10KV继电保护整定计算

1、继电保护整定计算10KV母线短路电抗已知10母线短路参数：最大运行方式时，短路容量为S；）（max）157MVA,短路S(3)电流为I：1(max)J. -57 9.0647KA ,最小运行方式时，短路容量为.3 Ue 3 10S(3)党(min)134MVA ,短路电流为 Idhn)兽上 2 7.7367KA ,则.3 Ue . 3 10国(min)0.866I 麒min)0.866 7.7367 7KA。取全系统的基准功率为Sj 100MVA , 10KV基准电压U j1 10.5KV ,基准电流 JJ .为 I j1 -=S一 /0°一 5.4986KA ; 380V的基准电压

2、 U j20.4KV ,基准电,3 U j 13 10.5.流是I j2 J /Sj3 Uj.2100,3 0.4144.3418KA1600KVA动力变压器的整定计算（1#变压器，2#变压器）已知动力变压器量Se 1.6MVA, 1%4KV ，高压侧额定电流S1600IeH 192.38A ,低压侧额定电流.3 UeH 3 10e.IeLYeI6002309.47A,变压器短路电压百分比Vs% 4.5%,<3 Ue.L<3 0.4电流CT变比nl15% 30,低压零序电流CT变比n。变压器高压侧首端最小运行方式下两相断路电流为Id22（min） 6.38KA .1、最小运行方式下

3、低压侧两相短路时流过高压的短路电流折算到高压侧I d23'min）1300A.2、最大运行方式下低压侧三相短路时流过高压的短路电流折算到高压侧I d33（max） 1500Au.3（max）3、高压侧电流速断保护电流速断保护按躲过系统最大运行方式下变压器低压侧三相短路时，流过高压侧的短路电流来整定，保护动作电流 (3)'IdzjKkKjx d.3(max)1.3 1 1500 65A 对应值 75Ani30保护一次动作电流Idz Idzj.65 30 1.95KAKjx1电流速断保护的灵敏系数按系统最小运行方式下，保护装置安装处两相短路电流 校验6.38 八3.27 21.95

4、Id.2(min)Kim'本例取0SI dz 电流速断保护动作时限取0秒4、高压侧过电流保护若考虑定时限，过电流保护按躲过可能出现的最大过负荷电流来整定，保护动作电流I dz.j对应值13AKkK 0h旦 1.2 1 3_8 13.04Aj Khnl0.85 30式中：K为返回系数，微机保护过量元件的返回系数可由软件设定，被设定为 0.85。保护动作一次电流Idz Idzjd 13.04 30 391.2AKjx1过电流保护的灵敏系数按系统最小运行方式下， 低压侧两相短路时流过高压侧的短路电流进行校验Kim(2)' d.3(min)1300391.23.22 1.5过电流保护动

5、作时限取0.5秒(与下级保护动作时限相配合，考虑车间变压 器一般为末端负荷，故取0.5秒)。本例取0.5S若考虑反时限，过电流定值一般按变压器正常过载能力考虑，保护动作电流:精品资料Idz.j KkKjxKghIe.HKhni1.2 11.2 92.38 5.22A, 0.85 30保护动作一次电流:IdzIdz/K jx5.2230一 156.5A 1校验灵敏度系数:Km(2)' I d .3(min) "TdT黑 8.3 1.5反时限时间常数整定：按超过变压器正常过载能力1.1倍过电流时，变压器 可运行600秒考虑，则:t Idz%z1.052600 (1.12 1.05

6、2) 64.5S5、高压侧不平衡电流保护根据本公司微机保护“不平衡电流保护”功能软件的算法，一般我们推荐保护定值为（0.60.8）Ie,为防止变压器空投时由于三相合闸不同期而引起误动,推荐延时不小于0.2S对本侧，计算如下:I dz.j0.8Ieni0.8 92.38302.47A 对应值 2.47A保护一次动作电流:IdzIdz/K jx302.46 73.9A1根据实际运行所得经验建议延时取2S0本例取2s6、低压侧零序过流保护可利用高压侧过电流保护兼作低压侧单相接地保护,如果校验灵敏度不满足要求，则应设低压侧零序过电流保护，计算如下:按以下两个原则计算，比较后取较大值:a、躲过正常运行时

7、中性线上最大不平衡电流;Kk 0.25IeL 1.2 0.25 2309.47 1ke. ldz. j692.84n。n。n。对应值 IdzjKk O251"n01.2 0.25 2300n0保护的灵敏系数按最小运行方式下，低压侧母线或母干线末端单相接地时,流过高压侧的短路电流来校验:Klm2b、与下线支线零序电流保护定值相配合:I dz.0 =K ph Ko.fz I dz.o.xt式中K ph 配合系数，取1.11.2 ;K。.巨一一零序电流分支系数，其值等于出线零序电流保护后备段保护范围末端发生接地短路时，流过本保护的零序电流与流过 零序电流保护的零序电流之比，选用K,fz值为

8、最大的运行方式，作为计算运行方式；Idz.o.xt 出线零序电流保护后备段的动作电流。低压侧单相接地保护动作时限取 0.5秒。7、过负荷保护过负荷保护的动作电流，按躲过额定电流整定，即:I dz.jKkIe.HKh ni1.05 92.38 3.8A0.8530对应值3.8A过负荷延时取5.0s 。本例取5S、900KW风机的整定计算已知电机容量P 900KW ,额定电压Ue10KV ,功率因数cos 0.89 ,额定电流Ie9003 10 0.8958.39 A, CT 变比 nl100/ 20,启动电 , 5流IqKqdIe 7 58.39 408.73A,启动时间为tqd ,启动电流倍数

9、Kqd 71、根据本公司电动机微机保护的原理，在所有的整定值计算之前需先计算 Is Is：装置的设定电流（电动机实际运行电流反应到CT二次侧白值）:Ienl58.39202.92A2、电流速断保护（正序速断）按躲过电动机起动电流来整定:I dz.jKkKqd Ienl式中 Kk 一一可靠系数;Kqd 电动机启动倍数，本电机为 7。由于本公司微机保护的速断定值可将起动时间内和起动时间后分别整定，故需计算两个速断定值：7 58 39a、起动时间内，Kk推荐取1.8,则Idzj 1.8 步一 36.79A对应值5.3A 速断延时0秒。本例取0Sb、起动时间后：由于起动时间后电动机运行电流降为额定电流

10、，、对非自起动电机，为防止起动时间之后电动机仍运行在起动电流水平上，Kk推荐取0.8 ,则：1dzj 0.8 7 58.39 16.35Aj20、对需自起动电机，起动时间后的电流速断定值建议使用下式：Kk推荐取 1.3 ,7 58.39 A则：1dzi 1.3 26.57Aj20起动后对应值2.4A,速断延时1.2倍的实际起动时间秒。3、负序过流保护根据本公司微机保护软件程序中负序电流的算法，推荐使用下式：Idz.j Kk %， Kk取 0.8ni贝U:Idzj 0.8 5839 2.4A 对应值 2.4Aj20为防止合闸不同期引起的 负序电流，推荐延时不小于0.5秒。本例取0.6秒。4、接地

11、保护当接地电流大于10A时，才需设单相接地保护，公式为：Idz Kk Ic式中：Kk :可靠系数，若取不带时限白接地保护，Kk取45,若带0.5秒延时，Kk取1.52。%:该回路的电容电流对本例，拟取带延时白接地保护，延时0.5秒，j 2 10 20A注意：Idz 20 A为一次零序电流，但保护装置要求输入的定值是二次侧定 值，故应将20A换算成二次电流。由于零序CT变比不明，故需用户实际整定时, 按计算的一次电流实测二次零序电流，将测得的值输入保护装置。接地保护，本例1dz 1.1倍实测值本例取0.5S。5 、低电压保护低电压保护的整定条件有以下几条： 按保证电动机自起动的条件整定，即dzU

12、minKk KsUmin- 保证电动机自起动时，母线的允许最低电压一般为(0.550.65) UeKk可靠系数，取1.2Kf返回系数，取0.9 按切除不允许自起动的条件整定，一般取(0.60.7) Ue以上两种整定值均取0.5秒的延时，以躲过速断保护动作及电压回路断线引 起的误动作。 根据保安条件，在电压长时间消失后不允许自起动的电动机。电压保护动值 一般取(0.250.4) Ue ,失压保护时限取610秒。 具有备用设备而断开的电动机，失压保护整定为 (0.250.4) Ue,动作时限取0.5秒。用户根据实际电动机的用途(自起动与否)自行选择整定条件。低电压保护，本例Udz 70V 本例取0

13、.5S6、堵转保护堵转电流按躲过电动机最大过负荷电流整定，推荐使用下式：IeIdz.jKk -nl式中：Kk：可靠系数，取2.5。则：22.5 5839 7.3A 对应值 7.3A20堵转延时推荐使用1秒。本例取1S7、过负荷(过热)保护本公司微机保护的过负荷判据为:22Ki I1 ,K2 I2 .1.0521 Is 2 Is式中t 保护动作时间（s）1 发热时间常数11 电动机运行电流的正序分量（A）I2 电动机运行电流的负序分量（AIs 装置的设定电流（电动机实际运行额定电流反应到 CT二次侧的值）K1 正序电流发热系数，启动时间内可在01范围内整定，级差0.01 , 启动时间过后自动变为

14、1K2 负序电流发热系数，可在 010的范围内整定，若无特殊说明， 出厂时整定为1。对采用本公司微机保护的电动机，过负荷保护需整定的参数有以下几个： 发热时间常数p 1:发热时间常数p 1应由电动机制造厂提供，否则可 有下列方法估算：a、p = （n2 1.052） t 其中t为过负荷电流为n 倍时的允许运行时间b、据电动机运行规程估算：冷态起动： 弋=2 （0.5n2 1.05 2） Tqd 热态起动：（n2 1.05 2） Tqd式中：Tqd为电动机起动时间。如以上参数都未知的情况下可先设r = 99。 返回时间t:电动机过负荷时，热继电器启动，未到跳闸时间电动机过 负荷消失，此时热继电器

15、返回时间为t , 一般t整定为10s。热报警系数8 a，：电动机过负荷时，热告警发信号时间与过热跳闸时 间的比值为热报警系数8 alarm, 一般8 alarm整定为0.50.7。K1的整定：由于起动时间内电动机起动电流较大，为防止起动过程中 电动机过负荷保护动作，一般K1整定为0.2。K2的整定：由于一般情况下电动机负序阻抗与正序阻抗之比为1,故一般情况下设为1。用户也可根据具体实例正序阻抗之比来整定。8、起动时间按电动机起动时间乘1.2可靠系数整定：tdz1.2 tqd三、355KW风机的整定计算已知电机容量P 355KW ,额定电压Ue 10KV ,功率因数cos 0.89,额定电流Ie

16、 一P L 355 23.03A, CT变比Q 5% 10 ,启动电流,3 Ue cos3 10 0.895IqKqdIe 7 23.03 161.21A,启动时间为tqd,启动电流倍数Kqd 7。1、根据本公司电动机微机保护的原理，在所有的整定值计算之前需先计算Is Is：装置的设定电流（电动机实际运行电流反应到CT二次侧白值）:Ienl23.03102.3A3、电流速断保护（正序速断）按躲过电动机起动电流来整定:I dz.jKkKqd Ie，式中 Kk 可靠系数；Kqd 电动机启动倍数，本电机为 7由于本公司微机保护的速断定值可将起动时间内和起动时间后分别整定，故需计算两个速断定值:a、起

17、动时间内，Kk推荐取1.8,则Idzj 1.8 7 23.0329Aj10对应值2.8A 速断延时0秒。本例取0sb、起动时间后：由于起动时间后电动机运行电流降为额定电流，、对非自起动电机，为防止起动时间之后电动机仍运行在起动电流水平上，Kk推荐取0.8 ,7 23.03 八则：Idzj 0.8 12.9Aj10、对需自起动电机，起动时间后的电流速断定值建议使用下式：Kk推荐取 1.3 ,则:I dz j( c 7 23.031.3 21A10起动后对应值1.3A,速断延时1.2倍的实际起动时间秒。3、负序过流保护根据本公司微机保护软件程序中负序电流的算法，推荐使用下式：Idz.jKk ”,

18、Kk取 0.8ni一.23 03则：Idzj 0.8 2303 1,8A 对应值 1.25A10为防止合闸不同期引起的 负序电流，推荐延时不小于0.5秒。本例取0.6秒。4、接地保护当接地电流大于10A时，才需设单相接地保护，公式为：Idz Kk Ic式中：Kk :可靠系数，若取不带时限白接地保护，Kk取45,若带0.5秒延时,Kk取1.52。%:该回路的电容电流对本例，拟取带延时白接地保护，延时0.5秒，*z 2 10 20A注意：Idz 20 A为一次零序电流，但保护装置要求输入的定值是二次侧定值，故应将20A换算成二次电流。由于零序CT变比不明，故需用户实际整定时，按计算的一次电流实测二

19、次零序电流，将测得的值输入保护装置。接地保护，本例Idz 1.1倍实测值本例取0.5S。5 、低电压保护低电压保护的整定条件有以下几条： 按保证电动机自起动的条件整定，即 UdzKk KsU min - 保证电动机自起动时，母线的允许最低电压一般为(0.550.65) UeKk可靠系数，取1.2Kf-返回系数，取0.9 按切除不允许自起动的条件整定，一般取(0.60.7) Ue以上两种整定值均取0.5秒的延时，以躲过速断保护动作及电压回路断线引 起的误动作。 根据保安条件，在电压长时间消失后不允许自起动的电动机。电压保护动值股取（0.250.4） Ue ,失压保护时限取610秒 具有备用设备而

20、断开的电动机，失压保护整定为（0.250.4） Ue,动作时限取0.5秒。用户根据实际电动机的用途（自起动与否）自行选择整定条件。低电压保护，本例Udz 70V 本例取0.5S6、堵转保护堵转电流按躲过电动机最大过负荷电流整定，推荐使用下式：Idz.j Kk ni式中：Kj可靠系数，取2.5。则：Idzj 2.5 2303 5.76A 对应值 3.85Aj10堵转延时推荐使用1秒。本例取1S7、过负荷（过热）保护本公司微机保护的过负荷判据为：t 一Ki122I1I K2I2I 1.052ss式中t保护动作时间1 发热时间常数Ii 电动机运行电流的正序分量（A）I2 电动机运行电流的负序分量（A

21、）I s 装置的设定电流（电动机实际运行额定电流反应到 CT二次侧的值）Ki 正序电流发热系数，启动时间内可在01范围内整定，级差0.01 , 启动时间过后自动变为1K2 负序电流发热系数，可在 010的范围内整定，若无特殊说明， 出厂时整定为1。对采用本公司微机保护的电动机，过负荷保护需整定的参数有以下几个： 发热时间常数P 1:发热时间常数P 1应由电动机制造厂提供，否则可 有下列方法估算：a、P = （n2 1.052） t 其中t为过负荷电流为n倍时的允许运行时间b、据电动机运行规程估算：冷态起动： 弋=2 (0.5n2 1.05 2) Tqd热态起动： p= (n2 1.05 2)

22、Tqd式中：Tqd为电动机起动时间。如以上参数都未知的情况下可先设r = 99。 返回时间t:电动机过负荷时，热继电器启动，未到跳闸时间电动机过 负荷消失，此时热继电器返回时间为 t , 一般t整定为10s。热报警系数8 a，：电动机过负荷时，热告警发信号时间与过热跳闸时 间的比值为热报警系数8 alarm, 一般8 alarm整定为0.50.7。K1的整定：由于起动时间内电动机起动电流较大，为防止起动过程中 电动机过负荷保护动作，一般K1整定为0.2。K2的整定：由于一般情况下电动机负序阻抗与正序阻抗之比为1,故一般情况下设为1。用户也可根据具体实例正序阻抗之比来整定。8、起动时间按电动机起

23、动时间乘1.2可靠系数整定：tdz 1.2 tqd四、进线保护的整定计算已知CT变比nl1201、限时电流速断保护1)、保护动作电流进线限限时电流速断保护：a、按躲过相邻元件末端短路时的最大三相短路时的 电流整定，则保护装置动作电流：dz.jKkKjxk jXI'I d 3. max1.2 1ni150012015A式中：Id3)max为系统最大运行方式下1600KVA力变压器低压侧三相短路时，流 过高压侧的短路电流。b、与相邻元件的电流速断保护的动作电流相配合：与变压器的配合：Idzj Kph- 1.1 16.25Ani120其中：K ph为配合系数，取1.1 ;I B.dz为变压器

24、电流速断保护定值。根据灵敏度要求取：1dz.j 16.25A 对应值16A保护一次动作电流1dz 1dz.j nl 16.25 120 1.95KA定时限电流速断保护的灵敏系数按系统最小运行方式下，本线路末端两相短路电流校验:KlmI dilmin)-rdr3.59 21.95灵敏度满足要求。限时电流速断保护动作延时建议取0.5s 。本例取0.5S2、过电流保护过电流保护按躲过线路的过负荷电流整定:I Kk Igh 1.2I dz.jKh nl 0.85处对应值26A 120其中：1ah为电动机起动时的线路过负荷电流 g保护的一次动作电流I dz I dz. j nl线路过电流保护的灵敏系数按

25、系统最小运行方式下， 本线路末端两相短路电流校验:I d1 .(min) 5.3198Klm2IdzIdz过电压保护动作时限与本线路相邻元件相关保护动作时限相配合。本例取1S五、发电机的整定计算已知发电机额定容量 P 3.75MW,额定电流Ie 206A,额定电压 Ue 10.5KV ,功率因数 cos 0.8 , CT 变 比 nl 3005 60 , PT 变 比 ny 1%1 100, Xd,发电机暂态电抗16.22%, Xd发电机同步电抗175%（一）、发电机差动保护整定计算1、突变量启动电流该定值为一定时间内电流变化与时间的比值，一般取0.70.9 ,建议取0.82、比率制动的差动保

26、护定值计算（最小动作电流）保护采用比率制动特性，保护动作电流只需按躲过最大负荷条件下差回路的 不平衡电流，运行中的设备可由实测决定，但不能小于继电器的固有动作电流，规程规定具有比率制动的发电机差动保护Izd叱叫一般取0.2:niIzd(0.1 0.3)I eni皆0.69A对应值°.7A3、比率制动拐点的整定因为在负荷电流下，CT误差很小，不平衡电流也很小，因此即使无制动电流也不会误动，则拐点应取1.0 Wni考虑一定的可靠性取0.8 k。niIdz0.8 Ieni卡2.75A对应值2.75A4、比率制动系数比率系数选择得当是防止外部短路误动作的保证，根据定义Kzd在，（根I zd据

27、经验一般取0.5）。本例取0.55、CT断线负荷电流该整定的意义是当保护电流大于正常运行时的最大负荷电流（一般取 1.2） 时认为是短路电流，此时保护装置不再判断 CT断线，而根据差动保护电流定值 直接动作于跳闸。I dz.j1.2Ieni1.2 206604.12A对应值4.12A（二）、发电机后备保护整定计算1、复合电压闭锁过电流保护1)、保护动作电流Idz Ie 1.2 206 4.58A 对应值4.85AKh nl0.9 60式中Ie.f 发电机额定电流；Kk 可靠系数，采用1.2;Kh 返回系数，采用0.9。2)、负序电压按躲过正常运行时的不平衡电压整定Udz.20.06U e 0.

28、06 10.5 6.3V 对应值 7V其中Ue 发电机额定线电压。3)、低电压元件对于汽轮发电机，按躲过电动机自起动或发电机失磁而出现非同步运行方式 时的最低电压定值。通常可取Udz (0.5 0.6)U e (0.5 0.6) 100 (50 复合电压过电流保护动作延时建议取0.5s。2、失磁保护1、阻抗元件整定：本公司保护为异步边界阻抗判据，采用下式：1 21Xa j Xd' (Ue/Se) (nl/ny) j 0.16222 y 22_Xb jKk Xd (Ue/Se) (nl/ny)j1.2 1.75式中Se 发电机额定容量 3.75MVAUe 发电机额定电压10.5KV;nl

29、发电机CT变比60;ny 发电机PT变比100;Kk 可靠系数，取1.2 ;Xd'发电机暂态电抗16.22%;60)V10.523.7510.523.75对应值60V2S601.431006037.04100900900Xd 发电机同步电抗175%延时一般取0.51s用以躲开系统振荡误动推荐延长 1S2、闭锁元件动作值a、低电压元件整定：Udz （0.7 0.8） Ue ny10500 0.8 -10084V建议取0.8 ;b、负序电压元件整定值：Udz.2Ue (0.050.06) 0.06 ny续 6.3V100建议取0.06 。3、过负荷保护对称过负荷按发电机长期允许的负荷电流条

30、件下能可靠返回的条件来整止:Idz 4 106 4.01A 对应值 4.24AKh nl0.9 60式中Ie 发电机额定电流;k可靠系数，采用1.05;h返回系数，采用0.90。动作时限：应与发电机过电流保护动作时限大（12） Ato4、负序过流保护（两段式保护）1）、过负荷部分动作于信号，按躲过发电机长期允许的负序电流值和躲过最大负荷下负序电流滤过器的不平衡电流整定:I dz.20.2Ie 0.2 206nl600.69A 对应值0.7A按延时570s发信号；本例取1S2）、过电流部分按转子发热条件，采用定时限特性的负序电流保护，其负序电流保护的动作 值为:Idz2 巴"36mAnl60延时取1s。负序电流动作值与延时时间应与发电机短时间允许的负序电流特性配合。5、零序电流保护按规程规定，50MWM下发电机组允许的接地电流值为 4A根据零序CT给的参数，将4A换算成二次值，乘以1.1倍可靠系数即可。6、过电压保护保护动作电压整定值：Udz 1.3 Ue 130V 对应值130V保护动作延时一般取0.5s o7、低电压保护保护动作电压整