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继电保护配置及整定计算.doc
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继电保护配置及整定计算.doc
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一继电保护灵敏系数
灵敏性是指在电力设备或线路的被保护范围内发生金属性短路时,保护装置应具有必要
的灵敏系数。灵敏系数应根据不利的正常〔含正常检修〕运行方式和不利的故障类型计算
但可不考虑可能性很小的情况。灵敏系数应满足有关设计标准与技术规程的要求,当不满
足要求时,应对保护动作电流甚至保护方案进展调整。
灵敏系数 为保护区发生短路时,流过保护安装处的最小短路电流 与保护装
置一次动作电流 的比值,即:=/。
式中: 为流过保护安装处的最小短路电流,对多相短路保护, 取两相短
路电流最小值 ;对 、、 中性点不接地系统的单相
短路保护,取单相接地电容电流最小值 ;对 中性点接地系统的单
相短路保护,取单相接地电流最小值 ; 为保护装置一次动作电流。
各类短路保护的最小灵敏系数列于表
表 1.1 短路保护的最小灵敏系数
保护分类 保 护 类 型 组 成 元 件 灵 敏 系
数
备 注
主保护 带方向和不带方
向的电流保护或电
压保护
电 流 元 件和电压 元
件
以 上 线 路 , 不 小 于
;〔〕 线路,
不小于 ; 以下线路,
不小于
零 序 或 负序方向 元
件
线路纵联保护 跳闸元件
对 高 阻 接地故障 的
测量元件
个别情况下,为
变压器、电动机纵
差保护
差 动 电 流元件的 启
动电流
按照保护安装处短路计算
变压器、线路和电
动机电流速断保护
电流元件
后备保护 远后备保护 电流、电压和阻抗元
件
按照相邻电力设备和线路末
端短路计算 〔短路电流应为阻
抗元件准确工作电流 倍以
上〕,可考虑相继动作
零 序 和 负序方向 元
件
近后备保护 电流、电压和阻抗元
件
按照线路末端短路计算
零 序 和 负序方向 元
件
辅助保护 电流速断保护
按照正常运行方式保护安装处
短路计算
注:〔〕保护的灵敏系数除表中注明者外,均按被保护线路〔设备〕末端短路计算。
〔〕保护装置如反映故障时增长的量,其灵敏系数为金属性短路计算值与保护整定值之比;如反
映故障时减少的量,那么为保护整定值与金属性短路计算值之比。
〔〕各种类型的保护中,接于全电流和全电压的方向元件的灵敏系数不作规定。
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〔〕本表内未包括的其他类型的保护,其灵敏系数另作规定。
二 电力变压器保护
1 电力变压器保护配置
电力变压器的继电保护配置见表 -
表 4.1-1 电力变压器的继电保护配置
变压器容量
〔〕
保 护 装 置 名 称 备注
带
时 限
的 过
电 流
保 护
注
〔〕
电流速断
保护
纵 联 差
动保护
低 压
侧 单 相
接 地 保
护 注
〔〕
过 负
荷保护
瓦 斯 保
护 注
〔〕
温 度
保 护
注
〔〕
的 车
间 内 油 浸
变 压 器 装
置
一 般
用 高 压
熔 断 器
保护
高
压 侧
采 用
断 路
器 时
装设
高压侧采
用断路器且
过电流保护
时 限
时装设
装设 并 联
运 行 的
变 压 器
装 设 ,
作 为 其
他 备 用
电 源 的
变 压 器
根 据 过
负 荷 的
可 能 性
装 设 注
〔〕
车间内变
压器装设
装设
装设 过电流保
时 限
时装设
装设
当 电 流
速 断 保 护
不 能 满 足
灵 敏 要 求
时装设
的 单 相
变 压 器
宜 装 设
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远 距 离
测 温 装
置
装 设 远
距 离 测
温装置
单独运行
的变压器或
负荷不太重
要的变压器
装设
并 列 运
行 的 变 压
器 或 重 要
变 压 器 或
当 电 流 速
断 不 能 满
足 灵 敏 性
要 求 时 装
设
装
设
装设 装设 装设
注: 〔〕当带时限的过电流保护不能满足灵敏性要求时,应采用低电压闭锁的带时限的过电流;
〔〕当利用高压侧过电流保护及低压侧出线断路器保护不能满足灵敏性要求时,应装设变压器
低压侧中性线上安装电流互感器的零序过电流保护;
〔〕低压侧电压为 的变压器,当低压侧出线断路器带有过负荷保护时,可不装设专
用的过负荷保护;
〔〕密闭油浸变压器装设压力保护;
〔〕干式变压器均应装设温度保护。
2 电力变压器整定计算
电力变压器的各种整定计算见表 -。
表 4.1-2 电力变压器电流保护整定计算
保护名称 计 算 项 目 和 公 式 符 号 说 明
过电流
保 护
保护装置的动作电流〔应躲过可能出现的过负荷电流〕
保护装置的灵敏系数〔按电力系统最小运行方式下,低
压侧两相短路时流过高压侧〔保护安装处〕的短路电
流校验〕
保护装置的动作时限应与下一级保护动作时限相配
合一般取大于 ~
为可靠系数,一般取 ~,
用于电流速断保护及过电流保护时
取 ,用于低压侧单相接地保护
时〔在变压器低压侧中性线上装设
电流互感器〕取 ,用于过负荷
保护时取 ~
为接线系数,接于相电流时取 ,
接于相电流差时取
为 继 电 器 返 回 系 数 , 取 ~
!
" 为过负荷系数,注〔〕,包括电
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动机自起动引起的过电流倍数,一
般取 ~,当无自起动电动机时取
~
为电流互感器电流比
#$% 为变压器高压侧额定电流,
为最小运行方式下变压器低
压侧两相短路时,流过高压侧〔保
护安装处〕的稳态电流,;
为保护装置一次动作电流,;
为最大运行方式下变压器低压
侧三相短路时,流过高压侧〔保护
安装处〕的超瞬态电流,;
为最小运行方式下保护安装处
两 相 短 路 超 瞬 态 电 流 , 注
〔〕,;
为最小运行方式下变压器低
压侧母线或母干线末端单相接地短
路时,流过高压侧〔保护安装处〕
的稳态电流,;
为 最小运 行 方 式
下变压器低压侧母线或母干线末端
单相接地稳态短路电流,;
为变压器变比;
为配合系数,取 ;
为低压分支线零序保护动作电流
电流速断
保 护
保护装置的动作电流〔应躲过低压侧短路时,流过保
护装置的最大短路电流〕
保护装置的灵敏系数〔按系统最小运行方式下,保护
装置安装处两相短路电流校验〕
低压侧单
相接地保
护〔利用
高压侧三
相式过流
保护〕
保护装置的动作电流和动作时限与过电流保护一样,
保护装置的灵敏系数〔按系统最小运行方式下,低压侧
母
线或母干线末端单相接地时,流过高压侧〔保护安装
处〕的短路电流校验〕
低压侧单
相接地保
护〔采用
在低压侧
中性线上
装设专用
的零序保
护〕,
注〔〕
保护装置的动作电流〔应躲开正常运行时,变压器中
性 线 上 流 过 的 最 大 不 平 衡 电 流 , 其 值 按 国 家 标 准
&'!(电力变压器(规定,不超过额定电流的
)〕
保护装置的动作电流尚应与低压出线的零序电流保护相
配合
保护装置的灵敏系数〔按最小运行方式下,低压侧母线
或母干线末端单相接地稳态短路电流校验〕
保护装置的动作时限一般取 ~
过负荷
保 护
保护装置的动作电流〔应躲过变压器额定电流〕
保护装置的动作时限〔应躲过允许的短时工作过负荷时
间,如电动机起动或自起动的时间〕一般定时限取
!
低电压起
动的带时
保护装置的动作电流〔应躲过变压器额定电流〕
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限过电流
保 护
保护装置的动作电压
保护装置的灵敏系数〔电流局部〕与过电流保护一样,
保护装置的灵敏系数〔电压局部〕
保护装置动作时限与过电流保护一样
$* 为变压器低压侧额定电流;
为过电流保护可靠系数,取 ;
为继电器返回系数,取
+, 为电压互感器变比;
- 为运行中可能出现的最低电压
〔如电力系统电压降低,大容量电
动机起动及电动机自起动时引起的
电压降〕一般取 ~. 〔变
压器高压侧母线额定电压〕;
为保护安装处的最低剩余电压
注:〔〕带有自起动电动机的变压器,其过负荷系数按电动机的自起动电流确定。当电源侧装设自
动重合闸或备用电源自投装置时,可近似的用下式计算:
式中:/ 为变压器的阻抗电压相对值;0$* 为变压器的额定容量,;012为需要自起
动的全部电动机的总容量,;3 为电动机的起动电流倍数,一般取 ;
〔〕两相短路超瞬态电流 等于三相短路超瞬态电流 的 倍;
〔〕,,4 接线的变压器采用在低压侧中性线上装设专用电流互感器的低压侧单相接地保护,
而 5,4 接线的变压器可不装设。
3 数字式电力变压器差动保护
〔1〕数字式电力变压器差动保护需要躲开流过差动回路中的以下不平衡电流
1〕由变压器励磁涌流所产生的不平衡电流;
〔A〕数字式电力变压器差动保护装置软件由鉴别短路电流和励磁涌流的差异〔励磁
涌流具有连续角与以二次谐波为主的高次谐波〕;
〔B〕数字式电力变压器差动保护装置软件利用二次谐波制动〔励磁涌流中的高次谐
波以二次谐波为主〕来躲开流过差动回路中的不平衡电流;
2〕由变压器各侧绕组连接组别不同引起的电流值与相位变化而产生的不平衡电流,
数字式电力变压器差动保护装置通过软件组态时按照产品使用说明书规定的变压器绕组连
接组别代码设置,由软件在计算差动电流时进展相位补偿;
3〕由各侧电流互感器计算变比与实际变比不同而产生的不平衡电流,数字式电力变
压器差动保护装置通过软件组态时输入电流平衡调整系数后,由软件在计算差动电流时进
展调整;
4〕由变压器各侧电流互感器型号不同而产生的不平衡电流,应在差动保护整定值中
予以考虑;
5〕由变压器有载调压分接头位置变化而产生的不平衡电流。变压器有载调压分接头
经常在改变,而差动保护的电流回路在带电情况下是不能够随意变动的,由此而产生的不
平衡电流应在计算差动保护整定值中予以考虑。
〔2〕电力变压器差动保护的性能
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gjmm89
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