主变保护定值计算稿

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[全]变压器主保护定值整定计算

变压器主保护定值整定计算

以下差动保护采用二次谐波制动，以二圈变压器为例,所有计算均为向量和。

①不平衡电流产生的原因和消除方法：

a．由变压器两侧电流相位不同而产生的不平衡电流；

（Y/Δ-11）Y.d11 接线方式——两侧电流的相位差30°。

消除方法：相位校正。

* 二次接线调整

变压器Y侧CT（二次侧）：Δ形。Y.d11

变压器Δ侧CT（二次侧）：Y形。Y.Y12

* 微机保护软件调整

b．由计算变比与实际变比不同而产生的不平衡电流；

c．由两侧电流互感器型号不同而产生的不平衡电流；(CT变换误差) d．由变压器带负荷调整分接头而产生的不平衡电流；(一般取额定电压) e．暂态情况下的不平衡电流；

当变压器电压突然增加的情况下(如:空载投入,区外短路切除后).

会产生很大的励磁涌流.电流可达2-3 In，其波形具有以下特点

* 有很大的直流分量.(80%基波)

* 有很大的谐波分量,尤以二次谐波为主.(20%基波)

* 波形间出现间断.(削去负波后)

可采用二次谐波制动，间断角闭锁，波形对称原理

f．并列运行的变压器，一台运行，当令一台变压器空投时会产生和应涌流

所谓“和应涌流”就是在一台变压器空载合闸时，不仅合闸变压器有励磁涌流产生，而且在与之并联运行的变压器中也出现涌流现象，后者就称为“和应涌流”。其波形特点与励磁涌流差不多。

4、主变保护整定计算

（1）计算变压器两侧额定一次电流

—该侧CT变比。

注意：Kjx只与变压器本身有关，而与保护装置的CT接线形式无关。传统的差动保护装置中，变压器Ｙ形绕组侧的CT多采用△接线，新的微机型差动保护装置中，变压器Ｙ绕组侧的CT可以采用Ｙ接线，微机型差动保护在装置内部实现了CT的△接线，因此在保护定值计算时可完全等同于外部△接线。

保护定值计算书(最新)

孟加拉锡莱特150MW简单循环燃气工程继电保护定值计算书

陕西超越电力科技有限责任公司

2011年9月西安

批准：审核：校核：编制：

第一章短路电流计算 (1)

第二章主变保护整定计算 (9)

第三章高厂变保护定值计算 (14)

第四章低厂变保护整定计算 (18)

第五章6kV 电动机保护计算 (20)

第六章隔离变SFC保护定值计算 (21)

第七章励磁变保护定值计算 (23)

第八章保护定值清单 (24)

第九章保护出口说明 (29)

第一章短路电流计算

计算基本条件：Sj=100MVA

Uj=Ue

132kV母线短路容量：Sd=4500MVA

1、建立阻抗网络图

本站短路计算阻抗网络图

其中：X S—表示系统阻抗

X T—表示升压变阻抗

X G—表示发电机阻抗

X T1—表示高厂变阻抗

X T11—表示1#低厂变阻抗

X T12—表示2#低厂变阻抗

2、计算各元件阻抗标幺值

2.1计算系统阻抗X S

错误!未找到引用源。

2.2计算升压变阻抗X T

错误!未找到引用源。

2.3计算大电机阻抗X G

错误!未找到引用源。0.09 2.4计算高厂变阻抗X T1

错误!未找到引用源。0.6

2.5计算低厂变阻抗X T11、X T12

错误!未找到引用源。=4

3、计算K1点三相短路电流

错误!未找到引用源。由两部分构成，系统供给短路电流错误!未找到引用源。和发电机供给短路电流错误!未找到引用源。

3.1计算系统供给短路电流错误!未找到引用源。

错误!未找到引用源。

3.2计算发电机供给短路电流错误!未找到引用源。

短路阻抗错误!未找到引用源。

折算到发电机等值阻抗错误!未找到引用源。

保护定值详细计算

一、说明：甘河变2＃主变保护为国电南瑞NSR600R，主变从

齐齐哈尔带出方式。

二、基本参数：

主变型号：SF7—12500/110

额定电压：110±2×2.5%/10.5KV

额定电流：65.6099/687.34A

短路阻抗：Ud% = 10.27

变压器电抗：10.27÷12.5=0.8216

系统阻抗归算至拉哈110KV母线（王志华提供）：

大方式：j0.1118 小方式：j0.2366

拉哈至尼尔基110线路：LGJ-120/36，

阻抗36×0.409/132.25＝0.1113

尼尔基至甘河110线路：LGJ-150/112，

阻抗112×0.403/132.25＝0.3413

则系统阻抗归算至甘河110KV母线：

大方式：0.1118+0.1113+0.3413＝0.5644

小方式：0.2366+0.1113+0.3413＝0.6892

CT变比：

差动、过流高压侧低压侧间隙、零序

1＃主变2×75/5 750/5 150/5

三、阻抗图

四、保护计算：

（一）主保护（NSR691R）75/5

1.高压侧过流定值

按躲变压器额定电流整定

I dz.j =1.2×65.6099/0.85×15=6.1750A

校验：变压器10KV 侧母线故障灵敏度

I (2)d.min =0.866×502/（0.6892+0.8216）=287.7495A

Klm=287.7495/6.2×15=3.0941>1.25 满足要求！

整定：6.2A

2.桥侧过流定值

整定：100A

3.中压侧过流定值

整定：100A

4.低压侧过流定值

按躲变压器额定电流整定

35kv变电所(2007)保护整定计算

35kv变电所微机保护定值整定计算

一、301#、302#(供1#、2#主变)盘保护整定计算

1、过流保护整定计算

1.1、动作电流

式中：

---过流保护继电器动作电流值；

---接线系数，当继电器接于相上为1，接于相差为；

----可靠系数1.3～1.5，取1.5；

---- SF9-8000/10变压器一次侧额定电流；

----电流互感器的变比，＝150/5＝30。

取过流保护继电器动作电流＝7.5A，则一次动作电流为7.5×30＝225A。

1.2.动作时限

取动作时限为1.1s。

1.3.灵敏度校验

式中：----灵敏度系数；

---过流保护继电器动作电流值；

--- SF9-8000/10变压器二次侧发生短路时的两相(折算35kv 侧)短路电流。

2、过负荷保护整定计算

2.1、动作电流

按躲过变压器的额定电流进行整定。

式中：

---过负荷保护动作电流值；

---可靠系数，取1.05～1.1；

--- SF9-8000/10变压器一次侧额定电流；

---电流互感器的变比，＝150/5＝30。

取过负荷保护动作电流＝5.5A，则一次动作电流为5.5×30＝165A.

2.2.动作时限

取动作时限为6s。

3、301#、302#（供1#、2#主变）盘（CAT211)保护定值表

3.1 装置定值整定

序号定值名称整定值动作时限备注

1过流Ⅰ段定值7.5安培 1.1秒过流Ⅰ段定值投

入

3过负荷定值 5.5安培6秒过负荷定值投入

二、001#、002#进线盘保护整定计算

10kv母线两个回路进线盘只设速断（过流Ⅰ段）保护，则速断保护整定计算如下：

主变保护定值的计算

一、1#主保护电流速断电流定值

1、差动电流速断电流定值：

I ins=K rel×I umax÷K i

=1.2×6×92.5÷40

=16.5 实取16

其中：K rel——————可靠系数取1.2～1.3 实取1.2

I umax—————空载合闸最大励磁涌流取额定电流的6～8倍实取6

额定电流为92.5A

K i———————电流互感器变比200/5

2、比率差动保护：

①差动电流起始电流定值

I cdo=K k×（F ctw+⊿U/2+F wc）×I e×√3÷K i

=2×（0.1+0.05+0.05）×92.5×√3÷40=1.59 实取1.6

其中：K k—————可靠系数取1.5～2 实取2

F ctw————CT误差取0.1

⊿U/2————变压器分解头最大调整围实为±5%

F wc—————为保护本身误差取0.05

I e——————高压侧额定电流实为92.5A

K i——————电流互感器变比200/5

②比率制动系数：

K cof= K k×（F ctw+⊿U/2+F wc）

=2×（0.1+0.05+0.05）=0.4 实取0.5

说明：若K cof小于0.5时则取0.5

③谐波制动系数：

K2———————一般取0.13～0.15 实取0.13

为避免励磁涌流引起保护误动，遵循按相闭锁原则采用二次谐波闭锁功能

④幅值补偿系数：

高压侧额定电流为92.5A 高压侧互感器变比为200/5

低压侧额定电流为513A 低压侧互感器变比为600/5

I HE为高压侧一次电流I HE=92.5÷40×√3=4 （相位补偿后）

(仅供参考)主变压器保护整定计算

主变压器保护整定计算

1 主变压器保护

1.1 保护配置

本文所述变压器，容量在10MV A及以上，电压为35(110)/6.3(10.5)kV，通常是指企业内部总变电所或区域变电所内的变压器。

保护装置配置：差动，过流后备，过负荷，瓦斯，温度。

举例：变压器SF9－25000kV A，35/6.3kV，Yn/D11接线，U k=8%，412.4A/2291A，35kV侧三相短路电流：最大21.5kA，最小17.2kA。35kV系统中性点经消弧线圈接地；6kV系统不接地，无发电机接入，所供最大电动机4000kW，全压直接起动，起动时间10s。

1.2 保护装置选型及设置原则

选用微机型保护装置，保护设置原则如下：

∙差动保护与过流后备保护分别设置－分开的微机保护装置和CT；∙差动保护专用保护装置和CT（要求5P20）；

∙高压侧过流后备保护(高后备)和过负荷共用一套保护装置和CT （不低于10P10）；

∙低压侧过流后备保护（低后备）和过负护共用一套保护装置和CT （不低于10P10）；

（注：对于低压侧无电源的终端变电所，低后备可取消）

以施赖德保护装置为例：差动保护－T87，过流后备－S40（或S42－带方向保护）。

1.3 整定计算

1.3.1 基本设定值

a 35kV侧CT一次额定电流I n=600A

(二次额定电流I n2=5A)

6.3kV侧CT一次额定电流I’n＝3000A

(二次额定电流I，‘n2＝5A)

b 基本电流I b＝412.4A

I’b＝2291A

c 额定初级线电压U np＝35kV

额定初级相电压 V np ＝35kV/3 d 额定次级线电压 U ns ＝100V

主变保护定值的计算

一、1#主保护电流速断电流定值

1、差动电流速断电流定值:

I ins=K rel×I umax÷K i

=1、2×6×92、5÷40

=16、5 实取16

其中:K rel——————可靠系数取1、2～1、3 实取1、2

I umax—————空载合闸最大励磁涌流取额定电流的6～8倍实取6

额定电流为92、5A

K i———————电流互感器变比200/5

2、比率差动保护:

①差动电流起始电流定值

I cdo=K k×(F ctw+⊿U/2+F wc)×I e×√3÷K i

=2×(0、1+0、05+0、05)×92、5×√3÷40=1、59 实取1、6 其中:K k—————可靠系数取1、5～2 实取2

F ctw————CT误差取0、1

⊿U/2————变压器分解头最大调整范围实为±5%

F wc—————为保护本身误差取0、05

I e——————高压侧额定电流实为92、5A

K i——————电流互感器变比200/5

②比率制动系数:

K cof= K k×(F ctw+⊿U/2+F wc)

=2×(0、1+0、05+0、05)=0、4 实取0、5

说明:若K cof小于0、5时则取0、5

③谐波制动系数:

K2———————一般取0、13～0、15 实取0、13

为避免励磁涌流引起保护误动,遵循按相闭锁原则采用二次谐波闭锁功能

④幅值补偿系数:

高压侧额定电流为92、5A 高压侧互感器变比为200/5

低压侧额定电流为513A 低压侧互感器变比为600/5

I HE为高压侧一次电流I HE=92、5÷40×√3=4 (相位补偿后)

主变保护定值的计算

主变保护通常采用差动保护和整定保护两种方式。差动保护是最常用的主变保护方式，它通过比较主变高压侧和低压侧电流的差值来实现对主变的保护。差动保护的整定主要包括整流特性、解流特性和差流定值等。

首先是差动保护的整流特性的计算。主变保护整定的目的是使差动保护对内部短路故障灵敏，对外部故障具有一定的韧性。整定中的主要参数是整定系数k，它表示差动保护定值与额定主变容量之比。k值的选择需

要考虑主变的容量、主变的额定电流和保护的动作特性等因素，通常为

0.5至1.0之间。

其次是差动保护的解流特性的计算。解流特性的主要参数是解流系数k_1和解流系数k_2，它们的计算公式分别为：k_1=I_{o1}/I_{d1}，

k_2=I_{o2}/I_{d2}。其中，I_{o1}和I_{o2}分别为关流元件和潜流元件的动作电流，I_{d1}和I_{d2}分别为零序保护和差流保护的整定电流。

解流特性的整定需要根据主变的参数和保护的要求进行选择。

最后是差动保护的差流定值的计算。差流定值是差动保护中最关键的参数之一，它直接影响到保护的可靠性和动作的灵敏性。差流定值的计算需要考虑主变的额定容量、额定电流、系统短路电流和保护动作的要求等因素。根据实际情况，可选择定值为主变额定电流的1%至10%之间。

除了差动保护，主变保护通常还应包括过电压保护、过流保护和接地保护等。过电压保护的整定需要确定过电压的起动值和动作时间，可以通过系统短路电流和主变绝缘水平等因素进行选择。过流保护的整定需要考虑主变的负载容量和保护的动作特性，通常选择为主变的额定电流的100%

10kv变压器保护定值计算实例

10kv变压器保护定值计算实例在电力系统中，变压器是非常重要的电力设备之一，而其保护又是

确保其正常运行和安全的关键。本文将以10kV变压器的保护定值计算

为例，详细介绍保护定值的计算方法和步骤。

一、保护定值的基本原理

1. 过负荷保护

过负荷保护是变压器最基本的保护功能之一，其目的是防止变压器

在长时间超负荷运行导致过热损坏。通常采用电流保护来实现，其中，正常负荷电流为I_N，过负荷保护的动作时间一般为t，根据实际情况

选择适当的定值。

2. 短路保护

短路保护是变压器的重要保护功能之一，其目的是防止变压器在短

路故障时损坏。常见的短路保护方式包括电流保护和差动保护，根据

实际情况选择相应的保护方式和定值。

3. 接地保护

变压器的接地保护是防止接地故障时，过大的接地电流对变压器和

其他设备的影响。常见的接地保护方式包括零序电流保护和差动保护，定值的选择需要根据实际情况进行。

二、保护定值的计算步骤

1. 确定变压器参数

首先，需要明确变压器的额定容量、额定电压、变比以及短路电压

等参数。

2. 计算过负荷保护定值

根据变压器的额定容量和运行条件，计算其过负荷保护定值。一般

可根据以下公式进行计算：

I_2 = I_N × (k_1 + k_2 × √t)

其中，I_2为过负荷电流，I_N为正常负荷电流，k_1、k_2为系数，t为过负荷保护的动作时间。

3. 计算短路保护定值

根据变压器的短路电压和短路容量，计算其短路保护定值。具体计

算方法可以采用实际测试或者计算公式进行，根据所采用的保护方式

进行选择。

4. 计算接地保护定值

根据变压器的接地电流和接地电阻，计算其接地保护定值。一般可

主变压器保护整定计算

1.主变压器保护装置

-差动保护是主变压器最重要的保护装置之一、差动保护的原理是通过比较主变压器的输入和输出电流来检测是否有电流损失。差动保护的主要部件是电流互感器。

-过流保护用于检测主变压器输入或输出电路中的异常电流。当电流超过设定值时，过流保护会触发断路器跳闸。

-热保护是通过感应主变压器的温度来检测是否存在过载情况。当主变压器的温度超过设定值时，热保护会触发断路器跳闸。

-欠压保护用于检测主变压器输入或输出电路中的欠压情况。当电压低于设定值时，欠压保护会触发断路器跳闸。

2.主变压器保护整定计算的步骤

差动保护整定计算是保护主变压器最常用的方法。差动保护整定计算的步骤如下：

a.根据主变压器的输入和输出额定电流以及互感器的变比，计算差动保护的整定电流。整定电流通常取主变压器额定电流的10%-20%。

b.对于主变压器的高压侧和低压侧分别选择一组电流互感器作差动保护元件。电流互感器的变比应与主变压器的变比相匹配。

c.设置差动保护的动作时间和动作灵敏度。动作时间应根据主变压器的额定电流和故障电流来确定。

过流保护的整定计算是为了检测主变压器输入或输出电路中的异常电流。过流保护整定计算的步骤如下：

a.根据主变压器的额定电流和故障电流，选择过流保护的整定电流。整定电流通常取主变压器额定电流的150%-200%。

b.设置过流保护的动作时间和动作灵敏度。动作时间应根据主变压器的额定电流和故障电流来确定。

热保护的整定计算是为了检测主变压器的过载情况。热保护整定计算的步骤如下：

a.根据主变压器的额定电流和过载容量，选择热保护的整定温度。整定温度通常取主变压器的额定温度上限。

整定计算

编写人：石磊

1、 220kV 主变保护整定计算

（１）差动保护详细计算公式

(A)星三角变换:PRS-778型主变差动保护星三角变换采用Y→Δ模式，对于Y/Y/Y 接线的变压器，虽然两侧TA 二次电流不存在相位差，但是为了消除Y 侧零序电流对差动保护的影响，Y 侧电流也要按照Y→Δ模式进行处理。

11点钟接线 1点钟接线

（图1 主变Y→Δ变换）

(B)CT:各侧TA 变比差异在差流计算的平衡系数中体现。

(i) 变压器各侧的二次额定电流：TA

n n e K U S I 113=

，式中：S n 为变压器铭牌

最大额定容量，U 1n 为变压器计算侧一次额定电压，K TA 为变压器各侧的TA 变比。

(ii) 变压器各侧各侧TA 平衡系数：X

e H

e JX X ph I I K K ---⨯

=22，式中：X ph K -为第X 侧平衡系数，H e I -2为变压器高压侧二次额定电流，X e I -2为变压器第X 侧二次额定电流，

JX K 为第X 侧接线系数（Y 接线时JX K =1，△接线时JX K =3）。

(iii) 说明：高压侧平衡系数

ph K -固定为1。由于Y －>△转换的原因，Y 侧电流

变换为两相电流之差，放大了3倍，△侧电流通过平衡系数的补偿也放大了3倍，使得差动电流和制动电流都放大了3倍，因此，在定值整定计算时，所有的差动电流和制动电流定值都应乘以3。

(C)保护动作方程与整定值的关系：

(i) 纵差保护动作特性详见图2：

Ic-Ib

I I I

（图2 纵差保护动作特性图，其中Icdsd 为差速断门槛、Icdqd 为差流启动门槛，均可整定）

主变保护定值的计算

选择定值原则

1.保护可靠性原则：保护装置应当能够可靠地识别故障类型，并快速启动保护操作。

2.经济性原则：保护装置应当尽量减少定值的数量和复杂度，以降低维护和运维成本。

3.灵敏性原则：保护装置应当对故障信号有较高的灵敏度，以尽快检测到故障并发出保护信号。

定值计算方法

1.故障仿真：根据主变的参数和电力系统的拓扑结构，使用仿真软件对各种故障模式进行仿真，得到故障电流和电压的波形数据。

2.定值选择：根据故障仿真结果和定值选择原则，选择合适的保护定值。这一步骤需要根据具体的保护装置的技术规格进行，可以参考保护装置的厂家手册。

3.定值计算：根据定值选择结果和保护装置的技术参数，进行定值计算。一般来说，定值计算需要涉及故障电流的选择、整定系数的选择、时间延迟的设置等。这些参数都与保护装置的技术规格和要求有关。

4.定值检验：将计算得到的定值输入保护装置中，进行装置的模拟操作和测试，检验定值的准确性和可行性。在这一步骤中，需要模拟各种故障情况和正常操作情况，检验保护装置是否能够正确地进行保护操作。

定值检验

定值检验是保护装置调试的重要环节，它能够发现保护装置定值的问

题和故障。

1.故障仿真的准确性：故障仿真结果的准确性将直接影响定值的选择

和计算。因此，在进行定值计算之前，需要确保故障仿真的输入数据和参

数都是准确的。

2.定值的合理性：定值选择和计算的结果应当是合理的，符合电力系

统的实际情况和保护装置的要求。如果定值出现了不合理的情况，需要进

行调整和优化。

3.定值的可行性：定值应当能够适应各种故障情况和工作条件。在进

保护定值整定计算资料

胜利110kV变电站工程保护定值整定计算资料

一、主变压器

1、变压器名牌

2、实测零序阻抗值

3、套管CT变比、中零及间隙CT变比

4、出厂试验报告

5、变压器运行要求说明

附：主变压器参数报送

1、主变压器名牌

（1#主变）

（2#主变）

型式SFz10-50000/110

额定容量高50000kV A 低50000kV A

结线方式相数卷数周率3相

冷却方式

ONAN/ONAF

（60%/100%）

制造厂保定保菱变压器有限公司投运日期出厂日期2012年8月

额定电压（kV）高110000V

额定电流

（kV）

高262A 中中

低10500V 低2749A

空载电流I0 0.091% 空载损耗P0 30.2kW

短路损耗高—中

阻抗电压

高—中高—低高—低中—低中—低

零序电抗A A=Z高+Z励

B B=Z中+Z励

C C=Z高+Z中//Z励

D C=Z中+Z高//Z励

正序标幺电抗图零序标幺电抗图

型式SFz10-50000/110

额定容量高50000kV A 低50000kV A

结线方式相数卷数周率3相

冷却方式

ONAN/ONAF

（60%/100%）

制造厂保定保菱变压器有限公司投运日期出厂日期2012年8月

额定电压（kV）高110000V

额定电流

（kV）

高262A 中中

低10500V 低2749A

空载电流I0 0.091% 空载损耗P0 30.2kW

短路损耗高—中

阻抗电压

高—中高—低高—低中—低中—低

零序电抗A A=Z高+Z励

B B=Z中+Z励

C C=Z高+Z中//Z励

D C=Z中+Z高//Z励

正序标幺电抗图零序标幺电抗图

2、实测零序阻抗值

变主变保护定值计算书

SZ10-5000/35

Y,d11

35-4*2.5%/10.5Kv

Uk%=7%

计量CT：150/5 （0.2S）测量CT：155/5 (0.5)

高压侧CT：100/5A (10P)

变压器保护定值计算

1.变压器额定电流计算公式：P=√3UI U为额定线电压

2。定时限过流速断保护定值计算：

速断:算法1：3－5倍额定电流，一般取四倍，为了躲过励磁涌流。

算法2:5倍最大容量变压器额定电流＋其余变压器额定电流＋其余变压器额定电

流。

过流：2－2.5倍额定电流，一般取二倍

时限:速断不带时限，过流一般取小于5S。

3.反时限过流速断保护定值计算：

过流：2－2。5倍额定电流，一般取二倍

速位: 2倍

时位：0。2S

互感器一次电流一般取2倍变压器额定电流

主变保护整定计算

公式： Iunb.max (KapKccKer u m)I k.max
式中： Kap——非周期分量系数，取2.0； Kcc——电流互感器的同型系数，Kcc＝1.0； Ker ——电流互感器的比误差，取0.06。 △U——调压误差,取调压范围偏离额定值的最大百分值0.1。 △m——电流互感器变比未完全匹配产生的误差，取0.05。 Ik.max——低压侧外部短路时，流过靠近故障侧互感器最大短路电流周期分量。为了方便计算，减少流入差动保护高、低侧二次电流反复折算到统一的基准下。
变压器微机保护整定计算
4、低电压继电器的整定计算
低电压继电器应躲过电动机起动，计算公式如下：
K sen
U op U c. m ax
式中：Krel 为可靠系数，可取1.11.2；为返回系数，可取1.05；Umin 为变压器正常运行可能出现的最低电压，一般可取0.9Un（额定线电压二次值）。
Un 为额定线电压二次值。
灵敏度要求：在主变中、低压侧有1.5倍及以上灵敏度，如果变压器高压到低压侧阻抗很大，高压侧过流Ⅲ段在低压侧灵敏度也要大于1.3倍以上。
变压器微机保护整定计算
3、负序电压继电器的整定计算
负序电压继电器应躲过正常运行时出现的不平衡电压，不平衡
电压值可实测确定。
一般可取：
K sen
U k .2. m in U op.2