继电保护的整定范文

导语：如何才能写好一篇继电保护的整定，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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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.

关键词:大容量变压器;继电保护;后备保护;整定;配合

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

中图分类号:TM77 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)03-0063-01

0引言

针对35kV大容量变压器的相关继电保护整定计算进行分析,并提出在35kV变压器10kV侧增加一段后备保护的方法,可实现10kV母线或10kV线路故障时动作的选择性,提高了用户变电站的供电可靠性。

1保护的整定计算

计算以一条110kV变电站的35kV线路所连接变电站的20MVA变压器为例。已知35kV线路长度为4km,35kV变压器型号为SFZ11-20MVA,阻抗电压为8%,变35kV系统母线阻抗为0.28/0.36。按照DL/T584-2007《110kV电网继电保护装置运行整定规程》(以下简称《整定规程》),延时电流速断定值应对本线路末端故障有足够的灵敏度,DZ≤10min/KLM;KLM为灵敏系数,KLM≥1.5;IDmin为本线路末端两相短路最小电流。

为保证选择性,35kV线路延时电流速断保护应躲过35kV变电站10kV母线短路,即应满足,IDmax为35kV变电站10kV母线短路时流过35kV线路三相短路最大电流;对于35kV中、小容量变压器其35kV供电线路延时电流速断保护定值一般能同时满足要求,这样的定值既可对全线路故障有足够灵敏度,又能可靠躲过对侧10kV母线故障。变35kV母线两相短路最小电流为:IDmin=23(0.3165+600.12)=2702A;变10kV母线短路流过35kV线路的三相短路最大电流为:IDmax=(0.28+10.51620+0.375)=2012A;很显然,同时满足以上两式的定值是不存在的。从以上计算不难看出,正是由于大容量变压器的投入,使变压器的阻抗值变小,35kV变电站10kV母线短路时流过35kV线路短路电流较大,是造成保护不配合的重要原因。因此,35kV主变后备保护按照GB/T14285-2006《继电保护和安全自动装置技术规程》第4.3.5.1条及《整定规程》第6.2.9条的规定,供电区35kV主变压器后备保护整定计算的一般原则为:①高、低压侧均采用过电流保护:②过流保护定值按躲过最大负荷电流整定;③对用户变电站一台主变运行一台备用(或单台主变)的运行方式,高、低压侧过流保护均采用以较短时限跳低压侧分段,以较长时限跳变压器两侧开关,跳两侧开关时间与35kV线路过流保护动作时间采用相同。根据以上原则,对35kV变主变高、低压侧后备保护整定如下:高压侧后备保护KKI=0.95×330=451A;低压侧后备保护:DZkPH.maxPHf中:kPH为配合系数,低压侧后备保护动作时限及跳闸开关与高压侧相同。

2 保护整定计算中存在的问题

保护整定计算中存在的问题。根据《整定规程》规定,35kV线路延时电流速断保护必须保证灵敏度要求,即定值必须进行计算取值,这样35kV线路延时电流速断保护的保护范围延伸至10kV母线。为保证电网故障时有选择性地保护动作,根据《整定规程》4.3.4条规定,35kV线路延时电流速断保护可按与10kV出线灵敏度段的电流保护进行配合,按10kV线路灵敏度段的保护时限为0.3s考虑,35kV线路限时电流速断保护可按延长一个时限级差即0.6s考虑。此时,在35kV变电站10kV母线发生短路故障时,如发生短路,此时在变压器后备保护动作前(1.1s跳10kV分段后恢复10kV另一段母线正常供电),35kV线路延时电流速断保护(0.6s)可能已经先动作跳开35kV线路,在经过不少于1.0s延时重合闸动作后将再次重合于永久性故障而跳闸。同样,所在母线10kV线路故障,10kV开关拒动时,同样会发生上述越级跳闸现象。这种在35kV大容量变压器系统中按常规的整定配合方法在故障时扩大了停电范围(多停了一段10kV母线),而且可能使变压器后备保护因时限较长在母线故障时没有动作机会。

3 解决不配合问题的措施

为解决所出现的不配合问题,可以考虑在现有接线方式的情况下,探索新的整定配合方案,以满足保护配合关系,提高供电的可靠性。(1)35kV线路限时电流速断保护按保证线路末端故障灵敏度整定,并考虑和10kV线路有灵敏度段电流保护(0.3s)配合,保护时限按比10kV线路电流有灵敏度段保护长一个时限段(0.6s)整定,10kV线路有灵敏度段电流定值;ID Z.10≤103.55IDZ.35/KPH中:IDZ.10为10kV线路有灵敏度段保护电流定值;IDZ.35为35kV线路延时电流速断保护电流定值;kPH为配合系数,kPH≥1.1。(2)考虑在35kV变压器10kV侧后备保护中增加一段过流保护,保护电流定值按10kV母线故障又不低于1.5倍的灵敏度整定,动作时限按与10kV线路有灵敏度段保护的一个时限整定。10kV母线短路流过主变低压侧开关的两相短路最小电流为:ID.min=23(0.36+05.51020+0.375)=5570A,DZ(2)D.minLM5570I≤IK=1.5=3713A动作时限:与10kV线路有灵敏度段保护配合,0.6s跳10kV母线分段开关,0.9s跳主变10kV侧开关。主变10kV侧增加一段后备保护,当所在母线及其所连设备发生故障时或本段母线上10kV线路故障开关拒动时,后备保护0.6s跳开10kV母线分段开关切除故障点,同时35kV线路延时电流速断保护动作后重合成功,恢复对10kV另一段母线供电。这样可以很好地解决10kV母线及其连接设备故障及10kV线路故障开关拒动时的保护配合问题,保留原后备保护(电流定值较小),可对10kV线路末端故障起后备作用。

4结语

对于35kV大容量变压器由于阻抗较小造成的保护不能相互配合问题,本文通过分析计算,提出了采用35kV主变压器10kV侧增加一段后备保护的方法,可有效解决10kV母线及其连接设备故障和10kV线路故障开关拒动时的保护配合问题,防止出现越级跳闸扩大事故停电范围,保留原后备保护,可对10kV线路末端故障起到很好的后备作用,保护方案做到了较好配合,提高了供电可靠性。

参考文献:

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关键词：高压配电；继电保护；整定工作；电力基础设施；供电需求；配电安全性 文献标识码：A

中图分类号：TM726 文章编号：1009-2374（2016）29-0110-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.29.049

目前，高压线路铺设范围广、数量多，由于自身具有一定的危险性，因此在配电中加强保护至关重要。继电保护及其整定是配电过程中的重要保护措施，可以减少发生故障的几率，保证供电的可靠性。在整个系统中，变压器是核心，为了保证供电的平稳，可以根据变压器自身各方面的属性，考虑工作性能高的继电保护装置进行安装。

1 继电器保护装置概述

在系统运行的过程中，可以根据常见故障的类型和电压的高低等情况，进行继电保护装置的安装。通常情况下，不同容量的电力变压器所需要进行的保护措施存在差异，需要根据不同的容量进行对保护形式的选择，通常过电流、过负荷、速断等保护形式，需要从实际情况出发。

实际操作中，继电器保护装置需要达到一定的技术要求，满足系统运行的需要。它具有一系列明显的应用优势，在过电流保护形式中，接线方式比较多样，需要科学确定。例如三相三继电器接线、两相两继电器接线，在安装中形状一般呈现不完整性；相对而言，两相单继电器式接线，灵敏度、可靠性相对较高，运行效率较高。

2 继电保护以及整定计算

在配电的过程中，为了保证系统运行的可靠，需要按照一定的技术标准进行继电保护装置的安装，装置类型比较多样，需要进行各种方式的分析，提高不同保护形式的科学性。

2.1 瓦斯保护

瓦斯在煤矿等矿产行业比较常见，是一种气体。瓦斯保护，简单而言，就是气体保护，主要应用于变压器匝间短路和相间短路等情况，可以解决油箱内部的问题。该保护形式具有多方面优势，可以减少油箱内部故障问题，反应比较敏捷，比较简单易行，提高了解决问题的能力。但是也存在一定的局限性，能够快速解决油箱内部的问题，但是对外部故障起不到保护的作用，相对而言，解决问题不够全面，因此在解决问题的过程中要实现和其他保护措施的结合使用，才能达到理想的保护效果。

2.2 过电流保护

在过电流保护的过程中，要采用设时限的方式，与瓦斯保护的针对对象不同，这种方式主要针对外部故障，主要是通过观测外部故障引起的绕组电流数值进行判定，然后进行问题的解决。在瓦斯保护等形式应用之后，没有达到理想的效果时可以采用此种方法作为后备保护，效果相对较好。过电流保护装置指的是在系统启动之后，实际电流避过了设置中设定的额定电流起到了保护作用的一种装置，通常情况下要根据实际的配电情况和地区的用电情况进行接线方式的选择，可以通过一定的公式进行过电流的计算，其中涉及到可靠系数、互感器的变流比。变压器的实际工作电流、额定电流等，在计算之前，要进行相应值的测量和计算，保证数值的科学性。这个过程中，需要进行过电流保护装置性能的测定，注意相应的事项，从而达到理想的应用效果。第一，动作时限。在安装过程中，需要根据阶梯式的时限配合原则进行时限限定，并且还要满足电力系统的实际技术要求。配电厂设定时限过电流保护装置整定时间一般为2秒，其他非电力工厂时间相对较少。根据相应的计算，可以得出最终的时限设定在1.5秒相对比较合适；第二，进行灵敏度测验。这个过程中，需要采用专业的方法进行测验，可以在变压器二次侧母线最小运行方式的情况下，进行两相短路电流数值的观测，做好数据的记录和分析，从而分析灵敏度是否达到了技术要求。在实际操作中，在上述的情况中，如果发生短路，相关的电压变比会发生一定的改变。

2.3 电流速断保护

这个保护方式与过电流保护有一定的相似性，但是也存在差异。在系统启动时，电流要根据规避装置二次最大运行方式下的三相短路来进行整定。其中涉及到的变量有可靠系数，一般情况下，在1.3～1.5之间比较适宜；另一个数值是三相短路中的电流。而且也需要进行灵敏度的校验，需要对反应程度做一个科学的评定，从而保证能够在出现故障的情况下及时进行反馈和处理。这个过程中，如果经过检测，灵敏度不符合技术要求，不能投入使用，可以采用其他保护方式进行替代。

2.4 差动保护

差动保护，在运行的过程中，对装置中出现的电流差会进行充分的反映，根据差值采取一定的措施进行动作的保护装置。这个过程中需要构建环路，采用变压器两边的互感器进行直接串联，在此基础上需要将继电保护装置安装在环路中，可以采用并联的形式，从而对环路中通过的电路进行控制，具体的数值要与互感器中两次通过电流数值之差相对等，保证电流的平衡。另外，如果采用的接线方式、采用的互感器变流比相对科学的情况下，互感器中两次通过的电流基本没有差异，此时环路中通过的电流数值为0，保护装置不工作。通过分析可以发现，该保护措施存在一定的局限性，当存在差值，可以起到保护的效果；当没有差值，保护装置不工作，故障得不到迅速恢复。再者，需要明确差动保护的范围和对象。在系统运行的过程中，差动保护主要保护互感器之间内的区域，可以进行绕组内部和引出线方面故障的处理。

在差动保护的应用中，需要明确相应的注意事项，进行不平衡电流的防治。第一，要进行原因的分析。在进行接线的时候，变压器两侧绕组接线方式存在差异，从而导致出现了不平衡电流。在实际运行中，两侧电流存在一定的相位差，即使保持同样的接线方式，也达不到理想的防治效果，数值达不到等同。继电器两侧的接线方式存在不同，因此在实际安装的时候，可以做一定的调整，将变压器两侧的线路接线方式进行交换，可以有效地达到消除的效果。第二，励磁涌流产生的不平衡电流。该励磁电流直流经变压器电源的一侧，因此在差动回路中得不到平衡。一般而言，系统正常运行，通过的电流数值相对较小，占额定电流的比例也在一定的范围之内，而且即使外部出现故障，该数值将会更小，产生的影响也相对较低。但是故障恢复，电压变高，该电流会突然增大，对系统的影响逐渐增加。励磁电流与系统运行中很多因素有关，例如变压器容量的大小、回路的阻抗等，需要认真进行原因的分析，然后进行有针对性的防治。第三，互感器的变比不合理。在实际操作中，经过经验的积累，互感器的变比相对比较固定。但是在实际操作中，互感器的变比计算值和标准的参考值不可能保持完全一致，因此会产生两侧电流不平衡的现象，如果变压器外部发生故障，该数值还会不断增加，影响扩大。在这样的情况下，可以采用专业的装置进行电流的平衡，可以在系统中采用差动继电器的平衡线圈，应用比较合适的形式，从而实现电流的平衡，达到理想的防治效果。第四，互感器自身属性的影响。在装置安装的过程中，变压器两侧的互感器的属性可能存在一定的差异，例如型号、特性等，从而导致了不平衡电流的产生。通过各种不平衡电流原因的分析，可以进行分类，励磁电流可以通过设置变流器的方式进行消除，后三种电流可以通过控制外部短路故障，进行不平衡电流的消除。

3 差动保护整定计算方法

3.1 二次测回路电流计算

在计算的过程中，首先需要测量和了解变压器两侧的额定电流、变流比等。因此，在计算中，要先深入实地进行调查，测量不同电压之下各种变量的数值，先进行变流比的计算，然后进行最终数值的计算，可以进行对比，进行计算方式的优化。通过计算的数值，需要对系统装置进行调整，保证继电保护装置发挥良好的效果，保证系统的安全平稳运行。

3.2 启动电流的计算

在该计算中，进行条件的假定。例如，现在需要计算35kV侧的启动电流，要确定两个方面的问题：第一，避开最大励磁电流的情况。这个过程中，需要可靠系数和额定电流相乘，得出的数值就是避开最大励磁电流的条件；第二，错开外部故障的最大不平衡电流条件，可以通过以下公式进行计算。公式如下：

式中涉及到多个变量，例如可靠系数。

式中：Kk表示可靠系数，一般情况下，1.3比较适宜；Ktx表示电流互感器的同型系数，根据互感器型号的不同，进行Ktx的取值；当型号不同时，取值为1，当型号相同，取值为0.5；f指的是互感器中存在的最大误差值；剩余的两个变量是指改变分接头产生的误差、继电器整定匝数与计算匝数不相等引起的误差。这些数值确定之后，可以根据公式进行数值的计算。

这些数值计算之后，需要根据计算情况进行线圈匝数的科学确定，做好灵敏度的检验，从而保证系统的正常运行。

4 结语

社会在发展，技术在进步，利用技术和保护装置进行配电系统的改进，实用性强，应用价值高。在继电器保护及其整定中，要做好数值的计算，明确应用过程中的注意事项，清楚不同保护方式的应用特点，从而提高保护装置的使用效果，保证配电的质量。

参考文献

[1] 高亮，王婷.配电网继电保护整定及特性仿真分析[J].上海电力学院学报，2008，24（3）.

[2] 陈锋.开平电网继电保护故障分析、整定计算及仿真软件的研究[D].华南理工大学，2007.

[3] 曾杰.基于C/S模式的配电网继电保护整定系统的研究与开发[D].华中科技大学，2004.

[4] 王胜利，石静，常喜强，等.继电保护整定计算及运行管理省地一体化数据平台的研究与开发[J].四川电力技术，2011，34（3）.

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【关键词】 电气设计 继电保护器 整定方法

随着科学技术发展步伐的加块，使电气控制系统自动化水平得到了快速的发展，对保护电气设备的具有显著作用。在电气控制系统组成设备中，关键性的设备为继电保护器，同时它也是主要的安全控件，利用判断故障情况、系统异常现状，实行对应的延时跳闸操作、警报提示，确保电气设备运行的安全稳定，在电气领域中得到了广泛的应用。

一、继电保护的作用分析

1、隔离作用。通过继电器保护器对保护对象适施以监控，若是有异常、故障现象发生，就可及时发出提示信息，如：自动隔离、自动报警、自动跳闸等，以确保电气系统运行的安全稳定，并可以发挥出高效的作用。特别是在提升电气系统服务水平方面有着举足轻重的效果。

2、保护作用。以隔离异常、故障为前提，需要保护电气系统内设备的安全。在实际运行时，可以实时监测电气系统运行状态，同时在出现异常或者故障的时候，发出对应的警报，更进一步的推动电气系统高效安全的运行。

二、整定方法

1、过压整定方法。实行过压继电器整定中，应先开展初次通电的试验，在试验中断开高速开关，把继电保护器为前提条件，对整定电路局域针对性的实施，然后，开始降压试验，仔细关注压降、压升的情况，查看是否出现了异常现象。若是出现异常现象，则立即采用有效处理措施，高速开关不可随意开合，需以压降、压升值位于正常值范围内作为条件。若是高速开关处于闭合状态时，则应再次整定过压继电器。在整定时，需要严密观察过电压表和过压继电器动作的显示状况，并记录下有关的数据信息，在完成全部操纵之后，开始调节过压继电器。

2、过流整定方法。过流继电器电路主要构成的设备有整流器、单相低压交流电源、电路开关、测试电流表、电流发生器、毫伏表，以保证电路运行时过流继电器的安全，避免欠压、过压、过流受到影响。在运行过流继电器时，需要做好提前准备的工作，将三相电流的流过数值进行设定，如果三相电流出现故障，则继电保护设施不能正常工作，处于此种情况下，显示屏将会显示出电流的流过数值。如果将此状态进行改变，可采用的方式有人工干预、延时设定；若电流出现改变，则可依靠继电保护器来完成修改操作，使跳闸操作得到延时效果；若在电路运行时，电压值较高，且并无下降趋势，此时继电保护设施将利用过压保护的功能，来完成保护动作，并发出警报信号，例如：闪灯、警报音等；在继电保护器出现设备故障的情况下，显示屏幕上将会出现其电压值，此时应采用延时设定、人工干预措施来解决这种问题；若在电路运行中，电压值较低，且并无上升趋势，则继电保护器会启动欠压保护动作。在故障得以处理过后，及时关闭保护功能，使运行状态恢复到正常水平。在对过流继电器进行整定时，应在断开高速开关的情况下，先开始通电试验，其主要可以分成两个部分，分别为升压、降压试验，对电压整定状态进行仔细的查看，当电压处于稳定状态时，立即实行整定过流继电器。在整定过程中，应对试验中有关数据进行查看，观察仪表运行情况，如电压表、毫伏表、电流表等，并及时记录下有关数据信心的变化状况，完成分类整理并保存起来。上述工作均可起到加强系统的稳定，避免电力人员人身安全受到威胁，保证电力人员工作环境的安全性，使工作质量、效率均@得有效地提高。

3、欠磁整定方法。欠磁继电器电路主要构成部分有单相调压器、电流发生器、开关、电流表整流器；直流电压表、毫伏表以及单相低压交流单元。其主要的运行原理为：通过单相调压器来调节电流发生器电压，由于继电保护中就有较强负载力的整定电流，其利用调压器来完成输出电压。在实际整定时，其运行原理和整定过程，与上述的过流继电器一样。然而应当注意的是，此两者之间具有一定的差异：（1）从保护动作的角度分析，过流继电器、欠磁继电器分别检验继电器的吸合值和释放值；（2）设备的额定电流、过载性能对过流继电器整定值起到决定性作用，而设备最小励磁电流对欠磁继电器整定值起到了决定性作用。因此在实际整定时，需要关注此类问题。

结束语：总而言之，在电气控制系统中，只有将整定继电保护器的方法准确的掌握，同时根据继电保护器类型的不同，选用具有针对性的措施，来完成整定工作，才可更进一步的为电气控制系统运行的高效、安全提供保障，从而保证电气设备运行的高效性、安全性。

参 考 文 献

[1]李清.电气控制系统中的继电保护器整定方法探析[J].中国高新技术企业， 2016（1）：135-136.

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关键词：低压电网；用电设备；继电保护；整定计算

中图分类号：TM642+.2文献标识码： A 文章编号：

继电保护的整定计算是电网电气设备的一项重要技术基础工作。继电保护的配置非常复杂，不同用电设备的保护装置也存在差异，有着不同的保护原理和整定计算。目前，低压电网用电设备继电保护的整定计算主要是对10 kV及以下低压系统设备的继电保护整定计算。10 kV及以下低压系统用电设备关系着千家万户的用电，因此要灵活运用设备继电保护整定计算原则，合理编制设备继电保护整定方案，保证低压电网安全、稳定供电，为千家万户提供优质服务。

1低压电网用电设备继电保护装置

10 kV及以下低压系统在单侧电源线路中，一般配置两段式或三段式的过电流保护。过电流保护装置又分限时电流保护和不限时电流保护。如典型的用户侧变电站母线的一次接线，它配置一个用户侧进线开关和两个用户侧出线开关，其保护装置是用户侧进出线开关处设置两三段定时限或反时限的过电流保护。设备装置的各保护层相互配合，形成一个联系紧密的整体。各保护装置之间规定了可靠的时间极差：一般情况下，定时限电流保护的时间极差为0.5至0.6秒，反时限电流保护时间极差为0.7至1秒，而一次过电流或者保险器则为1至1.5秒。

2低压电网用电设备继电保护整定计算

低压电网用电设备的安全与人们的生活紧密联系。在用电设备发生短路、断线等安全隐患时，设备配置的相应继电保护装置能够判别设备发生故障的元件或障碍点，并快速切除系统障碍，保证系统剩余部分正常运行。因此，要保证低压电网用电设备的正常作业，要做好低压电网用电设备的继电保护装置的整定计算。保护装置正常运行的关键环节就是装置保护整定计算，在正确运用设备保护整定计算原则的基础上，编制好设备保护装置的整定方案，做好继电保护装置的整定计算。

2.1进线柜开关的继电保护整定计算

2.1.1速断保护的整定原则与计算

进线柜开关的继电速断保护整定计算有两个原则，一是根据变压器励磁涌流整定原则，其整定计算为：I2dzj=1.2*(8Ie1+Ie2)/nLH，其中Ie1、Ie2分别是大、小容量变压器的额点电流，nLH是电流互感器变比；二是依据大容量变压器低压侧短路整定原则，其整定计算为：I2dzj=KkKjx*ID.max/nLH,其中Kk是一个取值为1.5的可靠系数，Kjx为接线系数，ID.max为大容量变压器低压测三相短路电流最大值，时限为0.2秒。

2.1.2过流保护的整定原则与计算

进线柜开关的继电过流保护整定计算原则有：一是根据最大负荷电流整定原则计算，即I2dzj= KkKjx*Ifh.max/KknLH,其中Kk是一个取值为1.2～1.3秒的可靠系数，Ifh.max是指负荷最大电流；二是依据速断保护电流最大定值整定原则计算，即I2dzj=Kk*I2dzj/nLH,其中Kk是一个取值为1.1～1.15秒的可靠系数，时限为0.5秒，其余参数与前面相同。

2.2电网测出线的继电保护整定计算

2.2.1瞬时电流速断保护的整定原则与计算

瞬时电流速断保护是指快速切除电网设备线路的首端障碍。其整定原则是在保证出口灵敏度的同时躲线路末端三相电流整定最大值。在线末接用户变电所或用户开闭所的线路时，要保证设备装置的动作选择性和出口故障灵敏度；在公共线路中，则在变压器励磁涌流的基础上保出口灵敏度来整定。其整定计算为Idzj= 1.2*Kk∑Ie/nLH，其中Kk是倍数为6的励磁涌流系数，∑Ie是变压器额定电压的和。

2.2.2过流保护的整定原则与计算

过流保护的整定原则计算是根据负荷最大电流并不设时限速动段来整定计算，即是Idzj = KkKjx*KzqdIfh/KfnLH,其中Kk是值为1.2～1.3秒的系数，Kzqd是值为1.5的负荷自启动系数，Kf是值为0.85～0.9的返回系数。

2.3电动机出线的继电保护整定计算

2.3.1速断保护整定的整定原则与计算

电动机出线的速断保护整定是根据电动机自启动电流的原则来整定，整定计算为Idzj = Kk*KqdIe/nLH,其中Kk是值为1.2的可靠系数，Kqd则是值为5～7的电动机自启动倍数，因电动机自启动在过电流保护中不动作，故其时限为0秒。

2.3.2过流保护的整定原则与计算

低压电网电动机出线的过流保护整定是根据变压器额定电流的原则来整定计算，即Idzj = KkKjx*Ie/KfnLH,其中Kk是值为1.3的可靠系数，Ie是电动机的额定电流。

2.4电容器的继电保护整定计算

2.4.1速断保护的整定原则与计算

电容器的速断保护整定根据电器充电的电流原则来整定计算，即Idz = （4-5）Iec,其中Iec为电容器组的额定电流，速断保护整定的灵敏度要≥2。

2.4.2过流保护的整定原则与计算

电容器的过流保护整定,一是根据电容器组的额定电流来整定计算，Idzj = KkKjxKbw*Iec/nLH,其中Kk是值为1.25的可靠系数,Kbw是值为1.25电容器波纹系数。二是根据电容器的灵敏度来整定计算，Idzj = KjxID.min/KmnLH,其中ID.min为保护装置两相短路电流的最小电流，Km是值为1.25～1.5的灵敏系数，元件时限为0.2秒。

2.5整流变压器的继电保护整定计算

2.5.1速断保护的整定原则与计算

整流变压器的速断保护整定是根据整流变压器励磁涌来整定计算，Idzj = Kk*8Ie/nLH,其中Kk是值为1.2的可靠系数，取整流变压器8倍额定电流。

2.5.2过流保护整定的整定原则与计算

整流变压器的过流保护整定，一是根据变压器额定电流来整定计算，Idzj = KkKjx*Ie/KfnLH,其中Kk是值为1.3的可靠系数；二是根据变压器灵敏度来整定计算，Idzj = KjxID.min/KmnLH,其中Kk是值为1.25～1.5的可靠系数，ID.min为保护装置两相短路电流的最小电流，元件时限为0.5秒。

2.6 电弧炉变压器的继电保护整定计算

2.6.1速断保护的整定原则与计算

电弧炉变压器的速断保护整定是根据电弧炉变压器励磁涌来整定计算，Idzj = Kk*8Ie/nLH,其中Kk是值为1.2的可靠系数，取电弧炉变压器8倍额定电流。

2.6.2过流保护的整定原则与计算

电弧炉变压器的过流保护整定，一是根据电弧炉变压器的冲击电流来整定，Idzj = KkKjx*Ie/KfnLH；二是根据电弧炉变压器灵敏度来整定计算，Idzj = KjxID.min/KmnLH,其中Kk是值为1.25～1.5的可靠系数，ID.min为电弧炉变压器两相短路电流的最小电流，元件时限为0.5秒。

结束语

电力系统在不断发展，增加了10 kV及以下低压系统用电设备的短路电流，引起了较大的安全隐患。因此需要快速切除系统障碍以保证设备安全，在相关的整定原则基础上做好设备保护整定计算工作，保证低压电网安全运行，提高电力系统供电的稳定性和可靠性。

参考文献：

[1]徐艳聪.电气主设备继电保护整定计算研究[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2012（11）.

篇5

【关键词】继电保护 故障分析 整定管理 仿真系统

继电保护是对于电力系统来说是非常重要的一种安全措施，继电保护装置具有灵敏性、选择性及可靠性等特点，这直接关系到电网的安全运行，继电保护定值是衡量继电保护装置灵敏性的重要指标之一，由于继电保护定值是否合理正确直接关系到电力系统的安全运行[1]，因此与，继电保护定值整定计算对于电力工程来说具有非常重要的意义，下面我们着重对继电保护整定管理及仿真系统展开分析。

1系统功能

该系统在研发过程中，严格执行了电路短路计算与整定规程，同时与地区电网结构特点相结合，经过大量运行调试以后，经过多次程序升级以后，现在的软件系统已经非常成熟。该系统在Windows设计、数据库设计及图形化设计为基础，同时应用现在的先进计算方法和软件技术，下面我们主要针对该系统的功能做简单论述。

1.1图形化建模故障分析

该系统利用图形建模技术对故障分析程序进行编制，其主要特点在于用户建立电网故障分析程序时，只需要在已经提供的图形环境中，利用相应软件画出电网接线图即可，自动生成该电网故障分析程序。

1.2继电保护整定计算

该系统利用图形化人机界面，利用鼠标拖动即可对保护功能图标进行整定，并将其配置于具体的位置上，然后将保护整定计算程序启动，按照已选好的整定原则进行整定计算，最后输出计算书。该软件在实际运行过程中可以任意设置故障类型或故障点[2]，针对继电保护装置定值展开校验。

1.3图形化继电保护仿真校验

在进行校验的过程中，首先应设置故障类型及相应的运行方式，并将仿真软件启动，这时可以利用该软件对故障计算模块进行反复调用，并计算出不同保护安装位置的电气量，同时结合保护定值配合原则选择是否跳闸。这种情况下如果一些保护已经跳闸，还可以按照已经跳闸的电网工况展开继续仿真，同时也可以对开关制动进行模拟，并对后备保护的动作行为进行观察。

1.4继电保护设备数据库

该系统中有一个最为重要的成果，那就是保护定值数据库与设备数据库，该数据库和电网故障分析可以形成一个整体。

2系统应用

为了加深对该系统的认知和了解，我们需要对继电保护故障分析整定管理及仿真系统的实际应用进行了解和分析，下面结合笔者的实际工作经验进行总结和研究。

2.1提升工作效率

该系统在实际应用过程中为生产工作提供了大量便利，具体通过以下几方面体现：首先，可以自动生成继电保护配置图、电网主线图等，对于提升工作效率具有重要作用；其次，可以利用手动和自动的方式完成整定工作，完成整定工作以后还能直接将整定书打出来，不仅定值整定配合得到了实现，同时由于人员因素造成的误差也可以得到明显减少；第三，利用该系统可以为故障仿真功能的实现提供保护；第四，按照实际电网数据准确的找到有利数据；第五，在进行短路计算的过程中可以设置不同的运行方式，同时可以模拟很多不同的故障类型，为故障分析提供数据上的支撑；最后，该系统具有强大的管理查询功能，这无疑为多种运行方式的实现提供了方便。

2.2 在应用过程中不断完善

为了使该系统的应用范围更加广泛，需要在以后的应用过程中不断完善，这样才能实现思路的创新，为此，研发人员需要在以后的工作中进行改进和创新，具体可以通过以下几方面进行：首先，在窗口选择时由于灵活性不够，在实际操作过程中存在很多不便，经过改进以后增加了窗口的灵活性；其次，一次性复制到指定位置利用以前的元件不能实现，经过改进以后在绘图时可以一次性将其复制到指定位置上；第三，以前由于受到字节数的限制[3]，不能全面的、具体的对运行方式进行描述，经过改进以后增加了字符，更多运行方式描述被呈现出来，描述变得更加清晰、明白；第四，网架结构非常复杂，很多地区电网的变电站数量比较多，因此，为了提升整定速度，将故障计算时间缩短，可以将大电网分成不同区域块电网，然后将不同区域块电网定义成独立子网，在此基础上利用网络等值参数连接不同区域块电网，最后进行故障与整定计算。

2.3几点改进建议

为了保证系统运行范围可以更加广泛，针对当前系统中出现的问题提出一些建议。第一，系统运行过程中加络线两端以后，动作会显得比较灵敏，不仅可以提升校验保护定值功能，同时对于工作效率的提高也非常有利；其次，从系统的自动整定功能来看，如果计算过程中Ⅳ段定值较大，甚至超过Ⅲ段定值，这时零序Ⅳ段定值会自动清零，才能与Ⅲ段定值持平；第三，完成电阻取值后，电网故障计算的准确性将会得到提升，特别是在故障查询以及仿真校验的过程中，可以为数值准确率提供保证；第四，在故障值计算过程中，可以适当增加主变中性电流，这种情况下经过电流感应后，电流最终将会流向零序电流，进而提升校核变压器在工作中的灵敏性。

3 结语

总之，随着当今社会的快速发展，大量微机型继电保护装置开始进入到市场中，同时大规模自动化变电站开始兴建，这种情况下信息网络技术在电网中应用的重要性开始体现出来。该系统的应用不仅有利于继电保护整定计算效率的提升，同时该系统当前已经在我国很多地区开始应用，在实践应用中证实了该系统对于工作效率提升的重要作用。此外，为了信息共享可以实现，该系统的应用范围将会得到进一步扩大，专业管理工作会逐渐被推向标准化的平台。

参考文献：

[1]刘桂琴.继电保护故障分析整定管理及仿真系统网络化的应用与技术改进[J].内蒙古石油化工，2009，18：55-57.

篇6

【关键词】电力系统 继电保护 整定计算 运行方式 组合问题

电力系统在使用过程中，它的运行方式是存在变化的，为了确保继电保护能够在不同状态下进行，为此在整定计算数值时，需要考虑系统方式的变化。对继电保护整定数值时，要确保它的灵敏性、可靠性、选择性和快速性，从中来选择最合适的最终定值。随着电力系统和电网结构的发展，其运行方式也变得复杂。

1传统运行方式的方法

传统系统运行方式的基本选择是以系统中常见的运行方式为基础，局部考虑其外部系统的运行方式，及其特殊的运行方式。因为大多处于正常运行状态，因此要充分发挥其作用，在正常运行方式的前提下，保护好它的工作性能。其特殊的运行方式，需要用补算工作来调整。传统运行方式较简单，能够保证定值的合理性。

但是，随着系统规模、网架结构的不断发展，大规模电厂的数量也呈增加模式，包括系统接线方式、大小环交错连接。就目前而言，传统运行方式考虑不到特殊的运行方式，影响到定值的合理准确性。随着计算技术的快速发展，能够实现对电力系统继电保护整定计算理念的完善，在其运行方式中，应该选择合理有效的运行方式，来确保继电保护整定计算结果的精确性。

2电力系统传统的运行方式的计算方法

传统的电力系统运行方式要考虑到常见的运行方式，在进行继电保护整定计算的时候，应该考虑到需要保护线路两端的最大电流值，可是传统性的运行方式并不会考虑到这一点，因此会减少整定计算的精确度。因此需要在一定的程度上来提高继电保护整定计算的运行方式，提高其精准度。根据电力系统的运行原则，确保继电保护整定计算的精确度和相关数值，这样才能进行准确诊断。

3完善电力系统继电保护整定计算的运行方式的选择方案

3.1基本思路

在其运行方式的选择上，要根据系统中常见的运行方式来对其进行计算数据，要在相关计算的基础上实现和完善系统运行方式。传统的运行方式的原则要在分析过后，才能够运用到运行方式的完善中。

（1）电力系统中新的运行方式，要采用阻抗矩阵的方法来对其的运行能力来分析，如果电力系统有故障的时候，应该对其数据进行分析。节点的地方采用阻抗的方式来计算，它的公式是ZI=U。阻抗矩阵对角线是节点的自阻抗，由此可以输入阻抗。非对角线的阻抗矩阵数据为转移阻抗，每一个节点都可以通过阻抗的形式来说明系统的运行情况。

（2）在电力系统中的环路形式和运行方式变化均能用阻抗矩阵表示，在节点间使得阻抗的连支断开，其会改变电力系统中电压的分布距离。电力系统中的节点数和拓扑结构是确定繁荣，因此阻抗矩阵不会有太大差别，环路形式中，需要对阻抗做局部调整，环路的变化导致阻抗形式不同。根据其阻抗矩阵的特点，节点处的阻抗矩阵就能够代表整个电力系统的特点，可以说是电力系统的运行方式的综合描述。电力系统的环路元件存在问题，阻抗也会发生变化。

3.2 完善电力系统的运行方式的方法是采用阻抗矩阵。

如果将继电保护系统放置在电力系统中的环路中，其计算的数值是继电保护系统中的最大电流的时候，此时就应该要分析电力系统中的节点位置间的断开，对继电保护系统定值造成的影响。假如继电保护系统中的电流单项短路的话，那么当电力系统出现金属性短路的情况下，短路处的数值为I=Z=0，环路位置的断开会对电力系统的运行方式带来很大的影响。在电力系统中的其他节点断开的情况下，电力系统中的故障值也将发生变化。这个时候就要计算断开节点处的边界数值，以此来确定系统故障的地方。如果电力系统的节点有单项短路的问题发生时，能够计算阻抗参数来确定电力系统的运行方式。电力系统中边界电流短路的时候，能够采用阻抗矩阵的方法来描绘，来确定电力系统中主要电路的运行方式。环路中的大型电力系统的运行方式的变化对继电保护系统的电流有很大的影响，在传统的电力系统运行方式中不会出现此类现象，所以说必须采取阻抗矩阵的方法。

3.3 整定原则的通用性和灵活性

在电力系统继电保护整定计算中，整定法规可以说是继电保护整定计算遵循的基本准则，在实际的整定计算中，因为每个地方存在地理位置、网架结构构造和保护配置都不相同，所以有很多并没有明确的规定，有其特殊情况。所以说每个地方采取的整定原则有很大的差异。因此会有较大的限制。

为了满足不同地区的要求，因此采用了整体的整定风格，整定风格指的是有地方特色的原则。它的基础是部颁整定规程，考虑到不同地域风格形成，具有通用性。在安装时，可以选择具有本地特色的整定原则。整定计算有其独立性、替换性。能够兼顾通用性、专用型。对待特殊用户，可以转化成专用的整定计算。

4结语

随着计算机技术及其领域的迅速发展，电力系统继电保护整定计算对系统故障诊断有着很大的影响和作用，能够将电力系统的运行速度提高，如果电力系统有特殊的运行方式出现时，应当考虑到实际情况来对其进行调整。如果电力系统存在障碍时，需要对其故障进行数据分析，对节点的计算要采取阻抗的方式，因为电力系统中节点数目和拓扑接收是确定的，所以说阻抗矩阵没有过多的变化。提出新的运行方式的选择方法。

参考文献：

[1]孙永生，冷旭田，孙晓庄.配电网络运行方式管理的革新[J].天津电力技术，2003（01）.

[2]杨雄平，段献忠，石东源.基于环网电气耦合指标的运行方式组合方法[J].电力系统自动化，2005（23）.

[3]杨洋，王慧芳，时洪禹.继电保护整定计算中运行方式的选择方法[J].继电器，2006（20）.

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【关键词】越级跳闸；熔断器；闭锁

1.引言

在发电企业甚至电网中，因保护拒动引起事故扩大或越级跳闸引发大面积停电的事故屡见不鲜，如前些年的“8.14美加大停电”事故。其中有些是因继电保护误整定或设备设计不合理引起，有些则是因其他条件引起。本文将详细分析一起联络线上的越级跳闸事故。事故过程如下：某厂的一台连接于6kV公用段母线的电动机在送电时突然发生线圈短路，电机随即起火燃烧，大约1秒后为该公用段母线供电的位于厂用工作段开关室的馈线开关跳开，整段公用母线停电。经保护专业现场检查电动机保护未动作，跳开的母线进线开关零序保护动作出口；电气专业检查电机为B相定子绕组与定子铁心放电绝缘损坏，定子发生接地现象（该系统为小电流接地系统）。随后保护专业对电动机保护装置进行了彻底检查：装置定值整定无误；继电器动作特性良好；二次回路绝缘良好；二次回路传动正常。检查结果表明，保护装置是正常可靠的。为了查明越级跳闸的真正原因，保护专业对该型号保护装置进行了更加深入的技术探索，并与保护装置厂家技术人员进行了沟通，具体分析情况如下。

2.相关设备实际参数：

2.1电动机实际参数

Ue： 6.3 kV

Se： 200kW

Ie： 24.4A

启动电流倍数为6.3倍额定电流

启动时间 10S

电机为直接起动

保护TA变比：200/5（由于所选用的变比对于继电器来说太大，如果继电器的相间保护的接线端子选用5A，则不能满足继电器的整定范围，故相间保护接线端子选用1A，而维持变比不变。）

零序TA变比：50/1

开关为ABB公司制造的VC真空接触器配合反时限快速熔断器，接触器额定电流400A，热稳定电流400A，极限开断容量6000A

保护装置为芬兰制造，瑞士ABB公司SPAM150C型电动机保护继电器模件。

2.2去公用段馈线实际参数

保护用TA：1000/5A

接地用TA：100/5A

开关为ABB公司制造的VD4真空断路器

保护装置为芬兰制造，瑞士ABB公司SPAJ140C型馈线保护继电器模件。

3.保护整定

3.1电动机配置有如下保护

零序低定值过流保护： I0>=2.4 t0>=0.5s 投跳闸

当零序电流大于8倍满负荷电流时装置闭锁零序保护（为防止在大电流情况下分断接触器造成燃弧，分闸失败，由控制字SGF/3，SGF/4整定[1]）投入8倍时禁止零序保护，其目的在于：当故障电流过大可能造成无法灭弧时，由熔断器熔丝熔断，在熔断器瓷瓶内充满的石英砂中灭弧。

相不平衡保护： ΔI=30 tΔ=60 投跳闸

快熔保险管额定电流100A

3.2去公用段馈线配置有如下保护

高定值段相间过流保护： I>> 4.4 t>> 0.04 投跳闸

低定值段相间过流保护： I> 0.8 t> 2.5 投跳闸

接地保护： I0> 0.77 t0> 0.7 投跳闸

4. 越级跳闸原因分析

电动机额定电流为24.4A，经200/5电流互感器传变至二次侧为0.61A。由于环境温度

则8倍满负荷电流为Iact=8×FLC=8×0.64A=5.12A，即当零序电流（二次）超过5.12A时将闭锁零序保护，经50/1零序电流互感器折算到一次侧接地电流为50×5.12A=256A。故障时，录波器录下的厂用工作段进线零序电流超过250A；因越级跳闸的工作段去公用段馈线开关保护显示：B相电流与零序电流均达到270A（2.7×5×（100/5））。

因电动机保护装置（SPAM150C）允许的采样偏差（±2%），接地单元动作精度（整定值的±3%）[2]，则闭锁零序的电流门限值应为243.36A～268.72A之间的某一数值，而实际故障中零序电流满足闭锁条件。因此，具有0.5s延时的零序保护未动作，是保护装置防止接触器无法消弧，致使跳闸失败而发挥的正常功能。

在故障中因电动机绕组B相接地，相电流明显失衡，相不平衡保护动作，该保护功能设计为具有最短延时的反时限保护，当出现100%相不平衡时（即，故障相电流过大，其他相无电流），经最短延时跳闸，最短时间为1s（装置内部固定时间，不可整定）[3]。去6kV公用段馈线开关设置有延时为0.7s的定时限零序保护。显而易见：0.5s（电动机零序保护）

5. 解决方案

电动机开关为接触器与快速熔短器配合的开关设备，熔断器设计额定电流为100A，具有反时限特性，当电流达到2000A以上时保险表现为瞬时熔断特性[4]。电动机启动时电流可达到153.7A（24.4A×6.3，约为熔断器额定电流的1.5倍），在整个启动过程持续10s，其中将有3～5s时间保险所承载电流超过额定电流，根据该型号保险的反时限特性曲线，在此电流等级上熔短时间较长，满足启动要求。当发生单相接地故障时（由于该6kV系统为小电流接地系统，高压厂用变压器低压侧中性点经电阻接地，接地电流最大305A），例如此次故障：B相突然产生250A（约为熔断器额定电流的2.5倍）以上的过电流，故障相电流虽然不能使保险在短时间内熔断（参考该型号保险的反时限特性曲线可知，在该电流等级上，熔断器熔断时间为7分钟），但在开关接触器极限开断容量以下（VC真空接触器的脱扣器操作交接电流为5000A[5]），真空接触器完全有能力断弧，因此，在单相接地故障中，零序电流大于8倍满负荷电流时闭锁零序保护功能没有实用价值；当发生相间短路时，短路电流约为21kA，远大于VC接触器极限开断容量，但此时故障相电流已超过熔断器瞬时熔断门限制（参考该型号保险的反时限特性曲线可知，当流过电流大于2000A时，熔断器动作时间为0.01s），因此有较高可靠性的熔断器会首先动作，动作时间低于不平衡保护动作时间（参考该型号保险的反时限特性曲线tΔmin=1s）和零序保护动作时间（t0>=0.5s，不选择零序电流大于8倍满负荷电流时闭锁零序保护的功能），当发生故障电流较小的故障时（故障电流小于550A， 即该型号保险的反时限特性曲线上保护装置最小整定动作时间所对应的电流值），在熔短器熔断延时内保护装置将驱动出口跳开接触器，此时，流过接触器的电流小于开关设备的开断电流，不会威胁到设备的安全。因此，可以考虑将零序电流大于8倍满负荷电流时闭锁零序保护的功能退出。

6.结论

对于不同的负载最好选择开断容量适合的断路器，避免能力过剩的现象；同时在保护整定过程中，有必要考虑断路器的实际能力，在生产中既要按需选择，又要物尽其用，这样可以节约大量的资金，避免此类事故屡屡发生。

参考文献：

[1]ABB，电动机保护继电基础模件SPCJ4D34用户手册及技术说明8页.

[2]ABB，电动机保护继电基础模件SPCJ4D34用户手册及技术说明25页.

[3]ABB，电动机保护继电基础模件SPCJ4D34用户手册及技术说明9页.

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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.

关键词： 保护整定计算；电流互感器变比；选取；应用

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

中图分类号：TM452文献标识码：A文章编号：1006-4311（2014）23-0043-02

0引言

保护用电流互感器通常根据供电线路一次负荷电流确定变比，本文例举了日常整定计算中碰到的算例，说明定值计算结果对实际变比选择起到辅助参考作用。

1算例一

将大南变T接常吉甲线后，因负荷增加将常胜变36111常吉甲线开关电流互感器变比由600/5更换为800/5。

1.1 系统接线简图（如图1）：

[常胜变36112常吉乙线][T接点][吉宏变122][常胜变][常胜变36111常吉甲线][常胜变36122常南线][吉宏变111][#2变][#1变][吉宏变][兰山变][大南变114T][大南变110T][大南变111][#1变][#2变][大南变112南荣][大南变113南石]

图1

1.2 常胜变36111常吉甲线保护计算参数

1.2.1 36111常吉甲线开关参数。电流互感器变比为800/5。

1.2.2 36111常吉甲线线路参数。

常胜-T接-大南线路参数Z有名值=2.744624

常胜-吉宏线路参数Z有名值=0.759687

1.2.3 36111常吉甲线负荷电流。按变压器额定容量（大南变2×40MVA、吉宏变2×63MVA）算出：

IfhMAX=206000÷（×110）=1081.3A

电流互感器一次侧额定电流800A

只能按常吉甲线为LGJ-300导线允许载流量考虑：

IfhMAX=690A （在实际运行中按此控制负荷）

1.2.4 大南变变压器参数。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 吉宏变变压器参数。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 常胜变36111常吉甲线相间距离III段保护定值计算

1.3.1 整定原则一。按躲本线所供最大负荷电流（最小负荷阻抗）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

校核至大南变#2主变（吉宏变#1主变）低压侧相间故障灵敏系数：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 整定原则二。按至大南变单台主变低压侧1.2灵敏系数整定：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，进而推出If=489A。

不难看出若保灵敏势必造成躲负荷能力降低。

若按最大负荷电流600A考虑

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

实际取值Z3dz=8.8Ω/ϕKlm=60.62/61.92=0.98接近1。

1.3.3 定值取值。实际整定计算人员兼顾灵敏系数与躲负荷能力综合考虑按Z3dz=8.8Ω/ϕ取值，也就是说最大负荷电流600A按取值，也就是说按原电流互感器一次值取值。

1.4 结果

一次设备电流互感器变比由600/5换为800/5，但保护定值取值仍只能按原变比600/5取值。

2算例二

潮湖变20113、20114潮东甲乙线开关电流互感器变比为300/5。

2.1 系统接线简图（如图2）：

[潮湖变][潮湖变20113湖东甲线 东郊变101][潮湖变20114湖东乙线 东郊变102][#1变][#2变][东郊变]

图2

2.2 潮湖变20113、20114潮东甲、乙线保护计算参数

2.2.1 20113、20114潮东甲、乙线开关参数：电流互感器变比：300/5。

2.2.2 20113、20114潮东甲、乙线负荷电流：最大额

定电流IfhMAX=80000÷（×110）=420A，实际负荷电流不足300A。

2.2.3 东郊变110千伏母线参数：

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 零序电流I段保护定值计算：

整定原则。按躲区外故障最大零序电流(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段计算定值超出保护装

置整定范围，只能退出。

若电流互感器变比为600/5则零序电流I段定值计算如下：I01dz= KK3I0max =1.5×3×478/（2×0.076277+0.15768）÷120

=57.8A

零序Ⅰ段计算定值57.8A在保护装置整定范围内，可投入。

2.4 结果

可知电流互感器变比为300/5影响该线零序Ⅰ段保护投运，建议变更20113、20114潮东甲、乙线开关电流互感器变比为600/5。

3结论

由上述两个算例计算过程可知，在电流互感器变比选择时，不仅仅只按保护电器设备额定电流值选取，还可结合保护整定计算，充分运用系统阻抗参数乃至各级设备参数计算值结果，全面考虑确定电流互感器变比选择。这样不仅符合继电保护装置需求，更满足实际运行，从而保证电网安全稳定运行。

参考文献：

[1]杨增力，石东源，杨雄平，谢俊，段献忠.继电保护整定计算软件的通用性研究[J].电力系统自动化，2007(14).

篇9

【关键词】断绳 计算分析 方案

【中图分类号】 F224-39【文献标识码】B【文章编号】1672-5158（2013）07-0308-01

JZ-16/1000凿井绞车卷筒直径，φ1.0m；允许缠绕的钢丝绳最大直径，φ40.5mm；钢丝绳最大净张力，160KN；钢丝绳最大缠绕7层；总减速比，快档506.6，慢档1013.2；平均绳速，快档6m/min，慢档3m/min；电动机型号，YZR250M2-8；电动机轴输出的额定机械功率37kw，电机额定工作电流78.1A，额定转速720r/min，额定效率0.89，额定功率因数0.83，最大转矩/额定转矩=2.7；减速器为二级齿轮配合蜗轮、蜗杆传动，总传递效率，0.85*0.7=0.6。下面对JZ-16/1000凿井绞车进行理论计算及分析，说明凿井绞车过流保护装置选择及整定的原则，为大模板悬吊绳的安全使用寻找理论依据。

一、绳速计算

以缠绕18×7+FC-φ40-1770钢丝绳7层为例，在井筒工程刚刚开工，凿井绞车提升使用最外层钢丝绳时：

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，凿井绞车提升使用最里层钢丝绳时：

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

说明：括号内为凿井绞车使用慢档时的计算数据（“计算分析”这节里均同）。

二、电动机功率估算

在井筒工程刚刚开工，凿井绞车提升使用最外层钢丝绳时：

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，凿井绞车提升使用最里层钢丝绳时：

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

由以上计算可以看出，厂家标配的37kw电机，当凿井绞车为慢档最里层钢丝绳工作状态时，负载率仅为：10.27÷37=0.28，电机能力过大，属于典型的大马拉小车。

三、额定工作状态下电机作用在卷筒上力计算

在井筒工程刚刚开工，凿井绞车提升使用最外层钢丝绳时：

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

在井筒工程快到底，凿井绞车提升使用最里层钢丝绳时：

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

当大模板被卡阻仍强行上升，在电机接近堵转时，电机转轴输出的最大转矩传递到卷筒钢丝绳上的力为：

在井筒工程刚刚开工，凿井绞车提升使用最外层钢丝绳时：

Q=20.83（41.66）×2.7=56.24（112.48）t

在井筒工程快到底，凿井绞车提升使用最里层钢丝绳时：

Q=29.41（58.82）×2.7=79.41（158.81）t

由以上计算可以看出，JZ-16/1000凿井绞车在快档状态下，如果对大模板强行上拉在电机堵转之前，其56.24～79.41t的上提能力，对于18×7+FC-φ32-1770以下钢丝绳也相当危险；如果在慢档状态，该凿井绞车112.48～158.81t的上提能力，能拉断其所允许缠绕的所有规格钢丝绳。即使是该凿井绞车电机工作在额定状态下，当处于慢档时，其传递到钢丝绳上41.66～58.82t的拉力对于18×7+FC-φ28-1770以下钢丝绳也是致命的。

然而，各施工单位在升降大模板时基本上都习惯使用凿井绞车慢档工作。该凿井绞车在慢档工作状态下8极15～18.5kw电机就可以满足其160KN最大静张力的要求，使用8极37kw电机显然能力过大，当操作司机在错误操作时对模板悬吊钢丝绳是十分危险的。

四、过流保护继电器的选择及整定

凿井绞车启动柜对绞车电机保护，早年生产老柜子多采用电磁式瞬动继电器作电机的速断保护，热继电器作为电机的过载保护。常规整定时，速断保护一般按电机启动电流的1.2倍整定，热机电器热元件一般按稍大于电机的额定工作电流整定。缺陷是电磁式瞬动继电器受环境因素影响比较大，当机构或弹簧疲劳时速断保护不太准确可靠。

新生产的凿井绞车启动柜基本上采用JD系列电机综合保护器，为电子式过流保护器，具有反时限过流保护、电机欠相保护。其反时限过流保护1.2倍动作电流时3～120s。整定时一般在现场动态调整，按躲过电机的正常工作电流及启动时间来整定，动作电流值应稍大于电机的长时工作电流，动作时限3～5s左右，能躲过电机的正常启动时间即可。以上计算可以看出，当凿井绞车处在慢档最里层钢丝绳工作状态时，其电机在额定工作时作用在卷筒悬吊钢丝绳的力非常大，是凿井绞车钢丝绳最大静张力的2. 6～3.7倍，电机的负载率仅为额定值的0.39～0.28倍，当非正常提升造成钢丝绳安全系数大幅下降时，电机尚未过载，此种情况下对大模板悬吊钢丝绳仍然较危险。

那么，通过合理的计算，对凿井绞车的电机的过流保护限定一个过流动作值从而达到既保护电机又能保证钢丝绳不被拉断的目的也比较困难。原因之一是要准确的计算动作电流值非常难，因为电机定子从电网吸收的工作电流I1=P2/η= P2/（1.732ηUConφ） ，其中P2是电机转轴输出的机械功率，U是电网电压取380v，η是电机的工作效率，电机从空载～额定负载线形增加时，η从0～额定效率非线性增加；Conφ是电机的功率因数，电机从空载～额定负载线形增加时，Conφ从0.3左右～额定功率因数非线性增加。电机在空载状态下η及Conφ最低，在额定负载状态下最大，超过额定负载时下降。因此电机的负载成一定倍率增加或下降到某数值时，无法确定此状态下的η及Conφ值。当悬吊总重量约为11600kg，立井JZ-16/1000大模板悬吊凿井绞车慢档提升模板时电机输出的机械功率为11600×0.081÷102÷0.6=15.35kw，工作电流为50A，η与Conφ的乘积为15.35×1000÷50÷1.732÷380=0.466；快档提升模板时电机输出的机械功率为11600×0.162÷102÷0.6=30.70kw，工作电流为70A，η与Conφ的乘积为30.70×1000÷70÷1.732÷380=0.667。假如慢档提升模板时模板受卡阻，悬吊总重量为原悬吊重量的2倍时，η与Conφ的乘积才为原来的1.4倍，电机电流也只为原正常状态的1.4倍，不成线性变化关系。

原因之二是现场调整大模板时多为点动提升，如果信号传递或观察有误，模板卡阻时司机仍间断点动开车，这时电机工作电流与正常值比虽然在不断增大处于过载状态（慢档时电流变化比较缓慢），钢丝绳受力也在逐渐增大，但是过流整定时，由于为躲过电机启动时间的时限限制，过流在时限内不会动作，仍然能够造成拉断绳事故。

因此按实际工作电流整定电机过流保护也只能作为防止拉断绳的后备保护。

参考文献

[1] 崔云龙，简明建井设计手册，北京：煤炭工业出版社，2000

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【关键词】110kV电网；继电保护；定值计算

近年来，随着国家经济建设的稳步推进，电力系统的建设也在不断加快步伐，为了满足社会和人民的用电需求，电网在持续扩大覆盖范围，而目前我国广大普通用户的供电网络中110kV线路十分常见，基于其服务对象的数量大、电网接线复杂多样等特点，对于电网中继电保护定值的整定计算直接影响着供电质量和整个电网的稳定运行。

1 继电保护定值计算中的注意事项

继电保护是保障电网正常运行的一个重要手段，而继电保护的主要构成继电保护装置完全依据继电保护定值采取具体动作比如跳闸、报警等，在电网实际运行的过程中，由于供电设备和设备操作、管理、监测检修人员的存在，自然避免不了设备故障、人员工作疏忽、误操作或者不可抗拒的突然自然灾害等的影响，导致电网运行异常。与此同时，如果相关人员不能及时找出应对措施，快速合理地解决问题，极有可能酿成大的事故，给电力系统自身造成损坏的同时还影响了用户的正常用电。

1.1 定值计算

对于电网中重要的电力设备变压器的保护是继电保护的一个必要构成，继电保护装置定值整定要充分结合实际情况，保障公用设备的定值准确无误。因为电流保护方式的不同效果，在实际的运用中通常会采用多种电流保护方式结合的措施，较为完美地保护本级线路和下一级线路，而这个配合工作的过程中电流速断保护方式和过电流保护方式与时间的不同关系，要求多种继电保护定值。线路保护中主、旁线路的不同要求使得继电保护定值也相应有很多差异，而在现场的定值管理中没有时刻关注这个因素，很容易出现主要线路定值改变后，却没有相应地修改旁路定值，造成主、旁线路之间的配合失误的情况。由于110kV电网直接面向用户，所以电网中含有很多复杂接线，而不同线路的继电保护定值也不同，如果在实际运行中稍有不注意，就会造成不同线路保护定值相同、相同线路保护定值却有差别等现象。

1.2 各级继电保护之间的配合

通常对于同类性质的保护，应该着重距离保护和电流保护之间的配合，其配合的可靠性研究、配合方法、配合时间的安排都应该在整定计算前予以考量和确定，而在大规模整定计算完成之后，对于小范围的定值误差可以及时做出调整，在实际运行状态下，不断优化配合措施，强化继电保护能力。

1.3 前期规划、定值管理

由于110kV电网多出现在基础供电阶段，在电网规划建设初期，由于技术和资金等因素的限制，导致最初设计的图纸和变电所相关定值整定根本不符合现实要求，而在后期的电网管理、设备检测检修、定值重整定等过程中对于定值的管理也出现了偏差和疏忽，造成继电保护定值计算错误的现象。由于基层变电所的服务能力增大，供电电压的质量也越来越高，对于覆盖范围越来越广的电网系统来说，一旦在建设完成，公用设备大面积投入使用的情况下，很难再及时更新换代，这类设备的定值通常是在投入之初由电网上层机构进行整定的，后期不可能因为某个变电所实际运行情况发生改变而由原单位做出修正。此外，还有些电网工作人员甚至忽略定值标准，任意设置设备运行继电保护定值，此时，如果电力线路中出现重大问题，电力部门需要付出很大的代价才能解决。

1.4 电网工作人员能力不足

继电保护定值整定的准确合理很大程度上在于工作人员对整定过程以及后期管理的把握，而在一般情况下，相关部门对于整定结果的验收又显得不够严格，电网工作人员对于保护定值的理论认识达不到要求，在工作中就会出现各种各样的问题和麻烦，比如对于继电保护装置的采购缺乏经验、对于保护装置的具体动作所代表的含义不明所以等等。

2 减少继电保护定值计算问题的对策

针对继电保护各环节的保护现状，从电网运行保护、定值整定管理等方面入手，寻找解决对策。

（1）增强定值管理意识。在电网建设完成，正常运行的过程中常常会遇到设备状态检修、线路改造等问题，在解决这些问题的同时，对于继电保护定值的及时整定和修改也是重要的一环。电力系统应该对相关管理人员进行明确的责任分工，给每个保护环节的关键点都要安排相应人员进行管理，积极展开培训，提升人员对于继电保护定值的管理能力和重视程度。

（2）继电保护定值整定资料收集。继电保护定值整定需要大量真实可靠的数据作为支撑，才能有效地保证计算过程的顺利开展以及最终计算数据的准确性。所以首先，在前期相关资料收集的过程中，要充分了解收集资料的范围和主要内容，在电网改造之初，方案制定部门要认真参考资料、图纸等重要信息做出判断；其次，在图纸、资料的整理过程中，要有统一标准和模式，保障数据在传播过程中的准确性；第三，保证各种保护定值信息的及时反馈，对于电网管理部门了解电网动态，为后续线路改造时定值的修正提供依据。

（3）提升对于旁路保护定值的重视程度。对于整个电网系统来说，虽然旁路保护定值只是非常微小的一部分，但是忽视对于它的管理，同样能给电网造成很大影响。因为，旁路保护定值整定有误，会导致局部电网中出现保护定值不正确的现象，电网系统的协同性、整体性会因为某一小部分的错误牵一发而动全身。因此，在继电保护定值计算、修正的过程中要提高认识，像对待主线路保护定值那样重视旁路保护定制的作用，保证各线路保护定值的协调。

（4）加大力度，强化保护定值的审查和管理。完善保护定值管理制度，规范整个修正过程，当继电保护定值需要修正的时候，相关部门和人员在制度的规定和指导下相互配合，有条不紊地开展工作，提高保护定值的修正效率。

3 结论

继电保护整定计算是继电保护装置正常作用的保证，在维持电网安全运行方面有着重要的作用，所以对于定值的计算应该做到严格要求和认真执行。按照电力系统相关规程规定，规划合理科学的继电保护方案，在实际运行过程时刻关注电网动态，结合现场的实际情况及时准确的修改定值，满足电网不断优化的需要。

参考文献：

[1]樊荣.10kV供电系统继电保护的选择性应用[J].交通标准化，2010（21）.

[2]许列琦.刍议电厂继电保护的定值计算与管理系统运用[J].科技论坛，2012（11）.

[3]郝文斌，洪行旅.智能电网地区继电保护定值整定系统关键技术研究[J].电力系统保护与控制，2011（02）.