1煤矿继电保护整定计算公式总汇编.docx

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1、继电保护整定计算公式汇编为进一步规范我矿高压供电系统继电保护整定计算工作，提高保护的可靠性快速性、灵敏性，为此，将常用的继电保护整定计算公式汇编如下：一、电力变压器的保护：1、瓦斯保护：作为变压器内部故障(相间、匝间短路)的主保护，根据规定，800kVA以上的油浸变压器，均应装设瓦斯保护。(1)重瓦斯动作流速：0.71.0m/s。(2)轻瓦斯动作容积：Sb100OOOkVA:35010%cm3o2、差动保护：作为变压器内部绕组、绝缘套管及引出线相间短路的主保护。包括平衡线圈LIl及差动线圈。3、电流速断保护整定计算公式：(1)动作电流:IdZ=KkXlzKd.max2继电器动作电流:L=KvK

2、Xdzjkjxj(3)d.max2Kz+Ku其中：Kk一可靠系数，DL型取1.2,GL型取1.4；KjX一接线系数，接相上为1,相差上为J3dm2变压器二次最大三相短路电流；K-电流互感器变比;儿一变压器的变比一般计算公式：按躲过变压器空载投运时的励磁涌流计算速断保护值,其公式为:Q=KkXK0其中：Kk一可靠系数，取36。KjX一接线系数，接相上为1,相差上为I1e变压器一次侧额定电流；N-电流互感器变比(2)速断保护灵敏系数校验:其中：Idmg一变压器一次最小两相短路电流;Idzj一速断保护动作电流值；Ki一电流互感器变比4、过电流保护整定计算公式:(1)继电器动作电流：其中：Kk-可靠系

3、数，取23(井下变压器取2)OKjX一接线系数，接相上为1,相差上为3Ie一变压器一次侧额定电流；Kf一返回系数，取0.85；K-电流互感器变比(2)过流保护灵敏系数校验：IK=2_.5IdzjXK,xK11其中：Idmin2一变压器二次最小两相短路电流Idzj一过流保护动作电流值；Ki-电流互感器变比；儿一变压器的变比过流保护动作时限整定：一般取12s。5、零序过电流保护整定计算公式：(1)动作电流：IdZ=O.25XKKXt其中：Kk可靠系数，取2。M一变压器二次侧额定电流；Ki一零序电流互感器变比(适用于Y-Yo-2接线的变压器)(2)零序过电流保护灵敏系数校验：K7三ldlmin22般

4、国其中：IdImin2一变压器二次最小单相短路电流IdZ一零序过流继电器动作电流值；Ki-零序电流互感器变比二、高压电动机的保护：1、电流速断保护：(1)异步电动机：IdZi=KkXK仅XLlazJKJXK其中：Kk一可靠系数，DL型取1.41.6,GL型取1.61.8;KjX一接线系数，接相上为1,相差上为G；Iqd-电动机的启动电流，Iqd=11qdXlde=Ije；Ki一电流互感器变比。注：带排水泵的电机启动电流应按所配电抗器的参数进行计算。(2)同步电动机：应躲过起动电流(按异步电动机速断保护公式计算)应躲过外部短路时输出的电流：=K1KdzjkjxK,其中：Kk一可靠系数，DL型取1

5、.41.6,GL型取1.61.8;KJX一接线系数，接相上为1,相差上为G；Ki一电流互感器变比；Kmax最大运行方式时，外部三相短路时，同步电动机的反馈电流fl051ILnaX=-095sineIeIXd)其中：X；一同步电动机次暂态电抗标么值；Oe电动机额定功率因数角；Ie电动机额定电流取其中最大者为同步电动机的速断保护值(3)速断保护灵敏系数校验：(同步电动机、异步电动机)其中：Idmin电机出口处最小两相短路电流;Idzj一速断保护动作电流值；Ki一电流互感器变比2、纵联差动保护:(1)躲过下列不平衡电流，取其较大者:异步或同步电动机，由起动电流引起的不平衡电流:0.1Xiqdrdzj

6、i=KKX其中：Kk一可靠系数，取1.21.4；Iqd-电动机的启动电流，Iqd=%dXlde=(5-6)Ide;(一电流互感器变比。躲过外部短路时，同步电动机输出电流引起的不平衡电流:妙=KKXO;Zmax其中:Kk一可靠系数，取1.21.44.max一同步电动机外部三相短路时的输出电流;Ki-电流互感器变比(2)纵联差动保护灵敏系数校验:K1=/Rn22IdzXKi其中:/黑一保护装置安装处最小两相短路电流;Idz一纵差保护动作电流；Ki电流互感器变比3、过流保护：(1)动作电流:其中：Kk-可靠系数，动作于信号时取1.1,动作于跳闸时取1.21.4；KjX一接线系数，接相上为1,相差上为

7、；Ie-电动机的额定电流；Kf一返回系数，取0.85;Ki一电流互感器变比。(2)对同步电动机兼作失步保护的动作电流：Idzj=(lA-1.5)KjxrKi其中：Kjx一接线系数，接相上为1,相差上为G；Ie一同步电动机的额定电流；K-电流互感器变比。(3)过流保护动作时限:应躲过电动机的起动时间，ttqd,一般取1015S4、低电压保护:(1)动作电压取50%电机的额定电压。(2)动作时限取IS(不需自起动)、1015S(需自起动)三、电力电容器保护1、电流速断保护;(1)动作电流:J3nIIdZj=KkKjBazJKJXK其中：Kjx一接线系数;Ie-单台电容器的额定电流;力一每相电容器安

8、装台数Ki一速断保护电流互感器变比;Kk一可靠系数，考虑躲过冲击电流取22.5(2)速断保护灵敏系数校验:K1二仁巨dzji其中：Idmin一被保护电容器安装处最小两相次暂态短路电流；Idzj一速断保护动作电流值；Ki一电流互感器变比2、当电容器容量较小时(30OkVar以下),可采用熔断器保护相间短路，熔体的额定电流按下式选择：IR=KKXICe其中：ICe一电容器组的额定电流；Kk一可靠系数，取22.5四、310kV线路的保护1、架空线路的保护整定(1)电流速断保护：IdZj=KkKi其中：Kk-可靠系数，DL型取1.2,GL型取1.4；Kjx一接线系数，均为1I成一被保护线路末端三相最大

9、短路电流；Ki一速断保护电流互感器变比一般计算公式：按躲过最大设备起动电流加其余设备的额定电流之和计算。注：新站至井下主供电缆回路按被保护线路末端三相最大短路电流的30%50%计算整定值。(2)电流速断保护灵敏系数校验：d.min其中：Cin保护安装处最小两相短路电流；dzj一速断保护动作电流值；Ki一电流互感器变比。(3)电流速断最小保护范围校核被保护线路实际长度应大于被保护线路的最小允许长度被保护线路的最小允许长度：2XKKXa-y/3义XSymaX43-2KZ；其中：Kk-可靠系数，DL型取1.2,GL型取1.4；Q一系数，最小与最大运行方式系统计算电抗之比;B一被保护线路允许的最小保护

10、范围，取0.15Xmax一被保护线路每公里阻抗标么值。J7IIlaAZ；二甲处也可用公式：其中：Uxp-保护安装处的平均相电压，V；XXg最小运行方式下归算到保护安装处的系统电抗，Q;X。一线路每公里电抗，Q/km(4)过电流保护：Idzj=KKjx-KrXK.J1其中：Kk可靠系数，考虑自起动因素时，取23,不考虑自起动因素时,DL型取1.2,GL型取1.4；KjX一接线系数，接相上为1,相差上为6;Im一被保护线路最大计算负荷电流，当最大负荷电流难以确定时，可按两倍的电缆安全电流计算，此时，可靠系数取1；Ki一电流互感器变比;Kf一返回系数，取0.85(5)过流保护灵敏系数校验：近后备:K

11、1=3K55Ki其中：dmin一被保护线路末端最小两相短路电流；Idzj过流保护动作电流值;Ki-电流互感器变比远后备:/，K1=/min2t2、It3、t4定值范围40600.1100406040600.1-100目前，电力系统中的装机容量越来越多，各系统中的联系也越来越紧密。长期低频或高频运行的可能性几乎等于零。因此，当频率异常保护用于切除发电机时，其各段频率及累计时间，应与低频减载或高周切机装置相配合。各段频率的取值及累计时间，应根据汽轮机制造厂提供的数据乘以可靠系数在进行整定。工程应用时，可根据需要选择为低频、高频、或频率积累保护。应按要求选择保护出口段数。2.14阻抗保护变压器低阻抗

12、保护，主要作为变压器相间短路的后备保护，有时还兼作相邻设备(母线、线路等)相间短路的后备保护。整定原则及取值建议如下:(1)向阻抗ZF及反阻抗ZB的整定。对于发电机变压器的阻抗保护，当阻抗保护的输入电压及电流取自机端时，阻抗圆应整定为具有偏移的方向阻抗圆。此时为ZF=ZT;ZB7(34)ZT式中ZT变压器的二次阻抗。当阻抗保护的输入电压及电流去自主变高压侧时，阻抗圆应整定为过原点的下抛圆。此时为ZF=O;ZB=(4-5)ZT(2)动作延时t1及t2.阻抗保护的动作延时，应大于相邻线路保护距离I段的动作时间，而小于相邻线路对侧距离Il段的动作时间。考虑到系统发震荡的影响，t1取1.5s、t2取2

13、s是合理的。(3)过电流动作值按躲过发电机或变压器做大负荷电流来整定，即Ig=(1.11.15)Ie式中Ie-发电机或变压器的额定电流。(4)负序电流动作值I2g。按躲过正常运行时最大的不平衡负序电流来整定，即I2g=(O.10.2)Ie对于降压变压器或联变阻抗保护的整定应参照有关的规程的规定。2.15变压器零序电流保护变压器零序电流保护，反映变压器YCl侧零序电流的大小，是变压器接地保护的后备保护，也兼作相邻设备接地短路的后备保护。保护的接入电流可取变压器中性点TA二次电流或引出端二次零序电流或由TA二次三相电流进行自产。当零序电流大于整定值时，经延时作用于信号或出口。整定原则及取值建议如下

14、：(1)零序I段的整定。动作电流3Iogl应按照相邻线路首段接地故障时变压器提供的零序电流来整定，且考虑与相邻接地保护的I段相配合。动作延时t11应与相邻线路接地I段保护最长动作延时相配合，即t11=t1+t式中t1相邻线路各接地保护I段的最长动作时间：t一时间级差,取0.30.5SO动作延时为t12=t1+t另外，要求t12不大于2So(2)零序Il的整定。零序过流Il段的动作电流3Iog2,应按照相邻线路下一级线路接地故障时变压器提供的零序电流来整定，且与相邻接地保护的后备段相配合。动作延时t21应与相邻线路接地保护Il段的动作延时相配合。即t21=t2+At式中t,2相邻线路接地保护Il

15、段动作延时。2. 16低电压启动的过电流保护(1)动作电流的整定原则按变压器额定电流整定，即IdZ=KkIe/Kf式中Kk可靠系数，取1.2:Ie变压器额定电流(TA二次值)。(2)灵敏度校验：按变压器低压母线故障时的最小短路电流二次值校验要求灵敏度大于2。(3)动作电压整定原则：按躲过正常运行时母线最低工作电压整定，根据经验可取UdZ=O.7Ue式中Ue一变压器额定电压(TV二次值)。(4)电压灵敏度校验：按后备保护范围末端三相段路时，保护安装处的最大电压要求大于2。3继电保护及自动装置的整定计算3. 1相关参数计算3. 1.1相关阻抗(只考虑电抗，用X表示)参数计算(1)正序阻抗零序阻抗计

16、算结果见表620表620正序电抗值计算结果表名称符号电抗编号基础参数标么值发电机1G1X1G1PGN=6OOMWCos=0.9,XXd=0.2X*1G1=0.300发电机2G2X1G2PGN=600MWCos=0.9；Xd=0.2X*1G2=0.300变压器1T1X1T1STN=800MW;UK=I0%X*1T1=0.125变压器2T2X1T2STN=800MW;UK=I0%X*1T2=0.125线路1L1X1L1279.8km,0.276Qkm,单回线X*111=0.309线路2L2X1L2266.4km,0.275Qkm单回线X*112=0.146线路3L3X1L3600km,0.273Q

17、km单回线X*113=0.655系统1S1X1S1S1max=5000MVA;S1min=4000MVAX*1s1.min=0.2;X*1s1.max=0.25系统2S2X1S2S2max=4000MVA;S2min=3000MVAX*1s2.min=0.25;X*1s2.max=0.33系统3S3X1S3S3max=2500MVA;S3min=2000MVAX*1s3.min=0.4；X*1s3.max=0.5表6-21零序电阻抗值的计算结果表STN名称符号电抗编号基础参数标么值发电机1G1X1G1PGN=600MW;cos=0.9,Xd=0.2X*0G1=0.300发电机2G2X1G2PG

18、N=600MW;cos=0.9,Xd=0.2X*0G2=0.300变压器1T1X0T1STN=800MW;UK=10%X*0T1=0.125变压器2T2X0T2STN=800MW;UK=10%X*0T2=0.125线路1L1X0L1279.8km,0.828Qkm单回线X*0L1=0.927线路2L2X0L2266.4km,0.825km双回线X*0L2=0.438线路3L3X0L3400km,0.819Qkm单回线X*0L3=1.965系统1S1X0S1S1max=5000MVAS1min=4000MVAX*0S1.min=0.5X*0S1.max=0.625系统2S2X0S2S1max=4

19、000MVAS1min=3000MVAX*0S2.min=0.625X*0S2.max=0.825系统3S3X0S3S1max=2500MVAS1min=2000MVAX*0S3.min=1.0X*0S3.max=1.25画出K1点故障时各序阻抗的简化图，如图6-11所示。1)系统最大方式下的正序阻抗：X*1lsmin=(X*1L1+X*1s1min)/(X*1L2+X*1s2min)/(X*1L3+X*1s3min)=(0.309+0.2)/(0.146+0.25)/(0.655+0.4)=0.148X*1GT2=X*1G2+X*1T2=0.3+0.125=0.425X*1K1omin=(X

20、*1ISZmin/X*1G2+X*1T1)/X*1G1=(0.148/0.425+0.125)/0.3=0.1372)系统最小运行方式下的正序阻抗为X*1K1omin=(X*1IsmaxX*1G2+X*1T1)/X*1G1=(0.210/0.425+0.125)/0.3=0.1413)系统最大运行方式下的零序阻抗。由于Kl所在的变压器的角形侧,因为零序阻抗为无穷大。(4)画出K2点故障时各序阻抗的简化图，如图6-12所示。1)系统最大运行方式下正序阻抗。2)系统最小运行方式下正序阻抗。3)系统最大运行方式下零序阻抗。X*lsmin=(X*0L1+X*0s1min)/(X*0L2+X*0s2min)/(X*0L3+X*0s3min)=(0.309+0.5)/(0.146+0.625)/(0.665+1.0)=0.505X*0K2oZmin=X*0SLminX*0T