10KV繼電保護整定計算

1、繼電保護整定計算10KV母線短路電抗已知10母線短路參數(shù)：最大運行方式時，短路容量為Sd3）（max） =157MVA，短路電流為I(3)d . 1 (max)(3)Sd.1(max)3 U e 3 10157=9.0647KA，最小運行方式時，短路容量為(3)Sd .1(mi n)Sd.1(mi n)= 134MVA，短路 電流為 I d31(min)-V3 Ue 如 10134= 7.7367KA ，則I d21(min)=0.866I d31(min) = 0.866 7.7367 = 7KA。取全系統(tǒng)的基準功率為Sj =100MVA，10KV基準電壓U j, =10.5KV，基準電流為

2、 I j.1Sj3 Uj.1:5.4986KA ； 380V 的基準電壓 U j2 =0.4KV，基準電3 10.5流是I j.2Sj3 Uj2100.3 0.4= 144.3418KA、1600KVA動力變壓器的整定計算（1#變壓器，2#變壓器）已知動力變壓器量Se =1.6MVA，1004KV，高壓側(cè)額定電流e.He. LSe.3 Ue.HF°0 = 92.38A，低壓側(cè)額定電流3 10Se3 Ue.L1600、3 0.4二 2309.47A，變壓器短路電壓百分比 Vs% =4.5%，電流CT變比nl =1505 =30，低壓零序電流CT變比n。變壓器高壓側(cè)首端最小運行方式下兩相

3、斷路電流為I d22（min） = 6.38KA1、最小運行方式下低壓側(cè)兩相短路時流過高壓的短路電流折算到高壓側(cè)I d23（min） =1300A2、最大運行方式下低壓側(cè)三相短路時流過高壓的短路電流折算到高壓側(cè)ld33（max）1500A3、高壓側(cè)電流速斷保護電流速斷保護按躲過系統(tǒng)最大運行方式下變壓器低壓側(cè)三相短路時，流過高壓側(cè)的短路電流來整定，保護動作電流I （3）'Idzj =KkKjx d.3（max）=1.3x1 X1500 = 65A 對應值 75Am30保護一次動作電流| dz = I dz j R = 65 漢 30 =1.95KA心1電流速斷保護的靈敏系數(shù)按系統(tǒng)最小運行

4、方式下，保護裝置安裝處兩相短路電流 校驗Kim I d2)(min)dz6.381.95= 3.27 2電流速斷保護動作時限取0秒。本例取0S4、高壓側(cè)過電流保護若考慮定時限，過電流保護按躲過可能出現(xiàn)的最大過負荷電流來整定，保護動作電流I dz.j= KkKjxK gh I e. HKhE= 1.2 13 92.380.85 30= 13.04A對應值13A式中：&為返回系數(shù)，微機保護過量元件的返回系數(shù)可由軟件設(shè)定，被設(shè)定為 0.85。保護動作一次電流Idz "dz.j 嚴=13.04 攀=391"Kjx1過電流保護的靈敏系數(shù)按系統(tǒng)最小運行方式下， 低壓側(cè)兩相短路時

5、流過高壓 側(cè)的短路電流進行校驗(2)'I d.3(min)Klm =I dz1300391.2= 3.22 1.5過電流保護動作時限取0.5秒（與下級保護動作時限相配合，考慮車間變壓器一般為末端負荷，故取0.5秒）。本例取0.5S若考慮反時限，過電流定值一般按變壓器正常過載能力考慮，保護動作電流:K gh I e.HIdz.j 二 KkKjx KhE保護動作一次電流:心“芒®2牛1565A校驗靈敏度系數(shù):1300156.5=8.3，1.5反時限時間常數(shù)整定：按超過變壓器正常過載能力1.1倍過電流時，變壓器(2)'1 d .3(mi n) Klm 二 |1 dz,2 i

6、 1-292-35.22A0.85 漢 30nono"djdz2可運行600秒考慮，則:2 2 2-1.05 = 600 (1.1 -1.05 ) = 64.5S5、高壓側(cè)不平衡電流保護根據(jù)本公司微機保護“不平衡電流保護”功能軟件的算法，一般我們推薦保護定值為（0.60.8 ） Ie,為防止變壓器空投時由于三相合閘不同期而引起誤動，推薦延時不小于0.2S。對本側(cè)，計算如下：dz. j0.8Inl0.8 92.3830=2.47 A對應值2.47A保護一次動作電流:Idz = Idz j 丄=2.46XL = 73.9A心1根據(jù)實際運行所得經(jīng)驗建議延時取 2S。本例取2S&低壓

7、側(cè)零序過流保護可利用高壓側(cè)過電流保護兼作低壓側(cè)單相接地保護，如果校驗靈敏度不滿足 要求，則應設(shè)低壓側(cè)零序過電流保護，計算如下：按以下兩個原則計算，比較后取較大值：a、躲過正常運行時中性線上最大不平衡電流；, Kk x0.25IeL1.2 沢0.25減 2309.47 692.84Idz.jn°n°n°對應值Idz.j=3=4空空0保護的靈敏系數(shù)按最小運行方式下，低壓側(cè)母線或母干線末端單相接地時, 流過高壓側(cè)的短路電流來校驗：Klm 2b、與下線支線零序電流保護定值相配合：I dz.O=K Ph K o.fzdz. o.xt式中K ph 配合系數(shù)，取1.11.2 ；

8、K o.fz 零序電流分支系數(shù)，其值等于出線零序電流保護后備段保護范圍末端發(fā)生接地短路時，流過本保護的零序電流與流過 零序電流保護的零序電流之比，選用 K,z值為最大的運行 方式，作為計算運行方式；I dz.o.xt 出線零序電流保護后備段的動作電流。低壓側(cè)單相接地保護動作時限取 0.5秒。7、過負荷保護過負荷保護的動作電流，按躲過額定電流整定，即：1 dz. jKkni1.0592.38X：0.8530= 3.8A對應值3.8A過負荷延時取5.0s。本例取5S二、900KW風機的整定計算已知電機容量P = 900KW，額定電壓Ue =10KV，功率因數(shù)cos=0.89，額定電流IP.3 Ue

9、 CoS ：58.39A，CT變比 n3 10 0.89啟動電流lq二Kqdle =7 58.39 = 408.73A，啟動時間為tqd，啟動電流倍數(shù)Kqd =71、根據(jù)本公司電動機微機保護的原理，在所有的整定值計算之前需先計算 ls I s :裝置的設(shè)定電流（電動機實際運行電流反應到CT二次側(cè)的值）:, I e 58.39_ _ _ .Is e2.92A山 202、電流速斷保護（正序速斷）按躲過電動機起動電流來整定：K qd eIKqdz.jkni式中Kk可靠系數(shù);Kqd 電動機啟動倍數(shù)，本電機為 7。由于本公司微機保護的速斷定值可將起動時間內(nèi)和起動時間后分別整定，故需計算兩個速斷定值：7

10、工 58 39a、起動時間內(nèi)，Kk推薦取1.8，貝U Idzj =1.8 =36.79Aj 20對應值5.3A 速斷延時0秒。本例取OSb、起動時間后：由于起動時間后電動機運行電流降為額定電流， 、對非自起動電機，為防止起動時間之后電動機仍運行在起動電流水平上，Kk推薦取0.8，則：鮎=0.8 7 58.39 .16.35Aj 20 、對需自起動電機，起動時間后的電流速斷定值建議使用下式：Kk推薦取 1.3，7 58.39A則：ldzj -1.326.57A20起動后對應值2.4A，速斷延時1.2倍的實際起動時間秒。3、負序過流保護根據(jù)本公司微機保護軟件程序中負序電流的算法，推薦使用下式： l

11、e卄1 dz.j K k，Kk 取 0.8則：ldzj =0.8=2.4A 對應值 2.4Aj 20為防止合閘不同期引起的 負序電流，推薦延時不小于0.5秒。本例取0.6秒。4、接地保護當接地電流大于10A時，才需設(shè)單相接地保護，公式為：丨 dz = K k 4 c式中：Kk :可靠系數(shù)，若取不帶時限的接地保護，Kk取45,若帶0.5秒延時，Kk取1.52。* :該回路的電容電流對本例，擬取帶延時的接地保護，延時 0.5秒，ldz =2 10 = 20A注意：Idz =20A為一次零序電流，但保護裝置要求輸入的定值是二次側(cè)定值，故應將20A換算成二次電流。由于零序CT變比不明，故需用戶實際整定

12、時,本例取0.5S。按計算的一次電流實測二次零序電流，將測得的值輸入保護裝置。 接地保護，本例I dz =1.1倍實測值5、低電壓保護低電壓保護的整定條件有以下幾條: 按保證電動機自起動的條件整定，即dzUminKk KsU min保證電動機自起動時，母線的允許最低電壓一般為（0.550.65 ） UeKk-可靠系數(shù)，取1.2Kf-返回系數(shù)，取0.9 按切除不允許自起動的條件整定，一般?。?.60.7） Ue以上兩種整定值均取0.5秒的延時，以躲過速斷保護動作及電壓回路斷線引 起的誤動作。 根據(jù)保安條件，在電壓長時間消失后不允許自起動的電動機。電壓保護動值一般取（0.250.4） Ue，失壓保

13、護時限取610秒。 具有備用設(shè)備而斷開的電動機，失壓保護整定為（0.250.4） Ue,動作時限取0.5秒。用戶根據(jù)實際電動機的用途（自起動與否）自行選擇整定條件。低電壓保護，本例Udz =70V本例取0.5S6堵轉(zhuǎn)保護堵轉(zhuǎn)電流按躲過電動機最大過負荷電流整定，推薦使用下式:Idz.j 二 Kk -nl式中：Kk :可靠系數(shù)，取2.5。則：Idzj =2.5 5839 =7.3A 對應值 7.3Aj 20堵轉(zhuǎn)延時推薦使用1秒。本例取1S7、過負荷（過熱）保護本公司微機保護的過負荷判據(jù)為：KiK2-1.052式中t保護動作時間（s）1 發(fā)熱時間常數(shù)Il電動機運行電流的正序分量（A） 12電動機運行

14、電流的負序分量（A）I s 裝置的設(shè)定電流（電動機實際運行額定電流反應到 CT二次側(cè)的值）Ki 正序電流發(fā)熱系數(shù)，啟動時間內(nèi)可在01范圍內(nèi)整定，級差0.01 , 啟動時間過后自動變?yōu)?K2負序電流發(fā)熱系數(shù)，可在 010的范圍內(nèi)整定，若無特殊說明， 出廠時整定為1。對采用本公司微機保護的電動機，過負荷保護需整定的參數(shù)有以下幾個：發(fā)熱時間常數(shù)T 1：發(fā)熱時間常數(shù)T 1應由電動機制造廠提供，否則可有下列方法估算：a、t =（ n2 1.052） t其中t為過負荷電流為n倍時的允許運行時間b、據(jù)電動機運行規(guī)程估算：冷態(tài)起動：t = 2 (0.5n2 1.052) Tqd熱態(tài)起動：t =(n2 1.05

15、2) Tqd式中：Tqd為電動機起動時間。如以上參數(shù)都未知的情況下可先設(shè) t = 99。 返回時間t :電動機過負荷時，熱繼電器啟動，未到跳閘時間電動機過負荷消失，此時熱繼電器返回時間為t，一般t整定為10s。 熱報警系數(shù)9 alarm :電動機過負荷時，熱告警發(fā)信號時間與過熱跳閘時 間的比值為熱報警系數(shù)9 alarm，一般9 alarm整定為0.50.7。 K1的整定：由于起動時間內(nèi)電動機起動電流較大，為防止起動過程中電動機過負荷保護動作，一般K1整定為0.2。 K2的整定：由于一般情況下電動機負序阻抗與正序阻抗之比為1,故一般情況下設(shè)為1。用戶也可根據(jù)具體實例正序阻抗之比來整定。8、起動時

16、間按電動機起動時間乘1.2可靠系數(shù)整定：tdz =1-2 tqd三、355KW風機的整定計算已知電機容量P = 355KW，額定電壓Ue =10KV，功率因數(shù)cos=0.89，額定電流IP3 Ue COS ；：23.03A，CT變比 n3 10 0.89，啟動電流lq 二 Kqdle =7 23.03 =161.21A，啟動時間為 tqd，啟動電流倍數(shù) Kqd =7。1、根據(jù)本公司電動機微機保護的原理，在所有的整定值計算之前需先計算Is I s :裝置的設(shè)定電流（電動機實際運行電流反應到CT二次側(cè)的值）:le 23.03_ 10= 2.3AIK qd ' I eIdz.j 二 Kk3、

17、電流速斷保護（正序速斷）按躲過電動機起動電流來整定:式中Kk可靠系數(shù)；Kqd 電動機啟動倍數(shù)，本電機為 7由于本公司微機保護的速斷定值可將起動時間內(nèi)和起動時間后分別整定，故需計算兩個速斷定值：a、起動時間內(nèi)，Kk推薦取1.8，則Idzj = 1.8 7 23.03二29Aj 10對應值2.8A 速斷延時0秒。本例取0Sb、起動時間后：由于起動時間后電動機運行電流降為額定電流，、對非自起動電機，為防止起動時間之后電動機仍運行在起動電流水平上，Kk推薦取0.8，則：Idzj. =0.8723.03 = 12.9Aj 10、對需自起動電機，起動時間后的電流速斷定值建議使用下式：Kk推薦取 1.3，則

18、：7 匯 23 03j13 1°. =21A起動后對應值1.3A，速斷延時1.2倍的實際起動時間秒。3、負序過流保護根據(jù)本公司微機保護軟件程序中負序電流的算法，推薦使用下式：Idz.j 二 Kk 上 ，Kk取 0.823 03則：Idzj. =0.8 仝竺二僥人 對應值1.25A10為防止合閘不同期引起的 負序電流，推薦延時不小于0.5秒。本例取0.6秒。4、接地保護當接地電流大于10A時，才需設(shè)單相接地保護，公式為：1 dz = K k J c式中：Kk :可靠系數(shù)，若取不帶時限的接地保護，Kk取45,若帶0.5秒延時，Kk取1.52。* :該回路的電容電流對本例，擬取帶延時的接地

19、保護，延時0.5秒，G =2 10 = 20A注意：Idz =20 A為一次零序電流，但保護裝置要求輸入的定值是二次側(cè)定 值，故應將20A換算成二次電流。由于零序CT變比不明，故需用戶實際整定時， 按計算的一次電流實測二次零序電流，將測得的值輸入保護裝置。接地保護，本例Idz =1.1倍實測值本例取0.5S。5、低電壓保護低電壓保護的整定條件有以下幾條： 按保證電動機自起動的條件整定，即Udz 山匚Kk KsU min - 保證電動機自起動時，母線的允許最低電壓一般為（0.550.65 ） UeKk-可靠系數(shù)，取1.2Kf-返回系數(shù)，取0.9 按切除不允許自起動的條件整定，一般取（0.60.7

20、） Ue以上兩種整定值均取0.5秒的延時，以躲過速斷保護動作及電壓回路斷線引 起的誤動作。 根據(jù)保安條件，在電壓長時間消失后不允許自起動的電動機。電壓保護動值般?。?.250.4） Ue，失壓保護時限取610秒 具有備用設(shè)備而斷開的電動機，失壓保護整定為 （0.250.4） Ue,動作時限取0.5秒。用戶根據(jù)實際電動機的用途（自起動與否）自行選擇整定條件。低電壓保護，本例Udz =70V 本例取0.5S&堵轉(zhuǎn)保護堵轉(zhuǎn)電流按躲過電動機最大過負荷電流整定，推薦使用下式：I dz.j = Kk 式中：Kk :可靠系數(shù)，取2.5。23 03則：Idzj =2.5= 5.76A 對應值 3.85

21、Aj 10堵轉(zhuǎn)延時推薦使用1秒。本例取1S7、過負荷（過熱）保護本公司微機保護的過負荷判據(jù)為：式中t保護動作時間（s）1發(fā)熱時間常數(shù)I1電動機運行電流的正序分量（A） 12電動機運行電流的負序分量（A）I s 裝置的設(shè)定電流（電動機實際運行額定電流反應到 CT二次側(cè)的值）K1 正序電流發(fā)熱系數(shù)，啟動時間內(nèi)可在01范圍內(nèi)整定，級差0.01， 啟動時間過后自動變?yōu)?K2負序電流發(fā)熱系數(shù)，可在 010的范圍內(nèi)整定，若無特殊說明，出廠時整定為1對采用本公司微機保護的電動機，過負荷保護需整定的參數(shù)有以下幾個： 發(fā)熱時間常數(shù)T 1：發(fā)熱時間常數(shù)T 1應由電動機制造廠提供，否則可有下列方法估算：a、t =（

22、 n2 1.052） t 其中t為過負荷電流為n倍時的允許運行時間b、據(jù)電動機運行規(guī)程估算:冷態(tài)起動：T = 2 (0.5n2 1.052) Tqd熱態(tài)起動：t =(n2 1.052) Tqd式中：Tqd為電動機起動時間。如以上參數(shù)都未知的情況下可先設(shè) t = 99。 返回時間t :電動機過負荷時，熱繼電器啟動，未到跳閘時間電動機過 負荷消失，此時熱繼電器返回時間為 t，一般t整定為10s。 熱報警系數(shù)9 alarm :電動機過負荷時，熱告警發(fā)信號時間與過熱跳閘時 間的比值為熱報警系數(shù)9 alarm，一般9 alarm整定為0.50.7。 K1的整定：由于起動時間內(nèi)電動機起動電流較大，為防止起

23、動過程中 電動機過負荷保護動作，一般K1整定為0.2。 K2的整定：由于一般情況下電動機負序阻抗與正序阻抗之比為1,故一般情況下設(shè)為1。用戶也可根據(jù)具體實例正序阻抗之比來整定。8、起動時間按電動機起動時間乘1.2可靠系數(shù)整定：tdz -1.2 tqd四、進線保護的整定計算已知CT變比n,= 600.： =1201、限時電流速斷保護1）、保護動作電流進線限限時電流速斷保護：a、按躲過相鄰元件末端短路時的最大三相短路時的電流整定，則保護裝置動作電流:dz. jI (3)'1 d 3. maxn,=1.2 11500120= 15A式中：ld?max為系統(tǒng)最大運行方式下1600KVA動力變壓

24、器低壓側(cè)三相短路時，流 過高壓側(cè)的短路電流。b、與相鄰元件的電流速斷保護的動作電流相配合：與變壓器的配合：IB dz1950.bzrKph n,“1 I?。皿注其中：Kph為配合系數(shù)，取1.1 ;I B.dz為變壓器電流速斷保護定值。根據(jù)靈敏度要求取：ldz.j =16.25A 對應值16A 保護一次動作電流I dz = I dz. j 漢 口| = 16.25 漢 120 = 1.95KA定時限電流速斷保護的靈敏系數(shù)按系統(tǒng)最小運行方式下，本線路末端兩相短路電流校驗:KimI d?（min）Idz柘"59 2靈敏度滿足要求。限時電流速斷保護動作延時建議取 0.5s。本例取0.5S 2

25、、過電流保護過電流保護按躲過線路的過負荷電流整定:Kk I gh1.2I ghX = X I dz j.j Kh nl 0.85 120對應值26A其中：I gh為電動機起動時的線路過負荷電流保護的一次動作電流dz =丨 dz.j nl線路過電流保護的靈敏系數(shù)按系統(tǒng)最小運行方式下， 本線路末端兩相短路電流校驗:KimIdzIdz過電壓保護動作時限與本線路相鄰元件相關(guān)保護動作時限相配合。本例取1S五、發(fā)電機的整定計算已知發(fā)電機額定容量 P -3.75MW，額定電流I e二206A，額定電壓Ue -10.5KV，功率因數(shù) cos =0.8，CT 變比 n30060，PT變比ny=1%i=100,

26、Xd'發(fā)電機暫態(tài)電抗16.22%, Xd發(fā)電機同步電抗175%（一）、發(fā)電機差動保護整定計算1、突變量啟動電流該定值為一定時間內(nèi)電流變化與時間的比值，一般取0.70.9,建議取0.8 2、比率制動的差動保護定值計算（最小動作電流）保護采用比率制動特性，保護動作電流只需按躲過最大負荷條件下差回路的不平衡電流，運行中的設(shè)備可由實測決定，但不能小于繼電器的固有動作電流，規(guī)程規(guī)定具有比率制動的發(fā)電機差動保護.(0.10.3)leI zd般取0.2 :Izd(0.10.3)le°=0.69Ani60對應值0.7A3、比率制動拐點的整定因為在負荷電流下，CT誤差很小，不平衡電流也很小，因

27、此即使無制動電流也不會誤動，則拐點應取1.0 土，考慮一定的可靠性取0.8上。niIdz600.8 I e 0.8 206 = 2.75A 對應值 2.75Ani4、比率制動系數(shù)比率系數(shù)選擇得當是防止外部短路誤動作的保證，根據(jù)定義Kzd二也1，（根I zd據(jù)經(jīng)驗一般取0.5 ）。本例取0.55、CT斷線負荷電流該整定的意義是當保護電流大于正常運行時的最大負荷電流（一般取1.2）時認為是短路電流，此時保護裝置不再判斷 CT斷線，而根據(jù)差動保護電流定值 直接動作于跳閘。.1.2Ie 1.2父206 ,m I dz.j -4.12A 對應值 4.12Am60（二八發(fā)電機后備保護整定計算1、復合電壓閉

28、鎖過電流保護1)、保護動作電流Idz =上1。二120 =4.58A 對應值4.85AKh nl 0.9 x 60式中 le.f發(fā)電機額定電流；K k可靠系數(shù)，米用1.2 ；Kh返回系數(shù)，米用0.9 o2) 、負序電壓按躲過正常運行時的不平衡電壓整定Udz.2 =0.06Ue =0.06 10.5 = 6.3V 對應值 7V其中U e 發(fā)電機額定線電壓3) 、低電壓元件對于汽輪發(fā)電機，按躲過電動機自起動或發(fā)電機失磁而出現(xiàn)非同步運行方式 時的最低電壓定值。通?？扇dz =(0.5 0.6)u e =(0.5 0.6) 100=(5060)V 對應值 60V復合電壓過電流保護動作延時建議取0.5

29、s。本例取2S2、失磁保護1、阻抗元件整定：本公司保護為異步邊界阻抗判據(jù)，采用下式：1 2110.5260 一 0XaXd' (Ue/Se) g / n y) =-j0.16221.432 902 23.75100Xb-jKk Xd （U：/Se） （n、I ny） -j1.2 1.75戲=37.04-90°3.75100式中Se 發(fā)電機額定容量 3.75MVAUe 發(fā)電機額定電壓10.5KV;ni發(fā)電機CT變比60;ny 發(fā)電機PT變比100;Kk 可靠系數(shù)，取1.2 ;Xd'發(fā)電機暫態(tài)電抗16.22%;Xd 發(fā)電機同步電抗175%延時一般取0.51s用以躲開系統(tǒng)振

30、蕩誤動。推薦延長 1S2、閉鎖元件動作值a、 低電壓元件整定：Udz =（0.70.8）今=0.8 !0500=84Vny100建議取0.8 ；b、負序電壓元件整定值：Udz.2 =（0.050.06）丄=0.06 10500 = 6.3Vny100建議取0.06。3、過負荷保護對稱過負荷按發(fā)電機長期允許的負荷電流條件下能可靠返回的條件來整定:Idz =Kk le J.05 206 *01A對應值 4.24AKh nl0.960式中I e發(fā)電機額定電流；Kk可靠系數(shù)，采用1.05 ；K h返回系數(shù)，采用0.90。動作時限：應與發(fā)電機過電流保護動作時限大（12） t。4、負序過流保護（兩段式保護

31、）1）、過負荷部分動作于信號，按躲過發(fā)電機長期允許的負序電流值和躲過最大負荷下負序電流濾過器的不平衡電流整定：口2二0*二竺 206 =0.69A 對應值0.7Anl60按延時510s發(fā)信號；本例取1S2）、過電流部分按轉(zhuǎn)子發(fā)熱條件，采用定時限特性的負序電流保護，其負序電流保護的動作 值為:1 dz.20.51ni0.5 20660= 1.72A延時取1s。負序電流動作值與延時時間應與發(fā)電機短時間允許的負序電流特性配合。5、零序電流保護按規(guī)程規(guī)定，50MW以下發(fā)電機組允許的接地電流值為 4A根據(jù)零序CT給 的參數(shù)，將4A換算成二次值，乘以1.1倍可靠系數(shù)即可。&過電壓保護保護動作電壓整定值：Udz =1.3 Ue =130V 對應值130V保護動作延時一般取0.5s。7、低電壓保護保護動作電壓整定值：U