【正文】 X ? ? ? ?AI k ?? 經(jīng)升壓器的短路電流為 ? ? ? ?AIkT 3 4 31 6 1 8 0 6 9 3 43 ??? 經(jīng) 35kV 線路的短路電流為 ? ? ? ?AIk ??? 整定系數(shù)的分析與應(yīng)用 繼電保護(hù)的整定值一般通過計(jì)算公式計(jì)算得出。為使整定值符合電力系統(tǒng)正常運(yùn)行及故障狀態(tài)下的規(guī)律，達(dá)到正確整定的目的，在計(jì)算公式中需引入各種整定系數(shù)。整定系數(shù)應(yīng)根據(jù)保護(hù)裝置的構(gòu)成原理、檢測精度、動作速度、整定條件以及電力系統(tǒng)運(yùn)行特性等因素來選擇。 可靠系數(shù) 由于計(jì)算、測量、調(diào)試及斷電器各項(xiàng)誤差的影響，使保護(hù)的整定值偏離預(yù)定數(shù)值，可能引起誤動作。為此，整定計(jì)算公式中需引入可靠系數(shù)用 Krel 表示，如圖 15 所示。 圖 15 系統(tǒng)圖 斷路器 QF1 和 QF3 裝設(shè)電流保護(hù)時(shí)，其整定配合公式為 ? ? ? ?21 oprelop IKI ? 式中 Iop(1)—— 所整定保護(hù)的動作電流； Iop(2)—— 所整 定 保護(hù)的下一級保護(hù)的動作電流； Krel—— 可靠系數(shù)。 可靠系數(shù)的取值與各種因素有關(guān) : (1)按短路電流整定的無時(shí)限保護(hù) ,應(yīng)選用較大的系數(shù)。 （ 2）按與相鄰保護(hù)的整定值配合整定的保護(hù)，應(yīng)選較小的系數(shù)。 （ 3）保護(hù)動作速度較快時(shí)，應(yīng)選用較大的系數(shù)。 （ 4）不同原理或不同類型的保護(hù)之間整定值配合時(shí)，應(yīng)選用 較大的系數(shù)。 （ 5）感應(yīng)型反時(shí)限電流、電壓保護(hù)，因惰性較大，應(yīng)選用較大的系數(shù)。 如感應(yīng)型反時(shí)限保護(hù)可靠系數(shù)為 ～ ；瞬時(shí) 段或速斷電流保護(hù)為 ～ ；與相鄰?fù)愋瓦^電流保護(hù)為 ～ 。 返回系數(shù) 按正常運(yùn)行條件量值整定的保護(hù)，例如按最大負(fù)荷電流整定的過電流保護(hù)，在受到故障量的作用動作時(shí)，當(dāng)故障消失后不能返回到正常位置將發(fā)生誤動作。因此，整定公式中引入返回系數(shù)，返回系數(shù)用 Kr表示。對按故障量值和按自啟動量值定的保護(hù)， 則 不考慮返回系數(shù)。 返回系數(shù)的定義 Kr=動作值返回值 ，于是可得過量動作的繼電器 Kr＜ 1，欠量動作中的繼電器 Kr＞ 1，它們的應(yīng)用是不同的。 例如過電流保護(hù)整定公式為 maxLrrelop IKKI ? 式中 Krel—— 可靠系數(shù)； Kr—— 返回系數(shù)； ILmax—— 最大負(fù)荷電流。 返回系數(shù)的高低與斷電器類型有關(guān)。電磁型繼電器的返回系數(shù)為 ，晶體管型、集成電路型以及數(shù)字微機(jī)型繼電器（保護(hù)）返回系數(shù)較高，為 ～。 分支系數(shù) 多電源的電力系統(tǒng)中，相鄰上、下兩級保護(hù)間的整定配合，還受到中間分支電源 的影響，將使上一級保護(hù)范圍縮短或伸長，整個(gè)公式中要引入分支系數(shù)。分支系數(shù)用 Kbr表示。多電源系統(tǒng)接線如圖 16 所示。 圖 16 多電源系統(tǒng)接線圖 在 K 點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)，假設(shè) QF1 及 QF2 斷電器的過流保護(hù)均剛啟動，即它們都處在靈敏度相等的狀態(tài)下，則有如下關(guān)系式 ? ?? ?? ?? ? ? ?21121 II IIIopop ?? 設(shè) ? ?? ? ? ?211 II Ikbr ?? 則 ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?222111 opbropop IkIIIII ??? 電流分支系數(shù)是指在相鄰線路短路時(shí)，流過本線路的短 路電流占流過相鄰線路短路電流的份數(shù)。對過電流保護(hù)來 說，在整定配合上應(yīng)選取可能出現(xiàn)的最大分支系數(shù)。 低電壓保護(hù)的分支系數(shù)與過電流保護(hù)的分支系數(shù)不同，在整定配合上應(yīng)選取可能出現(xiàn)的最小值。分支系數(shù)的變代范圍隨電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的不同而不同，其值一般 在 0～ 2之間。 距離保護(hù)的助增 系數(shù)等于分支系數(shù)。且增系數(shù)將使距增保護(hù)測量到的阻抗增大，保護(hù)范圍縮短。在整定配合上應(yīng)選取可能出現(xiàn)的 最 小助增系數(shù)。 當(dāng) KZZ1時(shí)稱汲出系數(shù)，對距離保護(hù)的影響與 KZZ＞ 1剛好相反，但在配合整定上汲出系數(shù)也應(yīng)選取可能的最小值。 靈敏系數(shù) 在繼電保護(hù)的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障，保護(hù)裝置反應(yīng)的靈敏程度 稱為靈敏度。靈敏度用靈敏系數(shù) Ksen 表示。靈敏系數(shù)是指在被保護(hù)對象的某一指定點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，故障量與整定值之比。 靈敏系數(shù)一般分為主保護(hù)靈敏系數(shù)和后備保護(hù)靈敏系數(shù)兩種。前者是被保護(hù)對象的全部范圍而言，后者則是被保護(hù)的相鄰保護(hù)對象的全部范圍而言。 靈敏系數(shù)在保證安全性的前提下，一般希望越大越好，但在保證可靠動作的基礎(chǔ)上規(guī)定了下限值作為衡量的標(biāo)準(zhǔn)。不同類型保護(hù)的靈敏系數(shù)要求不同。由 于電流互感器接線形式的不同以及接入保護(hù)的相數(shù)不同，反應(yīng)的靈敏度也不同。對于各個(gè)檢測元件構(gòu)成的整套保護(hù)裝置，因?yàn)楦鱾€(gè)檢測元件擔(dān)任的任務(wù)不 同，對它們靈敏度的要求也不同，一般應(yīng)滿 足 ：閉鎖元件的 Ksen＞ 啟動元件的 Ksen＞測量元件的 Ksen。 選擇計(jì)算靈敏系數(shù)的運(yùn)行方式和短路類型是至關(guān)重要的。選擇的恰當(dāng)與否直接影響對保護(hù)效果的評價(jià)。因此，一般應(yīng)以選擇常見的不利運(yùn)行方式為原則。短路保護(hù)的最小靈敏系數(shù)見表 12。 表 12 短路保護(hù)的最小靈敏系數(shù) 保護(hù)分類 保護(hù)類型 組成元件 靈敏系數(shù) 備注 主保護(hù) 帶方向和不帶方向的電流保護(hù)式電壓保護(hù) 電流元件和電壓元件 ～ 200km以上線路，不小于 ；50～ 200km線路，不小于 ；50km以下線路，不小于 零序或負(fù)序方向元件 距離保護(hù) 啟動負(fù)序和零增量或負(fù)序分量元件、4 距離保護(hù)第三段動作區(qū)末端幫障，大于 元件 相電流突變量元件 電流和阻抗元件 線路末端短路電流應(yīng)阻抗元件精確工作電流 。 200km以上線路，不小于 ； 50～200km線路，不小于 ； 50km以下線路，不小于 距離元件 ～ 主保護(hù) 平行線路的橫聯(lián)差動方向保護(hù)和電流平衡保護(hù) 電流和電壓啟動元件 線路兩側(cè)均末斷開前，其中一側(cè)保護(hù)按線路中點(diǎn)短路 平行線路的橫聯(lián)差動方向保護(hù)和電流平衡保護(hù) 線路一側(cè)斷開后，另一側(cè)保護(hù)按對側(cè)短路計(jì)算。 平行線路的橫聯(lián)差動方向保護(hù)和電流平衡保護(hù) 零序方向元件 線路兩側(cè)均末斷開前，其中一側(cè)保護(hù)按線路中點(diǎn)短路計(jì)算 線路縱聯(lián)保護(hù) 跳閘元件 對高阻接地故障的測量元件 個(gè)別情況下，為 發(fā)電機(jī)、變壓器、電動機(jī)縱差保護(hù) 差電流元件的啟動電流 母線的完全電流差動保護(hù) 差電流元件的啟動電流 母線的不完全電流差動保護(hù) 差電流元件 發(fā)電機(jī)、變壓器、線路和電動機(jī)的電流速斷保護(hù) 電流元件 按保護(hù)安裝處短路計(jì)算 后備保護(hù) 遠(yuǎn)后備保護(hù) 電流、電壓和阻抗元件 按相鄰電力設(shè)備和線路末端短路計(jì)算（短路電流應(yīng)為陰搞元件精確工作電流 ），可考慮相繼動作 零序或負(fù)序方向元件 近后備保護(hù) 電流、電壓和阻抗元件 按線路末端短路計(jì)算 負(fù)序或零序方向元件 輔助保護(hù) 電流速斷保護(hù) 按正常運(yùn)行方式保護(hù)安裝處短路計(jì)算 注： 1．主保護(hù)的靈敏系數(shù)除表中注出者外，均按被保護(hù)線路 (設(shè) 備 )末端短路計(jì)算。 2．保護(hù)裝置如反應(yīng)故障時(shí)增長的量，其靈敏系數(shù)為金屬性短路計(jì)算值與保護(hù)整定值之比；如反應(yīng)故障時(shí)減少的量，則為保護(hù)整定值與金屬性短路計(jì)算值之比。 3．各種類型的保護(hù)中，接于全電流和全電壓的方向元件的靈敏系數(shù)不作規(guī)定。 4．本表內(nèi)未包括的其他類型的保護(hù)．其靈敏系數(shù)另作規(guī)定。 自啟動系數(shù) 按負(fù)荷電流整定的保護(hù)，必須考慮負(fù)荷電動機(jī)自啟動狀態(tài)的影響。當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障并被切除后，電動機(jī)將產(chǎn)生自啟動過程，出現(xiàn)很大的自啟動電流。負(fù)荷端電壓降低的時(shí)間愈長，電動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)下降越多，自啟動電流越大。 極限狀態(tài)是電動機(jī)由靜止?fàn)顟B(tài)啟動起來，自啟動電流達(dá)到最大值。一般考慮自啟動系數(shù)就考慮這種極限狀態(tài)。 自啟動電流比負(fù)荷電流大許多倍，而且延續(xù)時(shí)問長，故按負(fù)荷電流整定的保護(hù)整定公式中，需要引入自啟動系數(shù)。自啟動系數(shù)等于自啟動電流與額定負(fù)荷電流之比，用 Kzqd表示。 單臺電動機(jī)在滿載全電壓下啟動時(shí)，一般 Kast 為4～ 8，綜合負(fù)載 (包括動力負(fù)荷與恒定負(fù)荷 )的 Kast 為～ ，純動力負(fù)荷 (多臺電動機(jī)的綜合 )的 Kast 為2～ 3。 選擇自啟動系數(shù)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： (1)動力負(fù)荷比重大時(shí)，應(yīng)選用較 大的系數(shù)。 (2)電氣距離較遠(yuǎn) (即多級變壓或線路較長者 )的動力 負(fù)荷，應(yīng)選用較小的系數(shù)。 (3)切除故障時(shí)間較長或負(fù)荷斷電時(shí)間較長時(shí)，應(yīng)選用較大的系數(shù)。 非周期分量系數(shù) 在短路暫態(tài)過程中產(chǎn)生的非周期分量對保護(hù)的正確工作影響很大，一方面使電流的有效值增大，一方面使電流互感器飽和，使保護(hù)的測量誤差加大。因此，在整定計(jì)算公式中引入非周期分量系數(shù) Kap。 對帶有躲非周期分量特性的差動保護(hù)，如 BCH 型差動繼電器，取 Kap=；其他的取 Kap=～ 2。 對電流速斷保護(hù)，在 Krel 系數(shù) 中考慮非周期分量的影響，不再單獨(dú)考慮 Kap。 整定配合的基本原則 電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)是按斷路器配置裝設(shè)的，因此，繼電保護(hù)必須按斷路器分級進(jìn)行整定。繼電保護(hù)的分級是按保護(hù)的正方向來劃分的，要求按保護(hù)的正方向各相鄰的上下級保護(hù)之間實(shí)現(xiàn)配合協(xié)調(diào)，以達(dá)到選擇性的目的。這是繼電保護(hù)整定配合的總原則。 各種保護(hù)的通用整定方法 (1)根據(jù)保護(hù)裝置的構(gòu)成原理和電力系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)，確 定其整定條件及整定公式中的有關(guān)系數(shù)。 (2)按整定條件進(jìn)行初選整定值。按電力系統(tǒng)可能出現(xiàn) 的最小運(yùn)行方式校驗(yàn)靈敏度，其靈敏系數(shù)應(yīng)滿足要求，在滿足要求之后即可確定為選定的整定值。若不滿足要求，就須重新考慮整定條件和最小運(yùn)行方式的選擇是否恰當(dāng)，再進(jìn)一步還可考慮保護(hù)裝置的配置和選型問題，然后，經(jīng)過重新計(jì)算直到選出合適的整定值。 階段式保護(hù)的整定 (1)相鄰一上下級保護(hù)之間的配合有三個(gè)要點(diǎn)：第一， 時(shí)間上應(yīng)有配合。即上一級保護(hù)的整定時(shí)間應(yīng)比其相配合的 下 一級保護(hù)的整定時(shí)間大一個(gè)時(shí)間級差 △ t， 第二， 在保護(hù)范圍上有配合。即對同一故障點(diǎn)而言，上一級保護(hù)的靈敏系數(shù)應(yīng)低于下一級保護(hù)的靈敏系數(shù)。第三，上下級保護(hù)的配合 一 般是按保護(hù)正方向進(jìn)行的，其方向性 一般由保護(hù)的方向特性或方向元件來保證。 (2)多段保護(hù)的整定應(yīng)按保護(hù)段分段進(jìn)行。第一段 (一般指無時(shí)限保護(hù)段 )保護(hù)通常按保護(hù)范圍不伸出被保護(hù)對象的全部范圍整定。其余的各段均按上下級保護(hù)的對應(yīng)段進(jìn)行整定配合。所謂對應(yīng)段是指上一級保護(hù)的二段與下一級保護(hù)的一段相對應(yīng)。 時(shí)間級差的計(jì)算與選擇 相鄰的上下級保護(hù)間，為取得選擇性，其條件之一是保證保護(hù)動作有時(shí)間級差。時(shí)間級差一般按下式計(jì)算 △ t= ts+tdl+ty 式中△ t—— 時(shí)間級差； ts—— 時(shí)間繼電器的正負(fù)誤差，對 DS 型系列時(shí)間繼電器在177。 ～177。 ； tdl—— 被保護(hù)斷路器跳閘時(shí)間， SNl010 型斷路器跳閘時(shí)間為 ～ ； ty—— 裕度時(shí)間，一般對定時(shí)限保護(hù)取 ，對反時(shí)限保護(hù)取 。 繼電保護(hù)的二次定值計(jì)算 保護(hù)定值是以一次值為準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算的，而具體的保護(hù)裝置需要輸入二次值，因此定值計(jì)算完畢，要進(jìn)行一、二次值間的變換。 (1)電流保護(hù) TAconopjop nKII ?? 式中 Iop． j—— 繼電器二次動作電流； Iop—— 繼電器一次動作電流； Kcon—— TA二次接線系數(shù) (TA二 次接線為三角形時(shí) ， Kcon= 3 ； TA 二次接線為星形時(shí) ， Kcon=1； TA 二次接線為兩相差接時(shí) ， K con= 3 )。 nTA—— TA 變比。 (2)距離保護(hù) ? ?相/nn TVTA ????? conopjop KZZ 式中 Zop． j—— 繼電器二次動作阻抗， Ω ／相； Zop—— 繼電器一次動作阻抗， Ω ／相； nTA、 nTV—— 分別為 TA、 TV 變比； Kcon—— 接線系數(shù) (方向阻抗繼電器接人相電壓 相電流時(shí)， Kcon =1； 接人相間電壓、兩 相 電流差時(shí)， K