6kV側(cè)線路和設(shè)備繼電保護(hù)整定原則

一、6kV側(cè)線路和設(shè)備繼電保護(hù)整定原則

6.16kV/400V配電變壓器保護(hù)整定原則

6.1.1瞬時(shí)電流速斷保護(hù)

整定計(jì)算公式：

，必1=Kt*jmax，/為二

式中Kk為可靠系數(shù)，取131d2max為系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下，變壓器二次側(cè)

出線端發(fā)生三相短路時(shí)，折算到一次側(cè)的穩(wěn)態(tài)短路電流（見附錄1）,若為T接

變壓器，則保護(hù)須與其中短分支、大容量的變壓器相配合；血為電流互感器的變

比；Hi為保護(hù)裝置一次動(dòng)作電流；Idzj為繼電器動(dòng)作電流。

靈敏系數(shù)校驗(yàn)公式：

K=^x^^aO.87x^^

2%加

式中Idlmin為系統(tǒng)最小方式下，保護(hù)安裝處i變壓器一次側(cè)進(jìn)線端）的三相

穩(wěn)態(tài)短路電流（見附錄2）;Km為靈敏系數(shù)，要求Km?2。如果Km<2,則需要

驗(yàn)證系統(tǒng)主要運(yùn)行方式下的靈敏性。

速斷保護(hù)動(dòng)作時(shí)間可整定為OSo

6.1.2過電流保護(hù)

整定計(jì)算公式：

式中Kk為可靠系數(shù)，取1.3；Kzq為自啟動(dòng)時(shí)引起的過負(fù)荷倍數(shù)，取1.5；

Kh為繼電器的返回系數(shù)，取0.85；如為變壓器一次側(cè)額定電流，若為T接變壓

器，則Q為T接變壓器一次側(cè)額定電流之和。

靈敏系數(shù)校驗(yàn)公式：

K走x幺皿”0.87x幺皿，要求心》1.25。

2%加

作為6kV側(cè)電網(wǎng)的最末級，過電流后備保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限可取0.3s。

6.1.3低電壓啟動(dòng)的過電流保護(hù)

電壓定值計(jì)算公式：

U㈤=0.64，Udk"

式中Ue為電網(wǎng)額定線電壓；nY為電壓互感器變比；Udz1為一次動(dòng)作電壓定

值；Udzj為繼電器的動(dòng)作電壓定值。

電流定值計(jì)算公式：

式中Kk為可靠系數(shù)，取1.15；Kh為繼電器的返回系數(shù)，取0.85；Q為變壓

器一次側(cè)額定電流，若為T接變壓器，則1為T接變壓器一次側(cè)額定電流之和。

靈敏系數(shù)校驗(yàn)公式：

/</2min

K=—x2s()87xZj2min,>要求Km21.2。

2Q屋1

和過電流保護(hù)一樣，動(dòng)作時(shí)限整定為0.3s。

6.1.4零序過電流保護(hù)

（1）I段保護(hù)

按保證保護(hù)裝置具有足夠的靈敏系數(shù)的原則整定，其保護(hù)動(dòng)作一次值為:

j1jJinin

屋1二-^—

Km

式中Km為靈敏系數(shù)，要求Km22,取Km=4;3min為系統(tǒng)最小方式下，6kV

側(cè)發(fā)生接地故障時(shí)的單相接地故障電流，取Ijdmin=340Ao

作為6kV側(cè)電網(wǎng)的最末級，零序過流I段保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限可取Oso

（2）II段保護(hù)

按躲過其他線路發(fā)生單相接地短路故障時(shí)流過本線路的電容電流來整定。

z_駕

j-Kh

式中Kk為可靠系數(shù)，取1.3；Kh為繼電器的返回系數(shù)，取0.85；1c為線路正

常流出的電容電流。

零序過流II段保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限可取0.5s。

6.1.5過負(fù)荷保護(hù)

整定計(jì)算公式:

式中Kk為可靠系數(shù)，取1.1;心為繼電器的返回系數(shù)，?。ǎ?85；J為變壓

器一次側(cè)額定電流，若為T接變壓器，則L為T接變壓器一次側(cè)額定電流之和。

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，過負(fù)荷保護(hù)一般定時(shí)限取9s。

6.26kV側(cè)電動(dòng)機(jī)保護(hù)整定原則

6.2.1瞬時(shí)電流速斷保護(hù)

整定計(jì)算公式：

5=勺（兒，/二位

nL

式中Kk為可靠系數(shù)，取1.5；Kq為電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流倍數(shù)，對于VM異步機(jī)

（例如VM1603A,02#變I母），Kq=10,對于PM異步機(jī)（例如PM1602A,

02#變I母），Kq=6,對于其他異步機(jī)（例如GT1804A,02#變I母），Kq=8,

對于同步電動(dòng)機(jī)（例如1#同步機(jī)，14#變I母），Kq=6,對于帶有軟啟動(dòng)器的

電動(dòng)機(jī)（例如V58701,05#變H母），Kq=3；k為電動(dòng)機(jī)額定電流；叫為電流

互感器的變比；為保護(hù)裝置一次動(dòng)作電流；1盟為繼電器動(dòng)作電流。

靈敏系數(shù)校驗(yàn)公式：

“2如Id2l

式中如min為系統(tǒng)最小方式下，保護(hù)安裝處［電動(dòng)機(jī)進(jìn)線端）的三相短路電

流（見附錄2）；Km為靈敏系數(shù)，要求Km22。

速斷保護(hù)動(dòng)作時(shí)間可整定為OSo

6.2.2縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)

一次動(dòng)作電流整定計(jì)算公式：

Id：］=0AKkK（/le

式中Kk為可靠系數(shù)，取1.3o

繼電器動(dòng)作電流為：/dz\

4

靈敏系數(shù)校驗(yàn)公式：

K且x^^a().87x^^,要求Km22。

2%的

差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作時(shí)間可整定為Oso

6.2.3過負(fù)荷保護(hù)

整定計(jì)算公式：

式中Kk為可靠系數(shù)，取1.25；Kh為返回系數(shù)，取().85。

過負(fù)荷動(dòng)作時(shí)限為反時(shí)限特性，按兩倍動(dòng)作電流時(shí)允許過負(fù)荷的時(shí)間整定,

整定公式為：4=看的一，取整數(shù)。

(2Q1,_]

6.2.4反應(yīng)定子過負(fù)荷的失步保護(hù)

整定計(jì)算公式：

Q=L4x，

nL

過負(fù)荷動(dòng)作時(shí)限為反時(shí)限特性，按兩倍動(dòng)作電流時(shí)允許過負(fù)荷的時(shí)間整定，

整定公式為：〃=~空一，取整數(shù)。

(午￡)2_]

6.2.5零序過流保護(hù)

(1)I段保護(hù)

按保證保護(hù)裝置具有足夠的靈敏系數(shù)的原則整定，其保護(hù)動(dòng)作一次值為：

r'jdmin

式中Km為靈敏系數(shù)，要求Km22,取Km=4;Ijdmin為系統(tǒng)最小方式下，6kV

側(cè)發(fā)生接地故障時(shí)的單相接地故障電流，取Ijdmin=340Ao

作為6kV側(cè)電網(wǎng)的最末級，零序過流I段保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限可取Oso

（2）II段保護(hù)

按躲過其他線路發(fā)生單相接地短路故隙時(shí)流過本線路的電容電流來整定。

式中Kk為可靠系數(shù)，取1.3；心為繼電器的返回系數(shù)，取0.85；L為線路正

常流出的電容電流。

零序過流II段保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限可取0.5s。

6.2.6低電壓保護(hù)

電壓定值計(jì)算公式：

U如=0.54,心="

nY

式中Uc為電網(wǎng)額定線電壓；nY為電壓互感器變比；Udzi為一次動(dòng)作電壓定

值；Udzj為繼電器的動(dòng)作電壓定值。

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，低電壓保護(hù)一般定時(shí)限取9s。

6.36kV側(cè)電容器保護(hù)整定原則

6.3.1瞬時(shí)電流速斷保護(hù)

按保證最小方式下保護(hù)安裝處發(fā)生兩相金屬性短路時(shí)，保護(hù)具有足夠靈敏度

整定：

/史皿“0.866x%^,心二5~

2KmKm為h

式中1tHmm為系統(tǒng)最小方式下，保護(hù)安裝處［電容器進(jìn)線端）的三相短路電

流（見附錄2）;Km為靈敏系數(shù)，取Km=2.5;DL為電流互感器的變比；必為

保護(hù)裝置次動(dòng)作電流；Idzj為繼電器動(dòng)作電流。

作為6kV側(cè)電網(wǎng)的最末級，速斷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限可取Oso

6.3.2延時(shí)過電流保護(hù)

整定計(jì)算公式：

式中Kk為可靠系數(shù)，取2；心為繼電器返回系數(shù)，取0.85；L為電容器組

的額定電流。

延時(shí)過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限取0.3so

6.3.3零序過流保護(hù)

(1)I段保護(hù)

按保證保護(hù)裝置具有足夠的靈敏系數(shù)的原則整定，其保護(hù)動(dòng)作一次值為:

式中Km為靈敏系數(shù)，要求Km22,取Km=4；Ijdmin為系統(tǒng)最小方式下，6kV

側(cè)發(fā)生接地故障時(shí)的單相接地故障電流，取Ijdmin=340Ao

作為6kV側(cè)電網(wǎng)的最末級，零序過流I段保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限可取Oso

(2)II段保護(hù)

按躲過其他線路發(fā)生單相接地短路故障時(shí)流過本線路的電容電流來整定。

J-KJ

ldz\--

Kh

式中Kk為可靠系數(shù)，取L3；Kh為繼電器的返回系數(shù)，取0.85；1c為線路正

常流出的電容電流。

零序過流H段保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限可取0.5so

6.46kV側(cè)線路保護(hù)整定原則

6.4.1延時(shí)電流速斷保護(hù)

按與下級變壓器/線路速斷保護(hù)最大值配合進(jìn)行整定：

屋i=K，必J,/弱=

式中Kp為配合系數(shù)，取1.1；為下級線路/變壓器速斷保護(hù)的動(dòng)作值。

若下級線路為多臺(tái)變壓器并聯(lián)，則保護(hù)須與其中短分支、大容量的變壓器保

護(hù)相配合整定。

靈敏系數(shù)校驗(yàn)公式：

K=—x-^^?0.87x-^^

2%j

式中1dlmm為系統(tǒng)最小方式下，被保護(hù)線路末端發(fā)生三相短路時(shí)的電流（見

附錄2）；Km為靈敏系數(shù)，要求Kme1.25。

延時(shí)速斷保護(hù)動(dòng)作時(shí)間需比下級變壓器/線路速斷保護(hù)最大值大一個(gè)時(shí)限。

6.4.2過電流保護(hù)

整定計(jì)算公式：

式中Kzh為綜合系數(shù)，取2；Mmax為流過被保護(hù)線路的最大負(fù)荷電流。

靈敏系數(shù)校驗(yàn)公式：

K=^x組皿aO.87x組皿

2%加

式中Id2mm為系統(tǒng)最小方式下，下級線路或設(shè)備末端發(fā)生二相短路時(shí)的電流

（見附錄2）；Km為靈敏系數(shù)，要求Km2l.2。

過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間需比下級變壓器/線路速斷保護(hù)最大值大一個(gè)時(shí)限。

6.4.3低電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)

電壓元件動(dòng)作值整定公式：

靈敏度校驗(yàn)公式：

K二心

式中X*為本段線路的電抗；Km為靈敏系數(shù)，要求Kme1.25。

電流元件動(dòng)作值整定公式：

式中Kk為可靠系數(shù)，取1.2；Kh為繼電器返回系數(shù)，取0.85；為線路正

常持續(xù)負(fù)荷電流。

靈敏度校驗(yàn)公式：

K立x空皿*0.87乂”皿，要求Kmel.2。

2如如

如果電壓元件或電流元件靈敏系數(shù)不滿足要求，則按保證具有足夠靈敏性原

則整定，其一次動(dòng)作值整定計(jì)算公式分別為：

電壓元件：U?=KmXgxjdmax，式中Km取1.25；

電流元件：/小|=1x4也也k0.87x4皿，式中Km取1.2。

2KmKm

低電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限與6.4.2節(jié)過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限的整定方

法相同。

6.4.4零序過流保護(hù)

（1）I段保護(hù)

按與下級設(shè)備/線路零序I段保護(hù)最大值配合整定，其保護(hù)動(dòng)作一次值為：

式中Kp為配合系數(shù)，取LI；Hi'為下級線路/設(shè)備零序I段保護(hù)的動(dòng)作值。

保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限需比下級設(shè)備/線路零序I段保護(hù)最大值大一個(gè)時(shí)限。

（2）n段保護(hù)

按躲線路流過的最大電容電流，同時(shí)考慮與下級設(shè)備/線路零序II段保護(hù)最

大值配合整定：

式中Kk為可靠系數(shù)，取1.3；Kh為繼電器的返回系數(shù)，取0.85；L為線路正

常流出的電容電流。取上述兩式中的最大值作為H段保護(hù)的動(dòng)作值。

保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限需比下級設(shè)備/線路零序II段保護(hù)最大值大一個(gè)時(shí)限。

6.56kV側(cè)母線及母聯(lián)保護(hù)整定原則

6.5.1延時(shí)電流速斷保護(hù)（01#、02#及04#變電所母線）

按保證系統(tǒng)在主要運(yùn)行方式下母線發(fā)生兩相金屬性短路時(shí)，保護(hù)具有足畛靈

敏度整定：

“0.866'-^皿

式中Idhnain為系統(tǒng)主要方式下，保護(hù)安裝處的三相短路電流；監(jiān)”為靈敏系

數(shù)，取Km=1.25：為電流互感器的變比：I加為保護(hù)裝置一次動(dòng)作電流：Lzj

為繼電器動(dòng)作電流。

保護(hù)動(dòng)作時(shí)限應(yīng)比下級設(shè)備/線路速斷保護(hù)最大值大一個(gè)時(shí)限。

6.5.2后備過流保護(hù)（01#、02#及04#變電所母線）

利用上級主變壓器的復(fù)合電壓起動(dòng)的后備過流保護(hù)，保護(hù)動(dòng)作時(shí)限比上級主

變壓器后備保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限小一個(gè)時(shí)限，即首先斷開本側(cè)開關(guān)，再以延時(shí)一個(gè)時(shí)

限斷開上級主變壓器開關(guān)，同時(shí)需保證保護(hù)動(dòng)作時(shí)限大于下級設(shè)備/線路后備保

護(hù)動(dòng)作時(shí)限的最大值。

6.5.3零序過電流保護(hù)（01#、02#及04#變電所母線）

（1）I段保護(hù)

按與下級設(shè)備/線路零序I段保護(hù)最大值配合整定，其保護(hù)動(dòng)作一次值為：

*1=Kpl山；

式中Kp為配合系數(shù)，取1.1；Idz「為卜.級線路/設(shè)備零序I段保護(hù)的動(dòng)作值。

保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限需比下級設(shè)備/線路零序I段保護(hù)最大值大一個(gè)時(shí)限。

（2）II段保護(hù)

按躲線路流過的最大電容電流，同時(shí)考慮與下級設(shè)備/線路零序II段保護(hù)最

大值配合整定：

式中Kk為可靠系數(shù)，取L3；心為繼電器的返回系數(shù)，取0.85；L為線珞正

常流出的電容電流。取上述兩式中的最大值作為II段保護(hù)的動(dòng)作值。

保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限需比下級設(shè)備/線路零序II段保護(hù)最大值大一個(gè)時(shí)限。

6.5.4母聯(lián)開關(guān)的電流速斷保護(hù)

整定計(jì)算公式：

式中Kk為可靠系數(shù)，取1.3；Kgh為過負(fù)荷系數(shù)，取2?4；小為電流互感

器額定一次電流。

電流速斷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限為Oso

6.66kV側(cè)發(fā)電機(jī)保護(hù)整定原則

6.6.1比率制動(dòng)式縱差保護(hù)

最小動(dòng)作電流：Id:Jmm=OAIe/nL

拐點(diǎn)電流：lrex=le

最大制動(dòng)系數(shù)：Kresmax>KkKaperKstf.,

式中Ic為發(fā)電機(jī)額定電流；L為可靠系數(shù)，取1.5；Kuw「為考慮外部短路暫

態(tài)非周期分量電流對互感器飽和的影響，取2.0；以為電流互感器同型系數(shù)，取

0.5；6為電流互感器比值誤差，取0.1；血為電流互感器變比。

6.6.2復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)

電流元件："廣必

K丸

負(fù)序電壓元件：U.=0.06《,U但上

低電壓元件：SH=0.6U-Ud：i=—

flY

式中Kk為可靠系數(shù)，取1.2；心為繼電器的返回系數(shù)，取0.85；Ue為發(fā)電

機(jī)的額定電壓；nY為電壓互感器變比。

靈敏度檢驗(yàn)

電流元件：Kltt=—以皿

2小

負(fù)序電壓元件：儲(chǔ)二%也

U2dA

低電壓元件：K,“二」—

式中Idmin為最小方式下母線三相短路電流；U2dmin為母線發(fā)生金屬性兩相短

路時(shí)最小的負(fù)序電壓；Xxl為本段線路的電抗；Igax為最大方式下母線三相短路

電流；三式的靈敏系數(shù)Km均要求21.2。

后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)限可以按照系統(tǒng)母線開關(guān)（主變壓器低壓側(cè)開關(guān)）的后備保

護(hù)時(shí)限整定。

6.6.3定子繞組單相接地保護(hù)

（1）采用基波零序電壓型定子繞組單相接地保護(hù)

為保證基波零序過電壓保護(hù)具有95%的保護(hù)區(qū)，可選取動(dòng)作時(shí)

限應(yīng)比系統(tǒng)接地后備保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限大一個(gè)時(shí)限級。

（2）零序過電流保護(hù)

由于系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式采用經(jīng)小電阻接地，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地短路故障

時(shí)，系統(tǒng)流過的短路里流約為340A,這遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于發(fā)電機(jī)允許的接地故障電流

（4A）,故發(fā)電機(jī)也可安裝零序電流保護(hù)，保護(hù)定值取發(fā)電機(jī)允許的故障電流值

4A,動(dòng)作時(shí)限比系統(tǒng)接地后備保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限大一個(gè)時(shí)限級。

6.6.4勵(lì)磁回路接地保護(hù)

（1）一點(diǎn)接地

采用測量轉(zhuǎn)子電沈（接地電流測量）的方法實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子接地保護(hù)。

（2）兩點(diǎn)接地

利用四臂電橋原理，保護(hù)動(dòng)作電流按躲過電橋不能調(diào)整得完全平衡面引起得

不平衡電流整定，規(guī)程規(guī)定其電流為70mA；動(dòng)作時(shí)限按躲過瞬時(shí)出現(xiàn)的兩點(diǎn)接

地故障整定，一般取1?1.5s。

6.6.5過電壓保護(hù)

心=1.24，，Udzj=Ud:i/nY

按照一般情況，過電壓保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限可取為0.5s。

6.6.6欠壓保護(hù)

力"=0.84,

6.6.7失磁保護(hù)

可采用異步邊界阻抗保護(hù)，失磁異步邊界阻抗圓如下圖所示。

XA=-JX；/2,XB=-jXd

式中Xd為發(fā)電機(jī)的同步電抗;

X/為發(fā)電機(jī)的d軸暫態(tài)電抗。

6.6.8過負(fù)荷保護(hù)

式中Kk為可靠系數(shù)，取1.05；心為繼電器的返回系數(shù)，取0.85。

動(dòng)作時(shí)限應(yīng)與發(fā)電機(jī)過負(fù)荷條件下允許的時(shí)間相配合，并大于相間短路后備

保護(hù)最大延時(shí)（1~2）△/。

6.6.9頻率保護(hù)

f=（95%~105%），，即頻率低于額定頻率的95%或高于額定頻率的105%

時(shí)保護(hù)動(dòng)作。

6.6.10逆功率保護(hù)

尸=1%二,即P/"二l%

式中Pc為發(fā)電機(jī)額定功率。

6.6.11定子匝間短路

Afel=，/附=1dzl1nL

式中L為發(fā)電機(jī)額定電流；n為所用中性點(diǎn)連線的電流互感器變比。

6.76kV側(cè)架空線路保護(hù)整定原則

6.7.1無選擇性電流速斷保護(hù)

按躲過變壓器二次側(cè)最大短路電流進(jìn)行整定：

式中Kk為可靠系數(shù)，取L3;Idmax為變壓器二次側(cè)最大三相短路電流；血

為電流互感器的變比；5」為保護(hù)裝置一次動(dòng)作電流；為繼電器動(dòng)作電流。

若下級線路為多臺(tái)變壓器并聯(lián)，則保護(hù)須與其中短分支、大容量的變壓器相

配合整定。

靈敏系數(shù)校驗(yàn)公式：

K=2^x-^^?O.87x-^^

2屋、如