第三章 馈线保护及其整定计算
低压馈线整定
低压馈线整定1相电流速断保护(1)按躲过馈线末端故障的短路电流整定I dz = K k ×I d3K k ：可靠系数，取1.2～1.3；I d3：馈线电缆末端短路时最大短路电流；(2)动作时间整定瞬时动作，取0s(3)灵敏度K lm =dz 2I d I ≥2I d2 ：最小方式下馈线电缆始端两相短路电流2短延时过电流保护(1)与母线上出线最大速断保护动作电流配合I dz = K k ×I dzmax ＇K k :可靠系数,取1.2～1.5(2)躲过总自启动电流整定I dz = K k × qd IK k :可靠系数,取1.2～1.5(3)动作时间：与下一级速断保护配合：时间取0.3s 。
与下一级熔断器熔断时间配合：熔断器熔断时间加上一个时间级差0.3s ，必要时用反时限。
(4)灵敏度校验两相短路：K lm =dz 2I d I ≥2 单相接地：K lm =dz 1I d I ≥2其中，I d2：最小方式下馈线电缆始端两相短路电流; I d1：最小方式下馈线电缆始端单相接地短路电流;3单相接地保护(1)躲过正常运行时最大不平衡电流计算3I 0dz = K k ×K bp ×I FMAXK k :可靠系数，取1.2～1.5；Kbp:不平衡系数，取25％(2)与下级速断保护配合3I0dz = Kk×Idzmax＇Kk:可靠系数，取1.2；(3)动作时间，一般取0.3s(4)灵敏度校验K lm =0dz13IdI≥1.5其中，Id1：最小方式下馈线电缆始端单相接地短路电流;注：当馈线短延时过流保护的灵敏度满足要求时，可以不装设单相接地保护。
整定值计算
定值整定计算 1、主变主保护系统阻抗：(由电业局提供)1424.0*=大C X 234.0*=小C X MVA S j 100= KV U j 115= KV U j 5.27'= *大C X -----大电流接地系统阻抗标幺值*小C X ----小电流接地系统阻抗标幺值 j S -------系统容量基准值 j U -------系统电压基准值 'j U -----主变低压侧电压基准值计算主变阻抗和额定电流：主变参数： KVA S e 20000= KV U e 110= %39.10%d =Ue I =110320000⨯=104.97Ae S ------变压器额定容量 e U -----变压器额定电压 e I -----变压器额定电流 %d U ----变压器短路电压百分比5195.02010010039.10S S 100%U e j d *T =⨯=⨯=X *T X -----主变阻抗标幺值● 短路计算：(短路点为27.5KV 母线处，折至110KV 侧))3(*大d I -----主变低压侧母线短路电流标幺值（折算到主变高压侧）511.15195.01424.01X X 1T**C )3(*=+=+=大大d IA U I Ijd d 59.7581153100000511.13S j )3(*)3(=⨯⨯=⨯⨯=大大327.15195.0234.01X X 1*T *C )3(*=+=+=小小d IA U I Ij d d 96.5761153100000327.1233S 23j )3(*)2(=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=小小变压器的差动保护是保护变压器内部、套管及引出线上的短路故障时的主保护，不需与其它保护配合，可无延时的切断内部短路，动作于变压器高低压两侧断路器跳闸。
在牵引供电系统中，常用的主变主要有Y/Δ-11变压器；阻抗匹配型平衡变压器及V/V 接单相变压器。
为了保证动作的选择性，差动保护动作电流应躲开外部短不同形式接线的变压要实现流入保护的现分别对这三种情1变压器两侧电流平衡关系（CT 二次侧）⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤-⎢⎢⎢⎣⎡-=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡---βαI I nT nT K I I I I I I A C C B BA 110101121 K —— 变压器高、低压侧绕组匝数比， 若高压侧电压等级为110kV ，则34=K若高压侧电压等级为220kV ，则38=KAB 相差动电流α...12I KnT nT I I I B A dz--=AB 相制动电流α...1221I KnT nT I I I B A zd+-= BC 相、CA 相差动电流、制动电流计算类似。
3配电网馈线自动化-PPT资料40页
• （2）整个网络中，两台联络开关E、H均参与故障处理的 情况下，分别整定联络开关E、H的XL时限。
a S1
b B
c C
d
e
f
D
E
F
S2
1
2
g
h
m
3G
H
M
S3
3.2.2电流型方案 2、重合器与过流脉冲计数型分段器配合
F
(f)
d 45s e
D
E
联络开关
F
(g)
A 15s
B C D 联络E开关 F (c)
a bc d e
a bc
A BC
22s 7s
a bc
A BC 29s 7s 7s
de
D
EF
联络开关
(d)
de
D
E
联络开关
F
(e)
52s B C D E F 联络开关 (h)
a bc d e A BC DE F
联络开关 (i)
区域工作站
区域工作站
RTU
RTU
馈线
控制线 通信线
FTU
联络开关 断路器 分段开关
• 系统由馈线监控终端、通信网络及主站系统构成。
综合应用层
配电网馈线故障定位系统主站
可视化 拓扑分析
馈线故障 定位
终端管理
报表管理
告警信息 管理
系统管理
数据管理层
故障定位系统数据库
其他系统接口
数据采集层 前置通信服务器A
• （1）分段器的时限整定。
• 分段器的Y时限一般可以统一取为5s；
保护整定计算知识讲解
1.电动机低电压闭锁过电流保护 过流整定原则：躲过电动机有可能出现的长时最
大工作电流Ig。 Idzj=Kk*Kjx*Ig /Kf*nl
1.电动机低电压闭锁过电流保护 式中：Kk－可靠系数，取1.1－1.3 Kf－保护装置的返回系数，取0.9 nl－CT变比
1.电动机低电压闭锁过电流保护 低电压闭锁过电流时限 若是微机保护，上级过流时限减小0.3 s；
1.电动机低电压闭锁过电流保护 电动机的启动过程使得在整定电动机过电流定值
时受到了严格的限制：
1.电动机启动电流大，若过流值躲启动电流时， 则过电流保护的灵敏度将不能满足要求。
2.电动机启动时间长，过流时限不能满足上下级 过流保护的时限阶梯特性。
1.电动机低电压闭锁过电流保护 系统发生短路时，电流、电压量的变化
1.变压器过流保护
变压器最大工作电流Ig.max的选取是过电流保护 整定计算的关键，变压器负荷系数不同，但无论 怎样，过电流整定都要保证故障时可靠动作，正 常工作时，不误动作。变压器最大工作电流一般 允许20%过负荷，即1.2Ie。
1.变压器过流保护
例：6KV高压开关带一台变压器，变压器型号为 S9－800/6变压器，CT 变比100/5，接线不完全 星形接线；微机保护，其过流时限是2s。
1.变压器过流保护 接线系数：电流互感器二次接线形式不同，使得
CT 二次电流与通过保护装置的电流是不同的， 接线系数Kjx是通过保护装置的电流与CT 二次电 流比值，即
Kjx＝Ij/Ih2
1.变压器过流保护 返回系数：Kf＝If/Idz； 通过保护装置的电流大于保护装置的动作电流时，
继电器可靠启动；保护装置的电流小于保护装置 的动作电流时，继电器可靠返回。 常规保护Kf取0.8-0.85，微机保护Kf取0.9。
发电厂6KV变压器及馈线保护定值计算说明
1 6kV变压器及馈线保护定值计算说明
（一）简要说明
1、低压用变压器综合保护
低压厂用变压器及凝结水泵变频器均采用WDZ-440EX型微机综合保护，该保护装置包括高压侧过电流速断保护、高压侧定时限过电流保护、高压侧负序过流一段保护、高压侧定时限零序过流保护、低压侧零序过流保护、非电量保护等。
其余综合保护现场可根据具体情况决定保护是否投入。
干式变压器温度定值设置如下：
超高温跳闸温度150℃；高温报警温度130℃；风速启动温度100℃；风扇停止温度80℃。
6kV 变压器综保中超高温跳闸开关量输入对应动作时间整定为1秒，高温报警输入对应动作时间整定为5秒.。
大于等于2000kVA的变压器另设WDZ-441EX型微机差动保护。
2、6kV馈线综合保护
6kV馈线采用WDZ-410EX型微机综合保护, 该保护装置包括过电流速断保护、过电流保护、高压侧定时限零序过流保护等。
其余综合保护现场可根据具体情况决定保护是否投入。
（二）算例
例1：厂区变保护整定计算(F-C）:
例2：空冷变保护整定计算(断路器，带差动）
例3：汽机变保护整定计算(断路器）。
保护整定计算培训课件
2023
保护整定计算培训课件
CATALOGUE
目录
保护整定计算的基本原理保护整定计算的基本方法和技巧保护整定计算的案例分析和实践保护整定计算的模拟测试和考核保护整定计算的培训效果评估
保护整定计算的基本原理
01
保护整定计算是指通过对电力系统进行数学模型的建立、计算和分析，实现对电力系统稳定和安全运行的评估和预测。
电力系统保护整定计算
铁路牵引供电系统保护整定计算
工业自动化系统保护整定计算
在进行保护整定计算时，需要根据具体系统的运行特点和保护需求，选择合适的计算方法和模型，并进行充分的测试和验证，以确保计算结果的准确性和可靠性。
实践应用
在进行保护整定计算时，需要注意以下几点：首先，要充分了解系统运行特点和保护需求，以便选择合适的计算方法和模型；其次，要遵循相关的标准和规范，以确保计算结果的准确性和可靠性；再次，要进行充分的测试和验证，以避免因计算错误导致的安全事故；最后，要及时更新计算模型和方法，以适应系统和技术的不断发展。
定义
保护整定计算是保障电力系统稳定和安全运行的重要手段，通过对电力系统的分析和预测，可以有效地预防和解决潜在的安全隐患，减少事故的发生。
重要性
保护整定计算的定义和重要性
基本原理
保护整定计算的基本原理是利用数学模型描述电力系统的运行状态，通过计算机程序进行数值计算和模拟，得到电力系统的各种性能指标和安全系数。
解答：略。
模拟试题2：针对某一给定的系统，进行保护整定计算，确定相应的保护装置的启动值和整定值。
解答：略。
每道模拟试题均需给出详细的计算过程和参考答案，并配备相应的解析说明，以便参培人员更好地理解和掌握保护整定计算的知识和技能。
保护整定计算的模拟试题及解答
第三章 馈线电流的计算
T 0
iidt
n
pi Ii piIi i 1
馈线日平均电流
pi
Nt gi T
n
Ia
pi Ii
piI
i
i 1
pi
Nt
gi
T
n — 供电分区的区间数
N — 列车密度 （对车/天）
T — 全日时分1440min
t
gi
,
t
gi
—列车通过各区间上、下行带电走行时间
馈线电流有效值(日平均有效值)
(2) 列车带电走行时间内有效电流
I g
1 tg i 2dt tg 0
若令 I g k I g ，则 k 为机车取流有效系数
一般 k 1.03 1.05 通常取 k 1.04， k2 1.08
(3) 馈线电流
原始数据 供电分区的区间数n
列车密度N — 每日列车对数 tgi , tgi —列车通过各区间上、下行带电走行时间 Ai , Ai — 列车通过各区间上、下行能耗
0
n
A (ii ii )2 i 1
nn
B
(ii
ii )(i j
i
j
)
i1 j1, ji
n 2q
n
n
n
A (ii ii )2 (ii2 ii2 2iiii ) (ii2 ii2 )
i 1
i 1
i 1
1
T
T
1
Adt
0
T
T 0
n i 1
(ii2
ii2 )dt
(kVA.h)
其中U —25kV，取牵引网平均值；
Δt — 单位为分钟。
i
牵引电流的平均值I 为
继电保护及整定计算方法
继电保护及整定计算方法继电保护是电力系统中的一种重要保护手段，能够对电力系统中发生的故障进行快速、准确的检测，并发出切除故障点的命令，以确保电力系统的安全运行。
为了保证继电保护的可靠性和稳定性，需要对其进行合理的整定。
1. 故障参数计算：继电保护的整定首先需要进行系统的故障参数计算，包括故障电流、故障电压和故障功率的计算。
根据电力系统的拓扑结构和参数数据，可以使用数学模型和计算方法来计算故障参数。
2. 故障距离的整定：故障距离是继电保护中常用的一个整定参数，它表示故障点离继电保护装置的距离。
故障距离的整定既要考虑到电力系统的拓扑结构，又要考虑到电力系统的装置特性。
3. 故障电流的整定：故障电流是继电保护中另一个重要的整定参数，它表示在故障状态下电流的幅值。
故障电流的整定需要根据系统的额定电流、变压器的额定容量和故障电流的计算结果来确定。
4. 选取动作时间：继电保护的动作时间是指继电保护在检测到故障后发出切除命令的时间。
动作时间的选取要根据系统的特点和保护的要求来确定，一般应在保护范围内尽可能小的范围内选择。
继电保护的整定流程包括以下几个步骤：1. 确定保护的目标和要求：首先需要明确继电保护的目标和要求，包括保护的范围、保护的可靠性和稳定性要求等。
2. 确定故障检测方法：根据电力系统的特点和保护的要求，确定故障检测方法，例如电流比较法、阻抗比较法和特征分析法等。
5. 选取动作时间和动作特性：根据电力系统的特点和保护的要求，选取继电保护的动作时间和动作特性。
继电保护的整定计算方法是一个复杂的过程，需要综合考虑电力系统的特点和保护的要求，以及继电保护装置的特性。
整定计算的正确与否直接关系到继电保护的可靠性和稳定性，因此在实际应用中需要进行仔细的计算和评估，以确保电力系统的安全运行。
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I set
I k . L . min
3
E
2 Z s . max z 1 L min
三、电流速断保护的构成（电流速断保护的单相构成原理接线）
线路 KA
nTA
I>
&
跳闸 KS
I op
I
闭锁
过电流继电器接于TA二次侧，流过电流大于它的动作电流IIop后，
比较环节KA有输出。在某些情况，需闭锁跳闸回路，设置闭锁环 节。不需要闭锁时，输出为1，否则输出为0。当KA有输出且不被 闭锁时，与门有输出，发跳闸命令，同时启动信号回路KS。
整定电流：对电流速断保护而言，能使该保护装置启动 的最小电流值称为保护装置的整定电流，以Iset表示。即 Ik >=Iset,保护动作。
保护2的启动电流Iset.2必须大于下一条线路出口处短 路时可能的最大短路电流，从而造成在本线路末端短路 时保护不能启动， 即速断保护的范围不是本线路的100%，存在一个保护不 能启动的范围。保护范围受运行方式变化的影响。 最小保护范围：在各种运行方式下发生各种短路保护都 能动作切除故障的短路点位置的最小范围称为最小的保 护范围。
电流速断保护、限时电流速断保护和过电流保护
都是反应于电流升高而动作的保护。它们之间的区别 主要在于按照不同的原则来选择启动电流。 电流速断保护是按照躲开本线路末端的最大短路 电流来整定；
限时电流速断保护是按照躲开下级各相邻元件
电流速断保护的最大动作范围来整定；
过电流保护是按照躲开本元件最大负荷电流来
第三章
馈线保护及其整定计算
单侧电源网络相间短路的电流上电压等级的电网，主要承担输电任务，形成多电源 环网，采用中性点直接接地方式，其主保护一般由纵联保护担任， 全线路上任意点故障都能快速切除。 110KV以下电压等级的电网，主要承担供、配电任务，发生单 相接地后为保证继续供电，中性点采用非直接接地方式；为了便 于继电保护的整定配合和运行管理，通常采用双电源互为备用， 正常时单侧电源供电的运行方式。其主保护一般由阶段式动作特
解决办法： （1）优先保证动作的选择性，即从保护装置启 动参数的整定上保证下一条线路出口处短路时 不启动（按躲开下一条线路出口处短路的条件 整定），但造成了在本线路末端短路时保护不 能启动。 （2）在个别情况下，当快速切除故障是首要条 件时，就采用无选择性的速断保护，而以自动 重合闸来纠正这种无选择性动作。
保护，同时作为本线路主保护拒动时的近后备保护，也
作为过负荷时的保护。过电流保护其启动电流是按照躲
开最大负荷电流来整定的。当电流幅值超过最大负荷电 流值时启动。采用保护启动后出口动作时间是固定的整 定时间，称为定时限过电流保护。
特点： （1）保护范围不仅包括本线路全长，也包括相邻下一线路全 长，甚至更远。 （2）为了保证选择性，动作时限一般较长。是一种后备保护。
二、电流速断保护的整定计算原则
（1）动作电流的整定：
保护1：对保护1而言，其整定的动作电流IIset.1必须大于k4点短路 时可能出现的最大短路电流，即大于在最大运行方式下（即系统 等值阻抗最小）变电所C母线上三相短路时电流Ik.C.max
I
I set . 1
I k . C . max
E
（1）当线路A-B上发生故障，希望保护2瞬时动作；当线路B-C 上发生故障，希望保护1瞬时动作；
（2）以保护2为例，当相邻线路B-C始端（出口处）k2点短路时， 按照选择性的要求，速断保护2不应动作，该故障应由速断保护 1动作切除。 在线路末端k1点短路时，希望速断保护2能瞬时动作切除故障。 存在问题：上述两种情况，保护2电流数值几乎一样，无法区分。
性的电流保护担任。
三段式电流保护
电流Ⅰ段： 电流速断保护 电流Ⅱ段： 限时电流速断保护
电流Ⅲ段： 定时限过电流保护
电流速断保护 一、工作原理 对于反应于短路电流幅值增大而瞬时动作的电流 保护，称为电流速断保护。 电流速断保护范围：一般只能保护线路的一部分， 不能保护本线路全长的100%。
电流速断保护范围问题分析：
Z s . min Z
AC
动作电流为：
I
I set . 1
K
I rel
I k .C . max
K rel 1 . 2 ~ 1 . 3
I
保护2：其整定的动作电流IIset.2必须大于变电所B母线上短路时 的最大短路电流Ik.B.max。
动作电流为：
I set .2 K rel I k . B . max
I I
K rel 1 . 2 ~ 1 . 3
I
（2）保护范围的校验： 在已知保护的动作电流后，大于动作电流的短路电流对应的短路 点区域，就是保护范围。
最小的保护范围在系统最小运行方式（对应的系统等值阻抗最大） 下两相短路时出现。一般情况下，应按这种运行方式和故障类型 来校验保护的最小范围，要求大于被保护线路全长的（15~20）%。 保护的最小范围计算式：
限时电流速断保护动作特性分析举例
由于要求限时电流速断保护必须保护线路全长，则保护范围必然 延伸到下一线路出口，为了保证选择性，就必须使II段保护的动 作带有一定的时限，即比下级线路的速断保护高出一个时间阶梯 t。即当下一级线路出口处发生故障时，下一级速断保护优先 动作。
定时限过电流保护
作为下级线路主保护拒动和断路器拒动时的远后备
整定；
由于电流速断保护不能保护线路全长，限时电流 速断保护不能作为相邻元件的后备保护，因此为保证 迅速而又有选择性地切除故障，常常将电流速断保护、
限时电流速断保护和过电流保护组合在一起，构成阶
段式电流保护。
限时电流速断保护
一、工作原理
由于有选择性电流速断保护不能保护本线路的全长，因此可 考虑增加一段带时限动作的保护，用来（1）切除本线路上速断 保护范围以外的故障，保护本线路的全长；（2）同时也能作为 速断保护的后备，这就是限时电流速断保护。 对限时电流速断保护的要求： （1）在任何情况下能保护本线路的全长，并且具有足够的 灵敏性； （2）力求具有最小的动作时限； （3）在下级线路短路时，保证下级保护优先切除故障，满 足选择性要求。