继电保护距离保护整定计算
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非常重要的一环，它起着对电力系统进行保护的作用。
在电力系统中，由于各种原因，可能引起各种故障，如短路、过载、接地故障等，这些故障对电网安全运行构成了威胁。
继电保护系统的任务就是在故障发生时，及时准确地切除故障区域，以保护电力系统运行的安全和稳定。
而整定计算作为继电保护的重要组成部分，决定了继电保护装置的动作触发条件，直接关系到继电保护系统的可靠性和经济性。
掌握继电保护及整定计算方法对于电力系统工程师来说至关重要。
1. 继电保护的原理与分类继电保护系统主要通过对故障电流、电压及其变化进行测量和比较，实现对电力系统中的故障状态进行监测和切除。
根据继电保护所用的信号种类，继电保护可分为电流继电保护、电压继电保护、电流电压继电保护等；根据继电保护的动作方式，继电保护可分为电热继电保护、电磁继电保护、电子继电保护等；根据继电保护的安装位置，继电保护可分为发电机保护、变压器保护、母线保护、线路保护等。
2. 继电保护的整定方法继电保护的整定是指根据电力系统的实际情况和故障特性，确定继电保护的工作触发条件。
一般而言，继电保护的整定要考虑故障类型、系统参数、电源情况等因素。
目前，继电保护的整定方法主要有以下几种。
(1) 经验法。
这是最为常用的一种整定方法，通过实际工程经验和历史故障资料，根据对电力系统的了解和分析，确定继电保护动作值。
(2) 过流保护整定。
过流保护的整定是根据系统故障电流特性进行的。
一般而言，过流保护的动作电流值取为实际负荷电流的2-3倍，动作时间则根据电力系统的故障清除时间来确定。
(3) 距离保护整定。
距离保护是通过测量电力系统中故障点到保护装置的距离，根据距离保护特性曲线来确定保护动作。
3. 故障点的定位继电保护的整定计算不仅要考虑到保护的动作条件，还需要考虑到故障的定位问题。
在电力系统中，故障发生后，需要通过继电保护的动作来判断故障点的位置，从而实现对故障的快速切除。
继电保护及整定计算方法
继电保护及整定计算方法一、继电保护概述继电保护是电力系统中的一项重要技术措施，其作用是在电力系统中发生故障时及时地对故障进行定位和隔离，保护电力设备和电力系统的安全运行。
继电保护系统主要由继电保护装置和继电保护装置所需的互感器、信号隔离装置等组成。
在电力系统中，各类继电保护装置通过识别故障信号，判定故障类型，并作出相应的动作，在最短的时间内隔离故障，最大限度地减少故障的影响范围，保护设备和系统安全运行。
继电保护主要包括过电流保护、距离保护、差动保护、自动重合闸保护等。
二、整定计算方法1. 过电流保护整定计算方法过电流保护是电力系统中应用最广泛的一种继电保护装置，其主要作用是对电力系统中的短路故障进行保护。
过电流保护的整定计算主要包括确定过电流保护装置的动作电流、时间和灵敏度等参数。
过电流保护的整定计算方法通常包括以下几个步骤：1）根据电力系统的额定参数和线路特性确定过电流保护的额定电流；2）通过对电力系统进行故障分析，确定故障点的距离和类型，从而确定过电流保护的最大故障电流和动作时间；3）根据过电流保护的灵敏度要求和误动作率，确定过电流保护的整定参数，如动作电流和动作时间等。
1）根据输电线路长度和复杂程度，确定距离保护的距离特性参数，如灵敏度和盲区值等；2）通过对输电线路的电位特性分析，确定距离保护的动作时间参数，如前段/后段时间延迟等；1）通过对设备的电气连接和绕组特性进行分析，确定差动保护的灵敏度参数；2）根据设备的额定电流和内部阻抗特性，确定差动保护的动作时间参数；1）通过对电力系统的负荷特性和供电要求进行分析，确定自动重合闸的动作时间参数；2）根据自动重合闸的作用范围和系统可靠性要求，确定自动重合闸的灵敏度参数；三、总结继电保护是电力系统中非常重要的一项技术措施，其作用是在电力系统中发生故障时及时地对故障进行定位和隔离，保护电力设备和电力系统的安全运行。
继电保护的整定计算方法是继电保护装置参数设置的基础，通过合理的整定计算能够提高继电保护的动作性能和可靠性，保障电力系统的安全运行。
继电保护(距离保护)
对于相间短路，故障环路为相—相故障环路，取测量电 压为保护安装处两故障相的电压差，测量电流为两故障相的 电流差，称为相间距离保护接线方式，能够准确反应两相短 路、三相短路和两相接地短路情况下的故障距离。
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UB = z1 l k B 、 C 相 测 量 I B + K3I 0
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三、三相系统中测量电压和测量电流的选取
U A = U kA + (I A + K3I 0 )z1 l k U B = U kB + (I B + K3I 0 )z1 lk U = U + (I + K3I )z l kC C 0 1 k C
增大，短路阻抗比正常时测量到的阻抗大大降低。
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二、测量阻抗及其与故障距离的关系
Um Zm = = z1 l k Im Z set = z1 l set
♣ 距离保护反应的信息量测量阻抗在故障前后变化比电流变 化大，因而比反应单一物理量的电流保护灵敏度高。 ♣ 距离保护的实质是用整定阻抗 Zset 与被保护线路的测量阻 抗 Zm 比较： 当短路点在保护范围以内时，Zm<Zset，保护动作； 当短路点在保护范围以外时，Zm>Zset时，保护不动作。 因此，距离保护又称低阻抗保护。
U kA = 0
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三、三相系统中测量电压和测量电流的选取
U A = U kA + (I A + K3I 0 )z1 l k U B = U kB + (I B + K3I 0 )z1 lk U = U + (I + K3I )z l kC C 0 1 k C
继电保护整定计算公式汇总
继电保护整定计算公式汇总继电保护整定计算是电力系统保护的重要组成部分。
在电力系统运行中，应该根据系统的特点和要求，合理地进行继电保护整定计算，保证电网的稳定运行和安全性。
本文将分享一些常见的继电保护整定计算公式，希望对读者有所帮助。
一、距离保护整定计算公式距离保护是电力系统中最常见的保护之一，其主要功能是保护输电线路和变电站设备的安全运行。
距离保护的整定计算公式如下：•相对距离保护的整定计算公式：1.相对距离保护动作时间设置公式：T = K * L / (V - F * L)其中，T为距离保护的动作时间（单位：s），K为校正系数，取值应在0.8～1.2之间；L为距离（单位：km）；V为系统电压（单位：kV），F为负载阻抗因数，取值应为0.8～1.2之间。
2.相对距离保护动作值设置公式：Z = L * (K1 + K2 * e^(K3 * L) / V)其中，Z为距离保护的动作值（单位：Ω）；K1、K2、K3为校正系数，应根据具体的系统参数进行确定；e为自然对数的底数。
•绝对距离保护的整定计算公式：1.绝对距离保护动作时间设置公式：T = K * L / V其中，T为距离保护的动作时间（单位：s），K为校正系数，取值应在0.8～1.2之间；L为距离（单位：km）；V为系统电压（单位：kV）。
2.绝对距离保护动作值设置公式：Z = L * (K1 + K2 * e^(K3 * L) / V)其中，Z为距离保护的动作值（单位：Ω）；K1、K2、K3为校正系数，应根据具体的系统参数进行确定；e为自然对数的底数。
二、过电流保护整定计算公式过电流保护的主要功能是保护电力系统中各种设备，在出现电气故障时，对其进行及时的故障切除。
过电流保护的整定计算公式如下：•相间过电流保护的整定计算公式：1.相间过电流保护动作时间设置公式：T = 0.14 * K * Z / I其中，T为保护的动作时间（单位：s），K为校正系数，通常取1.0；Z为当前相间电路的阻抗（单位：Ω）；I为保护设备的额定电流（单位：A）。
继电保护整定计算例题
如下图所示网络中采用三段式相间距离保护为相间短路保护。
已知线路每公里阻抗Z 1=0。
4km /Ω,线路阻抗角︒=651ϕ,线路AB 及线路BC 的最大负荷电流I m ax .L =400A ，功率因数cos ϕ=0。
9.K I rel =K ∏rel =0。
8,K I ∏rel =1。
2,K ss =2，K res =1。
15，电源电动势E=115kV ，系统阻抗为X max .sA =10Ω，X min .sA =8Ω，X max .sB =30Ω，X min .sB =15Ω；变压器采用能保护整个变压器的无时限纵差保护;t ∆=0.5s 。
归算至115kV 的变压器阻抗为84.7Ω，其余参数如图所示.当各距离保护测量元件均采用方向阻抗继电器时，求距离保护1的I ∏∏I 、、段的一次动作阻抗及整定时限，并校验I ∏∏、段灵敏度。
（要求K ∏sen ≥1。
25；作为本线路的近后备保护时,K I ∏sen ≥1.5；作为相邻下一线路远后备时，K I ∏sen ≥1。
2）解:（1)距离保护1第I 段的整定。
1） 整定阻抗。
11.Z L K Z B A rel set -I I ==Ω=⨯⨯6.94.0308.02)动作时间：s t 01=I.(2）距离保护1第∏段的整定。
1）整定阻抗:保护1 的相邻元件为BC 线和并联运行的两台变压器，所以∏段整定阻抗按下列两个条件选择。
a ）与保护3的第I 段配合。
I -∏∏+=3.min .11.(set b B A rel set Z K Z L K Z ）其中， Ω=⨯⨯==-I I 16.124.0388.013.Z L K Z C B rel set ； min .b K 为保护3 的I 段末端发生短路时对保护1而言的最小分支系数（见图4—15）.当保护3的I 段末端K 1点短路时，分支系数为sBAB sB sA b X X X X I I K ++==12 （4—3） 分析式(4—3）可看出，为了得出最小分支系数，式中SA X 应取最小值min .SA X ；而SB X 应取最大值max .SB X .因而max .min .min .1sB AB sA b X Z X K ++==1+30304.08⨯+=1。
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传输过程中保障电力设备安全应用的一种保护措施。
继电保护主要通过对突发故障的感知、检测、诊断及排除，从而对电力系统中的电气设备进行准确保护和控制，从而确保所有电力设备的运行安全。
本文将介绍继电保护和整定计算方法的相关细节。
1. 继电保护原理继电保护系统建立在电力设备的操作特性上，根据电力设备不同操作特性设计继电保护系统以应对各种故障，成为相对稳定且不容易损坏的电力设备保障手段。
继电保护系统主要是通过测量电力系统中的各种电气参数，并且与电力设备的运行范围进行比较，从而判断当前是否有故障发生。
继电保护系统主要分为保护信号的处理单元和保护的执行单元两部分。
根据这种分类，继电保护系统可以分为电流保护、电压保护、差动保护、距离保护、频率保护、过流保护和地面保护等。
•电流保护：多数情况下，电流是保护的核心，它是各种继电保护类型的出发点。
•电压保护：用于检测电网电压是否越限和接地电流等。
•差动保护：检测电路的两端电流的差物与预设保护范围是否一致。
•距离保护：相邻的设备配置保护元件，监视电路的传输时间，以确定距离和使用保护区间。
•过流保护：检测电流是否太高，从而保护相应的电气设备。
•地面保护：用于检测电气设备中是否有接地异常。
3.1.保护整定要求在保护整定的过程中，应该满足以下两个方面的要求：•传输线路保护方案应该能够保证某一部分线路出现故障，时应能快速响应。
•在出现故障时，整个线路上的保护应该在最短的时间内响应，防止次生故障的产生。
3.2.差动保护自校准系数的计算以三相、单相接地情况为例，对于差动保护自校准系数的计算，有如下步骤：•计算差动保护的折算阻抗；•对保护器件进行统一的符号约定，确定不同功能装置的符号；•计算保护范围，并根据保护方案设计出相应的保护装置；•按照保护范围，由保护器件产生的电流和从中短路放电器产生的电流组成短路电流；•通过短路极值电流，计算出保护器件静态含量系数；•生成保护器件的校准系数表。
继电保护技术培训(距离保护)
距离保护整定计算
二、相间距离保护的整定计算公式
2.3 距离Ⅲ段：
III Z set .1
Z ld . min Ⅲ K rel K re K ss
Z ld . min
0.9U e. x I fh. max
可靠系数Krel取1.2～1.3；返回系数Kre取1.15～1.25；自启动系数Kss取1.1～1.7。
A、助增分支（保护安装处至故障点sN Kb Z sN
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距离保护整定计算
二、相间距离保护的整定计算公式 分支系数的计算：
B、汲出分支(保护安装处至故障点有负荷引出，保护测量阻抗将减小)
汲出系数是小于1的数值
Kb
1 Z dz Z fhmin K h K zq cos( d fh ) Kk U fhmin I fhmax 0.9 110 3 I fhmax 0.9 110 3 0.35 163.5
带方向闭锁的距离保护
Z fh. min
系数取值： 1.2, K h Kk
II II I Z op .1 K rel Z AB K rel Kb. min Z op.2
Z A 1 I f .m n 2 M 3 k0 m 1 / E1 1 3k 5 V N
6 k0 m
6 k0 m
0.5s t8
6
7 10
8
9
t1 0.5s V A0
总分支系数
Kb.min Kb助Kb汲 2.52 0.575 1.35
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距离保护整定计算
二、相间距离保护的整定计算公式
2.2 距离Ⅱ段：
② 与相邻元件的速动保护配合：
7继电保护-距离(3-45整定、振荡)
A B 1C234第3.4 节距离保护的整定计算及其评价与电流保护类似，距离保护一般也都采用相互配合的三段式配置方式，即分成距离Ι段、Ⅱ段和Ⅲ段。
距离Ι段和距离Ⅱ段作为本级线路的主保护，距离Ⅲ段作为本线路的近后备和相邻线路的远后备。
保护1的各段保护范围A B 1C234第3.4节距离保护的整定计算及其评价与电流保护类似，距离保护一般也都采用相互配合的三段式配置方式，即分成距离Ι段、Ⅱ段和Ⅲ段。
距离Ι段和距离Ⅱ段作为本级线路的主保护，距离Ⅲ段作为本线路的近后备和相邻线路的远后备。
保护2的各段保护范围一、距离保护的整定计算1、距离保护Ι段的整定距离保护Ι段为瞬时速动段，同电流Ι段一样，它只反应本线路的故障，为保证动作的选择性，在本线路末端或下级线路始端故障时，应可靠地不动作。
保护1保护2A B 1C234AB rel setZ K Z ⋅'='1.1、距离保护Ι段的整定为保证动作的选择性，在本线路末端或下级线路始端故障时，应可靠地不动作。
线路全长的正序阻抗--AB Z 0.850.8～可靠系数，一般取--rel K 可靠系数主要考虑的是：各种影响因素的相对误差。
如：继电器测量误差、互感器误差和参数测量误差等。
在线路较短时，还应当考虑绝对误差。
1Z l K AB rel ⋅⋅'=s t 01='%~%K Z Z K rel AB.set sen 85801001=⋅'='='动作时限：灵敏性校验：保护范围稳定，基本上不受运行方式的影响。
（固有的测量时间）灵敏度＝可靠系数，不必验算。
A B 1C2342、距离保护Ⅱ段的整定为弥补距离Ι段不能保护本线路全长的缺陷，增设距离Ⅱ段，要求它能够保护本线路的全长，保护范围需与下级线路的距离Ι段(或距离Ⅱ段)相配合。
保护3的I 段保护1的II 段正确的设计——>实现相互配合A B 1C234A B 1C234保护3的II 段保护1的错误II 段错误的设计——>保护1、3的II 段都动作保护1的正确II 段保护1属于误动！2、距离保护Ⅱ段的整定为弥补距离Ι段不能保护本级线路全长的缺陷，增设距离Ⅱ段保护，要求它能够保护本线路的全长，保护范围需与下级线路的距离Ι段或距离Ⅱ段相配合。
继电保护距离保护整定计算
继电保护距离保护整定计算继电保护是电力系统中的重要组成部分，主要用于检测电力系统中的故障，并迅速切除故障点，保证系统的安全运行。
其中，距离保护是一种常用的继电保护方式，通过测量电力系统中故障点到保护装置的距离来判断故障位置。
距离保护的整定计算是指根据电力系统的特性和运行条件，确定距离保护装置的各项参数的过程。
本文将介绍距离保护的整定计算方法。
首先，距离保护的整定计算可分为三个主要步骤：计算工作电压（或计算电流）、选择灵敏系数和计算保护带。
1.计算工作电压（或计算电流）距离保护的整定计算首先需要确定故障发生时的工作电压（或电流）。
工作电压是指电力系统运行时的电压值，一般可通过系统的额定电压和实际运行条件进行计算得到。
工作电流是指系统运行时的故障电流值，常用于短路保护的整定。
可以根据电力系统的短路电流和负载电流等参数来进行计算。
2.选择灵敏系数距离保护的灵敏系数是判断保护动作的重要参数，常用的灵敏系数有定值和变值两种。
定值灵敏系数是指保护装置所设置的固定值，一般根据系统特性和运行情况来选择。
变值灵敏系数是根据电力系统的特性和运行条件动态调整的，一般由保护装置自动计算和调整。
3.计算保护带距离保护的保护带是通过测量电力系统中故障点到保护装置的距离来判断故障位置的，常用的保护带有定值带、偏移带和方向带三种。
定值带是指根据系统的额定电压和故障电流等参数设置的固定带，偏移带是在定值带的基础上根据系统特性调整的带，方向带是根据故障方向确定的判断带。
距离保护的整定计算还需要考虑电力系统的特性和运行条件。
例如，线路长度、线路参数、短路容量、负载情况等都会对整定参数产生影响。
一般来说，线路越长、短路容量越大，整定参数应设置为较大的值；线路越短、短路容量越小，整定参数应设置为较小的值。
此外，还需要考虑到灵敏系数的选择和保护装置的可靠性等因素。
总之，继电保护距离保护的整定计算是根据电力系统的特性和运行条件，确定距离保护装置的各项参数的过程。
继电保护定值整定计算公式大全
继电保护定值整定计算公式大全一、过电流保护的定值整定计算公式：1.零序过电流保护定值计算公式：IＨＯＮ＝ＩＭＳ×（ＫＡ－1）÷｛（ＲＳＴＲＥ）÷３×Ｚ３｛（Ｘ´t）·｛Ｘ´´｛Ｘ´´´其中，ＩＨＯＮ为零序过电流保护的运行电流定值；ＩＭＳ为测量系统的基本电流选定定制；ＫＡ为零序过电流保护动作系数；ＲＳＴＲＥ为设备额定短路阻抗；Ｚ１为设备正序电抗；Ｘ１为设备正序电抗；Ｘ２为设备负序电抗；Ｘ３为设备零序电抗。
2.短路过电流保护的整定公式：Ｉ熔＝ＩＨｃ＋（ＸｌＣ×Ｒ）÷ＺI＿Ｃ×ＩΝ÷ＩＰ素分式其中，Ｉ熔为短路过电流保护的整定电流；ＩΙ２ｃ为设备二次侧短路故障电流；ＸｌＣ为电流互感器的互感系数；Ｒ为电流互感器的内阻；ＺｌＣ为电流互感器的线路阻抗；ＩＮ为变压器的额定电流；ＩＰ为变压器的额定功率。
二、跳闸保护的定值整定计算公式：1.距离保护的整定公式：ＳＥＴＲ＃1＝ＣＴＫ×ＳＥＴ×けｔｃｏｅｆ÷Ｚ其中，ＳＥＴＲ＃1为距离保护的整定系数；ＣＴＫ为电流互感器的互感系数；ＳＥＴ为线路的距离设置；け为绕组当前日期；Ｚ为线路的阻抗。
2.差动保护的整定公式：ＳＥＴＤ＃１＝Ｋ１×ＳＥＴ其中，ＳＥＴＤ＃１为差动保护的整定系数；Ｋ１为变压器的变比。
三、频率保护的定值整定计算公式：1.频率保护的整定公式：Ｓｅｔ（ｆ）＝ａ－ｂ×ｆ其中，Ｓｅｔ为频率保护的整定值；ａ为整定值的常数；ｂ为整定值的斜率；ｆ为频率。
四、电压保护的定值整定计算公式：1.过电压保护的整定公式：Ｕ总＝Ｕ设定×（ＫＡ－１）×（Ｒ２ＩＭＳ）÷３其中，Ｕ总为过电压保护的整定电压；Ｕ设定为过电压保护的动作电压设定值；ＫＡ为过电压保护的动作系数；ＲＩＭＳ为测量系统的基本电流选定定制。
继电保护整定计算
五、选取流过保护最大负荷电流的方法 按负荷电流整定的保护，要考虑各种运行方式变化时出 现的最大负荷电流，一般应考虑到以下的运行方式的变化： （1）备用电源自动投入引起的负荷增加； （2）并联运行线路的减少，负荷转移； （3）环状网络的开环运行，负荷转移； （4）对于两侧电源的线路，当一侧电源突然切除发电机， 引起另一侧输送的负荷增加，负荷转移。
1.单回线和双回线的配合 保护1的Ⅱ段应与保护2和3的Ⅰ段末端短路配 合整定，按双回线运行整定，因为双回线运行短 I 路时 I 1 大，2 和 I 3 小，保护1最容易误动超越。
1 I1
2
I2 I3
3
图5 单回线和双回线的配合（2）
• 2.单回线和环网的配合
d1
（2）绘制电力系统阻抗图，包括正序、负序、零序三个 序网等效图； （3）建立电力系统设备参数表,如表1-1、1-2、1-3、1-4 所示； （4）建立电流、电压互感器参数表如1-5、1-6所示； （5）确定继电保护整定需要满足的电力系统规模及运行 方式变化限度。 （6）电力系统各点短路计算结果列表如表1-7所示； （7）建立各种继电保护整定计算表如表1-8所示； （8）按继电保护功能分类，分别绘制出整定值图如图12所示； （9）编写整定方案报告书，着重说明整定的原则、整定 结果评价、存在的问题及采取的对策等。
• 电流保护的整定配合公式为
I dz (1) K k I dz (2)
式中 • • • •
I dz (1)
—— 上级保护的动作电流； —— 下一级保护的动作电流； ——可靠系数按规程选择，应大于1。
I dz (2)
Kk
• 低电压保护动作电压的整定公式为
U dz (1)
• • • • • 式中
电网的距离保护 距离保护过渡电阻振荡整定计算 PPT精品课件
接地短路：杆塔等电阻，可达数十欧姆。
220kV系统中一般考虑最大100Ω； 500kV系统中一般考虑最大300Ω。
4.4过渡电阻对距离保护的影响
二、单侧电源线路上过渡电阻的影响★★★
M
N
P
QF1
Zm2 Rg
QF2 Rg k(3)
Zm1 ZMN Rg
各测量阻抗均增大， 保护范围缩小；
两个保护可能同时以 第Ⅱ段的时间动作，将会 失去选择性。
k2
二、距离Ⅰ段
1.定值： 躲过相邻元件出口短路时的测量阻抗
ZI set1
KI rel
Z
MN
KI rel
0.8
~
0.85
2.时间： t1 0
3.保护范围：
线路全长的80~85%，不受运行方式、故障 类型的影响。
4.3距离保护整定计算★★★
I1
I2 k
三、距离Ⅱ段
1.定值: 与相邻元件保护配合。
相邻元件保护范围末端故障时本保护的测量阻抗：
Z L min
K III rel
Kss
Kre
cos(set
L )
Z III set1
sZetopL
L
ZL min
4.3距离保护整定计算★★★
k1
Hale Waihona Puke k2四、距离Ⅲ段2.灵敏度校验
(1)近后备：故障点取本线路末端k1
III
Z
set1
K sen近
ZMN
要求
K sen近
1.5
(2)远后备：故障点取相邻线路末端k2
五、多边形特性的整定★
jX X set
P
N
Rset
继电保护整定计算的目的和任务
集成电路的出现使得继电保护装置更加小 型化和集成化，提高了保护的精度和稳定 性。
随着计算机技术的发展，微机保护装置逐 渐取代了传统的继电保护装置，具有更高 的智能化和自适应性。
02 继电保护整定计算的目的
保证电力系统的安全稳定运行
继电保护整定计算是确保电力系统安全稳定运行的重要手 段，通过对电力系统的故障和异常情况进行快速、准确的 判断和处理，防止设备损坏和事故扩大，保障电力系统的 正常运行。
3
降低设备损坏和事故风险
通过正确配置和整定继电保护装置，可以降低设 备损坏和事故风险，减少经济损失。
继电保护的发展历程
早期的继电保护
晶体管时代
最初采用熔断器和过流继电器等简单的保 护装置，用于切除故障元件。
随着晶体管技术的发展，出现了晶体管型 继电保护装置，提高了保护性能和可靠性 。
集成电路时代
微机保护时代
分析短路电流对设备的影响程度，为 保护装置的整定提供依据。
进行保护装置的整定计算
确定保护装置的启动值
根据短路电流计算结果和保护需求，确定各保护装置的启动值。
确定保护装置的动作值
根据短路电流计算结果和保护需求，确定各保护装置的动作值。
确定保护装置的延时时间
根据短路电流的大小和持续时间，以及电网的运行状态，确定各保 护装置的延时时间。
校验保护装置的灵敏度和选择性
校验灵敏度
根据保护装置的启动值和动作值，校验其是否满足灵敏度的要求，即能否在故障发生时及时动作。
校验选择性
根据保护装置的动作值和延时时间，校验其是否满足选择性的要求，即能否只切除故障设备而不影响 其他设备的正常运行。
05 继电保护整定计算的注意 事项
考虑电力系统的运行方式和负荷变化
继电保护整定计算
精心整理继电保护整定计算继电保护整定计算是保证电力系统不发生大面积停电和稳定破坏事故以及保证继电保护正确动作的一个重要环节。
针对我局2002年电网运行状况，现将整定情况和有关内容汇编成册，提供给调度、保护和有关部门，以便了解和掌握保护整定情况，共同搞好系统安全运行工作。
一、整定基本原则及有关规定（一）本整定运行规定是按国家电力行业标准“3—110KV 电网继电保护装置整定运行规程”和“大型发电机变压器继电保护整定计算导则”的配制整定原则，以及结合芜湖电网运行具体情况编制而成。
（二）反映的保护快速性主要依靠系统装设的快速保护，包括主变纵差、光纤纵差、母差和无延时的保护段以及主变纵差停用时缩短高压侧后备时间定值来实现，而继电保护的选择性（非越级跳闸）往往也建立在上述措施上。
动作。
1.2侧分列3准确性。
上下级不同原理的保护，则按公式转换后再进行。
（十）110KV 保护与220KV 电网保护关系220KV 变压器的110KV 总开关相间及另序保护按省局下达的继电保护限额整定。
如有配合问题，则备案。
（十一）220KV 主变微机保护计算原则1.主变差动保护（1）最小动作电流I op 。
min躲主变额定负载时的不平衡电流,即I op 。
min =K rel （K er +△U+△m ）I N /n aI N ：变压器额定电流；na：电流互感器的变比；Krel：可靠系数，取1.3～1.5；Ker：电流互感器的变比误差，10P型取0.03×2，5P型取0.01×2；△U:变压器调压引起的误差,取调压范围中偏离额定值的最大值（百分值）；△m：由于电流互感器的变比未完全匹配产生的误差，初设时取0.05。
一般工程宜采用不小于0.3I N/n a的整定值。
（2）起始制动电流Ires。
0=（0.8～1.0）IN/na（3）最大制动系数K res.max（以低压侧外部短路为例说明之）Kres.max =Iop.max/Ires.mzxIop.max =KrelIumb.maxIumb.max =KapKccKerIk.max/na+△UhI/na.h+△UmIKap:Kcc:Ker△U hIk.maxI，Ik.Ⅰna、n△m（4aIop=Kb.IopK:c.2.（1a.Iop.hKrel:Kr:IN.h:变压器高压侧的额定电流。
继电保护整定计算基础知识
一、整定计算基础
b、电压保护的分支系数： 若装没低电压保护时，则有如下关系：
U dz(1) U dz(2)
[I (1) I (2) ]Z(2) I(1) Z(1) [I (1) I(2) ]Z(2)
1
I (1) Z(1)
[I(1) I(2) ]Z(2)
1 K fz
Z (1) Z(2)
S
r
( 31.5
4.5 103 j0.1445log
j0.0157) 7.5()
120
0.5 15.2
1.97 j3.12()
标幺值：Z*
1.97 j3.12 1.369
1.44
j2.28
二、电力系统参数计算
2.架空线路电容
电纳： b c
7.58 Djj
如低电压保护：Udz(1)= Udz(2)/Kk 式中： Udz(1)——要整定保护的定值
Udz(2)——要配合的下级保护的定值 Kk ——配合系数
一、整定计算基础
5、继电保护的整定系数 (2)、返回系数：按正常运行量整定的保护，当故障消失后保护不能返回到
正常位置将发生误动作，因此要在整定公式中引入返回系数Kf 。 返回系数：Kf＝返回量/动作量。 过量动作的继电器Kf<1，欠量动作的继电器Kf >1，
; 如果取基准电压等于平均电压U
j
U av
阻抗标幺值Z*
Z Zj
Z
U
2 j
/
Sj
Z Sj
U
2 j
Z Sj
U
2 av
基准电压、电流、阻抗、功率的关系：Z j
Uj 3I j
继电保护原理基础_第三章
3、极化回路记忆作用对继电器 动作特性的影响
当采用记忆回路后，极化电压将短时记 忆短路前负荷状态厂母线电压： 保护正方向短路时， 在记忆回路作用下的动态特性圆，扩大 了动作范围，而又不失去方向性，因此， 对消除死区和减小过渡电阻的影响都是 有利的。
保护反方向短路
初态特性为上抛阻抗特性圆:
有明确的方向性； 有明确的方向性；
实际测量阻抗在III 象限, 远离上抛 阻抗特性圆。
3、构成继电器的框图
4关于继电器的整定阻抗
当保护范围末端AB两相短路时， 当保护范围末端AB两相短路时，
五、阻抗继电器的精确工作电流 五、阻抗继电器的精确工作电流
以上分析阻抗继电器的动作特性时从理 想的条件出发 – 执行元件的灵敏度很高 – 继电器的动作特性与工作电流的大小 无关 实际工作非理想的条件, 实际工作非理想的条件, 继电器的整定 阻抗与工作电流具有非线性关系
UJ− 2 I J Z zd ≤
.
2
I J Z zd
相位比较原理：
− 90 o ≤ arg
UJ I J Z zd − U J
. .
≤ 90 o
偏移特性阻抗继电器
jX Zzd
jX Zzd Z0 ZJ
R
ZJ-Z0
Z0
-αZ -αZzd
R -αZzd
jX Zzd
Zzd-ZJ
ZJ R -αZzd ZJ+αZzd
Ψlm
ZJ R
jX Z zd Z zd -Z J ZJ R
方向阻抗继电器
以Zzd为直径，通过坐标原点的圆。圆内为动 Zzd为直径，通过坐标原点的圆。圆内为动 作区。Zdz.J随ΨJ改变而改变，当 作区。Zdz.J随ΨJ改变而改变，当 ΨJ等于Zzd的阻抗角时，Zdz.J最大，即保护范 ΨJ等于Zzd的阻抗角时，Zdz.J最大，即保护范 Zzd Zdz.J 围最大，工作最灵敏。 Ψlm——最大灵敏角，它本身具有方向性。 Ψlm——最大灵敏角，它本身具有方向性。 幅值比较原理： . 1 . 1.
继电保护整定计算
11 2
= 0.0847
Zb132.25
零序阻抗:
X(Mc=Xo =1.2x28 = 33.60
标幺值:
Y*
A 0.4C
y
A 0.4C
<4)线路CS等值电抗计算:
(3)线路BC等值电抗计算:
正序电抗：Xpc= X] X厶駅.=0.4x60= 240
标幺值:
X；厂
24
^— = 0.1815
Zb132.25
Xbc
XoBc = Xy X厶肌.=L2x 60 = 720
标幺值:
(3)线路AC等值电抗计算:
正序电抗:
X^c = X] XLz= 0-4x28 = 11.20
线路BC长度
60km
电厂主变压器T容量
125MVA
线路CA长度
28km
电厂主变压器T短路电压百 分比
12.5
选题
—
变压器T4 (T5)容量
31.5MV
A
开环运行位置
QFb
变压器T4 (T5)短路电压 百分比
10.5
整定线路
AC
121
(1)线路AB等值电抗计•算:
(2) Xab=X|XLab=0・4x35= 140
系统S最大运行方式正序阻 抗
0.1
变压器T6 (T7)容量
25MVA
系统S最小运行方式正序阻 抗
0.3
变压器T6 (T7)短路电压 百分比
10.5
系统S最大运行方式零序阻 抗
0.3
系统S最小运行方式零序阻 抗
0.90
线路SC长度
50km
发电机G容量
100MW
线路AB长度
继电保护整定计算基础2
继电保护整定计算基础
变压器后备保护整定计算
复压闭锁过流保护整定计算—方向元件 • 方向元件配置：各段I段带方向，以简化整定配 合；II段均不带方向，以避免因方向元件导致 失去最末一段保护。低压侧无电源时各段均不 带方向（相当于单电源的电流保护）。 • 方向元件指向整定 对于带方向的元件，应确定其动作方向是指向 系统（反方向）还是变压器（正反向）。
继电保护整定计算基础
变压器主保护整定计算 比率制动差动元件整定计算—比率制动系数 • 比率制动系数的整定应根据各个厂家说明进行整定， 有些取固定斜率，不需要整定；有些其特性采用变 斜率，亦不用整定。 • 对于比率制动的系数的取值的基本原则是，应当能 可靠躲过外部短路引起的最大不平衡电流。
继电保护整定计算基础
继电保护整定计算基础
变压器后备保护整定计算
复压闭锁过流保护整定计算—过电流元件 中、低压I段过流元件整定 。 • 作用：作为中、低压母线附近故障的后备保 护，所以应当保证选择性和速动性 • 整定：按照与母线上所有线路速断保护或限 时速断保护配合进行整定，同时应确保其能 躲过最大负荷电流。
继电保护整定计算基础
继电保护整定计算基础
辅助定值及注意事项
• TA断线控制元件整定：该控制字影响TA断线时 差动保护是否被闭锁。 • TV断线控制元件整定：是否投入TV自检功能、 TV断线时复压或方向元件的动作行为控制（如 是否闭锁，是否引入其它侧TV控制等）。 • 涌流制动方式控制字：一些装置提供多种涌流识 别制动方式，可根据需要进行选择，常见的如谐 波制动、波形判别等。
变压器后备保护整定计算
复压闭锁过流保护整定计算—过电流元件 中、低压I段过流元件整定 。 • 注：此原则需和相邻线路速断保护配合，应确 保所有相邻线路的速断保护均投入运行，如仅 投入过电流保护应压缩其动作时间使满足时限 配合关系，必要时牺牲局部，保证主系统稳定 • 灵敏度校验要求：考虑在系统最小运行方式下 中低压侧母线上发生两相金属性短路时流过保 护的最小短路电流，以进行保护灵敏系数的校 验，并应满足灵敏度要求，一般考虑1.5。
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电力系统继电保护课程设计专业：电气工程及其自动化班级：电气093姓名：张阿兰学号： 200811133指导教师：任丽苗兰州交通大学自动化与电气工程学院2012 年 7月 7日1 设计原始资料1.1 具体题目图1.1所示系统中，发电机以发电机－变压器组方式接入系统，最大开机方式为4台机全开，最小开机方式为两侧各开1台机，变压器T5和T6可能2台也可能1台运行。
其参数为：kV 3/115=ϕE , 1.G3 2.G3 1.G4 2.G411ΩX X X X ====；Ω10.~.4111=T X T X ，Ω30~0.T40.T1=X X ,Ω201.T61.T5==X X ,Ω400.T60.T5==X X ，km 60B A =-L ，km 40C B =-L ；线路阻抗Ω/km 4.021==Z Z ，Ω/km 2.10=Z ，线路阻抗角均为︒75，A 300BLmax C BLmax A ==--I I ，负荷功率因数角为︒302.1ss =K ，2.1re =K ，0.85Ⅰrel =K ，0.75Ⅱrel =K ，变压器均装有快速差动保护,试对1、3进行距离保护的设计。
图1.1 电力系统示意图1.2 要完成的内容本文要完成的内容是对线路的距离保护原理和计算原则的简述，并对线路各参数进行分析及对保护1和保护3进行距离保护的具体整定计算并注意有关细节。
距离保护是利用短路时电压、电流同时变化的特征，测量电压与电流的比值，反应故障点到保护安装处的距离而工作的保护。
2 题目分析与方案设计2.1 题目分析目前广泛采用具有三段动作范围的时限特性。
三段分别称为距离保护的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段，距离保护的第Ⅰ段是瞬时动作的，它的保护范围为本线路全长的80～85%；不能保护全线路，所以采取Ⅰ段和Ⅱ段作为主保护，Ⅲ段作为后备保护。
2.2 方案设计2.2.1 主保护配置距离保护Ⅰ段为无延时的速动段，它应该只反应本线路的故障，下级线路出口发生短路故障时，应可靠不动作。
在距离保护Ⅱ段整定时，应考虑分支电路对测量阻抗的影响，同时带有高出一个t ∆的时限，以保证选择性。
2.2.2 后备保护配置为了作为相邻线路的保护装置和断路器拒绝动作的后备保护，同时也作为距离Ⅰ段与距离Ⅱ段的后备保护，还应该装设距离保护第Ⅲ段。
3 保护的配合及整定计算3.1 主保护的整定计算3.1.1 距离保护的整定动作值(1) 整定保护1～4的距离Ⅰ段由题目已知条件计算可得AB 的正序阻抗() 31.92Ω33%1600.4B A 1AB =+⨯==-L Z Z线路BC 的正序阻抗16404.0C B 1BC Ω=⨯==-L Z Z可得保护1，2的距离保护Ⅰ段的整定值Ω=⨯==⋅132.2792.3185.0A B Ιrel Ι 1.2set Z K Z 保护3，4的距离保护Ⅰ段的整定Ω=⨯==6.131685.0BC I rel I set3,4Z K Z(2) 整定保护1、3的距离保护Ⅱ段① 保护1、3接地距离Ⅱ段的分支系数的计算由于整个线路左端只装有发电机G2，右端只装有发电机G4，所以没有最大，最小分支系数，线路计算中分支系数按 b.min K =1 计算，在距离Ⅱ段的整定计算中1b.min K =2.92，在距离Ⅲ段的整定计算3b.max K =1.63计算。
② 保护1距离Ⅱ段的整定计算a) 当与相邻下级线路距离保护Ⅰ段相配合时,得Ω=⨯+=+=14.34)6.13192.31(75.0Ⅰset.31b A B II rel II set.1）（Z K Z K Z b)当与相邻变压器的快速保护相配合时，得Ω=⨯+=+=67.74)202.9292.31(75.0t 1b.min A B II rel II set.1）（Z K Z K Z比较二者，取整定值较小的一个，所以取34.14ΩII set.1=Z③ 保护3距离Ⅱ段的整定计算a) 当与相邻下级线路距离保护Ⅰ段相配合时, 得Ω=⨯+⨯=⨯+=349.32)132.27116(75.0)(I set.2b 3BC II rel II 3set,Z K Z K Z b) 当与相邻变压器的快速保护相配合时，得Ω=⨯+⨯=⨯+=85.32)2039.116(75.0)(t b.min 3BC II rel II set.4Z K Z K Z 比较二者，取整定值较小的一个，所以取Ω=349.32II 3set.Z 3.1.2 动作时间(1) 保护1～3距离保护Ⅰ段的动作时间由于保护Ⅰ段瞬时动作，所以保护1～4距离保护Ⅰ段的动作时间它的动作时限为Ⅰt ，是断路器固有的动作时间，约为0.5秒。
(2) 保护1、3的距离保护Ⅱ段的动作时间① 保护1的距离保护Ⅱ段的动作时间s t t t 15.05.0ΔII 3II1=+=+= ② 保护3的距离保护Ⅱ段的动作时间s t t t 5.0ΔI 1II 3=+=3.1.3 灵敏度校验(1) 保护1～4距离保护Ⅰ段的灵敏度校验由阻抗整定计算可得，保护的Ⅰ段就只能保护线路全长的80%-85%，所以保护1～4距离保护Ⅰ段的灵敏度为0.8-0.85。
(2) 保护1、3的距离保护Ⅱ段的灵敏度校验① 保护1的距离保护Ⅱ段的灵敏度校验1.251.0731.9234.14ABΙset.1sen <===Z Z K 不满足灵敏度要求。
由于灵敏度不满足要求，则距离保护1的Ⅱ段应改为与相邻元件保护3的Ⅱ段配合，则48.2Ω32.349)10.75(31.92)(II set31b.mim A B II rel II set1=⨯+=+=Z K Z K Z1.251.5131.9248.2AB II set.1sen>===Z Z K 则满足灵敏度的要求② 保护3的距离保护Ⅱ段的灵敏度校验25.102.216349.32BCII set.3sen>===Z Z K 满足灵敏度的要求 3.2 后备保护的整定计算3.2.1 阻抗的整定计算(1) 保护1距离Ⅲ段的整定计算保护1距离Ⅲ段的整定计算按躲过正常运行时的最小负荷阻抗整定，即Ω=⨯⨯==53.1903.031109.0L.max L.min L.min I U ZIII L.minset.1rel ss re set L cos()Z Z K K K ϕϕ=-取2.1rel =K ，2.1ss =K ，2.1re =K 和o set 75ϕ=，o L 30ϕ=，于是Ω=-⨯⨯=⋅93.155)3075cos(2.12.12.153.190III 1set Z (2) 保护3距离Ⅲ段的整定计算距离Ⅲ段的整定阻抗按躲过正常运行时的最小负荷阻抗整定，即Ω=︒-︒⨯⨯=93.155)3075(cos 2.12.12.153.190set.3ⅢZ 3.2.2 动作时间(1) 保护1距离保护Ⅲ段的动作时间保护1距离Ⅲ段的动作时间应与相邻设备保护配合，即s s t t t 15.05.0ΔIII 3III 1=+=+= (2) 保护3距离保护Ⅲ段的动作时间保护3距离保护Ⅲ段的动作时间与相邻设备保护配合，即s t t t 15.05.0ΔIII 1III 3=+=+=3.2.3 灵敏度校验(1) 保护1的距离保护Ⅲ段的灵敏度校验①作为近后备， 本线路末端短路时灵敏系数：5.189.492.3193.155AB III set1sen(1)>===Z Z K ② 作为远后备，相邻变压器末端短路时灵敏系数：2.168.21663.192.3193.155next b AB III set1sen(2)>=⨯+=+=Z K Z Z K 综上计算，不管何种原因导致的短路，灵敏度校验都满足要求。
(2) 保护3的距离保护Ⅲ段的灵敏度校验①作为近后备，本线路末端短路时灵敏系数：5.174.91693.155BC III 3set.sen(1)>===Z Z K ②作为远后备，相邻设备末端短路时灵敏系数：2.129.292.3163.11693.155next b.min BC III 3set.sen(2)>=⨯+=+=Z K Z Z K 综上计算，不同短路情况下灵敏度校验都满足要求。
整定计算汇总如表1所示。
表1.整定计算汇总整定计算 动作时间 灵敏度校验主保护 Ⅰ段 保护1 I 1.2s e t ⋅Z =Ω132.27 t Ι1=s 0 85.0-8.0不满足要求 保护3 Ι 3.4set ⋅Z =Ω13.6 t Ι3=s 0 85.0-8.0不满足要求 Ⅱ段 保护1 Ω=14.34II set.1Z 1s II 1=t 1.51sen =K 满足要求 保护3 Ω=349.32II set.3Z0.5s II 3=t 2.02s e n =K 满足要求 后备保护 Ⅲ段 保护1 Ω155.93Z III 1set =⋅ s 1I I I 1=t 89.4sen(1)=K 满足要求 68.2sen(2)=K 满足要求保护3 Ω=93.155III set.3Z s 1I I I 3=t 74.9sen(1)=K 满足要求29.2sen(2)=K 满足要求 4 继电保护设备的选择根据电流互感器安装处的电网电压、最大工作电流和安装地点要求，本设计选型号为LCWB6-110W2屋外型电流互感器。
根据电压等级，本设计中选型号为为YDR-110的电压互感器。
本设计中时间继电器选其型号为H3CR-G8EL 的AC220V 、嵌入式、限时动作的继电器。
5 二次原理图的绘制从以上整定计算得Ⅰ段保护不能保护全长，所以将Ⅰ段和Ⅱ段作为主保护，Ⅲ段作为后备保护，二次展开原理接线图如图5.1所示。
图5.1 原理接线图6 保护的评价从对继电保护所提出的基本要求来评价距离保护，可以得出如下几个主要的结论：(1)距离Ⅰ段是瞬时动作的，但是它只能保护线路全长的80%-85%，因此，两端合起来就使得在30%-40%线路长度内的故障不能从两端瞬时切除，在一端需经过0.5s的延时才能切除。
在220kV及以上电压的网络中，这有时候不能满足电力系统稳定运行的要求，因而，不能作为主保护来应用。
(2)由于阻抗继电器同时反应于电压的降低和电流的增大而动作，因此，距离保护较电流、电压保护具有较高的灵敏度。
此外，距离Ⅰ段的保护范围不受系统运行方式变化的影响，其它两段受到的影响也比较小，因此，保护范围比较稳定。
(3)由于保护范围中采用了复杂的阻抗继电器和大量的辅助继电器，再加上各种必要的闭锁装置，因此接线复杂，可靠性比电流保护低，这也是它的主要缺点。
7参考文献[1] 张保会,尹项根主编.电力系统继电保护[M].北京:中国电力出版社,2005:92-153.[2] 谭秀炳,铁路电力与牵引供电继电保护[M].城都:西南交通大学出版社,1993:100-134.[3] 于永源,杨绮雯.电力系统分析（第三版）[M].北京:中国水利水电出版社,2007:13-3。