保护整定计算知识讲解
保护整定计算培训课件
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将计算过程和结果整理成报告，以供保护整定计算培训使用。
保护整定计算流程详解
确定保护方案
校核保护性能
编写计算报告
计算保护定值
1
保护整定计算中的注意事项
2
3
在计算保护定值时，需要考虑系统的稳定性，避免保护设备误动或拒动。
考虑系统的稳定性
不同的保护设备对定值的适应性不同，需要针对具体的设备进行计算和校核。
保护整定计算的意义
保护整定计算是电力系统安全运行的关键环节之一，通过对电力系统的运行状态进行监测和分析，可以及时发现潜在的安全隐患，并采取相应的措施进行预防和应对，保障电力系统的稳定和安全运行。
保护整定计算的作用
保护整定计算的作用主要包括防止短路、过负荷、欠电压等异常运行情况对电力系统的影响，保障电力系统的安全稳定运行。同时，保护整定计算还可以优化电力系统的运行方式，提高电力系统的经济性和可靠性。
xx年xx月xx日
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目录
保护整定计算基础知识保护整定计算流程保护整定计算案例分析保护整定计算常见问题及解决方案未来保护整定计算发展趋势
保护整定计算基础知识
01
保护整定计算是指通过对电力系统的运行状态进行监测、分析和计算，采取相应的措施来保护电力系统的稳定和安全运行。
保护整定计算的重要性
保护整定计算流程
02
收集电力系统数据
收集并整理电力系统的相关数据，包括电力线路的参数、电力设备的规格和运行状态等。
根据电力系统特点和保护需求，确定相应的保护方案。
根据保护方案，通过计算得出保护设备的定值，包括动作电流、动作时间等。
对计算得出的保护定值进行校核，确保保护设备在发生故障时能够正确动作。
保护整定计算方法
次侧（继电器）动作阻抗: Z dz.j = Z 'dz.bn L n y110KV 线路（与B1的联络线）保护配置及整定计算、保护配置：1、 配置三段式相间距离保护（I , II 段为方向阻抗特性，ill 段为偏移阻抗特性, 偏移度0=0.2）2、 配置三段式接地距离保护（I , II , Ill 段皆为零序电抗特性）3、 采用三相一次重合闸（采用位置不对应启动，与保护之间采用后加速配合， 因两侧皆有电源，故一侧检测无压另一侧检测同期）、保护整定计算1、TA 、TV 变比的选择: TA 变比选择:则TA 计算变比为：I fh.e /5选择TA 实际标准变比n L 不小于并趋近于计算变比（保证实际二次额定电流不超 过5A ） =保护安装处电压等级的 额定电压保护二次额定电压2、相间距离I 段整定计算一次侧（保护）动作阻抗：Z '.b = K 'Z L .B = K 'X L.B /sin 讪 （Z L .B :本线路阻抗）一次负荷电流:TV 变比选择:=110/0.1F410KV dlO50km 30km-114S fh.eP fh.e /COS：f继电器整定阻抗：Z ' = Z 'dz.j 最大灵敏角 枷=70 °确定动作时限t ' =0s 3、相间距离II 段整定计算•••助增电源一分支系数 K fz T >1,而距离II 段整定时K fz 应取最小值K fz.min •••应考虑无助增电源情况，即 K fz =K fz.min = 1 ① 考虑与相邻线路配合：Z 'z.b = K''(Z L .B + K 'Z L .X )= K 'k (X L.B + K'k X L.x )/sin d © (Z L .B :本线路阻抗;Z L .X :相邻线路阻抗;K' k 取 0.8) 若有多条相邻线路，则应分别考虑与这些相邻线路配合 ② 考虑与相邻变压器配合：(Z *B1(H-M):变压器B1咼-中压侧间的阻抗标幺值；Z *B1(H-L) : B1咼-低压侧间的 阻抗标幺值；U e.b 保护安装处电压等级的平均电压；S j ：基准容量；K' k 取0.7) 若有多台相邻变压器，则应分别考虑与这些相邻变压器配合 取①，②中较小者作为最终的Z 'Z.bdz.j = Z dz.bZ ' zd = Z ' dz.j ©m =70校验灵敏度：K im = Z 'z.b / Z L .B (若>1.25，则满足要求)确定动作时限t ' ' =0.5s 若不满足要求，则采取以下措施：保留(也可不保留)不灵敏II 段另外增加一个灵敏II 段，使其与相邻元件的II 段去配合 例如：与相邻的接入无穷大系统的 20km 线路的II 段配合：U 2Z ' dz.b = K ' k (Z L .B + Z *B1(H-M)u e.b S j )=K ' [(X L.B /sin C 4)+X *B1(H-M)U ；b S jZ ' dz.b = K ' k (Z L .B + Z *B1(H-L)u e.b S j)=K 'k [( X L.B /sin d ©+X *B1(H-L) *u ；b S jn LZ'd'= K' k1‘{( X L.B/sin d©+ K'k2 K X L.x/sin d©+X*B(M-H)•—]}S j(K''取 0.8; K''取 0.7) 确定动作时限t '' =1s 再次校验K lm = Z '' / Z L .B4、相间距离III 段整定计算Z ' dz.b'磧 Z fh.min /( K k K zq K h )Z ' dz.j k =fZ '由于：X = (Z dz.j.)])汁(a zd ) + 2 Z dz.j. © f Z a ■ cos(i-如)2 2 2Y = (Z dz.j. © + (Z zd ) — 2 Z dz.j. ©Z zd • COS©-聊)2 2 2最小负荷阻抗:_ (0.9U e.b )2.min =P fh / COS®f(K h —般取 1.15)dz.b.n Lf —n YX + 丫 =[(1 + a )zd ]/曰 2 2 得：a Z z d + Z dz.j. (• — a Z zd ■ COS(|- ©f ) — (Z dz.j. © =0Z ' '=(_)2cos 2(d」f)—)cos(d・)Z dz.j. ©f2 ©校验灵敏度:作为近后备时：K im = (Z ' ' —)/ Z L .B作为远后备时：校验远后备时，若存在分支，则分支系数K fz 应考虑最大值K fz.max ，故应考虑助增电源的情况。
继电保护整定计算基础知识及实际应用
目录
1 继电保护整定的基本概念 2 继电保护整定的故障计算 3 继电保护整定的基本原则 4 继电保护整定的一般规定 5 继电保护整定的整定原则 6 继电保护整定的关键技术
目录
1 继电保护整定的基本概念
1 继电保护整定的基本概念
1.1 整定计算的目的
整定计算是针对具体的电力系统，通过网络计算 工具进行分析计算、确定配置的各种保护系统的保护 方式、得到保护装置的定值以满足系统的运行要求。
1 继电保护整定的基本概念
1.4 保护“四性”
l 可靠性
可靠性是指保护该动作时应动作，不该动作时不动作，即不误 动、不拒动。为保证可靠性，在装置选择上应选用硬件和软件可 靠的装置，在保护配置上，220kV及以上电压等级电网的线路保 护一般采用近后备保护方式，110kV及以下电压等级电网一般采 用远后备保护方式。
l 整定范围定值配合
整定设备的M段分别与N个配合设备配合，由范围小逐级范围大 直至满足灵敏度，得到N个整定范围定值。它们都满足灵敏度， 不一定都满足选择性，如：第I个配合设备配合的范围最大，第 J个配合设备配合的范围最小，显然，取范围最大的作为整定值， 必然，与范围最小配合设备配合时失配。因此，最终的整定范 围定值=MIN{得到的N个整定范围定值}
1 继电保护整定的基本概念
1.5 逐级配合
• 完全配合：定值和时间均有配合
t
I A
t
II A
t
I B
t
t
II B
A
B
• 不完全配合：定值不配合，时间有配合
t
II A
t
II B
t
I A
t
I B
线路保护整定计算
线路保护整定计算线路保护配置介绍电流电压保护：35kV及以下的线路保护通常以电流保护为主，作为相间短路的保护，一般配置两段或三段，再根据实际情况考虑是否再增加方向元件或电压元件。
距离保护：110kV及以上的高压线路通常以距离保护作为相间短路的保护，一般配置三段。
距离保护是以反应从故障点到保护安装处之间阻抗大小（距离大小）的。
距离保护的三段式阶梯特性也是以定量测量判断故障位置，但因其判断故障位置的量是非电气量距离，因而其保护区不受系统运行方式的影响零序电流保护：110kV及以上电网中变压器中性点直接接地，为大接地电流系统。
当发生接地故障时,通过变压器接地点构成短路通路, 系统中会出现零序分量。
110kV及以上的高压线路通常以零序电流方向保护作为接地短路的保护，一般配置三段或四段。
纵联保护：220kV及以上的高压、超高压线路通常以纵联保护达到全线瞬时切除故障的要求，再配置三段式相间距离保护、三段式接地距离保护及两段零序电流保护作后备。
纵联保护依靠测量元件的定性测量判断故障位置，借助于通道，将判别量传送到各侧，然后根据特定的关系，判定区内、区外故障性质，以达到瞬时切除全线故障的目的。
判别元件和通道是纵联保护构成的主要部分。
通用整定规则终端线原则电流保护I段①按躲本线路末端变压器其它侧故障整定。
电流保护Ⅱ段（可省略）①按本线路末端故障有规定灵敏度整定。
②按躲本线路末端变压器其它侧故障整定。
③按与本线路变压器时限速断保护配合整定。
电流保护Ⅲ段①按本线路末端故障有规定灵敏度整定。
②按本线路变压器其它侧故障有灵敏度整定。
③按躲最大负荷电流整定。
联络线原则电流保护I段①按躲本线路末端故障整定。
电流保护Ⅱ段①按本线路末端故障有规定灵敏度整定。
②按与相邻线路的电流电压保护配合整定。
③按躲本线路末端变压器其它小阻抗侧故障整定。
④按相邻无保护线路末端故障有灵敏度整定。
电流保护Ⅲ段①按躲最大负荷电流整定。
②按相邻线路末端故障有灵敏度整定。
电动机整定计算及保护设置
电动机整定计算及保护设置电动机整定计算及保护设置是指在电动机运行过程中，根据其负载情况和运行环境，对电动机的参数进行合理设置，以确保电动机的安全运行和正常工作。
本文将以三相异步电动机为例，介绍电动机整定计算及保护设置的主要内容。
一、电动机整定计算1.额定电流（Ir）的计算额定电流是指电动机在额定工作状态下的电流值。
根据电动机的额定功率（P）、额定电压（U）和功率因数（cosφ），可以通过公式计算得到额定电流：Ir = P / (√3 × U × cosφ)。
2.起动过电流（Im）的计算起动过电流是指电动机在空载状态下启动时的电流峰值。
一般来说，起动过电流的峰值约为电动机额定电流的5-7倍。
具体的计算公式根据电动机的型号和特性而定。
3.过载保护电流（Ie）的计算过载保护电流是指电动机在长时间过负荷运行时，达到过载保护装置动作的电流值。
一般来说，过载保护电流的设定值应该略大于电动机额定电流。
具体的计算公式根据电动机的特性而定。
4. 短路保护电流（Isc）的计算短路保护电流是指电动机在出现短路故障时，电流达到保护装置动作的阈值。
一般来说，短路保护电流的设定值应该略小于电动机额定电流。
具体的计算公式根据电动机的特性而定。
5.温度保护设备的整定温度保护设备一般采用热继电器或PT100温度传感器来监测电动机的温度。
根据电动机的额定功率和运行环境，可以确定合适的温度保护设备整定温度值。
一般来说，温度保护设备的整定温度应该略高于电动机的额定绝缘温度。
二、电动机保护设置1.过负荷保护过负荷保护是电动机的关键保护措施之一、可以通过热继电器、过负荷继电器或电流保护装置来实现。
过负荷保护装置的动作电流应该略大于电动机的额定电流。
2.短路保护短路保护是电动机的重要保护措施之一、可以通过熔断器、短路继电器或短路保护装置来实现。
短路保护装置的额定电流应该略小于电动机的短路保护电流。
3.过温保护过温保护主要通过热继电器、PT100温度传感器或热敏电阻来实现。
保护整定计算培训课件
2023
保护整定计算培训课件
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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
保护整定计算解读
保护装置过负荷整定电流为：
Idzj=Kk*Kjx* Ig /Kf*nl
例题:
过负荷整定值取其线路长时工作电流，
即：280A/60=4.7A
3.速断保护 a.无时限电流速断(IdzIj) 整定原则：躲过保护区外部最大短路电流来整 定。 按下式整定 IdzI j＝kk* kjx*Ｉd2max/ni 式中 Id2max――被保护线路末端的最大短路电 流；即：大运行方式下d2点三相短路电流。 ni――电流互感器变比。
关系；条件满足为 1，不满足为0，两条件同时满 足为1，积为1，保护装置动作，延时跳闸。
1.电动机低电压闭锁过电流保护
例： 6KV高压开关带一台电动机，功率为 380KW，CT变比50/5，接线不完全星形接线； 是微机保护，其过流时限是2s。计算高压开关过
流保护值，采用微机保护装置。
1.电动机低电压闭锁过电流保护
电动机最小工作电压。
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
3.速断保护
a.无时限电流速断(IdzIj)
速断保护的灵敏度通常用保护区长度与被保护 线路全长的百分比来表示，在15％～20％。 主要缺点：不能保护线路全长，有较大的非保 护区(死区)，因此需要考虑装设时限电流速断保 护进行配合。
3.速断保护
b.时限电流速断
电动机保护整定计算
电动机保护整定计算1.定时限过电流保护整定计算1.1 电流速断保护电流速断保护的动作电流整定包括起动状态速断电流定值和运行状态速断电流整定值。
时限可为0s速断或整定极短的时限。
起动状态电流速断定值I_sdzd.s可由下式计算得出：I_sdzd.s = K*I_qd/(TA)其中，K为可靠系数（1.2～1.5），一般取1.3；I_qd为电动机铭牌上的额定起动电流；TA为电流互感器变比。
保护灵敏系数K_LM可按下式校验，要求K_LM≥2，如灵敏度较高可适当增加定值I_sdzd.s。
K_LM = I_k.min*TA/I_sdzd.s ≥ 2其中，I_k.min为最小运行方式下电动机出口两相短路电流。
运行状态电流速断定值I_sdzd.0可由下式计算得出：I_sdzd.0 = (.6~.7)*I_qd/TA动作时间T_sdzd≤0.05s，一般整定为0s。
1.2 过电流保护过电流保护的动作电流整定包括起动状态定值和运行状态定值。
起动状态定值也可根据起动电流或堵转电流整定；运行状态定值可按起动电流或堵转电流的一半整定。
起动状态过流电流整定值I_glzd.s可由下式计算得出：I_glzd.s = K*I_qd/TA其中，K为可靠系数，一般取1.1～1.2.运行状态过流电流整定值I_glzd.0可由下式计算得出：I_glzd.0 = 0.5*I_LR或I_glzd.0 = 2*I_e其中，I_e为电动机额定电流；I_LR为电动机铭牌上的堵转电流。
动作时间定值一般整定为1.00～1.50s。
1.3 过负荷保护过负荷保护的动作电流整定值可由下式计算得出：I_FHZd = K*K_f*I_e其中，K为可靠系数，取1.05～1.2（当动作于信号时取1.05～1.1；当动作于跳闸时取1.2）；K_f为返回系数，取0.95.动作时间定值T_glzd一般按大于定时限过流保护动作时间整定，无需考虑电动机起动时间。
T_glzd = 2~15s2.长起动保护（DMP-31A）、堵转保护（DMP-31D）整定计算2.1 长起动（起动堵转）保护整定值动作电流整定值一般为0.5*I动作时间整定值Tzd.s一般为实际电动机起动时间的1.5倍。
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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。
若是常规保护，上级过流时限减小0.5 s。
1.电动机低电压闭锁过电流保护 物理意义：通过保护装置的电流高于整定值Idzj、
电压低于整定值Udzj，经过一时限保护动作，开 关跳闸。
过电流与低电压是逻辑与的关系，也就是乘的关 系；条件满足为1，不满足为0，两条件同时满足 为1，积为1，保护装置动作，延时跳闸。
发生短路时，由于系统总阻抗大大减少，短路电 流急剧增大；同时短路点的电压降到零，短路点 附近的电压也相应地显著降低。
1.电动机低电压闭锁过电流保护 我们来比较一下电动机启动时电流、电压的变
化与系统短路时电流、电压的变化，显然有很大 的不同。
电动机保护整定：增加了一个低电压闭锁量， 使得电流、电压联锁共同躲过电动机启动过程。
最大工作电流Ig.max及最小工作电压。
1.电动机低电压闭锁过电流保护 电动机启动特性
1.电动机低电压闭锁过电流保护 电动机启动特性 电流变化很大。电动机在启动的瞬间，电流值迅
速升高至最大值，且迅速减小，基本上在1-1.5 秒内完成了电流的变化。 电压基本不变。电动机启动时系统电压应能满足 电动机最小工作电压。
=1.3*1*40.63/0.9*20=2.93A
1.电动机低电压闭锁过电流保护 b.低电压元件整定
取0.6Ue， Udzj=60V c.时间元件整定
t=1.4s
2.电动机过负荷保护 同变压器过负荷保护整定一样，不再赘述。
2.变压器过负荷保护 注意两点：
1.外部短路时，错误的发出过负荷告警信号； 2.瞬时过负荷即发出信号。 应将过负荷保护动作时间，大于变压器过流保护 时间。 取为10s。
1.电动机低电压闭锁过电流保护 保护的动作值应按故障时能可靠动作，而在正
常工作时，可靠不动作的原则来整定。 整定原则：躲过电动机正常工作有可能出现的
1.电动机低电压闭锁过电流保护
例： 6KV高压开关带一台电动机，功率为380KW， CT变比50/5，接线不完全星形接线；是微机保护， 其过流时限是2s。计算高压开关过流保护值，采 用微机保护装置。
1.电动机低电压闭锁过电流保护 a.电流元件整定
380KW电动机Ig=Se/cos￠ √ 3*Ue=40.63A Idzj=Kk*Kjx*Ig /Kf*nl
绝缘老化，缩短设备使用寿命。因此应尽量避免 过负荷运行。变压器在实际运行时，一旦出现过 负荷，保护装置延时告警，提醒运行值班人员及 时采取措施，调整运行方式或压限负荷。
2.变压器过负荷保护 过负荷整定： Idzj=Kk*Kjx*Ie/Kf*nl Kk－可靠系数，取1.05
一般可直接取变压器额定电流
1.电动机低电压闭锁过电流保护
低电压整定原则：低于电网最低工作电压 Udzj=Umin/(Kk*Kf*ny)=(0.7——0.6)Ue
1.电动机低电压闭锁过电流保护 式中：Umin－电网最小工作电压，取0.95Ue； Ue电压互感器二次额定电压； Kk－可靠系数，取1.1——1.25 Kf－返回系数，取1.25 ny－电压互感器变比
继电保护整定计算
主讲：孙少华
10KV高压开关柜的保护整定计算 馈线开关带变压器 馈线开关带电动机 馈线开关带电容器
10KV高压开关柜要整定的保护定值 主要量
1.过电流；2.电流速断；作用于跳闸的量。 辅助量
如过负荷、接地等；作用于告警(信号)。
1.变压器过流保护 变压器的过电流保护，是变压器主保护的近后
1.变压器过流保护
800KVA变压器额定电流
Ie=Se/ √ 3 *Ue=800/ √ 3 *6=76.98A
Idzj=KLeabharlann *Kjx*Ig.max /Kf*nl
=1.3*1*76.98/0.9*20=5.56A
过流时限t取1.4s
2.变压器过负荷保护 变压器若过负荷运行，会使其绕组、硅钢片过热，
备保护，是下一级设备的远后备保护。 是反应变压器外部短路故障的电流量。 整定原则：
躲过变压器有可能出现的最大工作电流 Ig.max。
1.变压器过流保护 Idzj=Kk*Kjx*Ig.max /Kf*nl 式中：
Kk－可靠系数，取1.1－1.3 Kjx－保护装置的接线系数，Y形接线为1；Δ接线为√ 3 Kf－保护装置的返回系数，取0.9