微机保护整定计算原则

微机保护装置定值整定原则

一、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I dzⅠ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：

I dzⅠ=KI max

I max =E P/(Z P min+Z1L)

式中:K为可靠系数，一般取1.2～1.3;

I max为线路末端故障时的最大短路电流;

E P 为系统电压；

Z P min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I dzⅡ应对本线路末端故障时有不小于1.3～1.5的灵敏度整定，并与相邻线路的电流速断保护配合，时限一般取0.5秒，写成表达式为：

I dz.Ⅱ=KI dzⅠ.2

式中:K为可靠系数，一般取1.1～1.2;

I dzⅠ.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：

I dz.Ⅲ=K max｛I dzⅡ.2 ,I L｝

式中:K为可靠系数，一般取1.1～1.2;

I dzⅡ.2为相邻线路延时段保护的电流定值;

I L 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，第Ⅲ段可采用反时限特性。

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。

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

一般情况下，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60%～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3Hz/S。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，这样系统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。

二、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：

I sd =max｛K1Ie,K2I bp.max｝

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6.3MV A以下，K=7～12；

6.3～31.5MV A，K=4.5～7;

40～120MV A，K=3～6;

120MV A以上，K=2～5

I e为变压器额定电流；

K2为可靠系数，取1.3～1.5;

I bp.max为外部故障时的最大不平衡电流,I bp.max由下面

的表达式确定：

I bp.max=（K1K2K3+△U+△m）I K.max

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=10%；

△U为偏离额定电压最大的调压百分比，如调压抽头为±2×2.5%时，则△U=5%；

△m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;

I 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I bl，拐点电流I b以及比率制动系数K bl。

1、最小动作电流I bl

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，即

I bl=KI bp

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1.4～1.5，对谐波较为严重的场合应适当增加；

I bp为变压器正常运行时差动回路的不平衡电流，可认为变压器处在额定运行状况，I bp由下面表达式确定：

I bp=（K1K2K3+△U+△m）I e

式中：I e为变压器基本侧的额定电流，其他参数同上