【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 con =1；接人相間電壓、兩相電流時(shí)， Kcon =1；全阻抗繼電器接入 相間電壓、兩相電流差時(shí)， Kcon =1；接人相間電壓、兩相電流時(shí)， Kcon = 3 /2)。 整定計(jì)算運(yùn)行方式的選擇原則 電力系統(tǒng)運(yùn)行方式是保護(hù)整定計(jì)算基礎(chǔ)，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)的配置和選型的正確性，因此要特別重視這一環(huán)節(jié)。 繼電保護(hù)整定計(jì)算的運(yùn)行方式依據(jù) 即正常運(yùn)行方式和正常檢修方式，一般遵循以下原則： (1)必須考慮檢修和故障兩種狀態(tài)的重疊出線， 但不考慮多種重疊。 (2)不考慮極少見的特殊方式。因?yàn)槌霈F(xiàn)特殊方式的概率較小，不能因?yàn)閻夯私^大部分時(shí)間的保護(hù)效果。必要時(shí)，可采取臨時(shí)性的措施加以解決。 發(fā)電機(jī)、變壓器運(yùn)行變化限度的選擇原則 (1)一個(gè)發(fā)電廠有兩臺(tái)機(jī)組時(shí)，一般應(yīng)考慮全停方式，即一臺(tái)機(jī)組檢修時(shí)另一臺(tái)發(fā)生故障；當(dāng)三臺(tái)以上機(jī)組時(shí)，應(yīng)選擇其中兩臺(tái)容量較大機(jī)組同時(shí)停用方式。對(duì)水力發(fā)電廠的機(jī)組，還應(yīng)結(jié)合水庫(kù)運(yùn)行特性選擇， 如調(diào)峰、蓄能、用水調(diào)節(jié)發(fā)電等。 (2)一個(gè)廠、站母線上無論接有幾臺(tái)變壓器，一般應(yīng)考慮其中容量最大的一臺(tái)停用，因變壓器的運(yùn)行可靠性很高 。 但對(duì)于發(fā)電機(jī)一變壓器組應(yīng)服從于發(fā)電機(jī)的投停變化。 中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中變壓器中性點(diǎn)接地的選擇原則 (1)電廠及變電站低壓側(cè)有電源的變壓器，中性點(diǎn)均應(yīng)接地運(yùn)行，以防止出現(xiàn)不接地系統(tǒng)的工頻過電壓狀態(tài)。如事前確定不能接地運(yùn)行，則應(yīng)采取其他防止工頻過電壓的 措施。 (2)自耦型和有絕緣要求的其他型變壓器，其中性點(diǎn)必須接地運(yùn)行。 (3)T 接于線路的變壓器，以不接地運(yùn)行為宜。當(dāng)T 接變壓器低壓側(cè)有電源時(shí)，則應(yīng)采取防止工頻過電壓的措施。 (4)為防止操作過電壓 ，在操作時(shí)應(yīng)臨時(shí)將變壓器中性 點(diǎn)接地，操作完畢后再斷開，這種情況不按接地運(yùn)行考慮。 線路運(yùn)行變化限度的選擇 (1)一個(gè)廠、站母線上接有多條線路，一般應(yīng)考慮一條線路檢修，另一條線路又遇故障的方式。 (2)雙回線一般不考慮同時(shí)停用。 (3)相隔一個(gè)廠、站的線路，必要時(shí)，可考慮與上述 (1)的條件重疊。 流過保護(hù)的最大、最小短路電流計(jì)算方式的選擇 (1)相間保護(hù)。 1)對(duì)單側(cè)電源的輻射形網(wǎng)路，流過保護(hù)的最大短路電 流出現(xiàn)在最大方式下，即選擇所有機(jī)組、變壓器、線路投人運(yùn)行的方式。而最小短路電 流，則出現(xiàn)在最小運(yùn)行方式下。 2)對(duì)于雙側(cè)電源的網(wǎng)路，一般與對(duì)側(cè)電源的運(yùn)行方變化無關(guān)，可按單側(cè)電源的方法選擇。 3)對(duì)于環(huán)狀網(wǎng)路的線路，流過保護(hù)的最大短路電流壓選擇開環(huán)運(yùn)行方式，開環(huán)點(diǎn)應(yīng)選在所整定保護(hù)線路的相鄰一級(jí)線路上。而對(duì)于最小短路電流，則應(yīng)選閉環(huán)運(yùn)行方式同時(shí)，再合理地停用該保護(hù)背后的機(jī)組、變壓器及線路。 4)對(duì)于相間保護(hù)來說，一般情況下，最大短路電流 可取三相短路電流，最小短路電流可取兩相短路電流。 (2)零序電流保護(hù)。 1)基本原則同相間保護(hù)，重點(diǎn)注意變壓器中性點(diǎn)接期 的變化。 2)零序電流與故障點(diǎn)的 綜合零序阻抗和綜合正序阻擊的比值有關(guān)。綜合零序阻抗小于綜合正序阻抗時(shí)，單相接短路電流小于兩相接地短路電流；綜合零序阻抗大于綜合工序阻抗時(shí)，單相接地短路電流大于兩相接地短路電流。 流過保護(hù)的最大負(fù)荷電流的選取 按負(fù)荷電流整定的保護(hù)，需要考慮各種運(yùn)行方式 變化日 出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流，一般應(yīng)考慮到以下的運(yùn)行變化 (1)備用電源自投引起的負(fù)荷增加。 (2)并聯(lián)運(yùn)行線路或變壓器的減少，負(fù)荷轉(zhuǎn)移。 (3)環(huán)狀網(wǎng)路的開環(huán)運(yùn)行，負(fù)荷轉(zhuǎn)移。 (4)對(duì)于兩側(cè)電源的線路，當(dāng)一側(cè)電源突然切除發(fā) 電機(jī)，引起另一側(cè)增加負(fù) 荷。 變壓器保護(hù)整定計(jì)算 變壓器保護(hù)的配置原則 電力變壓器繼電保護(hù)保護(hù)裝置的配置原則： (1)應(yīng)裝設(shè)反應(yīng)內(nèi)部短路和油面降低的瓦斯保護(hù)。 (2)應(yīng)裝設(shè)反應(yīng)變壓器繞組和引出線的多相短路及繞組匝間短路的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù)。 (3)應(yīng)裝設(shè)作為變壓器外部相間短路和內(nèi)部短路的后備保護(hù)的過電流保護(hù) (或帶有復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)的過電流保護(hù)或負(fù)序電流保護(hù) )。 (4)為防止中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中外部接地短路的變壓器零序電流保護(hù)。 (5)防止大型變壓器過勵(lì)磁的變壓器過勵(lì)磁保護(hù)及過電 壓保護(hù)。 (6)為防止相間短路的變壓器阻抗保護(hù)。 (7)為防止變壓器過負(fù)荷的變壓器過負(fù)荷 (信號(hào) )保護(hù) 。 變壓器差動(dòng)保護(hù)整定計(jì)算 微機(jī)型差動(dòng)保護(hù)一般采用比率制動(dòng)特性的差動(dòng)保護(hù)，具 備 2次諧波制動(dòng)、 5 次諧波制動(dòng)及 TA 斷線閉鎖功能，能可靠躲過勵(lì)磁涌流，其定值按躲過最大負(fù)荷電流條件下流人保護(hù)裝置的不平衡電流整定，因此有很高的靈敏度。 二段折線式動(dòng)作特性的動(dòng)作方程 Id≥ Iop． o Ires≤ (21) Id≥ S(Ires— )+ Ires (22) 式中 Id—— 差電流； —— 拐點(diǎn)電流，即開始出現(xiàn)制動(dòng)作用的最小制動(dòng) 電流； —— 差動(dòng)元件的啟動(dòng)電流，也叫最小動(dòng)作電流； S—— 折線的斜率，通常也叫比率制動(dòng)系數(shù)； Ires—— 制動(dòng)電流。 二段折線式差動(dòng)元件的動(dòng)作特性曲線見圖 21。 圖 21 二段折線式差動(dòng)元件的動(dòng)作特性曲線 (1)差動(dòng)最小動(dòng)作電流按躲過最大負(fù)荷條件下流人保 護(hù)裝置的不平衡電流 ? ?TANerrelop nImUKKI ?????? mi n (23) 式中 IN—— 變壓器額定電流； nTA—— 電流互感器的變比； Krel—— 可靠系數(shù)，取 ～ ； Ker—— 電流互感器的比誤差 (10P 型取 2,5P 型和 TP 型取 2)； △ m—— 電流互感器變比未完全匹配產(chǎn)生的誤差，初始取 ； △ U—— 變壓器調(diào)壓引起誤差，可取調(diào)壓范圍中偏離額定值的最大值 (百分?jǐn)?shù) )。 在實(shí)用計(jì)算中可選取 Iop,min=(～ )IN，一般不小于 IN。 (2)起始制動(dòng)電流 ? ? Nrst II ~ ?? (24) (3)動(dòng)作特性折線斜率 S 的整定?？v差保護(hù)的動(dòng)作電流應(yīng)大于外部短路時(shí)流過差動(dòng)回路的不平衡電流。變壓器種類不同，不平衡電流計(jì)算也有較大差別，下面給出普通雙繞組變壓器差動(dòng)保護(hù)回路最大不平衡電流Iunb． max計(jì)算公式。 對(duì)雙繞組變壓器 = (KapKccKer+△ U+△ m)Ik． max／ nTA (25) 式中 Kcc—— 電流互感器的同型系數(shù)， Kcc=； I —— 外部短路時(shí)最大穿越短路周期分量； K ap—— 非周期分量系數(shù)，兩側(cè)同為 TP 級(jí)電流互感器取 ；兩側(cè)同為 P 級(jí)電流互感器取 。 Ker、△ U、 nTA的含義同式 (23)，但 Ker=。 差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作電流 I =KrelIunb． max (26) 最大制動(dòng)系數(shù) maxmaxmax??? ?resopres IIK (27) 斜率 0m axm inm ax???? ??resTAkopopInIIIS (28) (4)二次諧波制動(dòng)比。在差動(dòng)元件的差電流中，含有基 波分量和二次諧波分量，其基波分量大于差動(dòng)元件的動(dòng)作電流，此時(shí)二次諧波分量電流與基波分量電流的百分比，叫做二次諧波制動(dòng)比。二次諧波制動(dòng)比整定值越大，該保護(hù)躲 過 勵(lì)磁涌流的能力越弱；反之，保護(hù)躲勵(lì)磁涌流的能力越強(qiáng)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，二次諧波制動(dòng)比可整定為 15％～ 20％。 (5)差動(dòng)速斷。差動(dòng)速斷保護(hù)在較嚴(yán)重的區(qū)內(nèi)故障時(shí)快速跳開斷路器，其實(shí)質(zhì)是反映差動(dòng)電流的過電流繼電器。設(shè)置差動(dòng)速斷元件的主要原因是為防止在較高短路電流水平時(shí)，由于電流互感器飽和而產(chǎn)生大量諧波，使得帶二次 諧波制動(dòng)的比率差動(dòng)元件拒動(dòng)。 TA 斷線不閉鎖差動(dòng)速斷。 差動(dòng)速斷整定值按躲區(qū)外故障最大不平衡電流或躲初始勵(lì)磁涌流兩者最大值整定，一般取 TANop nKII ? 或 max?? unbrelop IKI (29) 式中 I0p—— 差電流速斷的動(dòng)作電流； IN—— 變壓器的額定電流； K—— 倍數(shù) (視變壓器容量和系統(tǒng)電抗大小， K 推 薦值如下：① 6300kVA 及以下， 7～ 12；② 6300～ 31 500kVA，～ ；③ 40 000“ 120 000kVA， ～ ； ④ 120 000kVA 及以上， ～ )，容量越大，系統(tǒng)容量越大， K 取值越?。? —— 差動(dòng)保護(hù)回路最大不平衡電流。 按照正常運(yùn)行方式保護(hù)安裝處兩相短路計(jì)算靈敏系數(shù) K sen.≥ 。 變壓器后備保護(hù)的整定計(jì)算 相間短路的后備保護(hù) 一、過電流保護(hù) 這是一種最簡(jiǎn)單的后備保護(hù)，主要用于容量不大的單側(cè)電源降壓變壓器。 (1)按躲過變壓器可能的最大負(fù)荷電流整定，即 m ax??? Lrrelop IKKI (210) 式中 K rel—— 取 ～ ； K r—— 取 ～ ，靜態(tài)繼電器可取上限。 I ： 1)不同容量的變壓器并列運(yùn)行，考慮一臺(tái)并列運(yùn)行的最大容量的變壓器被突然切除時(shí)負(fù)荷轉(zhuǎn)移。 2)同容量的 n臺(tái)變壓器并列運(yùn)行，在一臺(tái)切除的條件下，變壓器的最大負(fù)荷電流 NL InnI ??????? ???1m a x (2)按躲過負(fù)荷自啟動(dòng)的最大工作電流整定，即 Nastrelop IKKI ? 式中 K rel—— 取 ～ ； K ast—— 對(duì)單臺(tái)電動(dòng)機(jī)取 4～ 8，純動(dòng)力負(fù)荷取2～ 3,.綜合性負(fù)荷 取 ～ 。 從實(shí)際情況出發(fā)，一般以綜合性負(fù)荷為主，且總有一 部 分次要電動(dòng)機(jī)在低壓工況下被首先切除，這時(shí)，對(duì) 110kV 降壓變電站，低壓 6～ l0kV 取 ～ ，中 壓 35Kv 取 ～ 2； 220kV 變電站，經(jīng)驗(yàn)取值 ～ 2。 變壓器過流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間按與相鄰保護(hù)的后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間配合整定： t=t+△ t。 選擇以上最大者為過流保護(hù)的整定值。 靈敏度校驗(yàn)：按變壓器低壓母線故障時(shí)的最小短路電計(jì)算，即 opdsen IIK min?? (212) 式中 I —— 變壓器低壓母線故障最小短路電流，計(jì)算時(shí)尚應(yīng)考慮變壓器的接線、短路故障的類型過電流保護(hù)的接線方式等因素，取最嚴(yán)重情況。 二、帶復(fù)合電壓閉鎖的過電流保護(hù) 復(fù)合電壓閉鎖元件由接于相間電壓上的低電壓繼電器接于負(fù)序電壓上的負(fù)序電壓繼電器組成。根據(jù)反措要 求， 高、中壓側(cè)過流保護(hù)均應(yīng)經(jīng)復(fù)合電壓閉鎖，各側(cè)復(fù)合電壓鎖應(yīng)取三側(cè)電壓構(gòu)成“或”門。 (1)低電壓元件 rrelNop KKUU min?? (213) 式中 Uop—— 系統(tǒng)最低運(yùn)行電壓，取 09UN； Kerl—— 可靠系數(shù)，取 ～ ； Kr—— 返回系數(shù)，取 ～ 。 靈敏度計(jì)算公式為 max??cyopsen UUK (214) 式中 —— 檢驗(yàn)點(diǎn)故障時(shí)，電壓繼電器裝設(shè)母線上的最大殘壓。 要求 Ksen≥ 。 (2)負(fù)序電壓元件按躲過正常運(yùn)行最大不平衡電壓整定 Nop UU )~(2 ? (215) 靈敏度校驗(yàn)按后備保護(hù)區(qū)末端不對(duì)稱故障最低負(fù)序電壓計(jì)算 2min2opcysen UUK ??? (216) 式中 —— 變壓器另一側(cè)短路時(shí)保護(hù)反應(yīng)的最低負(fù)序電壓。 要求 Ksen≥ 。 (3)電流元件定值計(jì)算。 按變壓器額定電流整定 Nrrelop IKKI ?? (217) 靈敏度校驗(yàn)按變壓器低壓母線故障時(shí)的最小短路電流計(jì)算，即 opdsen IIK min?? (218) 式中 —— 變壓器低壓母線故障最小短路電流，計(jì)算時(shí)尚應(yīng)考慮變壓器