继电保护整定计算基础知识及实际应用

1.1 整定计算的目的
整定计算是针对具体的电力系统，通过网络计算 工具进行分析计算、确定配置的各种保护系统的保护 方式、得到保护装置的定值以满足系统的运行要求。
继电保护装置是通过安装处采集的电压、电流， 根据动作判据认定是否动作、何时动作。整定计算就 是计算动作判据的整定值和动作时间，以保证故障发 生在保护范围内，按配合时间的要求可靠地动作（灵 敏性）；在保护范围外可靠地不动作（选择性）。
1 继电保护整定的基本概念
1.4 保护“四性”
速动性和可靠性主要通过加强主保护配置、 选择技术成熟原理先进硬件可靠的保护装置 来保证；灵敏性和选择性主要通过选择合理 的运行方式、正确的配合关系以及准确的计 算公式来保证。
1 继电保护整定的基本概念
1.5 逐级配合
阶段式保护逐级配合是指，在两维平面（横坐标保护范围，纵坐 标动作时间）上，整定定值多折线与配合定值多折线不相交，其 间的空隙是配合系数。即定值和时间均取得配合，否则失配。以 一个整定设备的M段与N个配合设备配合为例：
Ø 线路主保护：纵联电流差动保护、纵联距离保护、纵联方向保护 Ø 变压器主保护：电流差动保护、瓦斯保护 Ø 母线保护：电流差动保护
1 继电保护整定的基本概念
1.3 保护分类
l 后备保护
后备保护是主保护或断路器拒动时，用以切除故障的保护。 后备保护分为远后备和近后备两种方式。
Ø 远后备保护：当主保护或断路器拒动时，由相邻电力设备或 线路的保护实现后备。
l 速动性
速动性是指保护装置应能尽快切除短路故障，以提高系统稳定 性，减轻故障设备和线路的损坏程度，缩小故障波及范围。继电 保护在满足选择性的前提下，应尽可能的加快保护动作时间。
在保护配置上，通过配置全线速动主保护、相间和接地故障的 速动段保护来快速切除故障。整定计算中，可通过合理的缩小 后备保护的动作时间级差来提高快速性。对于系统稳定及设备 安全有重要影响对动作时间有要求的保护应保证其速动性，必 要时可牺牲选择性。
Ø 近后备保护：当主保护拒动时，由该电力设备或线路的另一 套保护实现后备的保护；当断路器拒动时，由 断路器失灵保护来实现的后备保护。
1 继电保护整定的基本概念
1.3 保护分类
l 辅助保护
辅助保护是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。如零序电流保护。
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1 继电保护整定的基本概念
1.3 保护分类
电力系统中的电力设备和线路，应装设短路故障和异常运行的保护 装置。电力设备和线路短路故障的保护应有主保护和后备保护，必 要时可增设辅助保护。
l 主保护
主保护是满足系统稳定和设备安全要求，能以最快速度有选择 性地切除被保护设备和线路故障的保护。如线路的纵连保护。
继电保护整定计算基础知识 及实际应用
湖北电力调度控制中心 2016.7
目录
1 继电保护整定的基本概念 2 继电保护整定的故障计算 3 继电保护整定的基本原则 4 继电保护整定的一般规定 5 继电保护整定的整定原则 6 继电保护整定的关键技术
目录
1 继电保护整定的基本概念
1 继电保护整定的基本概念
为保证选择性，对相邻设备和线路有配合要求的保护和同 一保护内有配合要求的两元件(如起动与跳闸元件、闭锁与 动作元件)，其灵敏系数及动作时间应相互配合。
1 继电保护整定的基本概念
1.4 保护“四性”
l 灵敏性
灵敏性是指在设备或线路的被保护范围内发生故障时，保护装 置具有的正确动作能力的裕度，它反映了保护对故障的反应能力， 一般以灵敏系数来描述。灵敏度系数指在被保护对象末段发生金 属性短路时，故障量与整定值（反映故障量上升的保护，如电流 保护）或整定值与故障量之比（反映故障量下降的保护，如阻抗 保护）。
灵敏度系数的计算： 过流保护：Ksen=Imin/Iset 距离保护：Ksen=Zset/Zline 式中：Ksen为灵敏度系数，Imin为线末故障的最小电流，Iset电流保
护定值，对于零序电流保护均为3I0，Zset为距离保护定值， Zline为线路阻抗定值。
1 继电保护整定的基本概念
1.4 保护“四性”
Ø 安全性：区外故障可靠不动作 Ø 可信赖性：区内故障可靠动作
整定计算中，主要通过制定简单、合理的保护方案来保证。 另外在运行方式变化时应对定值进行调整以保证保护系统 可靠动作。
1 继电保护整定的基本概念
1.4 保护“四性”
l 选择性
选择性是指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障，当故 障设备或线路本身的保护或断路器拒动时，才允许由相邻设备、 线路的保护或断路器失灵保护切除故障
L7
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Bk10
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Bk3
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B5
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Bk12
L13 B12
L12 B11
L11 B10
纵联速动主保护 相间距离保护 接地距离保护 零序电流保护 断路器失灵保护
注：
主保护动作阶段
近后备保护动作阶段
远后备保护动作阶段
1 继电保护整定的基本概念
1.4 保护“四性”
l 可靠性
可靠性是指保护该动作时应动作，不该动作时不动作，即不误 动、不拒动。为保证可靠性，在装置选择上应选用硬件和软件可 靠的装置，在保护配置上，220kV及以上电压等级电网的线路保 护一般采用近后备保护方式，110kV及以下电压等级电网一般采 用远后备保护方式。
1 继电保护整定的基本概念
1.2 保护范围
电网或电力主设备发生故障时，保护装置可以可 靠动作的区域。
Ø 一类固定不受运行方式影响，如：线路的纵联保护、变压 器的差动保护、距离保护Ⅰ段。
Ø 一类不固定受运行方式影响，如：零序电流保护、距离保护II、 III段。
保护范围由一个保护定值决定的。因此，同原理保护配合往往是 定值上的配合，即用配合定值乘以助增系数或分支系数。不同原 理保护配合就不能在定值上取得配合，这是因为各序网络独立， 存在不同的电流分配系数，两类保护定值没有固定的关系。
l 整定范围定值配合
整定设备的M段分别与N个配合设备配合，由范围小逐级范围大 直至满足灵敏度，得到N个整定范围定值。它们都满足灵敏度， 不一定都满足选择性，如：第I个配合设备配合的范围最大，第 J个配合设备配合的范围最小，显然，取范围最大的作为整定值， 必然，与范围最小配合设备配合时失配。因此，最终的整定范 围定值=MIN{得到的N个整定范围定值}