微机保护整定计算原则.docx

微机保护装置定值整定原贝I」、线路保护测控装置装置适用于10/35kV的线路保护，对馈电线，一般设置三段式电流保护、低周减载、三相一次重合闸和后加速保护以及过负荷保护，每个保护通过控制字可投入和退出。

为了增大电流速断保护区，可引入电压元件，构成电流电压连锁速断保护。

在双电源线路上, 为提高保护性能，电流保护中引入方向元件控制，构成方向电流保护。

其中各段电流保护的电压元件和方向元件通过控制字可投入和退出。

（一）电流速断保护（I段）作为电流速断保护，电流整定值Lzi按躲过线路末端短路故障时流过保护的最大短路电流整定，时限一般取0〜0・1秒，写成表达式为:]dz I = KImaxIn ax =E p/C P m h +Z 1 L)式中：K 为可靠系数，一般取1・2〜1・3;In ax为线路末端故障时的最大短路电流E P为系统电压;ZPmh为最大运行方式下的系统等效阻抗;Z1为线路单位长度的正序阻抗;L为线路长度（二）带时限电流速断保护（II段）带时限电流速断保护的电流定值 応II 应对本线路末端故障时有合，时限一般取0・5秒，写成表达式为:Lz • 1［二K Idz I .2式中：K 为可靠系数，一般取 1・1〜1.2;bzl .2为相邻线路速断保护的电流定值（三）过电流保护（III 段）过电流保护定值应与相邻线路的延时段保护或过电流保护配合整定，其电流定值还应躲过最大负荷电流， 动作时限按阶梯形时限 特性整定，写成表达式为:応.【II =K m ax { Lzii .2 ,1}式中K 为可靠系数，一般取 1・1〜1,2;Lii .2为相邻线路延时段保护的电流定值i 为最大负荷电流（四）反时限过流保护由于定时限过流保护（III 段）愈靠近电源，保护动作时限愈长,对切除故障是不利的。

为能使III 段电流保护缩短动作时限, 可采用反时限特性。

反时限过电流保护的电流定值按躲过线路最大负荷电流条件整定，本线末端短路时有不小于 1.5的灵敏系数，相邻线路末端短路时，灵敏系数不小于1.2,同时还要校核与相邻上下一级保护的配合 情况。

不小于1・3 1.5的灵敏度整定，并与相邻线路的电流速断保护配第III 段选择哪一条反时限特性曲线完全取决于负荷特性和与其他相邻继电保护相配合。

反时限特性特别适用于保护直配线、变压器、电动机以及低压配电线路， 尤其是在线路有分支线，且分支线用高压 熔断器保护时具有更优秀的保护特性。

（五）电压闭锁的电流保护般情况下，电压元件作闭锁元件，电流元件作测量元件。

对 I 、II 电流保护，电压元件应保证线路末端故障有足够的灵敏度。

对III 电流保护，电压元件应躲过保护安装处的最低运行电压。

低电压闭锁元件引入电流保护，可提高电流保护的工作可靠性,也可提高电流保护的灵敏度。

低电压元件的动作电压一般取70%的额定电压。

（六）低周减载为防止重合闸期间，低周减载误动作，一般设置低电压、低电3HZ/S O 为防止暂态误动作，设置 0・3〜1秒的延时。

（七）低压减载电力系统有时会出现有功功率和无功功率缺额的情况。

无功功率缺额会带来电压的降低， 从而导致有功功率负荷降低,频率可能降低很少或不降低。

在这种情况下，借助低周减载来保证系统稳定运行是不够的，这时还需装设低压减负荷装置，即低压减 流以及滑差闭锁元件。

低电压元件的动作值取65%〜70%的额定电 压，低电流元件的动作值取10%的额定电流，滑差闭锁元件取这样系统载。

按动力负荷的允许临界电压为65%〜75% Ue,也可根据小系统无功平衡情况取70%〜80% Ue,动作时间一般取1〜2秒。

、变压器主保护装置（一）差动电流速断保护定值差动电流速断保护定值应躲过外部故障的最大不平衡电流和空投变压器时的初始励磁涌流，表达式为:sd =m ax { K1 2 ip .m ax式中；K1为倍数，视变压器容量和系统电抗大小而定，一般变压器容量在6.3MVA以下，K二7〜12；6・3 〜31.5M VA, K二4・5 〜7;40〜120M VA, K = 3 〜6;120M VA 以上，K = 2 〜5fe为变压器额定电流;K2为可靠系数，取1・3〜1・5;ip.m ax 为外部故障时的最大不平衡电流,tp.m ax 由下面的表达式确定:ip.m ax 二 C K 1K 2 K 3 + △ U + △ Hl ) k.m ax式中：K1为同型系数，型号相同时取0・5 ,不同时取1；K2为非周期分量系数，一般取1・5〜2 ；K3为电流互感器变比误差引起的不平衡电流系数，一般取K3二10%△ U为偏离额定电压最大的调压百分比，如调压抽头为土2X2.5% 时，贝!J A U=5% ；Am 为保护装置电流平衡调整不连续引起的不平衡电流系数，一般取0・05;]K.max 为外部故障时通过变压器基本侧的最大短路电流。

(二)比率差动保护定值本装置采用两折线比率制动特性，需确定的参数是最小动作电流]bl,拐点电流i 以及比率制动系数 Kbio1、最小动作电流Li最小动作电流应躲过外部故障切除时差动回路的不平衡电流,]bi=Kpp式中:K 为可靠系数，对双绕组变压器取 1.2〜1.3 ,对三绕组变压器取L4〜L5 ,对谐波较为严重的场合应适当增加;Ibp 为变压器正常运行时差动回路的不平衡电流，可认为变压bp= (K1K2K3 +△ U+Am ) 1式中：fe 为变压器基本侧的额定电流，其他参数同上面外部故障时的最大不平衡电流表达式中的意义相同。

一般取 11= ( 0.2 〜0・5 ) 1 O2、拐点电流b器处在额定运行状况, 由下面表达式确定:bp比率差动元件的拐点电流Ib 一般取0.5〜L0倍的额定电流，以保证匝间短路在制动电流小于额定电流即 Izd <fe 时，没有制动作 3、制动系数Kbi制动系数Kbi 的整定可按下式整定:K bl~ ( K Ibp.m ax —I bl )/(1 zd.m ax^Ib)式中：K 为可靠系数，取 1.3〜1.5;Ibp.max 为外部故障时的最大不平衡电流，同上;Izd.max为最大制动电流，考虑到区外故障时的制动电流均是 通过变压器的短路电流，iPlzd.max=lK.max 制动系数Kbi —般取0・3〜0.7。

正常情况下判别 CT 断线是通过检查高、中、低三侧电流，其中某侧有一相无流，即认为该相 CT 断线。

为防止变压器故障时CT 断线误闭锁，装置设置了一门槛电流1CT,只有所有电流小于ICT 时才开放CT 断线检查。

上T 按最大负荷电流整定。

、变压器后备保护测控装置（一）带复合电压闭锁的电流保护为了防止变压器外部故障引起的过电流及作为变压器的后备保设可按以下原则确定: （1）对于单侧电源的变压器。

后备保护装设于电源侧，作为差 动保护、瓦斯保4、 CT 断线闭锁如果 护，应装设带复合电压闭锁的过电流保护。

变压器过电流保护的装护或相邻元件的后备。

(2) 对于多侧电源的变压器，后备保护应装设于变压器各侧,其作用为:a. 作为变压器差动保护的后备，要求动作后起动总出口继电器。

变压器各侧装设的后备保护，主要作为各侧母线和线路的后备保护，要求只动作于跳开本侧的短路器。

C. 作为变压器短路器与其电流互感器之间死区故障的后备保护。

1、电流定值a、按躲过变压器最大负荷电流整定，即応=KI L .m ax式中；K为可靠系数，取1.1〜1.2;Lmax为变压器的最大负荷电流b、按与相邻保护配合整定。

当变压器低压侧具有出线保护时, 应与其配合，即応二KIdz丄式中：K为可靠系数，取1・2〜1・5;血丄为变压器低压出线电流保护定值，应取各出线中的最大值。

2、时间定值a、单侧电源变压器动作时间t应与负荷侧出线保护动作时间ti相配合,t;b、多侧电源变压器各侧的后备保护动作时间与各侧出线动作时间相配合，动作后跳三侧短路器的保护段的动作时间应能与各侧的保护动作时间相配合。

3、复合电压定值a＞低电压定值当低电压元件取之于变压器低压侧电压互感器时, 应躲过正常运行时可能出现的最低电压，一般取0.6〜0.8U当低电压元件取之于变压器高压侧电压互感器时, 一般取0.7U e O对发电厂的升压变压器，当低电压元件取发电机侧电压互感器时，应躲过发电机失磁运行的最低电压，一般取0.5 〜0.6U e Ob、负序电压定值负序电压定值的整定按躲过正常运行时的最大不平衡电压整定, 般负序电压取0・06〜0.08U e O（二）变压器的零序保护对于中性点直接接地电网中的变压器，应装设零序（接地）保护，作为变压器和相邻元件（包括母线）接地故障的后备保护。

在变压器的零序电流保护中，只有在低压侧绕组零序等值电抗不为零且高压侧和中压侧中性点均接地的三绕组变压器以及自耦变压器上，才需零序方向元件。

对普通的三绕组变压器和双绕组变压器的零序电流保护，不需零序方向元件。

当变压器中性点不接地运行时，采用零序过电压元件和间隙零序电流来构成变压器的零序保护。

1、零序电流I段定值零序电流I段整定电流与相邻线路的零序过流保护I段配合,式中，K为可靠系数，取1・1 ；C。

为零序电流分配系数，等于流过本保护的零序电流与流过线路零序电流之比;1。

】丄为与之配合的相邻线路零序电流保护的定值。

零序I段保护设两个时限tl和12 , tl与相邻零序电流保护I段配合，取tl二0.5〜1S,动作于母线解列或跳分段断路器，以缩小故障影响范围；佗二tl+ △t跳开变压器高压侧断路器。

2、零序电流II段定值零序电流II段整定电流与相邻线路的零序过流保护后备段配合，即1)2 .dz =KC ol 02.L式中，K为可靠系数，取1・1 ；C。

为零序电流分配系数，等于流过本保护的零序电流与流过线路零序电流之比;02.L为与之配合的相邻线路零序电流保护后备段的定+ 其中t 为相邻 13 和 14 , 13二t max m ax线路零序电流保护后备段的最大动作时限，13动作于母线解列或跳分 段断路器；14=13+ Zit 跳开变压器高压侧断路器。

3、间隙零序电流保护对中性点装设放电间隙的分级绝缘变压器，当变压器中性点不接地运行时，投入间隙零序电流保护和零序电压保护，作为变压器中 八生点不接地运行时的零序保护。

电网内发生一点接地故障，若变压器零序后备保护动作，则首先切除其他中性点直接接地运行的变压器。

倘若故障点仍然存在, 变压器中性点电位升高，放电间隙击穿，间隙零序电流保护动作， 经短延时（0〜0.1S ）将母联解列，经稍长延时（0・3〜0.5s ）切除 不接地运行的变压器。

4、零序电压保护零序电压保护定值应躲过电网存在中性点情况下单相接地时开（四）过负荷过负荷保护安装地点，要能反映变压器所有绕组的过负荷情况。