动电流减小，必要时可计及这一 因素。选择自起动系数应注意以下几点：因素。选择自起动系数应注意以下几点：（1）动力负荷比重大时，应选用较大的系数；）动力负荷比重大时，应选用较大的系数；（2）电气距离较远（即经过多级变压或线路较长者）的）电气距离较远（即经过多级变压或线路较长者）的 动力负荷，应选用较小的系数；动力负荷，应选用较小的系数；(3）切除故障时间较长或负荷断电时间较长时，应选用）切除故障时间较长或负荷断电时间较长时，应选用 较大的系数。在实际运行中，某些负荷因其工艺流较大的系数
46、。在实际运行中，某些负荷因其工艺流 程要求不允许自起动状态，所以在负荷端电压低到程要求不允许自起动状态，所以在负荷端电压低到 规定值时，便自动切除一部分电动机，例如低电压规定值时，便自动切除一部分电动机，例如低电压 释放装置在电压低于保护工作电压时即自动断开电释放装置在电压低于保护工作电压时即自动断开电 动机。这样，在电力系统故障过程中已切除了一部动机。这样，在电力系统故障过程中已切除了一部 分负荷，使自起动电流减小，必要时可计及这一因分负荷，使自起动电流减小，必要时可计及这一因 素。素。2021/4/972六、非周期分量系数六、非周期分量系数 短路的暂态过程中电流含有非周期分量，其特征是偏于
47、时短路的暂态过程中电流含有非周期分量，其特征是偏于时 间轴一侧，并随时间的延长而衰减。间轴一侧，并随时间的延长而衰减。非周期分量对保护的非周期分量对保护的 正确工作有很大影响，反应在电流数值上增大了有效值，正确工作有很大影响，反应在电流数值上增大了有效值，使电流互感器产生饱和，增大了差动保护的差电流以及使使电流互感器产生饱和，增大了差动保护的差电流以及使 某些保护产生测量误差等。为消除它的影响，除在保护装某些保护产生测量误差等。为消除它的影响，除在保护装 置原理中采取滤波措施加以消除外，在整定计算中还需采置原理中采取滤波措施加以消除外，在整定计算中还需采 取加大定值的措施来躲开，亦即在整定公式
48、中引入非周期取加大定值的措施来躲开，亦即在整定公式中引入非周期 分量系数。分量系数。非周期分量系数等于含有非周期分量的全电流有效值与周非周期分量系数等于含有非周期分量的全电流有效值与周 期分量电流有效值之比，期分量电流有效值之比，用表示。用表示。对具有躲非周期分量能力的差动保护，例如对具有躲非周期分量能力的差动保护，例如BCH型差动型差动 继电器，取继电器，取 =1.3；对没有躲非周期分量能力的保护，；对没有躲非周期分量能力的保护，例如例如DL型电流继电器，取型电流继电器，取 =1.52。对于电流速断保护，其非周期分量系数一般在可靠系数中对于电流速断保护，其非周期分量系数一般在可靠系数中加以考
49、虑加以考虑fzqKfzqKfzqK2021/4/973第六节第六节 继电保护整定配合的基本原则继电保护整定配合的基本原则(1)电力系统中继电保护是按断路器配置的，因此继电保护必须电力系统中继电保护是按断路器配置的，因此继电保护必须 按断路器分级进行整定。继电保护的分级是按保护的正方向（同按断路器分级进行整定。继电保护的分级是按保护的正方向（同 一方向）来划分的，一方向）来划分的，要求按保护的正方向各相邻的上、下级保护要求按保护的正方向各相邻的上、下级保护 之间实现配合以保证选择性。同时要校验在最不利运行方式下的之间实现配合以保证选择性。同时要校验在最不利运行方式下的 灵敏度。这是继电保护整定计
50、算的总原则。灵敏度。这是继电保护整定计算的总原则。(2)在继电保护整定计算时，应按该保护在继电保护整定计算时，应按该保护在系统运行全过程中均在系统运行全过程中均能正确工作能正确工作来设定整定计算的条件。举例来说，对于相电流过流来设定整定计算的条件。举例来说，对于相电流过流 保护，其任务是切除短路故障，但它在电力系统运行中将会遇到保护，其任务是切除短路故障，但它在电力系统运行中将会遇到 各种运行状态（如短路、振荡、负荷自启动、重合闸等）除了在各种运行状态（如短路、振荡、负荷自启动、重合闸等）除了在 其保护范围内短路时应该动作外，在其他任何情况下它都不应动其保护范围内短路时应该动作外，在其他任何情
