第三章 馈线保护及其整定计算
低压馈线整定
低压馈线整定1相电流速断保护(1)按躲过馈线末端故障的短路电流整定I dz = K k ×I d3K k ：可靠系数，取1.2～1.3；I d3：馈线电缆末端短路时最大短路电流；(2)动作时间整定瞬时动作，取0s(3)灵敏度K lm =dz 2I d I ≥2I d2 ：最小方式下馈线电缆始端两相短路电流2短延时过电流保护(1)与母线上出线最大速断保护动作电流配合I dz = K k ×I dzmax ＇K k :可靠系数,取1.2～1.5(2)躲过总自启动电流整定I dz = K k × qd IK k :可靠系数,取1.2～1.5(3)动作时间：与下一级速断保护配合：时间取0.3s 。
与下一级熔断器熔断时间配合：熔断器熔断时间加上一个时间级差0.3s ，必要时用反时限。
(4)灵敏度校验两相短路：K lm =dz 2I d I ≥2 单相接地：K lm =dz 1I d I ≥2其中，I d2：最小方式下馈线电缆始端两相短路电流; I d1：最小方式下馈线电缆始端单相接地短路电流;3单相接地保护(1)躲过正常运行时最大不平衡电流计算3I 0dz = K k ×K bp ×I FMAXK k :可靠系数，取1.2～1.5；Kbp:不平衡系数，取25％(2)与下级速断保护配合3I0dz = Kk×Idzmax＇Kk:可靠系数，取1.2；(3)动作时间，一般取0.3s(4)灵敏度校验K lm =0dz13IdI≥1.5其中，Id1：最小方式下馈线电缆始端单相接地短路电流;注：当馈线短延时过流保护的灵敏度满足要求时，可以不装设单相接地保护。
整定值计算
定值整定计算 1、主变主保护系统阻抗：(由电业局提供)1424.0*=大C X 234.0*=小C X MVA S j 100= KV U j 115= KV U j 5.27'= *大C X -----大电流接地系统阻抗标幺值*小C X ----小电流接地系统阻抗标幺值 j S -------系统容量基准值 j U -------系统电压基准值 'j U -----主变低压侧电压基准值计算主变阻抗和额定电流：主变参数： KVA S e 20000= KV U e 110= %39.10%d =Ue I =110320000⨯=104.97Ae S ------变压器额定容量 e U -----变压器额定电压 e I -----变压器额定电流 %d U ----变压器短路电压百分比5195.02010010039.10S S 100%U e j d *T =⨯=⨯=X *T X -----主变阻抗标幺值● 短路计算：(短路点为27.5KV 母线处，折至110KV 侧))3(*大d I -----主变低压侧母线短路电流标幺值（折算到主变高压侧）511.15195.01424.01X X 1T**C )3(*=+=+=大大d IA U I Ijd d 59.7581153100000511.13S j )3(*)3(=⨯⨯=⨯⨯=大大327.15195.0234.01X X 1*T *C )3(*=+=+=小小d IA U I Ij d d 96.5761153100000327.1233S 23j )3(*)2(=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=小小变压器的差动保护是保护变压器内部、套管及引出线上的短路故障时的主保护，不需与其它保护配合，可无延时的切断内部短路，动作于变压器高低压两侧断路器跳闸。
在牵引供电系统中，常用的主变主要有Y/Δ-11变压器；阻抗匹配型平衡变压器及V/V 接单相变压器。
为了保证动作的选择性，差动保护动作电流应躲开外部短不同形式接线的变压要实现流入保护的现分别对这三种情1变压器两侧电流平衡关系（CT 二次侧）⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤-⎢⎢⎢⎣⎡-=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡---βαI I nT nT K I I I I I I A C C B BA 110101121 K —— 变压器高、低压侧绕组匝数比， 若高压侧电压等级为110kV ，则34=K若高压侧电压等级为220kV ，则38=KAB 相差动电流α...12I KnT nT I I I B A dz--=AB 相制动电流α...1221I KnT nT I I I B A zd+-= BC 相、CA 相差动电流、制动电流计算类似。
3配电网馈线自动化-PPT资料40页
• （2）整个网络中，两台联络开关E、H均参与故障处理的 情况下，分别整定联络开关E、H的XL时限。
a S1
b B
c C
d
e
f
D
E
F
S2
1
2
g
h
m
3G
H
M
S3
3.2.2电流型方案 2、重合器与过流脉冲计数型分段器配合
F
(f)
d 45s e
D
E
联络开关
F
(g)
A 15s
B C D 联络E开关 F (c)
a bc d e
a bc
A BC
22s 7s
a bc
A BC 29s 7s 7s
de
D
EF
联络开关
(d)
de
D
E
联络开关
F
(e)
52s B C D E F 联络开关 (h)
a bc d e A BC DE F
联络开关 (i)
区域工作站
区域工作站
RTU
RTU
馈线
控制线 通信线
FTU
联络开关 断路器 分段开关
• 系统由馈线监控终端、通信网络及主站系统构成。
综合应用层
配电网馈线故障定位系统主站
可视化 拓扑分析
馈线故障 定位
终端管理
报表管理
告警信息 管理
系统管理
数据管理层
故障定位系统数据库
其他系统接口
数据采集层 前置通信服务器A
• （1）分段器的时限整定。
• 分段器的Y时限一般可以统一取为5s；
保护整定计算知识讲解
1.电动机低电压闭锁过电流保护 过流整定原则：躲过电动机有可能出现的长时最
大工作电流Ig。 Idzj=Kk*Kjx*Ig /Kf*nl
1.电动机低电压闭锁过电流保护 式中：Kk－可靠系数，取1.1－1.3 Kf－保护装置的返回系数，取0.9 nl－CT变比
1.电动机低电压闭锁过电流保护 低电压闭锁过电流时限 若是微机保护，上级过流时限减小0.3 s；
1.电动机低电压闭锁过电流保护 电动机的启动过程使得在整定电动机过电流定值
时受到了严格的限制：
1.电动机启动电流大，若过流值躲启动电流时， 则过电流保护的灵敏度将不能满足要求。
2.电动机启动时间长，过流时限不能满足上下级 过流保护的时限阶梯特性。
1.电动机低电压闭锁过电流保护 系统发生短路时，电流、电压量的变化
1.变压器过流保护
变压器最大工作电流Ig.max的选取是过电流保护 整定计算的关键，变压器负荷系数不同，但无论 怎样，过电流整定都要保证故障时可靠动作，正 常工作时，不误动作。变压器最大工作电流一般 允许20%过负荷，即1.2Ie。
1.变压器过流保护
例：6KV高压开关带一台变压器，变压器型号为 S9－800/6变压器，CT 变比100/5，接线不完全 星形接线；微机保护，其过流时限是2s。
1.变压器过流保护 接线系数：电流互感器二次接线形式不同，使得
CT 二次电流与通过保护装置的电流是不同的， 接线系数Kjx是通过保护装置的电流与CT 二次电 流比值，即
Kjx＝Ij/Ih2
1.变压器过流保护 返回系数：Kf＝If/Idz； 通过保护装置的电流大于保护装置的动作电流时，
继电器可靠启动；保护装置的电流小于保护装置 的动作电流时，继电器可靠返回。 常规保护Kf取0.8-0.85，微机保护Kf取0.9。
发电厂6KV变压器及馈线保护定值计算说明
1 6kV变压器及馈线保护定值计算说明
（一）简要说明
1、低压用变压器综合保护
低压厂用变压器及凝结水泵变频器均采用WDZ-440EX型微机综合保护，该保护装置包括高压侧过电流速断保护、高压侧定时限过电流保护、高压侧负序过流一段保护、高压侧定时限零序过流保护、低压侧零序过流保护、非电量保护等。
其余综合保护现场可根据具体情况决定保护是否投入。
干式变压器温度定值设置如下：
超高温跳闸温度150℃；高温报警温度130℃；风速启动温度100℃；风扇停止温度80℃。
6kV 变压器综保中超高温跳闸开关量输入对应动作时间整定为1秒，高温报警输入对应动作时间整定为5秒.。
大于等于2000kVA的变压器另设WDZ-441EX型微机差动保护。
2、6kV馈线综合保护
6kV馈线采用WDZ-410EX型微机综合保护, 该保护装置包括过电流速断保护、过电流保护、高压侧定时限零序过流保护等。
其余综合保护现场可根据具体情况决定保护是否投入。
（二）算例
例1：厂区变保护整定计算(F-C）:
例2：空冷变保护整定计算(断路器，带差动）
例3：汽机变保护整定计算(断路器）。
保护整定计算培训课件
2023
保护整定计算培训课件
CATALOGUE
目录
保护整定计算的基本原理保护整定计算的基本方法和技巧保护整定计算的案例分析和实践保护整定计算的模拟测试和考核保护整定计算的培训效果评估
保护整定计算的基本原理
01
保护整定计算是指通过对电力系统进行数学模型的建立、计算和分析，实现对电力系统稳定和安全运行的评估和预测。
电力系统保护整定计算
铁路牵引供电系统保护整定计算
工业自动化系统保护整定计算
在进行保护整定计算时，需要根据具体系统的运行特点和保护需求，选择合适的计算方法和模型，并进行充分的测试和验证，以确保计算结果的准确性和可靠性。
实践应用
在进行保护整定计算时，需要注意以下几点：首先，要充分了解系统运行特点和保护需求，以便选择合适的计算方法和模型；其次，要遵循相关的标准和规范，以确保计算结果的准确性和可靠性；再次，要进行充分的测试和验证，以避免因计算错误导致的安全事故；最后，要及时更新计算模型和方法，以适应系统和技术的不断发展。
定义
保护整定计算是保障电力系统稳定和安全运行的重要手段，通过对电力系统的分析和预测，可以有效地预防和解决潜在的安全隐患，减少事故的发生。
重要性
保护整定计算的定义和重要性
基本原理
保护整定计算的基本原理是利用数学模型描述电力系统的运行状态，通过计算机程序进行数值计算和模拟，得到电力系统的各种性能指标和安全系数。
解答：略。
模拟试题2：针对某一给定的系统，进行保护整定计算，确定相应的保护装置的启动值和整定值。
解答：略。
每道模拟试题均需给出详细的计算过程和参考答案，并配备相应的解析说明，以便参培人员更好地理解和掌握保护整定计算的知识和技能。
保护整定计算的模拟试题及解答
第三章 馈线电流的计算
T 0
iidt
n
pi Ii piIi i 1
馈线日平均电流
pi
Nt gi T
n
Ia
pi Ii
piI
i
i 1
pi
Nt
gi
T
n — 供电分区的区间数
N — 列车密度 （对车/天）
T — 全日时分1440min
t
gi
,
t
gi
—列车通过各区间上、下行带电走行时间
馈线电流有效值(日平均有效值)
(2) 列车带电走行时间内有效电流
I g
1 tg i 2dt tg 0
若令 I g k I g ，则 k 为机车取流有效系数
一般 k 1.03 1.05 通常取 k 1.04， k2 1.08
(3) 馈线电流
原始数据 供电分区的区间数n
列车密度N — 每日列车对数 tgi , tgi —列车通过各区间上、下行带电走行时间 Ai , Ai — 列车通过各区间上、下行能耗
0
n
A (ii ii )2 i 1
nn
B
(ii
ii )(i j
i
j
)
i1 j1, ji
n 2q
n
n
n
A (ii ii )2 (ii2 ii2 2iiii ) (ii2 ii2 )
i 1
i 1
i 1
1
T
T
1
Adt
0
T
T 0
n i 1
(ii2
ii2 )dt
(kVA.h)
其中U —25kV，取牵引网平均值；
Δt — 单位为分钟。
i
牵引电流的平均值I 为
继电保护及整定计算方法
继电保护及整定计算方法继电保护是电力系统中的一种重要保护手段，能够对电力系统中发生的故障进行快速、准确的检测，并发出切除故障点的命令，以确保电力系统的安全运行。
为了保证继电保护的可靠性和稳定性，需要对其进行合理的整定。
1. 故障参数计算：继电保护的整定首先需要进行系统的故障参数计算，包括故障电流、故障电压和故障功率的计算。
根据电力系统的拓扑结构和参数数据，可以使用数学模型和计算方法来计算故障参数。
2. 故障距离的整定：故障距离是继电保护中常用的一个整定参数，它表示故障点离继电保护装置的距离。
故障距离的整定既要考虑到电力系统的拓扑结构，又要考虑到电力系统的装置特性。
3. 故障电流的整定：故障电流是继电保护中另一个重要的整定参数，它表示在故障状态下电流的幅值。
故障电流的整定需要根据系统的额定电流、变压器的额定容量和故障电流的计算结果来确定。
4. 选取动作时间：继电保护的动作时间是指继电保护在检测到故障后发出切除命令的时间。
动作时间的选取要根据系统的特点和保护的要求来确定，一般应在保护范围内尽可能小的范围内选择。
继电保护的整定流程包括以下几个步骤：1. 确定保护的目标和要求：首先需要明确继电保护的目标和要求，包括保护的范围、保护的可靠性和稳定性要求等。
2. 确定故障检测方法：根据电力系统的特点和保护的要求，确定故障检测方法，例如电流比较法、阻抗比较法和特征分析法等。
5. 选取动作时间和动作特性：根据电力系统的特点和保护的要求，选取继电保护的动作时间和动作特性。
继电保护的整定计算方法是一个复杂的过程，需要综合考虑电力系统的特点和保护的要求，以及继电保护装置的特性。
整定计算的正确与否直接关系到继电保护的可靠性和稳定性，因此在实际应用中需要进行仔细的计算和评估，以确保电力系统的安全运行。
继电保护及整定计算方法
继电保护及整定计算方法继电保护是电力系统中的重要组成部分，它通过对电力系统各个环节进行监测和保护，确保电力系统的安全稳定运行。
继电保护系统包括各种保护装置、继电保护设备、自动装置和监控装置等，它们在电力系统中起着至关重要的作用，对电力系统的安全运行和人员财产的安全起到了不可替代的作用。
继电保护系统的设计和整定是电力系统中的一个重要环节。
整定是指按照保护要求和电力系统的特性，确定各种保护装置的电参数和时间参数，使得在发生故障时能够保护设备并实现对故障的及时切除，确保电力系统的正常运行。
整定计算方法是整定的基础，是保护设计人员必须掌握的技术之一。
整定计算方法中的第一步是对电力系统进行故障分析。
故障分析是整定计算的基础，也是整定计算的重要环节。
在电力系统中，各种故障可能会导致各种不同的电参数变化，例如电流的增大、电压的下降等。
对于电力系统中可能出现的各种故障，必须进行详细的分析和研究，确定不同故障对电力系统的影响，为整定计算提供基础数据。
第二步是计算各种保护参数。
在对电力系统的故障分析基础上，根据保护的要求和电力系统的特性，计算各种保护的整定参数，包括过流保护的整定电流、零序保护的整定电流、对称分量保护的整定电流、地闸保护的整定电流等。
这些整定参数是根据电力系统的故障特性和保护的响应时间等因素计算得出的，是整定计算中的重要内容。
第三步是计算各种保护的时间参数。
在确定了各种保护的整定参数之后，还需要对保护的时间参数进行计算。
保护的时间参数是指在发生故障时，保护设备从检测到故障信号到切除故障的时间间隔。
各种保护的时间参数是根据保护要求和电力系统的特性计算得出的，它们通常包括保护的动作时间、延时时间、脱扣时间等。
整定计算方法是一项复杂的工作，它需要对电力系统的特性、保护的要求和故障的特性等多方面进行深入的研究和分析。
在整定计算过程中，还需要考虑电力系统的运行情况、负荷特性、系统容量等因素，以确保整定参数和时间参数的准确性和合理性。
线路保护整定计算
线路保护整定计算
APA格式
线路保护是电力工程中的一个重要组成部分，以确保在发生障碍和紧急情况时，线路能够得到及时保护，以防止损坏和失调。
线路保护的整定是按照保护安装的要求，根据电力系统工程工程的特定要求，确定保护参数，使保护设备能够在发生障碍时及时和准确地断开连接，从而保护线路不受破坏。
这篇文章将介绍线路保护整定计算的相关内容。
首先，确定线路保护的整定参数时，需要考虑电力系统工程的特定要求，以确保线路保护能够有效地工作。
其次，在线路保护认证过程中，要考虑到保护设备能够在发生障碍时及时和准确地断开连接，以防止损坏和失调，也要考虑灵敏度、可靠性、时间及动作特性等参数。
必须考虑保护安装的要求，确定相应的保护参数，这些参数又可分为在线定值和实验上定值。
实验上定值是需要在实验室中通过整定实验，根据实验结果来调整保护装置的参数的；在线定值是指在电力系统中以较大的电流和电压测定实验的结果，以调整保护装置的参数。
另外，还需要考虑多段继电保护的整定，即综合考虑所有段之间的参数，以确保继电保护系统的正确运行。
继电保护及整定计算方法
继电保护及整定计算方法
继电保护是电力系统中常用的一种保护方式，通过测量电力系统的电流、电压等参数，判断电力设备是否发生故障，并采取相应的保护措施，以保护电力设备的安全运行。
整定
计算方法是指根据电力设备的特性和系统的运行要求，确定继电保护装置的参数设置的过程。
继电保护的参数设置主要包括保护装置的动作时间、动作灵敏度等。
动作时间是指继
电保护设备检测到故障后，从发生故障到继电保护装置动作的时间；动作灵敏度是指继电
保护装置对故障的检测和动作的灵敏程度。
1. 确定故障电流和故障类型：根据电力设备的额定电流、系统的运行要求和设备的
特性，确定故障电流的大小。
根据故障的性质，如短路故障、接地故障等，确定故障的类型。
2. 确定保护装置的特性曲线：根据电力设备的特性和系统的运行要求，确定继电保
护装置的特性曲线。
特性曲线可以是时间-电流曲线、时间-电压曲线等，用来表示继电保
护装置动作时间随电流或电压变化的关系。
3. 计算动作时间：根据故障电流和保护装置的特性曲线，计算继电保护装置的动作
时间。
动作时间通常由两个部分组成：固有时间和操作时间。
固有时间是继电保护装置本
身的动作时间，通常是固定的；操作时间是继电保护装置对故障的检测和动作所需要的时间，通常会根据故障电流的大小和继电保护装置的特性曲线进行计算。
4. 确定双重动作元素：根据继电保护的要求，可以设置双重动作元素，即在继电保
护装置的动作时间范围内，设置一个更短的时间，称为双重动作元素。
双重动作元素可以
提高继电保护的灵敏度，减少误动作。
继电保护配置及整定计算
保证电力系统安全稳定运行
提高电力系统的可靠性
优化电力系统的经济性
预防和减少电力系统的事故
可靠性：确保保护装置在规定的运行方式和故障类型下能够正确动作，不发生误动或拒动。
选择性：在保护装置发生动作时，应仅切除故障设备或线路，尽量减小对其他设备或线路 的影响。
灵敏性：保护装置应能够灵敏地反映被保护设备或线路的故障，并在规定的保护范围内达 到相应的灵敏度要求。
及时处理继电保 护装置的故障和 异常情况
汇报人：XX
XX,A CLICK TO UNLIMITED POSSIBILITES
汇报人：XX
目录
CONTENBiblioteka S保证电力系统安全稳定运行
提高电力系统的可靠性
添加标题
添加标题
防止设备损坏和事故扩大
添加标题
添加标题
保障用户用电安全和正常供电
继电保护装置：用于检测和切除故障元件，保障电力系统正常运行
互感器：将一次侧的高电压和大电流转换为二次侧的低电压和小电流，便于测量和保护 装置的接入
保护装置的选择：根据系统要求和设备特性选择合适的保护装置。 配置方案：根据保护需求制定合理的配置方案，确保保护装置的正确安装和运行。 整定计算：根据系统参数和运行要求进行整定计算，确保保护装置的正确动作。 调试与测试：在安装完成后进行调试和测试，确保保护装置的性能和功能符合要求。
考虑保护装置的特性，确保其能 够正确动作
遵循继电保护配置的原则，确保 系统的安全稳定运行
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
考虑系统运行方式和负荷变化， 以确定合适的整定值
考虑可能出现的故障类型和运行 异常，以确定相应的保护方案
添加项标题
10kV配电线路保护措施及整定计算
10kV配电线路保护措施及整定计算摘要：电压质量作为衡量电能质量的一个指标，既是用电客户生产生活的需要，也是供电企业保证电网安全、可靠和经济运行重要条件。
配电网是直接向用电客户供电的电力网络，10KV配电线路的电压质量显得尤为重要。
10kV配电线路保护，一般采用电流速断、过电流及三相一次重合闸构成。
本文针对提高10KV配网线路电压质量进行论述。
关键字：线路保护，整定计算0 引言对于输电线路，由于其比较规范，一般无T接负荷，至多有一、二个集中负荷的T接点。
因此，利用规范的保护整定计算方法，各种情况均可一一计算，一般均可满足要求。
对于配电线路，由于以上所述的特点，整定计算时需做一些具体的特殊的考虑，以满足线路保护的要求。
1 10kV配电线路保护的特点10kV配电线路结构特点是一致性差，如负荷多少不一致，线路长短不一致，容量不一致等。
有的为用户专线，只接带一、二个用户，类似于输电线路；有的呈放射状，几十台甚至上百台变压器T接于同一条线路的各个分支上；有的线路短到几百m，有的线路长到几十km；有的线路由35kV变电所出线，有的线路由110kV变电所出线；有的线路上的配电变压器很小，最大不过100kV A，有的线路上却有几千kV A的变压器；有的线路属于最末级保护，有的线路上设有开关站或有用户变电所等，对于输电线路，利用规范的保护整定计算方法，各种情况均可一一计算，一般均可满足要求。
2 整定计算方案我国的10kV配电线路的保护，一般采用电流速断、过电流及三相一次重合闸构成。
下面针对一般保护配置讨论。
2.1电流速断保护由于10kV线路一般为保护的最末级，或最末级用户变电所保护的上一级保护。
所以，在整定计算中，定值计算偏重灵敏性，对有用户变电所的线路，选择性靠重合闸来保证。
在以下两种计算结果中选较大值作为速断整定值。
2.1．1按躲过线路上配电变压器二次侧最大短路电流整定。
实际计算时，可按距保护安装处较近的线路最大变压器低压侧故障整定。
牵引供电系统继电保护-继电保护
③差动速断保护 变压器差动保护较复杂，常用到 各种滤波环节，使保护动作速度相对较慢。为了取得在 严重的内部短路时有高速动作的保护，一般在比率制动 式差动保护的基础上，利用差动电流，不经滤波电路或 算法，直接采用差动电流的全波幅值作为动作量，而没 有制动量，从而大大提高了切除故障的速度，动作后断 开变压器各侧的断路器。
②当采用方向性四边形阻抗继电器及偏移平行四边形 特性阻抗继电器时，阻抗Ⅰ段的电抗边应按被保护馈线 AB长度的80~85%的线路阻抗整定，阻抗Ⅱ段的电抗边 应按被保护馈线及其紧邻馈线 0.8×（AB+0.85×BC） 长度的线路阻抗整定，阻抗Ⅲ段按开闭所至分区亭间为 单线运行、且在分区亭处短路时的最大阻抗整定，电阻 边按最先负荷阻抗整定。同样，在进行阻抗整定时，还 须计及上下行馈流保护, 主要用于保护电容器与电抗器连接点 和电抗器绕组对地的短路故障。 谐波过电流保护，主要用于谐波过流跳闸。 过电压保护，电压过高使电容器的功耗和发热增加， 影响电容器的使用寿命，需配置过电压保护。 低电压保护，当电容器组所接母线突然失压时，可能 存在：①一旦电压恢复，变压器与电容器同时投入，造成 电容器的过电压损坏；②母线失压后，电容器的积聚电荷 尚未释放前，若电压立即恢复而电容器再次充电，也可能 造成过电压损坏；因此，必须配置低电压保护。
图 3 不带开闭所的复线牵引网
②当采用方向性四边形阻抗继电器及偏移平行四边形 特性阻抗继电器时，阻抗Ⅰ段的电抗边应按被保护馈线AB 长度的 80~85% 的线路阻抗整定，阻抗Ⅱ段的电抗边应按 被保护馈线及其紧邻馈线AB+BC长度的线路阻抗整定，电 阻边按最小负荷阻抗整定。需要注意的是，对于图3所示 的复线电力牵引网，在进行阻抗整定时，还须计及上下行 馈线间的互感。 由于阻抗Ⅰ段仅需与电力机车保护配合，动作时间整定 为0.1S，阻抗Ⅱ段的动作时间整定为（0.1+Δt）S。图2的 开闭所和图3的分区亭仅设一段距离保护即可，动作时间 整定为0.1S。
第三章 馈线保护及其整定计算
二、电流速断保护的整定计算原则
（1）动作电流的整定：
保护1：对保护1而言，其整定的动作电流IIset.1必须大于k4点短路 时可能出现的最大短路电流，即大于在最大运行方式下（即系统 等值阻抗最小）变电所C母线上三相短路时电流Ik.C.max
I
I set . 1
I k . C . max
E
Z s . min Z
AC
动作电流为：
I
I set . 1
K
I rel
I k .C . max
K rel 1 . 2 ~ 1 . 3
I
保护2：其整定的动作电流IIset.2必须大于变电所B母线上短路时 的最大短路电流Ik.B.max。
动作电流为：
I set .2 K rel I k . B . max
整定；
由于电流速断保护不能保护线路全长，限时电流 速断保护不能作为相邻元件的后备保护，因此为保证 迅速而又有选择性地切除故障，常常将电流速断保护、
限时电流速断保护和过电流保护组合在一起，构成阶
段式电流保护。
110KV及以上电压等级的电网，主要承担输电任务，形成多电源 环网，采用中性点直接接地方式，其主保护一般由纵联保护担任， 全线路上任意点故障都能快速切除。 110KV以下电压等级的电网，主要承担供、配电任务，发生单 相接地后为保证继续供电，中性点采用非直接接地方式；为了便 于继电保护的整定配合和运行管理，通常采用双电源互为备用， 正常时单侧电源供电的运行方式。其主保护一般由阶段式动作特
保护，同时作为本线路主保护拒动时的近后备保护，也
作为过负荷时的保护。过电流保护其启动电流是按照躲
开最大负荷电流来整定的。当电流幅值超过最大负荷电 流值时启动。采用保护启动后出口动作时间是固定的整 定时间，称为定时限过电流保护。
第三章 馈线电流的计算
nn
( pi Ii
pi Ii )
( pjIj
p
j
I
j
)
i1 j1, ji
n
Ia2 1.08 pi Ii2 1.08 piIi2 i 1
nn
( pi Ii
pi Ii )
( pjIj
p
j
I
j
)
i1 j1, ji
n nn
Ia
(ppi iIIi
i
ppiiI
iI
i
)
(
pj Ij
p
kVA.h
Δt
无电
t
将时间[0，τ]划分为m等份Δt (分钟)，
对应电流i0，i1，i2，…im 则供电分区总走行时分τ
τ=mΔt
列车在供电分区内走行时间总能耗
mt 1 m
AU
i(t) dt U
0
60
m 1 k0 ik
mt 1 m
mt
U 60 m 1 k0 ik U 60 I
牵引计算 t f (l) 列车运行时分t与走行公里l曲线 v f (l) 列车运行速度v与走行公里l曲线
机 i f (v) 车
列车取流i与速度v曲线
i
电
流
特 i f (t)
性
0
Δt
无电
t
2. 列车能耗（使用 i f (t) 曲线）
列车能耗：将列车电流 i
曲线积分，乘上牵引网
电压。
0
A U 0 i(t) dt
统计法假定： ①区段上的列车数用固定的平均列车数表示 ②各列车在区段上的位置是独立的相互无关的 ③各列列车去用的电流相互无关
(1) 列车在供电分区带电平均电流
保护、定值计算原理
第一部分 继电保护原理
• 一、电力系统继电保护的概念及作用 • （一）、电力系统继电保护 （一）、 • 电力系统继电保护是继电保护技术 电力系统继电保护是继电保护技术和继电保护装 继电保护技术和 • •
• •
置的统称。 继电保护技术是一个完整的体系，它主要包括电 继电保护技术是一个完整的体系，它主要包括电 力系统故障分析、各种继电保护原理及实现方法、继 电保护的设计、继电保护运行及维护等技术。 继电保护装置是完成继电保护功能的核心：继电 继电保护装置是完成继电保护功能的核心：继电 保护装置就是能反应电力系统中电气元件发生故障或 不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的 一种自动装置。 （二）、电力系统的故障和不正常运行状态。 1、故障：各种短路（d(3)、d(2)、d(1)、d(1-1)） 故障：各种短路（d(3)、d(2)、d(1)、d(1-1)）
稳定和设备安全要求，能以最快速度有选择地切 除被保护设备和线路故障的保护。后备保护 除被保护设备和线路故障的保护。后备保护（近 后备保护（近 后备、远后备）：主保护或断路器拒动时用来切 除故障的保护。辅助保护 除故障的保护。辅助保护：为补充主保护和后备 辅助保护：为补充主保护和后备 保护的性能或当主保护和后备保护退出运行而增 设的简单保护。比如母线的充电保护。 4、按被保护设备分类：线路保护、发电机变压器 保护、变压器保护、母线保护、断路器失灵保护、 电动机保护等。 5、按保护装置的硬件结构分类：电磁保护、晶体 管型保护、集成电路型保护、微机型保护。
• • • •
• （2）整定计算
I
DZ
= ( 7 ~ 10 ) ×
• 式中： I e ：变压器一次侧额定电流，ＮL： ：变压器一次侧额定电流，ＮL
高速铁路馈线保护整定计算建议20110520
高速铁路馈线保护整定计算建议高速铁路一般采用AT 供电全并联方式。
温福线和沪宁城际输入的保护电压U1为UTF ，额定电压为100V ，电流输入IT 和IF ，保护装置阻抗计算为Z bh =)/(F T TF ⋅⋅⋅-I I U ,哈大线及京沪高铁以后的版本输入的电压为UT 和UF ，电流输入IT 和IF ，保护装置阻抗计算为Z bh =))(2/()(F T F T ⋅⋅⋅⋅--I I U U ,保护的整定计算要考虑电流的接入方式，设55kV 母线处牵引网等值阻抗为Z dq(55) =M(55)M(55)/⋅⋅I U ，27.5kV 母线处牵引网等值阻抗为Z dq(27.5) ，阻抗有如下关系：Z dq(55) = 4×Z dq(27.5)则Z bh = Z dq(55) /2 =2×Z dq(27.5)注意：装置保护定值的整定是按照交流二次参数来整定，测距定值是按照一次参数来整定的。
对UTF 接入方式定值压互变比为550，对UT 和UF 分开接入方式定值压互变比为275。
变电所馈线全并联供电时一般就投入阻抗1段、低电压启动过电流、高阻1段、重合闸功能；馈线保护因要和电力机车保护配合，主保护时限一般取0.1s 。
一般AT 馈线在F-PW 、T-R 、T-F 短路时阻抗Z dq(55)有如下特性曲线（根据线路参数情况不同数据有不同）。
1、阻抗保护的整定阻抗的整定分电抗边和电阻边的整定，一般对偏移电阻和偏移电抗额定电流是5A 时整定为－1Ω，额定电流为1A 时整定为－5Ω。
1）BC 边即电阻边的整定三段都一样，按躲过最大负荷电流计算，也即按最小负荷阻抗整定的：)/sin (cos min θψψtg Z K R fh k zd -⋅⋅=式中： ψ:功率因数差时的负荷阻抗角，一般取37O ，但对客专一般整定为18O ；:BC边的倾斜角，即线路阻抗角，范围为60O～80O，一般整定为75O。
全并联AT供电方式下馈线保护的配置与整定
1全并联AT供电方式目前，我国高铁通常采用全并联AT供电方式，如图1所示。
其特点是在AT供电方式的基础上，将上、下行接触网在每个AT所都进行一次横向电连接。
这种接线方式可减少接触网单位长度阻抗，减少电压损失，增强供电能力，改善供电质量，但是这种供电方式的拓扑结构较普通AT或其他供电方式要复杂，在故障情况下电气参数变得更加复杂，使其对继电保护提出了更高的要求。
图1全并联AT供电方式示意图2全并联AT供电方式馈线保护配置的总体思路由于全并联AT供电方式结构的特殊性，保护配置方案与传统的牵引网保护有所不同。
在这里主要体现的一个设计思路就是：当发生故障时，继电保护应首先将复杂的网络简单化，将系统解裂，让其变为不并联的单线供电臂，然后再利用各断路器重合闸逐一排除故障，这样就会大大简化保护的配置，快速锁定故障范围。
例如图1所示的全并联AT供电牵引网中，当k1点发生暂时性短路故障时保护启动，首先应将断路器QF1、QF2分断，然后AT1所的断路器QF3、QF4和分区所SP的断路器QF5、QF6因失压保护而分断，将系统解裂让其变为不并联的单线供电臂。
QF5和QF6分断以后，QF1和QF2自动重合闸，馈线恢复供电。
之后通过AT1所和分区所SP设置的检有压自动重合闸装置，将AT1所、分区所SP的QF3、QF4、QF5、QF6重合闸，系统恢复正常供电。
当k1点发生永久性短路故障时，应首先跳开QF1和QF2，然后因失压保护跳开QF3、QF4、QF5、QF6，重合闸整定时间到后QF1、QF2优先重合闸，但由于是永久性短路故障，QF2重合后又跳闸而QF1重合闸成功，QF5因无压不重合闸，QF6重合闸成功，QF3因无压不重合闸，QF4重合闸成功，整个系统上行供电臂停止供电，下行供电臂恢复AT供电。
3全并联AT供电方式馈线保护的具体配置3.1牵引变电所馈线保护的配置及整定3.1.1正常供电时根据以上分析及交流牵引负荷与全并联AT供电系统短路参数的特点可知，反应电流值变化的电流保护灵敏度系数较低，一般不能作为馈线的主保护。
电力系统继电保护之整定计算_电流保护+距离保护
整定计算
灵敏度校验
动作时限电流Ⅰ段保护（Fra bibliotek时限电流速断保护）
原则：躲过本线路末端最大短路电流。
（kA）（ ）
电流Ⅱ段保护
（限时电流速度按保护）
目的：实现本线路全长保护。
原则：与相邻线路Ⅰ段或元件配合，整定值取大者。
①按与相邻线路Ⅰ段配合： (kA）
②按与相邻元件配合: (kA）
【注：】灵敏度校验按最不利情况校验，即在最小运行方式下，被保护线路末端发生两相短路时，短路电流为本线路内部故障时最小短路电流，以此短路电流校验灵敏度。
①按与相邻线路Ⅰ段配合:
②按与相邻元件配合整定,原则：躲过相邻变压器低压母线侧的短路阻抗。
（ ）（ ）
距离Ⅲ段保护
原则：躲过本线路最小负荷阻抗。
①按全阻抗继电器整定： （ ）
②按方向阻抗继电器整定: （ ）
， ，
电流Ⅲ段保护
(定时限过电流保护）
原则：躲过最大负荷电流，并考虑自启动系数和返回系数。
(kA）
（ ， ， ）
【注：】当为两相两继电器接线时，还应考虑校验:
距离保护
整定计算
灵敏度校验
距离Ⅰ段保护
原则：躲过本线路末端短路阻抗。 （ ） （提高选择性）
无
距离Ⅱ段保护
原则:与相邻电路Ⅰ段或元件配合,取小者作整定值。
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I set
I k . L . min
3
E
2 Z s . max z 1 L min
三、电流速断保护的构成（电流速断保护的单相构成原理接线）
线路 KA
nTA
I>
&
跳闸 KS
I op
I
闭锁
过电流继电器接于TA二次侧，流过电流大于它的动作电流IIop后，
比较环节KA有输出。在某些情况，需闭锁跳闸回路，设置闭锁环 节。不需要闭锁时，输出为1，否则输出为0。当KA有输出且不被 闭锁时，与门有输出，发跳闸命令，同时启动信号回路KS。
整定电流：对电流速断保护而言，能使该保护装置启动 的最小电流值称为保护装置的整定电流，以Iset表示。即 Ik >=Iset,保护动作。
保护2的启动电流Iset.2必须大于下一条线路出口处短 路时可能的最大短路电流，从而造成在本线路末端短路 时保护不能启动， 即速断保护的范围不是本线路的100%，存在一个保护不 能启动的范围。保护范围受运行方式变化的影响。 最小保护范围：在各种运行方式下发生各种短路保护都 能动作切除故障的短路点位置的最小范围称为最小的保 护范围。
电流速断保护、限时电流速断保护和过电流保护
都是反应于电流升高而动作的保护。它们之间的区别 主要在于按照不同的原则来选择启动电流。 电流速断保护是按照躲开本线路末端的最大短路 电流来整定；
限时电流速断保护是按照躲开下级各相邻元件
电流速断保护的最大动作范围来整定；
过电流保护是按照躲开本元件最大负荷电流来
第三章
馈线保护及其整定计算
单侧电源网络相间短路的电流上电压等级的电网，主要承担输电任务，形成多电源 环网，采用中性点直接接地方式，其主保护一般由纵联保护担任， 全线路上任意点故障都能快速切除。 110KV以下电压等级的电网，主要承担供、配电任务，发生单 相接地后为保证继续供电，中性点采用非直接接地方式；为了便 于继电保护的整定配合和运行管理，通常采用双电源互为备用， 正常时单侧电源供电的运行方式。其主保护一般由阶段式动作特
解决办法： （1）优先保证动作的选择性，即从保护装置启 动参数的整定上保证下一条线路出口处短路时 不启动（按躲开下一条线路出口处短路的条件 整定），但造成了在本线路末端短路时保护不 能启动。 （2）在个别情况下，当快速切除故障是首要条 件时，就采用无选择性的速断保护，而以自动 重合闸来纠正这种无选择性动作。
保护，同时作为本线路主保护拒动时的近后备保护，也
作为过负荷时的保护。过电流保护其启动电流是按照躲
开最大负荷电流来整定的。当电流幅值超过最大负荷电 流值时启动。采用保护启动后出口动作时间是固定的整 定时间，称为定时限过电流保护。
特点： （1）保护范围不仅包括本线路全长，也包括相邻下一线路全 长，甚至更远。 （2）为了保证选择性，动作时限一般较长。是一种后备保护。
二、电流速断保护的整定计算原则
（1）动作电流的整定：
保护1：对保护1而言，其整定的动作电流IIset.1必须大于k4点短路 时可能出现的最大短路电流，即大于在最大运行方式下（即系统 等值阻抗最小）变电所C母线上三相短路时电流Ik.C.max
I
I set . 1
I k . C . max
E
（1）当线路A-B上发生故障，希望保护2瞬时动作；当线路B-C 上发生故障，希望保护1瞬时动作；
（2）以保护2为例，当相邻线路B-C始端（出口处）k2点短路时， 按照选择性的要求，速断保护2不应动作，该故障应由速断保护 1动作切除。 在线路末端k1点短路时，希望速断保护2能瞬时动作切除故障。 存在问题：上述两种情况，保护2电流数值几乎一样，无法区分。
性的电流保护担任。
三段式电流保护
电流Ⅰ段： 电流速断保护 电流Ⅱ段： 限时电流速断保护
电流Ⅲ段： 定时限过电流保护
电流速断保护 一、工作原理 对于反应于短路电流幅值增大而瞬时动作的电流 保护，称为电流速断保护。 电流速断保护范围：一般只能保护线路的一部分， 不能保护本线路全长的100%。
电流速断保护范围问题分析：
Z s . min Z
AC
动作电流为：
I
I set . 1
K
I rel
I k .C . max
K rel 1 . 2 ~ 1 . 3
I
保护2：其整定的动作电流IIset.2必须大于变电所B母线上短路时 的最大短路电流Ik.B.max。
动作电流为：
I set .2 K rel I k . B . max
I I
K rel 1 . 2 ~ 1 . 3
I
（2）保护范围的校验： 在已知保护的动作电流后，大于动作电流的短路电流对应的短路 点区域，就是保护范围。
最小的保护范围在系统最小运行方式（对应的系统等值阻抗最大） 下两相短路时出现。一般情况下，应按这种运行方式和故障类型 来校验保护的最小范围，要求大于被保护线路全长的（15~20）%。 保护的最小范围计算式：
限时电流速断保护动作特性分析举例
由于要求限时电流速断保护必须保护线路全长，则保护范围必然 延伸到下一线路出口，为了保证选择性，就必须使II段保护的动 作带有一定的时限，即比下级线路的速断保护高出一个时间阶梯 t。即当下一级线路出口处发生故障时，下一级速断保护优先 动作。
定时限过电流保护
作为下级线路主保护拒动和断路器拒动时的远后备
整定；
由于电流速断保护不能保护线路全长，限时电流 速断保护不能作为相邻元件的后备保护，因此为保证 迅速而又有选择性地切除故障，常常将电流速断保护、
限时电流速断保护和过电流保护组合在一起，构成阶
段式电流保护。
限时电流速断保护
一、工作原理
由于有选择性电流速断保护不能保护本线路的全长，因此可 考虑增加一段带时限动作的保护，用来（1）切除本线路上速断 保护范围以外的故障，保护本线路的全长；（2）同时也能作为 速断保护的后备，这就是限时电流速断保护。 对限时电流速断保护的要求： （1）在任何情况下能保护本线路的全长，并且具有足够的 灵敏性； （2）力求具有最小的动作时限； （3）在下级线路短路时，保证下级保护优先切除故障，满 足选择性要求。