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继电保护整定计算的公式汇编


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继电保护整定计算公式汇编
为进一步规范我矿高压供电系统继电保护整定计算工作, 提高保护的可靠性快速性、灵敏性,为此,将常用的继电保护 整定计算公式汇编如下,仅供参考。有不当之处希指正: 一、电力变压器的保护: 1、瓦斯保护: 作为变压器内部故障(相间、匝间短路)的主保护,根据 规定,800KVA 以上的

油浸变压器,均应装设瓦斯保护。 (1) 重瓦斯动作流速:0.7~1.0m/s。 (2)轻瓦斯动作容积:Sb<1000KVA:200±10%cm3;Sb 在 1000 ~ 15000KVA : 250 ± 10%cm3 ; Sb 在 15000 ~ 100000KVA : 300 ± 10%cm3 ; Sb > 100000KVA : 350 ± 10%cm3。 2、差动保护:作为变压器内部绕组、绝缘套管及引出线相间 短路的主保护。包括平衡线圈 I、II 及差动线圈。 3、电流速断保护整定计算公式: (1)动作电流:Idz=Kk×I(3)dmax2 继电器动作电流: I dzj
? K
K

I dzj ? K

K

? K

jx

?

I 1e Ki

其中:Kk—可靠系数,取 3~6。 Kjx —接线系数,接相上为 1,相差上为 3 I1e—变压器一次侧额定电流 Ki—电流互感器变比 (2)速断保护灵敏系数校验:
Kl ? I
(2) d min 1

I dzj ? K i

?2

其中:I(2)dmin1—变压器一次最小两相短路电流 Idzj —速断保护动作电流值 Ki—电流互感器变比 4、过电流保护整定计算公式: (1) 继电器动作电流:
I dzj ? K
K

? K

jx

?

I

(3) d max 2

? K

jx

? K
f

I 1e ? Ki

Ki ? Ku

其中:Kk—可靠系数,取 2~3(井下变压器取 2) 。 Kjx —接线系数,接相上为 1,相差上为 3 I1e—变压器一次侧额定电流 Kf—返回系数,取 0.85 Ki—电流互感器变比 (2)过流保护灵敏系数校验:
Kl ? I
(2) d min 2

其中:Kk—可靠系数,DL 型取 1.2,GL 型取 1.4 Kjx —接线系数,接相上为 1,相差上为 3 I(3)dmax2—变压器二次最大三相短路电流 Ki—电流互感器变比 Ku—变压器的变比 一般计算公式:按躲过变压器空载投运时的励磁涌流计算速断 保护值,其公式为:

I dzj ? K i ? K u

?1 . 5

1

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其中:I(2)dmin2—变压器二次最小两相短路电流 Idzj —过流保护动作电流值 Ki—电流互感器变比 Ku—变压器的变比 过流保护动作时限整定:一般取 1~2S。 5、零序过电流保护整定计算公式: (1)动作电流:
I dz ? 0 . 25 ? K
K

Ki—电流互感器变比 注:带排水泵的电机启动电流应按所配电抗器的参数进行计算 (2)同步电动机: ①应躲过起动电流(按异步电动机速断保护公式计算) ②应躲过外部短路时输出的电流:
I dzj ? K
K

? K

jx

?

I

'' d max

Ki

?

I 2e Ki

其中:Kk—可靠系数,DL 型取 1.4~1.6,GL 型取 1.6~1.8 Kjx —接线系数,接相上为 1,相差上为 3 Ki—电流互感器变比 I’’dmax—最大运行方式时,外部三相短路时,同步电动机 的反馈电流
I
'' d max

其中:Kk—可靠系数,取 2。 I2e—变压器二次侧额定电流 Ki—零序电流互感器变比 (适用于 Y—Y0—12 接线的变压 器) (2)零序过电流保护灵敏系数校验:
K
l

?

I d 1 min

2 i

I dz ? K

?2

? 1 . 05 ? ? ? ? 0 . 95 s i n? e ? ? I e '' ? X d ?

其中:Id1min2—变压器二次最小单相短路电流 Idz —零序过流继电器动作电流值 Ki—零序电流互感器变比 二、高压电动机的保护: 1、电流速断保护: (1)异步电动机:
I dzj ? K
K

其中:X’’d—同步电动机次暂态电抗标么值 φ e—电动机额定功率因数角 Ie—电动机额定电流 取其中最大者为同步电动机的速断保护值 (3)速断保护灵敏系数校验: (同步电动机、异步电动机)
Kl ? I
(2) d min

I dzj ? K i

?2

? K

jx

?

I qd Ki

其中:Kk—可靠系数,DL 型取 1.4~1.6,GL 型取 1.6~1.8 Kjx —接线系数,接相上为 1,相差上为√3 Iqd—电动机的启动电流 Iqd=nqd×Ide=(5~6)Ide

其中:I(2)dmin—电机出口处最小两相短路电流 Idzj —速断保护动作电流值 Ki—电流互感器变比 2、纵联差动保护: (1)躲过下列不平衡电流,取其较大者:
2

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①异步或同步电动机,由起动电流引起的不平衡电流:
I dzj 1 ? K
K

?

0 .1 ? I q Ki

Kjx —接线系数,接相上为 1,相差上为 3 Ie—电动机的额定电流 Kf—返回系数,取 0.85 Ki—电流互感器变比 (2)对同步电动机兼作失步保护的动作电流:
I dzj ? (1 . 4 — 1 . 5) K ?
jx

d

其中:Kk—可靠系数,取 1.2~1.4 Iqd—电动机的启动电流 Iqd=nqd×Ide=(5~6)Ide Ki—电流互感器变比 ②躲过外部短路时,同步电动机输出电流引起的不平衡电流:
I dzj 2 ? K
K

?

Ie Ki

?

0 .1 ? I

'' d max

Ki

其中:Kjx —接线系数,接相上为 1,相差上为 3 Ie—同步电动机的额定电流 Ki—电流互感器变比 (3)过流保护动作时限:应躲过电动机的起动时间,t> tqd, 一般取 10~15S 4、低电压保护: (1)动作电压取 50%电机的额定电压。 (2)动作时限取 1S(不需自起动) 、10~15S(需自起动) 三、电力电容器保护 1、电流速断保护; (1)动作电流:
I dzj ? K
k

其中:Kk—可靠系数,取 1.2~1.4
I
'' dm a x

—同步电动机外部三相短路时的输出电流

Ki—电流互感器变比 (2)纵联差动保护灵敏系数校验:
Kl ? I
(2) d min

I dz ? K i

? 2

其中: I ( 2 ) d min —保护装置安装处最小两相短路电流 Idz —纵差保护动作电流 Ki—电流互感器变比 3、过流保护: (1)动作电流:
I dzj ? K
K

? K

jx

?

3 ? n ? Ie Ki

? K

jx

? K
f

Ie ? Ki

其中:Kjx —接线系数 Ie—单台电容器的额定电流 n —每相电容器安装台数 Ki—速断保护电流互感器变比
K k —可靠系数,考虑躲过冲击电流取 2~2.5
3

其中:Kk—可靠系数,动作于信号时取 1.1,动作于跳闸时取 1.2~1.4

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(2)速断保护灵敏系数校验:
K
l

?

I

(2) d min

I dzj ? K

? 2
i

注:新站至井下主供电缆回路按被保护线路末端三相最大短路 电流的 30%~50%计算整定值。 (2)电流速断保护灵敏系数校验:
Kl ? I
(2) d min

其中:I(2)dmin—被保护电容器安装处最小两相次暂态短路电流 Idzj —速断保护动作电流值 Ki—电流互感器变比 2、当电容器容量较小时(300KVar 以下) ,可采用熔断器保护 相间短路,熔体的额定电流按下式选择:
I R ? K k ? I ce

I dzj ? K i

?2

其中: I ( 2 ) d min —保护安装处最小两相短路电流 Idzj —速断保护动作电流值 Ki—电流互感器变比 (3)电流速断最小保护范围校核 被保护线路实际长度应大于被保护线路的最小允许长度 被保护线路的最小允许长度:
l min ? 2? K
k

其中:Ice—电容器组的额定电流
K k —可靠系数,取 2~2.5

四、3~10KV 线路的保护 1、架空线路的保护整定 (1)电流速断保护:
I dzj ? K
k

?? ?
k

3 ??

3 ? 2? K

?

X

* sy max * l

Z

? K

jx

?

I

(3) d max

Ki

其中:KK—可靠系数,DL 型取 1.2,GL 型取 1.4 α —系数,最小与最大运行方式系统计算电抗之比 β —被保护线路允许的最小保护范围,取 0.15
Z
* l

— 被 保 护 线 路 每 公 里 阻 抗 标 么 值 。
*2 l

其中: K k —可靠系数,DL 型取 1.2,GL 型取 1.4 Kjx—接线系数,均为 1 I(3)dmax—被保护线路末端三相最大短路电流 Ki—速断保护电流互感器变比 一般计算公式:按躲过最大设备起动电流加其余设备的额定电 流之和计算。
I dzj ? K
k

Z

* l

=

R

*2 l

? X

也可用公式: l min

?

1 X
O

? 3 U xp ?? ? X ? 2 I dz ?

x , max

? ? ? ?

? K

jx

?

I qd ? ? I e Ki

其中:Uxp—保护安装处的平均相电压,V Xx,max —最小运行方式下归算到保护安装处的系统电 抗,Ω X0—线路每公里电抗,Ω /Km
4

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(4)过电流保护:
I dzj ? K
k

其中: K k —可靠系数,DL 型取 1.2,GL 型取 1.4
' lm

? K

jx

? K

I
f

? Ki

其中:Kk—可靠系数,考虑自起动因素时,取 2~3,不考虑自 起动因素时,DL 型取 1.2,GL 型取 1.4 Kjx —接线系数,接相上为 1,相差上为 3 I‘lm—被保护线路最大计算负荷电流, 当最大负荷电流难 以确定时,可按两倍的电缆安全电流计算,此时, 可靠系数取1。 Ki—电流互感器变比 Kf—返回系数,取 0.85 (5)过流保护灵敏系数校验: 近后备: K l
? I
(2) d min

Kjx—接线系数,均为 1 I(3)dmax—被保护线路末端三相最大短路电流 Ki—速断保护电流互感器变比 一般计算公式:按躲过最大设备起动电流加其余设备的额定电 流之和计算。
I dzj ? K
k

? K

jx

?

I qd ? ? I e Ki

注:新站至井下主供电缆回路按被保护线路末端三相最大短路 电流的 30%~50%计算整定值。 (2)电流速断保护灵敏系数校验:
K
l

?

I

(2) d min

I dzj ? K i

? 1 .5

I dzj ? K

? 2
i

其中:I(2)dmin—被保护线路末端最小两相短路电流 Idzj —过流保护动作电流值 Ki—电流互感器变比 远后备: K
' l

其中: I ( 2 ) d min —保护安装处最小两相短路电流 Idzj —速断保护动作电流值 Ki—电流互感器变比 (3)过电流保护:
I dzj ? K
k

?

I

( 2 )' d min

I dzj ? K i

? 1 .2 ? K
jx

? K

I
f

' lm

其中:I(2)‘dmin—远后备计算点最小两相短路电流 Idzj —过流保护动作电流值 Ki—电流互感器变比 2、电缆线路的保护整定 (1)电流速断保护:
I dzj ? K
k

? Ki

其中:Kk—可靠系数,取 1.2~1.4 Kjx —接线系数,接相上为 1,相差上为 3 I‘lm—被保护线路最大计算负荷电流, 应实测或用额定值 乘以需用系数求得,此时,可靠系数取 1.2~1.4, 当最大负荷电流难以确定时,可按两倍的电缆安全
5

? K

jx

?

I

(3) d max

Ki

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电流计算,此时,可靠系数取 1。 Ki—电流互感器变比 Kf—返回系数,取 0.85 (4)过流保护灵敏系数校验: 近后备: K l
? I
(2) d min

I dzj ? K i

? 1 .5

其中: (2)dmin—被保护线路末端(或变压器二次侧)最小两相短路 I 电流 Idzj —过流保护动作电流值 Ki—电流互感器变比 五、高防开关电子保护器的整定: 1、电子式过流反时限继电保护装置,按变压器额定电流整定。 IZ≤Ie

6


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