微机保护整定计算举例

微机继电保护整定计算举例

目录

变压器差动保护的整定与计算 (3)

线路保护整定实例 (6)

10KV变压器保护整定实例 (9)

电容器保护整定实例 (13)

电动机保护整定计算实例 (16)

电动机差动保护整定计算实例 (19)

变压器差动保护的整定与计算

以右侧所示Y/Y/△-11接线的三卷变压器为例，设变压器的额定容量为S(MVA)，高、中、低各侧电压分别为UH 、UM 、UL(KV)，各侧二次电流分别为IH 、IM 、IL(A)，各侧电流互感器变比分别为n H 、n M 、n L 。

一、 平衡系数的计算

电流平衡系数Km 、Kl

其中：Uhe,Ume,Ule 分别为高中低压侧额定电压（铭牌值） Kcth,Kctm,Kctl 分别为高中低压侧电流互感器变比

二、 差动电流速断保护

差动电流速断保护的动作电流应避越变压器空载投入时的励磁涌流和外部故障的最大不平衡电流来整定。根据实际经验一般取：

Isd ＝（4－12）Ieb ／nLH 。 式中：Ieb ――变压器的额定电流；

nLH ――变压器电流互感器的电流变比。

三、 比率差动保护

比率差动动作电流Icd 应大于额定负载时的不平衡电流，即

Icd ＝Kk ［ktx × fwc ＋ΔU ＋Δfph ］Ieb ／nLH 式中：Kk ――可靠系数，取（1.3～2.0）

ΔU ――变压器相对于额定电压抽头向上（或下）电压调整范围,取ΔU ＝5%。 Ktx ――电流互感器同型系数；当各侧电流互感器型号相同时取0.5,不同时取1 Fwc ――电流互感器的允许误差；取0.1

Δfph ――电流互感器的变比（包括保护装置）不平衡所产生的相对误差取0.1； 一般 Icd ＝（0.2～0.6）Ieb ／nLH 。

四、 谐波制动比

根据经验，为可靠地防止涌流误动，当任一相二次谐波与基波之间比值大于15%－20%时，三相差动保护被闭锁。

五、 制动特性拐点

Is1＝Ieb ／nLH

Is2＝（1～3）eb ／nLH

Is1，Is2可整定为同一点。

kcth

Uhe Kctm

Ume Km **=

3**⨯=kcth Uhe Kctl Ule Kl

六、最大制动系数

K1，K2＝KK(⊿U/2+⊿I+⊿m)

式中：⊿U —变压器分接头调压范围，一般取0.2左右；

⊿I —过电流时电流互感器的误差，一般取0.1左右；

⊿m —软件对CT联接组调整的误差，一般取0.03～0.05左右；

KK －可靠系数，一般取1.3～2.0左右。

七、整定举例

已知变压器参数如下：

额定容量：31.5/20/31.5MVA

变比：110±4×2.5%/38.5±2×2.5%/11kV

接线形式：Y0/Y/Δ-12-11，CT接线均接成星形

高压侧CT变比：200/5

中压侧CT变比：500/5

低压侧CT变比：2000/5

根据以上参数，可知：

Uhe=110kV, Kcth=200

Ume=38.5kV,Kctm=500

Ule=11kV, Kctl=2000

●额定电流计算

变压器各侧一次额定电流计算如下：

I He= 31.5×103 /(3×110) = 165.33A

I Me= 20000/(3×38.5) = 299.92A

I Le = 31500/(3×11) = 1653.3A

则装置内部感受到的CT二次电流为：

I he = I He / n h =165.33/(200/5) = 4.133A

I me= I Me / n m =299.92/(500/5) = 3A.

I le = I Le / n l =1653.3/(2000/5)= 4.133A

●动作门槛电流的计算

ICD= K K（ktxfwc＋ΔU＋Δfph）I e = (0.2～0.5)I e

= (0.2～0.5)×4.133 = (0.8266～2.0666) 取0.5倍为2.06A

式中:Ie —输入装置的额定电流。

●比率制动系数的计算

K1=2.0×(0.1/2+0.1+0.05)= 0.4。

K2=0.6。

●二次谐波制动系数的确定（一般取值为0.15～0.20）

K3= 0.15

●差动电流突变量启动定值确定

IQD= 1.5A。

●制动拐点

Is1＝I he ＝ 4.13A

Is2＝2×I he ＝ 8.26A

● 差动电流速断定值确定

ISD= 7×I he = 7×4.133= 29A 。

● 平衡系数的计算

Km = 875.01

4011011005.38=⨯⨯⨯⨯=⨯⨯Kh Uhe Km Ume

Kl =732.11

401103

400113=⨯⨯⨯⨯=

⨯⨯⨯Kh

Uhe Kl

Ule

其中: Uhe, Ume, Ule 分别为高中低压侧额定电压（铭牌值） Kh, Km, Kl 分别为高中低压侧电流互感器变比

● CT 接线要点

在CT 的接线上要注意，流向变压器方向为各侧电流正方向！

线路保护整定实例

降压变电所引出10KV 电缆线路,线路接线如下图所示:

已知条件:

最大运行方式下,降压变电所母线三相短路电流)

3(max .1d I 为5500A,配电所母线三相短路电流)

3(max .2d I 为5130A ，配电变压器低压侧三相短路时流过高压侧的电流)

3(m ax .3d I 为820A 。

最小运行方式下,降压变电所母线两相短路电流)

2(min .1d I 为3966A,配电所母线两相短路电流)

2(min .2d I 为3741A ，配电变压器低压侧两相短路时流过高压侧的电流)

2(m in .3d I 为689A 。

电动机起动时的线路过负荷电流gh I 为350A ，10KV 电网单相接地时最小电容电流c I 为15A ，10KV 电缆线路最大非故障接地时线路的电容电流cx I 为1.4A 。系统中性点不接地。

A 、C 相电流互感器变比为300/5，零序电流互感器变比为50/5。

一、整定计算（计算断路器DL1的保护定值）

1、瞬时电流速断保护

瞬时电流速断保护按躲过线路末端短路时的最大三相短路电流整定，保护装置的动作电流

A n I K K I l d jx

k j dz 11160

513013.1)

3(max

.2.=⨯⨯==，取110A 保护装置一次动作电流

A K n I I jx l j

dz dz 66001

60

110.=⨯==