第一篇：210中央配電所繼電保護(hù)整定計(jì)算[范文模版]

孫村煤礦

-210中央配電所繼電保護(hù)整定計(jì)算-210中央配電所繼電保護(hù)整定計(jì)算

一、-210主運(yùn)：總計(jì)算負(fù)荷：3237KW，計(jì)算負(fù)荷電流為404.6A

CT變比300/5

線路保護(hù)整定計(jì)算

-210主運(yùn)母線短路電流

I(2)dmin＝3208A

I(3)dmax＝3943A

最大電機(jī)400KW，軟起動(dòng)。

1、無時(shí)限速斷

Idz＝Kk·Kj·I(3)dmax/KmNi

＝1.1×1×3943/2.5×60

＝28.9A

取30A

Km—靈敏系數(shù)，Km≥2 其中：Kk－可靠系數(shù)，考慮非周期分量影響取1.1～1.4

2、時(shí)限速斷

按躲過最大電機(jī)啟動(dòng)電流計(jì)算，電機(jī)啟動(dòng)電流246.5A，剩余工作電流366A，共計(jì)612.5A，Idz＝Kk·Kj·ISmax/Ni

＝1.3×1×612.5/60

＝14.29A

取15A

時(shí)間取0.3S。其中：Kk－可靠系數(shù)，考慮非周期分量影響取1.1～1.4

2、過流保護(hù)

Idz= Kk·Kj·Ijdmax/KfNi

=1×404.6/0.85×60

=7.9A

取8A

時(shí)間取0.8S

靈敏系數(shù)校驗(yàn)：Km＝I(2)dmin/IdzNi＝4590/10×80＝5.74＞2 滿足要求

二、-210泵房配電所（線路保護(hù)）

-210泵房配電所總負(fù)荷3630.5KW，計(jì)算工作電流412.5A CT變比：400/5-210泵房母線短路電流

I(2)dmin＝3611A

I(3)dmax＝4475A

最大電機(jī)680KW，串電抗器起動(dòng)。

1、無時(shí)限速斷

Idz＝Kk·Kj·I(3)dmax/KmNi

＝1.1×1×4475/2.5×80

＝24.6A

取25A

Km—靈敏系數(shù)，Km≥2 其中：Kk－可靠系數(shù)，考慮非周期分量影響取1.1～1.4

2、時(shí)限速斷

按躲過最大電機(jī)啟動(dòng)電流計(jì)算，電機(jī)啟動(dòng)電流425A，剩余工作電流327.5A，共計(jì)752.5A，Idz＝Kk·Kj·ISmax/Ni

＝1.3×1×752.5/80

＝13.1A

取14A

時(shí)間取0.3S。

其中：Kk－可靠系數(shù)，考慮非周期分量影響取1.1～1.4

2、過流保護(hù)

Idz= Kk·Kj·Ijdmax/KfNi

=1.3×412.5/0.85×80

=7.88A

取8A

時(shí)間取0.8S

靈敏系數(shù)校驗(yàn)：Km＝I(2)dmin/IdzNi＝4590/10×80＝5.74＞2 滿足要求

三、-400泵房配電所（線路保護(hù)）

CT變比：300/5-400泵房配電所總負(fù)荷2976.5KW，計(jì)算工作電流336.98A 線路保護(hù)整定計(jì)算

-210主運(yùn)母線短路電流

I(2)dmin＝3483A

I(3)dmax＝4305A

最大電機(jī)440KW，直接起動(dòng)。

1、無時(shí)限速斷

Idz＝Kk·Kj·I(3)dmax/KmNi

＝1.1×1×4305/2.5×60

＝29.9A

取30A

Km—靈敏系數(shù)，Km≥2 其中：Kk－可靠系數(shù)，考慮非周期分量影響取1.1～1.4

2、時(shí)限速斷

按躲過最大電機(jī)啟動(dòng)電流計(jì)算，電機(jī)啟動(dòng)電流385A，剩余工作電流281.9A，共計(jì)667A，Idz＝Kk·Kj·ISmax/Ni

＝1.3×1×667/60

＝14.45A

取15A

時(shí)間取0.3S。

其中：Kk－可靠系數(shù)，考慮非周期分量影響取1.1～1.4

2、過流保護(hù)

Idz= Kk·Kj·Ijdmax/KfNi

=1.3×336.98/0.85×60

=8.58A

取9A

時(shí)間取0.8S

靈敏系數(shù)校驗(yàn)：Km＝I(2)dmin/IdzNi＝4590/10×80＝5.74＞2 滿足要求

四、進(jìn)線

CT變比 800/5

-210中央配電所總計(jì)算負(fù)荷4445KW，計(jì)算電流503.1A。CT變比800/5

I(2)dmin＝3883A

I(3)dmax＝4771A

最大電機(jī)680KW，串電抗器起動(dòng)。

1、無時(shí)限速斷

Idz＝Kk·Kj·I(3)dmax/KmNi

＝1.4×1×4771/2×160

＝23.96A

取24A

Km—靈敏系數(shù)，Km≥2 其中：Kk－可靠系數(shù)，考慮非周期分量影響取1.1～1.4

2、時(shí)限速斷

按躲過最大電機(jī)啟動(dòng)電流計(jì)算，電機(jī)啟動(dòng)電流425A，剩余工作電流418.1A，共計(jì)843.1A，Idz＝Kk·Kj·ISmax/Ni

＝2×1×843.1/160

＝10.53A

取11A

時(shí)間取0.3S。其中：Kk－可靠系數(shù)，取2

1、過流保護(hù) Idz=Kk*Ijmax / Kf Ni

=1.3×503.1/0.85×160 =4.8A 取 5A 其中;Kk —可靠系數(shù)，取1.3。

Kf —返回系數(shù)，取0.85 Ni —電流互感器變比 Ijmax —母線最大計(jì)算工作電流

五、副提1#

2#

CT變比 200/5 計(jì)算負(fù)荷400KW 絞車電機(jī)280KW，直接起動(dòng)，起動(dòng)電流235A。I(2)dmin＝4035A

I(3)dmax＝5222 A

1、無時(shí)限速斷

Idz＝Kk·Kj·I(3)dmax/KmNi

＝1.1×1×5222/10×40

＝14.36A

取15A

Km—靈敏系數(shù)，Km≥2 其中：Kk－可靠系數(shù)，考慮非周期分量影響取1.1～1.4

2、時(shí)限速斷保護(hù)

躲過電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流，起動(dòng)電流235A，剩余電流15.5A，最大計(jì)算電流255.5A。

Idz＝Kk·Kj·I dq/Ni

＝1×1×255.5/40

＝6.3A

取6.5A

時(shí)間0.3S Km—靈敏系數(shù)，Km≥2 其中：Kk－可靠系數(shù)

I dq—電機(jī)起動(dòng)電流

3、過流保護(hù) Idz=Kk*Ij / Kf Ni

=1.3×50/0.85×40 =1.9A 取2A 時(shí)間0.8S 其中;Kk —可靠系數(shù)，取1.3。

Kf —返回系數(shù)，取0.85 Ni —電流互感器變比 Ide —電機(jī)額定電流

六、-600新副井1#

2#

CT變比 200/5 計(jì)算負(fù)荷400KW，絞車電機(jī)280KW，變頻起動(dòng)，最大起動(dòng)電流175A。I(2)dmin＝3985A

I(3)dmax＝5052 A

1、無時(shí)限速斷

Idz＝Kk·Kj·I(3)dmax/KmNi

＝1.1×1×5052/10×40

＝13.8A

取14A

Km—靈敏系數(shù)，Km≥2 其中：Kk－可靠系數(shù)，考慮非周期分量影響取1.1～1.4

2、時(shí)限速斷保護(hù)

躲過電機(jī)啟動(dòng)電流，最大起動(dòng)電流175A。剩余電流15.5A，最大計(jì)算電流190.5A。Idz＝Kk·Kj·Ijmax/Ni

＝1×1×190.5/40

＝4.8A

取5A

時(shí)間0.3S Km—靈敏系數(shù)，Km≥2 其中：Kk－可靠系數(shù)

I dq—電機(jī)起動(dòng)電流

2、過流保護(hù) Idz=Kk*Ij / Kf Ni

=1.3×50/0.85×40 =1.9A 取 2A 其中;Kk —可靠系數(shù)，取1.3。

Kf —返回系數(shù)，取0.85 Ni —電流互感器變比 Ide —電機(jī)額定電流

七、變壓器（618板）

CT變比 150/5

變壓器容量315KVA，最大電機(jī)55KW，直接起動(dòng)，最大起動(dòng)電流48.1A。變壓器二次側(cè)短路電流折算之高壓側(cè) I(3)dmax＝892A

1、無時(shí)限速斷

Idz＝Kk·Kj·I(3)dmax/KmNi

＝1.1×1×892/2×30

＝16.34A

取17A

Km—靈敏系數(shù)，Km≥2 其中：Kk－可靠系數(shù)，考慮非周期分量影響取1.1～1.4

2、時(shí)限速斷保護(hù)

躲過最大電機(jī)的起動(dòng)電流，最大起動(dòng)電流48.1A。剩余電流24.2A，計(jì)算電流72.7A Idz＝Kk·Kj·Ijmax /Ni

＝2×1×72.7/30

＝4.8A

取5A

時(shí)間0.3S 其中：Kk－可靠系數(shù) 取2～3 Ijmax—電機(jī)啟動(dòng)時(shí)最大計(jì)算電流

2、過流保護(hù) Idz=Kk*Ide / Kf Ni

=2×31.5/0.85×30 =2.47A 取2.5A 時(shí)間0.8S 其中;Kk —可靠系數(shù)，取2～3 Kf —返回系數(shù)，取0.85 Ni —電流互感器變比 Ide —電機(jī)額定電流

八、-210移變（605板）

CT變比 200/5

變壓器總?cè)萘?30KVA，最大電機(jī)110KW，直接起動(dòng)，最大起動(dòng)電流96.25A。變壓器二次側(cè)短路電流折算之高壓側(cè) I(3)dmax＝1026A

1、無時(shí)限速斷

Idz＝Kk·Kj·I(3)dmax/KmNi

＝1.1×1×1026/2×40

＝14.1A

取15A

Km—靈敏系數(shù)，Km≥2 其中：Kk－可靠系數(shù)，考慮非周期分量影響取1.1～1.4

2、時(shí)限速斷保護(hù)

躲過最大電機(jī)的起動(dòng)電流，最大起動(dòng)電流96.25A。剩余電流49.25A，計(jì)算電流145.5A Idz＝Kk·Kj·Ijmax /Ni

＝2×1×145.5/40

＝7.3A

取7.5A

時(shí)間0.3S 其中：Kk－可靠系數(shù)，取2～3 Ijmax—電機(jī)啟動(dòng)時(shí)最大計(jì)算電流

2、過流保護(hù) Idz=Kk*Ide / Kf Ni

=2×63/0.85×40 =3.7A 取4A 時(shí)間0.8S 其中;Kk —可靠系數(shù)，取2～3。

Kf —返回系數(shù)，取0.85 Ni —電流互感器變比 Ide —電機(jī)額定電流

第二篇：10kV配電工程繼電保護(hù)整定計(jì)算

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)專題答疑之繼電保護(hù)整定計(jì)算

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)專題答疑

之繼電保護(hù)整定計(jì)算

說明：本專題所用例題主要選自《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)整定計(jì)算》（許建安、王鳳華編，中國水利水電出版社）和《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)習(xí)題集》（張保會(huì)、潘貞存編，中國電力出版社）。

專題一：線路階段式電流電壓保護(hù)

A1B2C3D4T3ELoad～S15FLoadT1S2T2～

圖 1 典型中低壓電力網(wǎng)絡(luò)圖

1、保護(hù)Ⅰ段整定

（1）短路計(jì)算

最大短路電流（系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下發(fā)生三相短路）

IkBmax?（3）ESXS.min?XAB?ESXS.min?xl?LAB

最小短路電流（系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下發(fā)生兩相短路）

IkBmin?（3）32?ESXS.max?XAB?32?ESXS.max?xl?LAB

（2）Ⅰ段整定值

Iset.1?KrelIkBmax

tset.1?0 ⅠⅠⅠ（3）s

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電力系統(tǒng)繼電保護(hù)專題答疑之繼電保護(hù)整定計(jì)算

（3）校驗(yàn)最小保護(hù)區(qū)

Lmin?1?3ES?XS.max?Ⅰ?x1?2Iset.1? ???最小保護(hù)區(qū)百分比為

m?LminLAB?100%＞（15%~20%）

說明：對于線路變壓器組，變壓器故障時(shí)，無論是2QF/3QF動(dòng)作跳閘還是1QF跳閘，LD都失去負(fù)荷，故允許保護(hù)1的Ⅰ段伸入變壓器。

A1BCLD1QF2QF圖 2 線路變壓器組

3QF

2、保護(hù)Ⅱ段整定

保護(hù)1的Ⅱ段不超過保護(hù)2的Ⅰ段

Iset.1?KrelIset.2 ⅡⅡⅠ相鄰母線有多個(gè)元件時(shí)，取IⅠ中較大者。set.2如何確保選擇性？

tset.1?tset.2??t ⅡⅠ說明：分支系數(shù)問題

分支系數(shù)定義：相鄰下一級線路保護(hù)Ⅰ段末端短路時(shí)，流過故障線路的短路電流與保護(hù)安裝處的短路電流之比。

（1）助增情況（不考慮助增情況，保護(hù)縮短）（2）外汲情況（不考慮外汲情況，保護(hù)伸長）

Iset.1?Ⅱ1kbKrelIset.2 ⅡⅠ保護(hù)校驗(yàn) Ⅱ段只做近后備

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電力系統(tǒng)繼電保護(hù)專題答疑之繼電保護(hù)整定計(jì)算

在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下，線路末端發(fā)生兩相短路時(shí)，最小靈敏系數(shù)

Ksen?IkBminIⅡset.1（2）＞1.5

3、保護(hù)Ⅲ段整定

最大負(fù)荷電流

ILmax?Pmax3?0.95U?cos?（此處0.95是考慮到啟動(dòng)時(shí)電壓可能低于額定電壓5%，故取0.95U）Ⅲ段整定值

IⅢset.1?KrelKssKreⅢⅢILmax

tset.1?max?tset.next???tⅢ

靈敏度校驗(yàn)

1）作線路AB的近后備

Ksen?ⅠIkBminIⅢset.1（2）＞1.5

2）作相鄰線路BC的遠(yuǎn)后備

IkCmin?（2）3ES2XS.max?XAB?XBC

Ksen?ⅡIkCminIⅢset.1（2）＞1.2

【例題1】

如圖所示35kV單側(cè)電源放射狀網(wǎng)絡(luò)，AB和BC均設(shè)有三段式電流保護(hù)。已知：

（1）線路LAB=20km，LBC=30km，線路電抗x1=0.4?/km。

（2）變電所B、C中變壓器連接組別為Y/d-11，且在變壓器上裝設(shè)差動(dòng)保護(hù)。

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電力系統(tǒng)繼電保護(hù)專題答疑之繼電保護(hù)整定計(jì)算

（3）線路AB的最大傳輸功率為Pmax=9.5MW，自啟動(dòng)系數(shù)取1.3。cos?=0.9，（4）T1、T2變壓器歸算到被保護(hù)線路電壓等級的阻抗為28Ω，系統(tǒng)電抗為Xs.max=7.9?，Xs.min=5.4?。

試對線路AB的保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算與校驗(yàn)。

A120kmS 35kVB2T130kmECT2D

三段式電流保護(hù)整定總結(jié)

1）制定等值電路圖，求取元件參數(shù) 2）制定最大最小運(yùn)行方式

3）求取最大最小運(yùn)行方式下母線三相短路電流 4）按最大運(yùn)行方式整定 5）按最小運(yùn)行方式校驗(yàn)

專題二：三段式零序電流保護(hù)

1、零序Ⅰ段

（1）躲開被保護(hù)線路末端單相或兩相短路接地時(shí)保護(hù)安裝處最大的3倍零序電流。

I0set.1?Krel?3I0.max ⅠⅠ其中

1）單項(xiàng)接地：3I0(1)?3E12Z1??Z0?

(1,1)?2）兩相短路接地：3I03E1Z1??2Z0?

（2）躲開被保護(hù)線路斷路器三相不同時(shí)合閘（按始端斷線計(jì)算）時(shí)保護(hù)安

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電力系統(tǒng)繼電保護(hù)專題答疑之繼電保護(hù)整定計(jì)算

裝處最大的3倍零序電流。

I0set.1?Krel?3I0.ust ⅠⅠ其中

1）接通一相，相當(dāng)于兩相斷線

3I0?3?E1?E22Z1??Z0?

2）接通兩相，相當(dāng)于一相斷線

3I0?3?E1?E2Z1??2Z0?

選擇其中數(shù)值最大者。

采用單相重合閘時(shí)，應(yīng)該設(shè)置靈敏Ⅰ段和不靈敏Ⅰ段，以躲開非全相運(yùn)行時(shí)又發(fā)生系統(tǒng)振蕩出現(xiàn)的零序電流。

2、零序Ⅱ段

被保護(hù)線路存在多個(gè)相鄰下一級設(shè)備時(shí)，首先按與各個(gè)相鄰下一級線路的Ⅰ段相配合整定，然后選擇數(shù)值較大者。

I0set.1?ⅡⅡKrelkbminⅡI0set.2 Ⅰt0set.1??t

靈敏度校驗(yàn)

Ksen?3IoⅡminI0set.1＞1.3~1.5（不滿足要求時(shí)可以和下一級的零序Ⅱ段配合）

3、零序Ⅲ段

整定原則：

（1）按躲過相鄰線路出口處三相短路時(shí)保護(hù)安裝處的最大不平衡電流整定，短路點(diǎn)也可選擇在被保護(hù)線路末端。

I0set.1?KrelIunb.max?KrelKnpKstKerIk.max

[ 5 / 9] ⅢⅢⅢ(3)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)專題答疑之繼電保護(hù)整定計(jì)算

（2）與相鄰下一級線路的零序Ⅲ段進(jìn)行靈敏度配合，即保護(hù)范圍要小于相鄰下一級線路零序Ⅲ段的保護(hù)范圍。

I0set.1?ⅢKrelkbminⅢI0set.2

Ⅲ靈敏度校驗(yàn)近后備：Ksen?3IoⅢminI0set.13IoⅢmin＞1.3~1.5 遠(yuǎn)后備：Ksen?ⅢⅢI0set.1＞1.2 t0set.1?max?t0set.next???t【例題2】

如下圖所示220kV網(wǎng)絡(luò)，對斷路器1處配置的三段式零序電流保護(hù)（不考慮非全相運(yùn)行狀態(tài)時(shí)系統(tǒng)發(fā)生振蕩的情況）進(jìn)行整定，計(jì)算定值、動(dòng)作時(shí)間并校驗(yàn)靈ⅡⅢ敏度。（KⅠ?Krel?Krel?1.2，零序最大不平衡電流的計(jì)算系數(shù)綜合考慮為relKnpKtxKer?0.1。C母線三段零序電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為1秒）。

A1B2CX1=15X0=12X1=40X0=115220kVX1=30X0=110X1=25X0=17

三段式零序電流保護(hù)整定總結(jié)

1）制定等值三序電路圖，求取元件參數(shù) 2）制定最大最小運(yùn)行方式

3）求取最大最小運(yùn)行方式下母線單相短路零序電流和兩相短路接地零序電流

4）注意零序電流要按零序網(wǎng)絡(luò)分配回去

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電力系統(tǒng)繼電保護(hù)專題答疑之繼電保護(hù)整定計(jì)算

4）按最大運(yùn)行方式整定 5）按最小運(yùn)行方式校驗(yàn)

專題三：階段式距離保護(hù)整定

A1B2k1S1k3

CDS2k21、距離Ⅰ段

1）按躲過相鄰下一級設(shè)備出口處（被保護(hù)線路末端）短路來整定

ⅠⅠZset.1?KrelZAB

其中，可靠系數(shù)取0.8~0.85。按此原則整定的距離Ⅰ段在任何系統(tǒng)運(yùn)行方式下保護(hù)范圍為線路全長的80%~85%。

2）對線路-變壓器組按躲過變壓器出口處短路來整定

Zset.1?Krel（ZAB?ZT）其中，可靠系數(shù)取0.75，此情況下距離Ⅰ段可能保護(hù)線路全長。距離Ⅰ段的動(dòng)作時(shí)限

tⅠ?0

s set.1ⅠⅠ

2、距離Ⅱ段

1）按與相鄰下一級設(shè)備距離Ⅰ段相配合來整定

Zset.1?Krel（ZAB?kb.minZset.2）其中，可靠系數(shù)取0.8。

最小分支系數(shù)為相鄰下一級設(shè)備距離Ⅰ段保護(hù)范圍末端三相短路時(shí)，相鄰下一級設(shè)備電流與被保護(hù)線路電流之比的最小值。

tset.1?tset.2??t

[ 7 / 9] ⅡⅠⅡⅡⅠ電力系統(tǒng)繼電保護(hù)專題答疑之繼電保護(hù)整定計(jì)算

2）按躲過相鄰變壓器出口處短路來整定

Zset.1?Krel（ZAB?kb.minZT）ⅡⅡ其中，可靠系數(shù)取0.7。

最小分支系數(shù)為變壓器出口處三相短路時(shí)，變壓器電流與被保護(hù)線路電流之比。

Ⅱtset.1?0.5s（考慮變壓器主保護(hù)采用差動(dòng)保護(hù)）

3）靈敏度校驗(yàn)

Ksen?ⅡZset.1ZABⅡ＞1.5

3、距離Ⅲ段

1）按躲過線路上最小負(fù)荷阻抗整定 最小負(fù)荷阻抗

ZL.min?(0.9～1)U?IL.max

Zset.1?ⅢZL.minⅢKrelKreKsscos（?sen-?L）

其中，可靠系數(shù)取1.2~1.3，阻抗繼電器返回系數(shù)取1.1~1.25，自啟動(dòng)系數(shù)取1.5~3，阻抗繼電器靈敏角一般等于線路阻抗角，ΦL是負(fù)荷阻抗角。

2）Ⅲ段時(shí)限

tset.1?tset.2??t ⅢⅢ3）靈敏度校驗(yàn) ①近后備

Ksen（1）?ⅢZset.1ZABⅢ＞1.5

②遠(yuǎn)后備

Ksen（2）?ⅢZset.1ZAB?kb.maxZBCⅢ＞1.2

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電力系統(tǒng)繼電保護(hù)專題答疑之繼電保護(hù)整定計(jì)算

最大分支系數(shù)為相鄰下一級設(shè)備距離Ⅰ段保護(hù)范圍末端三相短路時(shí)，相鄰下一級設(shè)備電流與被保護(hù)線路電流之比的最大值。

【例題3】

已知系統(tǒng)參數(shù)如下:

1）系統(tǒng)的正序阻抗Zl?0.45?/km，?k?65?；

2）線路上采用三段式距離保護(hù)，阻抗原件采用方向阻抗繼電器，繼電器的最靈敏角?sen?65?；

3）保護(hù)2、3的Ⅲ段最長時(shí)限為2s；

4）線路AB、BC的最大負(fù)荷電流為IL.max?400A，功率因數(shù)為cos??0.9，自啟動(dòng)系數(shù)Kss?2；

5）變壓器采用差動(dòng)保護(hù)，兩臺變壓器的容量相等，SN?15MV?A，短路電壓百分比Uk%?10.5，變比110/10.5kV；

6）系統(tǒng)的阻抗，ZS1?10?，ZS2.min?30?，ZS2.max??。試對保護(hù)1的各段進(jìn)行整定。A130kmS1 110kVB238kmECD362kmS2

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第三篇：配電線路繼電保護(hù)整定計(jì)算問題探究

摘要:本文主要就配電線路繼電保護(hù)整定計(jì)算問題進(jìn)行了認(rèn)真研究,具有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞:配電線路;繼電保護(hù);整定計(jì)算方法;研究

1、前言

配電系統(tǒng)由于自然的、人為的或設(shè)備故障等原因,使配電網(wǎng)的某處發(fā)生故障時(shí),繼電保護(hù)裝置能快速采取故障切除、隔離或告警等措施,以保持配電系統(tǒng)的連續(xù)性、可靠性和保證人身、設(shè)備的安全。因此,繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)中具有十分重要的作用。

2、常規(guī)10kV線路整定計(jì)算方案

我國的10kV配電線路的保護(hù),一般采用電流速斷、過電流及三相一次重合閘構(gòu)成。特殊線路結(jié)構(gòu)或特殊負(fù)荷線路保護(hù),不能滿足要求時(shí),可考慮增加其它保護(hù)(如:保護(hù)Ⅱ段、電壓閉鎖等)。

2.1 電流速斷保護(hù)

由于10kV線路一般為保護(hù)的最末級,所以在整定計(jì)算中,定值計(jì)算偏重靈敏性,對有用戶變電所的線路,選擇性靠重合閘來保證。在以下兩種計(jì)算結(jié)果中選較大值作為速斷整定值。

2.1.1 按躲過線路上配電變壓器二次側(cè)最大短路電流整定。實(shí)際計(jì)算時(shí),可按距保護(hù)安裝處較近的線路最大變壓器低壓側(cè)故障整定。

Idzl=Kk×Id2max

式中:Idzl為速斷一次值;Kk為可靠系數(shù),取1.5;Id2max為線路上最大配變二次側(cè)最大短路電流。

2.1.2 當(dāng)保護(hù)安裝處變電所主變過流保護(hù)為一般過流保護(hù)時(shí)(復(fù)合電壓閉鎖過流、低壓閉鎖過流除外),線路速斷定值與主變過流定值相配合。

Ik=Kn×(Igl-Ie)

式中: Kn為主變電壓比,對于35/10 降壓變壓器為3.33;Igl為變電所中各主變的最小過流值(一次值);Ie為相應(yīng)主變的額定電流一次值。

2.1.3 特殊線路的處理:

1)線路很短,最小方式時(shí)無保護(hù)區(qū);下一級為重要的用戶變電所時(shí),可將速斷保護(hù)改為時(shí)限速斷保護(hù)。動(dòng)作電流與下級保護(hù)速斷配合(即取1.1倍的下級保護(hù)最大速斷值),動(dòng)作時(shí)限較下級速斷大一個(gè)時(shí)間級差(此種情況在城區(qū)較常見,在新建變電所或改造變電所時(shí),建議保護(hù)配置用全面的微機(jī)保護(hù),這樣改變保護(hù)方式就很容易了)。在無法采用其它保護(hù)的情況下,可靠重合閘來保證選擇性。

2)當(dāng)保護(hù)安裝處主變過流保護(hù)為復(fù)壓閉鎖過流或低壓閉鎖過流時(shí),不能與主變過流配合。

3)當(dāng)線路較長且較規(guī)則,線路上用戶較少,可采用躲過線路末端最大短路電流整定,可靠系數(shù)取1.3～1.5。此種情況一般能同時(shí)保證選擇性與靈敏性。

4)當(dāng)速斷定值較小或與負(fù)荷電流相差不大時(shí),應(yīng)校驗(yàn)速斷定值躲過勵(lì)磁涌流的能力,且必須躲過勵(lì)磁涌流。

(4)靈敏度校驗(yàn)。在最小運(yùn)行方式下,線路保護(hù)范圍不小于線路長度的15%整定。允許速斷保護(hù)線路全長。

Idmin(15%)/Idzl≥1

式中Idmin(15%)為線路15%處的最小短路電流;Idzl為速斷整定值。

2.1.4 靈敏度校驗(yàn)。在最小運(yùn)行方式下,線路保護(hù)范圍不小于線路長度的15%整定。允許速斷保護(hù)線路全長。

Idmin(15%)/Idzl≥1

式中Idmin(15%)為線路15%處的最小短路電流;Idzl為速斷整定值。

2.2 過電流保護(hù)

2.2.1 按躲過線路最大負(fù)荷電流整定。此方法應(yīng)考慮負(fù)荷的自啟動(dòng)系數(shù)、保護(hù)可靠系數(shù)及繼電器的返回系數(shù)。為計(jì)算方便,可將此三項(xiàng)合并為綜合系數(shù)KZ。

即:KZ=KK×Izp/Kf

式中:KZ為綜合系數(shù);KK為可靠系數(shù),取1.1～1.2;Izp為負(fù)荷自啟動(dòng)系數(shù),取1～3;Kf為返回系數(shù),取0.85。

微機(jī)保護(hù)可根據(jù)其提供的技術(shù)參數(shù)選擇。而過流定值按下式選擇:

Idzl=KZ×Ifhmax

式中Idzl為過流一次值;Kz為綜合系數(shù),取1.7～5,負(fù)荷電流較小或線路有啟動(dòng)電流較大的負(fù)荷(如大電動(dòng)機(jī))時(shí),取較大系數(shù),反之取較小系數(shù);Ifhmax為線路最大負(fù)荷電流,具體計(jì)算時(shí),可利用自動(dòng)化設(shè)備采集最大負(fù)荷電流。

2.2.2 按躲過線路上配變的勵(lì)磁涌流整定。變壓器的勵(lì)磁涌流一般為額定電流的4～6倍。因此,重合閘線路,需躲過勵(lì)磁涌流。由于配電線路負(fù)荷的分散性,決定了線路總勵(lì)磁涌流將小于同容量的單臺變壓器的勵(lì)磁涌流。因此,在實(shí)際整定計(jì)算中,勵(lì)磁涌流系數(shù)可適當(dāng)降低。

Idzl=KK×Kcl×Sez/(×Ue)

式中Idzl為過流一次值;Kcl為線路勵(lì)磁涌流系數(shù),取1～5,線路變壓器總?cè)萘枯^少或配變較大時(shí),取較大值;Sez為線路配變總?cè)萘?Ue為線路額定電壓,此處為10kV。

2.2.3 特殊情況的處理:(1)線路較短,配變總?cè)萘枯^少時(shí),Kz或Klc應(yīng)選較大的系數(shù);(2)當(dāng)線路較長,過流近后備靈敏度不夠時(shí),可采用復(fù)壓閉鎖過流或低壓閉鎖過流保護(hù),此時(shí)負(fù)序電壓取0.06Ue,低電壓取0.6～0.7Ue,動(dòng)作電流按正常最大負(fù)荷電流整定。當(dāng)保護(hù)無法改動(dòng)時(shí),應(yīng)在線路中段加裝跌落式熔斷器;(3)當(dāng)遠(yuǎn)后備靈敏度不夠時(shí),由于每臺配變高壓側(cè)均有跌落式熔斷器,可不予考慮;(4)當(dāng)因躲過勵(lì)磁涌流而使過流定值偏大,而導(dǎo)致保護(hù)靈敏度較低時(shí),可考慮將過流定值降低,而將重合閘后加速退出。

2.2.4 靈敏度校驗(yàn):近后備按最小運(yùn)行方式下線路末端故障,靈敏度大于等于1.5;遠(yuǎn)后備靈敏度可選擇線路最末端的較小配變二次側(cè)故障,接最小方式校驗(yàn),靈敏度大于或等于1.2。

Km1=Idmin1/Idzl≥1.25

Km2=Idmin2/Idzl≥1.2

式中Idmin1為線路末端最小短路電流;Idmin2為線路末端較小配變二次側(cè)最小短路電流;Idzl為過流整定值。

3、重合閘

10kV配電線路一般采用后加速的三相一次重合閘,由于安裝于末級保護(hù)上,所以不需要與其他保護(hù)配合。重合閘所考慮的主要為重合閘的重合成功率及縮短重合停電時(shí)間,以使用戶負(fù)荷盡量少受影響。

重合閘的成功率主要決定于電弧熄滅時(shí)間、外力造成故障時(shí)的短路物體滯空時(shí)間(如:樹木等)。電弧熄滅時(shí)間一般小于0.5s,但短路物體滯空時(shí)間往往較長。因此,對重合閘重合的連續(xù)性,重合閘時(shí)間采用0.8～1.5s;農(nóng)村線路,負(fù)荷多為照明及不長期運(yùn)行的小型電動(dòng)機(jī)等負(fù)荷,供電可靠性要求較低,短時(shí)停電不會(huì)造成很大的損失。為保證重合閘的成功率,一般采用2.0s的重合閘時(shí)間。實(shí)踐證明,將重合閘時(shí)間由0.8s延長到2.0s,將使重合閘成功率由40 %以下提高到60 %左右。4、10kV保護(hù)整定中容易忽視的問題及對策

4.1 勵(lì)磁涌流問題

4.1.1 勵(lì)磁涌流對繼電保護(hù)裝置的影響

勵(lì)磁涌流是變壓器所特有的,是由于空投變壓器時(shí),變壓器鐵芯中的磁通不能突變,出現(xiàn)非周期分量磁通,使變壓器鐵芯飽和,勵(lì)磁電流急劇增大而產(chǎn)生的。變壓器勵(lì)磁涌流最大值可以達(dá)到變壓器額定電流的6～8倍,并且跟變壓器的容量大小有關(guān),變壓器容量越小,勵(lì)磁涌流倍數(shù)越大。勵(lì)磁涌流存在很大的非周期分量,并以一定時(shí)間系數(shù)衰減,衰減的時(shí)間常數(shù)同樣與變壓器容量大小有關(guān),容量越大,時(shí)間常數(shù)越大,涌流存在時(shí)間越長。

10kV線路裝有大量的配電變壓器,在線路投入時(shí),這些配電變壓器是掛在線路上,在合閘瞬間,各變壓器所產(chǎn)生的勵(lì)磁涌流在線路上相互迭加、來回反射,產(chǎn)生了一個(gè)復(fù)雜的電磁暫態(tài)過程,在系統(tǒng)阻抗較小時(shí),會(huì)出現(xiàn)較大的涌流,時(shí)間常數(shù)也較大。二段式電流保護(hù)中的電流速斷保護(hù)由于要兼顧靈敏度,動(dòng)作電流值往往取得較小,特別在長線路或系統(tǒng)阻抗大時(shí)更明顯。勵(lì)磁涌流值可能會(huì)大于裝置整定值,使保護(hù)誤動(dòng)。這種情況在線路變壓器個(gè)數(shù)少、容量小以及系統(tǒng)阻抗大時(shí)并不突出,因此容易被忽視,但當(dāng)線路變壓器個(gè)數(shù)及容量增大后,就可能出現(xiàn)。我公司就曾經(jīng)在變電所增容后出現(xiàn)10kV線路由于涌流而無法正常投入的問題。

4.1.2 防止涌流引起誤動(dòng)的方法

勵(lì)磁涌流有兩個(gè)明顯的特征,一是它含有大量的二次諧波,二是它的大小隨時(shí)間而衰減,一開始涌流很大,一段時(shí)間后涌流衰減為零。利用涌流這個(gè)特點(diǎn),在電流速斷保護(hù)裝置上加一短時(shí)間延時(shí),就可以防止勵(lì)磁涌流引起的誤動(dòng)作,這種方法最大優(yōu)點(diǎn)是不用改造保護(hù)裝置(或只作簡單改造)。

4.2 TA飽和問題

4.2.1 TA飽和對保護(hù)的影響

在10kV線路短路時(shí),由于TA飽和,感應(yīng)到二次側(cè)的電流會(huì)很小或接近于零,使保護(hù)裝置拒動(dòng),故障要由母聯(lián)斷路器或主變后備保護(hù)來切除,不僅延長了故障時(shí)間,使故障范圍擴(kuò)大,還會(huì)影響供電的可靠性,且嚴(yán)重威脅運(yùn)行設(shè)備的安全。

4.2.2 避免TA飽和的方法

避免TA飽和主要從兩個(gè)方面入手,一是在選擇TA時(shí),變比不能選得太小,要考慮線路短路時(shí)TA飽和問題,一般10kV線路保護(hù)TA變比最好大于300/5;另一方面要盡量減少TA二次負(fù)載阻抗,盡量避免保護(hù)和計(jì)量共用TA,縮短TA二次電纜長度及加大二次電纜截面;對于綜合自動(dòng)化變電所,10kV線路盡可能選用保護(hù)測控合一的產(chǎn)品,并在控制屏上就地安裝,這樣能有效減小二次回路阻抗,防止TA飽和。

4.3 所用變保護(hù)問題

4.3.1 所用變保護(hù)存在的問題

所用變是一比較特殊的設(shè)備,容量較小,可靠性要求高,且安裝位置特殊,通常接在10kV母線上,其高壓側(cè)短路電流等于系統(tǒng)短路電流,可達(dá)十幾kA,低壓側(cè)出口短路電流也較大。人們普遍對所用變保護(hù)的可靠性重視不夠,這將對所用變直至整個(gè)10kV系統(tǒng)的安全運(yùn)行造成嚴(yán)重威脅。

4.3.2 解決辦法

解決所用變保護(hù)拒動(dòng)問題,應(yīng)從合理配置保護(hù)入手,其TA的選擇要考慮所用變故障時(shí)飽和問題,同時(shí),計(jì)量用的TA一定要與保護(hù)用的TA分開,保護(hù)用的TA裝在高壓側(cè),以保證對所用變的保護(hù),計(jì)量用TA裝在所用變的低壓側(cè),以提高計(jì)量精度。在定值整定方面,電流速斷保護(hù)可按所用變低壓出口短路進(jìn)行整定,過負(fù)荷保護(hù)按所用變的容量進(jìn)行整定。

第四篇：淺談10kV配電系統(tǒng)繼電保護(hù)配置及整定計(jì)算

淺談10kV配電系統(tǒng)繼電保護(hù)配置及整定計(jì)算

摘 要:10kV配電系統(tǒng)廣泛地應(yīng)用在城鎮(zhèn)和鄉(xiāng)村的用電中，但在繼電保護(hù)配置及定值計(jì)算方面往往不完善，常發(fā)生故障時(shí)斷路器拒動(dòng)或越級跳閘，影響單位用電和系統(tǒng)安全，因此完善配置10kV配電系統(tǒng)的保護(hù)及正確計(jì)算定值十分重要。文中主要介紹10kV配電系統(tǒng)的保護(hù)配置及定值計(jì)算方法。

關(guān)鍵詞:10kV配電系統(tǒng)；繼電保護(hù)配置；整定計(jì)算

一、10kV配電系統(tǒng)的保護(hù)配置情況

大部分工廠企業(yè)及居民小區(qū)用電是10kV供電，并設(shè)置配電房，一般情況下一個(gè)配電房安裝一臺或二臺10kV/400V的配電變壓器，用380V/220V電壓供用戶用電，一次系統(tǒng)接線圖，如圖1。

用電單位的保護(hù)配置存在下面幾種情況：

1.10kV配電房單臺變壓器容量小于800kVA時(shí)，為了簡化和節(jié)省費(fèi)用，10kV側(cè)往往只裝環(huán)網(wǎng)柜，內(nèi)配設(shè)負(fù)荷開關(guān)和熔斷器，不裝設(shè)斷路器和繼電保護(hù)裝置，所以當(dāng)發(fā)生短路故障時(shí)，只能靠熔斷器熔斷來保護(hù)變壓器。這種配置的缺點(diǎn)，一是變壓器沒有過載保護(hù)；二是熔斷器熔斷電流有分散性、時(shí)限不穩(wěn)定，容易發(fā)生越級跳閘，造成停電擴(kuò)大。

2.當(dāng)變壓器單臺容量大于800kVA及以上時(shí)，10kV側(cè)開關(guān)柜內(nèi)均裝設(shè)斷路器并配置繼電保護(hù)裝置，配置保護(hù)的型式有兩種：

①裝設(shè)GL-10系列反時(shí)限過電流繼電器，構(gòu)成過電流保護(hù)，電流定值可以從端子上做階梯狀調(diào)節(jié)，缺點(diǎn)是時(shí)限調(diào)節(jié)誤差較大，構(gòu)成上下級保護(hù)時(shí)限配合難度大。②裝設(shè)微機(jī)保護(hù)比較完善，具有過負(fù)荷保護(hù)信號、過電流保護(hù)和速斷保護(hù)作用跳閘，保護(hù)定值和時(shí)間調(diào)整比較精確和方便，建議推廣選用。

3.有些10kV專線工業(yè)用戶，主要用電負(fù)載是高壓電動(dòng)機(jī)，如軋鋼和穿孔行業(yè)，其高壓電動(dòng)機(jī)容量較大，有的達(dá)2500kW及以上。在生產(chǎn)過程中，經(jīng)常會(huì)連續(xù)不斷地發(fā)生電動(dòng)機(jī)短時(shí)（1～2s）的過載，因過載有隨機(jī)性，所以過電流保護(hù)常因定值及時(shí)限配合不當(dāng)使上一級即變電所出線開關(guān)(如圖1中B1)跳閘，造成整條10kV線路停電。如某鋼鐵企業(yè)一臺2500kW軋鋼電動(dòng)機(jī)在軋鋼過程中，10kV側(cè)瞬間最大尖峰電流高達(dá)800A以上，遠(yuǎn)超過該線路變電所開關(guān)處的過流保護(hù)定值和時(shí)限。電力部門只好根據(jù)用戶生產(chǎn)的特點(diǎn)，調(diào)整保護(hù)定值和時(shí)限，以保證用戶用電的安全可靠。有的用戶使用大容量冷凍機(jī)，其10kV電動(dòng)機(jī)容量達(dá)500～1000kW，起動(dòng)電流經(jīng)限流后仍達(dá)到3.5倍額定電流。過電流保護(hù)的起動(dòng)電流和時(shí)限也要現(xiàn)場試驗(yàn)確定。

所以對于10kV配電系統(tǒng)，應(yīng)根據(jù)不同容量和不同用電負(fù)載性質(zhì)來選配保護(hù)裝置和進(jìn)行定值計(jì)算。

二、10kV饋電線路保護(hù)配置

對10kV饋電線路，在變電所內(nèi)的出線開關(guān)B1處一般裝設(shè)微機(jī)型三階段式電流相間保護(hù)裝置，即過電流保護(hù)、限時(shí)電流速斷保護(hù)和電流速斷保護(hù)：

1.過電流保護(hù)：動(dòng)作電流應(yīng)大于線路上可能出現(xiàn)的最大負(fù)載電流，要考慮外部故障切除后電壓恢復(fù)，電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)及短時(shí)過載，電流繼電器能可靠返回等因素，其二次動(dòng)作電流Idz為：

如果不考慮電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)因素，其二次動(dòng)作電流為：

式中：Kk—可靠系數(shù)，1.15～1.25,（一般取1.20）

（根據(jù)電動(dòng)機(jī)的容量大小及啟動(dòng)方式一般取1.5～3）Kzd—電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)系數(shù)，Kh—電流繼電器的返回系數(shù)，0.85 KT—電流繼電器的變比

Ie MAX—線路最大負(fù)荷

電流保護(hù)時(shí)限取0.6～0.8s，保護(hù)范圍為整條10kV饋電線路長度并延伸到下一級。當(dāng)出現(xiàn)有電動(dòng)機(jī)短時(shí)過載的情況時(shí)，過電流保護(hù)定值可參照前式計(jì)算。2.限時(shí)電流速斷保護(hù)：應(yīng)保護(hù)線路全長的100%，動(dòng)作電流取小于該線路末端二相短路電流值，時(shí)限比過電流保護(hù)小一個(gè)△t=0.3s。一般可取0.3～0.5s。二次動(dòng)作電流

(3/2)?5500 Idz?..（Z系統(tǒng)小?Z線路）?Kk?KtZ.系統(tǒng)小—整個(gè)系統(tǒng)在最小運(yùn)行方式下的阻抗標(biāo)幺值

Z.線路—10kV饋電線路全長的阻抗標(biāo)幺值，如架空線路等于0.4Ω/km×Lkm×(100/10.52),如電纜線路等于0.08Ω/km×LKM×(100/10.52)

5500—基準(zhǔn)容量100MVA下，10.5kV系統(tǒng)基準(zhǔn)線電流。Kk—可靠系數(shù)，一般取1.5左右KT—電流互感器的變比3.電流速斷保護(hù)：動(dòng)作電流大于下一條線路始端短路時(shí)的最大短路電流整定。約保護(hù)線路全長的30%～50%，為速動(dòng)動(dòng)作。動(dòng)作時(shí)間稍大于避雷器的放電時(shí)間，一般可整定于0.1～0.15s。二次動(dòng)作電流：1.3～1.5—可靠系數(shù)5500—100MVA下，10.5kV時(shí)的基準(zhǔn)線電流Z*系統(tǒng)大—系統(tǒng)在最大運(yùn)行方式下的阻抗標(biāo)幺值Z*線路—10kV饋電線路全長的阻抗標(biāo)幺值，等于，如電纜線路前面用0.08Ω/km（公式里改成km）KT—電流互感器的變比規(guī)劃設(shè)計(jì)與施工40中國水能及電氣化2009.104.三階段式電流保護(hù)的時(shí)間配合：t過電流＞t限時(shí)速斷＞t速斷同時(shí)還要滿足：tB1過電流＞tB2過電流＞tB3過電流及tB4過電流

三、用戶10kV配電變壓器保護(hù)配置一般用戶單臺配電變壓器在10kV側(cè)開關(guān)B3（B4同）處裝設(shè)保護(hù)為：1.過負(fù)荷保護(hù)：二次動(dòng)作電流Idz應(yīng)躲開變壓器的最大負(fù)荷電流Ie MAX。時(shí)限選擇應(yīng)大于瞬時(shí)過載時(shí)間，避免短時(shí)過載時(shí)發(fā)信號。Kk—可靠系數(shù)1.05Kh—返回系數(shù)0.85t＝５～９s，發(fā)告警信號Ie MAX應(yīng)根據(jù)變壓器過載原則確定的最大負(fù)荷電流2.過電流保護(hù)：防御低壓側(cè)（400V側(cè)）發(fā)生相間短路引起變壓器的過電流。一般避開最大負(fù)荷電流就可以了。二次動(dòng)作電流Kk=1.25—可靠系數(shù)保護(hù)時(shí)限t=0.5s，保護(hù)動(dòng)作時(shí)斷開變壓器兩端電源開關(guān)，保護(hù)范圍為變壓器高低壓線圈，400V系統(tǒng)大部分，如果負(fù)載有出現(xiàn)象上述軋鋼電動(dòng)機(jī)短時(shí)過載那樣的情況，應(yīng)把定值和時(shí)限適當(dāng)放大，避免正常運(yùn)行時(shí)發(fā)生跳閘。3.電流速斷保護(hù)：作為變壓器內(nèi)部故障的主保護(hù)，整定值應(yīng)大于400V出線母線短路電流，僅保護(hù)變壓器的內(nèi)部大部分，和變壓器瓦斯保護(hù)配合。二次動(dòng)作電流保護(hù)時(shí)限t=0s，斷開配變二端電源開關(guān)Kk=1.3～1.5—可靠系數(shù)5500A—100MVA下10.5kV時(shí)的基準(zhǔn)線電流。Z*系統(tǒng)大由電力部門提供Z*線路=Zo×L×（100/U 2e）Z*配變=UK/SeZo—每公里電抗數(shù)當(dāng)10kV架空線路時(shí)為0.4Ω/km當(dāng)電纜線路時(shí)為0.08Ω/kmL—長度（公里）Ue—額定線電壓（kV）Se—配變額定容量（MVA）KT—電流互感器的變比4.瓦斯保護(hù)：是變壓器內(nèi)部故障的主保護(hù)。一般800kVA及以上的充油變壓器都裝設(shè)瓦斯保護(hù)，干式變壓器沒有瓦斯保護(hù)。瓦斯保護(hù)的主要元件是瓦斯繼電器，分重瓦斯保護(hù)和輕瓦斯保護(hù)。重瓦斯保護(hù)：當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生線卷短路及單相接地時(shí)產(chǎn)生電弧及大量氣體，使油流速增大情況下繼電器動(dòng)作，作用于跳閘。輕瓦斯保護(hù)：由于變壓器油內(nèi)積存空氣，及發(fā)生輕微故障產(chǎn)生氣體時(shí)，輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作，作用于報(bào)警。

四、用戶10kV配電房保護(hù)配置及整定計(jì)算案例某用戶的10kV配電房一次系統(tǒng)接線圖，如圖2。1.已知參數(shù)1#變壓器(SG-10)：1600kVA，10kV/400V，Uu%=6.09%。2#變壓器未安裝。在10kV進(jìn)線控制柜H1和主變控制柜H4均裝設(shè)SEPAM S20綜合微機(jī)保護(hù)裝置。H1柜CT變比300/5，H4柜CT變比150/5。10kV進(jìn)線電纜YJV-223×240，1km。經(jīng)計(jì)算系統(tǒng)至變電所10kV母線處阻抗為：Z*系大=0.37418，Z*系小=0.4258。變電所出線饋電線路過電流保護(hù)時(shí)限0.8s。2.變壓器控制柜H4（H3同）保護(hù)計(jì)算：(1)過流保護(hù)：（1600kVA一次電流Ie=92.4A）41圖 12k0V系統(tǒng)接線圖取T=0.2～0.3s如果考慮電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)因素或短時(shí)過載，其動(dòng)作電流還需乘以電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)系數(shù)Kzq(一般Kzq取1.5～3)Kk—可靠系數(shù)1.25Kh—返回系數(shù)0.85KT—電流互感器的變比150/5=30(2）速斷保護(hù)：主變阻抗：電纜長度：1km，YJV-22 3×240電纜阻抗：（下轉(zhuǎn)第52頁）規(guī)劃設(shè)計(jì)與施工52中國水能及電氣化2009.10片進(jìn)行銅鋁過渡搭接，鋁排50℃持續(xù)工作環(huán)境長期允許載流量為：Ixu=K2×K0×I=1.13×0.66635×2613=1967.5A兩臺水輪機(jī)組額定負(fù)荷、額定電壓、額定功率因數(shù)并列運(yùn)行時(shí)候的電流：Ig=2×Ie=2×916.4=1832.8A根據(jù)以上計(jì)算得出：Ixu＞Ig鋁排在機(jī)組帶額定負(fù)荷、額定功率因數(shù)下的允許最高溫升：Ig=K0×I即1832.8=0.149×（70－T）1/2×2613T=47.87℃根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，結(jié)合巨型鋁母線長期允許工作溫度＋70℃，集膚效應(yīng)系數(shù)小、散熱條件好，排除鋁排因溫升變化引起的風(fēng)動(dòng)效應(yīng)而產(chǎn)生的雜音。因大電流母線的周圍空間存在著強(qiáng)大的交變磁場，對于其中的鋼鐵結(jié)構(gòu)母線橋架、吊架、絕緣子的金具、支持母線結(jié)構(gòu)的鋼梁、防護(hù)罩、混凝土中的鋼筋及接地網(wǎng)，由于渦流和滯損耗而發(fā)熱；同時(shí)在鐵出線母線橋構(gòu)成閉合磁路，感應(yīng)產(chǎn)生環(huán)流而加劇發(fā)熱，使得母線橋架的損耗和發(fā)熱隨著出線母線工作電流的增加而急劇增大，現(xiàn)場表現(xiàn)為母線橋架外表的溫度和電流雜音隨負(fù)荷電流的增加而加大，根據(jù)這些特征判定出線母線橋架出現(xiàn)的現(xiàn)象為環(huán)流引起的現(xiàn)象。

三、故障處理依據(jù)分析、判斷,故障為環(huán)流引起的電流雜音和溫升現(xiàn)象，將母線橋架一面采用非磁性材料鋁柵代替原來的鐵皮密封面板，同時(shí)將固定吊架與橋架用絕緣橡膠隔離，加強(qiáng)吊架的引接接地，實(shí)行人為斷開原鐵出線母線橋架閉合回路，隔斷閉合磁路，阻斷感應(yīng)電流的產(chǎn)生。這一系列技術(shù)措施實(shí)施后，將機(jī)組總負(fù)荷從零逐步升到額定負(fù)荷16000kW，反復(fù)多次運(yùn)行試驗(yàn)，原電流雜音消除，測量橋架外最高溫度為38℃，出線母線橋架原故障現(xiàn)象消除，設(shè)備運(yùn)行至今一年未發(fā)現(xiàn)原來的現(xiàn)象，保障設(shè)備的安全運(yùn)行。參考文獻(xiàn)：【1】戈東方等，電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊：北京水利水電出版社，1989.（上接第41頁）系統(tǒng)阻抗：Z*系大=0.37418取T=0.05～0.1sKk—可靠系數(shù)1.4(3)過負(fù)荷保護(hù)：取T=5～9s3.進(jìn)線控制柜H1保護(hù)計(jì)算：由于2#變壓器未安裝，所以H1柜可與H4柜整定相同，但時(shí)間應(yīng)取大一些。(1)過流保護(hù)（不考慮電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)因素）：t=0.5～0.6s(2)速斷保護(hù)：Idzj進(jìn)線=7700/(4.1972×60)=30.6At=0.15～0.2s如果2#變壓器已安裝，應(yīng)按1#、2#變壓器的總?cè)萘縼碛?jì)算整定值。

第五篇：10kv配電系統(tǒng)繼電保護(hù)常用方案及整定計(jì)算

10KV配電系統(tǒng)繼電保護(hù)常用方案及整定計(jì)算

為保證選擇性、可靠性，從區(qū)域站10KV出線、開關(guān)站10KV進(jìn)出線均選用定時(shí)限速斷、定時(shí)限過流。保

護(hù)配置及保護(hù)時(shí)間設(shè)定。

一、整定計(jì)算原則：

1.需符合《電力裝置的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50062-92等相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)。

2.可靠性、選擇性、靈敏性、速動(dòng)性應(yīng)嚴(yán)格保障。

二、整定計(jì)算用系統(tǒng)運(yùn)行方式：

1.按《城市電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則》（能源電[1993]228號）第4.7.1條和4.7.2條：為了取得合理的經(jīng)濟(jì)效益，城網(wǎng)各級電壓的短路容量應(yīng)該從網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)、電壓等級、變壓器的容量、阻抗的選擇、運(yùn)行方式等方面進(jìn)行控制，使各級電壓斷路器的開斷電流以及設(shè)備的動(dòng)熱穩(wěn)定電流得到配合，該導(dǎo)則推薦10KV短路電流宜為Ik≤16KA，為提高供電可靠性、簡化保護(hù)、限制短路電流，110KV站兩臺變壓器采用分列運(yùn)行方式，高低壓側(cè)分段開關(guān)均采用備用電源自動(dòng)投入。

2.系統(tǒng)最大運(yùn)行方式：110KV系統(tǒng)由一條110KV系統(tǒng)阻抗小的電源供電，本計(jì)算稱方式1。

3.系統(tǒng)最小運(yùn)行方式：110KV系統(tǒng)由一條110KV系統(tǒng)阻抗大的電源供電，本計(jì)算稱方式2。

4.在無110KV系統(tǒng)阻抗資料的情況時(shí)，由于3～35KV系統(tǒng)容量與110KV系統(tǒng)比較相對較小，其各元件阻抗相對較大，則可認(rèn)為110KV系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)容量為無限大，對實(shí)際計(jì)算無多大影響。

5.本計(jì)算：基準(zhǔn)容量Sjz=100MVA，10KV基準(zhǔn)電壓Ujz=10.5KV，10KV基準(zhǔn)電流Ijz=5.5KA。

三、10KV系統(tǒng)保護(hù)參數(shù)只設(shè)一套，按最大運(yùn)行方式計(jì)算定值，按最小運(yùn)行方式校驗(yàn)靈敏度（保護(hù)范圍末端，靈敏度KL≥1.5，速斷KL≥2，近后備KL≥1.25，遠(yuǎn)后備保護(hù)KL≥1.2）。

四、短路電流計(jì)算：110KV站一臺31.5MVA，10KV 4Km電纜線路（電纜每Km按0.073，架空線每Km按

0.364）=0.073×4=0.29 10KV開關(guān)站1000KVA：（至用戶變電所電纜長度只有數(shù)十米至數(shù)百米，其阻抗小，可忽略不計(jì)）。

五、整定計(jì)算：

1.開關(guān)站出線（10DL）：當(dāng)變壓器采用過電流而不采用差動(dòng)保護(hù)時(shí)，其電源線路較短時(shí)，例如電纜長度小于3Km時(shí)，采用線路--變壓器組保護(hù)裝置（即線路與受電變壓器保護(hù)共用）。

A.速斷動(dòng)作電流：躲過變壓器低壓側(cè)最大三相短路電流：t=0S

靈敏度校驗(yàn)：

B.過流保護(hù)動(dòng)作電流：躲過可能出現(xiàn)的過負(fù)荷電流，如干變按Kgh=1.5，如大的風(fēng)機(jī)、水泵等啟動(dòng)電流，按實(shí)際換算到10KV側(cè)電流，Kgh可能為1.2、1.3等，微機(jī)保護(hù)按廠家提供資料，返回系數(shù)Kh=0.95。，t=0.3S 靈敏度校驗(yàn)：

如靈敏度不夠，改為低電壓閉鎖的過電流保護(hù)，電流元件按躲開變壓器的額定電流整定，而低電壓閉鎖元件的起動(dòng)電壓則按照小于正常情況下的最低工作電壓及躲過電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)的條件來整定。

C.對變壓器超溫，瓦斯保護(hù)需跳閘者，變壓器高壓側(cè)設(shè)負(fù)荷開關(guān)帶分勵(lì)脫扣器，作用于跳閘。

2.開關(guān)站進(jìn)線(8DL)：

按規(guī)范可不設(shè),本方案設(shè)的目的作為出線保護(hù)及其相關(guān)元件故障如電磁線圈斷路而拒動(dòng)時(shí)的后備保護(hù)及3～

10KV母線的保護(hù)。

A.限時(shí)速斷動(dòng)作電流:同開關(guān)站所有出線的最大一臺變壓器速斷保護(hù)相配合,配合系數(shù)Kph=1.1，t=0.3S 靈敏度校驗(yàn)：

B.時(shí)限過流動(dòng)作電流:，t=0.6S 靈敏度校驗(yàn)：

3.區(qū)域站10KV出線(5DL):

A.限時(shí)速斷動(dòng)作電流:同開關(guān)站出線(8DL)限時(shí)速斷保護(hù)相配合,配合系數(shù)Kph=1.1,，t=0.4S 靈敏度校驗(yàn)：

B.時(shí)限過流動(dòng)作電流:躲過線路過負(fù)載電流(如大電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流,某些實(shí)

驗(yàn)時(shí)的沖擊電流等)，t=0.7S 靈敏度校驗(yàn)：

4.區(qū)域站10KV分段開關(guān)(2DL):

僅設(shè)充電保護(hù),按躲開10KV母線充電時(shí)變壓器勵(lì)磁涌流,延時(shí)t=0.2S動(dòng)作,充電后保護(hù)退出。，t=0.2S 靈敏度校驗(yàn)：

5.開關(guān)站10KV分段開關(guān)（7DL）：

同2DL原則，t=0.2S 靈敏度校驗(yàn)：

6.開關(guān)站出線帶2臺及以上變壓器：

A.速斷動(dòng)作電流：躲過中最大者，t=0S

B.時(shí)限過流動(dòng)作電流：躲過線路過負(fù)載電流，t=0.3S。

7.區(qū)域站至住宅小區(qū)供電線路（單線單環(huán)或雙環(huán)、開環(huán)進(jìn)行）：

A.限時(shí)速斷動(dòng)作電流：同6.A原則，t=0.4S(同小區(qū)變壓器的高壓熔斷器配合）。

B.時(shí)限過流動(dòng)作電流：同6.B原則，t=0.7S（同小區(qū)變壓器的高壓熔斷器配合）。

8.區(qū)域站主變低壓側(cè)開關(guān)1DL、3DL: 設(shè)過電流保護(hù)（作為主變低后備保護(hù)，10KV母線保護(hù)及出線遠(yuǎn)后備保護(hù)），其動(dòng)作電流按躲過主變的最大負(fù)荷電流（當(dāng)一臺主變故障或檢修時(shí)的負(fù)荷電流及電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)等），對K-2點(diǎn)要求KL≥2,對K-3點(diǎn)要求KL

≥1.2。

保護(hù)為一段二時(shí)限，第一時(shí)限1.1S跳10KV分段開關(guān)，第二時(shí)限1.5S跳本側(cè)開關(guān)。

9.關(guān)于時(shí)間級差說明：

A.對微機(jī)保護(hù)，開關(guān)站△t為0.3S，對區(qū)域站為提高可靠性△t為0.4S。

B.對電磁繼電器保護(hù)，選精度較好的時(shí)間繼電器，△t在開關(guān)站，區(qū)域站△t均為0.4S。

10.為避免CT飽和，可采用保護(hù)與測量CT分開，用不同的變比，如保護(hù)用300/5A等。

11.對10KV中性點(diǎn)非直接接地電力網(wǎng)中的單相接地故障：

A.在10KV母線上，裝設(shè)接地監(jiān)視裝置，作用于信號。PT開口三角電壓繼電器整定值：Udz=15V，為避免鐵磁諧振，在開口三角上設(shè)一個(gè)微機(jī)型消諧器。

B.區(qū)域站、開關(guān)站10KV出線較多，設(shè)微機(jī)小電流接地信號裝置，可迅速判別某出線單相接地故障（對微機(jī)保護(hù)，10KV小電流接地選線功能通過各10KV間隔的監(jiān)控保護(hù)實(shí)現(xiàn)，無需專門的裝置）。

六、自動(dòng)裝置設(shè)定：

1.10KV架空出線重合閘：動(dòng)作投入時(shí)間1S。

2.備用電源自動(dòng)投入：

A.區(qū)域站10KV分段開關(guān)（2DL）自動(dòng)投入時(shí)間：

a.t=110KV橋開關(guān)備自投時(shí)間+0.4S；

b.t=主變高后備動(dòng)作時(shí)間+0.4S；

c.取a與b的最大值。

B.各開關(guān)站10KV分段開關(guān)備自投時(shí)間=2DL備自投時(shí)間+0.4S

C.備自投動(dòng)作電壓：

工作電源失壓動(dòng)作電壓：25V(PT二次側(cè)電壓）

備用電源監(jiān)視動(dòng)作電壓：70V(PT二次側(cè)電壓)

七、結(jié)束語：本方案經(jīng)多年運(yùn)行考驗(yàn)，符合可靠性、速動(dòng)性、選擇性、靈敏性四性原則，對區(qū)域站，動(dòng)作時(shí)間小于1S，保證了10KV各設(shè)備和線路的熱穩(wěn)定，同反時(shí)限過流相比，動(dòng)作時(shí)間準(zhǔn)確、誤差小、容易整定、選擇性好。多次動(dòng)作，未出現(xiàn)誤動(dòng)情況，保證了供電的可靠性。

參考文獻(xiàn)

1.《電力裝置的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50062-92 2.《城市電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則》能源電[1993]228號

3.工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊 中國航空工業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院等編第2版