繼電保護(hù)定值計(jì)算公式方法

1、精選文檔繼電保護(hù)定值計(jì)算摘要：繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置是電力系統(tǒng)的重要組成部分，對(duì)保證電力系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，防止事故發(fā)生和擴(kuò)大起到關(guān)鍵性的作用。關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)；整定計(jì)算；定值管理隨著電力工業(yè)迅速發(fā)展，繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置也加快了更新?lián)Q代的步伐，大量的電磁式繼電保護(hù)裝置被微機(jī)保護(hù)所取代。針對(duì)多種形式、不同廠家各異的繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置能否正確動(dòng)作，直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。有數(shù)據(jù)表明：電力系統(tǒng)因繼電保護(hù)引起的電力事故占較大比重，由于定值計(jì)算與管理失誤造成繼電保護(hù)“三誤”事故也時(shí)有發(fā)生。因此，探索新模式下的繼電保護(hù)定值計(jì)算與管理工作顯得十分重要。1定值計(jì)算的前期工作1.1定值計(jì)算需要大量前期資料

2、定值計(jì)算應(yīng)具備準(zhǔn)確無(wú)誤的計(jì)算資料，這是進(jìn)行定值計(jì)算的前提。它包括：一、二次圖紙；所帶變壓器、電容器、消弧線圈、電抗器等銘牌數(shù)據(jù)和廠家說(shuō)明書(shū)；電壓互感器、電流互感器變比和試驗(yàn)報(bào)告；實(shí)測(cè)線路參數(shù)或理論計(jì)算參數(shù)；保護(hù)裝置技術(shù)說(shuō)明書(shū)、現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)裝置打印清單等等。1.2在實(shí)際計(jì)算中遇到的問(wèn)題圖紙或資料與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際不符；比如TA變比與實(shí)際不符、線路長(zhǎng)度與實(shí)際不符、變壓器短路阻抗與實(shí)際不符、應(yīng)該實(shí)測(cè)的參數(shù)沒(méi)有實(shí)測(cè)值、圖紙錯(cuò)誤等等。定值計(jì)算所需資料不全：未提供電容器內(nèi)部接線形式；沒(méi)有現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)裝置打印清單等。提供資料標(biāo)注不清：架空線沒(méi)有分段標(biāo)注長(zhǎng)度和型號(hào)；電纜線路在方案中沒(méi)有寫清所帶用戶或標(biāo)注雙電纜。1.3TA變比

3、與實(shí)際不符使定值計(jì)算錯(cuò)誤例：某變電站10kV出線，帶兩臺(tái)容量SN為1000kVA變壓器，短路阻抗UK為6，資料提供TA變比N為600/5，實(shí)際變比N為1000/1。保護(hù)定值計(jì)算：TA變比N取600/5，過(guò)流保護(hù)按躲過(guò)最大負(fù)荷電流整定：I1.5×2SN×31/2UeN=1.37A則一般定值最小可選：600/5，2A。而實(shí)際情況：TA變比N取1000/1，代入I0.16A可選擇：1000/11A。速斷按躲過(guò)變壓器低壓側(cè)短路整定：短路阻抗標(biāo)么值：（取基準(zhǔn)容量SB=100MVA，基準(zhǔn)電壓UB=10.5kV，基準(zhǔn)電流IB=5500A）當(dāng)UB=UN時(shí)X*=UK×SB/(100

4、×SN)=6I1.3×5500/(X*×N)=9.93A（N取600/5）一般最小可?。?00/5，10A。而實(shí)際情況：N=1000/1，1.3×5500/(X*×N)=1.19A可選?。?000/1，2A。結(jié)論：可見(jiàn)實(shí)際為1000/1的TA，按照600/5計(jì)算，所選定值將相差懸殊。1.4解決措施由設(shè)備運(yùn)行維護(hù)單位建立由專人負(fù)責(zé)的設(shè)備運(yùn)行管理數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)要做的時(shí)時(shí)更新、準(zhǔn)確無(wú)誤、資源共享。作為提供資料單位，應(yīng)對(duì)定值所需資料的正確性引起足夠的重視，這是進(jìn)行定值計(jì)算的基礎(chǔ)工作，錯(cuò)誤或不準(zhǔn)確的資料會(huì)直接導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置不能正確動(dòng)作，造成嚴(yán)重后果。復(fù)

5、雜的定值計(jì)算單位，應(yīng)針對(duì)不同的工程內(nèi)容、不同的定值計(jì)算工作，提供計(jì)算所需資料清單列表，以便工程組織單位盡快提供全部資料。2定值計(jì)算工作定值計(jì)算是決定保護(hù)裝置正確動(dòng)作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。定值計(jì)算人員應(yīng)具備高度的工作責(zé)任心，樹(shù)立全局觀念和整體觀念。整定計(jì)算工作應(yīng)嚴(yán)格遵守整定計(jì)算基本原則：局部服從整體；下級(jí)服從上級(jí)；局部問(wèn)題自行消化；盡可能的照顧地區(qū)電網(wǎng)和下一級(jí)電網(wǎng)的需求；保證重要政治用戶供電。滿足繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置可靠性、選擇性、靈敏性、速動(dòng)性的要求，在不滿足時(shí)應(yīng)合理取舍。保護(hù)裝置為適合現(xiàn)場(chǎng)需要不斷更新?lián)Q代，特別是微機(jī)保護(hù)裝置版本不斷升級(jí)。整定計(jì)算人員不得不花費(fèi)大量時(shí)間和精力，逐字逐句的學(xué)習(xí)研究新內(nèi)容

6、，與保護(hù)裝置廠家技術(shù)人員反復(fù)溝通，掌握原理和動(dòng)作邏輯，在采用新的微機(jī)保護(hù)裝置時(shí)很容易出錯(cuò)。由于保護(hù)裝置來(lái)自不同的廠家，有時(shí)會(huì)有同一種保護(hù)定義不同、名稱各異，容易引起混淆。有些保護(hù)廠家說(shuō)明書(shū)寫的不夠詳細(xì)，比如缺少邏輯回路圖，使整定計(jì)算人員很難判斷保護(hù)是否動(dòng)作。還有的廠家定值菜單內(nèi)容過(guò)于繁瑣，比如設(shè)很多控制字和投退壓板。二次接線修改的圖紙變更工作不及時(shí)。整定計(jì)算人員對(duì)于新裝置的內(nèi)容、含義和二次回路不清楚，沒(méi)有很好的掌握，以致定值內(nèi)容出錯(cuò)。保護(hù)裝置先天不足，比如有些老型號(hào)的裝置，定值單位步進(jìn)較大，小數(shù)點(diǎn)之后整不出來(lái)，影響了定值單的準(zhǔn)確性，甚至影響了上下級(jí)的配合關(guān)系。整定人員沒(méi)有參加有關(guān)繼電保護(hù)配置、

7、設(shè)計(jì)審查和設(shè)備選型等工作，到了計(jì)算定值的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，特別是裝置本身存在設(shè)計(jì)缺陷時(shí)很難得到修改，使保護(hù)配置先天不足。下級(jí)定值沒(méi)有與上級(jí)定值接口，上級(jí)改線路定值、下級(jí)更換變壓器，沒(méi)有及時(shí)通知上下級(jí)單位配合，使保護(hù)定值失去配合關(guān)系。線路切改或更換變壓器后沒(méi)有及時(shí)修改系統(tǒng)阻抗，使定值計(jì)算出現(xiàn)偏差。定值計(jì)算錯(cuò)誤舉例：例1：某35kV/10kV變電站，變壓器后備過(guò)流保護(hù)1s斷開(kāi)10kV母聯(lián)斷路器，1.5s斷開(kāi)10kV主斷路器，計(jì)算10kV出線保護(hù)定值時(shí)，定值計(jì)算人員按常規(guī)將10kV出線定值整定成速斷0.5s，過(guò)流1s，造成該10kV出線短路越級(jí)斷開(kāi)10kV母聯(lián)斷路器的事故。例2：某變電站變壓器接線方式

8、為Yyd11線，由于保護(hù)整定人員，沒(méi)有深入理解某裝置變壓器接線控制字的意義，錯(cuò)將0002H整成0001H，在35kV線路短路時(shí)造成變壓器差動(dòng)保護(hù)掉閘。解決措施一般應(yīng)規(guī)范繼電保護(hù)裝置軟件版本，規(guī)范廠家對(duì)同一種保護(hù)、同一種功能的壓板名稱，規(guī)范廠家技術(shù)說(shuō)明書(shū)及其必要的內(nèi)容?？傊?，做好規(guī)范化工作對(duì)繼電保護(hù)整定計(jì)算和運(yùn)行維護(hù)工作意義重大。整定計(jì)算人員應(yīng)提高業(yè)務(wù)素質(zhì)，加強(qiáng)對(duì)新裝置的學(xué)習(xí)，積極參與保護(hù)裝置的配置、選型和改進(jìn)工作。加強(qiáng)各級(jí)各地區(qū)整定計(jì)算人員之間、與廠家技術(shù)人員之間、與現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行繼電保護(hù)調(diào)試人員的溝通和學(xué)習(xí)。取長(zhǎng)補(bǔ)短，相互把關(guān)。新型微機(jī)保護(hù)裝置的動(dòng)態(tài)培訓(xùn)工作成為新裝置上馬后的重中之重。作為微機(jī)保護(hù)

9、裝置使用單位，整定計(jì)算人員最先接觸新裝置，會(huì)出現(xiàn)意想不到的問(wèn)題。并且在新裝置的使用初級(jí)階段，難免會(huì)存在一些問(wèn)題，因此，讓定值計(jì)算人員和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試維護(hù)人員，盡快掌握微機(jī)保護(hù)裝置性能，培訓(xùn)工作十分重要。應(yīng)加大動(dòng)態(tài)培訓(xùn)的力度，盡快提高繼電保護(hù)人員整體的業(yè)務(wù)技術(shù)水平。3定值單的執(zhí)行工作一張定值單的產(chǎn)生和執(zhí)行，要經(jīng)過(guò)組織單位提供資料、確定運(yùn)行方式、定值計(jì)算、定值審核、確定停電時(shí)間、保護(hù)調(diào)試、調(diào)度人員核對(duì)等諸多環(huán)節(jié)，其中每一個(gè)環(huán)節(jié)都可能造成定值單在執(zhí)行中出現(xiàn)問(wèn)題。凡運(yùn)行的繼電保護(hù)必須有正式的定值單為憑證，保護(hù)投入前必須由當(dāng)值調(diào)度員與現(xiàn)場(chǎng)人員進(jìn)行核對(duì)，確認(rèn)無(wú)誤后，調(diào)度部門填寫執(zhí)行日期并蓋章，在一周內(nèi)返還定值計(jì)

10、算部門存檔。實(shí)際遇到的問(wèn)題中，執(zhí)行后的定值單不能及時(shí)的返還到定值計(jì)算部門，使保存的定值單與現(xiàn)場(chǎng)定值出現(xiàn)偏差。定值單在流轉(zhuǎn)執(zhí)行過(guò)程中或執(zhí)行完畢丟失，使定值單出錯(cuò)。解決措施：應(yīng)建立繼電保護(hù)定值單的閉環(huán)管理措施，建立定值單執(zhí)行簽轉(zhuǎn)制度。參與定值單執(zhí)行的各部門人員應(yīng)嚴(yán)肅定值單執(zhí)行工作，不能認(rèn)為定值單的執(zhí)行和保護(hù)僅僅是繼電保護(hù)人員的責(zé)任。4定值的管理工作定值單管理工作應(yīng)細(xì)致認(rèn)真，管理好定值單、定值底稿、資料方案對(duì)繼電保護(hù)定值計(jì)算和運(yùn)行維護(hù)工作十分重要，保存的定值及其資料必須與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際相符，才能保證定值計(jì)算正確和執(zhí)行無(wú)誤。實(shí)際遇到的問(wèn)題，如工作中定值計(jì)算底稿和資料沒(méi)有及時(shí)歸檔，再次計(jì)算時(shí)資料不全，出現(xiàn)計(jì)算

11、錯(cuò)誤。每年的定值單現(xiàn)場(chǎng)核對(duì)工作流于形式，沒(méi)有制定具體的管理措施。停運(yùn)的線路和改路名的線路沒(méi)有通知整定計(jì)算人員。一般采用解決的措施是由保護(hù)運(yùn)行維護(hù)單位，建立繼電保護(hù)裝置運(yùn)行管理庫(kù)，繼電保護(hù)及二次設(shè)備的建檔工作應(yīng)準(zhǔn)確及時(shí)。保護(hù)裝置建檔是一項(xiàng)基礎(chǔ)工作，每套裝置均應(yīng)建立檔案，包括廠家、設(shè)備規(guī)范、軟件版本、運(yùn)行性能、校驗(yàn)日期、缺陷問(wèn)題、停運(yùn)和投運(yùn)日期、更換日期等，管理庫(kù)時(shí)時(shí)更新，資源共享。認(rèn)真做好每年的定值單核對(duì)工作，建立定值單核對(duì)、存放管理制度。建立電子版的定值單存放庫(kù)，定期核對(duì)檢查。定值單的管理是繼電保護(hù)專業(yè)的基礎(chǔ)工作，只有從基礎(chǔ)工作抓起，才能使繼電保護(hù)工作有序進(jìn)行。10kV配電線路保護(hù)的整定計(jì)算1

12、、10kV配電線路的特點(diǎn) 10kV配電線路結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是一致性差，如有的為用戶專線，只接帶一、二個(gè)用戶，類似于輸電線路；有的呈放射狀，幾十臺(tái)甚至上百臺(tái)變壓器T接于同一條線路的各個(gè)分支上；有的線路短到幾百m，有的線路長(zhǎng)到幾十km；有的線路由35kV變電所出線，有的線路由110kV變電所出線；有的線路上的配電變壓器很小，最大不過(guò)100kVA，有的線路上卻有幾千kVA的變壓器；有的線路屬于最末級(jí)保護(hù)，有的線路上設(shè)有開(kāi)關(guān)站或有用戶變電所等。 2、問(wèn)題的提出 對(duì)于輸電線路，由于其比較規(guī)范，一般無(wú)T接負(fù)荷，至多有一、二個(gè)集中負(fù)荷的T接點(diǎn)。因此，利用規(guī)范的保護(hù)整定計(jì)算方法，各種情況均可一一計(jì)算，一般均可滿足要求

13、。對(duì)于配電線路，由于以上所述的特點(diǎn)，整定計(jì)算時(shí)需做一些具體的特殊的考慮，以滿足保護(hù)"四性"的要求。 3、整定計(jì)算方案 我國(guó)的10kV配電線路的保護(hù)，一般采用電流速斷、過(guò)電流及三相一次重合閘構(gòu)成。特殊線路結(jié)構(gòu)或特殊負(fù)荷線路保護(hù)，不能滿足要求時(shí)，可考慮增加其它保護(hù)（如：保護(hù)段、電壓閉鎖等）。下面的討論，是針對(duì)一般保護(hù)配置而言的。 （1）電流速斷保護(hù)： 由于10kV線路一般為保護(hù)的最末級(jí)，或最末級(jí)用戶變電所保護(hù)的上一級(jí)保護(hù)。所以，在整定計(jì)算中，定值計(jì)算偏重靈敏性，對(duì)有用戶變電所的線路，選擇性靠重合閘來(lái)保證。在以下兩種計(jì)算結(jié)果中選較大值作為速斷整定值。 按躲過(guò)線路上配電變壓器二次側(cè)

14、最大短路電流整定。實(shí)際計(jì)算時(shí)，可按距保護(hù)安裝處較近的線路最大變壓器低壓側(cè)故障整定。 Idzl=Kk×Id2max 式中 Idzl速斷一次值 Kk可靠系數(shù)，取1.5 Id2max線路上最大配變二次側(cè)最大短路電流 當(dāng)保護(hù)安裝處變電所主變過(guò)流保護(hù)為一般過(guò)流保護(hù)時(shí)（復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流、低壓閉鎖過(guò)流除外），線路速斷定值與主變過(guò)流定值相配合。 Ik=Kn×（Igl-Ie） 式中 Idzl速斷一次值 Kn主變電壓比，對(duì)于35/10降壓變壓器為3.33 Igl變電所中各主變的最小過(guò)流值（一次值） Ie為相應(yīng)主變的額定電流一次值 特殊線路的處理： a線路很短，最小方式時(shí)無(wú)保護(hù)區(qū)；或下一級(jí)為重要

15、的用戶變電所時(shí)，可將速斷保護(hù)改為時(shí)限速斷保護(hù)。動(dòng)作電流與下級(jí)保護(hù)速斷配合（即取1.1倍的下級(jí)保護(hù)最大速斷值），動(dòng)作時(shí)限較下級(jí)速斷大一個(gè)時(shí)間級(jí)差（此種情況在城區(qū)較常見(jiàn)，在新建變電所或改造變電所時(shí)，建議保護(hù)配置用全面的微機(jī)保護(hù)，這樣改變保護(hù)方式就很容易了）。在無(wú)法采用其它保護(hù)的情況下，可靠重合閘來(lái)保證選擇性。 b當(dāng)保護(hù)安裝處主變過(guò)流保護(hù)為復(fù)壓閉鎖過(guò)流或低壓閉鎖過(guò)流時(shí)，不能與主變過(guò)流配合。 c當(dāng)線路較長(zhǎng)且較規(guī)則，線路上用戶較少，可采用躲過(guò)線路末端最大短路電流整定，可靠系數(shù)取1.31.5。此種情況一般能同時(shí)保證選擇性與靈敏性。 d當(dāng)速斷定值較小或與負(fù)荷電流相差不大時(shí)，應(yīng)校驗(yàn)速斷定值躲過(guò)勵(lì)磁涌流的能力，

16、且必須躲過(guò)勵(lì)磁涌流。 靈敏度校驗(yàn)。按最小運(yùn)行方式下，線路保護(hù)范圍不小于線路長(zhǎng)度的15%整定。允許速斷保護(hù)保護(hù)線路全長(zhǎng)。 Idmim（15%）/Idzl1 式中 Idmim（15%）線路15%處的最小短路電流 Idzl速斷整定值 （2）過(guò)電流保護(hù)： 按下列兩種情況整定，取較大值。 按躲過(guò)線路最大負(fù)荷電流整定。隨著調(diào)度自動(dòng)化水平的提高，精確掌握每條線路的最大負(fù)荷電流成為可能，也變得方便。此方法應(yīng)考慮負(fù)荷的自啟動(dòng)系數(shù)、保護(hù)可靠系數(shù)及繼電器的返回系數(shù)。為了計(jì)算方便，將此三項(xiàng)合并為綜合系數(shù)KZ。 即：KZ=KK×Kzp/Kf 式中 KZ綜合系數(shù) KK可靠系數(shù)，取1.11.2 Izp負(fù)荷自啟動(dòng)系

17、數(shù)，取13 Kf返回系數(shù)，取0.85 微機(jī)保護(hù)可根據(jù)其提供的技術(shù)參數(shù)選擇。而過(guò)流定值按下式選擇： Idzl=KZ×Ifhmax 式中 Idzl過(guò)流一次值 Kz綜合系數(shù)，取1.75，負(fù)荷電流較小或線路有啟動(dòng)電流較大的負(fù)荷（如大電動(dòng)機(jī)）時(shí)，取較大系數(shù)，反之取較小系數(shù) Ifhmax線路最大負(fù)荷電流，具體計(jì)算時(shí)，可利用自動(dòng)化設(shè)備采集最大負(fù)荷電流 按躲過(guò)線路上配變的勵(lì)磁涌流整定。變壓器的勵(lì)磁涌流一般為額定電流的46倍。變壓器容量大時(shí)，涌流也大。由于重合閘裝置的后加速特性（10kV線路一般采用后加速），如果過(guò)流值不躲過(guò)勵(lì)磁涌流，將使線路送電時(shí)或重合閘重合時(shí)無(wú)法成功。因此，重合閘線路，需躲過(guò)勵(lì)磁涌

18、流。由于配電線路負(fù)荷的分散性，決定了線路總勵(lì)磁涌流將小于同容量的單臺(tái)變壓器的勵(lì)磁涌流。因此，在實(shí)際整定計(jì)算中，勵(lì)磁涌流系數(shù)可適當(dāng)降低。 式中 Idzl過(guò)流一次值 Kcl線路勵(lì)磁涌流系數(shù)，取15，線路變壓器總?cè)萘枯^少或配變較大時(shí)，取較大值 Sez線路配變總?cè)萘?Ue線路額定電壓，此處為10kV 特殊情況的處理： a線路較短，配變總?cè)萘枯^少時(shí)，因?yàn)闈M足靈敏度要求不成問(wèn)題，Kz或Klc應(yīng)選較大的系數(shù)。 b當(dāng)線路較長(zhǎng)，過(guò)流近后備靈敏度不夠時(shí)（如15km以上線路），可采用復(fù)壓閉鎖過(guò)流或低壓閉鎖過(guò)流保護(hù)，此時(shí)負(fù)序電壓取0.06Ue，低電壓取0.60.7Ue,動(dòng)作電流按正常最大負(fù)荷電流整定，只考慮可靠系數(shù)及返回系數(shù)。當(dāng)保護(hù)無(wú)法改動(dòng)時(shí)，應(yīng)在線路中段加裝跌落式熔斷器，最終解決辦法是網(wǎng)絡(luò)調(diào)整，使10kV線路長(zhǎng)度滿足規(guī)程要求。 c當(dāng)遠(yuǎn)后備靈敏度不夠時(shí)（如配變?yōu)?10kVA，或線路極長(zhǎng)），由于每臺(tái)配變高壓側(cè)均有跌落式熔斷器，因此可不予考慮。 d當(dāng)因躲過(guò)勵(lì)磁涌流而使過(guò)流定值偏大，而導(dǎo)致保護(hù)靈敏度不夠時(shí)，可考慮將過(guò)流定值降低，而將重合閘后加速退出（因10kV線路多為末級(jí)保護(hù)，過(guò)流動(dòng)作時(shí)限一般為0.3s，此段時(shí)限也是允許的）。 靈敏度校驗(yàn)： 近后備按最小運(yùn)行方式下線路末端故障，靈敏度大于等于1.5；遠(yuǎn)后備靈敏