繼電保護的整定范文

導語：如何才能寫好一篇繼電保護的整定，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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Abstract:The short circuit impedance of 35kV high-capacity transformers is relatively small, resulting in over-current protection 35kV and 35kV lines 10 kV side of transformer backup protection could not coordinate with each other, through the example of substation protection setting calculations, the problems are analyzed by the definite value cases of transformer relay protection calculation. The methods of add 10 kV side of the outlet sections with a sensitivity of back-up to 35kV transformer are proposed which could solve the problems of non-coordination and could improve reliability.

關鍵詞:大容量變壓器;繼電保護;后備保護;整定;配合

Key words:high capacity transformer; relay protection; back up protection; coordination

中圖分類號:TM77 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)03-0063-01

0引言

針對35kV大容量變壓器的相關繼電保護整定計算進行分析,并提出在35kV變壓器10kV側增加一段后備保護的方法,可實現10kV母線或10kV線路故障時動作的選擇性,提高了用戶變電站的供電可靠性。

1保護的整定計算

計算以一條110kV變電站的35kV線路所連接變電站的20MVA變壓器為例。已知35kV線路長度為4km,35kV變壓器型號為SFZ11-20MVA,阻抗電壓為8%,變35kV系統母線阻抗為0.28/0.36。按照DL/T584-2007《110kV電網繼電保護裝置運行整定規程》(以下簡稱《整定規程》),延時電流速斷定值應對本線路末端故障有足夠的靈敏度,DZ≤10min/KLM;KLM為靈敏系數,KLM≥1.5;IDmin為本線路末端兩相短路最小電流。

為保證選擇性,35kV線路延時電流速斷保護應躲過35kV變電站10kV母線短路,即應滿足,IDmax為35kV變電站10kV母線短路時流過35kV線路三相短路最大電流;對于35kV中、小容量變壓器其35kV供電線路延時電流速斷保護定值一般能同時滿足要求,這樣的定值既可對全線路故障有足夠靈敏度,又能可靠躲過對側10kV母線故障。變35kV母線兩相短路最小電流為:IDmin=23(0.3165+600.12)=2702A;變10kV母線短路流過35kV線路的三相短路最大電流為:IDmax=(0.28+10.51620+0.375)=2012A;很顯然,同時滿足以上兩式的定值是不存在的。從以上計算不難看出,正是由于大容量變壓器的投入,使變壓器的阻抗值變小,35kV變電站10kV母線短路時流過35kV線路短路電流較大,是造成保護不配合的重要原因。因此,35kV主變后備保護按照GB/T14285-2006《繼電保護和安全自動裝置技術規程》第4.3.5.1條及《整定規程》第6.2.9條的規定,供電區35kV主變壓器后備保護整定計算的一般原則為:①高、低壓側均采用過電流保護:②過流保護定值按躲過最大負荷電流整定;③對用戶變電站一臺主變運行一臺備用(或單臺主變)的運行方式,高、低壓側過流保護均采用以較短時限跳低壓側分段,以較長時限跳變壓器兩側開關,跳兩側開關時間與35kV線路過流保護動作時間采用相同。根據以上原則,對35kV變主變高、低壓側后備保護整定如下:高壓側后備保護KKI=0.95×330=451A;低壓側后備保護:DZkPH.maxPHf中:kPH為配合系數,低壓側后備保護動作時限及跳閘開關與高壓側相同。

2 保護整定計算中存在的問題

保護整定計算中存在的問題。根據《整定規程》規定,35kV線路延時電流速斷保護必須保證靈敏度要求,即定值必須進行計算取值,這樣35kV線路延時電流速斷保護的保護范圍延伸至10kV母線。為保證電網故障時有選擇性地保護動作,根據《整定規程》4.3.4條規定,35kV線路延時電流速斷保護可按與10kV出線靈敏度段的電流保護進行配合,按10kV線路靈敏度段的保護時限為0.3s考慮,35kV線路限時電流速斷保護可按延長一個時限級差即0.6s考慮。此時,在35kV變電站10kV母線發生短路故障時,如發生短路,此時在變壓器后備保護動作前(1.1s跳10kV分段后恢復10kV另一段母線正常供電),35kV線路延時電流速斷保護(0.6s)可能已經先動作跳開35kV線路,在經過不少于1.0s延時重合閘動作后將再次重合于永久性故障而跳閘。同樣,所在母線10kV線路故障,10kV開關拒動時,同樣會發生上述越級跳閘現象。這種在35kV大容量變壓器系統中按常規的整定配合方法在故障時擴大了停電范圍(多停了一段10kV母線),而且可能使變壓器后備保護因時限較長在母線故障時沒有動作機會。

3 解決不配合問題的措施

為解決所出現的不配合問題,可以考慮在現有接線方式的情況下,探索新的整定配合方案,以滿足保護配合關系,提高供電的可靠性。(1)35kV線路限時電流速斷保護按保證線路末端故障靈敏度整定,并考慮和10kV線路有靈敏度段電流保護(0.3s)配合,保護時限按比10kV線路電流有靈敏度段保護長一個時限段(0.6s)整定,10kV線路有靈敏度段電流定值;ID Z.10≤103.55IDZ.35/KPH中:IDZ.10為10kV線路有靈敏度段保護電流定值;IDZ.35為35kV線路延時電流速斷保護電流定值;kPH為配合系數,kPH≥1.1。(2)考慮在35kV變壓器10kV側后備保護中增加一段過流保護,保護電流定值按10kV母線故障又不低于1.5倍的靈敏度整定,動作時限按與10kV線路有靈敏度段保護的一個時限整定。10kV母線短路流過主變低壓側開關的兩相短路最小電流為:ID.min=23(0.36+05.51020+0.375)=5570A,DZ(2)D.minLM5570I≤IK=1.5=3713A動作時限:與10kV線路有靈敏度段保護配合,0.6s跳10kV母線分段開關,0.9s跳主變10kV側開關。主變10kV側增加一段后備保護,當所在母線及其所連設備發生故障時或本段母線上10kV線路故障開關拒動時,后備保護0.6s跳開10kV母線分段開關切除故障點,同時35kV線路延時電流速斷保護動作后重合成功,恢復對10kV另一段母線供電。這樣可以很好地解決10kV母線及其連接設備故障及10kV線路故障開關拒動時的保護配合問題,保留原后備保護(電流定值較小),可對10kV線路末端故障起后備作用。

4結語

對于35kV大容量變壓器由于阻抗較小造成的保護不能相互配合問題,本文通過分析計算,提出了采用35kV主變壓器10kV側增加一段后備保護的方法,可有效解決10kV母線及其連接設備故障和10kV線路故障開關拒動時的保護配合問題,防止出現越級跳閘擴大事故停電范圍,保留原后備保護,可對10kV線路末端故障起到很好的后備作用,保護方案做到了較好配合,提高了供電可靠性。

參考文獻:

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關鍵詞：高壓配電；繼電保護；整定工作；電力基礎設施；供電需求；配電安全性 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM726 文章編號：1009-2374（2016）29-0110-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.29.049

目前，高壓線路鋪設范圍廣、數量多，由于自身具有一定的危險性，因此在配電中加強保護至關重要。繼電保護及其整定是配電過程中的重要保護措施，可以減少發生故障的幾率，保證供電的可靠性。在整個系統中，變壓器是核心，為了保證供電的平穩，可以根據變壓器自身各方面的屬性，考慮工作性能高的繼電保護裝置進行安裝。

1 繼電器保護裝置概述

在系統運行的過程中，可以根據常見故障的類型和電壓的高低等情況，進行繼電保護裝置的安裝。通常情況下，不同容量的電力變壓器所需要進行的保護措施存在差異，需要根據不同的容量進行對保護形式的選擇，通常過電流、過負荷、速斷等保護形式，需要從實際情況出發。

實際操作中，繼電器保護裝置需要達到一定的技術要求，滿足系統運行的需要。它具有一系列明顯的應用優勢，在過電流保護形式中，接線方式比較多樣，需要科學確定。例如三相三繼電器接線、兩相兩繼電器接線，在安裝中形狀一般呈現不完整性；相對而言，兩相單繼電器式接線，靈敏度、可靠性相對較高，運行效率較高。

2 繼電保護以及整定計算

在配電的過程中，為了保證系統運行的可靠，需要按照一定的技術標準進行繼電保護裝置的安裝，裝置類型比較多樣，需要進行各種方式的分析，提高不同保護形式的科學性。

2.1 瓦斯保護

瓦斯在煤礦等礦產行業比較常見，是一種氣體。瓦斯保護，簡單而言，就是氣體保護，主要應用于變壓器匝間短路和相間短路等情況，可以解決油箱內部的問題。該保護形式具有多方面優勢，可以減少油箱內部故障問題，反應比較敏捷，比較簡單易行，提高了解決問題的能力。但是也存在一定的局限性，能夠快速解決油箱內部的問題，但是對外部故障起不到保護的作用，相對而言，解決問題不夠全面，因此在解決問題的過程中要實現和其他保護措施的結合使用，才能達到理想的保護效果。

2.2 過電流保護

在過電流保護的過程中，要采用設時限的方式，與瓦斯保護的針對對象不同，這種方式主要針對外部故障，主要是通過觀測外部故障引起的繞組電流數值進行判定，然后進行問題的解決。在瓦斯保護等形式應用之后，沒有達到理想的效果時可以采用此種方法作為后備保護，效果相對較好。過電流保護裝置指的是在系統啟動之后，實際電流避過了設置中設定的額定電流起到了保護作用的一種裝置，通常情況下要根據實際的配電情況和地區的用電情況進行接線方式的選擇，可以通過一定的公式進行過電流的計算，其中涉及到可靠系數、互感器的變流比。變壓器的實際工作電流、額定電流等，在計算之前，要進行相應值的測量和計算，保證數值的科學性。這個過程中，需要進行過電流保護裝置性能的測定，注意相應的事項，從而達到理想的應用效果。第一，動作時限。在安裝過程中，需要根據階梯式的時限配合原則進行時限限定，并且還要滿足電力系統的實際技術要求。配電廠設定時限過電流保護裝置整定時間一般為2秒，其他非電力工廠時間相對較少。根據相應的計算，可以得出最終的時限設定在1.5秒相對比較合適；第二，進行靈敏度測驗。這個過程中，需要采用專業的方法進行測驗，可以在變壓器二次側母線最小運行方式的情況下，進行兩相短路電流數值的觀測，做好數據的記錄和分析，從而分析靈敏度是否達到了技術要求。在實際操作中，在上述的情況中，如果發生短路，相關的電壓變比會發生一定的改變。

2.3 電流速斷保護

這個保護方式與過電流保護有一定的相似性，但是也存在差異。在系統啟動時，電流要根據規避裝置二次最大運行方式下的三相短路來進行整定。其中涉及到的變量有可靠系數，一般情況下，在1.3～1.5之間比較適宜；另一個數值是三相短路中的電流。而且也需要進行靈敏度的校驗，需要對反應程度做一個科學的評定，從而保證能夠在出現故障的情況下及時進行反饋和處理。這個過程中，如果經過檢測，靈敏度不符合技術要求，不能投入使用，可以采用其他保護方式進行替代。

2.4 差動保護

差動保護，在運行的過程中，對裝置中出現的電流差會進行充分的反映，根據差值采取一定的措施進行動作的保護裝置。這個過程中需要構建環路，采用變壓器兩邊的互感器進行直接串聯，在此基礎上需要將繼電保護裝置安裝在環路中，可以采用并聯的形式，從而對環路中通過的電路進行控制，具體的數值要與互感器中兩次通過電流數值之差相對等，保證電流的平衡。另外，如果采用的接線方式、采用的互感器變流比相對科學的情況下，互感器中兩次通過的電流基本沒有差異，此時環路中通過的電流數值為0，保護裝置不工作。通過分析可以發現，該保護措施存在一定的局限性，當存在差值，可以起到保護的效果；當沒有差值，保護裝置不工作，故障得不到迅速恢復。再者，需要明確差動保護的范圍和對象。在系統運行的過程中，差動保護主要保護互感器之間內的區域，可以進行繞組內部和引出線方面故障的處理。

在差動保護的應用中，需要明確相應的注意事項，進行不平衡電流的防治。第一，要進行原因的分析。在進行接線的時候，變壓器兩側繞組接線方式存在差異，從而導致出現了不平衡電流。在實際運行中，兩側電流存在一定的相位差，即使保持同樣的接線方式，也達不到理想的防治效果，數值達不到等同。繼電器兩側的接線方式存在不同，因此在實際安裝的時候，可以做一定的調整，將變壓器兩側的線路接線方式進行交換，可以有效地達到消除的效果。第二，勵磁涌流產生的不平衡電流。該勵磁電流直流經變壓器電源的一側，因此在差動回路中得不到平衡。一般而言，系統正常運行，通過的電流數值相對較小，占額定電流的比例也在一定的范圍之內，而且即使外部出現故障，該數值將會更小，產生的影響也相對較低。但是故障恢復，電壓變高，該電流會突然增大，對系統的影響逐漸增加。勵磁電流與系統運行中很多因素有關，例如變壓器容量的大小、回路的阻抗等，需要認真進行原因的分析，然后進行有針對性的防治。第三，互感器的變比不合理。在實際操作中，經過經驗的積累，互感器的變比相對比較固定。但是在實際操作中，互感器的變比計算值和標準的參考值不可能保持完全一致，因此會產生兩側電流不平衡的現象，如果變壓器外部發生故障，該數值還會不斷增加，影響擴大。在這樣的情況下，可以采用專業的裝置進行電流的平衡，可以在系統中采用差動繼電器的平衡線圈，應用比較合適的形式，從而實現電流的平衡，達到理想的防治效果。第四，互感器自身屬性的影響。在裝置安裝的過程中，變壓器兩側的互感器的屬性可能存在一定的差異，例如型號、特性等，從而導致了不平衡電流的產生。通過各種不平衡電流原因的分析，可以進行分類，勵磁電流可以通過設置變流器的方式進行消除，后三種電流可以通過控制外部短路故障，進行不平衡電流的消除。

3 差動保護整定計算方法

3.1 二次測回路電流計算

在計算的過程中，首先需要測量和了解變壓器兩側的額定電流、變流比等。因此，在計算中，要先深入實地進行調查，測量不同電壓之下各種變量的數值，先進行變流比的計算，然后進行最終數值的計算，可以進行對比，進行計算方式的優化。通過計算的數值，需要對系統裝置進行調整，保證繼電保護裝置發揮良好的效果，保證系統的安全平穩運行。

3.2 啟動電流的計算

在該計算中，進行條件的假定。例如，現在需要計算35kV側的啟動電流，要確定兩個方面的問題：第一，避開最大勵磁電流的情況。這個過程中，需要可靠系數和額定電流相乘，得出的數值就是避開最大勵磁電流的條件；第二，錯開外部故障的最大不平衡電流條件，可以通過以下公式進行計算。公式如下：

式中涉及到多個變量，例如可靠系數。

式中：Kk表示可靠系數，一般情況下，1.3比較適宜；Ktx表示電流互感器的同型系數，根據互感器型號的不同，進行Ktx的取值；當型號不同時，取值為1，當型號相同，取值為0.5；f指的是互感器中存在的最大誤差值；剩余的兩個變量是指改變分接頭產生的誤差、繼電器整定匝數與計算匝數不相等引起的誤差。這些數值確定之后，可以根據公式進行數值的計算。

這些數值計算之后，需要根據計算情況進行線圈匝數的科學確定，做好靈敏度的檢驗，從而保證系統的正常運行。

4 結語

社會在發展，技術在進步，利用技術和保護裝置進行配電系統的改進，實用性強，應用價值高。在繼電器保護及其整定中，要做好數值的計算，明確應用過程中的注意事項，清楚不同保護方式的應用特點，從而提高保護裝置的使用效果，保證配電的質量。

參考文獻

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[4] 王勝利，石靜，常喜強，等.繼電保護整定計算及運行管理省地一體化數據平臺的研究與開發[J].四川電力技術，2011，34（3）.

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【關鍵詞】 電氣設計 繼電保護器 整定方法

隨著科學技術發展步伐的加塊，使電氣控制系統自動化水平得到了快速的發展，對保護電氣設備的具有顯著作用。在電氣控制系統組成設備中，關鍵性的設備為繼電保護器，同時它也是主要的安全控件，利用判斷故障情況、系統異常現狀，實行對應的延時跳閘操作、警報提示，確保電氣設備運行的安全穩定，在電氣領域中得到了廣泛的應用。

一、繼電保護的作用分析

1、隔離作用。通過繼電器保護器對保護對象適施以監控，若是有異常、故障現象發生，就可及時發出提示信息，如：自動隔離、自動報警、自動跳閘等，以確保電氣系統運行的安全穩定，并可以發揮出高效的作用。特別是在提升電氣系統服務水平方面有著舉足輕重的效果。

2、保護作用。以隔離異常、故障為前提，需要保護電氣系統內設備的安全。在實際運行時，可以實時監測電氣系統運行狀態，同時在出現異?；蛘吖收系臅r候，發出對應的警報，更進一步的推動電氣系統高效安全的運行。

二、整定方法

1、過壓整定方法。實行過壓繼電器整定中，應先開展初次通電的試驗，在試驗中斷開高速開關，把繼電保護器為前提條件，對整定電路局域針對性的實施，然后，開始降壓試驗，仔細關注壓降、壓升的情況，查看是否出現了異?，F象。若是出現異常現象，則立即采用有效處理措施，高速開關不可隨意開合，需以壓降、壓升值位于正常值范圍內作為條件。若是高速開關處于閉合狀態時，則應再次整定過壓繼電器。在整定時，需要嚴密觀察過電壓表和過壓繼電器動作的顯示狀況，并記錄下有關的數據信息，在完成全部操縱之后，開始調節過壓繼電器。

2、過流整定方法。過流繼電器電路主要構成的設備有整流器、單相低壓交流電源、電路開關、測試電流表、電流發生器、毫伏表，以保證電路運行時過流繼電器的安全，避免欠壓、過壓、過流受到影響。在運行過流繼電器時，需要做好提前準備的工作，將三相電流的流過數值進行設定，如果三相電流出現故障，則繼電保護設施不能正常工作，處于此種情況下，顯示屏將會顯示出電流的流過數值。如果將此狀態進行改變，可采用的方式有人工干預、延時設定；若電流出現改變，則可依靠繼電保護器來完成修改操作，使跳閘操作得到延時效果；若在電路運行時，電壓值較高，且并無下降趨勢，此時繼電保護設施將利用過壓保護的功能，來完成保護動作，并發出警報信號，例如：閃燈、警報音等；在繼電保護器出現設備故障的情況下，顯示屏幕上將會出現其電壓值，此時應采用延時設定、人工干預措施來解決這種問題；若在電路運行中，電壓值較低，且并無上升趨勢，則繼電保護器會啟動欠壓保護動作。在故障得以處理過后，及時關閉保護功能，使運行狀態恢復到正常水平。在對過流繼電器進行整定時，應在斷開高速開關的情況下，先開始通電試驗，其主要可以分成兩個部分，分別為升壓、降壓試驗，對電壓整定狀態進行仔細的查看，當電壓處于穩定狀態時，立即實行整定過流繼電器。在整定過程中，應對試驗中有關數據進行查看，觀察儀表運行情況，如電壓表、毫伏表、電流表等，并及時記錄下有關數據信心的變化狀況，完成分類整理并保存起來。上述工作均可起到加強系統的穩定，避免電力人員人身安全受到威脅，保證電力人員工作環境的安全性，使工作質量、效率均@得有效地提高。

3、欠磁整定方法。欠磁繼電器電路主要構成部分有單相調壓器、電流發生器、開關、電流表整流器；直流電壓表、毫伏表以及單相低壓交流單元。其主要的運行原理為：通過單相調壓器來調節電流發生器電壓，由于繼電保護中就有較強負載力的整定電流，其利用調壓器來完成輸出電壓。在實際整定時，其運行原理和整定過程，與上述的過流繼電器一樣。然而應當注意的是，此兩者之間具有一定的差異：（1）從保護動作的角度分析，過流繼電器、欠磁繼電器分別檢驗繼電器的吸合值和釋放值；（2）設備的額定電流、過載性能對過流繼電器整定值起到決定性作用，而設備最小勵磁電流對欠磁繼電器整定值起到了決定性作用。因此在實際整定時，需要關注此類問題。

結束語：總而言之，在電氣控制系統中，只有將整定繼電保護器的方法準確的掌握，同時根據繼電保護器類型的不同，選用具有針對性的措施，來完成整定工作，才可更進一步的為電氣控制系統運行的高效、安全提供保障，從而保證電氣設備運行的高效性、安全性。

參 考 文 獻

[1]李清.電氣控制系統中的繼電保護器整定方法探析[J].中國高新技術企業， 2016（1）：135-136.

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關鍵詞：低壓電網；用電設備；繼電保護；整定計算

中圖分類號：TM642+.2文獻標識碼： A 文章編號：

繼電保護的整定計算是電網電氣設備的一項重要技術基礎工作。繼電保護的配置非常復雜，不同用電設備的保護裝置也存在差異，有著不同的保護原理和整定計算。目前，低壓電網用電設備繼電保護的整定計算主要是對10 kV及以下低壓系統設備的繼電保護整定計算。10 kV及以下低壓系統用電設備關系著千家萬戶的用電，因此要靈活運用設備繼電保護整定計算原則，合理編制設備繼電保護整定方案，保證低壓電網安全、穩定供電，為千家萬戶提供優質服務。

1低壓電網用電設備繼電保護裝置

10 kV及以下低壓系統在單側電源線路中，一般配置兩段式或三段式的過電流保護。過電流保護裝置又分限時電流保護和不限時電流保護。如典型的用戶側變電站母線的一次接線，它配置一個用戶側進線開關和兩個用戶側出線開關，其保護裝置是用戶側進出線開關處設置兩三段定時限或反時限的過電流保護。設備裝置的各保護層相互配合，形成一個聯系緊密的整體。各保護裝置之間規定了可靠的時間極差：一般情況下，定時限電流保護的時間極差為0.5至0.6秒，反時限電流保護時間極差為0.7至1秒，而一次過電流或者保險器則為1至1.5秒。

2低壓電網用電設備繼電保護整定計算

低壓電網用電設備的安全與人們的生活緊密聯系。在用電設備發生短路、斷線等安全隱患時，設備配置的相應繼電保護裝置能夠判別設備發生故障的元件或障礙點，并快速切除系統障礙，保證系統剩余部分正常運行。因此，要保證低壓電網用電設備的正常作業，要做好低壓電網用電設備的繼電保護裝置的整定計算。保護裝置正常運行的關鍵環節就是裝置保護整定計算，在正確運用設備保護整定計算原則的基礎上，編制好設備保護裝置的整定方案，做好繼電保護裝置的整定計算。

2.1進線柜開關的繼電保護整定計算

2.1.1速斷保護的整定原則與計算

進線柜開關的繼電速斷保護整定計算有兩個原則，一是根據變壓器勵磁涌流整定原則，其整定計算為：I2dzj=1.2*(8Ie1+Ie2)/nLH，其中Ie1、Ie2分別是大、小容量變壓器的額點電流，nLH是電流互感器變比；二是依據大容量變壓器低壓側短路整定原則，其整定計算為：I2dzj=KkKjx*ID.max/nLH,其中Kk是一個取值為1.5的可靠系數，Kjx為接線系數，ID.max為大容量變壓器低壓測三相短路電流最大值，時限為0.2秒。

2.1.2過流保護的整定原則與計算

進線柜開關的繼電過流保護整定計算原則有：一是根據最大負荷電流整定原則計算，即I2dzj= KkKjx*Ifh.max/KknLH,其中Kk是一個取值為1.2～1.3秒的可靠系數，Ifh.max是指負荷最大電流；二是依據速斷保護電流最大定值整定原則計算，即I2dzj=Kk*I2dzj/nLH,其中Kk是一個取值為1.1～1.15秒的可靠系數，時限為0.5秒，其余參數與前面相同。

2.2電網測出線的繼電保護整定計算

2.2.1瞬時電流速斷保護的整定原則與計算

瞬時電流速斷保護是指快速切除電網設備線路的首端障礙。其整定原則是在保證出口靈敏度的同時躲線路末端三相電流整定最大值。在線末接用戶變電所或用戶開閉所的線路時，要保證設備裝置的動作選擇性和出口故障靈敏度；在公共線路中，則在變壓器勵磁涌流的基礎上保出口靈敏度來整定。其整定計算為Idzj= 1.2*Kk∑Ie/nLH，其中Kk是倍數為6的勵磁涌流系數，∑Ie是變壓器額定電壓的和。

2.2.2過流保護的整定原則與計算

過流保護的整定原則計算是根據負荷最大電流并不設時限速動段來整定計算，即是Idzj = KkKjx*KzqdIfh/KfnLH,其中Kk是值為1.2～1.3秒的系數，Kzqd是值為1.5的負荷自啟動系數，Kf是值為0.85～0.9的返回系數。

2.3電動機出線的繼電保護整定計算

2.3.1速斷保護整定的整定原則與計算

電動機出線的速斷保護整定是根據電動機自啟動電流的原則來整定，整定計算為Idzj = Kk*KqdIe/nLH,其中Kk是值為1.2的可靠系數，Kqd則是值為5～7的電動機自啟動倍數，因電動機自啟動在過電流保護中不動作，故其時限為0秒。

2.3.2過流保護的整定原則與計算

低壓電網電動機出線的過流保護整定是根據變壓器額定電流的原則來整定計算，即Idzj = KkKjx*Ie/KfnLH,其中Kk是值為1.3的可靠系數，Ie是電動機的額定電流。

2.4電容器的繼電保護整定計算

2.4.1速斷保護的整定原則與計算

電容器的速斷保護整定根據電器充電的電流原則來整定計算，即Idz = （4-5）Iec,其中Iec為電容器組的額定電流，速斷保護整定的靈敏度要≥2。

2.4.2過流保護的整定原則與計算

電容器的過流保護整定,一是根據電容器組的額定電流來整定計算，Idzj = KkKjxKbw*Iec/nLH,其中Kk是值為1.25的可靠系數,Kbw是值為1.25電容器波紋系數。二是根據電容器的靈敏度來整定計算，Idzj = KjxID.min/KmnLH,其中ID.min為保護裝置兩相短路電流的最小電流，Km是值為1.25～1.5的靈敏系數，元件時限為0.2秒。

2.5整流變壓器的繼電保護整定計算

2.5.1速斷保護的整定原則與計算

整流變壓器的速斷保護整定是根據整流變壓器勵磁涌來整定計算，Idzj = Kk*8Ie/nLH,其中Kk是值為1.2的可靠系數，取整流變壓器8倍額定電流。

2.5.2過流保護整定的整定原則與計算

整流變壓器的過流保護整定，一是根據變壓器額定電流來整定計算，Idzj = KkKjx*Ie/KfnLH,其中Kk是值為1.3的可靠系數；二是根據變壓器靈敏度來整定計算，Idzj = KjxID.min/KmnLH,其中Kk是值為1.25～1.5的可靠系數，ID.min為保護裝置兩相短路電流的最小電流，元件時限為0.5秒。

2.6 電弧爐變壓器的繼電保護整定計算

2.6.1速斷保護的整定原則與計算

電弧爐變壓器的速斷保護整定是根據電弧爐變壓器勵磁涌來整定計算，Idzj = Kk*8Ie/nLH,其中Kk是值為1.2的可靠系數，取電弧爐變壓器8倍額定電流。

2.6.2過流保護的整定原則與計算

電弧爐變壓器的過流保護整定，一是根據電弧爐變壓器的沖擊電流來整定，Idzj = KkKjx*Ie/KfnLH；二是根據電弧爐變壓器靈敏度來整定計算，Idzj = KjxID.min/KmnLH,其中Kk是值為1.25～1.5的可靠系數，ID.min為電弧爐變壓器兩相短路電流的最小電流，元件時限為0.5秒。

結束語

電力系統在不斷發展，增加了10 kV及以下低壓系統用電設備的短路電流，引起了較大的安全隱患。因此需要快速切除系統障礙以保證設備安全，在相關的整定原則基礎上做好設備保護整定計算工作，保證低壓電網安全運行，提高電力系統供電的穩定性和可靠性。

參考文獻：

[1]徐艷聰.電氣主設備繼電保護整定計算研究[J].中小企業管理與科技（下旬刊），2012（11）.

篇5

【關鍵詞】繼電保護 故障分析 整定管理 仿真系統

繼電保護是對于電力系統來說是非常重要的一種安全措施，繼電保護裝置具有靈敏性、選擇性及可靠性等特點，這直接關系到電網的安全運行，繼電保護定值是衡量繼電保護裝置靈敏性的重要指標之一，由于繼電保護定值是否合理正確直接關系到電力系統的安全運行[1]，因此與，繼電保護定值整定計算對于電力工程來說具有非常重要的意義，下面我們著重對繼電保護整定管理及仿真系統展開分析。

1系統功能

該系統在研發過程中，嚴格執行了電路短路計算與整定規程，同時與地區電網結構特點相結合，經過大量運行調試以后，經過多次程序升級以后，現在的軟件系統已經非常成熟。該系統在Windows設計、數據庫設計及圖形化設計為基礎，同時應用現在的先進計算方法和軟件技術，下面我們主要針對該系統的功能做簡單論述。

1.1圖形化建模故障分析

該系統利用圖形建模技術對故障分析程序進行編制，其主要特點在于用戶建立電網故障分析程序時，只需要在已經提供的圖形環境中，利用相應軟件畫出電網接線圖即可，自動生成該電網故障分析程序。

1.2繼電保護整定計算

該系統利用圖形化人機界面，利用鼠標拖動即可對保護功能圖標進行整定，并將其配置于具體的位置上，然后將保護整定計算程序啟動，按照已選好的整定原則進行整定計算，最后輸出計算書。該軟件在實際運行過程中可以任意設置故障類型或故障點[2]，針對繼電保護裝置定值展開校驗。

1.3圖形化繼電保護仿真校驗

在進行校驗的過程中，首先應設置故障類型及相應的運行方式，并將仿真軟件啟動，這時可以利用該軟件對故障計算模塊進行反復調用，并計算出不同保護安裝位置的電氣量，同時結合保護定值配合原則選擇是否跳閘。這種情況下如果一些保護已經跳閘，還可以按照已經跳閘的電網工況展開繼續仿真，同時也可以對開關制動進行模擬，并對后備保護的動作行為進行觀察。

1.4繼電保護設備數據庫

該系統中有一個最為重要的成果，那就是保護定值數據庫與設備數據庫，該數據庫和電網故障分析可以形成一個整體。

2系統應用

為了加深對該系統的認知和了解，我們需要對繼電保護故障分析整定管理及仿真系統的實際應用進行了解和分析，下面結合筆者的實際工作經驗進行總結和研究。

2.1提升工作效率

該系統在實際應用過程中為生產工作提供了大量便利，具體通過以下幾方面體現：首先，可以自動生成繼電保護配置圖、電網主線圖等，對于提升工作效率具有重要作用；其次，可以利用手動和自動的方式完成整定工作，完成整定工作以后還能直接將整定書打出來，不僅定值整定配合得到了實現，同時由于人員因素造成的誤差也可以得到明顯減少；第三，利用該系統可以為故障仿真功能的實現提供保護；第四，按照實際電網數據準確的找到有利數據；第五，在進行短路計算的過程中可以設置不同的運行方式，同時可以模擬很多不同的故障類型，為故障分析提供數據上的支撐；最后，該系統具有強大的管理查詢功能，這無疑為多種運行方式的實現提供了方便。

2.2 在應用過程中不斷完善

為了使該系統的應用范圍更加廣泛，需要在以后的應用過程中不斷完善，這樣才能實現思路的創新，為此，研發人員需要在以后的工作中進行改進和創新，具體可以通過以下幾方面進行：首先，在窗口選擇時由于靈活性不夠，在實際操作過程中存在很多不便，經過改進以后增加了窗口的靈活性；其次，一次性復制到指定位置利用以前的元件不能實現，經過改進以后在繪圖時可以一次性將其復制到指定位置上；第三，以前由于受到字節數的限制[3]，不能全面的、具體的對運行方式進行描述，經過改進以后增加了字符，更多運行方式描述被呈現出來，描述變得更加清晰、明白；第四，網架結構非常復雜，很多地區電網的變電站數量比較多，因此，為了提升整定速度，將故障計算時間縮短，可以將大電網分成不同區域塊電網，然后將不同區域塊電網定義成獨立子網，在此基礎上利用網絡等值參數連接不同區域塊電網，最后進行故障與整定計算。

2.3幾點改進建議

為了保證系統運行范圍可以更加廣泛，針對當前系統中出現的問題提出一些建議。第一，系統運行過程中加絡線兩端以后，動作會顯得比較靈敏，不僅可以提升校驗保護定值功能，同時對于工作效率的提高也非常有利；其次，從系統的自動整定功能來看，如果計算過程中Ⅳ段定值較大，甚至超過Ⅲ段定值，這時零序Ⅳ段定值會自動清零，才能與Ⅲ段定值持平；第三，完成電阻取值后，電網故障計算的準確性將會得到提升，特別是在故障查詢以及仿真校驗的過程中，可以為數值準確率提供保證；第四，在故障值計算過程中，可以適當增加主變中性電流，這種情況下經過電流感應后，電流最終將會流向零序電流，進而提升校核變壓器在工作中的靈敏性。

3 結語

總之，隨著當今社會的快速發展，大量微機型繼電保護裝置開始進入到市場中，同時大規模自動化變電站開始興建，這種情況下信息網絡技術在電網中應用的重要性開始體現出來。該系統的應用不僅有利于繼電保護整定計算效率的提升，同時該系統當前已經在我國很多地區開始應用，在實踐應用中證實了該系統對于工作效率提升的重要作用。此外，為了信息共享可以實現，該系統的應用范圍將會得到進一步擴大，專業管理工作會逐漸被推向標準化的平臺。

參考文獻：

[1]劉桂琴.繼電保護故障分析整定管理及仿真系統網絡化的應用與技術改進[J].內蒙古石油化工，2009，18：55-57.

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【關鍵詞】電力系統 繼電保護 整定計算 運行方式 組合問題

電力系統在使用過程中，它的運行方式是存在變化的，為了確保繼電保護能夠在不同狀態下進行，為此在整定計算數值時，需要考慮系統方式的變化。對繼電保護整定數值時，要確保它的靈敏性、可靠性、選擇性和快速性，從中來選擇最合適的最終定值。隨著電力系統和電網結構的發展，其運行方式也變得復雜。

1傳統運行方式的方法

傳統系統運行方式的基本選擇是以系統中常見的運行方式為基礎，局部考慮其外部系統的運行方式，及其特殊的運行方式。因為大多處于正常運行狀態，因此要充分發揮其作用，在正常運行方式的前提下，保護好它的工作性能。其特殊的運行方式，需要用補算工作來調整。傳統運行方式較簡單，能夠保證定值的合理性。

但是，隨著系統規模、網架結構的不斷發展，大規模電廠的數量也呈增加模式，包括系統接線方式、大小環交錯連接。就目前而言，傳統運行方式考慮不到特殊的運行方式，影響到定值的合理準確性。隨著計算技術的快速發展，能夠實現對電力系統繼電保護整定計算理念的完善，在其運行方式中，應該選擇合理有效的運行方式，來確保繼電保護整定計算結果的精確性。

2電力系統傳統的運行方式的計算方法

傳統的電力系統運行方式要考慮到常見的運行方式，在進行繼電保護整定計算的時候，應該考慮到需要保護線路兩端的最大電流值，可是傳統性的運行方式并不會考慮到這一點，因此會減少整定計算的精確度。因此需要在一定的程度上來提高繼電保護整定計算的運行方式，提高其精準度。根據電力系統的運行原則，確保繼電保護整定計算的精確度和相關數值，這樣才能進行準確診斷。

3完善電力系統繼電保護整定計算的運行方式的選擇方案

3.1基本思路

在其運行方式的選擇上，要根據系統中常見的運行方式來對其進行計算數據，要在相關計算的基礎上實現和完善系統運行方式。傳統的運行方式的原則要在分析過后，才能夠運用到運行方式的完善中。

（1）電力系統中新的運行方式，要采用阻抗矩陣的方法來對其的運行能力來分析，如果電力系統有故障的時候，應該對其數據進行分析。節點的地方采用阻抗的方式來計算，它的公式是ZI=U。阻抗矩陣對角線是節點的自阻抗，由此可以輸入阻抗。非對角線的阻抗矩陣數據為轉移阻抗，每一個節點都可以通過阻抗的形式來說明系統的運行情況。

（2）在電力系統中的環路形式和運行方式變化均能用阻抗矩陣表示，在節點間使得阻抗的連支斷開，其會改變電力系統中電壓的分布距離。電力系統中的節點數和拓撲結構是確定繁榮，因此阻抗矩陣不會有太大差別，環路形式中，需要對阻抗做局部調整，環路的變化導致阻抗形式不同。根據其阻抗矩陣的特點，節點處的阻抗矩陣就能夠代表整個電力系統的特點，可以說是電力系統的運行方式的綜合描述。電力系統的環路元件存在問題，阻抗也會發生變化。

3.2 完善電力系統的運行方式的方法是采用阻抗矩陣。

如果將繼電保護系統放置在電力系統中的環路中，其計算的數值是繼電保護系統中的最大電流的時候，此時就應該要分析電力系統中的節點位置間的斷開，對繼電保護系統定值造成的影響。假如繼電保護系統中的電流單項短路的話，那么當電力系統出現金屬性短路的情況下，短路處的數值為I=Z=0，環路位置的斷開會對電力系統的運行方式帶來很大的影響。在電力系統中的其他節點斷開的情況下，電力系統中的故障值也將發生變化。這個時候就要計算斷開節點處的邊界數值，以此來確定系統故障的地方。如果電力系統的節點有單項短路的問題發生時，能夠計算阻抗參數來確定電力系統的運行方式。電力系統中邊界電流短路的時候，能夠采用阻抗矩陣的方法來描繪，來確定電力系統中主要電路的運行方式。環路中的大型電力系統的運行方式的變化對繼電保護系統的電流有很大的影響，在傳統的電力系統運行方式中不會出現此類現象，所以說必須采取阻抗矩陣的方法。

3.3 整定原則的通用性和靈活性

在電力系統繼電保護整定計算中，整定法規可以說是繼電保護整定計算遵循的基本準則，在實際的整定計算中，因為每個地方存在地理位置、網架結構構造和保護配置都不相同，所以有很多并沒有明確的規定，有其特殊情況。所以說每個地方采取的整定原則有很大的差異。因此會有較大的限制。

為了滿足不同地區的要求，因此采用了整體的整定風格，整定風格指的是有地方特色的原則。它的基礎是部頒整定規程，考慮到不同地域風格形成，具有通用性。在安裝時，可以選擇具有本地特色的整定原則。整定計算有其獨立性、替換性。能夠兼顧通用性、專用型。對待特殊用戶，可以轉化成專用的整定計算。

4結語

隨著計算機技術及其領域的迅速發展，電力系統繼電保護整定計算對系統故障診斷有著很大的影響和作用，能夠將電力系統的運行速度提高，如果電力系統有特殊的運行方式出現時，應當考慮到實際情況來對其進行調整。如果電力系統存在障礙時，需要對其故障進行數據分析，對節點的計算要采取阻抗的方式，因為電力系統中節點數目和拓撲接收是確定的，所以說阻抗矩陣沒有過多的變化。提出新的運行方式的選擇方法。

參考文獻：

[1]孫永生，冷旭田，孫曉莊.配電網絡運行方式管理的革新[J].天津電力技術，2003（01）.

[2]楊雄平，段獻忠，石東源.基于環網電氣耦合指標的運行方式組合方法[J].電力系統自動化，2005（23）.

[3]楊洋，王慧芳，時洪禹.繼電保護整定計算中運行方式的選擇方法[J].繼電器，2006（20）.

篇7

【關鍵詞】越級跳閘；熔斷器；閉鎖

1.引言

在發電企業甚至電網中，因保護拒動引起事故擴大或越級跳閘引發大面積停電的事故屢見不鮮，如前些年的“8.14美加大停電”事故。其中有些是因繼電保護誤整定或設備設計不合理引起，有些則是因其他條件引起。本文將詳細分析一起聯絡線上的越級跳閘事故。事故過程如下：某廠的一臺連接于6kV公用段母線的電動機在送電時突然發生線圈短路，電機隨即起火燃燒，大約1秒后為該公用段母線供電的位于廠用工作段開關室的饋線開關跳開，整段公用母線停電。經保護專業現場檢查電動機保護未動作，跳開的母線進線開關零序保護動作出口；電氣專業檢查電機為B相定子繞組與定子鐵心放電絕緣損壞，定子發生接地現象（該系統為小電流接地系統）。隨后保護專業對電動機保護裝置進行了徹底檢查：裝置定值整定無誤；繼電器動作特性良好；二次回路絕緣良好；二次回路傳動正常。檢查結果表明，保護裝置是正常可靠的。為了查明越級跳閘的真正原因，保護專業對該型號保護裝置進行了更加深入的技術探索，并與保護裝置廠家技術人員進行了溝通，具體分析情況如下。

2.相關設備實際參數：

2.1電動機實際參數

Ue： 6.3 kV

Se： 200kW

Ie： 24.4A

啟動電流倍數為6.3倍額定電流

啟動時間 10S

電機為直接起動

保護TA變比：200/5（由于所選用的變比對于繼電器來說太大，如果繼電器的相間保護的接線端子選用5A，則不能滿足繼電器的整定范圍，故相間保護接線端子選用1A，而維持變比不變。）

零序TA變比：50/1

開關為ABB公司制造的VC真空接觸器配合反時限快速熔斷器，接觸器額定電流400A，熱穩定電流400A，極限開斷容量6000A

保護裝置為芬蘭制造，瑞士ABB公司SPAM150C型電動機保護繼電器模件。

2.2去公用段饋線實際參數

保護用TA：1000/5A

接地用TA：100/5A

開關為ABB公司制造的VD4真空斷路器

保護裝置為芬蘭制造，瑞士ABB公司SPAJ140C型饋線保護繼電器模件。

3.保護整定

3.1電動機配置有如下保護

零序低定值過流保護： I0>=2.4 t0>=0.5s 投跳閘

當零序電流大于8倍滿負荷電流時裝置閉鎖零序保護（為防止在大電流情況下分斷接觸器造成燃弧，分閘失敗，由控制字SGF/3，SGF/4整定[1]）投入8倍時禁止零序保護，其目的在于：當故障電流過大可能造成無法滅弧時，由熔斷器熔絲熔斷，在熔斷器瓷瓶內充滿的石英砂中滅弧。

相不平衡保護： ΔI=30 tΔ=60 投跳閘

快熔保險管額定電流100A

3.2去公用段饋線配置有如下保護

高定值段相間過流保護： I>> 4.4 t>> 0.04 投跳閘

低定值段相間過流保護： I> 0.8 t> 2.5 投跳閘

接地保護： I0> 0.77 t0> 0.7 投跳閘

4. 越級跳閘原因分析

電動機額定電流為24.4A，經200/5電流互感器傳變至二次側為0.61A。由于環境溫度

則8倍滿負荷電流為Iact=8×FLC=8×0.64A=5.12A，即當零序電流（二次）超過5.12A時將閉鎖零序保護，經50/1零序電流互感器折算到一次側接地電流為50×5.12A=256A。故障時，錄波器錄下的廠用工作段進線零序電流超過250A；因越級跳閘的工作段去公用段饋線開關保護顯示：B相電流與零序電流均達到270A（2.7×5×（100/5））。

因電動機保護裝置（SPAM150C）允許的采樣偏差（±2%），接地單元動作精度（整定值的±3%）[2]，則閉鎖零序的電流門限值應為243.36A～268.72A之間的某一數值，而實際故障中零序電流滿足閉鎖條件。因此，具有0.5s延時的零序保護未動作，是保護裝置防止接觸器無法消弧，致使跳閘失敗而發揮的正常功能。

在故障中因電動機繞組B相接地，相電流明顯失衡，相不平衡保護動作，該保護功能設計為具有最短延時的反時限保護，當出現100%相不平衡時（即，故障相電流過大，其他相無電流），經最短延時跳閘，最短時間為1s（裝置內部固定時間，不可整定）[3]。去6kV公用段饋線開關設置有延時為0.7s的定時限零序保護。顯而易見：0.5s（電動機零序保護）

5. 解決方案

電動機開關為接觸器與快速熔短器配合的開關設備，熔斷器設計額定電流為100A，具有反時限特性，當電流達到2000A以上時保險表現為瞬時熔斷特性[4]。電動機啟動時電流可達到153.7A（24.4A×6.3，約為熔斷器額定電流的1.5倍），在整個啟動過程持續10s，其中將有3～5s時間保險所承載電流超過額定電流，根據該型號保險的反時限特性曲線，在此電流等級上熔短時間較長，滿足啟動要求。當發生單相接地故障時（由于該6kV系統為小電流接地系統，高壓廠用變壓器低壓側中性點經電阻接地，接地電流最大305A），例如此次故障：B相突然產生250A（約為熔斷器額定電流的2.5倍）以上的過電流，故障相電流雖然不能使保險在短時間內熔斷（參考該型號保險的反時限特性曲線可知，在該電流等級上，熔斷器熔斷時間為7分鐘），但在開關接觸器極限開斷容量以下（VC真空接觸器的脫扣器操作交接電流為5000A[5]），真空接觸器完全有能力斷弧，因此，在單相接地故障中，零序電流大于8倍滿負荷電流時閉鎖零序保護功能沒有實用價值；當發生相間短路時，短路電流約為21kA，遠大于VC接觸器極限開斷容量，但此時故障相電流已超過熔斷器瞬時熔斷門限制（參考該型號保險的反時限特性曲線可知，當流過電流大于2000A時，熔斷器動作時間為0.01s），因此有較高可靠性的熔斷器會首先動作，動作時間低于不平衡保護動作時間（參考該型號保險的反時限特性曲線tΔmin=1s）和零序保護動作時間（t0>=0.5s，不選擇零序電流大于8倍滿負荷電流時閉鎖零序保護的功能），當發生故障電流較小的故障時（故障電流小于550A， 即該型號保險的反時限特性曲線上保護裝置最小整定動作時間所對應的電流值），在熔短器熔斷延時內保護裝置將驅動出口跳開接觸器，此時，流過接觸器的電流小于開關設備的開斷電流，不會威脅到設備的安全。因此，可以考慮將零序電流大于8倍滿負荷電流時閉鎖零序保護的功能退出。

6.結論

對于不同的負載最好選擇開斷容量適合的斷路器，避免能力過剩的現象；同時在保護整定過程中，有必要考慮斷路器的實際能力，在生產中既要按需選擇，又要物盡其用，這樣可以節約大量的資金，避免此類事故屢屢發生。

參考文獻：

[1]ABB，電動機保護繼電基礎模件SPCJ4D34用戶手冊及技術說明8頁.

[2]ABB，電動機保護繼電基礎模件SPCJ4D34用戶手冊及技術說明25頁.

[3]ABB，電動機保護繼電基礎模件SPCJ4D34用戶手冊及技術說明9頁.

篇8

Abstract: The example is considered in the current transformer variable selection of protection setting calculation. The current transformer variable selection is analyzed， and the protection setting calculation plays a supplementary role in the selection of protective current transformer ratios.

關鍵詞： 保護整定計算；電流互感器變比；選?。粦?/p>

Key words: protection setting calculation；current transformer variable ratio；selection；application

中圖分類號：TM452文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2014）23-0043-02

0引言

保護用電流互感器通常根據供電線路一次負荷電流確定變比，本文例舉了日常整定計算中碰到的算例，說明定值計算結果對實際變比選擇起到輔助參考作用。

1算例一

將大南變T接常吉甲線后，因負荷增加將常勝變36111常吉甲線開關電流互感器變比由600/5更換為800/5。

1.1 系統接線簡圖（如圖1）：

[常勝變36112常吉乙線][T接點][吉宏變122][常勝變][常勝變36111常吉甲線][常勝變36122常南線][吉宏變111][#2變][#1變][吉宏變][蘭山變][大南變114T][大南變110T][大南變111][#1變][#2變][大南變112南榮][大南變113南石]

圖1

1.2 常勝變36111常吉甲線保護計算參數

1.2.1 36111常吉甲線開關參數。電流互感器變比為800/5。

1.2.2 36111常吉甲線線路參數。

常勝-T接-大南線路參數Z有名值=2.744624

常勝-吉宏線路參數Z有名值=0.759687

1.2.3 36111常吉甲線負荷電流。按變壓器額定容量（大南變2×40MVA、吉宏變2×63MVA）算出：

IfhMAX=206000÷（×110）=1081.3A

電流互感器一次側額定電流800A

只能按常吉甲線為LGJ-300導線允許載流量考慮：

IfhMAX=690A （在實際運行中按此控制負荷）

1.2.4 大南變變壓器參數。XT1高* =0.228202 ；XT1中*=-0.018375；XT1低*=0.168625；XT2高* =0.222727；XT2中*=-0.0165；XT2低*=0.1815。

1.2.5 吉宏變變壓器參數。XT1高* =0.147186；XT1中*=-0.01143；XT1低*=0.126823；XT2高* =0.145218；XT2中*=-0.009365；XT2低*=0.11968。

1.3 常勝變36111常吉甲線相間距離III段保護定值計算

1.3.1 整定原則一。按躲本線所供最大負荷電流（最小負荷阻抗）整定：Zfhmin=0.9Ue /（×K×If）=0.9×110000/（1.732×1.1×690）=75.3Ω

Z3dz=0.7×75.3×160/1100=52.7×160/1100=7.67Ω/ϕ

校核至大南變#2主變（吉宏變#1主變）低壓側相間故障靈敏系數：Klm=52.7/[2.744624+（0.222727+0.1815）×146.4]=0.85

Klm=52.7/[0.759687+（0.147186+0.126823）×146.4]

=1.31>1.2

1.3.2 整定原則二。按至大南變單臺主變低壓側1.2靈敏系數整定：Z3dz=1.2×[2.744624+（0.222727+0.1815）×146.4）]×160/1100=74.3×160/1100=10.8Ω/ϕ

若取Z3dz=10.8Ω/ϕ，倒推Zfhmin=106.07，進而推出If=489A。

不難看出若保靈敏勢必造成躲負荷能力降低。

若按最大負荷電流600A考慮

Zfhmin=0.9Ue /（×K×If）=0.9×110000/（1.732×1.1×600）=86.6Ω

Z3dz=0.7×86.6×160/1100=60.62×160/1100=8.8Ω/ϕ

實際取值Z3dz=8.8Ω/ϕKlm=60.62/61.92=0.98接近1。

1.3.3 定值取值。實際整定計算人員兼顧靈敏系數與躲負荷能力綜合考慮按Z3dz=8.8Ω/ϕ取值，也就是說最大負荷電流600A按取值，也就是說按原電流互感器一次值取值。

1.4 結果

一次設備電流互感器變比由600/5換為800/5，但保護定值取值仍只能按原變比600/5取值。

2算例二

潮湖變20113、20114潮東甲乙線開關電流互感器變比為300/5。

2.1 系統接線簡圖（如圖2）：

[潮湖變][潮湖變20113湖東甲線 東郊變101][潮湖變20114湖東乙線 東郊變102][#1變][#2變][東郊變]

圖2

2.2 潮湖變20113、20114潮東甲、乙線保護計算參數

2.2.1 20113、20114潮東甲、乙線開關參數：電流互感器變比：300/5。

2.2.2 20113、20114潮東甲、乙線負荷電流：最大額

定電流IfhMAX=80000÷（×110）=420A，實際負荷電流不足300A。

2.2.3 東郊變110千伏母線參數：

正序阻抗（最大方式）：Z1*max=0.076277

正序阻抗（最小方式）：Z1*min=0.144485

零序阻抗（最大方式）：Z0*max=0.15768

零序阻抗（最小方式）：Z0*min=0.23846

2.3 零序電流I段保護定值計算：

整定原則。按躲區外故障最大零序電流(3I0)整定：

I01dz=KK3I0max=1.5×3×478/(2×0.076277+0.15768)÷60=115.5A。故I01退出，取100A，10S零序Ⅰ段計算定值超出保護裝

置整定范圍，只能退出。

若電流互感器變比為600/5則零序電流I段定值計算如下：I01dz= KK3I0max =1.5×3×478/（2×0.076277+0.15768）÷120

=57.8A

零序Ⅰ段計算定值57.8A在保護裝置整定范圍內，可投入。

2.4 結果

可知電流互感器變比為300/5影響該線零序Ⅰ段保護投運，建議變更20113、20114潮東甲、乙線開關電流互感器變比為600/5。

3結論

由上述兩個算例計算過程可知，在電流互感器變比選擇時，不僅僅只按保護電器設備額定電流值選取，還可結合保護整定計算，充分運用系統阻抗參數乃至各級設備參數計算值結果，全面考慮確定電流互感器變比選擇。這樣不僅符合繼電保護裝置需求，更滿足實際運行，從而保證電網安全穩定運行。

參考文獻：

[1]楊增力，石東源，楊雄平，謝俊，段獻忠.繼電保護整定計算軟件的通用性研究[J].電力系統自動化，2007(14).

篇9

【關鍵詞】斷繩 計算分析 方案

【中圖分類號】 F224-39【文獻標識碼】B【文章編號】1672-5158（2013）07-0308-01

JZ-16/1000鑿井絞車卷筒直徑，φ1.0m；允許纏繞的鋼絲繩最大直徑，φ40.5mm；鋼絲繩最大凈張力，160KN；鋼絲繩最大纏繞7層；總減速比，快檔506.6，慢檔1013.2；平均繩速，快檔6m/min，慢檔3m/min；電動機型號，YZR250M2-8；電動機軸輸出的額定機械功率37kw，電機額定工作電流78.1A，額定轉速720r/min，額定效率0.89，額定功率因數0.83，最大轉矩/額定轉矩=2.7；減速器為二級齒輪配合蝸輪、蝸桿傳動，總傳遞效率，0.85*0.7=0.6。下面對JZ-16/1000鑿井絞車進行理論計算及分析，說明鑿井絞車過流保護裝置選擇及整定的原則，為大模板懸吊繩的安全使用尋找理論依據。

一、繩速計算

以纏繞18×7+FC-φ40-1770鋼絲繩7層為例，在井筒工程剛剛開工，鑿井絞車提升使用最外層鋼絲繩時：

Vmax=πDn/i=3.142×1.456×720÷506.6（1013.2）=6.502（3.251） r/min=0.1087（0.054）m/s

在井筒工程快到底，鑿井絞車提升使用最里層鋼絲繩時：

Vmax=πDn/i=3.142×1.04×720÷506.6（1013.2）=4.644（2.322） r/min=0.077（0.039）m/s

說明：括號內為鑿井絞車使用慢檔時的計算數據（“計算分析”這節里均同）。

二、電動機功率估算

在井筒工程剛剛開工，鑿井絞車提升使用最外層鋼絲繩時：

P=FVmax /η=QVmax/（102η）=160×0.1087（0.054）÷0.6=28. 99（14.50）kw

在井筒工程快到底，鑿井絞車提升使用最里層鋼絲繩時：

P=FVmax /η=QVmax/（102η）=160×0.077÷0.6=20.53（10.27） kw

由以上計算可以看出，廠家標配的37kw電機，當鑿井絞車為慢檔最里層鋼絲繩工作狀態時，負載率僅為：10.27÷37=0.28，電機能力過大，屬于典型的大馬拉小車。

三、額定工作狀態下電機作用在卷筒上力計算

在井筒工程剛剛開工，鑿井絞車提升使用最外層鋼絲繩時：

Q=102Pη/ Vmax=102×37×0.6÷0.1087（0.054）=20.83（41.66）t

在井筒工程快到底，鑿井絞車提升使用最里層鋼絲繩時：

Q=102Pη/ Vmax=102×37×0.6÷0.077（0.039）=29.41（58.82）t

當大模板被卡阻仍強行上升，在電機接近堵轉時，電機轉軸輸出的最大轉矩傳遞到卷筒鋼絲繩上的力為：

在井筒工程剛剛開工，鑿井絞車提升使用最外層鋼絲繩時：

Q=20.83（41.66）×2.7=56.24（112.48）t

在井筒工程快到底，鑿井絞車提升使用最里層鋼絲繩時：

Q=29.41（58.82）×2.7=79.41（158.81）t

由以上計算可以看出，JZ-16/1000鑿井絞車在快檔狀態下，如果對大模板強行上拉在電機堵轉之前，其56.24～79.41t的上提能力，對于18×7+FC-φ32-1770以下鋼絲繩也相當危險；如果在慢檔狀態，該鑿井絞車112.48～158.81t的上提能力，能拉斷其所允許纏繞的所有規格鋼絲繩。即使是該鑿井絞車電機工作在額定狀態下，當處于慢檔時，其傳遞到鋼絲繩上41.66～58.82t的拉力對于18×7+FC-φ28-1770以下鋼絲繩也是致命的。

然而，各施工單位在升降大模板時基本上都習慣使用鑿井絞車慢檔工作。該鑿井絞車在慢檔工作狀態下8極15～18.5kw電機就可以滿足其160KN最大靜張力的要求，使用8極37kw電機顯然能力過大，當操作司機在錯誤操作時對模板懸吊鋼絲繩是十分危險的。

四、過流保護繼電器的選擇及整定

鑿井絞車啟動柜對絞車電機保護，早年生產老柜子多采用電磁式瞬動繼電器作電機的速斷保護，熱繼電器作為電機的過載保護。常規整定時，速斷保護一般按電機啟動電流的1.2倍整定，熱機電器熱元件一般按稍大于電機的額定工作電流整定。缺陷是電磁式瞬動繼電器受環境因素影響比較大，當機構或彈簧疲勞時速斷保護不太準確可靠。

新生產的鑿井絞車啟動柜基本上采用JD系列電機綜合保護器，為電子式過流保護器，具有反時限過流保護、電機欠相保護。其反時限過流保護1.2倍動作電流時3～120s。整定時一般在現場動態調整，按躲過電機的正常工作電流及啟動時間來整定，動作電流值應稍大于電機的長時工作電流，動作時限3～5s左右，能躲過電機的正常啟動時間即可。以上計算可以看出，當鑿井絞車處在慢檔最里層鋼絲繩工作狀態時，其電機在額定工作時作用在卷筒懸吊鋼絲繩的力非常大，是鑿井絞車鋼絲繩最大靜張力的2. 6～3.7倍，電機的負載率僅為額定值的0.39～0.28倍，當非正常提升造成鋼絲繩安全系數大幅下降時，電機尚未過載，此種情況下對大模板懸吊鋼絲繩仍然較危險。

那么，通過合理的計算，對鑿井絞車的電機的過流保護限定一個過流動作值從而達到既保護電機又能保證鋼絲繩不被拉斷的目的也比較困難。原因之一是要準確的計算動作電流值非常難，因為電機定子從電網吸收的工作電流I1=P2/η= P2/（1.732ηUConφ） ，其中P2是電機轉軸輸出的機械功率，U是電網電壓取380v，η是電機的工作效率，電機從空載～額定負載線形增加時，η從0～額定效率非線性增加；Conφ是電機的功率因數，電機從空載～額定負載線形增加時，Conφ從0.3左右～額定功率因數非線性增加。電機在空載狀態下η及Conφ最低，在額定負載狀態下最大，超過額定負載時下降。因此電機的負載成一定倍率增加或下降到某數值時，無法確定此狀態下的η及Conφ值。當懸吊總重量約為11600kg，立井JZ-16/1000大模板懸吊鑿井絞車慢檔提升模板時電機輸出的機械功率為11600×0.081÷102÷0.6=15.35kw，工作電流為50A，η與Conφ的乘積為15.35×1000÷50÷1.732÷380=0.466；快檔提升模板時電機輸出的機械功率為11600×0.162÷102÷0.6=30.70kw，工作電流為70A，η與Conφ的乘積為30.70×1000÷70÷1.732÷380=0.667。假如慢檔提升模板時模板受卡阻，懸吊總重量為原懸吊重量的2倍時，η與Conφ的乘積才為原來的1.4倍，電機電流也只為原正常狀態的1.4倍，不成線性變化關系。

原因之二是現場調整大模板時多為點動提升，如果信號傳遞或觀察有誤，模板卡阻時司機仍間斷點動開車，這時電機工作電流與正常值比雖然在不斷增大處于過載狀態（慢檔時電流變化比較緩慢），鋼絲繩受力也在逐漸增大，但是過流整定時，由于為躲過電機啟動時間的時限限制，過流在時限內不會動作，仍然能夠造成拉斷繩事故。

因此按實際工作電流整定電機過流保護也只能作為防止拉斷繩的后備保護。

參考文獻

[1] 崔云龍，簡明建井設計手冊，北京：煤炭工業出版社，2000

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【關鍵詞】110kV電網；繼電保護；定值計算

近年來，隨著國家經濟建設的穩步推進，電力系統的建設也在不斷加快步伐，為了滿足社會和人民的用電需求，電網在持續擴大覆蓋范圍，而目前我國廣大普通用戶的供電網絡中110kV線路十分常見，基于其服務對象的數量大、電網接線復雜多樣等特點，對于電網中繼電保護定值的整定計算直接影響著供電質量和整個電網的穩定運行。

1 繼電保護定值計算中的注意事項

繼電保護是保障電網正常運行的一個重要手段，而繼電保護的主要構成繼電保護裝置完全依據繼電保護定值采取具體動作比如跳閘、報警等，在電網實際運行的過程中，由于供電設備和設備操作、管理、監測檢修人員的存在，自然避免不了設備故障、人員工作疏忽、誤操作或者不可抗拒的突然自然災害等的影響，導致電網運行異常。與此同時，如果相關人員不能及時找出應對措施，快速合理地解決問題，極有可能釀成大的事故，給電力系統自身造成損壞的同時還影響了用戶的正常用電。

1.1 定值計算

對于電網中重要的電力設備變壓器的保護是繼電保護的一個必要構成，繼電保護裝置定值整定要充分結合實際情況，保障公用設備的定值準確無誤。因為電流保護方式的不同效果，在實際的運用中通常會采用多種電流保護方式結合的措施，較為完美地保護本級線路和下一級線路，而這個配合工作的過程中電流速斷保護方式和過電流保護方式與時間的不同關系，要求多種繼電保護定值。線路保護中主、旁線路的不同要求使得繼電保護定值也相應有很多差異，而在現場的定值管理中沒有時刻關注這個因素，很容易出現主要線路定值改變后，卻沒有相應地修改旁路定值，造成主、旁線路之間的配合失誤的情況。由于110kV電網直接面向用戶，所以電網中含有很多復雜接線，而不同線路的繼電保護定值也不同，如果在實際運行中稍有不注意，就會造成不同線路保護定值相同、相同線路保護定值卻有差別等現象。

1.2 各級繼電保護之間的配合

通常對于同類性質的保護，應該著重距離保護和電流保護之間的配合，其配合的可靠性研究、配合方法、配合時間的安排都應該在整定計算前予以考量和確定，而在大規模整定計算完成之后，對于小范圍的定值誤差可以及時做出調整，在實際運行狀態下，不斷優化配合措施，強化繼電保護能力。

1.3 前期規劃、定值管理

由于110kV電網多出現在基礎供電階段，在電網規劃建設初期，由于技術和資金等因素的限制，導致最初設計的圖紙和變電所相關定值整定根本不符合現實要求，而在后期的電網管理、設備檢測檢修、定值重整定等過程中對于定值的管理也出現了偏差和疏忽，造成繼電保護定值計算錯誤的現象。由于基層變電所的服務能力增大，供電電壓的質量也越來越高，對于覆蓋范圍越來越廣的電網系統來說，一旦在建設完成，公用設備大面積投入使用的情況下，很難再及時更新換代，這類設備的定值通常是在投入之初由電網上層機構進行整定的，后期不可能因為某個變電所實際運行情況發生改變而由原單位做出修正。此外，還有些電網工作人員甚至忽略定值標準，任意設置設備運行繼電保護定值，此時，如果電力線路中出現重大問題，電力部門需要付出很大的代價才能解決。

1.4 電網工作人員能力不足

繼電保護定值整定的準確合理很大程度上在于工作人員對整定過程以及后期管理的把握，而在一般情況下，相關部門對于整定結果的驗收又顯得不夠嚴格，電網工作人員對于保護定值的理論認識達不到要求，在工作中就會出現各種各樣的問題和麻煩，比如對于繼電保護裝置的采購缺乏經驗、對于保護裝置的具體動作所代表的含義不明所以等等。

2 減少繼電保護定值計算問題的對策

針對繼電保護各環節的保護現狀，從電網運行保護、定值整定管理等方面入手，尋找解決對策。

（1）增強定值管理意識。在電網建設完成，正常運行的過程中常常會遇到設備狀態檢修、線路改造等問題，在解決這些問題的同時，對于繼電保護定值的及時整定和修改也是重要的一環。電力系統應該對相關管理人員進行明確的責任分工，給每個保護環節的關鍵點都要安排相應人員進行管理，積極展開培訓，提升人員對于繼電保護定值的管理能力和重視程度。

（2）繼電保護定值整定資料收集。繼電保護定值整定需要大量真實可靠的數據作為支撐，才能有效地保證計算過程的順利開展以及最終計算數據的準確性。所以首先，在前期相關資料收集的過程中，要充分了解收集資料的范圍和主要內容，在電網改造之初，方案制定部門要認真參考資料、圖紙等重要信息做出判斷；其次，在圖紙、資料的整理過程中，要有統一標準和模式，保障數據在傳播過程中的準確性；第三，保證各種保護定值信息的及時反饋，對于電網管理部門了解電網動態，為后續線路改造時定值的修正提供依據。

（3）提升對于旁路保護定值的重視程度。對于整個電網系統來說，雖然旁路保護定值只是非常微小的一部分，但是忽視對于它的管理，同樣能給電網造成很大影響。因為，旁路保護定值整定有誤，會導致局部電網中出現保護定值不正確的現象，電網系統的協同性、整體性會因為某一小部分的錯誤牽一發而動全身。因此，在繼電保護定值計算、修正的過程中要提高認識，像對待主線路保護定值那樣重視旁路保護定制的作用，保證各線路保護定值的協調。

（4）加大力度，強化保護定值的審查和管理。完善保護定值管理制度，規范整個修正過程，當繼電保護定值需要修正的時候，相關部門和人員在制度的規定和指導下相互配合，有條不紊地開展工作，提高保護定值的修正效率。

3 結論

繼電保護整定計算是繼電保護裝置正常作用的保證，在維持電網安全運行方面有著重要的作用，所以對于定值的計算應該做到嚴格要求和認真執行。按照電力系統相關規程規定，規劃合理科學的繼電保護方案，在實際運行過程時刻關注電網動態，結合現場的實際情況及時準確的修改定值，滿足電網不斷優化的需要。

參考文獻：

[1]樊榮.10kV供電系統繼電保護的選擇性應用[J].交通標準化，2010（21）.

[2]許列琦.芻議電廠繼電保護的定值計算與管理系統運用[J].科技論壇，2012（11）.

[3]郝文斌，洪行旅.智能電網地區繼電保護定值整定系統關鍵技術研究[J].電力系統保護與控制，2011（02）.