省电力公司发电机保护整定计算课件

第一节概述

发电机的安全运行对保证电力系统的正常工作和电能质量起着决定性的作用，同时发电机本身也是一个十分贵重的电器元件，因此，应该针对各种不同的故障和不正常运行状态，装设性能完善的继电保护装置。

1故障类型及不正常运行状态：

1．1 故障类型

1)定子绕组相间短路：危害最大；

2)定子绕组一相的匝间短路：可能发展为单相接地短路和相间短路；

3)定子绕组单相接地：较常见，可造成铁芯烧伤或局部融化；

4)转子绕组一点接地或两点接地：一点接地时危害不严重；两点接地时，

因破坏了转子磁通的平衡，可能引起发电机的强烈震动或将转子绕组烧损；

5)转子励磁回路励磁电流急剧下降或消失，即发电机低励或失磁：从电

力系统吸收无功功率，从而引起系统电压下降，如果系统中无功功率储备不足，将使电力系统中邻近失磁发电机的某些电压低于允许值，破坏了负荷与各电源间的稳定运行，甚至可使系统因电压崩溃而瓦解。

6)发电机与系统失步：会出现发电机的机械量和电气量与系统之间的振

荡，这种持续的振荡对发电机组和电力系统产生有破坏力的影响；7)发电机过励磁故障：并非每次都造成设备明显破坏，但多次反复过励

磁，将因过热而使绝缘老化，降低设备的使用寿命。

1．2 不正常运行状态

1)由于外部短路引起的定子绕组过电流：温度升高，绝缘老化；

2)由于负荷等超过发电机额定容量而引起的三相对称过负荷，温度升

高，绝缘老化；

3)由于外部不对称短路或不对称负荷而引起的发电机负序过电流和过

负荷：在转子中感应出100hz的倍频电流，可使转子局部灼伤或使护环受热松脱，从而导致发电机重大事故。此外还会引起发电机100Hz的振动；

4)由于突然甩负荷引起的定子绕组过电压：调速系统惯性较大，在突

然甩负荷时，可能出现过电压，造成发电机绕组绝缘击穿；

5)由于励磁回路故障或强励时间过长而引起的转子绕组过负荷；

6）由于汽轮机主气门突然关闭而引起的发电机逆功率：当机炉保护动作或调速控制回路故障以及某些人为因素造成发电机转为电动机运行时，发电机将从系统吸收有功功率，即逆功率。危害：汽轮机尾部叶片有可能过热而造成事故。

2 汽轮发电机保护类型

1）发电机差动保护：定子绕组及其引出线的相间短路保护；

2）匝间保护：定子绕组一相匝间短路或开焊故障的保护；

3）单相接地保护：对发电机定子绕组单相接地短路的保护；

4）发电机的失磁保护：反应转子励磁回路励磁电流急剧下降或消失；

5）过电流保护：反应外部短路引起的过电流，同时兼作纵差动保护的后备保护；

6）阻抗保护：反应外部短路，同时兼作纵差动保护的后备保护；

7）转子表层负序电流保护：反应不对称短路或三相负荷不对称时发电机定子绕组中出现的负序电流；

8）过负荷保护：发电机长时间超过额定负荷运行时作用于信号的保护；9）过电压保护：反应突然甩负荷而出现的过电压；

10）转子一点接地保护和两点接地保护：励磁回路的接地故障保护；

11）逆功率保护：当汽轮机主汽门误关闭而发电机出口断路器未跳闸，发电机失去原动力而变为电动机运行，从电力系统中吸收有功功率时保护；12）规程规定，对频率降低和电压升高引起的铁芯工作磁密过高，300MW 及以上发电机应装设过励磁保护；

13）失步保护：反应机组发生振荡失步的保护，300MW 及以上机组配置。3定值计算中假设条件

“大型发电机变压器继电保护整定计算导则”规定，为简化计算工作，可按下列假设条件计算短路电流：

1）可不计发电机、调相机、变压器、架空线路、电缆线路等阻抗参数中的电阻分量；在很多情况下，可假设旋转电机的负序阻抗与正序阻抗相等。2）发电机及调相机的正序阻抗，可采用次暂态电抗X″d的饱和值。

3）各发电机的等值电动势（标么值）可假设为1且相位一致。

4）只计算短路暂态电流中的周期分量，但在纵联差动保护装置（以下简称纵差保护）的整定计算中以非周期分量系数K ap考虑非周期分量的影响。5）发电机电压应采用额定电压值，系统侧电压可采用额定电压值或平均额定电压值，不考虑变压器电压分接头实际位置的变动。

6）不计故障点的相间和对地过渡电阻。

4保护出口方式

根据GBl4285的规定，按照故障和异常运行方式性质的不同，机组热力系统和调节系统的条件，各项保护装置分别动作于：

a）停机：断开发电机或发电机变压器组（简称发—变组）断路器、灭磁，关闭原动机主汽门或导水叶，断开厂用分支断路器。

b）解列灭磁：断开发电机或发—变组断路器和厂用分支断路器、灭磁，原动机甩负荷。

c）解列：断开发电机或发—变组断路器，原动机甩负荷。

d）降低励磁

e）减出力：将原动机出力减至给定值。

f）缩小故障范围（例如断开母联或分段断路器）。

g）程序跳闸：对于汽轮发电机，先关主汽门，待逆功率继电器动作后再断开发电机或发—变组断路器并灭磁；对于水轮发电机，先将导水叶关到空载位置，待逆功率继电器动作后再断开发电机或发—变组断路器并灭磁。

h）信号：发出声光信号。

5设备阻抗图

应首先根据机组、主变阻抗参数、系统阻抗，画出以Sb=100MW,Ub=系统平均电压（如220kV系统为230V）为基准值的阻抗图。

第二节发电机保护定值计算

1发电机比率制动差动保护

1.1作用原理

下图为发电机纵差动保护的单相原理图，两组CT特性、变比一致，正常区外接地时

1．2 整定计算

图2 比率制动式差动保护的制动特性

1) 差动保护的最小动作电流, 即图2中A 点的纵座标I op.0

式中：K rel ——可靠系数，取1.5；

I gn ——发电机额定电流；

I unb.0——发电机额定负荷状态下，实测的差动保护中的不平衡电流。

.0

unb rel .0op a gn rel .0o /03.02I K I n I K I p =??=或

实际可取I op.0=（0.10～0.30）I gn/n a，一般宜选用（0.10～0.20）I gn/n a。如果实测I unb.0较大，则应尽快查清I unb.0增大的原因，并予消除，避免因I op.0过大而掩盖一、二次设备的缺陷或隐患。

发电机内部短路时，特别是靠近中性点经过渡电阻短路时，机端或中性点侧的三相电流可能不大，为保证内部短路时的灵敏度，最小动作电流I op.0不应无根据地增大。

2) 制动特性的拐点电流Ires.0

定子电流等于或小于额定电流时，差动保护不必具有制动特性，因此

I res.0=(0.8～1.0)I gn/n a

3) 制动系数S

按最大外部短路电流下差动保护不误动的条件确定。

A）外部短路最大不平衡电流计算

Iunb.max=（Kap×Ker×Kcc）×Ik.max

式中：K ap——非周期分量系数，取1.5～2.0；

K cc——互感器同型系数，取0.5(同型)或1.0（不同型）；

K er——互感器比误差系数，取0.1（10PCT）或0.05(5PCT)；

Ik.max——最大外部三相短路电流周期分量

Ik.max按发电机空载，机端发生三相金属性短路计算(区外穿越), Ik.max= =（1/Xd’’）×（Sb/3×Ugn）/na

B）差动保护最大动作电流计算

Iop.max=Krel×Iunb.max

K rel——可靠系数，取1.5；

C）制动系数S

Ires.max=Ik.max

S=（Iop.max-Iop.min）/（Ires.max-Ires.0）

4) 比率差动保护灵敏度校核

按发电机未并网时，机端发生区内两相金属性短路故障校核差动保护灵敏度。

Ik.min=0.866×(1/Xd’’)×Sb/3×Ugn）/na

Iop.min=Ik.min

Ires=Ik.min/2（或Ik.min）

Iop= Iop.0+S(Ires-Ires.0)

Ksen=Iop.min /Iop>2

5) 保护出口方式

一般动作于停机，即跳开高压侧开关、厂变分支开关、灭磁开关，关主汽门，启动分支快切，并且启动失灵。

2 发电机匝间保护

大型汽轮发电机很多只引出3个端子，特别是部分汽轮发电机定子绕组每相只有一个分支，中性点也只可能有3个引出端，对于定子绕组的匝间短路无法配置裂相横差保护和零序电流型横差保护。对于发电机定子绕组的匝间短路故障，国内正在使用的有故障分量负序方向保护和纵向基波零序电压保护。这里介绍使用较多的纵向基波零序电压保护。

1.1作用原理（P57）

纵向基波零序电压保护用于保护发电机定子绕组匝间短路或开焊故障，实际上此保护也反应发电机内相间短路。

因为发电机中性点不直接接地，所以发电机内部相间、匝间短路表现为机端三相对中性点的不平衡，即对中性点而言机端出现纵向零序电压3U0’；当发电机内部或外部发生单相接地故障时，机端三相对地出现横向零序电压3U0。为了只反应相间或匝间短路时的纵向零序电压3U0’，必须装设专用PT。该PT一次中性点直接与发电机中性点连接，且不允许接地。

取一极端例子，例如B 相机端对中性点N 金属性短路，则：

3U0’=（U AN+0+U CN）/nv=100V

为了防止外部短路时误动作，一般会增设故障分量负序方向元件，当外部短路时负序方向由系统流入发电机，内部短路时负序方向由发电机流入系统。

发电机正常运行时，可能有较大的三次谐波电压，三次谐波电压与零序电压有相同的特征，所以要求保护装置三次谐波滤过比应大于80

1.2整定计算

1）纵向零序动作电压按躲过发电机正常运行时最大不平衡电压整定，设计值可初选为

U0.op＝2～3（V）

发电机投运后，应经实测，对Uop定值进行适当修正，以提高灵敏度。2）故障分量负序方向元件可以根据厂家建议取值，如许继WBH-800保护εI=0.02Ie ，εU= 0.008Ue ，εP=0.08%Sn

3）动作时间

为防止外部短路暂态过程中保护误动作，保护动作时间可取0.1-0.2s。4) 保护出口方式

一般动作于停机，即跳开高压侧开关、厂变分支开关、灭磁开关，关

主汽门，启动分支快切，并且启动失灵

3发电机定子接地保护

3.1发电机定子绕组单相接地的特点

1）基波零序电压

定子绕组的单相接地（定子绕组与铁芯间的绝缘破坏）是发电机最常

见的一种故障，大中型发电机定子绕组中性点不接地或经高阻抗接地。它

具有一般不接地系统单相接地短路特点

设A 相距中性点α处单相接地 发电机中性点将发生位移，产生零序电

压。故障点零序电压为 .

...)()(3/1A dA dB dA do E U U U U αα-=++=

当故障点在机端时，α=1，)(αdo U =E A

当故障点在中性点时，α=0，)(αdo U =0

2）三次谐波电压

几个结论：

a) 汽轮发电机正常运行时，机端三次谐波电压U 3T 小于中性点三次谐波电

压U3N ，两者虽在大小上不相等，但相位完全一致；

b) 当金属性接地故障点位于靠近中性点的半个绕组区域内（α≤0.5）时,

U3N绝对值小于U3T绝对值；当金属性接地故障点靠近机端时正好相反，此时和正常状态难以区分；

c) 接地点越靠近中性点，比较三次谐波绝对值得接地保护能动作的过渡电阻越大，表现越灵敏；当接地点位于绕组中心（α=0.5）时，保护能动作的过渡电阻为0；接地点靠近机端一侧（α>0.5），则金属性接地也不能动作。由以上简单分析可知，基波零序电压有动作死区。对于100MW 及以上发电机，应装设无动作死区（100%动作区）单相接地保护。常用的保护方案时基波零序过电压保护与三次谐波电压保护共同组成100%单相接地保护。

3.2整定计算

1）基波零序电压保护

按躲过正常运行时中性点（或机端）的最大不平衡电压Uunb.max整定，即：Uop=Krel Uunb.max ，Krel为可靠系数，取1.3；

Uunb.max为实测运行中最大不平衡电压。

初设选取Uop≥5V。

（死区范围为(Uop×零序PT 变比/（Ugn/3)×100%，要求保护死区大于5%）投运后可根据实测U unb.max数值进行调整。

c) 动作时间

应校核系统高压侧接地短路时，通过主变高低压绕组间的每相耦合电容传递到发电机侧的零序电压。由于各对地电容数据不易取得，所以我们整定时一般通过时间整定来防止其误动作。动作时间与高压出线接地短路时主变零序保护动作延时配合，出口动作于全停。

2）三次谐波定子接地保护

三次谐波电压判据（WXB-800）

方案1：动作判据：│U 3T │≥K’│U 3N │

方案2：动作判据：│U 3T +U 3N │≥K’’│U 3N │

式中：U 3T --机端三次谐波电压；U 3N --中性点三次谐波电压；K’、 K ’

方案1、2的制动系数。

实测发电机正常运行中若干个不同负载情况下的比值

K ’=│U 3T │/│U 3N │及K ’’=│U 3T +U 3N │/│U 3N │,取它们各自的平均值K ’a v e 、

K ’ ’a v e 和它们的最大值Kma x 、K ’ ’ma x.

若K ’a v e

若m ’a v e >m’ ’a v e ，则采用方案2，取 K’’=1 .1 K ’ ’m a x

动作时间与出线接地短路时主变零序保护动作延时配合, 动作后发信。

4 发电机复合电压启动的过流保护

4.1 当发电机或发电机相邻元件短路时，若主保护或相应断路器拒动，就需

要后备保护动作切除故障。对于1000kW 以上的发电机宜装设复合电压（负

序电压和线电压）启动的过流保护。

4.2 整定计算

1）过电流元件

动作电流I op 按发电机额定负荷下可靠返回的条件整定

I op =K rel I gn /K r n a 式中：K rel ——可靠系数，取1.3～1.5；

K r ——返回系数，取0.85～0.95。

灵敏系数按主变压器高压侧母线两相短路的条件校验 op

a (2)min

.k sen I n I K

式中： ——主变压器高压侧母线金属性两相短路时，流过保护的最

小短路电流。

要求灵敏系数K sen ≥1.2。

2）低电压元件

接线电压，动作电压U op 可按下式整定。

对于汽轮发电机 式中：U gn ——发电机额定电压；

n v ——电压互感器变比。

对于水轮发电机

灵敏系数按主变压器高压侧母线三相短路的条件校验

式中： ————主变高压侧母线金属性三相短路时的最大短路电

流；

X t ——主变压器电抗，取X t ＝Z t 。

要求灵敏系数K sen ≥1.2。

低电压元件的灵敏系数不满足要求时，可在主变压器高压侧增设低电

压元件。

3) 负序元件 )

2(2.min .k I V gn op 6.0n U U =V

gn

op 7.0n U U =)

3(max

.k t V op sen I X n U K =)

3(m ax .k I

负序过电压元件的动作电压按躲过正常运行时的不平衡电压整定，一般

取

灵敏系数按主变压器高压侧母线两相短路的条件校验

式中：U 2.min ——主变高压侧母线二相短路时，保护安装处的最小负序电压。

要求灵敏系数K sen ≥1.5。

计算主变高压侧母线两相短路时，短路点最小负序电压：U 2 =U kA1=E ×Z2/(Z1+Z2)

所以主变高压侧母线两相短路时发电机机端负序电压为：U 2.min =U2×Xd2/Z2=[Xd2/(2Xt+Xd’’+Xd2)]×E

4) 保护动作时间

保护的动作时限，按大于升压变压器后备保护的动作时限整定，动作

于解列或停机。

5）自并励发电机需要注意的问题（p61）

自并励发电机励磁电源取自发电机机端电压。当发电机外部发生短路

时，机端电压下降，励磁电流随之减小，若机端三相短路，机端电压为零，

短路电流逐渐衰减为零，对于过流保护会完全失去作用；对于主变高压侧

短路，短路电流衰减要慢一些，但也不能认为过流保护一定不失效。微机

保护采取了措施，如增加了电流自保持功能，电流自保持时间略大于过电

流保护的动作时间。

5 发电机的负序过流保护

V

gn

2op )08.006.0(n U U -=V 2p o min

2.sen n U U K =

5．1负序电流对发电机的影响

电力系统发生不对称短路，或三相负荷不对称时，将有负序电流过发电机的定子绕组，并在发电机中产生相对于转子以两倍同步转速旋转的磁场，从而在转子中产生倍频电流。对于汽轮发电机，上述倍频电流由于集肤效应的作用，主要在转子表面流通，并经转子本体、槽楔和阻尼条，在转子的端部附近约10%-30%的区域内沿轴向构成闭合回路。这一轴向电流有很大的数值，在流过转子表层时，将在护环与转子本体之间和槽楔与槽壁之间等接触面上形成过热点，将转子烧伤，还将形成局部高温，导致转子表层金属材料的强度下降，危机机组的安全。此外，若转子本体与护环的温差超过允许限度，将导致护环松脱，造成严重的破坏。国内外发电机，特别是汽轮发电机因负序电流烧伤转子的事例屡见不鲜。

因此，为防止发电机的转子遭受负序电流的损坏，大型汽轮发电机都要求装设比较完善的负序电流保护。发电机承受负序电流的能力是构成和整定负序电流保护的依据。

5.2 整定计算

针对发电机的不对称过负荷、非全相运行以及外部不对称故障引起的负序过电流，其保护通常由定时限过负荷和反时限过电流二部分组成。

a）负序定时限过负荷保护

保护的动作电流按发电机长期允许的负序电流I2

∞下能可靠返回的条件整定

保护延时动作于信号。

b）负序反时限过电流保护。负序反时限过电流保护的动作特性，由制造厂家提供的转子表层允许的负序过负荷能力确定。

如果保护上下限动作电流倍数不能满足要求，应根据实际情况予以协

调，一般是在满足一定电流倍数的前提下，保留较小电流下的反时限特性。

在灵敏度和动作时限方面不必与相邻元件或线路的相间短路保护配合；保护动作于解列或程序跳闸。

6 发电机定子过负荷保护

对于发电机因过负荷或外部故障引起的定子绕组过电流，装设单相定子绕组对称过负荷保护，通常由定时限过负荷及反时限过电流二部分组成。a）定时限过负荷保护

动作电流按发电机长期允许的负荷电流下能可靠返回的条件整定

保护延时（躲过后备保护的最大延时，如9s ）动作于信号或动作于自动减负荷。

b）反时限过电流保护

反时限过电流保护的动作特性，即过电流倍数与相应的允许持续时间的关系，由制造厂家提供的定子绕组允许的过负荷能力确定。

“汽轮发电机通用技术条件”规定：发电机定子绕组承受的短时过电流倍数与允许持续时间的关系为

定子绕组允许过电流曲线见图15。

设反时限过电流保护的跳闸特性与定子绕组允许过电流曲线相同。按此

条件进行保护定值的整定计算。

反时限跳闸特性的上限电流I op.max 按机端三相金属性短路的条件整定

第五节

发电机的失磁保护

一、发电机的失磁运行及其产生的影响

则 式中：K c0——配合系数，取1.05。

不考虑在灵敏度和动作时限方面与其他相间短路保护的配合。保护动

作于解列或程序跳闸。

7 发电机励磁回路接地保护

oP

0c min .op I K I

7.1概述

发电机励磁回路一点接地故障是发电机常见的故障形式之一，两点接

地故障也时有发生，一点接地故障对发电机并不造成危害，但若再相继发

生第二点接地故障，则部分转子绕组被短路，可能烧伤转子本体，振动加

剧，甚至可能发生轴系和汽轮机磁化，使机组修复困难、延长停机时间。

为了大型发电机组的安全运行，无论水轮发电机或汽轮发电机，在励磁回

路一点接地保护动作发出信号后，应立即转移负荷，实现平稳停机检修。

对装有两点接地保护的汽轮发电机组，在一点接地故障后继续运行时，应

投入两点接地保护，后者带时限动作于停机。

微机保护为励磁回路一点和两点接地故障新保护方案的实现提供了

广阔的前景。其中一种采用切换采样原理的保护使用较为广泛（p278）。利用

微机的计算功能，该保护装置能测定接地故障位置和过渡电阻大小。

7.2 整定计算

1）励磁回路一点接地电阻整定

汽轮发电机通用技术条件规定：对于空冷及氢冷的汽轮发电机，励磁

绕组的冷态绝缘电阻不小于1M Ω，直接水冷却的励磁绕组，其冷态绝缘电

阻不小于2k Ω。水轮发电机通用技术条件规定：绕组的绝缘电阻在任何情

况下都不应低于0.5M Ω。据此规定进行电阻定值整定。经延时（如5s ）报

信号。

2）励磁回路两点接地

转子一点接地保护动作后，经延时自动投入转子两点接地保护，当接地

位置α变化大于set α时判为转子两点接地，set α根据厂家说明书进行整定（如

3%～5%）

转子两点接地保护动作时限按躲过瞬时出现的两点接地故障整定，一般

为0.5～1.0s ，动作于停机。

8 发电机定子过电压保护

8．1概述

对于中小型汽轮发电机，通常不装设过电压保护。但是对于200MW 及

以上大型汽轮发电机，因为运行实践中，出现危及绝缘安全的过电压是比

较常见的现象，所以都装设了过电压保护。

当满负荷下突然甩去全部负荷，即使调速系统和自动调整励磁装置都正

常运行，因电枢反应突然消失，而调速系统和自动调整励磁装置都是有惯

性环节组成的，转速仍将上升，励磁电流不能突变，使得发电机电压在短

时间内也要上升，其值可能达到1.3～1.5倍额定值，持续时间可能达到几

秒。

8.2 定值整定

定子过电压保护的整定值，应根据电机制造厂提供的允许过电压能力

或定子绕组的绝缘状况决定。

a ）对于200MW 及以上汽轮发电机

动作时限取0.5s ，动作于解列灭磁。

b ）对于水轮发电机

动作时限取0.5s ，动作于解列灭磁。 v gn

op 3.1n U U =v gn

op 5.1n U U =

9 定子铁芯过励磁保护

电压的升高和频率的降低均可导致定子铁芯工作磁密增大，反复过励磁，将因过热而使绝缘老化、使绕组的绝缘强度和机械性能恶化，降低设备的使用寿命。规程规定300MW 及以上发电机应装设过励磁保护。

当发电机与主变压器之间无断路器而共用一套过励磁保护时，其整定值按过励磁能力较低的要求整定。

9.1 定时限

低定值部分带时限动作于信号和降低发电机励磁电流，高定值部分动作于解列灭磁或程序跳闸。

9.2 反时限

反时限过励磁保护按发电机制造厂家提供的反时限过励磁特性曲线（参数）整定。特别注意引进设备时，一次设备的过励磁能力与保护装置的过励磁动作特性不相适应的问题。

注：过激磁与过电压保护都反应电压对机组的影响，但过激磁保护由

如何计算线路保护的整定值

10kV配电线路保护的整定计算 10kV配电线路的特点10kV配电线路结构特点是一致性差，如有的为用户专线，只接带一、二个用户，类似于输电线路；有的呈放射状，几十台甚至上百台变压器T接于同一条线路的各个分支上；有的线路短到几百m，有的线路长到几十km；有的线路由35kV变电所出线，有的线路由110kV变电所出线；有的线路上的配电变压器很小，最大不过100kV A，有的线路上却有几千kV A的变压器；有的线路属于最末级保护，有的线路上设有开关站或有用户变电所等。2问题的提出对于输电线路，由于其比较规范，一般无T接负荷，至多有一、二个集中负荷的T接点。因此，利用规范的保护整定计算方法，各种情况均可一一计算，一般均可满足要求。对于配电线路，由于以上所述的特点，整定计算时需做一些具体的特殊的考虑，以满足保护"四性"的要求。3整定计算方案我国的10kV配电线路的保护，一般采用电流速断、过电流及三相一次重合闸构成。特殊线路结构或特殊负荷线路保护，不能满足要求时，可考虑增加其它保护(如：保护Ⅱ段、电压闭锁等)。下面的讨论，是针对一般保护配置而言的。(1)电流速断保护：由于10kV线路一般为保护的最末级，或最末级用户变电所保护的上一级保护。所以，在整定计算中，定值计算偏重灵敏性，对有用户变电所的线路，选择性靠重合闸来保证。在以下两种计算结果中选较大值作为速断整定值。①

按躲过线路上配电变压器二次侧最大短路电流整定。实际计算时，可按距保护安装处较近的线路最大变压器低压侧故障整定。Idzl=Kk×Id2max 式中Idzl-速断一次值Kk-可靠系数，取1.5 Id2max-线路上最大配变二次侧最大短路电流②当保护安装处变电所主变过流保护为一般过流保护时(复合电压闭锁过流、低压闭锁过流除外)，线路速断定值与主变过流定值相配合。Ik=Kn×(Igl-Ie) 式中Idzl-速断一次值Kn-主变电压比，对于35/10降压变压器为3.33 Igl-变电所中各主变的最小过流值(一次值) Ie-为相应主变的额定电流一次值③特殊线路的处理：a．线路很短，最小方式时无保护区；或下一级为重要的用户变电所时，可将速断保护改为时限速断保护。动作电流与下级保护速断配合(即取1.1倍的下级保护最大速断值)，动作时限较下级速断大一个时间级差(此种情况在城区较常见，在新建变电所或改造变电所时，建议保护配置用全面的微机保护，这样改变保护方式就很容易了)。在无法采用其它保护的情况下，可靠重合闸来保证选择性。b．当保护安装处主变过流保护为复压闭锁过流或低压闭锁过流时，不能与主变过流配合。c．当线路较长且较规则，线路上用户较少，可采用躲过线路末端最大短路电流整定，可靠系数取1.3～1.5。此种情况一般能同时保证选择性与灵敏性。d．当速断定值较小或与负荷电流相差不大时，应校验速断定值躲过励磁涌流的能力，且必须躲过励磁涌流。④灵敏度校验。按最小运行方式下，线路保护范围不小于线路长度的15%整定。允许速断保护保护线路全长。Idmim(15%)/Idzl≥1

继电保护定值整定计算公式大全(最新)

继电保护定值整定计算公式大全 1、负荷计算（移变选择）： cos de N ca wm k P S ?∑= （4-1） 式中 S ca --一组用电设备的计算负荷，kVA ； ∑P N --具有相同需用系数K de 的一组用电设备额定功率之和，kW 。 综采工作面用电设备的需用系数K de 可按下式计算 N de P P k ∑+=max 6 .04.0 （4-2） 式中 P max --最大一台电动机额定功率，kW ； wm ?cos --一组用电设备的加权平均功率因数 2、高压电缆选择： （1）向一台移动变电站供电时，取变电站一次侧额定电流，即 N N N ca U S I I 13 1310?= = （4-13） 式中 N S —移动变电站额定容量，kV ?A ； N U 1—移动变电站一次侧额定电压，V ； N I 1—移动变电站一次侧额定电流，A 。 （2）向两台移动变电站供电时，最大长时负荷电流ca I 为两台移动变电站一次侧额定电流之和，即 3 1112ca N N I I I =+= （4-14） （3）向3台及以上移动变电站供电时，最大长时负荷电流ca I 为 3 ca I = （4-15） 式中 ca I —最大长时负荷电流，A ； N P ∑—由移动变电站供电的各用电设备额定容量总和，kW ；

N U —移动变电站一次侧额定电压，V ； sc K —变压器的变比； wm ?cos 、η wm —加权平均功率因数和加权平均效率。 （4）对向单台或两台高压电动机供电的电缆，一般取电动机的额定电流之和；对向一个采区供电的电缆，应取采区最大电流；而对并列运行的电缆线路，则应按一路故障情况加以考虑。 3、 低压电缆主芯线截面的选择 1）按长时最大工作电流选择电缆主截面 （1）流过电缆的实际工作电流计算 ① 支线。所谓支线是指1条电缆控制1台电动机。流过电缆的长时最大工作电流即为电动机的额定电流。 N N N N N ca U P I I η?cos 3103?= = （4-19） 式中 ca I —长时最大工作电流，A ； N I —电动机的额定电流，A ； N U —电动机的额定电压，V ； N P —电动机的额定功率，kW ； N ?cos —电动机功率因数； N η—电动机的额定效率。 ② 干线。干线是指控制2台及以上电动机的总电缆。 向2台电动机供电时，长时最大工作电流ca I ，取2台电动机额定电流之和，即 21N N ca I I I += （4-20） 向三台及以上电动机供电的电缆，长时最大工作电流ca I ，用下式计算 wm N N de ca U P K I ?cos 3103?∑= （4-21） 式中 ca I —干线电缆长时最大工作电流，A ； N P ∑—由干线所带电动机额定功率之和，kW ； N U —额定电压，V ；

电流保护整定计算例题

例1： 如图所示电力系统网络中，系统线电压为115kV l E =，内部阻抗.max =15s Z Ω，.min =12s Z Ω， 线路每公里正序阻抗1=0.4z Ω，线路长度L AB =80m, L BC =150m, rel 1.25K =Ⅰ,rel 1.15K =Ⅱ ,试保护1 的电流I 、II 保护进行整定计算。 解：1. 保护电流I 段保护整定计算 （1） 求动作电流 set.1 rel k.B.max rel s.min AB == 1.25 1.886kA +E I K I K Z Z ?? ==Ⅰ Ⅰ Ⅰ （2） 灵敏度校验 min .max set.1111=1539.54m 0.4s L Z z ???=-?=???????? min AB 39.5410049.480 L L =?=%%%>15% 满足要求 （3） 动作时间：1 0s t =Ⅰ 2. 保护1电流II 段整定计算 （1） 求动作电流 set.2rel k.C.max rel s.min AB BC == 1.250.7980kA +E I K I K Z Z Z ? ? ==+ⅠⅠⅠ s e t .1r e l s e t .2==1.15 0.798=0.9177kA I K I ?ⅡⅡⅠ （2） 灵敏度校验 k.B.min s.max AB I k.B.min sen set.1 1.223 = ==1.331 1.30.9177I K I >Ⅱ 满足要求 （3）动作时间： 1 20.5s t t t =+?=Ⅱ Ⅰ 例2:图示网络中，线路AB 装有III 段式电流保护，线路BC 装有II 段式电流保护，均采用两相星形接线方式。计算：线路AB 各段保护动作电流和动作时限，并校验各段灵敏度。

电厂保护定值整定计算书

电厂保护定值整定计算书

甘肃大唐白龙江发电有限公司苗家坝水电站 发电机、变压器继电保护装置 整定计算报告 二○一二年十月

目录 第一章编制依据 (1) 1.1 编制原则 (1) 1.2 编制说明 (1) 第二章系统概况及相关参数计算 (3) 2.1 系统接入简介 (3) 2.2 系统运行方式及归算阻抗 (3) 2.3 发电机、变压器主要参数 (6) 第三章保护配置及出口方式 (12) 3.1保护跳闸出口方式 (12) 3.2 保护配置 (13) 第四章发电机、励磁变保护定值整定计算 (16) 4.1 发电机比率差动保护 (16) 4.2 发电机单元件横差保护 (16) 4.3 发电机复合电压过流保护 (17) 4.4 发电机定子接地保护 (18) 4.5 发电机转子接地保护 (18) 4.6 发电机定子对称过负荷 (19) 4.7 发电机定子负序过负荷 (19) 4.8 发电机过电压保护 (20)

4.9 发电机低频累加保护 (21) 4.10 发电机低励失磁保护 (21) 4.11 励磁变电流速断保护 (25) 4.12 励磁变过流保护 (25) 第五章变压器、厂高变保护定值整定计算 (27) 5.1 主变差动保护 (27) 5.2 变压器过激磁保护 (29) 5.3 主变高压侧电抗器零序过流保护 (29) 5.4 变压器高压侧零序过流保护 (30) 5.5 主变高压侧复压方向过流保护 (32) 5.6 主变高压侧过负荷、启动风冷保护 (34) 5.7 主变重瓦斯保护 (34) 5.8 厂高变速断过流保护 (34) 5.9 厂高变过流、过负荷保护 (35) 5.10 厂高变重瓦斯保护 (36)

煤矿井下继电保护整定计算试行

郑州煤炭工业（集团）有限责任公司( 函) 郑煤机电便字【2016】14号 关于下发井下供电系统继电保护整定方案 (试行)的通知 集团公司各直管矿井及区域公司： 为加强井下供电系统安全的管理，提高矿井供电的可靠性，必须认真做好供电系统继电保护整定工作。结合郑煤集团公司所属矿井的实际情况，按照电力行业的有关标准和要求，特制定《井下供电系统继电保护整定方案》（试行），请各单位根据井下供电系统继电保护整定方案，结合本单位的实际情况，认真进行供电系统继电保护整定计算，并按照计算结果整定。在实际执行中不断完善，有意见和建议的，及时与集团公司机电运输部联系。 机电运输部 二〇一六年二月二十九日 井下供电系统继电保护整定 方案（试行） 郑煤集团公司

前言 为提高煤矿井下供电继电保护运行水平，确保井下供电可靠性,指导供电管理人员对高低压保护整定工作，集团公司组织编写了《井下供电系统继电保护整定方案》（试行）。 《井下供电系统继电保护整定方案》共分为六章，第一章高低压短路电流计算，第二章井下高压开关具有的保护种类，第三章矿井高压开关短路、过载保护整定原则及方法，第四章井下供电高压电网漏电保护整定计算，第五章低压供电系统继电保护整定方案，第六章127伏供电系统整定计算方案。 由于煤矿继电保护技术水平不断提高，技术装备不断涌现，加之编写人员水平有限，编写内容难免有不当之处，敬请各单位在今后的实际工作中要针对新情况新问题不断总结和完善，对继电保护的整定计算方案提出改进意见和建议。 二〇一六年二月二十九日 目录 第一章高低压短路电流计算............................................................ 第一节整定计算的准备工作...................................................... 第二节短路计算假设与步骤...................................................... 第三节各元件电抗计算............................................................ 第四节短路电流的计算............................................................ 第五节高压电气设备选择......................................................... 第六节短路电流计算实例......................................................... 第二章高压配电装置所具有的保护种类 ............................................ 第一节过流保护装置............................................................... 第二节单相接地保护............................................................... 第三节其它保护种类...............................................................

微机保护整定计算举例汇总

微机继电保护整定计算举例

珠海市恒瑞电力科技有限公司 目录 变压器差动保护的整定与计算 (3) 线路保护整定实例 (6) 10KV变压器保护整定实例 (9) 电容器保护整定实例 (13) 电动机保护整定计算实例 (16) 电动机差动保护整定计算实例 (19)

变压器差动保护的整定与计算 以右侧所示Y/Y/△-11接线的三卷变压器为例，设变压器的额定容量为S(MVA)，高、中、低各侧电压分别为UH 、UM 、UL(KV)，各侧二次电流分别为IH 、IM 、IL(A)，各侧电流互感器变比分别为n H 、n M 、n L 。 一、 平衡系数的计算 电流平衡系数Km 、Kl 其中：Uhe,Ume,Ule 分别为高中低压侧额定电压（铭牌值） Kcth,Kctm,Kctl 分别为高中低压侧电流互感器变比 二、 差动电流速断保护 差动电流速断保护的动作电流应避越变压器空载投入时的励磁涌流和外部故障的最大不平衡电流来整定。根据实际经验一般取： Isd ＝（4－12）Ieb ／nLH 。 式中：Ieb ――变压器的额定电流； nLH ――变压器电流互感器的电流变比。 三、 比率差动保护 比率差动动作电流Icd 应大于额定负载时的不平衡电流，即 Icd ＝Kk ［ktx × fwc ＋ΔU ＋Δfph ］Ieb ／nLH 式中：Kk ――可靠系数，取（1.3～2.0） ΔU ――变压器相对于额定电压抽头向上（或下）电压调整范围,取ΔU ＝5%。 Ktx ――电流互感器同型系数；当各侧电流互感器型号相同时取0.5,不同时取1 Fwc ――电流互感器的允许误差；取0.1 Δfph ――电流互感器的变比（包括保护装置）不平衡所产生的相对误差取0.1； 一般 Icd ＝（0.2～0.6）Ieb ／nLH 。 四、 谐波制动比 根据经验，为可靠地防止涌流误动，当任一相二次谐波与基波之间比值大于15%－20%时，三相差动保护被闭锁。 五、 制动特性拐点 Is1＝Ieb ／nLH Is2＝（1～3）eb ／nLH Is1，Is2可整定为同一点。 kcth Uhe Kctm Ume Km **= 3**?=kcth Uhe Kctl Ule Kl

省电力公司发电机保护整定计算课件

第一节概述 发电机的安全运行对保证电力系统的正常工作和电能质量起着决定性的作用，同时发电机本身也是一个十分贵重的电器元件，因此，应该针对各种不同的故障和不正常运行状态，装设性能完善的继电保护装置。 1故障类型及不正常运行状态： 1．1 故障类型 1)定子绕组相间短路：危害最大； 2)定子绕组一相的匝间短路：可能发展为单相接地短路和相间短路； 3)定子绕组单相接地：较常见，可造成铁芯烧伤或局部融化； 4)转子绕组一点接地或两点接地：一点接地时危害不严重；两点接地时， 因破坏了转子磁通的平衡，可能引起发电机的强烈震动或将转子绕组烧损； 5)转子励磁回路励磁电流急剧下降或消失，即发电机低励或失磁：从电 力系统吸收无功功率，从而引起系统电压下降，如果系统中无功功率储备不足，将使电力系统中邻近失磁发电机的某些电压低于允许值，破坏了负荷与各电源间的稳定运行，甚至可使系统因电压崩溃而瓦解。 6)发电机与系统失步：会出现发电机的机械量和电气量与系统之间的振 荡，这种持续的振荡对发电机组和电力系统产生有破坏力的影响；7)发电机过励磁故障：并非每次都造成设备明显破坏，但多次反复过励 磁，将因过热而使绝缘老化，降低设备的使用寿命。 1．2 不正常运行状态 1)由于外部短路引起的定子绕组过电流：温度升高，绝缘老化；

2)由于负荷等超过发电机额定容量而引起的三相对称过负荷，温度升 高，绝缘老化； 3)由于外部不对称短路或不对称负荷而引起的发电机负序过电流和过 负荷：在转子中感应出100hz的倍频电流，可使转子局部灼伤或使护环受热松脱，从而导致发电机重大事故。此外还会引起发电机100Hz的振动； 4)由于突然甩负荷引起的定子绕组过电压：调速系统惯性较大，在突 然甩负荷时，可能出现过电压，造成发电机绕组绝缘击穿； 5)由于励磁回路故障或强励时间过长而引起的转子绕组过负荷； 6）由于汽轮机主气门突然关闭而引起的发电机逆功率：当机炉保护动作或调速控制回路故障以及某些人为因素造成发电机转为电动机运行时，发电机将从系统吸收有功功率，即逆功率。危害：汽轮机尾部叶片有可能过热而造成事故。 2 汽轮发电机保护类型 1）发电机差动保护：定子绕组及其引出线的相间短路保护； 2）匝间保护：定子绕组一相匝间短路或开焊故障的保护； 3）单相接地保护：对发电机定子绕组单相接地短路的保护； 4）发电机的失磁保护：反应转子励磁回路励磁电流急剧下降或消失； 5）过电流保护：反应外部短路引起的过电流，同时兼作纵差动保护的后备保护； 6）阻抗保护：反应外部短路，同时兼作纵差动保护的后备保护； 7）转子表层负序电流保护：反应不对称短路或三相负荷不对称时发电机定子绕组中出现的负序电流；

继电保护整定计算

第一部分：整定计算准备工作 一、收集电站有关一、二次设备资料。如一次主接线图，一次设备参数（必 须是厂家实测参数或铭牌参数）；二次回路设计，继电保护配置及原理接线图，LH、YH变比等。 二、收集相关继电保护技术说明书等厂家资料。 三、准备计算中的指导性资料。如电力系统继电保护规程汇编（第二版）、专 业规章制度；电力工程设计手册及参数书等。 第二部分：短路电流的计算 为给保护定值的整定提供依据，需对系统各种类型的短路电流及短路电压进行计算。另外，为校核保护的动作灵敏度及主保护与后备保护的配合，也需要计算系统的短路故障电流。 一、短路电流的计算步骤： 1、阻抗换算及绘制出计算系统的阻抗图。 通常在计算的系统中，包含有发电机、变压器、输电线路等元件，变压器各侧的电压等级不同。为简化计算，在实际计算过程中采用标幺值进行。 在采用标幺值进行计算之前，尚需选择基准值，将各元件的阻抗换算成相对某一基准值下的标幺值，再将各元件的标幺阻抗按实际的主接线方式连接起来，绘制出相应的标幺阻抗图。 2、简化标幺阻抗图。 为计算流经故障点的短路电流，首先需将各支路进行串、并联简化及D、Y换算，最终得到一个只有一个等效电源及一个等效阻抗的等效电路。 3、求出总短路电流。 根据简化的标幺阻抗图，计算总短路电流。计算方法有以下两种，即查图法和对称分量法。 （1）查图法计算短路电流：首先求出发电机对短路点的计算电抗，然后根据计算电抗及运行曲线图查出某一时刻的短路电流。所谓运行曲线图是标征短路电流与计算电抗及经历时间关系的曲线图。 （2）用对称分量法计算短路电流：首先根据不对称故障的类型，绘制出与故障相对应的各序量网路图，然后根据序量图计算出各短路序量电流，最后求出流经故障点的短路电流。 4、求出各支路的短路电流，并换算成有名值。 求出的电流为标幺值电流，可按下式换算成有名值电流。 I=I*×S B/√3U B 式中：I—有名值电流单位为安培 I*—标幺值电流 —基准容量； S B —该电压等级下的基准电压。 U B

2三段式电流保护的整定及计算

2三段式电流保护的整定计算 1、瞬时电流速断保护 整定计算原则：躲开本条线路末端最大短路电流 整定计算公式： 式中： Iact——继电器动作电流 Kc——保护的接线系数 IkBmax——最大运行方式下，保护区末端B母线处三相相间短路时，流经保护的短路电流。 K1rel——可靠系数，一般取1.2～1.3。 I1op1——保护动作电流的一次侧数值。 nTA——保护安装处电流互感器的变比。 灵敏系数校验：

式中： X1— —线 路的 单位 阻抗， 一般 0.4Ω /KM； Xsmax ——系统最大短路阻抗。 要求最小保护范围不得低于15%～20%线路全长，才允许使用。 2、限时电流速断保护 整定计算原则： 不超出相邻下一元件的瞬时速断保护范围。所以保护1的限时电流速断保护的动作电流大于保护2的瞬时速断保护动作电流，且为保证在下一元件首端短路时保护动作的选择性，保护1的动作时限应该比保护2大。故： 式中： KⅡrel——限时速断保护可靠系数，一般取1.1～1.2； △t——时限级差，一般取0.5S； 灵敏度校验：

规程要求： 3、定时限过电流保护 定时限过电流保护一般是作为后备保护使用。要求作为本线路主保护的后备 以及相邻线路或元件的远后备。 动作电流按躲过最大负荷 电流整定。 式中： KⅢrel——可靠系数，一般 取1.15～1.25； Krel——电流继电器返回系数，一般取0.85～0.95； Kss——电动机自起动系数，一般取1.5～3.0； 动作时间按阶梯原则递推。 灵敏度分别按近后备和远后备进行计算。 式中： Ikmin——保护区末端短路时，流经保护的最小短路电流。即：最小运行方式下，两相相间短路电流。 要求：作近后备使用时，Ksen≥1.3～1.5 作远后备使用时，Ksen≥1.2

保护定值详细计算

一、说明：甘河变2＃主变保护为国电南瑞NSR600R，主变从 齐齐哈尔带出方式。 二、基本参数： 主变型号：SF7—12500/110 额定电压：110±2×2.5%/10.5KV 额定电流：65.6099/687.34A 短路阻抗：Ud% = 10.27 变压器电抗：10.27÷12.5=0.8216 系统阻抗归算至拉哈110KV母线（王志华提供）： 大方式：j0.1118 小方式：j0.2366 拉哈至尼尔基110线路：LGJ-120/36， 阻抗36×0.409/132.25＝0.1113 尼尔基至甘河110线路：LGJ-150/112， 阻抗112×0.403/132.25＝0.3413 则系统阻抗归算至甘河110KV母线： 大方式：0.1118+0.1113+0.3413＝0.5644 小方式：0.2366+0.1113+0.3413＝0.6892 CT变比： 差动、过流高压侧低压侧间隙、零序 1＃主变2×75/5 750/5 150/5 三、阻抗图 四、保护计算： （一）主保护（NSR691R）75/5

1.高压侧过流定值 按躲变压器额定电流整定 I dz.j =1.2×65.6099/0.85×15=6.1750A 校验：变压器10KV 侧母线故障灵敏度 I (2)d.min =0.866×502/（0.6892+0.8216）=287.7495A Klm=287.7495/6.2×15=3.0941>1.25 满足要求！ 整定：6.2A 2.桥侧过流定值 整定：100A 3.中压侧过流定值 整定：100A 4.低压侧过流定值 按躲变压器额定电流整定 I dz.j =1.2×687.34/0.85×150=6.4690A 校验：变压器10KV 侧母线故障灵敏度 I (2)d.min =0.866×5500/（0.6892+0.8216）=3152.6344A Klm=3152.6344/6.5×150=3.2335>1.5 满足要求！ 整定：6.5A 5.CT 断线定值. 整定范围0.1～0.3Ie (P167) 312500 8.66003112311065.60995 CTh K SN Ie A UL N IL N I N ??= = =??÷??÷ 取0.1Ie ＝8.6600×0.1＝0.866A 整定：0.8A 6.差动速断定值 躲变压器励磁涌流整定

10kv系统继电保护整定计算与配合实例

10kV系统继电保护整定计算与配合实例 系统情况： 两路10kV电源进线，一用一备，负荷出线6路，4台630kW电动机，2台630kVA变压器，所以采用单母线分段，两段负荷分布完全一样，右边部分没画出，右边变压器与一台电动机为备用。 有关数据：最大运行方式下10kV母线三相短路电流为I31=5000A，最小运行方式下10kV母线三相短路电流为I32=4000A，变压器低压母线三相短路反应到高压侧Id为467A。 一、电动机保护整定计算 选用GL型继电器做电动机过负荷与速断保护 1、过负荷保护 Idzj=Kjx*Kk*Ied/(Kf*Ki)=4.03A 取4A 选GL12/5型动作时限的确定：根据计算，2倍动作电流动作时间为,查曲线10倍动作时间为10S 2、电流速断保护 Idzj=Kjx*Kk*Kq*Ied/Ki=24A 瞬动倍数为24/4=6倍 3、灵敏度校验 由于电机配出电缆较短，50米以内，这里用10kV母线最小三相短路电流代替电机端子三相短路电流. Km=(24X15)=>2 二、变压器保护整定计算 1、过电流保护 Idzj=Kjx*Kk*Kgh*Ie/(Kf*Ki)=8.4A 取9A 选GL11/10型动作时限取灵敏度为Km=(20X9)=> 2、电流速断保护 Idzj=Kjx*Kk*Id/Ki=20=35A 35/9=,取4倍灵敏度为Km=(180X4)=>2 3、单相接地保护 三、母联断路器保护整定计算

采用GL型继电器，取消瞬时保护，过电流保护按躲过任一母线的最大负荷电流整定。 Idzj=Kjx*Kk*Ifh/(Kh*Ki)=*30)=6.2A 取7A与下级过流保护(电动机)配合：电机速断一次动作电流360A，动作时间10S，则母联过流与此配合，360/210=倍,动作时间为(电机瞬动6倍时限)+=,在GL12型曲线查得为5S曲线(10倍)。所以选择GL12/10型继电器。 灵敏度校验:Km1=(7X30)=>1.5 Km2=(7X30)=> 四、电源进线断路器的保护整定计算 如果采用反时限，瞬动部分无法配合，所以选用定时限。 1、过电流保护 按照线路过电流保护公式整定Idzj=Kjx*Kk*Igh/(Kh*Ki)=12.36A,取12.5A动作时限的确定:与母联过流保护配合。定时限一次动作电流500A,为母联反时限动作电流倍,定时限动作时限要比反时限此倍数下的动作时间大,查反时限曲线倍时t=,所以定时限动作时限为。选DL-11/20型与DS时间继电器构成保护。 灵敏度校验:Km1==> 2、带时限速断保护 与相邻元件速断保护配合

三段式电流保护的整定及计算范文

第1章输电线路保护配置与整定计算 重点：掌握110KV及以下电压等级输电线路保护配置方法与整定计算原则。 难点：保护的整定计算 能力培养要求：基本能对110KV及以下电压等级线路的保护进行整定计算。 学时：4学时 主保护：反映整个保护元件上的故障并能以最短的延时有选择地切除故障的保护称为主保护。 后备保护：主保护拒动时，用来切除故障的保护，称为后备保护。 辅助保护：为补充主保护或后备保护的不足而增设的简单保护。 一、线路上的故障类型及特征： 相间短路（三相相间短路、二相相间短路） 接地短路（单相接地短路、二相接地短路、三相接地短路） 其中，三相相间短路故障产生的危害最严重；单相接地短路最常见。相间短路的最基本特征是：故障相流动短路电流，故障相之间的电压为零，保护安装处母线电压降低；接地短路的特征： 1、中性点不直接接地系统 特点是： ①全系统都出现零序电压，且零序电压全系统均相等。 ②非故障线路的零序电流由本线路对地电容形成，零序电流超前零序电压90°。 ③故障线路的零序电流由全系统非故障元件、线路对地电容形成，零序电流滞后零序电压90°。显然，当母线上出线愈多时，故障线路流过的零序电流愈大。 ④故障相电压（金属性故障）为零，非故障相电压升高为正常运行时的相间电压。 ⑤故障线路与非故障线路的电容电流方向和大小不相同。

因此中性点不直接接地系统中，线路单相故障可以反应零序电压的出现构成零序电压保护；可以反应零序电流的大小构成零序电流保护；可以反应零序功率的方向构成零序功率方向保护。 2、中性点直接接地系统 接地时零序分量的特点： ①故障点的零序电压最高，离故障点越远处的零序电压越低，中性点接地变压器处零序电压为零。 ②零序电流的分布，主要决定于输电线路的零序阻抗和中性点接地变压器的零序阻抗，而与电源的数目和位置无关。 ③在电力系统运行方式变化时，如果输电线路和中性点接地的变压器数目不变，则零序阻抗和零序等效网络就是不变的。但电力系统正序阻抗和负序阻抗要随着系统运行方式而变化，将间接影响零序分量的大小。 ④对于发生故障的线路，两端零序功率方向与正序功率方向相反，零序功率方向实际上都是由线路流向母线的。 二、保护的配置 小电流接地系统（35KV及以下）输电线路一般采用三段式电流保护反应相间短路故障；由于小电流接地系统没有接地点，故单相接地短路仅视为异常运行状态，一般利用母线上的绝缘监察装置发信号，由运行人员“分区”停电寻找接地设备。对于变电站来讲，母线上出线回路数较多，也涉及供电的连续性问题，故一般采用零序电流或零序方向保护反应接地故障。 对于短线路、运行方式变化较大时，可不考虑Ⅰ段保护，仅用Ⅱ段+Ⅲ段保护分别

发电机保护整定计算技术规范

发电机保护整定计算技术规范

定子绕组内部故障主保护 一、纵差保护 1 固定斜率的比率制动式纵差保护 1）、比率差动起动电流I op.0：I op.0= K rel K er I gn ／n a 或 I op.0= K rel I unb.0 一般取I op.0＝(0.1～0.3) I gn ／n a ，推荐取I op.0＝0.2 I gn ／n a 。 2）、制动特性的拐点电流I res.0 拐点电流宜取I res.0＝(0.8～1.0)I gn ／n a ，一般取I res.0＝0.8I gn ／n a 。 3）、比率制动特性的斜率S ： 0 .r max .r 0.op max .op I I I I S es es --= ① 计算最大不平衡电流I unb.max ： I unb.max ＝K ap K cc K er I k.max ／ n a 式中：K a p ——非周期分量系数，取 1.5～2.0； K cc — —互感器同型系数，取0.5； K er ——互感器比误差系数，取0.1； I k.max ——最大外 部三相短路电流周期分量。 ② 差动保护的最大动作电流I op.max 按躲最大外部短路时产生的最大暂态不平衡电流计 算： I op.max ＝K rel I unb.max 式中：K rel ——可靠系数，取1.3～1.5。 ③ 比率制动特性的斜率S

一般I res.max ＝I k.max ／n a ，则 0 .r a max .k 0.op unb.max rel 0 .r max .r 0.op max .op I n /I I I K I I I I S es es es --= --≥ 2、变斜率的比率制动式纵差保护 1）、比率差动起动电流I op.0：同4.1.1.1“比率差动起动电流”的 整定。 2）、制动特性的拐点电流I res.1： 对于发电机保护，装置固定取 I res.1＝4I gn ／n a 。 对于发电机变压器组保护，装置固定取 I res.1＝6I gn ／n a 。 3） 、比率制动特性的起始斜率S 1 S 1＝K rel K cc K er 式中：K rel ——可靠系数，取1.5；K cc ——互感器的同型系数，取0.5； K er ——互感器比误差系数，取0.1； 一般取S 1＝0.1 4） 、比率制动特性的最大斜率S 2： ① 计算最大不平衡电流I unb.max ： I unb.max ＝K ap K cc K er I k.max ／n a 式中：K a p ——非周期分量系数，取 1.5～2.0； K cc ——互 感器同型系数，取0.5； K er ——互感器比误差系数，取0.1； I k.max ——最大外部三 相短路电流周期分量， 若I k.max 小于I res.1（最大斜率时的拐点电流）时，取 I k.max =I res.1 。 ② 比率制动特性的斜率S ： a gn a max .k a gn 10.op max .u 2n /I 2n /I n /I 2I I S ---≥ S nb

10kv保护整定计算

金州公司窑尾电气室10kv 保护整定 1. 原料立磨主电机（带水电阻）整定 接线方式:A 、B 、C 三相式 S=3800kW In=266A Nct=400/5 保护型号:DM-100M 珠海万力达 1.1保护功能配置 速断保护(定值分启动内,启动后) 堵转保护(电机启动后投入) 负序定时限电流保护 负序反时限电流保护 零序电压闭锁零序电流保护 过负荷保护(跳闸\告警可选,启动后投入) 过热保护 低电压保护 过电压保护 工艺联跳(四路) PT 断线监视 1.2 电流速断保护整定 1.2.1 高值动作电流:按躲过电机启动时流经本保护装置的最大电流整定： Idz'.bh=Krel ×Kk* In 式中: Krel----可靠系数,取1.2~1.5 Kk 取值3 所以 Idz'.bh=Krel ×Kk* In/80=1.2×3.5×266/80=13.97A 延时时间：t=0 s 作用于跳闸 1.2.2 低值动作电流 Idz'.bh=Krel ×Kk* In/Nct=1.2×2*266/80=7.98A 延时时间：t=0 s 作用于跳闸 1.3负序电流定时限负序保护 lm i N i N k K K I Iop I K K 9.0577.0≤≤ Iop=2.4A 延时时间：T=1s 作用于跳闸

1.4 负序电流反时限负序保护（暂不考虑） 1.5 电机启动时间 T=12s 1.6低电压保护 U * op = Krel st.min *U Un=(0.5～0.6)Un 取0.6Un 故 U * op =60V 延时时间：t=0.5 s 作用于跳闸 1.7零序电压闭锁零序电流保护 I0=10A/Noct=0.17A 延时时间：t=0.5 s 作用于跳闸 1.8 过电压保护 Uop =k*Un=115V 作用于跳闸 延时时间：t=0.5 s 1.9 负序电压 U2op=0.12In=12V 1.10 过负荷保护电流电流 Idz'.bh=Krel × In/Nct=1.1×266/80=3.63A 取3.63A 延时时间：t=15 s 作用于跳闸 二、差动保护MMPR-320Hb 电机二次额定电流Ie=264/80=3.3A 1、 差动速断电流 此定值是为躲过启动时的不平衡电流而设置的，为躲过启动最大不平衡电流，推荐整定值按下式计算： t s k dz I K I tan ?=， k K ：可靠系数，取1.5 t s I tan 为电流启动倍数取2In 则： =?=?l t s k j dz n I K I tan 1.5*2*264/80=9.9A 作用于跳闸 2、 比率差动电流 考虑差动灵敏度及匝间短路，按以下公式整定 dz I =0.5 In/Nct =1.65A 作用于跳闸 3、 比率制动系数：一般整定为0.5。 4、 差流越限 Icl=0.3Idz =0.3*1.65=0.495A 取0.5A 2 DM-100T 变压器保护功能配置 三段复合电压闭锁电流保护

继电保护整定计算

附录一 1、电网元件参数计算及负荷电流计算 1.1基准值选择 基准容量：MVA S B 100= 基准电压：V V V B k 115av == 基准电流：A V S I B B B k 502.03/== 基准电抗：Ω==25.1323/B B B I V Z 电压标幺值：05.1=E 1.2电网元件等值电抗计算 线路的正序电抗每公里均为0.4Ω/kM ；负序阻抗等于正序阻抗；零序阻抗为1.2Ω/kM ；线路阻抗角为80o。 表格2.1系统参数表

1.2.1输电线路等值电抗计算 （1）线路AB 等值电抗计算： 正序电抗：Ω=?=?=41534.0x 1AB AB L X 标幺值: 1059.025 .1324 1=== * B AB AB Z X X 零序阻抗：Ω=?=?=42532.1x 0.0AB AB L X 标幺值: 3176.025 .13242 .0.0=== * B AB AB Z X X （2）线路B C 等值电抗计算： 正序电抗：Ω=?=?=42064.0x 1BC BC L X 标幺值: 5181.025 .1324 2=== * B B C BC Z X X 零序阻抗：Ω=?=?=72062.1x 0.0BC BC L X 标幺值: 5444.025 .13272 .0.0=== * B B C BC Z X X （3）线路AC 等值电抗计算： 正序电抗：Ω=?=?=11.2284.0x 1AC AC L X 标幺值: 8470.025 .13211.2 ===* B A C AC Z X X 零序阻抗：Ω=?=?=33.6282.1x 0.0AC AC L X 标幺值: 2541.025 .13233.6 .0.0=== * B A C AC Z X X （4）线路CS 等值电抗计算： 正序电抗：Ω=?=?=20504.0x 1CS CS L X 标幺值: 1512.025 .13220 === * B CS CS Z X X 零序阻抗：Ω=?=?=60502.1x 0.0CS CS L X

三段式电流保护整定计算实例

三段式电流保护整定计算实例： 如图所示单侧电源放射状网络，AB 和BC 均设有三段式电流保护。已知：1）线路AB 长20km ，线路BC 长30km ，线路电抗每公里欧姆；2)变电所B 、C 中变压器连接组别为Y ，d11，且在变压器上装设差动保护；3）线路AB 的最大传输功率为，功率因数，自起动系数取；4）T1变压器归算至被保护线路电压等级的阻抗为28欧；5）系统最大电抗欧，系统最小电抗欧。试对AB 线路的保护进行整 定计算并校验其灵敏度。其中25.1=I rel K ，15.1=II rel K ，15.1=III rel K ，85.0=re K 整定计算： ① 保护1的Ⅰ段定值计算 )( 1590)4.0*204.5(337 )(31min .)3(max .A l X X E I s s kB =+=+= )(1990159025.1) 3(max ,1A I K I kB I rel I op =?== 工程实践中，还应根据保护安装处TA 变比，折算出电流继电器的动作值，以便于设定。 按躲过变压器低压侧母线短路电流整定: 选上述计算较大值为动作电流计算值. 最小保护范围的校验： =

满足要求 ②保护1的Ⅱ段限时电流速断保护 与相邻线路瞬时电流速断保护配合 )(105084025.12A I I op =?= =×=1210A 选上述计算较大值为动作电流计算值，动作时间。 灵敏系数校验： 可见，如与相邻线路配合，将不满足要求，改为与变压器配合。 ③保护1的Ⅲ段定限时过电流保护 按躲过AB 线路最大负荷电流整定： )(6.3069.010353105.985.03.115.136max 1.A I K K K I L re ss III rel III op =??????== = 动作时限按阶梯原则推。此处假定BC 段保护最大时限为，T1上保护动作最大时限为，则该保护的动作时限为+=。 灵敏度校验： 近后备时： B 母线最小短路电流：

过电流和速断保护的整定速算公式

过电流和速断保护整定值的计算公式 过电流保护的整定计算 计算变压器过电流保护的整定值 m a x ,r e l w r e o p L r e r e i o p K K I I I K K K I == 式中 o p I —继电保护动作电流整定值（A ）； rel K —保护装置的可靠系数，DL 型电流继电器一般取1.2； GL 型继电器一般取1.3； w K —接线系数，相电流接线时，取1；两相电流差接线时，取3； re K —继电器的返回系数，一般取 0.85～0.9； i K —电流互感器变比； m ax L I —最大负荷电流，一般取变压器的额定电流。 速段保护 m ax rel w qb K i K K I I K = 式中 q b I —电流继电器速断保护动作电流（A ）； rel K —保护装置的可靠系数，一般取1.2； w K —接线系数，相电流接线时，一般取1； i K —电流互感器变比； m ax K I —线路末端最大短路电流，即三相金属接地电流稳定 值（A ）； 对于电力系统的末端供配电电力变压器的速断保护，一般取m ax K I 为电

力变压器一次额定电流的2～3倍。 一、高压侧 过电流保护的整定计算 max 1.2128.8 2.260.85905rel w op L re i K K I I A A K K ?==?=? 取 o p I =2.5A ，动作时间t 为0.5S 。 速断保护的整定计算 max 1.21228.8 3.84905rel w qb k i K K I I A A K ?==??= 取 q b I =4A ，动作时间t 为0S 。 速断保护动作电流整定为4A ，动作时限为0S 。 低压侧 过流保护 2 1.2721.7 5.418005rel op N re i K I I A A K K ==?= 取 o p I =5.5A ，动作时间t 为0.5S 。 0.70.70.473.73.8N op i U U K V V K ?=== 电压闭锁整定值取75V 。 速断保护 max 1.21272110.88005rel w qb k i K K I I A A K ?==??= 取 q b I =11A ，动作时间t 为0S 。 速断保护动作电流整定为11A ，动作时限为0S 。

继电保护整定计算公式

继电保护整定计算公式汇编 为进一步规范我矿高压供电系统继电保护整定计算工作，提高保护的可靠性快速性、灵敏性，为此，将常用的继电保护整定计算公式汇编如下，仅供参考。有不当之处希指正： 一、电力变压器的保护： 1、瓦斯保护： 作为变压器内部故障（相间、匝间短路）的主保护，根据规定，800KV A以上的油浸变压器，均应装设瓦斯保护。 （1）重瓦斯动作流速：0.7～1.0m/s。 （2）轻瓦斯动作容积：S b＜1000KV A：200±10%cm3；S b在1000～15000KV A：250±10%cm3；S b在15000～100000KV A：300±10%cm3；S b＞100000KV A：350±10%cm3。 2、差动保护：作为变压器内部绕组、绝缘套管及引出线相间短路的主保护。包括平衡线圈I、II及差动线 圈。 3、电流速断保护整定计算公式： （1）动作电流：Idz=Kk×I(3)dmax2

继电器动作电流：u i d jx K dzj K K I K K I ???=2 max ) 3( 其中：K k —可靠系数，DL 型取1.2，GL 型取1.4 K jx —接线系数，接相上为1，相差上为√3 I (3)dmax2—变压器二次最大三相短路电流 K i —电流互感器变比 K u —变压器的变比 一般计算公式：按躲过变压器空载投运时的励磁涌流计算速断保护值，其公式为： i e jx K dzj K I K K I 1??= 其中：K k —可靠系数，取3～6。 K jx —接线系数，接相上为1，相差上为√3 I 1e —变压器一次侧额定电流 K i —电流互感器变比 （2）速断保护灵敏系数校验：