继电保护整定计算-邢敏20130416

继电保护整定计算--邢敏20130416第一页，共82页。继电保护整定计算继电保护整定计算的目的、基本任务继电保护整定计算的准备工作和步骤短路电流的计算输电线路电流、电压保护装置整定计算输电线路纵联差动保护整定计算变压器保护整定计算电容器保护整定计算

晋煤供电第二页，共82页。1.继电保护整定计算的目的、基本任务1.1继电保护整定计算的目的继电保护装置与安全自动装置属于二次系统，是电力系统中的一个重要组成部分。它对电力系统安全稳定地运行起着极为重要的作用。电力生产的运行部门，其整定计算的目的是对电力系统中已经配置安装好的各种继电保护，按照具体电力系统的参数和运行要求，通过计算分析给出所需的各项整定值，使全系统中各种继电保护有机协调地部署，正确地发挥作用。

晋煤供电第三页，共82页。1.继电保护整定计算的目的、基本任务1.1继电保护整定计算的目的电力工程的设计部门，其整定计算的目的是按照所设计的电力系统进行计算分析，选择和论证继电保护的配置及选型的正确性，并最后确定其技术规范等等，正确圆满地完成设计任务。继电保护是建立在电力系统基础之上的，它的构成和作用必须符合电力系统的内在规律；同时继电保护自身在电力系统中也构成一个有严密配合关系的整体，从而形成了继电保护的系统性。因此，继电保护的整定计算是一种系统工程。

晋煤供电第四页，共82页。1.继电保护整定计算的目的、基本任务1.2继电保护整定计算的基本任务继电保护整定计算的基本任务，对各种继电保护给出整定值，而对电力系统中的全部继电保护来说，则需编制出一个整定方案。

晋煤供电第五页，共82页。1.继电保护整定计算的目的、基本任务1.2继电保护整定计算的具体任务绘制电力系统接线图；绘制电力系统阻抗图；建立电力系统设备参数表；建立电流、电压互感器参数表；确定继电保护整定需要满足的电力系统规模及运行方式变化限度；电力系统各点短路计算结果列表；建立各种继电保护整定计算表。

晋煤供电第六页，共82页。2.继电保护整定计算的准备工作和步骤2.1准备工作(1)了解掌握电力系统情况并建立技术档案电力系统图及接线方式建立电气设备的技术档案重要负荷的特性及要求，如不对称负荷、冲击负荷、不平衡负荷。建立继电保护用的电流、电压互感器技术档案(2)了解掌握继电保护情况和图纸资料原理展开图、有关的二次回路、继电保护的技术说明书等

晋煤供电第七页，共82页。2.继电保护整定计算的准备工作和步骤2.1准备工作(3)绘制阻抗图(4)研究电力系统运行方式可能出现的最大、最小运行方式电力系统潮流情况，特别是线路的最大负荷电流。(5)学习有关的规章制度(6)制定整定方案中特殊的整定原则和数据

晋煤供电第八页，共82页。2.继电保护整定计算的准备工作和步骤2.2步骤(1)按继电保护功能分类拟定短路计算的运行方式，选择短路类型。(2)进行短路故障计算(3)按同一功能的保护进行整定计算。选取出整定值并作定值图。(4)对整定结果分析比较，重复修改，以选出最佳方案。最后应归纳出存在的问题，并提出运行要求（包括运行方式的要求及继电保护运行改变的要求）(5)给出定稿的定值单或定值图。

晋煤供电第九页，共82页。3.短路电流的计算3.1标幺值计算采用标幺值计算，通常先将给定的变压器、线路等元件的原始参数，按一定基准条件（即基准容量和基准电压）进行换算，换算为同一基准条件下的标幺值，然后才能计算。标幺值计算中，基准条件一般选基准容量Sj=100MVA，基准电压Uj=Up（Up为电网线电压平均值）。

晋煤供电第十页，共82页。3.短路电流的计算3.1标幺值计算

晋煤供电Uj（kV）0.230.40.5253.15Ij（kA）25114411018.3Zj（Ω）0.0005290.00160.00280.0995Uj（kV）6.310.537115Ij（kA）9.165.51.560.502Zj（Ω）0.3971.10313.69132.3第十一页，共82页。3.短路电流的计算3.2系统阻抗的换算（1）发电机等旋转电机xd”的换算，即X*j=xd”×Sj/Se

X*j基准条件下的电抗标幺值；xd”额定容量条件下的次暂态电抗电抗标幺值Sj、Se

基准容量、额定容量（MVA）

晋煤供电第十二页，共82页。3.短路电流的计算3.2系统阻抗的换算（2）变压器短路电压Uk%的换算，即X*j=（Uk%/100）×（Sj/Se

）Uk%

短路电压；注意：Uk=6.88%Uk%=6.88

晋煤供电第十三页，共82页。3.短路电流的计算3.2系统阻抗的换算（3）三绕组变压器短路电压Uk%的换算，即Uk12%，Uk13%，Uk23%。

晋煤供电第十四页，共82页。3.短路电流的计算3.2系统阻抗的换算Uk1%=1/2（Uk12%+Uk13%-Uk23%）X1=（Uk1%/100）×（Sj/Se

）Uk2%=1/2（Uk12%+Uk23%-Uk13%）X2=（Uk2%/100）×（Sj/Se

）Uk3%=1/2（Uk13%+Uk23%-Uk12%）X3=（Uk1%/100）×（Sj/Se

）

晋煤供电第十五页，共82页。3.短路电流的计算3.2系统阻抗的换算（4）线路阻抗的换算。线路阻抗一般用有名值表示，Z=R+jX。当R<1/3X时，计算中可取Z=jX。Z*j=ZΩ×

Sj/Up2X*j=XΩ×Sj/Up2Z*j、X*j

基准条件下的阻抗、电抗标幺值ZΩ、XΩ

线路阻抗、电抗有名值（Ω）

晋煤供电第十六页，共82页。3.短路电流的计算3.2系统阻抗的换算线路阻抗估算值：每公里架空线路0.4每公里三芯电力电缆0.08

晋煤供电第十七页，共82页。3.短路电流的计算

晋煤供电第十八页，共82页。3.短路电流的计算

晋煤供电第十九页，共82页。3.短路电流的计算3.2系统阻抗的换算

晋煤供电线路截面9512015018524050每公里架空线路1.18121.10781.0090.9420.88381.8379电缆截面35507095120150每公里三芯电缆1.3751.00150.72800.53320.43440.3516电缆截面185240每公里三芯电缆0.30850.3054第二十页，共82页。3.短路电流的计算3.2系统阻抗的换算（5）电抗器百分电抗的换算，即X*j=（X*e%

/100）×（IjUe/IeUp）X*e%电抗器额定电流、额定电压下的阻抗标幺值百分数；Ie、Ue

电抗器额定电流（A）、额定电压（kV）Ij基准电流

晋煤供电第二十一页，共82页。3.短路电流的计算3.2系统阻抗的换算各元件参数换算后，即可根据给定的一次电气接线图绘制计算用的标幺值阻抗图。

晋煤供电第二十二页，共82页。3.短路电流的计算3.3短路电流计算Id3=Ij/(Zxt+ZxL)Id.max3=Ij/(Zxt.max+ZxL)Id3线路末端三相短路电流Ij基准电流Zxt系统阻抗ZxL线路阻抗Id.max3系统最大运行方式下，线路末端最大三相短路电流Zxt.max系统最大运行方式下，系统正序短路阻抗

晋煤供电第二十三页，共82页。3.短路电流的计算3.3短路电流计算Id2=(√3/2×Ij)/(Zxt+ZxL)Id.min2=(√3/2×Ij)/(Zxt.min+ZxL)Id3

线路末端两相短路电流Ij

基准电流Zxt

系统阻抗ZxL

线路阻抗Id.max3

系统最小运行方式下，线路末端最小两相短路电流Zxt.max

系统最小运行方式下，系统正序短路阻抗

晋煤供电第二十四页，共82页。3.短路电流的计算3.3短路电流计算

晋煤供电第二十五页，共82页。4.输电线路电流电压保护装置整定计算4.1概念在电力系统中，当发生短路时，其特征之一就是线路中的电流剧增。过电流保护就是利用这个特性在电流增长到超过事先按最大负荷电流而整定的数值时引起动作的一种保护。过电流保护按时限特性分为定时限过电流保护和反时限过电流保护。过电流保护按其保护范围和整定原则的不同又可分为三段式的过电流保护，其中第Ⅰ、Ⅱ段为主保护，第Ⅲ段位后备保护段。过流Ⅰ段一般不带时限，称瞬时电流速断保护，其动作时间是保护装置固有动作时间；过流Ⅱ段带较小的延时，一般称延时电流速断保护；过流Ⅲ段称定时限过电流保护，带较长时限。

晋煤供电第二十六页，共82页。4.输电线路电流电压保护装置整定计算4.2瞬时电流速断保护（1）整定原则：瞬时电流速断保护的起动电流是按躲过被保护线路末端的最大短路电流来整定的；而且瞬时电流速断保护是通过动作电流的正确选择达到上下级保护动作的选择性，而不是依靠动作时间阶差来达到动作选择性，因此瞬时电流速断保护不采用时间继电器，其动作时间为零秒，是快速保护。由于电流速断保护具有可靠的选择性和快速性，因此多用作线路（或其它设备）的主要保护。

晋煤供电第二十七页，共82页。4.输电线路电流电压保护装置整定计算4.2瞬时电流速断保护（2）保护范围：电流速断保护的保护范围应为被保护线路的线路全长的50%以上。一般来讲，电流速断保护为了防止越级动作，其动作电流要选得大于被保护设备（线路）末端的最大短路电流，因此当被保护线路靠近末端发生短路故障时，瞬时速断保护就可能不动作。在被保护线路靠近末端，瞬时速断保护不能起到保护作用的区段，称为瞬时速断保护的死区。为了使在这段死区内发生故障时，断路器也能跳闸，必须依靠过电流保护来动作。因此，过电流保护必须和速断保护同时配合使用。

晋煤供电第二十八页，共82页。4.输电线路电流电压保护装置整定计算4.2瞬时电流速断保护（3）整定计算：按躲本线路末端母线故障整定Idz=Kjx·Kk·Id.max3Idz动作电流整定值（继电保护装置定值），A；Kjx接线系数，星形接法时为1，角形和差接时为√3；Kk可靠系数，电磁型继电器取1.2—1.3；感应型继电器取1.5—1.6；Id.max3被保护区段末端三相最大短路电流。

晋煤供电第二十九页，共82页。4.输电线路电流电压保护装置整定计算4.3延时电流速断保护（1）瞬时电流速断保护不能保护线路全长，线路末端的死区必须依靠过电流保护来起到保护作用。但是，有的线路过电流保护整定时间较长，当线路末端发生三相短路时，如果依靠过电流保护动作来切除故障，嫌太慢，还有可能造成设备损坏，这时可以装设带时限的电流速断保护作为线路末端的主保护。

晋煤供电第三十页，共82页。4.输电线路电流电压保护装置整定计算4.3延时电流速断保护（2）保护范围：延时电流速断保护的保护范围要包括被保护线路的全长，并延伸至下一相邻线路的部分，与相邻下一级线路的过流Ⅰ段（配合有困难时与过流Ⅱ段）相配合。

晋煤供电第三十一页，共82页。4.输电线路电流电压保护装置整定计算4.2瞬时电流速断保护（3）与相邻线路瞬时电流速断保护配合整定：Idz=Kk·Idz1Kk可靠系数，Kk=1.1~1.2；Idz1

相邻线瞬时电流速断定值。

晋煤供电第三十二页，共82页。4.输电线路电流电压保护装置整定计算4.2瞬时电流速断保护（3）与相邻线路瞬时电流速断保护配合整定：保护动作时间为：t=t1+△tt1相邻线瞬时电流速断保护整定时间，对无时限电流速断=0s；△t时间级差，一般为0.15s；公司内部为0.12s。

晋煤供电第三十三页，共82页。4.输电线路电流电压保护装置整定计算4.2瞬时电流速断保护（4）按保证本线路末端故障灵敏度整定：Idz=Id.min2/KlmId.min2

本线路末端最小两相短路电流；Klm灵敏度，应≥1.5；

晋煤供电第三十四页，共82页。4.输电线路电流电压保护装置整定计算4.3定时限过电流保护（1）整定原则：过电流保护的动作电流是按照避开被保护设备（包括线路）的最大工作电流来整定的。考虑到可能由于某种原因会出现瞬间电流波动，为避免频繁跳闸，过电流保护一般都具有动作时限。为了使上、下级各电气设备继电保护动作具有选择性，过电流保护在动作时间整定上采取阶梯原则，即位于电源侧的上一级保护的动作时间要比下一级保护时间长。因此过电流保护动作的快速性受到一定限制。

晋煤供电第三十五页，共82页。4.输电线路电流电压保护装置整定计算4.3定时限过电流保护（2）保护范围：过电流保护的保护范围是下级负荷不超过整定值，用以限制下级负荷量，或保护线路电缆、下级设备不因长期过载运行而损坏。

晋煤供电第三十六页，共82页。4.输电线路电流电压保护装置整定计算4.3定时限过电流保护（3）整定计算：按躲开本线路最大负荷电流整定Idz=(Kjx·Kk·Kzq/Kf)·Ifh.maxKjx

接线系数，星形接法时为1，角形和差接时为√3；Kzq自启动系数，考虑外部故障引起母线电压下降，当外部故障消除后母线电压恢复，电动机自启动引起电流增大；自启动系数的数值应大于1；具体数值要由负荷情况决定，一般取1.5~2.5；

晋煤供电第三十七页，共82页。4.输电线路电流电压保护装置整定计算4.3定时限过电流保护（3）整定计算：Idz=(Kjx·Kk·Kzq/Kf)·Ifh.maxKf电流继电器返回系数，一般取0.85；Kk可靠系数，一般采用1.15—1.25；Ifh.max最大负荷电流，A。当线路末端带一变压器时，其电流值可取为变压器高压侧额定电流值；当线路规格或下级设备载流量较小时，其电流值可取为最小载流元件满足长期运行的电流值；

晋煤供电第三十八页，共82页。4.输电线路电流电压保护装置整定计算4.3定时限过电流保护（3）整定计算：过电流保护动作时间的整定采取阶梯原则，即位于电源侧的上一级保护的动作时间要比下级保护时间长。这个时间上的差别，称为时限阶段差，简称时限阶差，一般用来表示。通常时限阶差取0.5—0.7s。

晋煤供电第三十九页，共82页。4.输电线路电流电压保护装置整定计算4.4过电流保护灵敏度校验（1）瞬时电流速断保护的灵敏度：电流速断的灵敏度是用保护区厂区占被保护线路的百分数来表示。一般规定，在最大运行方式时，能达到线路全长约50%即认为具有良好的保护效果；在最小运行方式下能保护线路全长的15—20%即可装设。

晋煤供电第四十页，共82页。4.输电线路电流电压保护装置整定计算4.4过电流保护灵敏度校验（2）延时电流速断保护的灵敏度：为使延时电流速断保护在最小运行方式下发生两相短路时，仍能可靠地保护线路全长，故必须以本线路末端作为灵敏度检验点，其灵敏度由下式求得：

Klm=Id.min2/Idz≥

1.5

晋煤供电第四十一页，共82页。4.输电线路电流电压保护装置整定计算过电流保护的动作电流是按躲过最大负荷电流来整定的，但在有些情况下保护装置性能很差，保护区域可能为零或很小，不能满足灵敏度的要求，影响与相邻线路的配合。这时，为了提高过电流保护动作的灵敏度和改善躲过负荷电流的条件，采用低电压闭锁的过电流保护。线路故障时，除产生很大的短路电流外，还会引起线路电压的降低。而低电压闭锁过电流保护就相当于在过电流保护的电流继电器回路中串联了一个低电压继电器，两者之间是与的关系，只有当故障的电压、电流同时满足低电压定值和过电流定值时，保护才会动作。

晋煤供电第四十二页，共82页。4.输电线路电流电压保护装置整定计算4.5瞬时电流闭锁电压速断保护整定计算按躲过本线路末端母线故障整定。电流元件按保证线路末端故障有足够的灵敏度整定：Idz=Id.min2/Klm电压元件按躲开本线路末端母线故障整定：Udz=Ucy.min/Kk=Zxl/Kk（Zxt.min+Zxl）

晋煤供电第四十三页，共82页。4.输电线路电流电压保护装置整定计算4.6瞬时电流闭锁电压速断保护整定计算Idz=Id.min2/KlmUdz=Ucy.min/Kk=Zxl/Kk（Zxt.min+Zxl）Klm灵敏系数，取Klm=1.5。Kk可靠系数，取Kk=1.3。Ucy.min线路末端故障保护安装处母线最小残压标幺值。Zxt.min系统最小运行方式下，保护背后电源至保护安装处母线短路阻抗。Zxl线路阻抗。

晋煤供电第四十四页，共82页。4.输电线路电流电压保护装置整定计算4.6延时电流闭锁电压速断保护整定计算（1）按与相邻线瞬时电流速断保护配合整定。Idz=Kk·Idz1电压元件按躲开线路末端变压器中低压侧故障整定。Udz=√3Idz（Zxl+Zb）/KkIdz、Udz保护电流、电压整定值Zxl、Zb线路、变压器阻抗（变压器为线路末端变压器）Kk可靠系数，取1.3~1.4。

晋煤供电第四十五页，共82页。4.输电线路电流电压保护装置整定计算4.6延时电流闭锁电压速断保护整定计算（2）按保证线路末端故障灵敏度整定。Idz=Id.min2/KlmiUdz=Klmu·Ucy.max=Klmu·Zxl/（Zxt.max+Zxl）Klmi、Klmu电流电压元件最小灵敏度，取1.3~1.5Ucy.max本线路末端故障时，保护安装处母线的最大残压。Zxt.max系统最大运行方式下至保护安装处母线短路阻抗。Zxl线路阻抗。

晋煤供电第四十六页，共82页。4.输电线路电流电压保护装置整定计算4.7低压闭锁的定时限过电流保护整定电流元件整定不考虑电动机自启动问题，可仅躲开本线路正常情况下的最大负荷电流。Idz=(Kjx·Kk/Kf)·Ifh.max电压元件整定按躲开母线最低运行电压整定：Udz=Ufh.min/（Kk·Kf）Ufh.min系统最低运行电压，取（0.9~0.95）额定电压。Kk可靠系数，取1.15~1.25。Kf系返回系数，电磁型继电器取1.25。

晋煤供电第四十七页，共82页。4.输电线路电流电压保护装置整定计算4.8复合电压闭锁的定时限过电流保护整定计算Idz=(Kjx·Kk·Kzq/Kf)·Ifh.maxUdz=Ufh.min/（Kk·Kf）负序电压元件按躲开正常运行中最大不平衡电压整定。U2dz=Kk·U2bp.max/KfKk可靠系数，取1.5~2；Kf返回系数，取0.85；U2bp.max电压互感器二次负序最大不平衡电压。当系统U2bp.max较小时，一般按负序电压继电器最低整定值整定。取5~6V。

晋煤供电第四十八页，共82页。5.输电线路纵联差动保护整定计算5.1概念纵联差动保护是利用导引线传送信息，比较线路两侧流过电流的幅值和相位的保护。纵联差动保护的保护范围为被保护线路全长。可以快速保护线路全长，且不反应外部故障，不受系统振荡影响，在时间上又不需要与相邻线路配合，是目前较完善的一种保护。

晋煤供电第四十九页，共82页。5.输电线路纵联差动保护整定计算5.2纵联差动保护起动电流的选择和灵敏度校验（1）按躲过区外故障时的最大不平衡电流整定Idz≥Kk·Kfzq·Ktx·fi·Id.max3Kfzq非周期分量系数。当采用速饱和变流器时，取1；当采用串联电阻时，取1.5~2。Ktx同型系数。在两侧电流互感器同型号时，取0.5，其他情况取1。Fi电流互感器最大误差系数，取0.1。Id.max3流过电流互感器的最大短路电流。Kk可靠系数，取1.3~1.5。

晋煤供电第五十页，共82页。5.输电线路纵联差动保护整定计算5.2纵联差动保护起动电流的选择和灵敏度校验（2）按躲过电流互感器二次回路断线整定Idz≥Kk·Ifh.maxIfh.max

该线路在正常运行情况下的最大负荷电流。Kk可靠系数，取1.5~1.8。根据第（1）（2）计算结果，选择其中较大的一个数值作为保护装置的整定值。

晋煤供电第五十一页，共82页。5.输电线路纵联差动保护整定计算5.2纵联差动保护起动电流的选择和灵敏度校验（3）灵敏度校验Klm=Id.min2

/Idz≥2Id.min2

单侧电源供电时保护范围末端短路的最小电流。

晋煤供电第五十二页，共82页。6.变压器保护整定计算6.1瓦斯保护（1）概念当变压器内部故障时，故障点的局部高温将使变压器油温升高，体积膨胀，甚至出现沸腾，油内空气被排出而形成上升气泡。若故障点产生电弧，则变压器油和绝缘材料将分解出大量的气体，这些气体自油箱流向油枕上部。故障越严重，产色的气体越多，流向油枕的气流速度越快，甚至气流中还夹杂着变压器油。利用上述气体来实现的保护，称为瓦斯保护。

晋煤供电第五十三页，共82页。6.变压器保护整定计算6.1瓦斯保护如果变压器内部发生严重漏油或匝数很少的匝间短路，铁心局部烧损，线圈断线、绝缘劣化和油面下降等故障时，往往差动保护及其他保护均不能动作，而瓦斯保护却能够动作。因此瓦斯保护是变压器内部故障最有效的一种主保护。（2）保护配置0.8MVA及以上的油浸式变压器和0.4MVA及以上的车间内油浸式变压器，均应装设瓦斯保护。

晋煤供电第五十四页，共82页。6.变压器保护整定计算6.1瓦斯保护（3）动作原理瓦斯保护主要有瓦斯继电器来实现。它是一种气体继电器，安装在变压器油箱与油枕之间的连接导油管中。这样油箱内的气体必须通过瓦斯继电器才能流向油枕。为了使气体能够顺利进入瓦斯继电器和油枕，变压器安装时应使顶盖沿瓦斯继电器方向与水平面保持1%--1.5%的升高坡度，且要求导油管具有不小于2%的升高坡度。

晋煤供电第五十五页，共82页。6.变压器保护整定计算6.1瓦斯保护（3）动作原理—轻瓦斯当变压器内部发生轻微故障时，产生少量气体，汇集在气体继电器上部，迫使气体继电器内油面下降，使开口杯露出油面。物体在气体中所受浮力比在油中受到的浮力小，因而开口杯失去平衡，绕轴落下，永久磁铁随之落下，接通干簧触点，发出“轻瓦斯动作”信号。当变压器严重渗油时，同样会发出“轻瓦斯动作”信号。

晋煤供电第五十六页，共82页。6.变压器保护整定计算6.1瓦斯保护（3）动作原理—重瓦斯当变压器内部发生严重故障时，油箱内产生大量的气体，形成强烈油流，油流通过从油箱通过瓦斯继电器冲向油枕，该油流速度将超过重瓦斯（下挡板）整定的油流速度，油流对挡板的冲击力将克服弹簧的作用力，挡板被冲动，永久磁铁靠近干簧触点，使干簧触点闭合，重瓦斯动作，发出跳闸脉冲，断开变压器各电源侧的断路器。

晋煤供电第五十七页，共82页。6.变压器保护整定计算6.1瓦斯保护（4）整定瓦斯保护作用于信号的轻瓦斯部分，通常按产生气体的容积整定。对于容量在10MVA以上的变压器，整定容积为250—300ml。瓦斯保护作用于跳闸的重瓦斯部分，通常按通过气体继电器的油流速度来整定。流速的整定与变压器的容量、接气体继电器的导管直径、变压器冷却方式、气体及带你器的型式有关。

晋煤供电第五十八页，共82页。6.变压器保护整定计算6.1瓦斯保护

晋煤供电变压器容量kVA气体继电器型式连接导管内径mm冷却方式动作流速整定值m/s1000及以下QJ--50Φ50自冷或风冷0.7—0.81000—7500QJ--50Φ50自冷或风冷0.8—1.07500—10000QJ--80Φ80自冷或风冷0.7—0.810000以上QJ--80Φ80自冷或风冷0.8—1.0200000以下QJ--80Φ80强迫油循环1.0—1.2200000及以上QJ--80Φ80强迫油循环1.2—1.3500kV变压器QJ--80Φ80强迫油循环1.3—1.4有载调压开关QJ--25Φ251.0第五十九页，共82页。6.变压器保护整定计算6.2差动保护（1）保护配置并列运行的容量在6300kVA及以上的变压器；单独运行容量在10000kVA及以上，重要工业企业单位容量在6300kVA及以上变压器；上述容量以下的变压器，当其后备保护的动作时限大于0.5s时，一般应装设电流速断保护。但是对于2MVA及以上的变压器，当电流速断保护的灵敏度不满足要求时，也应装设差动保护。

晋煤供电第六十页，共82页。6.变压器保护整定计算6.2差动保护（2）动作原理变压器差动保护主要是用来反映变压器绕组、引出线及套管上的各种短路故障，是变压器的主保护。变压器差动保护是按照循环电流原理构成的。当变压器外部故障时，流入继电器的电流是变压器已、二次侧的两个电流之差。如果适当选择一、二次侧的变流器，使变压器流过穿越性电流时，在一、二次侧变流器的副边出现接近相等的电流，则流入继电器的电流I2‘-I2“

接近为零，继电器不动作。

晋煤供电第六十一页，共82页。6.变压器保护整定计算6.2差动保护（2）动作原理(a)图为双绕组变压器正常或外部故障时电流分布，(b)图为三绕组变压器内部故障时的电流分布图。

晋煤供电第六十二页，共82页。6.变压器保护整定计算6.2差动保护（2）动作原理当变压器内部发生内部故障时，可能有两种情况，一种情况是变压器只有一侧加有电源，流入继电器的电流仅为I2“

，如果故障电流足够大，则电流I2“足以使差动继电器动作。另一种情况，如果变压器两侧都有电源，则就有两个电流流入变压器，如电流I2‘、I2“

。这两个电流方向相反，但是通过变流器后，I2‘和I2“则是同方向流入差动继电器，即流入继电器的是两个电流相加，足够使差动继电器动作。

晋煤供电第六十三页，共82页。6.变压器保护整定计算6.2差动保护（3）比率制动差动保护变压器外部故障时，较大的外部短路电流使电流互感器饱和从而引起较大的不平衡电流，可能使差动保护误动作。比率制动差动保护是一种动作电流随外部短路电流按比率增大的保护，它既能保证变压器外部故障时保护不误动，又能使保护在内部故障时有较高的灵敏度。

晋煤供电第六十四页，共82页。6.变压器保护整定计算6.2差动保护（3）比率制动差动保护Id

动作电流Ir

制动电流Icdqd

差动电流起动值，0.3IeKb1

比率差动制动系数，0.5Ie

变压器额定电流

晋煤供电第六十五页，共82页。6.变压器保护整定计算6.2差动保护（4）二次谐波制动差动保护在电力变压器的励磁涌流中，均含有较大成分的二次谐波分量（30%--50%），但在变压器内部故障或外部故障的短路电流中，二次谐波分量所占比例很小。因此利用上述特点构成二次谐波制动的差动保护，使之有效地躲过励磁涌流的影响。这种保护在购车时以差动电流为动作电流，以二次谐波为制动电流。

晋煤供电第六十六页，共82页。6.变压器保护整定计算6.2差动保护（4）二次谐波制动差动保护当出现励磁涌流时应有：Id2＞Id1×KbId1、Id2基波和二次谐波的电流幅值Kb二次谐波制动比（可整定）。根据经验，二次谐波制动比可整定为15%--20%。

晋煤供电第六十七页，共82页。6.变压器保护整定计算6.3差速断保护（1）概念差动电流速断保护是差动保护中的一个辅助保护，当变压器内部发生严重故障时，差动电流很大，最大可能大于出现的励磁涌流，使电流互感器饱和引起擦活动保护延迟动作。此时应由差动速断保护直接发出出口的跳闸脉冲，快速的跳开变压器两侧断路器。

晋煤供电第六十八页，共82页。6.变压器保护整定计算6.3差速断保护（1）整定：差动电流速断的整定值应按躲过变压器初始励磁涌流或外部短路最大平衡电流整定。Idz=Kk·Id.max3Idz差动速断保护动作电流；Kk可靠系数，可取1.2~1.3；Id.max3被保护变压器副边出口三相最大短路电流。

晋煤供电第六十九页，共82页。6.变压器保护整定计算6.3差速断保护（1）整定：Idz=K·INK

倍数，视变压器容量和系统阻抗大小而定；推荐值如下：6300kVA及以下7~126300~31500kVA4.5~7.04~12MVA3.0~6.012MVA及以上2.0~5.0

晋煤供电第七十页，共82页。6.变压器保护整定计算6.4后备保护：复合电压启动的过电流保护（1）电流元件的整定计算：按躲过变压器的额定电流整定。Idz=（Kk/Kb）·INKk可靠系数，取1.1~1.2；Kb返回系数，取1.05~1.25；IN变压器额定电流；

晋煤供电第七十一页，共82页。6.变压器保护整定计算6.4后备保护：复合电压启动的过电流保护（2）接在相间电压上的低电压元件动作电压整定计算。当低电压取自变压器低压侧电压互感器时：Udz=（0.5~0.6）UN当低电压取自变压器高压侧电压互感器时：Udz=0.7UN

晋煤供电第七十二页，共82页。6.变压器保护整定计算6.4后备保护：复合电压启动的过电流保护（3）负序电压元件的动作电压整定计算：负序电压元件应按躲过正常运行时出现的不平衡电压整定，不平衡电压可通过实际测量去顶，当无实测值时，根据现行规程的规定取：U负.dz=（0.06~0.08）UN

晋煤供电第七十三页，共82页。7.电容器保护整定计算7.1保护配置：电力电容