第一篇：直流牽引供電系統繼電保護整定計算方法

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直流牽引供電系統繼電保護整定計算方法

摘 要：分析了地鐵直流牽引供電系統的故障特征和直流牽引系統的饋線保護配置及原理，提出了直流牽引供電系統饋線保護的整定計算方法。關鍵詞：地鐵；直流；保護；整定計算 0 引言 直流保護對地鐵直流牽引供電系統運行的安全性和可靠性起著極其重要的作用。由于直流牽引供電系統和直流保護自身的特殊性，保護的整定計算復雜、配合困難，且沒有成熟的計算方法可以參考借鑒，如何才能得到理想的直流保護定值是地鐵供電系統繼電保護工作者長期以來的研究課題。1 直流短路故障特性 地鐵直流牽引供電系統由整流機組、直流開關柜、直流電纜、牽引網等部分組成。直流系統的短路分析方法是 RL 回路的暫態響應分析，基本理論是戴維南定理與疊加定理，短路電流 I = U(1-e-t/τ)/R（時間常數 τ = L/R），di/dt = Ue-t/τ/L。直流短路的顯著特征之一是回路電阻和電感參數的大小對短路電流的大小和特性影響非常大，因此接觸網近、中遠端的故障電流特性有很大差別。1.1 饋線近端短路特性 短路點距變電所越近，電流上升率越大，短路電流也越大。當接觸網發生近端短路時，預期短路電流峰值一般可達 80 kA 以上，初始電流上升率di/dt 可達 5 kA/ms 以上，如不快速切除，短路電流將在極短時間內上升到最大值，對系統和設備造成極大危害，因此必須在短路電流達到峰值之前快速切除。牽引變電所近端短路特性如圖 1 所示。

1.2 中遠端短路特性 中遠端的短路電流，由于線路電感的作用，τ值增大，短路電流變化相對緩慢，初始上升率較小，中遠端短路特性示意圖略。2 饋線的保護配置及原理 2.1 保護配置方案 由于近端和中遠端的短路故障特性差異較大，單一的一種保護難以兼顧速動性與選擇性的要求，需要根據直流系統近端以及中、遠端的故障特征分別配置相應的保護。直流饋線配備如下保護：大電流脫扣保護（斷路器本體 DA 保護）；ΔI、di/dt 保護；熱過負荷保護；雙邊聯跳保護。其中最重要的是大電流脫扣保護和Δ I、di/dt 保護，兩者分別作為接觸網近端和中遠端的主保護。2.2 保護原理 直流快速斷路器本體的大電流脫扣保護，作為接觸網近端短路的主保護，采用磁脫扣原理，其機械響應時間和全分斷時間（燃弧熄滅時間）均與電流變化率有關，當直流短路電流上升率達到5 kA/ms 時，直流快速斷路器的機械響應時間只有3～4 ms，全分斷時間（燃弧熄滅時間）為 25 ms左右。斷路器能在短路電流達到峰值之前快速切斷以限制短路電流。近端短路斷路器分斷電流波形如圖 2 所示。

對于中遠端短路故障，由于短路電流上升率di/dt 較小，大電流脫扣保護動作時間相對較長，靈敏度也不高，直流饋線配備采用微處理器構成的反應電流增量的Δ I保護和電流上升率的 di/dt 保護，分別作為接觸網中、遠距離短路故障的主保護。Δ I保護是在電流上升率 di/dt 高于整定值的條件下檢測電流增量，在到達峰值電流之前檢測到短路。當 di/dt 高于整定值，保護裝置啟動，并開始計算Δ I，保護裝置啟動時刻的電流作為基值。達到Δ I 延時后，若 Δ I達到Δ I整定值（Δ Itrip），則保護裝置動作。Δ I 保護裝置動作特性及跳閘邏輯如圖 3所示。

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圖中曲線 2 和曲線 3 滿足動作條件，保護裝置判斷為故障，動作跳閘；曲線１和 4 都不滿足動作條件，因此不跳閘。di/dt 保護通過檢測 di/dt 檢測到遠端短路。當di/dt 高于整定值，保護裝置啟動，若 di/dt 持續超過定值一段時間（di/dt 延時）后，則保護出口跳閘。di/dt 保護裝置動作特性及跳閘邏輯如圖 4 所示。圖中第 1 種情況滿足跳閘條件，出口跳閘；第 2 種情況不滿足跳閘條件，因此不跳閘。不同廠家的保護裝置動作原理和整定參數稍有不同，但沒有本質差別。整定配合計算方法 整定值是否適用是直流保護裝置能否發揮作用的關鍵因素之一。為得到理想的保護定值，必須進行短路計算和保護校核計算。3.1 直流短路計算 短路計算目的是確定直流饋線保護定值并進行靈敏度校驗。主要計算直流牽引供電系統在各種運行方式下接觸網-回流軌和接觸網-架空地線短路在某一時刻的短路電流 I 及其變化率 di/dt。采用的基本理論和方法是戴維南定理與疊加定理，及 RL動態回路的暫態響應分析方法。短路計算的關鍵是回路總電阻 R 和總電感 L 的確定。因接觸網-回流軌和接觸網-架空地線 2 種故障的短路電流流回牽引變電所的路徑不同，R 和 L 的計算有所不同。3.2 饋線保護的整定計算 3.2.1 大電流脫扣（DA 直接脫扣保護）整定（1）首先按躲開饋線最大負荷電流計算整定初值。（2）為保證選擇性，DA 定值還應與相鄰供電區間近端短路時的保護配合，不致越區跳閘。（3）供電臂兩側的饋線保護定值應相同。取同時滿足以上幾個條件的最大值作為饋線的 DA保護定值。3.2.2 di/dt 保護（di/dt、di/dtduration）整定（1）di/dt 初始定值。該值應大于機車啟動時的最大電流變化率，同時應小于越區供電時區間末端短路 t 時刻的短路電流變化率 di/dt│t=di/dt duration。（2）延時時間（di/dtduration）定值。di/dt 保護范圍至下一相鄰供電區間末端，為保證選擇性，其延時時間應與相鄰供電區間的保護配合。同時，還應考慮機車內 LC 濾波回路充電時（如受電弓的離線導致濾波器充電）可能引起的 di/dt 保護裝置誤動。di/dt 延時時間定值應大于 T/2（T 為濾波回路充電電流變化率的諧振周期），T=2π（L 為濾波回路與線路的總電感）。取上述 2 種計算結果中的較大值作為延時時間的定值。3.2.3Δ I保護整定 Δ I保護整定的主要參數為 di/dt、Δ I、Δ Idelay、di/dtduration。其中 di/dt、di/dtduration為Δ I保護元件的參數，不同于 di/dt 保護元件的參數。Δ I保護同樣要考慮與機車特性配合，躲過機車啟動或機車濾波器充電導致的Δ I保護裝置誤動。另外為保證選擇性，還要考慮與相鄰供電區間的保護配合，不致越區跳閘。在該原則下，不同廠家的 Δ I 保護可以有多種整定方法，可以用Δ I定值配合，也可用 di/dt 定值配合（若 Δ I保護元件的 di/dt 與di/dt 保護元件的 di/dt 可單獨整定），也可用Δ I延時時間（Δ Idelay）配合，不論用哪種方法整定，Δ I和 di/dt、Δ Idelay定值之間是相互關聯的。（1）用Δ I定值與相鄰供電區間保護配合： a.di/dt 定值。di/dt 定值可與 di/dt 元件的 di/dt定值相同，也可高于該值。b.Δ I 定值。第 1 步，首先按躲開機車濾波器最大充電電流整定；第 2 步，與大電流脫扣的 DA定值相似，與相鄰供電區間近端短路時的保護配合。Δ I 定值取上述 2 個計算結果的較大值。c.Δ I 延時時間（Idelay）定值。由于Δ I 定值已考慮了配合，Δ I delay取值可以盡可能的小，一般取1～3 ms 即可。（2）用 di/dt 定值與相

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鄰供電區間保護配合。用該方法整定的前提條件是Δ I元件的 di/dt 與 di/dt元件的 di/dt 可單獨整定： a.Δ I 元件的 di/dt 定值。di/dt 躲開區間末端短路電流初始變化率。b.Δ I定值。由于 di/dt 已考慮了與相鄰區間的短路配合，Δ I 定值可不必再考慮與相鄰區間的保護配合，僅按躲開機車牽引濾波器最大充電電流整定即可。c.Δ I 延時時間（Δ I delay）定值。由于 di/dt 定值已考慮了配合，Δ I delay取值可以盡可能的小，一般取 1～3 ms 即可。（3）用Δ I delay與相鄰供電區間保護配合。di/dt定值按躲開機車啟動、Δ I定值按躲開機車牽引濾波器最大充電電流整定，Δ I delay與相鄰區間短路保護配合，Δ I delay取 40 ms 即可。3.2.4 熱過負荷保護 根據接觸網和饋線電纜的熱特性及其載流量進行整定，不需與其他保護配合，在此不做贅述。3.3 饋線保護定值的校核 初始定值確定后，應在系統所有運行方式下對保護裝置進行校核計算，驗證各種保護的保護范圍和靈敏度，確保配置的保護系統能夠相互配合，對直流供電系統實現全范圍的有選擇性短路保護。4 結束語 雖然地鐵直流保護的整定、配合困難，但并非無“法”可依，采用科學的計算方法是得到理想定值的前提條件和必要途徑，本文提出了地鐵直流保護的幾種整定計算方法，對于地鐵供電系統的直流保護設計具有指導意義。該“計算方法”應用于廣州地鐵的設計，經過短路試驗和實際運營的驗證，得到了理想的預期效果，并被上海、北京、南京等多個城市地鐵工程設計廣泛采用。

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第二篇：繼電保護整定計算系統簡介

繼電保護整定計算系統說明書

第一章 系統結構

1．1 圖形建模：

專業化繪圖界面——直觀、方便、快捷地繪制系統接線圖 完善的參數輸入界面——快捷靈活地建立元件參數，實現圖形數據一體化

周到的數據導入及備份功能——決不讓您的汗水白流

強大的圖紙處理功能——可生成、編輯、打印各種圖紙，包括主接線圖、序網圖、保護配置圖

1．2故障計算：

智能化節點編號——數學計算模型自動生成 模糊處理——具備抗奇異矩陣的能力

獨特的相移處理技術——解決變壓器的相移問題，真實反映故障后的電氣量

全面的專業數據輸出——提供您想要的所有數據 完備的網絡操作接口——包容各種運行方式的處理 自定義運行方式——提供特殊運行方式處理手段

1．3整定計算

保護配置——設置保護功能

完備的原則庫——包羅規程中的所有整定原則 實用的整定流程——集專家多年之經驗 自動整定——彈指一揮，完成整定

手動整定——全程可視，任意干預，結果可信 實時計算書——詳細記錄整定過程

1．5數據及定值單管理

管理查詢——全面的專業數據查詢 定值單模板——自動生成各種定值單 模板定制——用戶可自行定制定值單模板 條件查詢——快捷定位所需的數據 樹狀結構——分層管理系統數據

? 保護功能定值 ? 保護裝置參數 ? 保護裝置定值 ? 選擇查詢字段 2．6定值單管理

? 定值單查詢

? 按照定值單的狀態查詢 ? 按照定值單參數查詢 ? 定值單維護

第三章 運行環境

3.1硬件要求

計算機配置：CPU：800MHZ以上

硬盤：20G以上 內存：256兆 顯存：16兆以上 顯示器：17英寸。

打印機：激光打印機。3.2 軟件環境：

系統平臺: Windows98 /Windows2000 / WinNT/WinXP 相關軟件: office2000 或 XP

第四章 系統使用說明

在進入系統后，首先顯示主界面如圖：

主界面自上而下分為

1、主菜單

2、工具欄

3、工作區

4、狀態欄。主菜單包括（1）文件（2）視圖（3）選項（4）繪圖（5）故障計算（6）整定計算（7）幫助七部分。當第一次啟動本系統時菜單工具欄僅有“文件”菜單

6）生成保護配置圖：可以生成線路的各種保護功能（包括相間距離保護、接地距離保護、零序電流保護、電流保護）的定值配置圖；

7）圖形顯示方式：主畫面可以以三種方式顯示，主接線圖、正序網圖、零序網圖。

4.3 “選項”

選項菜單包括以下子菜單：

1）顏色配置：用于設置畫面背景的顏色、各電壓等級的顏色； 2）精度設置：用于設置計算中數據保留的小數位數；

3）系統設置：用于設置計算、整定、定值單管理中的一些設置。

4.4 “繪圖”

繪圖菜單包括以下子菜單：

1）刪除：當選中某元件，并點擊該菜單項時，就刪除該元件； 2）復制：將元件復制到剪貼板中； 3）剪切：將元件剪切到剪貼板中；

4）粘貼：將剪貼板中的元件復制到系統中； 5）旋轉：將選中的元件旋轉90度；

4.5 “故障計算”

故障計算菜單包括以下子菜單：

1）設置運行方式：可以將當前系統所處的運行方式切換為大方式、小方式、自定義方式和更多的運行方式；

2）顯示節點編號：將系統畫面中各節點編號顯示出來，可用于檢查系統的連接是否正確，因為連接在一起的等電位點只有一個編號；

3）多點等值：是針對復雜電網應用的，該功能可將兩個存在多條聯絡線的電網進行等值，達到簡化電網的目的，尤其對兩個相鄰的電網管理部門交換數據有應用價值。

4）計算所有母線等值阻抗：將系統中各母線的等效阻抗計算出來，并列表顯示；

5）設置故障：可以在某條母線上或某線路上某處設置某種類型的故障，設完故障后，軟件自動進行當前運行方式下的故障計算；

第三篇：繼電保護整定原則

繼 電 保 護 整 定 原 則

一、6kv變（配）電所電源盤過流保護裝置的整定計算原則

1.過流保護

1）.按躲開最大負荷電流計算動作值。繼電器動作電流為Idz=KkKjx Izd /Kh

式中 Kk——可靠系數，取1.2~1.3

Kjx——接線系數，星形接線為

1，兩相電流差接線為3

Izd——最大負荷電流(礦井總負荷電流)Kh——電流互感器變比

Kf——繼電器返回系數，取

0.85

2）.以保護最遠點二相短路電流I(2)dmin校核靈敏系數。Kl=I(2)dmin/Idz>2 2.速斷保護

1）按躲開母線最大三相短路電流計算動作值。繼電器動作電流為Idz=KkKjx I(3)dmax /Kh

式中 Kk——可靠系數，取1.2~1.3

Kjx——接線系數，星形接線為1，兩相電流差接線為3 I(3)dmax——母線最大三相短路電流

Kh——電流互感器變比

2）以保護最遠點二相短路電流I(2)dmin校核靈敏系數。Kl=I(2)dmin/Idz>2

二、6kv線路變（配）電所饋出線路保護裝置的整定計算原則

1.速斷保護

1）按躲開線路末端最大三相短路電流計算動作值。繼電器動作電流為Idz=KkKjx I(3)dmax /Kh

式中 Kk——可靠系數，取1.2~1.3

Kjx——接線系數，星形接線為1，兩相電流差接線為3

I(3)dmax——被保護線路末端最大三相短路電流

Kh——電流互感器變比

2）以保護安裝處最小二相短路電流I(2)dmin校核靈敏系數。Kl=I(2)dmin/Idz>2 3）校核最小保護范圍。被保護線路實際長度L應大于保護線路最小允許長度Lmin。

2.過流保護

1）.按躲開最大負荷電流計算動作值。繼電器動作電流為Idz=KkKjx Izd /Kh Kf

式中 Kk——可靠系數，取1.2~1.4

Kjx——接線系數，星形接線為

1，兩相電流差接線為3

Izd——被保護線路最大工作電流 Kh——電流互感器變比

Kf——繼電器返回系數，取

0.85

2）.以被保護線路末端最小二相短路電流I(2)dmin校核靈敏系數。Kl=I(2)dmin/Idz>1.5 3）過流保護動作時限t=tm+△t 式中tm——為末端相鄰元件保護整定時限 △t——0.3~0.5 3.考慮與上級保護間的配合。

三、6kv母聯開關保護裝置的整定計算原則

1.電流速斷保護

1）按躲過電流互感器4倍額定電流Ie計算動作值。繼電器動作電流為Idz=4KkKjxIe /Kh

式中 Kk——可靠系數，取1.2~1.3

Kjx——接線系數，星形接線為

1，兩相電流差接線為3

Kh——電流互感器變比

Ie——電流互感器一次額定電流

2）以保護安裝處（母線）最小二相短路電流I(2)dmin校核靈敏系數。Kl=I(2)dmin/Idz>2 2.過流保護

1）.按躲過母線最大工作電流計算動作值。繼電器動作電流為Idz=KkKjx Izd /Kh Kf

式中 Kk——可靠系數，取1.5

Kjx——接線系數，星形接線為

1，兩相電流差接線為3 Izd——任一段母線最大工作電流 Kh——電流互感器變比

Kf——繼電器返回系數，取

0.85

2）.以母線最小二相短路電流校核靈敏系數。Kl=I(2)dmin/Idz>2

四、變壓器保護裝置的整定計算原則

1.速斷保護

1）按躲過變壓器二次側最大三相短路電流計算動作值。繼電器動作電流為Idz=KkKjx I(3)dmax /Kh 式中 Kk——可靠系數，取1.2~1.3

Kjx——接線系數，星形接線為1，兩相電流差接線為3 I(3)dmax——變壓器二次側最大三相短路電流

Kh——變壓器二次側電流互感器變比

2）以保護裝置安裝處最小二相短路電流校核靈敏系數。Kl=I(2)dmin/Idz>2 2.過流保護

1.按躲過變壓器可能出現的最大負荷電流計算動作值。繼電器動作電流為Idz=KkKjx Izd /Kh

式中 Kk——可靠系數，取1.2~1.3

Kjx——接線系數，星形接線為

1，兩相電流差接線為3

Izd——變壓器可能出現的最大電流 Kh——電流互感器變比

Kf——繼電器返回系數，取

0.85

2.以變壓器二次側最小二相短路電流I(2)dmin校核靈敏系數。Kl=I(2)dmin/Idz>1.5 3.過負荷保護

1）按躲過變壓器額定電流計算動作值。繼電器動作電流為Idz=KkKjx Izd /Kh

式中 Kk——可靠系數，取1.2~1.3

Kjx——接線系數，星形接線為

1，兩相電流差接線為3

Ie——變壓器額定電流 Kh——電流互感器變比

Kf——繼電器返回系數，取0.85

2）動作時限一般取9~15秒。

4.縱聯差動保護（BCH-2型）（容量大于10000KVA）

1）按躲過變壓器勵磁涌流、外部故障最大不平衡電流、電流互感器二次斷線引起的不平衡電流，取其中較大者計算動作電流值。

2）按動作電流值確定差動和不平衡線圈匝數，選定短路（或制動）線圈匝數。

3）以變壓器出口各側最小二相短路時流過相應側繼電器線圈的電流校核靈敏系數。

五、電動機保護裝置的整定計算原則

1.電流速斷保護

1）異步電動機按躲過起動電流計算動作值；同步電動機還應按躲過外部最大三相短路時電動機的反饋輸出電流計算動作值。取其值較大者。繼電器動作電流為Idz=KkKjxIq/Kh

式中 Kk——可靠系數，作用于信號時取1.1，作用于跳閘時取1.2~1.4

Kjx——接線系數，星形接線為

1，兩相電流差接線為3

一般為（3~8）Ie，現場根據實測取值。

Iq——電動機起動電流電流，Kh——電流互感器變比

2）以電動機出口處最小二相短路電流校核靈敏系數。Kl=I(2)dmin/Idz>2 2.過負荷保護

1）按躲過電動機額定電流計算動作值。繼電器動作電流為Idz=KkKjxIe/KfKh

式中 Kk——可靠系數，作用于信號時取1.1，作用于跳閘時取1.2~1.4

Kjx——接線系數，不完全星形接線為

Ie——電動機額定電流

Kf——繼電器返回系數，取

Kh——電流互感器變比

1，兩相電流差接線為3

0.85

2）動作時限應大于電動機實測起動時間，一般取10-15S。3）以電動機出口處最小二相短路電流校核靈敏系數。Kl=I(2)dmin/Idz>1.5 3.低電壓保護

1）動作電壓一般取0.7倍額定電壓。2）動作時限一般取0.5-1.5S。

六、電容器保護裝置的整定計算原則

1.當用熔斷器保護時，熔斷器額定電流取電容器組額定電流的2~2.5倍。IR=（2~2.5）Ie

2.電流速斷保護

1）按躲過電容器投入時產生的涌流值計算動作值。繼電器動作電流為Idz=KkKjxIe/Kh

式中 Kk——可靠系數，考慮電容器沖擊電流取2~2.5

Kjx——接線系數，不完全星形接線為

Ie——電容器組額定電流

Kh——電流互感器變比

1，兩相電流差接線為3

2）以保護安裝處最小二相短路電流校核靈敏系數。Kl=I(2)dmin/Idz>2 3.差流保護

按差電流大于0.3~0.5倍單臺電容器額定電流，且靈敏系數不小于2的原則計算動作電流。

第四篇：繼電保護整定計算培訓

繼電保護整定計算

2013.8.8

第一部分 參數、潮流、短路計算 第一章 參數計算

第一節 線路、變壓器參數計算

一、標幺值及計算關系式

1、標幺值計算式：

標幺值（相對值）=有名值/基準值

2、電氣量標幺值計算關系式：

1）取R、X、Z為電阻、電抗、阻抗的有名值；R*、X*、Z*為電阻、電抗、阻抗的標幺值；ZB為阻抗的標幺值。則有：

R*=R/ZB； X*=X/ZB； Z*=Z/ZB 2）取I、U、S為電流、電壓、功率的有名值；I*、U*、S*為電流、電壓、功率的標幺值；IB、UB、SB為電流、電壓、功率的基準值。則有：

I*=I/IB； U*=U/UB； S*=S/SB

3）

第五篇：淺談10kV配電系統繼電保護配置及整定計算

淺談10kV配電系統繼電保護配置及整定計算

摘 要:10kV配電系統廣泛地應用在城鎮和鄉村的用電中，但在繼電保護配置及定值計算方面往往不完善，常發生故障時斷路器拒動或越級跳閘，影響單位用電和系統安全，因此完善配置10kV配電系統的保護及正確計算定值十分重要。文中主要介紹10kV配電系統的保護配置及定值計算方法。

關鍵詞:10kV配電系統；繼電保護配置；整定計算

一、10kV配電系統的保護配置情況

大部分工廠企業及居民小區用電是10kV供電，并設置配電房，一般情況下一個配電房安裝一臺或二臺10kV/400V的配電變壓器，用380V/220V電壓供用戶用電，一次系統接線圖，如圖1。

用電單位的保護配置存在下面幾種情況：

1.10kV配電房單臺變壓器容量小于800kVA時，為了簡化和節省費用，10kV側往往只裝環網柜，內配設負荷開關和熔斷器，不裝設斷路器和繼電保護裝置，所以當發生短路故障時，只能靠熔斷器熔斷來保護變壓器。這種配置的缺點，一是變壓器沒有過載保護；二是熔斷器熔斷電流有分散性、時限不穩定，容易發生越級跳閘，造成停電擴大。

2.當變壓器單臺容量大于800kVA及以上時，10kV側開關柜內均裝設斷路器并配置繼電保護裝置，配置保護的型式有兩種：

①裝設GL-10系列反時限過電流繼電器，構成過電流保護，電流定值可以從端子上做階梯狀調節，缺點是時限調節誤差較大，構成上下級保護時限配合難度大。②裝設微機保護比較完善，具有過負荷保護信號、過電流保護和速斷保護作用跳閘，保護定值和時間調整比較精確和方便，建議推廣選用。

3.有些10kV專線工業用戶，主要用電負載是高壓電動機，如軋鋼和穿孔行業，其高壓電動機容量較大，有的達2500kW及以上。在生產過程中，經常會連續不斷地發生電動機短時（1～2s）的過載，因過載有隨機性，所以過電流保護常因定值及時限配合不當使上一級即變電所出線開關(如圖1中B1)跳閘，造成整條10kV線路停電。如某鋼鐵企業一臺2500kW軋鋼電動機在軋鋼過程中，10kV側瞬間最大尖峰電流高達800A以上，遠超過該線路變電所開關處的過流保護定值和時限。電力部門只好根據用戶生產的特點，調整保護定值和時限，以保證用戶用電的安全可靠。有的用戶使用大容量冷凍機，其10kV電動機容量達500～1000kW，起動電流經限流后仍達到3.5倍額定電流。過電流保護的起動電流和時限也要現場試驗確定。

所以對于10kV配電系統，應根據不同容量和不同用電負載性質來選配保護裝置和進行定值計算。

二、10kV饋電線路保護配置

對10kV饋電線路，在變電所內的出線開關B1處一般裝設微機型三階段式電流相間保護裝置，即過電流保護、限時電流速斷保護和電流速斷保護：

1.過電流保護：動作電流應大于線路上可能出現的最大負載電流，要考慮外部故障切除后電壓恢復，電動機自起動及短時過載，電流繼電器能可靠返回等因素，其二次動作電流Idz為：

如果不考慮電動機自起動因素，其二次動作電流為：

式中：Kk—可靠系數，1.15～1.25,（一般取1.20）

（根據電動機的容量大小及啟動方式一般取1.5～3）Kzd—電動機自起動系數，Kh—電流繼電器的返回系數，0.85 KT—電流繼電器的變比

Ie MAX—線路最大負荷

電流保護時限取0.6～0.8s，保護范圍為整條10kV饋電線路長度并延伸到下一級。當出現有電動機短時過載的情況時，過電流保護定值可參照前式計算。2.限時電流速斷保護：應保護線路全長的100%，動作電流取小于該線路末端二相短路電流值，時限比過電流保護小一個△t=0.3s。一般可取0.3～0.5s。二次動作電流

(3/2)?5500 Idz?..（Z系統小?Z線路）?Kk?KtZ.系統小—整個系統在最小運行方式下的阻抗標幺值

Z.線路—10kV饋電線路全長的阻抗標幺值，如架空線路等于0.4Ω/km×Lkm×(100/10.52),如電纜線路等于0.08Ω/km×LKM×(100/10.52)

5500—基準容量100MVA下，10.5kV系統基準線電流。Kk—可靠系數，一般取1.5左右KT—電流互感器的變比3.電流速斷保護：動作電流大于下一條線路始端短路時的最大短路電流整定。約保護線路全長的30%～50%，為速動動作。動作時間稍大于避雷器的放電時間，一般可整定于0.1～0.15s。二次動作電流：1.3～1.5—可靠系數5500—100MVA下，10.5kV時的基準線電流Z*系統大—系統在最大運行方式下的阻抗標幺值Z*線路—10kV饋電線路全長的阻抗標幺值，等于，如電纜線路前面用0.08Ω/km（公式里改成km）KT—電流互感器的變比規劃設計與施工40中國水能及電氣化2009.104.三階段式電流保護的時間配合：t過電流＞t限時速斷＞t速斷同時還要滿足：tB1過電流＞tB2過電流＞tB3過電流及tB4過電流

三、用戶10kV配電變壓器保護配置一般用戶單臺配電變壓器在10kV側開關B3（B4同）處裝設保護為：1.過負荷保護：二次動作電流Idz應躲開變壓器的最大負荷電流Ie MAX。時限選擇應大于瞬時過載時間，避免短時過載時發信號。Kk—可靠系數1.05Kh—返回系數0.85t＝５～９s，發告警信號Ie MAX應根據變壓器過載原則確定的最大負荷電流2.過電流保護：防御低壓側（400V側）發生相間短路引起變壓器的過電流。一般避開最大負荷電流就可以了。二次動作電流Kk=1.25—可靠系數保護時限t=0.5s，保護動作時斷開變壓器兩端電源開關，保護范圍為變壓器高低壓線圈，400V系統大部分，如果負載有出現象上述軋鋼電動機短時過載那樣的情況，應把定值和時限適當放大，避免正常運行時發生跳閘。3.電流速斷保護：作為變壓器內部故障的主保護，整定值應大于400V出線母線短路電流，僅保護變壓器的內部大部分，和變壓器瓦斯保護配合。二次動作電流保護時限t=0s，斷開配變二端電源開關Kk=1.3～1.5—可靠系數5500A—100MVA下10.5kV時的基準線電流。Z*系統大由電力部門提供Z*線路=Zo×L×（100/U 2e）Z*配變=UK/SeZo—每公里電抗數當10kV架空線路時為0.4Ω/km當電纜線路時為0.08Ω/kmL—長度（公里）Ue—額定線電壓（kV）Se—配變額定容量（MVA）KT—電流互感器的變比4.瓦斯保護：是變壓器內部故障的主保護。一般800kVA及以上的充油變壓器都裝設瓦斯保護，干式變壓器沒有瓦斯保護。瓦斯保護的主要元件是瓦斯繼電器，分重瓦斯保護和輕瓦斯保護。重瓦斯保護：當變壓器內部發生線卷短路及單相接地時產生電弧及大量氣體，使油流速增大情況下繼電器動作，作用于跳閘。輕瓦斯保護：由于變壓器油內積存空氣，及發生輕微故障產生氣體時，輕瓦斯保護動作，作用于報警。

四、用戶10kV配電房保護配置及整定計算案例某用戶的10kV配電房一次系統接線圖，如圖2。1.已知參數1#變壓器(SG-10)：1600kVA，10kV/400V，Uu%=6.09%。2#變壓器未安裝。在10kV進線控制柜H1和主變控制柜H4均裝設SEPAM S20綜合微機保護裝置。H1柜CT變比300/5，H4柜CT變比150/5。10kV進線電纜YJV-223×240，1km。經計算系統至變電所10kV母線處阻抗為：Z*系大=0.37418，Z*系小=0.4258。變電所出線饋電線路過電流保護時限0.8s。2.變壓器控制柜H4（H3同）保護計算：(1)過流保護：（1600kVA一次電流Ie=92.4A）41圖 12k0V系統接線圖取T=0.2～0.3s如果考慮電動機自起動因素或短時過載，其動作電流還需乘以電動機自起動系數Kzq(一般Kzq取1.5～3)Kk—可靠系數1.25Kh—返回系數0.85KT—電流互感器的變比150/5=30(2）速斷保護：主變阻抗：電纜長度：1km，YJV-22 3×240電纜阻抗：（下轉第52頁）規劃設計與施工52中國水能及電氣化2009.10片進行銅鋁過渡搭接，鋁排50℃持續工作環境長期允許載流量為：Ixu=K2×K0×I=1.13×0.66635×2613=1967.5A兩臺水輪機組額定負荷、額定電壓、額定功率因數并列運行時候的電流：Ig=2×Ie=2×916.4=1832.8A根據以上計算得出：Ixu＞Ig鋁排在機組帶額定負荷、額定功率因數下的允許最高溫升：Ig=K0×I即1832.8=0.149×（70－T）1/2×2613T=47.87℃根據以上計算結果，結合巨型鋁母線長期允許工作溫度＋70℃，集膚效應系數小、散熱條件好，排除鋁排因溫升變化引起的風動效應而產生的雜音。因大電流母線的周圍空間存在著強大的交變磁場，對于其中的鋼鐵結構母線橋架、吊架、絕緣子的金具、支持母線結構的鋼梁、防護罩、混凝土中的鋼筋及接地網，由于渦流和滯損耗而發熱；同時在鐵出線母線橋構成閉合磁路，感應產生環流而加劇發熱，使得母線橋架的損耗和發熱隨著出線母線工作電流的增加而急劇增大，現場表現為母線橋架外表的溫度和電流雜音隨負荷電流的增加而加大，根據這些特征判定出線母線橋架出現的現象為環流引起的現象。

三、故障處理依據分析、判斷,故障為環流引起的電流雜音和溫升現象，將母線橋架一面采用非磁性材料鋁柵代替原來的鐵皮密封面板，同時將固定吊架與橋架用絕緣橡膠隔離，加強吊架的引接接地，實行人為斷開原鐵出線母線橋架閉合回路，隔斷閉合磁路，阻斷感應電流的產生。這一系列技術措施實施后，將機組總負荷從零逐步升到額定負荷16000kW，反復多次運行試驗，原電流雜音消除，測量橋架外最高溫度為38℃，出線母線橋架原故障現象消除，設備運行至今一年未發現原來的現象，保障設備的安全運行。參考文獻：【1】戈東方等，電力工程電氣設計手冊：北京水利水電出版社，1989.（上接第41頁）系統阻抗：Z*系大=0.37418取T=0.05～0.1sKk—可靠系數1.4(3)過負荷保護：取T=5～9s3.進線控制柜H1保護計算：由于2#變壓器未安裝，所以H1柜可與H4柜整定相同，但時間應取大一些。(1)過流保護（不考慮電動機自起動因素）：t=0.5～0.6s(2)速斷保護：Idzj進線=7700/(4.1972×60)=30.6At=0.15～0.2s如果2#變壓器已安裝，應按1#、2#變壓器的總容量來計算整定值。