电力系统继电保护之整定计算_电流保护+距离保护
电力系统继电保护——3.1-3.2电网的距离保护-阻抗继电器原理和动作特性
Z m Z set
Zm
O
m
R
Z m Z set
R
(a)
(b)
| Zm | Zset
| U m | I m Z set
幅值比较方式
Z m Z set 270 arg 90o Z m Z set
o
相位比较方式
2. 全阻抗继电器—实际实现
jX
Z set
jX
Z m Z set
Z0 Zm Z0
jX
A
Z0
k
O
Zm
k
R
O
Zm Z0
Z0
(a)
Zm
A
R
A
Z0
(b)
| Zm Z0 | Zm Z0
Um 270 Arg 90 I m Z set
U P Um
U = I m Z0
6. 具有直线特性的继电器-电抗继电器
jX
jX set
o
相位比较方式
3. 方向阻抗继电器—实际实现
jX
Z set
jX
Z set
Zm
1 Z set 2
Z
m
1 2 Zset
Z set
Zm
O
Zm
O
R
(a)
(b)
Um 270 Arg 90 U m I m Z set
动作方程
U P Um
U =Um I m Zset
3. 方向阻抗继电器-几个概念的说明 起动阻抗随着测量阻抗 相角的变化而改变；
Zk (nTA / nTV )
动作特性扩大为一个圆
(a)
～
继电保护课程设计--距离保护
电力系统继电保护课程设计1 设计原始资料1.1 具体题目如下图所示网络，系统参数为:3115=ϕE kV ,Ω=151G X 、Ω=102G X 、Ω=103G X ，6021==L L km 、403=L km ，50=-C B L km 、30=-D C L km 、30=-E D L km ，线路阻抗/4.0Ωkm ,2.1=ⅠrelK 、15.1K ==ⅢⅡrel rel K ，300max =-C B I A 、200max =-D C I A 、150max =-E C I A ，5.1=ss K ，85.0=re K试对线路L1、L2、L3进行距离保护的设计。
1.2 要完成的内容本文要完成的内容是对线路的距离保护原理和计算原则的简述，并对线路各参数进行分析及对线路L1、L2、L3进行距离保护的具体整定计算并注意有关细节。
距离保护是利用短路时电压、电流同时变化的特征，测量电压与电流的比值，反应故障点到保护安装处的距离而工作的保护。
2 分析要设计的课题内容2.1 设计规程根据继电保护在电力系统中所担负的任务，一般情况下，对动作于跳闸的继电保护在技术上有四条基本要求：选择性、速动性、灵敏性、可靠性。
这几个之间，紧密联系，既矛盾又统一，必须根据具体电力系统运行的主要矛盾和矛盾的主要方面，配置、配合、整定每个电力原件的继电保护。
充分发挥和利用继电保护的科学性、工程技术性，使继电保护为提高电力系统运行的安全性、稳定性和经济性发挥最大效能。
(1)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。
为保证可靠性，宜选用性能满足要求、原理尽可能简单的保护方案。
(2)选择性选择性是指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障，当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时，才允许由相邻设备、线路的保护或断路器失灵保护切除故障。
为保证选择性，对相邻设备和线路有配合要求的保护和同一保护内有配合要求的两元件（如起动与跳闸元件、闭锁与动作元件），其灵敏系数及动作时间应相互配合。
110KV变电站继电保护整定与配置
110kV环形网络继电保护配置与整定（二）摘要：继电保护是保证电力系统安全稳定运行的重要组成部分，而整定值是保证保护装置正确动作的关键。
本文结合给定110kV电网的接线及参数，对网络进行继电保护设计，首先选择电流保护，对电网进行短路电流计算，确定电网的最大、最小运行方式，整定电流保护的整定值。
在电流保护不满足的情况下，相间故障选择距离保护，接地故障选择零序电流保护，同时对距离保护、零序电流保护进行整定计算。
本设计最终配置的保护有：电流速断保护、瓦斯保护、纵差动保护等。
关键词：继电保护，短路电流，整定计算Abstract:Relay protection is important part to guarantee the safe and stable operation of the power system, and setting value is the key to ensure the protection correct action. In this paper, with given the wiring and the parameters of 110kV power grid to design 110KV network protection of relay, first ,select the current protection, calculate short circuit current on the grid, determine the Maximum and minimum operating mode of the grid, set the setting value of the current protection. Second ,Selecting the distance protection if the current protection does not meet the case, the phase fault choose the distance protection and the ground fault select zero sequence current protection .while setting calculation the distance protection and zero sequence current protection, . The final configuration of the protection of this design include: current speed trip protection, gas protection, the longitudinal differential protection and so on.Keywords: protection of relay, short-circuit current, setting calculation目录1、前言 (1)1.1电力系统继电保护作用 (1)1.2继电保护的基本原理及保护装置的组成 (2)1.3电力系统继电保护整定计算的基本任务及步骤 (2)1.4继电保护整定计算研究与发展状况 (3)1.5本次设计的主要内容 (3)2、继电保护的原理 (4)2.1线路保护的原理 (4)2.2变压器保护的原理 (5)2.3母线保护的原理 (7)3 、短路电流计算并确定运行方式 (8)3.1阻抗标幺值的计算 (8)3.2短路电流计算 (9)3.2.1电力系统所有设备均投运且闭环情况下短路电流的计算 (9)3.2.2只有G1、G2投运且可能存在开环情况下短路电流的计算 (12)3.2.3只有G1、G3投运且可能存在开环情况下短路电流的计算 (18)3.3系统运行方式的确定 (23)4 、继电保护的设计 (25)4.1母线保护的整定计算 (25)4.2变压器保护的整定计算 (28)4.3线路保护的整定计算 (37)4.4其他元件的保护与保护结果 (40)5、结论 (42)6、总结 (44)谢辞 (45)参考文献 (46)附录一：110KV环网继电保护配置图 (47)附录二：外文资料翻译 (48)1、前言电力系统继电保护的设计作为电气工程及其自动化专业的核心内容,它不仅包括了电力系统分析理论中的短路电流的计算还包括了电力系统继电保护中的整定计算。
电力系统继电保护与安全自动装置整定计算
本书介绍了电力系统继电保护的整定计算方法。整定计算是电力系统继电保护的重要组成部分， 它需要根据电力系统的实际情况，对保护装置的各项参数进行计算和调整，以确保保护装置能够 在异常情况下及时、准确地动作。本书详细介绍了电流保护、电压保护、距离保护、零序保护等 保护装置的整定计算方法，并给出了具体的计算步骤和示例。
书中，作者将电力系统继电保护与安全自动装置的整定计算进行了系统的阐 述，涵盖了从运行方式的选择原则到时间级差的计算与选择，再到整定系数的分 析与应用等各个方面。尤其是对于各种设备，如超高压电网、低压电网、发电机、 变压器、母线、电动机等的继电保护整定计算，以及电网安全自动装置的整定计 算，书中都进行了详尽的解析。
电力系统继电保护与安全自动装置 整定计算
读书笔记
01 思维导图
03 精彩摘录 05 目录分析
目录
02 内容摘要 04 阅读感受 06 作者简介
思维导图
关键字分析思维导图
电力
介绍
计算
保护
进行
定计
运行
自动装 置
电力
系统
安全功能
自动装置
计算
保护装置
基本
内容摘要
《电力系统继电保护与安全自动装置整定计算》是一本关于电力系统继电保护和安全自动装置整 定计算的书籍，其内容涵盖了电力系统继电保护的基本原理、整定计算方法、安全自动装置的基 本功能和整定计算方法等方面。
“在选择继电保护装置时，要根据电力系统的特点、负荷重要性以及故障类 型等因素进行综合考虑，以确保选择的继电保护装置能够满足系统的要求。”
电气设备继电保护配置、整定计算
电气设备继电保护配置、整定计算第一篇：电气设备继电保护配置、整定计算成套保护装置有DSB型断电失步保护装置。
3)当同步电动机带励失步或失励失步时，其显着特征是在励磁回路中出现不衰减的交变电流分量，其频率与电动机的滑差频率相一致，对此失步保护装置应正确动作。
而在同步电动机运行中，由于系统中出现各种扰动引起同步振荡(末失步);由冲击性负荷引起相应振荡;由脉动性负荷所引起的正常脉动等。
虽在励磁回路内出现具有各自不同特征的交流感应电流分量，但因同步电动机未失步，失步保护不应动作，保护装置应能正确检测区分这些分量的波形特征，并准确可靠地判断电动机是否失步。
保护的定型产品有LSB—30系列带励、失励失步保护装置，该装置通过串接在同步电动机励磁回路内的分流器，测取不失真的励磁电流波形信号，同时输入“失步判别专用插件”，对所测取的电流波形进行相应的分析和逻辑处理，从波形特性上作出正确判断。
确认电动机失步时，经出口继电器KSB发出信号，根据需要，保护装置可动作于“跳闸停机”或“灭磁再整步”。
(3)低电压保护：下列电动机应装设低电压保护，保护装置应动作于跳闸：1)当电源电压短时降低或短时中断后又恢复时，为了保证重要电动机自起动而需要断开的次要电动机，保护装置的电压整定值一般为电动机额定电压的60%-70%，时限一般约为0.5s。
2)当电源电压短时降低或短时中断后，根据生产过程不允许或不需要自起动的电动机。
保护装置的电压整定值一般为电动机额定电压的40%—50%或略高;时限一般较上一级主保护大一时限阶段，取0.5—1.5s,必要时保护可无选择地动作。
3)需要自起动，但为保证人身和设备安全，在电源电压长时间消失后需从配电网中自动断开的电动机。
保护装置的电压整定值一般为电动机额定电压的40%～50%，时限一般为5—10s。
低电压保护的接线应尽可能满足以下要求：1)当电压互感器一次侧及二次侧发生各种断线故障时，保护装置不应动作。
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：S B =100 MVA基准电压：V B=V a v=115kV基准电流：I B = S B/1 3V B = 0.502kA基准电抗：Z B 二V B/1 31B= 132.25」电压标幺值：E =1.051.2电网元件等值电抗计算线路的正序电抗每公里均为0.4 Q /kM;负序阻抗等于正序阻抗；零序阻抗为1.2 Q /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：XAB = X1 LAB= 0.4 35 = 14' 1标幺值：X AB二X AB 140.1059Z B132.25零序阻抗：X°.AB =x0 汉L AB/.“35 = 42°标幺值：X QAB=X O.AB 420.3176Z B132.25(2)线路BC等值电抗计算:正序电抗：X BC= x1L BC= 0-4 60 = 24l"标幺值：X BC二X BC 240.1815Z B132.25零序阻抗：X o.BC = X0 汽L BC = 1.^ 60 =72O 标幺值：X g*BC二X0.B C 720.5444Z B132.25(3)线路AC等值电抗计算:正序电抗：X AC =x1L AC二0.4 28 =11.2"标幺值：、小X AC11.2 —rX AC AC 0.0847Z B 132.25零序阻抗：X O.AC = X。
汽L AC =匸2汉28 =33.60标幺值：X g*AC".Ac33.60.2541 Z B132.25(4)线路CS等值电抗计算：正序电抗：X CS= x1L C S= 0.4 50 =20〔 |标幺值：X cs-J^ 200.1512Z B132.25零序阻抗：X0.cs =x0汇L C s =1.2^50=60^1.2.2变压器与发电机等值电抗计算(1) 变压器T I ,T 2,T 3等值电抗计算:2冷％%厂瞌Sr" XT1 =X T 2二X T3 二出1210.0915Z B132.25(2) 变压器T 4J5等值电抗计算:X T4二 X T5二皿=40333=0.3050Z B132.25(3) 变压器T 6,T 7等值电抗计算: X T 6 二 X T 7 二 ^^% 仏=50.82门100 S N* * XT650.82X T6M 二才二花心843(4) 发电机等值电抗计算:X d COSSB=0.10965P G11.2.3通过断路器3的最大负荷电流当线路L AB , L es 退出运行时，由输电线路L AC 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。
电力系统继电保护原理复习
电力系统继电保护原理1 绪论Δ1、继电保护的作用1）自动、迅速、有选择性的将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证无故障部分迅速恢复正常运行。
2）反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护条件，而动作于发出信号或跳闸。
Δ2、保护装置的构成的几个环节及其作用答：一般继电保护装置由测量比较元件、逻辑判断元件和执行输出元件三部分组成。
1）测量比较元件：测量通过被保护的电力元件的物理参量，并与给定的值进行比较，根据比较的结果，给出“是”、“非”、“0”或“1”性质的一组逻辑信号，从而判断保护装置是否应该启动。
2）逻辑判断元件：根据测量比较元件输出的逻辑信号的性质、先后顺序、持续时间等，使保护装置按一定的逻辑关系判定故障的类型和范围，最后确定是否应该使断路器跳闸、发出信号或不动作，并将对应的指令传给执行输出部分。
3）执行输出元件：根据逻辑判断部分传来的指令，发出跳开断路器的跳闸脉冲及相应的动作信息、发出警报或不动作。
3、继电保护的分类1）按被保护的对象分类：输电线路保护、发电机保护、变压器保护、母线保护、电动机保护等。
2）按保护原理分类：电流保护、电压保护、距离保护、差动保护、方向保护、零序保护等。
3）按保护所反应故障类型分类：相间短路保护、接地短路保护、匝间短路保护、断线保护、失步保护、失磁保护及过励磁保护等。
4）按继电保护装置的实现技术分类：机电型保护、整流型保护、晶体管型保护、集成电路型保护、微机型保护。
5）继电保护测量值与整定值的关系分类：过量保护（测量值﹥整定值）、欠量保护（测量值﹤整定值）6）按保护所起的作用分类：主保护、后备保护、辅助保护等。
Δ6、对电力系统继电保护的基本要求：选择性、速动性、灵敏性、可靠性(1)选择性、故障点在区内就动作、在区外不动作。
（2分）(2)速动性、保护的动作速度应尽可能快速。
（2分）(3)灵敏性、在规定的保护范围内，保护装置对故障或不正常运行状态的反应能力。
第5章 距离保护教案3
5.5距离保护的整定计算及对距离保护的评价（Setting Calculation of Distance Protection and Assessment to it ）5.5.1距离保护的整定计算原则（Setting Calculation Principle of Distance Protection ）距离保护装置一般也都采用三段式阶梯时限特性，在进行整定计算时，要计算各段的设定阻抗、动作时限和进行灵敏性校验。
当距离保护用于双侧电源的电力系统时，一般要求Ⅰ、Ⅱ段的测量元件都要具有明确的方向性，即采用具有方向性的测量元件。
第Ⅲ段作为本条线路的近后备、相邻下一级线路的远后备和反向母线保护的后备，所以第Ⅲ段通常采用采用带有偏移特性的测量元件。
下面以图5-27所示电网为例，来说明各段保护的具体整定原则。
设线路AB 、BC 均装有三段式距离保护，对保护1各段进行整定计算。
图5-27 距离保护整定计算网络图1、距离保护第Ⅰ段整定计算11z L K Z B A rel set -I I ⋅= (5-74)I r e lK ——可靠系数，一般取0.8~0.85。
2、距离保护第Ⅱ段整定计算（1）与相邻线路距离保护第Ⅰ段相配合。
为了保证在下级线路上发生故障时，上级线路保护Ⅱ段不至于误动，保护1的Ⅱ段的动作范围不应该超出保护2的Ⅰ段的动作范围，再考虑到分支系数，保护1的Ⅱ段的整定阻抗可按照下式进行计算：)(2min 1I ⋅⋅II II ⋅+=set b AB rel set Z K Z K Z (5-75)式中，II rel K 为可靠系数，一般取0.8；分支系数的定义和电流保护中相似，即当线路BC上发生故障时，ABBC b I I K =。
为确保在各种运行方式下保护1的Ⅱ段的保护范围不超过保护2的Ⅰ段的保护范围，分支系数取各种情况下的最小值。
（2）躲开线路末端变压器低压侧出口处短路时的阻抗值。
当被保护线路的末端母线接有变压器时，距离Ⅱ段应与变压器的快速保护相配合，其保护范围不超过变压器快速保护的范围。
继电保护整定计算
五、选取流过保护最大负荷电流的方法 按负荷电流整定的保护，要考虑各种运行方式变化时出 现的最大负荷电流，一般应考虑到以下的运行方式的变化： （1）备用电源自动投入引起的负荷增加； （2）并联运行线路的减少，负荷转移； （3）环状网络的开环运行，负荷转移； （4）对于两侧电源的线路，当一侧电源突然切除发电机， 引起另一侧输送的负荷增加，负荷转移。
1.单回线和双回线的配合 保护1的Ⅱ段应与保护2和3的Ⅰ段末端短路配 合整定，按双回线运行整定，因为双回线运行短 I 路时 I 1 大，2 和 I 3 小，保护1最容易误动超越。
1 I1
2
I2 I3
3
图5 单回线和双回线的配合（2）
• 2.单回线和环网的配合
d1
（2）绘制电力系统阻抗图，包括正序、负序、零序三个 序网等效图； （3）建立电力系统设备参数表,如表1-1、1-2、1-3、1-4 所示； （4）建立电流、电压互感器参数表如1-5、1-6所示； （5）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。 （6）电力系统各点短路计算结果列表如表1-7所示； （7）建立各种继电保护整定计算表如表1-8所示； （8）按继电保护功能分类，分别绘制出整定值图如图12所示； （9）编写整定方案报告书，着重说明整定的原则、整定 结果评价、存在的问题及采取的对策等。
• 电流保护的整定配合公式为
I dz (1) K k I dz (2)
式中 • • • •
I dz (1)
—— 上级保护的动作电流； —— 下一级保护的动作电流； ——可靠系数按规程选择，应大于1。
I dz (2)
Kk
• 低电压保护动作电压的整定公式为
U dz (1)
• • • • • 式中
电网继电保护整定计算-继电保护整定计算的基础知识
• 电流保护的整定配合公式为
式中 • • • •
I dz (1)
I dz (1) Kk I dz (2)
—— 上级保护的动作电流； —— 下一级保护的动作电流； ——可靠系数按规程选择，应大于1。
I dz (2)
Kk
• 低电压保护动作电压的整定公式为
U dz (1)
• • • • • 式中
tbh (1) tbh (2) ——保护1和2的整组动作时间，从
保护动作到出口发跳闸脉冲的时间
ts (1) ts (2) —保护1和2的时间继电器的正、负误
差；
tdt (2) ——保护2的断路器跳闸时间； ty ---- 裕度时间。与继电器类型有关。
定时限：0.1s，反时限：0.3s。
微机保护精度较高，裕度时间可取0.05s。 时间级差应根据时间继电器的精度括正序、负序、零序三个 序网等效图； （3）建立电力系统设备参数表,如表1-1、1-2、1-3、1-4 所示； （4）建立电流、电压互感器参数表如1-5、1-6所示； （5）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。 （6）电力系统各点短路计算结果列表如表1-7所示； （7）建立各种继电保护整定计算表如表1-8所示； （8）按继电保护功能分类，分别绘制出整定值图如图12所示； （9）编写整定方案报告书，着重说明整定的原则、整定 结果评价、存在的问题及采取的对策等。
第三节 时间级差的计算与选择
相邻的上、下两级保护间，为取得选择性，应使 其动作有时间级差。时间级差一般按下式计算：
定限时阶梯时间级差：
tbh(1) tbh(2) ts (1) ts(2) tdt (2) t y tbh(2) t
（1-1）
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电流保护
整定计算 灵敏度校验 动作时限
电流Ⅰ段保护 （无时限电流速断保护） 原则：躲过本线路末端最大短路电流。
)3(maxⅠⅠ
BkrelAopIKI•••
（kA）（3.1~2.1ⅠrelK）
%20~%15)23(1maxⅠmin••sAopABABx
IExL
L
stAop0Ⅰ
•
电流Ⅱ段保护
（限时电流速度按保护）
目的：实现本线路全长保护。
原则：与相邻线路Ⅰ段或元件配合，整定值取大者。
①按与相邻线路Ⅰ段配合：ⅠⅡⅡBoprelAopIKI•• （kA）
②按与相邻元件配合：)3(maxⅡⅡDkrelAopIKI••• （kA）
25.1~15.1ⅡrelK
3.1Ⅱ)2(minⅡ•••AopBksetIIK
【注：】灵敏度校验按最不利情况校验，即在最小运行方式下，被保护线路末端
发生两相短路时，短路电流为本线路内部故障时最小短路电流，以此短路电流
校验灵敏度。
ssstttBopAop5.05.00ⅠⅡ
••
电流Ⅲ段保护
（定时限过电流保护）
原则：躲过最大负荷电流，并考虑自启动系数和返回系数。
maxⅢⅢ••fhressrelAop
IKKKI
（kA）
（25.1~15.1ⅢrelK，2~5.1ssK，95.0~8.0reK）
5.1Ⅲ)2(minⅢ)(•••AopBksetIIK
近
25.1Ⅲ)2(minⅢ)(•••AopCopsetIIK
远
【注：】当为两相两继电器接线时，还应考虑校验：25.131Ⅲ)2(minⅢ)(•••AopDksenIIK远
sstttBopAop5.02ⅢⅢ
••
距离保护
整定计算 灵敏度校验
距离Ⅰ段保护
原则：躲过本线路末端短路阻抗。ABrelAsetZKZⅠⅠ• （）85.0ⅠrelK（提高选择性）
无
stAop0Ⅰ
•
距离Ⅱ段保护
原则：与相邻电路Ⅰ段或元件配合，取小者作整定值。
①按与相邻线路Ⅰ段配合：)(ⅠⅡⅡBsetbABrelAsetZKZKZ••
②按与相邻元件配合整定，原则：躲过相邻变压器低压母线侧的短路阻抗。
)(ⅡⅡTbABrelAsetZKZKZ• （）（8.0~7.0ⅡrelK
）
5.1~3.1ZABⅡⅡ•AsetsenZK
ssstttAopAop5.05.00ⅠⅡ
••
距离Ⅲ段保护
原则：躲过本线路最小负荷阻抗。
①按全阻抗继电器整定：ssrerelLAsetKKKZZminⅢ•• （）
5.1ZABⅢⅢ)(•AsetsenZK
近
2.1ZABⅢⅢ)(•BCbAsetsenZKZK
远
ssstttBopAop5.25.02ⅢⅢ
••
②按方向阻抗继电器整定：)cos(1minⅢLssrerelLAsetKKKZZ•• （）
3.1~25.1ⅢrelK
，3~5.1ssK，1.1reK