继电保护定值整定计算公式大.docx

继电爱护定值整定计算公式大全1、负荷计算（移变选择）：式中Sea一一组用电设施的计算负荷，kVA:EPL-具有相同需用系数Q的一组用电设施额定功率之和，kwo综采工作面用电设施的需用系数Q可按下式计算kde=0.4+0.6式中Pe最大一台电动机额定功率，kW；coswtfl一一组用电设施的加权平均功率因数2、高压电缆选择：（1）向一台移动变电站供电时，取变电站一次侧额定电流，即(4-13)SNXlo3式中SN移动变电站额定容量，kV?A：UIN移动变电站一次侧额定电压，V：N-移动变电站一次侧额定电流，Ao（2）向两台移动变电站供电时，最大长时负荷电流为两台移动变电站一次侧额定电流之和，即(S' +S,V2)X1。(4-14)<3）向3台及以上移动变电站供电时，最大长时负荷电流为(4-15)UNKSCcosmnFw,A,l0'式中/,“一最大长时负荷电流，A：EEV-由移动变电站供电的各用电设施额定容量总和，kW：UN一移动变电站一次侧额定电压，V：KM变压器的变比;COSwn、Qwm加权平均功率因数和加权平均效率。(4)对向单台或两台高压电动机供电的电缆，一般取电动机的额定电流之和；对向一个采区供电的电缆，应取采区最大电流；而对并列运行的电缆线路，则应按一路故障状况加以考虑。3、低压电缆主芯线截面的选择1)按长时最大工作电流选择电缆主截面(1)流过电缆的实际工作电流计算支线。所谓支线是指1条电缆掌握1台电动机。流过电缆的长时最大工作电流即为电动机的额定电CMXIo36Uncos(PEn(4-19)式中“一长时最大工作电流，A；1%电动机的额定电流，A；Ujv-电动机的额定电压，V;外一电动机的额定功率，kW；CoSoN-电动机功率因数；On-电动机的额定效率。干线。干线是指掌握2台及以上电动机的总电缆。向2台电动机供电时，长时最大工作电流/a，取2台电动机额定电流之和，即(4-20)向三台及以上电动机供电的电缆，长时最大工作电流用下式计算K疝%i03出UNCoSG(4-21)式中一干线电缆长时最大工作电流，A；Z/一由干线所带电动机额定功率之和，kW；UN-额定电压，V；K加一需用系数;CGS(PWm加权平均功率因数。(2)电缆主截面的选择选择要求KlP2Ica(4-22)4、短路电流计算电源系统的电抗Uar 二 UM 二吗 6/了 疯/" Sbr(4-75)式中XSy电源系统电抗，Q；Uar一平均电压，V（6kV系统平均电压为63kV）;/丁一稳态三相短路电流，A:Sb一井下中心变电所母线短路容量，MV-A（用式4-75计算时单位应全都）。(4-76)6kV电缆线路的阻抗XwXW=XOL式中XO-电缆线路单位长度的电抗值，6kVIOkV电缆线路与=0.08C/km；1.一自井下中心变电所至综采工作面移动变电站，流过高压短路电流的沿途各串联电缆的总长度，km。（5）短路回路的总阻抗ZX(4-77)Zx=X,.+X卬（6）三相短路电流f）(4-78)/（3）=Uar53（7）两相短路电流。2）(4-79)7（2）-Uar_2/S.X2S（8）短路容量SS4、过流整定1 .高压配电装置中过流继电器的整定目前使用的矿用隔爆高压真空配电箱继电爱护装置大多数采纳电子爱护装置.，部分新产品采纳微电脑学握及爱护，其爱护功能有过流爱护（短路爱护、过载爱护）、漏电爱护、过电压和欠电压爱护等。下面就电子爱护装置的过电流爱护整定计算方法做一争论。1）爱护一台移动变电站（1）短路（瞬时过流）爱护继电器动作电流移动变电站内部及低压侧出线端发生短路故障时，应由高压配电箱来切除。因此，动作电流应按躲过变电站低压侧尖峰负荷电流来整定，即动作电流为l.j-4（LM+?N）（4-85）KrKi式中/奶,一瞬时过流继电器动作电流，A；（短路爱护，即速断）；1.21.4-牢靠性系数；K7变压器的变压比：K高压配电箱电流互感器变流比；/"M起动电流最大的一台或几台电动机同时起动，电动机的额定起动电流，A；ZG其余电气设施额定电流之和，Ao调整继电器过流爱护整定装置，使动作电流大于等于其计算值。灵敏系数（灵敏度）校验/Kr=1.5（4-86）KgTKTKL尿,式中Kr一爱护装置的灵敏度；f）一移动变电站二次侧出口处最小两相短路电流，A：K"一变压器组别系数，对于Y,y接线的变压器，K"=l；对于Y,d接线变压器Kg7=i.其他参数意义同上。（2）过载爱护整定电流隔爆型高压配电箱过载爱护装置的动作电流，按移动变电站一次侧额定电流来整定，即式中Sj移动变电站额定容量，kVA；UlN移动变电站一次侧额定电压，kV。2）爱护几台移动变电站一台高压配电箱掌握一条高压电缆，而这条高压电缆又同时掌握几台移动变电站，构成带有分支负荷干线式供电方式，综采工作面供电系统一般采纳这种供电方式。（1）短路爱护装置动作电流整定短路爱护装置动作电流整定仍按式（4-85）计算，灵敏度按式（4-86）校验。应留意，灵敏度校验中，/；2）为爱护范围末端的最小两相短路电流，该爱护范围末端是指最远一台移动变电站二次出口处最小两相短路电流。(2)过载爱护整定电流高压配电箱过载爱护装置的动作电流按线路最大工作电流来整定。hhrmax-r(4-88)Ki式中,max®线路的最大工作电流(即为最大负荷电流G)，A;NSNXlo3-®489)ZSN-由该高压电缆所掌握的移动变电站额定容量总和，kV?A：UIN-高压额定电压，V;2 .移动变电站过流爱护装置整定计算目前煤矿井下使用的国产移动变电站结构形式有两种：高压负荷开关、干式变压器、低压馈电开关组成移动变电站。在低压馈电开关中装有半导体脱扣器，作为过流爱护装置。JJ30检漏继电器作为漏电爱护装置.。高压负荷开关中无过流爱护装置.；高压真空断路器、干式变压器、低压爱护箱组成移动变电站。在高压开关箱中装有过流爱护装置，在低压开关箱中装有过流爱护和漏电爱护装置.0D移动变电站高压开关箱中过流爱护装置的整定(1)短路爱护的整定移动变电站内部及低压侧出线端发生短路故障时，应由移动变电站高压断路器来切除。移动变电站短路爱护装置的动作电流，应躲过低压侧尖峰负荷电流，即按式(4-85)整定，按式(4-86)校验。应留意，灵敏度校验中，/丁)为爱护范围末端的最小两相短路电流，该爱护范围末端是指最远一台磁力起动器，动力电缆入口处最小两相短路电流。(2)过载爱护整定移动变电站过载爱护的整定电流，取移电站一次侧额定电流，即按式(4-87)计算。2)移动变电站低压爱护箱中过流爱护装置的整定(1)短路爱护整定按式(4-91)计算整定值，按式(4-92)校验灵敏度。(2)过载爱护整定移动变电站低压爱护箱中，过载爱护的整定电流取所掌握电动机额定电流之和乘以需用系数。即Q=KWlN(4-90)式中全部电动机额定电流之和，A；Kde需用系数，由详细负荷确定。3)移动变电站低压馈电开关过流爱护装置的整定(1)移动变电站低压馈电开关短路爱护的整定按式(4-91)计算整定值，按式(4-92)校验灵敏度。(2)过载爱护的整定过载爱护的整定电流，取所掌握电动机额定电流之和乘以需用系数，即按式(4-90)计算。3 .井下低压系统过流爱护装置整定(包括过电流脱扣器)1)低压馈电开关过流爱护装置的整定(1)变压器二次侧总馈电开关或干线的配电开关中过电流继电器动作电流IsbNKm+21N<4-91)式中/的一过流爱护装置的动作电流，A；Is,.m一被爱护网络中最大一台电动机的起动电流，A；Zlv被爱护网络中除最大容量的一台电动机外，其余电动机额定电流之和，Ao爱护装置的灵敏系数要求/Kr=41.5(4-92)式中If)被爱护网络末端最小两相短路电流，Ao(2)对于新型系列DZKD或DWKB30型馈电开关，装有电子脱扣装置，即过载长延时过流爱护、短路短延时(0.20.4s)过流爱护和短路速断爱护。过载长延时过流爱护的整定范围：(0.4-1.0)/3W(1.W是开关的额定电流A)，具有反时限特性；短路短延时过流爱护的整定范围：(3-10)Ixw,n；短路速断爱护的整定范围：82n或20/SH川。过载长延时爱护的动作电流整定倍数：%K"*n(4-93)式中nsh过载长延时爱护动作电流倍数；Kde需用系；被掌握的全部电动机额定电流之和，A;短路短延时爱护的动作电流整定倍数：Ib=IW.M+KdgIN(4-94)nsh>(4-95)SwN式中/7-短路短延时动作电流计算值，A；灵敏系数要求/Kr=-1.5(4-96)flslJSH-N2)对于采纳电子爱护装置的新型磁力起动器过电流爱护装置的整定采纳电子爱护装置的磁力起动器，生产厂家不同，爱护装置各异。如QCKB30系列磁力起动器采纳JLB-300型电子爱护装置；QJZ-300/1140型磁力起动器，装有5块电子掌握爱护插件；BQD-300/1140型磁力起动器，采纳ABD8型电子爱护装置；QJZ-200/1140型磁力起动器采纳JDB型电机综合爱护装置；个别新产品采纳微机掌握爱护等等。虽然爱护装置类型不同，但是过流爱护整定的要求相同，即(1)过载爱护的整定电流要求略大于长时最大负荷电流。或者说，略小于所掌握电动机的额定电流，即(取接近值)(4-97)式中/四。一过载整定电流，A；/,W.N电动机额定电流，Ao这样整定的理由是，生产机械所配套的电动机并非按电动机的满负荷设计，电动机的功率略大于生产机械的功率。(2)过电流速断爱护的整定电流：式中/人一速断爱护的整定电流，A；1.n电动机的额定起动电流，A；对鼠笼电动机，一般/,N=(47)Inm；速断整定电流倍数要求为过载爱护的8倍或10倍，一般电子爱护装置由硬件电路的设计来保证。即vz,=-=810(4-99)sbo速断爱护灵敏系数要求：/Kr=i21.5(4-100)“sb1sbo3)过热继电器整定(1)过热维电器的动作电流整定。过热继电器的动作电流应略大于被爱护电机的负荷电流。(2)过热-过流继电器动作电流的整定。过热组件的动作电流整定与过热继电器相同，过电流组件的动作电流的整定同速断爱护。4)熔断器熔件的选择(1)爱护1台鼠笼型异步电动机，熔件的额定电流应躲过电动机的起动电流，即式中一熔体的额定电流，A；4“一电动机的额定起动电流，A;KF当电动机起动时，熔体不熔化的系数，取值范围1.82.50在正常起动条件下，轻载起动，取2.5,常常起动或重负荷起动，取1.82。由于熔体材料或电流大小的不同，熔断器的爱护特生曲线不完全相同，因此，在考虑轻载起动时间为610s,重载起动时间为1520s的前题下，有关资料提出对不同型号的熔断器，实行不同的系数，见表4-17,以供使用时参考。表4-17熔体不熔化系数熔断器型号熔体材料熔体电流Kf电动机轻载起电动机重轻起动RTO铜50A及以下2.5260200A3.53200A以上43RMlO锌60A及以下2.5280200A32.52(X)A以上3.53RMl锌10-35OA2.52RLl铜、银60A及以下2.5280-100A32.5（2）爱护多台鼠笼电动机供电干线的熔断器，熔件的额定电流为IF=4+£1N<4-102）KF式中/"的一干线电缆供电的最大电动机额定起动电流，A：Z一其余电动机额定电流之和，AOKF熔体不熔化系数：（3）爱护电钻变压器，熔体额定电流为f=1ML+>n）<4-103）式中7-变压器的变压比；（4）爱护照明变压器，熔体的额定电流1f=-EJN（4-104）Kr式中Z一照明灯额定电流之和，A。（5）熔体额定电流与熔断器额定电流的选择依据熔件额定电流计算值。，选取熔体的额定电流要求(4-105)依据选定的/.尸，确定熔断器的额定电流，再依据/,V.与熔断器的额定电流去校核起动器的型号是否合适。（6）灵敏系数校验/Kr=一24或7(4/06)J1NF式中/了被爱护线路末端或电动机进线端子上的最小两相短路电流，A：4或7灵敏系数，对于660V电网，/n>10°A时取4,/心尸三0A时取7；对于127V电网取4。假如是爱护照明变压器或电钻变压器时，灵敏系数要求/Kr=T-24(4-107)J3K式中f)-变压器二次侧出线端二相短路电流，a.K7-变压器变比：3-Y,d接线变压器，二次侧两相短路电流换算到一次侧的系数。(7)熔断器极限分断力量的校验熔断器的极限分断电流/0.产值见表4-18,必需满意%了2/?)(4-108)式中/了一爱护范围首端的三相短路电流，a。表率18熔断器的极限分断力量相间短路爱护整定计算原则第一讲线路爱护整定计算1)三个电压等级各选一条线路进行线路爱护整定2)110千伏线路最大负荷电流可依据给定条件计算，35和10千伏线路可按300安计算。第一节10千伏线路爱护的整定计算原则：电流爱护具有简洁、牢靠、经济的优点。对35千伏及以下电网，通常采纳三段式电流爱护加重合闸的爱护方式，对简单网络或电压等级较高网络，很难满意选择性、灵敏性以及速动性的要求。整定计算：对10千伏线路通常采纳三段式电流爱护即可满意要求，实际使用时可以依据需要采纳两段也可以采纳三段爱护。依据爱护整定计算原则：电流速断，依据躲过本线路的末端短路最大三相短路电流整定Isetl=krelIkma11TA本式要求一次、二次的动作电流都需要计算。留意问题：1）归算至10千伏母线侧的综合阻抗2）计算最大三相短路电流，3）计算最小两相短路电流，校核爱护范围4）选择线路适当长度（选一条）计算5）动作时限0秒。限时电流速断，与相邻线路一段协作整定。由于现在的10千伏线路一般都是放射形线路，没有相邻线路，可不设本段爱护过电流爱护，即电流爱护第11I段，依据躲过本线路的最大负荷电流整定式中KE牢靠系数，一般采纳1.151.25；KsS自起动系数，数值大于1,由网络详细接线和负荷性质确定；Krc一电流继电器的返回系数,一般取0.85O校核末端短路的灵敏度。动作时限由于不需要与相邻线路协作，可取0.5秒。防止配变故障时爱护的误动作。目前采纳微机型爱护，都配有带低电压闭锁的电流爱护，以及线路重合闸。其次节35千伏线路爱护的整定计算原则：对35千伏电网，通常采纳三段式电流爱护加重合闸的爱护方式可以满意要求，但对于简单网络、环形网络，很难满意要求。对35千伏线路，有时可能有相邻线路，因此需要三段式爱护，假如是只有相邻变压器，则限时电流速断爱护应依据躲过变压器低压侧短路整定，时间则取0.5秒，但应校核本线路末端短路的灵敏度。电流速断，依据躲过本线路的末端短路最大三相短路电流整定ISell=kreIkmaTA本式要求一次、二次的动作电流都需要计算。留意问题：1）归算至35千伏母线侧的综合阻抗2）计算最大三相短路电流，3）计算最小两相短路电流，校核爱护范围4）选择线路适当长度（选一条）计算5）动作时限0秒。限时电流速断，与相邻线路一段协作整定。Isetl=krelInl11TA假如没有相邻线路，依据躲开线路末端变压器低压侧短路整定，假如没有相邻变压器参数，可设置一个5000千伏安的主变，查其参数，计算短路电流。留意电流归算到对应侧。Isetl=krelIn11TA校验：对电流二段，应保证本线路末端短路的灵敏度假如满意灵敏度要求，动作时限可取05秒过电流爱护，即电流爱护第IU段，依据躲过本线路的最大负荷电流整定式中K牢靠系数，一般采纳1.151.25；KSS自起动系数，数值大于1,由网络详细接线和负荷性质确定；Krc一电流继电器的返回系数,一般取0.85O校核末端短路的灵敏度，以及相邻元件短路的灵敏度（变压器低压侧）动作时限由于不需要与相邻线路或元件的后备爱护协作，可依据相邻元件的时间取1.0J.5秒。目前采纳微机型爱护，都配有带低电压闭锁的电流爱护，以及线路重合闸。第三节相间短路距离爱护的整定计算原则一、距离爱护的基本概念电流爱护具有简洁、牢靠、经济的优点。其缺点是对简单电网，很难满意选择性、灵敏性、快速性的要求，因此在简单网络中需要性能更加完善的爱护装置。距离爱护反映故障点到爱护安装处的距离而动作，由于它同时反应故障后电流的上升和电压的降低而动作，因此其性能比电流爱护更加完善。它基本上不受系统运行方式变化的影响。距离爱护是反应故障点到爱护安装处的距离，并且依据故障距离的远近确定动作时间的一种爱护装置，当短路点距离爱护安装处较近时，爱护动作时间较短：当短路点距离爱护安装处较远时，爱护动作时间较长。爱护动作时间随短路点位置变化的关系t=f（LD称为爱护的时限特性。与电流爱护一样，目前距离爱护广泛采纳三段式的阶梯时限特性。距离I段为无延时的速动段；II段为带有固定短延时的速动段，W段作为后备爱护，其时限需与相邻下级线路的II段或III段协作。二、整定计算原则图4-1距离爱护整定计算说明以下以图4-1为例说明距离爱护的整定计算原则（1）距离I段的整定距离爱护I段为无延时的速动段，只反应本线路的故障。整定阻抗应躲过本线路末端短路时的测量阻抗，考虑到阻抗继电器和电流、电压互感器的误差，须引入牢靠系数KE对断路器2处的距离爱护I段定值ZL=KA3（4-1）式中La-B被爱护线路的长度；Zi被爱护线路单位长度的正序阻抗，km;drc牢靠系数，由于距离爱护属于欠量爱护，所以牢靠系数取0.80.85°（2）距离II段的整定距离爱护I段只能爱护线路全长的80%85%,与电流爱护一样，需设置II段爱护。整定阻抗应与相邻线路或变压器爱护I段协作。1）分支系数对测量阻抗的影响当相邻爱护之间有分支电路时，爱护安装处测量阻抗将随分支电流的变化而变化，因此应考虑分支系数对测量阻抗的影响，如图线路B-C上k点短路时，断路器2处的距离爱护测量阻抗为Zm2=牛="a)=z-B+4-z=ZA-B+KbZK(4-2)zz2I_hi.Xg÷XAnKh=l+j=l+(4-3)ALXs+Xsz+XabY+YK=1+±Sln1in±AB(4-4)DnMnVIrIV"s2max“SI入AB式中L、Un母线A、B测量电压；Zab线路A-B的正序阻抗；Zk短路点到爱护安装处线路的正序阻抗；Kb分支系数。对如图所示网络，明显K>l,此时测量阻抗Zm2大于短路点到爱护安装处之间的线路阻抗Za-b+Z1c,这种使测量阻抗变大的分支称为助增分支，h称为助增电流。若为外汲电流的状况，则儿VI，使得相应测量阻抗减小。2)整定阻抗的计算相邻线路距离爱护1段爱护范围末端短路时，爱护2处的测量阻抗为Zm2=Za.b+=Zab+b,(4-5)依据选择性要求，此时爱护不应动作，考虑到运行方式的变化影响，分支系数应取最小值KbnIiI1,引入牢靠系数K：,距离II段的整定阻抗为Z,l7=Knl(ZAr+KZi)(4-6)sct.2relA-Bb.nScL式中K：牢靠系数，与相邻线路协作时取0.800.85°若与而邻变压器协作，整定计算公式为Z"=KnI(ZAa+KhZT)(4-7)ScL2rclA-Bb.mn×式中牢靠系数K2取0.70().75,Zt为相邻变压器阻抗。距离II段的整定阻抗应分别依据上述两种状况进行计算，取其中的较小者作为整定阻抗。3)灵敏度的校验Zn距离爱护Ii段应能爱护线路的全长，并有足够的灵敏度，要求灵敏系数应满意K=31.3sen7z,A-B(4-8)假如灵敏度不满意要求，则距离爱护H段应与相邻元件的爱护11段相协作，以提高爱护动作灵敏度。4)动作时限的整定距离II段的动作时限，应比与之协作的相邻元件爱护动作时间高出一个时间级差&,动作时限整定为B=r.(x)+r(4-9)式中¢)一与本爱护协作的相邻元件爱护I段或II段最大动作时间。(3)距离爱护In段的整定1)距离W段的整定阻抗与相邻下级线路距离爱护II或III段协作Z2=心(ZaJK1w而Z3)(4.10)式中zA与本爱护协作的相邻元件爱护11段或In段整定阻抗。与相邻下级线路或变压器的电流、电压爱护协作z,7=Kn;WR+<.z.)(4-i)sec2relA-Bb.nnmin，式中Zmin相邻元件电流、电压爱护的最小爱护范围对应的阻抗值。躲过正常运行时的最小负荷阻抗当线路上负荷最大（Ilhux）且母线电压最低（UlmG时，负荷阻抗最小，其值为Usn . (0.9 0.95)风(4-12)式中UN一母线额定电压。与过电流爱护相同，由于距离In段的动作范围大，需要考虑电动机自启动时爱护的返回问题，采纳全阻抗继电器时，整定阻抗为(4-13)式中KE牢靠系数，一般取1.21.25;KsS电动机自启动系数，取1.52.5;Kk一阻抗测量元件的返回系数，取1.151.25.若采纳全阻抗继电器爱护的灵敏度不能满意要求，可以采纳方向阻抗继电器，考虑到方向阻抗继电器的动作阻抗随阻抗角变化，整定阻抗计算如下：KgKSKieCOS(% - l)(4-14)式中整定阻抗的阻抗角；i负荷阻抗的阻抗角。按上述三个原则计算，取其中较小者为距离爱护Hl段的整定阻抗。2）灵敏度的校验距离W段既作为本线路爱护I、II段的近后备，又作为相邻下级设施的远后备爱护，并满意灵敏度的要作为本线路近后备爱护时，按本线路末端短路校验，计算公式如下:(4-15)作为相邻元件或设施的近后备爱护时，按相邻元件末端短路校验，计算公式如下:(4-16)A-Bb.naxnext式中Kbmax分支系数最大值；ZneXl相邻设施（线路、变压器等）的阻抗。3）动作时间的整定距离山段的动作时限，应比与之协作的相邻元件爱护动作时间（相邻II段或W段）高出一个时间级差A3动作时限整定为(4-17)式中¢）一与本爱护协作的相邻元件爱护11段或III段最大动作时间。1整定花园站出线距离爱护，任选一条IlO千伏，如图整定长度为11千米的线路，等值如下：考虑分支系数影响，计算与相邻爱护协作的二段定值。2 .选1条35千伏线路，按线路变压器组整定（末端变压器容量按线路负荷的1.5倍选取），确定爱护方案。3 .选一条10千伏线路。按终端线路考虑，不考虑与相邻线路协作，配置电流速断和过电流爱护.4 .3选作