继电保护整定计算例题
继电保护例题 (4)
3 18) 24
0.27
11/22/2019
5
即：Lmin 27% 15%，满足要求。 动作时限：t1 0s
Ⅱ段定值： 首先与相邻线路保护2的Ⅰ段配合
I K .C.max
Z S.min
E Z1lAB Z1lBC
0.708KA
I set.2 Krel I K.C.max 1.2 0.708 0.85KA
E 5
Y
Y.d11
11/22/2019
3
已知： Krel Krel 1.2 ，Z1 0.4 / km ， I L.AB.max 180 A ， Krel 1.2 ， Kre 0.85 ， KMS 1 ，t3 0.5s ，t5 1.0s
11/22/2019
7
Ⅱ段的灵敏系数：
I K .B.min
3
E
2 Z s.max Z1lAB
3 115 3 1.37KA 2 18 0.4 60
Ksen.1
I K .B.min I set.1
1.37 1.34 1.3 1.02
Ⅱ段的动作时限：t1 0.5s
满足要求。
1.37 103 254.1
5.4 1.5，满足要求
11/22/2019
9
Ⅲ段远后备的灵敏Biblioteka 数： 作相邻线路的远后备时：I K .C.min
Z S.max
3 2
E
Z1lAB Z1lBC
0.563KA
K I I sen.1
K .C.min set.1
0.563103
电流，动作时限及校验灵敏系数。
继电保护整定计算
附录一1、电网元件参数计算及负荷电流计算1.1基准值选择基准容量：MVA S B100=基准电压：V V V B k 115av == 基准电流：A V S I B B Bk 502.03/==基准电抗：Ω==25.1323/B B B I V Z 电压标幺值：05.1=E1.2电网元件等值电抗计算线路的正序电抗每公里均为0.4Ω/kM ；负序阻抗等于正序阻抗；零序阻抗为1.2Ω/kM ；线路阻抗角为80º。
表格2.1系统参数表1.2.1输电线路等值电抗计算（1）线路AB 等值电抗计算：正序电抗：Ω=⨯=⨯=41534.0x 1AB AB L X标幺值: 1059.025.13241===*B AB ABZ X X 零序阻抗：Ω=⨯=⨯=42532.1x 0.0AB AB L X标幺值: 3176.025.13242.0.0===*B AB AB Z X X （2）线路BC 等值电抗计算：正序电抗：Ω=⨯=⨯=42064.0x 1BC BC L X标幺值: 5181.025.13242===*B BC BCZ X X 零序阻抗：Ω=⨯=⨯=72062.1x 0.0BC BC L X标幺值: 5444.025.13272.0.0===*B BC BC Z X X（3）线路AC 等值电抗计算：正序电抗：Ω=⨯=⨯=11.2284.0x 1AC AC L X标幺值: 8470.025.13211.2===*B AC ACZ X X 零序阻抗：Ω=⨯=⨯=33.6282.1x 0.0AC AC L X标幺值: 2541.025.13233.6.0.0===*B AC AC Z X X （4）线路CS 等值电抗计算：正序电抗：Ω=⨯=⨯=20504.0x 1CS CS L X标幺值: 1512.025.13220===*B CS CSZ X X 零序阻抗：Ω=⨯=⨯=60502.1x 0.0CS CS L X标幺值: 4537.025.13260.0.0===*B CS CS Z X X 1.2.2变压器与发电机等值电抗计算（1）变压器321,,T T T 等值电抗计算：Ω=⨯===1.12100%2321NNK T T T S V U X X X0915.025.1321.121321=====***B T T T T Z X X X X （2）变压器54,T T 等值电抗计算：Ω=⨯==333.40100%254NN K T T S V U X X 3050.025.132333.40454====**B T T T Z X X X （3）变压器76,T T 等值电抗计算：Ω=⨯==82.50100%276NN K T T S V U X X 3843.025.13282.50676====**B T T T Z X X X （4）发电机等值电抗计算：10965.0cos 1''d 321=⋅===***G B G G G P S X XXXϕ1.2.3通过断路器3的最大负荷电流当线路CS AB L L ,退出运行时，由输电线路AC L 向甲乙两个变电所供电时断路器3和断路器4上流过最大负荷电流。
《继电保护原理》计算题
15、已知保护2、3、4、5的最大动作时限，试计算保护1电流III 段的动作时限.答：根据过电流保护动作时限的整定原则：过电流保护的动作时限按阶梯原则整定，还需要与各线路末端变电所母线上所有出线保护动作时限最长者配合。
保护1所在线路末端B 母线上出线动作时间最长的是s t 5.2max 4=⋅，则保护1的过电流保护的动作时限为s t t t 35.05.2max 41=+=∆+=⋅。
16．Z1=0.4Ω/km;K I rel =1.25;K II rel =1.1;K III rel =1.2;Kss=1.5;Kre=0.85;K TA =300/5。
答：（1）保护1电流I 段整定计算：①求动作电流。
按躲过最大运行方式下本线路末端（即K1点）三相短路时流过保护的最大短路电流来整定，即(KA)652.2154.043/75.3625.1L Z Z E K I K I 11min S S I rel (3)max K1I rel I 1OP =⨯+⨯=+∙=∙=⋅⋅⋅采用两相不完全星形接线方式时流过继电器的动作电流为②求动作时限。
第I 段为电流速断，动作时间为保护装置的固有动作时间，即)(0I 1s t =③灵敏系数校验，即求保护范围。
在最大运行方式下发生三相短路时的保护范围为()A 2.4460652.21===I ⋅I ⋅TA OP J OP K I I则%50%67.66%1001510%100%1max max >=⨯=⨯=L L L ，满足要求。
在最小运行方式下发生三相短路时的保护范围为则%15%13.32%1001582.4%100%1min min >=⨯=⨯=L L L ，满足要求。
（2）保护1电流II 段整定计算①求动作电流。
按与相邻线路保护I 段动作电流相配合的原则来整定，即()(KA)217.135154.043/75.3625.11.1I K I I 2OP II rel II 1OP =+⨯+⨯⨯=∙=⋅⋅采用两相不完全星形接线方式时流过继电器的动作电流为20.3(A)601.217K I ITA II 1OP II JOP ===⋅⋅ ②求动作时限。
小电厂继电保护定值计算举例
一. 主设备保护整定计算：1.发电机保护#1及#2发电机额定参数：发电机保护装置：DGT-801I e2=I e /1500=1031/1500=0.687A 1.1 发电机纵联差动保护： a.差动电流门槛I d0：I d0=0.3×I e2=0.3×0.687=0.206A 取0.21A. b.比例制动系数整定 K1=0.5c.拐点电流整定 拐点电流：I r1=0.5×Ie=0.5×0.687=0.343A 取0.34Ad.差动速断I sd =3.5×Ie=3.5×0.687=2.404A 取2.4A 差动速断灵敏度校验：I dmin 2为0S 两相短路电流。
发电机纵差保护定值单：1.2 发电机定子接地保护a．零序电压定值按躲过正常运行时的最大不平衡电压整定，若零序电压保护跳闸投入，当发生单相接地时保护跳闸，否则仅发告警信号。
Uzd =KK×3U3U为正常运行时的最大不平衡电压KK为可靠系数取1.2正常运行时开口三角3U在10~15V左右，但因PT特性不同，差距变大，可以现场实际测量定夺。
方法：先不投零序电压保护跳闸，机组投运后实测出3U，再输入定值。
延时可取t=9S。
发电机定子接地护定值单：1.3 发电机复合电压过流保护 a ．低电压整定按躲过发电机正常运行时可能出线的最低电压来整定 U L =0.7×Ue=0.7×100=70V b ．负序电压整定按躲过发电机正常运行机端最大负序电压。
通常取发电机额定电压的8%～10%。
U 2g =0.08×Ue=0.08×100=8V c ．发电机过流整定 Ig=r K K K ×Ie=687.095.02.1⨯=0.867A 取0.87A K K -可靠系数，取1.2～1.5；本次取1.2 K r -返回系数，取0.85～0.95；本次取0.95 时间t=0.5SK LM =46.3150087.04524I I ds 2dmin =⨯=2.1≥ 满足要求I dmin 2为1S 两相短路电流。
电力系统继电保护例题
E Kk Kk ( Z s. min Z AB Z BC )
'' '
37 / 3 1.11.25 1.22( KA) (4 15 0.器的动作 电流 '' I dz . A 1.22 '' I J . dz . A 20.3( A) NCT 60
lmin
1 3 3 5) 4.82(km) ( 0.4 2 2.67 lmin 4.82 lmin % 100% 100% 32% 15% l 15
满足要求
2.线路AB保护A的II段保护
求动作电流
与下条线路电流速断动作值配合：
I dz . A K k K k I
I d .c. min K lm I dz . A Es 3 ( ) 2 Z s. max Z AB Z BC I dz . A 37
3 3 ( ) 2 5 0.4 15 0.4 35
0.487
1.52 1.2
满足要求
二、在双电源系统中，负荷潮流方向、馈电线 路过电流保护动作时限如图所示。问: (1)输电线路过电流保护动作时间; (2)哪些线路过电流保护必须安装功率方向元件? (3)在给定潮流方向的情况下,线路Lab,Lbc上 功率方向元件的动作行为如何？
解：(1)按阶梯时间特性计算保护1—4的 过电流保护动作时限。 考虑电源EM 单独作用: 保护8为其末端线路保护，以其为基准进 行计算： t3=t8+t=1.5+0.5=2s t1=max{t3,t6,t7} +t= t3+t=2.5
继电保护整定计算例题
如下图所示网络中采用三段式相间距离保护为相间短路保护。
已知线路每公里阻抗Z 1=0。
4km /Ω,线路阻抗角︒=651ϕ,线路AB 及线路BC 的最大负荷电流I m ax .L =400A ，功率因数cos ϕ=0。
9.K I rel =K ∏rel =0。
8,K I ∏rel =1。
2,K ss =2，K res =1。
15，电源电动势E=115kV ，系统阻抗为X max .sA =10Ω，X min .sA =8Ω，X max .sB =30Ω，X min .sB =15Ω；变压器采用能保护整个变压器的无时限纵差保护;t ∆=0.5s 。
归算至115kV 的变压器阻抗为84.7Ω，其余参数如图所示.当各距离保护测量元件均采用方向阻抗继电器时，求距离保护1的I ∏∏I 、、段的一次动作阻抗及整定时限，并校验I ∏∏、段灵敏度。
（要求K ∏sen ≥1。
25；作为本线路的近后备保护时,K I ∏sen ≥1.5；作为相邻下一线路远后备时，K I ∏sen ≥1。
2）解:（1)距离保护1第I 段的整定。
1） 整定阻抗。
11.Z L K Z B A rel set -I I ==Ω=⨯⨯6.94.0308.02)动作时间：s t 01=I.(2）距离保护1第∏段的整定。
1）整定阻抗:保护1 的相邻元件为BC 线和并联运行的两台变压器，所以∏段整定阻抗按下列两个条件选择。
a ）与保护3的第I 段配合。
I -∏∏+=3.min .11.(set b B A rel set Z K Z L K Z ）其中， Ω=⨯⨯==-I I 16.124.0388.013.Z L K Z C B rel set ； min .b K 为保护3 的I 段末端发生短路时对保护1而言的最小分支系数（见图4—15）.当保护3的I 段末端K 1点短路时，分支系数为sBAB sB sA b X X X X I I K ++==12 （4—3） 分析式(4—3）可看出，为了得出最小分支系数，式中SA X 应取最小值min .SA X ；而SB X 应取最大值max .SB X .因而max .min .min .1sB AB sA b X Z X K ++==1+30304.08⨯+=1。
电力系统继电保护计算题
三、分析计算题3在图1所示网络中的AB 、BC 、BD 、DE 上均装设了三段式电流保护；保护均采用了三相完全星形接法；线路AB 的最大负荷电流为200A ，负荷自启动系数 1.5ss K =， 1.25I rel K =， 1.15II rel K =， 1.2IIIrel K =，0.85re K =，0.5t s ∆=；变压器采用了无时限差动保护；其它参数如图所示。
图中各电抗值均已归算至115kV 。
试计算AB 线路各段保护的启动电流和动作时限，并校验II 、III 段的灵敏度。
X X 1s=图1 系统接线图图2系统接线图3答：（1）短路电流计算。
选取图3中的1K 、2K 、3K 点作为计算点。
2K 3图3三相短路计算结果如表1所示。
（2）电流保护I 段(3).1 1.max 1.25 1.7952.244(kA)I I set rel K I K I ==⨯，10()I t s =（3）电流保护II 段(3).3 2.max 1.25 1.253 1.566(kA)I I set rel K I K I ==⨯，.1.3 1.15 1.5661.801(kA)II II Iset rel set I K I ==⨯ 灵敏度校验：(2)(3)1.min1.min 1.438(kA)K K I=，(2)1.min.1.1 1.4380.7981.801IIK sen IIset I K I ==，不满足要求。
与保护3的II 段相配合：保护3的II 段按可伸入变压器而不伸出变压器整定。
(3).3 3.max 1.150.4990.574(kA)II II set rel K I K I ==⨯，.1.3 1.150.5740.660(kA)II II IIset rel set I K I ==⨯灵敏度校验：(2)1.min .1.11.4382.1790.660IIK sen IIset I KI ==，满足要求。
200、继电保护定值整定计算
继电保护定值整定计算1、 主进10kV 出线1.1速断保护（过流一段）1.1.1按躲线路末端故障整定。
1.1.2按躲过所带馈线变压器低压侧最大故障电流整定速断保护范围很小（或线路出口故障没有灵敏度，即1lm K <），可以按躲过所带馈线变压器低压侧母线三相最大短路电流整定。
(3)max dz k d I K I ≥其中，dz I ：相间电流保护动作定值k K ：可靠系数，取1.4(3)max d I ：线路末端故障时（所带变压器低压侧故障时），流过保护的最大三1.1.3躲过所带最大变压器合闸涌流，合闸涌流按变压器额定电流的（6～10）倍考虑，一般取8倍。
1.1.4应保证上下级保护配合关系，配合系数取1.11.1.5动作时间一般取0s ，因配合需要，可延长保护动作时间。
对于10kV 线路速断保护一般不应超过0.5s 。
1.2相短路电流（过流二段）1.2.1.1与上级线路电流保护二段配合'1dz dz p fz I I K K ≤ 't t t =-∆ 其中，'dz I ：上级线路相应保护段电流定值 p K ：配合系数，取1.2。
1.2过流保护3.2.1应保证小方式下，线路末端故障，有足够的灵敏度，(1.52)lm K ≥～(2)d dz lmI I K ≤ 其中，(2)d I ：最小运行方式下，线路末端故障最小两相短路电流3.2.2考虑线路所带负荷情况，一般取电流互感器二次额定值的（1.5～2）倍 e dz gfh I K I ∑≥其中，e I ∑：考虑可能出现的运行方式下，线路所带变压器的额定电流总和gfh K ：过负荷系数，单台变压器过负荷系数取2，多台取1.5，或者考虑线路实际载流量等因素3.2.3应保证上下级保护之间的配合关系，配合系数取1.23.2.4条件具备时，考虑做所带负荷变、或下级线路的远后备保护。
3.2.5动作时间3.2.5.1应满足上下级级差配合需求。
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如下图所示网络中采用三段式相间距离保护为相间短路保护。
已知线路每公里阻抗Z 1=0.4km /Ω，线路阻抗角︒=651ϕ，线路AB 及线路BC 的最大负荷电流I m ax .L =400A ，功率因数cos ϕ=0.9。
K I rel =K ∏rel =0.8，K I ∏
rel =1.2，K ss =2，K res =1.15，电源电动势E=115kV ，系统阻抗为X max .sA =10Ω，X min .sA =8Ω，X max .sB =30Ω，X min .sB =15Ω；变压器采用能保护整个变压器的无时限纵差保护；t ∆=0.5s 。
归算至115kV 的变压器阻抗为84.7Ω，其余参数如图所示。
当各距离保护测量元件均采用方向阻抗继电器时，求距离保护1的
I ∏∏I 、、段的一次动作阻抗及整定时限，并校验I ∏∏、段灵敏度。
（要求K ∏sen ≥1.25；作为本线路的近后备保护时，K I ∏sen ≥1.5；作为相邻下一线路远后备时，K I ∏
sen ≥1.2）
解：（1）距离保护1第I 段的整定。
1） 整定阻抗。
11.Z L K Z B A rel set -I I ==Ω=⨯⨯6.94.0308.0
2)动作时间：s t 01=I。
（2）距离保护1第∏段的整定。
1）整定阻抗：保护1 的相邻元件为BC 线和并联运行的两台变压器，所以∏段整定阻抗按下列两个条件选择。
a ）与保护3的第I 段配合。
I -∏∏+=3.min .11.(set b B A rel set Z K Z L K Z ）
其中， Ω=⨯⨯==-I I 16.124.0388.013.Z L K Z C B rel set ；
min .b K 为保护3 的I 段末端发生短路时对保护1而言的最小分支系数（见图4-15）。
当保护3的I 段末端K 1点短路时，分支系数为sB
AB sB sA b X X X X I I K ++==12 （4-3） 分析式（4-3）可看出，为了得出最小分支系数，式中SA X 应取最小值min .SA X ；而SB X 应取最大值max .SB X 。
因而
max .min .min .1sB AB sA b X Z X K ++==1+30
304.08⨯+=1.667 则 Ω=⨯+⨯⨯=∏817.25)16.12667.14.030(8.01.set Z
b ）与母线B 上所连接的降压变压器的无时限纵差保护相配合，变压器保护范围直至低压母线E 上。
由于两台变压器并列运行，所以将两台变压器作为一个整体考虑，分支系数的计算方法和结果同a ）。
⎪⎭
⎫ ⎝⎛+=-∏∏2min .1t b B A rel set Z K Z L K Z =Ω=⨯+⨯⨯078.66)27.84667.14.030(8.0 为了保证选择性，选a ）和b ）的较小值。
所以保护1第 ∏段动作阻抗为Ω=∏817.25set Z 。
2） 灵敏度校验：按本线路末端短路校验
25.1151.212
817.251.1.>===∏∏
AB set sen Z Z K （满足要求） 3)动作时间：与保护3的I 段配合，则t t t ∆+=I ∏31=0.5s
(3)距离保护1第I ∏段的整定。
1）整定阻抗：距离保护第I ∏段的整定值应按以下条件整定。
a ）按躲开最小负荷阻抗整定。
由于测量元件采用方向阻抗继电器，所以max
.1.)cos(9.0L set re ss rel N set I K K K U Z ϕϕ-=I ∏I ∏。
Ω=⨯︒-︒⨯⨯⨯⨯⨯=I ∏806.69400
)842.2565cos(15.122.131150009.01.set Z
2） 灵敏度校验：
a ）本线路末端短路时的灵敏系数为
5.1817.512
806.691.)1(1.>===I ∏I ∏
AB set sen Z Z K （满足要求） b)如图4-15所示相邻线路末端短路时的灵敏系数为
next
b AB set sen Z K Z Z K max .1.)2(1.+=I ∏I ∏
（4-4） 其中，求取K max .b 时，X sA 应取最大值X max .sA ；而X sB 应取最小值X min .sB ，则
733.130
121011min .max .12max .=++=++==sB AB sA b X X X I I K 则2.1821.12
.15733.112806.69)2(1.>=⨯+=I ∏sen K （满足要求） 相邻变压器低压侧出口K 2点短路（见图4-15）时的灵敏系数，也按式（4-4）计算。
2.1817.027.84733.112806
.69)2(1.<=⨯+=I ∏sen K （不满足要求）
变压器需要增加后备保护。
3）动作时间：
s t t t t t t s 5.125.23171=∆+==∆+=I ∏I ∏I ∏I ∏或
取其中时间较长者s t 5.21=I ∏。