整定计算

整定计算
编写人：石磊
1、 220kV 主变保护整定计算
（１）差动保护详细计算公式
(A)星三角变换:PRS-778型主变差动保护星三角变换采用Y→Δ模式，对于Y/Y/Y 接线的变压器，虽然两侧TA 二次电流不存在相位差，但是为了消除Y 侧零序电流对差动保护的影响，Y 侧电流也要按照Y→Δ模式进行处理。

11点钟接线 1点钟接线
（图1 主变Y→Δ变换）
(B)CT:各侧TA 变比差异在差流计算的平衡系数中体现。

(i) 变压器各侧的二次额定电流：TA
n n e K U S I 113=
，式中：S n 为变压器铭牌
最大额定容量，U 1n 为变压器计算侧一次额定电压，K TA 为变压器各侧的TA 变比。

(ii) 变压器各侧各侧TA 平衡系数：X
e H
e JX X ph I I K K ---⨯
=22，式中：X ph K -为第X 侧平衡系数，H e I -2为变压器高压侧二次额定电流，X e I -2为变压器第X 侧二次额定电流，
JX K 为第X 侧接线系数（Y 接线时JX K =1，△接线时JX K =3）。

(iii) 说明：高压侧平衡系数
H
ph K -固定为1。

由于Y －>△转换的原因，Y 侧电流
变换为两相电流之差，放大了3倍，△侧电流通过平衡系数的补偿也放大了3倍，使得差动电流和制动电流都放大了3倍，因此，在定值整定计算时，所有的差动电流和制动电流定值都应乘以3。

(C)保护动作方程与整定值的关系：
(i) 纵差保护动作特性详见图2：
Ic-Ib
r
I I I
（图2 纵差保护动作特性图，其中Icdsd 为差速断门槛、Icdqd 为差流启动门槛，均可整定）
（ii ）比率差动保护的动作方程如下：
⎪
⎩⎪
⎨⎧>++-+->≤<++->≤+>2
11122232
1111211,)()(,)(,r r cdqd
r r r r r d r r r cdqd r r r d r r cdqd r d I I I I k I I k I I k I I I I I I k I I k I I I I I k I 式中：d I 为差动电流，∑==n
i i
d I I 1
，r I 为制动电流，∑==n i i r I I 121 （1I , … ,n I 分别为变压器各侧电流）； 1k 、2k 、3k 为比率斜率，321k k k ≤≤，开放给用户整定；1r I 、2r I 为拐点制动电流，21r r I I ≤，开放给用户整定。

（比率差动制动系数推荐值分别取1.01=k 、
5.02=k 、7.03=k ，拐点电流推荐值分别取e r I I 31=、e r I I 3*62=。

） 2、 方向元件
后备保护方向元件前提：TA 正极性端应在母线侧
*
***
**
*1
12
2
TA4
TV1
TV2
TV4*差动速断比率差动采样值差动
[复压][方向]过流
间隙过流
间隙过流
II 母
I 母II 母
*12
*II 母
I 母220KV
110KV
阻抗保护
[复压][方向]过流
TA3
TV3
I 母[复压]过流注：
1 图中所示保护在一套装置中实现所有量只接入装置一次;
2 利用第二组TA 和第二套装置完成第二套保护功能;
3 [ ]内的选项可投退;
4 复合电压元件可取各侧复合电压;
5 中压侧阻抗保护只配置在G D 2B /B D 版本软件中;
6 低压侧母线速断保护只配置G D 2A D /B D 版本软件中.
零序[方向]过流
零序[方向]过流零序过压
零序过压
*
*12
10KV
TA1
TA2
母线速断[复压]过流母线速断（图3 PRS-778GD2A/B 三卷变中的典型应用配置）
（1）阻抗保护（指向线路）
（图4 阻抗保护方向元件相位比较原理示意图）
（2）零序过流保护
零序功率方向根据零序电流与零序电压的夹角确定，故障点处零序功率最大。

方向指向变压器时，方向灵敏角为-90º；方向指向系统时，方向灵敏角为90º。

装置方向元件所采用的零序电流、零序电压均为自产零序电流和自产零序电压。

a) 方向指向系统
b) 方向指向变压器
（3）相过流保护
相电流功率方向原理与零序过流功率方向类似，故障点处功率最小。

方向指向变压器时，方向元件的最大灵敏角为－45°（电压超前电流为正），其正方向动作方程为：
00
90arg 90+<<-r
j r U e I
α
即为： 0>⎥⎦
⎤
⎢⎣⎡r
j r
e U e I
R α 其中α为－45°，Re 表示取向量的实部。

3、 间隙保护说明
零序过压保护设1段1时限，其零序过压定值和时限可整定。

间隙过流保护设1段1时限，其间隙过流定值和时限可整定。

零序过压、间隙过流元件动作后是否相互保持由“间隙保护方式控制字”整定。

若“间隙保护方式控制字”整定为“1”，表示动作后相互保持。

若“间隙保护方式控制字”整定为“0”，表示动作后不相互保持。

因此，对于分级绝缘变压器建议将“间隙保护方式控制字”整定为“1”，采用“或”逻辑方式，对于全绝缘变压器可将“间隙保护方式控制字”整定为“0”，仅投入零序过压保护。

4、 因保护定值、装置参数、跳闸出口事故案例介绍
（1） PRS-778由于在Y －>△转换的原因，Y 侧电流变换为两相电流之差，放大了3
倍，△侧电流通过平衡系数的补偿也放大了3倍，使得差动电流和制动电流都放大了3倍，因此，在定值整定计算时，所有的差动电流和制动电流定值都应乘以3。

——空投过程中由于差速断门槛值过低动作（220kV 的主变容量在
180M 左右，差速断门槛在6~8Ie 附近）。

（2） 二次谐波制动系数整定过大（30%），导致主变空投过程中纵差比差动作。

（3）主变接线方式整定错误产生差流，纵差比差动作。

具体的，YYY接线的主变10kV 带平衡绕组，整定人员将主变整定为了YY△-11，导致保护采集的低压侧相位
与实际有30度偏差，满足比差动作条件动作。

（4）零序过流大小的整定易出错，该点主要针对国网六统一版本，南网广电版本均不存在该问题。

国网六统一版本要求主变零序I段带方向大小取自产零序电流，II段不带方向取外接中性点零序CT电流，因此零序CT基准不同需要注意。

（5）间隙保护零序过压整定（提供示意供参考）。