继电保护定值计算公式方法

1、继电保护定值计算摘要：继电保护及自动装置是电力系统的重要组成部分，对保证电力系统的安全经济运行，防止事故发生和扩大起到关键性的作用。关键词：继电保护；整定计算；定值管理随着电力工业迅速发展，继电保护及自动装置也加快了更新换代的步伐，大量的电磁式继电保护装置被微机保护所取代。针对多种形式、不同厂家各异的继电保护及自动装置能否正确动作，直接关系到电力系统的安全稳定运行。有数据表明：电力系统因继电保护引起的电力事故占较大比重，由于定值计算与管理失误造成继电保护“三误”事故也时有发生。因此，探索新模式下的继电保护定值计算与管理工作显得十分重要。1定值计算的前期工作1.1定值计算需要大量前期资料定值计算

2、应具备准确无误的计算资料，这是进行定值计算的前提。它包括：一、二次图纸；所带变压器、电容器、消弧线圈、电抗器等铭牌数据和厂家说明书；电压互感器、电流互感器变比和试验报告；实测线路参数或理论计算参数；保护装置技术说明书、现场保护装置打印清单等等。1.2在实际计算中遇到的问题图纸或资料与现场实际不符；比如TA变比与实际不符、线路长度与实际不符、变压器短路阻抗与实际不符、应该实测的参数没有实测值、图纸错误等等。定值计算所需资料不全：未提供电容器内部接线形式；没有现场保护装置打印清单等。提供资料标注不清：架空线没有分段标注长度和型号；电缆线路在方案中没有写清所带用户或标注双电缆。1.3TA变比与实际不

3、符使定值计算错误例：某变电站10kV出线，带两台容量SN为1000kVA变压器，短路阻抗UK为6，资料提供TA变比N为600/5，实际变比N为1000/1。保护定值计算：TA变比N取600/5，过流保护按躲过最大负荷电流整定：I1.5×2SN×31/2UeN=1.37A则一般定值最小可选：600/5，2A。而实际情况：TA变比N取1000/1，代入I0.16A可选择：1000/11A。速断按躲过变压器低压侧短路整定：短路阻抗标么值：（取基准容量SB=100MVA，基准电压UB=10.5kV，基准电流IB=5500A）当UB=UN时X*=UK×SB/(100

4、5;SN)=6I1.3×5500/(X*×N)=9.93A（N取600/5）一般最小可取：600/5，10A。而实际情况：N=1000/1，1.3×5500/(X*×N)=1.19A可选取：1000/1，2A。结论：可见实际为1000/1的TA，按照600/5计算，所选定值将相差悬殊。1.4解决措施由设备运行维护单位建立由专人负责的设备运行管理数据库，数据库要做的时时更新、准确无误、资源共享。作为提供资料单位，应对定值所需资料的正确性引起足够的重视，这是进行定值计算的基础工作，错误或不准确的资料会直接导致继电保护装置不能正确动作，造成严重后果。复杂的定值

5、计算单位，应针对不同的工程内容、不同的定值计算工作，提供计算所需资料清单列表，以便工程组织单位尽快提供全部资料。2定值计算工作定值计算是决定保护装置正确动作的关键环节。定值计算人员应具备高度的工作责任心，树立全局观念和整体观念。整定计算工作应严格遵守整定计算基本原则：局部服从整体；下级服从上级；局部问题自行消化；尽可能的照顾地区电网和下一级电网的需求；保证重要政治用户供电。满足继电保护和安全自动装置可靠性、选择性、灵敏性、速动性的要求，在不满足时应合理取舍。保护装置为适合现场需要不断更新换代，特别是微机保护装置版本不断升级。整定计算人员不得不花费大量时间和精力，逐字逐句的学习研究新内容，与保护

6、装置厂家技术人员反复沟通，掌握原理和动作逻辑，在采用新的微机保护装置时很容易出错。由于保护装置来自不同的厂家，有时会有同一种保护定义不同、名称各异，容易引起混淆。有些保护厂家说明书写的不够详细，比如缺少逻辑回路图，使整定计算人员很难判断保护是否动作。还有的厂家定值菜单内容过于繁琐，比如设很多控制字和投退压板。二次接线修改的图纸变更工作不及时。整定计算人员对于新装置的内容、含义和二次回路不清楚，没有很好的掌握，以致定值内容出错。保护装置先天不足，比如有些老型号的装置，定值单位步进较大，小数点之后整不出来，影响了定值单的准确性，甚至影响了上下级的配合关系。整定人员没有参加有关继电保护配置、设计审查

7、和设备选型等工作，到了计算定值的时候才发现问题，特别是装置本身存在设计缺陷时很难得到修改，使保护配置先天不足。下级定值没有与上级定值接口，上级改线路定值、下级更换变压器，没有及时通知上下级单位配合，使保护定值失去配合关系。线路切改或更换变压器后没有及时修改系统阻抗，使定值计算出现偏差。定值计算错误举例：例1：某35kV/10kV变电站，变压器后备过流保护1s断开10kV母联断路器，1.5s断开10kV主断路器，计算10kV出线保护定值时，定值计算人员按常规将10kV出线定值整定成速断0.5s，过流1s，造成该10kV出线短路越级断开10kV母联断路器的事故。例2：某变电站变压器接线方式为Yyd

8、11线，由于保护整定人员，没有深入理解某装置变压器接线控制字的意义，错将0002H整成0001H，在35kV线路短路时造成变压器差动保护掉闸。解决措施一般应规范继电保护装置软件版本，规范厂家对同一种保护、同一种功能的压板名称，规范厂家技术说明书及其必要的内容。总之，做好规范化工作对继电保护整定计算和运行维护工作意义重大。整定计算人员应提高业务素质，加强对新装置的学习，积极参与保护装置的配置、选型和改进工作。加强各级各地区整定计算人员之间、与厂家技术人员之间、与现场运行继电保护调试人员的沟通和学习。取长补短，相互把关。新型微机保护装置的动态培训工作成为新装置上马后的重中之重。作为微机保护装置使用

9、单位，整定计算人员最先接触新装置，会出现意想不到的问题。并且在新装置的使用初级阶段，难免会存在一些问题，因此，让定值计算人员和现场调试维护人员，尽快掌握微机保护装置性能，培训工作十分重要。应加大动态培训的力度，尽快提高继电保护人员整体的业务技术水平。3定值单的执行工作一张定值单的产生和执行，要经过组织单位提供资料、确定运行方式、定值计算、定值审核、确定停电时间、保护调试、调度人员核对等诸多环节，其中每一个环节都可能造成定值单在执行中出现问题。凡运行的继电保护必须有正式的定值单为凭证，保护投入前必须由当值调度员与现场人员进行核对，确认无误后，调度部门填写执行日期并盖章，在一周内返还定值计算部门存

10、档。实际遇到的问题中，执行后的定值单不能及时的返还到定值计算部门，使保存的定值单与现场定值出现偏差。定值单在流转执行过程中或执行完毕丢失，使定值单出错。解决措施：应建立继电保护定值单的闭环管理措施，建立定值单执行签转制度。参与定值单执行的各部门人员应严肃定值单执行工作，不能认为定值单的执行和保护仅仅是继电保护人员的责任。4定值的管理工作定值单管理工作应细致认真，管理好定值单、定值底稿、资料方案对继电保护定值计算和运行维护工作十分重要，保存的定值及其资料必须与现场实际相符，才能保证定值计算正确和执行无误。实际遇到的问题，如工作中定值计算底稿和资料没有及时归档，再次计算时资料不全，出现计算错误。每

11、年的定值单现场核对工作流于形式，没有制定具体的管理措施。停运的线路和改路名的线路没有通知整定计算人员。一般采用解决的措施是由保护运行维护单位，建立继电保护装置运行管理库，继电保护及二次设备的建档工作应准确及时。保护装置建档是一项基础工作，每套装置均应建立档案，包括厂家、设备规范、软件版本、运行性能、校验日期、缺陷问题、停运和投运日期、更换日期等，管理库时时更新，资源共享。认真做好每年的定值单核对工作，建立定值单核对、存放管理制度。建立电子版的定值单存放库，定期核对检查。定值单的管理是继电保护专业的基础工作，只有从基础工作抓起，才能使继电保护工作有序进行。10kV配电线路保护的整定计算1、10k

12、V配电线路的特点 10kV配电线路结构特点是一致性差，如有的为用户专线，只接带一、二个用户，类似于输电线路；有的呈放射状，几十台甚至上百台变压器T接于同一条线路的各个分支上；有的线路短到几百m，有的线路长到几十km；有的线路由35kV变电所出线，有的线路由110kV变电所出线；有的线路上的配电变压器很小，最大不过100kVA，有的线路上却有几千kVA的变压器；有的线路属于最末级保护，有的线路上设有开关站或有用户变电所等。 2、问题的提出 对于输电线路，由于其比较规范，一般无T接负荷，至多有一、二个集中负荷的T接点。因此，利用规范的保护整定计算方法，各种情况均可一一计算，一般均可满足要求。对于配

13、电线路，由于以上所述的特点，整定计算时需做一些具体的特殊的考虑，以满足保护"四性"的要求。 3、整定计算方案 我国的10kV配电线路的保护，一般采用电流速断、过电流及三相一次重合闸构成。特殊线路结构或特殊负荷线路保护，不能满足要求时，可考虑增加其它保护（如：保护段、电压闭锁等）。下面的讨论，是针对一般保护配置而言的。 （1）电流速断保护： 由于10kV线路一般为保护的最末级，或最末级用户变电所保护的上一级保护。所以，在整定计算中，定值计算偏重灵敏性，对有用户变电所的线路，选择性靠重合闸来保证。在以下两种计算结果中选较大值作为速断整定值。 按躲过线路上配电变压器二次侧最大短路

14、电流整定。实际计算时，可按距保护安装处较近的线路最大变压器低压侧故障整定。 Idzl=Kk×Id2max 式中 Idzl速断一次值 Kk可靠系数，取1.5 Id2max线路上最大配变二次侧最大短路电流 当保护安装处变电所主变过流保护为一般过流保护时（复合电压闭锁过流、低压闭锁过流除外），线路速断定值与主变过流定值相配合。 Ik=Kn×（Igl-Ie） 式中 Idzl速断一次值 Kn主变电压比，对于35/10降压变压器为3.33 Igl变电所中各主变的最小过流值（一次值） Ie为相应主变的额定电流一次值 特殊线路的处理： a线路很短，最小方式时无保护区；或下一级为重要的用户变

15、电所时，可将速断保护改为时限速断保护。动作电流与下级保护速断配合（即取1.1倍的下级保护最大速断值），动作时限较下级速断大一个时间级差（此种情况在城区较常见，在新建变电所或改造变电所时，建议保护配置用全面的微机保护，这样改变保护方式就很容易了）。在无法采用其它保护的情况下，可靠重合闸来保证选择性。 b当保护安装处主变过流保护为复压闭锁过流或低压闭锁过流时，不能与主变过流配合。 c当线路较长且较规则，线路上用户较少，可采用躲过线路末端最大短路电流整定，可靠系数取1.31.5。此种情况一般能同时保证选择性与灵敏性。 d当速断定值较小或与负荷电流相差不大时，应校验速断定值躲过励磁涌流的能力，且必须躲

16、过励磁涌流。 灵敏度校验。按最小运行方式下，线路保护范围不小于线路长度的15%整定。允许速断保护保护线路全长。 Idmim（15%）/Idzl1 式中 Idmim（15%）线路15%处的最小短路电流 Idzl速断整定值 （2）过电流保护： 按下列两种情况整定，取较大值。 按躲过线路最大负荷电流整定。随着调度自动化水平的提高，精确掌握每条线路的最大负荷电流成为可能，也变得方便。此方法应考虑负荷的自启动系数、保护可靠系数及继电器的返回系数。为了计算方便，将此三项合并为综合系数KZ。 即：KZ=KK×Kzp/Kf 式中 KZ综合系数 KK可靠系数，取1.11.2 Izp负荷自启动系数，取1

17、3 Kf返回系数，取0.85 微机保护可根据其提供的技术参数选择。而过流定值按下式选择： Idzl=KZ×Ifhmax 式中 Idzl过流一次值 Kz综合系数，取1.75，负荷电流较小或线路有启动电流较大的负荷（如大电动机）时，取较大系数，反之取较小系数 Ifhmax线路最大负荷电流，具体计算时，可利用自动化设备采集最大负荷电流 按躲过线路上配变的励磁涌流整定。变压器的励磁涌流一般为额定电流的46倍。变压器容量大时，涌流也大。由于重合闸装置的后加速特性（10kV线路一般采用后加速），如果过流值不躲过励磁涌流，将使线路送电时或重合闸重合时无法成功。因此，重合闸线路，需躲过励磁涌流。由于

18、配电线路负荷的分散性，决定了线路总励磁涌流将小于同容量的单台变压器的励磁涌流。因此，在实际整定计算中，励磁涌流系数可适当降低。 式中 Idzl过流一次值 Kcl线路励磁涌流系数，取15，线路变压器总容量较少或配变较大时，取较大值 Sez线路配变总容量 Ue线路额定电压，此处为10kV 特殊情况的处理： a线路较短，配变总容量较少时，因为满足灵敏度要求不成问题，Kz或Klc应选较大的系数。 b当线路较长，过流近后备灵敏度不够时（如15km以上线路），可采用复压闭锁过流或低压闭锁过流保护，此时负序电压取0.06Ue，低电压取0.60.7Ue,动作电流按正常最大负荷电流整定，只考虑可靠系数及返回系数。当保护无法改动时，应在线路中段加装跌落式熔断器，最终解决办法是网络调整，使10kV线路长度满足规程要求。 c当远后备灵敏度不够时（如配变为510kVA，或线路极长），由于每台配变高压侧均有跌落式熔断器，因此可不予考虑。 d当因躲过励磁涌流而使过流定值偏大，而导致保护灵敏度不够时，可考虑将过流定值降低，而将重合闸后加速退出（因10kV线路多为末级保护，过流动作时限一般为0.3s，此段时限也是允许的）。 灵敏度校验： 近后备按最小运行方式下线路末端故障，灵敏度大于等于1.5；远后备灵