线路继电保护整定计算

单侧电源网络相间短路保护整定计算
前言
1、电力系统短路危害
1、当电力系统出现故障时，继电保护装置应能快速、有选择性的将故障元件从系统中切除，使故障元件免受损坏，保证系统其他部分继续运行。

2、当系统出现不正常工作状态时，继电保护能及时反应，一般发出信号，告诉值班人员予以处理，在无人值班的情况下，保护装置可作用于减负荷或跳闸。

2、电网最大最小运行方式
系统最大运行方式：在相同地点发生相同类型的短路时流过保护安装处最大电流的系统运行方式，系统阻抗最小Zs=Zmin。

系统最小运行方式：在相同地点发生相同类型的短路时流过保护安装处的电流最小的系统运型方式，系统阻抗最大Zs=Zmax。

一、 电流速断保护
2、电流速断保护的整定原则
式中：
.1
I set I
——保护动作电流
I
rel K ——可靠系数，取1.2
..max k c I ——母线C 处的最大三相短路电流
继电器动作电流：..max
.1I
I
k c setj rel jx
L
I
I K K
n
式中：.1I setj I ——二次保护继电器动作电流
L
n
——电流互感器TA 变比
jx
K
——接线系数，当继电器接于相上为1
（4）电流速断保护的灵敏系数，按被保护线路末端母线两相短路来校验：
..min 1
22k c lm
set I K I
=
≥
e.线路避雷器的正常放电时间约为半个周波，但可能延续1—1.5个周波，并可能经过很短的时间间隔多次动作，在这种情况下，对没有附加延时的速断保护有可能引起误动作。

二、限时电流速断保护
2 限时电流速断保护的整定 (1)启动电流的整定
保护2的限时电流速断保护范围不应超过保护1的瞬时电流速断保护范围。

因此，在单侧电源供电情况下，它的启动电流就应该整定为： .2II set I ≥.1I
set I
所以，限时电流速断保护（电流II 段保护）动作电流整定公式如下：
.2II
set I =II rel
K .1
I set I
式中：.1I
set I ——保护1（下级线路保护）瞬时电流速断动作电流
II
rel K ——可靠系数，取1.1-1.15
.2
II set I
——限时电流速断保护（电流II 段保护）动作电流计算值
继电器动作电流：1.2I
II II
set setj rel jx
L
I I K K
n
=
式中：.2II
setj I ——限时速断保护继电器动作电流
.1
I setj I
——下级线路速断保护动作电流
L
n
——电流互感器TA 变比
jx K ——接线系数，当继电器接于相上为1
II rel
K
——可靠系数，取1.1～1.15
（2）、动作时限选择
由图可知，为保证保护动作的选择性，限时电流速断保护的动作时限应比下一线路的无时限电流速断的时限大一个时限级差⊿t
⊿t ——电磁继电器保护取0.5S ⊿t ——微机保护装置取0.3S
3、保护灵敏性校验
为了使限时速断保护能够保护线路全长，在系统最小运行方式下两相短路时，可靠地保护动作切除故障，以本线路末端作为灵敏系数校验点，故灵敏系数应按下式计算
..min 2
1.3 1.5k B II lm
set I
K
I
=
≥～
式中：..min k B I ——最小运行方式下本线路末端变电所母线上两相短路电流
.2
II
setj I
——本线路L 1的限时电流速断保护动作电流
lm K ——规程要求≥1.3～1.5
限时电流速断保护的特点：
三、定时限过电流保护
1、工作原理
过电流保护通常是指其动作电流按躲过线路最大负荷电流整定的一种保护，在正常运行时，它不会动作。

当电网发生故障时，由于一般情况下故障上的电流比最大负荷电流大的多，所以，保护的灵敏性较高，不仅能保护本线路的全长，作为本线路的近后备保护，而且还能保护相邻线路的全长甚至更远，作相邻线路的后备保护。

2、定时限过电流保护动作电流的整定 过电流保护的动作电流按下述两个原则整定：
（1）为了使过电流保护在正常运行时（包括输送最大负荷和外部故障切除后电动机自起动时）不动作，其动作电流应大于本线路上得最大负荷电流； 即：
set
I
≥.max
zq fh K I
式中：set I ——定限时过电流保护动作电流
.max
fh I
——没考虑电动机自启动时，线路输送的最大负荷电流
zq K ——考虑电动机自启动使电流增大的自起动系数，其值大于1。

应按网络的具体接线及负荷性质确定，一般取1.5～3
（2）如图：d3点短路对保护2来说为外部故障，若在d 点短路时，保护2的电流继
电器已启动，则在故障由保护1动作切除（它的动作时限短）后，母线B 电压恢复，电动机自起动，电流由故障电流降到.max
zq fh K I
⋅时，保护2已启动的电流继电器应可靠地
返回，否则保护2在到达它的整定时间时，就错误的将断路器1DL 跳开。

为此，保护2的返回电流应大于.max
zq fh K I
⋅
即： FH
I ≥.max
zq fh K I ⋅
取
FH
I
=k K ⋅
.max
zq
fh K I
⋅
式中： FH I ——保护的返回电流
k
K
——可靠系数；
保护的返回系数： fh K =..fh j fh set j
set
I I I
I
=
返回系数 =
返回电流
动作电流
则 set I =
FH fh
I K
整理上式得定时限过电流保护动作电流的整定值为：
set
I
=
k
fh
K K
.max
zq fh K I ⋅
式中：k K ——可靠系数，考虑电流继电器整定误差及负荷电流计算不准确等因素，一般取1.15～1.25
fh
K ——电流保护继电器返回系数，一般取0.85，微机保护取0.95 .max
fh I
——没考虑电动机自启动时，线路输送的最大负荷电流
zq K ——考虑电动机自启动使电流增大的自起动系数，其值大于1。

应
按网络的具体接线及负荷性质确定，一般取1.5～3
set
I
——定限时过电流保护动作电流
继电器动作电流：set I =
k
jx zq
fh
K K K
K
.max
fh l
I
n
⋅
式中：jx K ——接线系数，当继电器接于相上为1。

l
n ——电流互感器变比
3、灵敏系数校验
仍按式：.min d lm set
I K I
对于过电流保护应分别校验作本线路近后备保护的灵敏系数和作为相邻下一线路远后备的灵敏系数。

当校验作本线路近后备保护的灵敏系数时，应采用最小运行方式下，本线路末端两相短路电流进行校验，要求lm K ≥1.3～1.5；
当校验作本线路相邻下一线路的远后备保护的灵敏系数时，应采用最小运行方式下，相邻下一线路末端两相短路电流进行校验，要求lm K ≥1.2 4、动作时限的整定
在讲述过电流保护的工作原理时已分析过，为了保证过电流保护的选择性，保护的动作时限按阶梯原则整定，越靠近电源处的保护时限越长。

时限的整定从离电源最远的元件的保护开始，如下图，电动机保护位于电网的最末端，只要电动机内部故障，它就可瞬时跳闸，所以t1即为电动机过电流保护的固有动作时间，t1=0S,t2应比t1大一个时限级差⊿t 、即：
t2= t1+⊿t 电磁继电器⊿t 取0.5S, 微机保护取
0.3S
二〇一一年九月十五日。