【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 電保護(hù)工作類別多種多樣，諸如設(shè)計(jì)、制造、調(diào)試、安裝、運(yùn)行等等。繼電保護(hù)整定計(jì)算是繼電保護(hù)工作中的一項(xiàng)重要工作。在電力生產(chǎn)運(yùn)行工作和電力工程設(shè)計(jì)工作中，繼電保護(hù)整定計(jì)算是一項(xiàng)必不可少的內(nèi)容。不同的部門其整定計(jì)算的目的是不同的。電力生產(chǎn)的運(yùn)行部門，例如電力系統(tǒng)的各級(jí)調(diào)度部門，其整定計(jì)算的目的是對(duì)電力系統(tǒng)中已經(jīng)配置安裝好的各種繼電保護(hù)，按照具體電力系統(tǒng)的參數(shù)和運(yùn)行要求，通過(guò)計(jì)算分析給出所需的各項(xiàng)整定值，使全系統(tǒng)中各種繼電保護(hù)有機(jī)協(xié)調(diào)的布置，正確的發(fā)揮作用。電力工程的設(shè)計(jì)部門，其整定計(jì)算的目的是按照所設(shè)計(jì)的電力系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算分析，選擇和論證繼電保護(hù)的配置及選型的正確性，并最后確定其技術(shù)規(guī)范等等，正確圓滿的完成設(shè)計(jì)任務(wù)。繼電保護(hù)是建立在電力系統(tǒng)基礎(chǔ)之上的，它的構(gòu)成原則和作用必須符合電力系統(tǒng)的內(nèi)在規(guī)律；同時(shí)，繼電保護(hù)自身在電力系統(tǒng)中也構(gòu)成一個(gè)嚴(yán)密配合關(guān)系的整體，從而形成了繼電保護(hù)的系統(tǒng)性。因之，繼電保護(hù)的整定計(jì)算是一種系統(tǒng)工程。2繼電保護(hù)整定計(jì)算的基本任務(wù)繼電保護(hù)整定計(jì)算的基本任務(wù)，就是要對(duì)各種繼電保護(hù)給出整定值；而對(duì)電力系統(tǒng)中的全部繼電保護(hù)來(lái)說(shuō)，則需編制出一個(gè)整定方案。整定方案通常可按電力系統(tǒng)的電壓等級(jí)或設(shè)備來(lái)編制，并且還可按繼電保護(hù)的功能劃分成小的方案分別進(jìn)行。例如，一個(gè)220KV電網(wǎng)的繼電保護(hù)整定方案，可分為相間距離保護(hù)方案、接地零序電流保護(hù)方案、重合閘方案、高頻保護(hù)方案、設(shè)備保護(hù)方案等等。這些方案之間既有相對(duì)的獨(dú)立性，又有一定的配合關(guān)系。各種繼電保護(hù)適應(yīng)電力系統(tǒng)運(yùn)行變化的能力是有限的，繼電保護(hù)整定方案也不是一成不變的。隨著電力系統(tǒng)運(yùn)行情況的變化（包括基本建設(shè)發(fā)展和運(yùn)行方式變化），當(dāng)其超出預(yù)定的適應(yīng)范圍時(shí)，就需要對(duì)全部或部分繼電保護(hù)重新進(jìn)行整定，以滿足新的運(yùn)行需要。對(duì)繼電保護(hù)整定方案的評(píng)價(jià)，是以整體保護(hù)效果的優(yōu)劣來(lái)衡量的，而不著眼于某一套繼電保護(hù)的保護(hù)效果。有時(shí)以降低某一個(gè)保護(hù)裝置的保護(hù)效果來(lái)改善整體保護(hù)的保護(hù)效果，也是可取的。一個(gè)整定方案由于整定配合的方法不同，會(huì)有不同的保護(hù)效果。因此，如何獲得一個(gè)最佳的整定方案，將是從事繼電保護(hù)整定計(jì)算工作的工程技術(shù)人員的研究課題，這是個(gè)整定技巧問(wèn)題。經(jīng)過(guò)不斷實(shí)踐，若能比較熟練的運(yùn)用各種整定原則和熟知所保護(hù)的電力系統(tǒng)運(yùn)行特征時(shí)，就能做出比較滿意的整定方案。必須指出，任何一種保護(hù)裝置的性能都是有限的，或者說(shuō)任何一種保護(hù)裝置對(duì)電力系統(tǒng)的適應(yīng)能力都是有限的，當(dāng)電力系統(tǒng)的要求超出該種撥戶裝置所能承擔(dān)的最大變化限度時(shí)，該保護(hù)裝置便不能完成保護(hù)任務(wù)。繼電保護(hù)的基本任務(wù)是：（1）當(dāng)被保護(hù)的電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)該由該元件的繼電保護(hù)裝置迅速準(zhǔn)確地給距離故障元件最近的短路器發(fā)出跳閘命令，使故障元件及時(shí)從電力系統(tǒng)中斷開，以滿足電力系統(tǒng)的某些特定要求（如保持電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性等）。（2）反應(yīng)電氣設(shè)備的不正常工作情況，并根據(jù)不正常情況和設(shè)備運(yùn)行維護(hù)條件的不同（例如有無(wú)經(jīng)常值班人員）發(fā)出信號(hào)，以便值班人員進(jìn)行處理，或由裝置自動(dòng)地進(jìn)行調(diào)整，或?qū)⒛切├^續(xù)運(yùn)行而會(huì)引起故障的電氣設(shè)備予以切除。反應(yīng)不正常情況的繼電保護(hù)裝置容許帶一定的延時(shí)動(dòng)作。3整定計(jì)算運(yùn)行方式的選擇原則繼電保護(hù)整定計(jì)算用的運(yùn)行方式，是在電力系統(tǒng)確定好運(yùn)行方式的基礎(chǔ)上，在不影響繼電保護(hù)的保護(hù)效果的前提下，為提高繼電保護(hù)對(duì)運(yùn)行方式變化的適應(yīng)能力而進(jìn)一步選擇的，特別是有些問(wèn)題主要是由繼電保護(hù)方面考慮決定的。例如，確定變壓器中性點(diǎn)是否接地運(yùn)行，當(dāng)變壓器絕緣性能沒(méi)有特殊規(guī)定是，則應(yīng)以考慮改善零序電流保護(hù)性能來(lái)決定。整定計(jì)算用的運(yùn)行方式選擇合理與否，不僅影響繼電保護(hù)的保護(hù)效果，也會(huì)影響繼電保護(hù)配置和選型的正確性。確定運(yùn)行方式變化的限度，就是確定最大和最小運(yùn)行方式，它應(yīng)以滿足常見運(yùn)行方式為基礎(chǔ)，在不影響保護(hù)效果的前提下，適當(dāng)加大變化范圍。其一般原則如下：（1）必須考慮檢修與故障兩種狀態(tài)的重迭出現(xiàn)，但不考慮多種重迭。（2）不考慮極少見的特殊方式。因?yàn)槌霈F(xiàn)特殊方式的機(jī)率較小，不能因此惡化了絕大部分時(shí)間的保護(hù)效果。必要時(shí)，可采取臨時(shí)的特殊措施加以解決。2變壓器保護(hù)的整定計(jì)算方法一、變壓器的繼電保護(hù)配置瓦斯保護(hù)用來(lái)反應(yīng)變壓器內(nèi)部故障和油面降低。它反應(yīng)于油箱內(nèi)部故障所產(chǎn)生的氣體或者油箱漏油而動(dòng)作，其中重瓦斯保護(hù)動(dòng)作跳開變壓器各電源側(cè)斷路器。輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)?？v差保護(hù)或電流速斷保護(hù)用來(lái)反應(yīng)變壓器繞組和引出線上的相間短路、中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中系統(tǒng)側(cè)繞組和引出線的單相接地短路以及繞組匝間短路。根據(jù)變壓器容量的不同，裝設(shè)縱差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù)。變壓器相間短路的后備保護(hù)用作變壓器外部短路故障的后備保護(hù)，并作為變壓器瓦斯保護(hù)和縱差動(dòng)保護(hù)的后備保護(hù)。按變壓器的容量和它在系統(tǒng)中的作用，可采用以下方式動(dòng)作于跳閘的過(guò)電流保護(hù)。過(guò)電流保護(hù)，通常用于降壓變壓器。復(fù)合電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)，通常用于升壓變壓器、系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器和過(guò)電流保護(hù)靈敏度不滿足要求的降壓變壓器。負(fù)序電流保護(hù)，通常用于容量在63MVA 及以上的升壓變壓器。阻抗保護(hù)，當(dāng)復(fù)合電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)或負(fù)序電流保護(hù)不能滿足靈敏度和選擇性要求時(shí)，對(duì)于升壓變壓器和系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器，可采用阻抗保護(hù)。變壓器接地故障的后備保護(hù)當(dāng)變壓器中性點(diǎn)直接接地時(shí)，裝設(shè)的零序電流保護(hù)可用作變壓器外部接地短路時(shí)的后備保護(hù)。保護(hù)直接動(dòng)作于跳閘。過(guò)負(fù)荷保護(hù)用作反應(yīng)容量在0. 4MVA 及以上變壓器的對(duì)稱過(guò)負(fù)荷。過(guò)負(fù)荷保護(hù)只需取用一相電流，延時(shí)作用于信號(hào)。過(guò)勵(lì)磁保護(hù)反應(yīng)變壓器的過(guò)勵(lì)磁，對(duì)于500kV 變壓器，應(yīng)裝設(shè)過(guò)勵(lì)磁保護(hù)，保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)或跳閘。二、變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)1 、縱差保護(hù)動(dòng)作特性參數(shù)的計(jì)算與發(fā)電機(jī)的比率制動(dòng)特性縱差動(dòng)保護(hù)相似，需要整定計(jì)算以下三個(gè)參數(shù):1）差動(dòng)保護(hù)的最小動(dòng)作電流。最小動(dòng)作電流應(yīng)大于變壓器額定負(fù)載時(shí)的不平衡電流，即 （41）式中Krel——可靠系數(shù)， 取1. 5。 In——變壓器額定電流。 Ker ——電流互感器的比誤差?！鱑 ——變壓器調(diào)壓引起的誤差，取調(diào)壓范圍中偏離額定值的最大值?！鱩 ——由于電流互感器變比未完全匹配產(chǎn)生的誤差，初設(shè)時(shí)取0. 05。在工程實(shí)用整定計(jì)算中可選取Iset=()In， 一般宜選用不小于0. 3 In 的整定值。2）制動(dòng)特性的拐點(diǎn)電流。起始制動(dòng)電流宜取 （42）3）動(dòng)作特性折線斜率S 的整定。縱差保護(hù)的動(dòng)作電流應(yīng)大于外部短路時(shí)流過(guò)差回路的不平衡電流。對(duì)于雙繞組變壓器有 （43）。Kcc電流互感器的同型系數(shù)，Kcc =。Kap周期分量系數(shù)，兩側(cè)同為TP級(jí)電流互感器取1. 0。差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作電流 （44）該比率制動(dòng)特性的斜率S 為 （45）靈敏系數(shù)的計(jì)算縱差保護(hù)的靈敏系數(shù)應(yīng)按最小運(yùn)行方式下差動(dòng)保護(hù)區(qū)內(nèi)變壓器引出線上兩相金屬性短路計(jì)算。，在動(dòng)作特性曲線上查得對(duì)應(yīng)的動(dòng)作電流Iop39。，則靈敏系數(shù)為: （46）要求Ksen≥ 。三、變壓器瓦斯保護(hù)瓦斯保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)的輕瓦斯部分，通常按產(chǎn)生氣體的容積整定。對(duì)于容量為10MVA 以上的變壓器，整定容積為250300ml。瓦斯保護(hù)動(dòng)作于跳閘的重瓦斯部分，通常按通過(guò)氣體繼電器的油流速整定。流速的整定與變壓器的容量、接氣體繼電器導(dǎo)管的直徑、變壓器冷卻方式、氣體繼電器的型式等有關(guān)。四、變壓器相間短路后備保護(hù)過(guò)電流保護(hù)1）動(dòng)作電流的計(jì)算。為了保證選擇性，過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作電流應(yīng)能躲過(guò)可能流過(guò)變壓器的最大負(fù)荷電流，即 （47）式中Krel可靠系數(shù)， 。 Kr返回系數(shù)， 。 。2）靈敏系數(shù)校驗(yàn)。保護(hù)的靈敏系數(shù)可按下式校驗(yàn) （48）式中 后備保護(hù)區(qū)末端兩相金屬性短路時(shí)流過(guò)保護(hù)的最小短路電流。要求 ≥(近后備)或1. 2(遠(yuǎn)后備)。復(fù)合電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)1）電流繼電器的整定原則電流繼電器的動(dòng)作電流應(yīng)按躲過(guò)變壓器的額定電流整定 （49）2 ）低電壓繼電器動(dòng)作電壓的整定原則按躲過(guò)電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)時(shí)的電壓整定。當(dāng)?shù)碗妷豪^電器由變壓器低壓側(cè)電壓互感器供電時(shí) （410）當(dāng)?shù)碗妷豪^電器由變壓器高壓側(cè)電壓互感器供電時(shí) （411）3 ）負(fù)序電壓繼電器動(dòng)作電壓的整定原則按躲過(guò)正常運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的不平衡電壓整定，不平衡電壓可通過(guò)實(shí)測(cè)確定，當(dāng)無(wú)實(shí)測(cè)值時(shí)，根據(jù)現(xiàn)行規(guī)程的規(guī)定取 （412）4）靈敏系數(shù)校驗(yàn)電流繼電器的靈敏系數(shù)校驗(yàn)同過(guò)電流保護(hù)。相間電壓的低電壓繼電器的的靈敏系數(shù)可按下式校驗(yàn) （413） 計(jì)算運(yùn)行方式下，靈敏系數(shù)校驗(yàn)點(diǎn)發(fā)生金屬性相間短路時(shí)，保護(hù)安裝處的最高殘壓。要求Ksen ≥(近后備)或1. 2(遠(yuǎn)后備)。負(fù)序電壓繼電器的的靈敏系數(shù)可按下式校驗(yàn) （414），保護(hù)安裝處最小負(fù)序電壓值。要求Ksen ≥（近后備）或1. 5（遠(yuǎn)后備）。動(dòng)作時(shí)間的整定1 ）雙繞組升壓變壓器，相間故障后備保護(hù)裝設(shè)在變壓器的低壓側(cè)。以t1=t0+△t（t0為與之配合的保護(hù)動(dòng)作時(shí)間）斷開變壓器的兩側(cè)斷路器。2 ）三側(cè)均有電源的三繞組升壓變壓器，相間故障后備保護(hù)裝于低壓側(cè)及高壓側(cè)部分的方向指向本側(cè)母線，以t1=t0+△t(t0為與之配合的保護(hù)動(dòng)作時(shí)間) 斷開本側(cè)斷路器。 不帶方向部分以t2=t1+△t斷開中壓側(cè)(或高壓側(cè))斷路器。低壓側(cè)保護(hù)以t3=t2+△t斷開變壓器各側(cè)斷路器。低阻抗保護(hù)1 ）升壓變壓器低壓側(cè)全阻抗繼電器的整定原則按高壓母線短路靈敏度要求的條件計(jì)算 （415）按與之配合的高壓側(cè)引出線路距離保護(hù)段配合 （416）式中 助增系數(shù)，取各種運(yùn)行方式之下的最小值: 與之配合的高壓側(cè)引出線路距離保護(hù)段動(dòng)作阻抗。靈敏系數(shù)校驗(yàn)，按高壓母線三相短路校驗(yàn)。 （417）要求Ksen ≥ 。2）升壓變壓器220kV500kV 側(cè)全阻抗繼電器的整定原則，阻抗繼電器的動(dòng)作阻抗計(jì)算阻抗繼電器的動(dòng)作值與母線上與之配合的引出線阻抗保護(hù)段相配合，其值按下式計(jì)算 （418）靈敏系數(shù)校驗(yàn)，按指定的保護(hù)區(qū)末端相間短路校驗(yàn)靈敏系數(shù)。 （419）式中Z—是指定的保護(hù)區(qū)對(duì)應(yīng)的阻抗值。要求Ksen ≥ 。3)阻抗保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間整定變壓器低壓側(cè)阻抗保護(hù)設(shè)兩段時(shí)限，第一段大于與之配合的保護(hù)動(dòng)作時(shí)間一個(gè)△t, t1=t0+△t(t0為與