电力装置的继电保护和自动装置(电力装置的继电

1. 电力装置的继电保护和自动装置设计规范会更新嘛

整定计算原则

（1）需符合《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》等相关国家标准。

（2）可靠性、选择性、灵敏性、速动性应严格保障。

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整定计算用系统运行方式

（1）按《城市电力网规划设计导则》：为了取得合理的经济效益，城网各级电压的短路容量应该从网络的设计、电压等级、变压器的容量、阻抗的选择、运行方式等方面进行控制，使各级电压断路器的开断电流以及设备的动热稳定电流得到配合，该导则推荐10kV短路电流宜为Ik≤16kA，为提高供电可靠性、简化保护、限制短路电流，110kV站两台变压器采用分列运行方式，高低压侧分段开关均采用备用电源自动投入。

（2）系统最大运行方式：110kV系统由一条110kV系统阻抗小的电源供电，本计算称方式1。

（3）系统最小运行方式：110kV系统由一条110kV系统阻抗大的电源供电，本计算称方式2。

（4）在无110kV系统阻抗资料的情况时，由于3～35kV系统容量与110kV系统比较相对较小，其各元件阻抗相对较大，则可认为110kV系统网络容量为无限大，对实际计算无多大影响。

（5）本计算：基准容量Sjz=100MVA，10KV基准电压Ujz=10.5kV，10kV基准电流Ijz=5.5kA。

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10kV系统保护参数

只设一套，按最大运行方式计算定值，按最小运行方式校验灵敏度（保护范围末端，灵敏度KL≥1.5，速断KL≥2，近后备KL≥1.25，远后备保护KL≥1.2）。

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短路电流计算

110kV站一台31.5MVA，10kV 4km电缆线路（电缆每km按0.073，架空线每km按0.364）=0.073×4=0.29。

10kV开关站1000kVA：（至用户变电所电缆长度只有数十米至数百米，其阻抗小，可忽略不计）。

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整定计算

（1）开关站出线（10DL）

当变压器采用过电流而不采用差动保护时，其电源线路较短时，例如电缆长度小于3km时，采用线路--变压器组保护装置（即线路与受电变压器保护共用）。

1）速断动作电流：躲过变压器低压侧最大三相短路电流：t=0S

2）过流保护动作电流：躲过可能出现的过负荷电流，如干变按Kgh=1.5，如大的风机、水泵等启动电流，按实际换算到10kV侧电流，Kgh可能为1.2、1.3等，微机保护按厂家提供资料，返回系数Kh=0.95，t=0.3S。

如灵敏度不够，改为低电压闭锁的过电流保护，电流元件按躲开变压器的额定电流整定，而低电压闭锁元件的起动电压则按照小于正常情况下的最低工作电压及躲过电动机自起动的条件来整定。

3）对变压器超温，瓦斯保护需跳闸者，变压器高压侧设负荷开关带分励脱扣器，作用于跳闸。

（2）开关站进线(8DL)

按规范可不设,本方案设的目的作为出线保护及其相关元件故障如电磁线圈断路而拒动时的后备保护及3～10kV母线的保护。

1）限时速断动作电流:同开关站所有出线的最大一台变压器速断保护相配合,配合系数Kph=1.1，t=0.3S。

2）时限过流动作电流:，t=0.6S。

（3）区域站10kV出线(5DL)

1）限时速断动作电流:同开关站出线(8DL)限时速断保护相配合,配合系数Kph=1.1，t=0.4S

2）时限过流动作电流：躲过线路过负载电流(如大电动机启动电流，某些实验时的冲击电流等)，t=0.7S。

（4）区域站10kV分段开关(2DL)

设充电保护,按躲开10kV母线充电时变压器励磁涌流,延时t=0.2S动作,充电后保护退出，t=0.2S。

（5）开关站10kV分段开关（7DL）

同2DL原则，t=0.2S。

（6）开关站出线带2台及以上变压器

1）速断动作电流：躲过中最大者，t=0S。

2）时限过流动作电流：躲过线路过负载电流， t=0.3S。

（7）区域站至住宅小区供电线路（单线单环或双环、开环进行）

1）限时速断动作电流：同6.A原则，t=0.4S(同小区变压器的高压熔断器配合）。

2）时限过流动作电流：同6.B原则，t=0.7S（同小区变压器的高压熔断器配合）。

（8）区域站主变低压侧开关1DL、3DL

设过电流保护（作为主变低后备保护，10kV母线保护及出线远后备保护），其动作电流按躲过主变的最大负荷电流（当一台主变故障或检修时的负荷电流及电动机启动等），对K-2点要求KL≥2,对K-3点要求KL≥1.2。

保护为一段二时限，第一时限1.1S跳10kV分段开关，第二时限1.5S跳本侧开关。

（9）关于时间级差说明

1）对微机保护，开关站△t为0.3S，对区域站为提高可靠性△t为0.4S。

2）对电磁继电器保护，选精度较好的时间继电器，△t在开关站，区域站△t均为0.4S。

（10）为避免CT饱和，可采用保护与测量CT分开，用不同的变比，如保护用300/5A等。

（11）对10kV中性点非直接接地电力网中的单相接地故障

1）在10kV母线上，装设接地监视装置，作用于信号。PT开口三角电压继电器整定值：Udz=15V，为避免铁磁谐振，在开口三角上设一个微机型消谐器。

2）区域站、开关站10kV出线较多，设微机小电流接地信号装置，可迅速判别某出线单相接地故障（对微机保护，10kV小电流接地选线功能通过各10kV间隔的监控保护实现，无需专门的装置）。

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自动装置设定

（1）10kV架空出线重合闸：动作投入时间1S。

（2）备用电源自动投入1）区域站10kV分段开关（2DL）自动投入时间：

a.t=110kV桥开关备自投时间+0.4S；

b.t=主变高后备动作时间+0.4S；

c.取a与b的最大值。

2）各开关站10kV分段开关备自投时间=2DL备自投时间+0.4S

3）备自投动作电压

工作电源失压动作电压：25V(PT二次侧电压）

备用电源监视动作电压：70V(PT二次侧电压)

2. 电力系统继电保护装置的基本要求

变压器是电力系统的重要设备之一，它的故障将对供电可靠性和系统的正常运行带来严重影响，同时大容量的变压器也是非常贵重的设备，因此，必须根据变压器的容量和重要程度装设性能良好、动作可靠的保护装置。变压器的故障可分为油箱内部故障和外部故障。油箱内部故障主要有：相间短路：单相匝间短路;单相接地短路等短路故障电流将产生电弧，会烧坏线圈及其绝缘和铁芯，甚至引起绝缘材料变压器油的强烈汽化，而导致油箱爆炸等严重后果。油箱外部故障有：绝缘套管和引出线上的相间短路;单相接地短路等。变压器异常运行方式有：由于外部短路引起的过电流;由于种种原因引起的过负荷;油箱内部的油面降低。根据变压器的故障种类及异常运行方式应装设如下保护装置：(1)针对变压器油箱内部短路和油面降低的瓦斯保护。(2)针对变压器绕组和引出线的多相短路，大接地电流电网侧绕组和引出线的接地短路以及绕组匝间短路的纵差保护或电流速断保护。(3)针对外部相间短路并作瓦斯保护和纵差保护(或电流速断保护)后备的过电流保护(或复合电压启动的过电流保护或负序电流保护)。(4)针对大接地电流电网中外部接地短路的零序电流保护。(5)针对对称过负荷的过负荷保护，等等。

3. 继电保护和安全自动装置运行管理规定

1.第一道防线:高速、准确地切除故障元件的继电保护和反应被保护设备运行异常的保护不损失负荷,快速隔离故障;

2.第二道防线:保障电网安全运行的安全自动装置。允许损失少量负荷,避免元件过载、电网失稳;

3.第三道防线:失步解列与频率、电压控制。采取一切必要手段避免电网崩溃。

4. 继电保护装置的要求

1.

继电器内部应清洁,无灰尘和油污。

2.

对于圆盘式和四极圆筒式感应型继电器,当发现其转动部分转动不灵活或其他异常现象时,应检查圆盘与电磁铁、永久磁铁间,圆筒与磁极、圆柱形铁芯间是否清洁并无铁屑等异物。同时还应检查圆盘是否平整和上、下轴承间隙是否合适。

3.

继电器的可动部分应动作灵活,转轴的横向和纵向活动范围应适当。继电器的轴和轴承除有特殊要求外,禁止注任何润滑油。

4.

各部件的安装应完好,螺丝应拧紧,焊接头应牢固可靠,发现有虚焊或脱焊时应重新焊牢。

5. 继电保护和电网安全自动装置技术规程

（1）可靠性：

指保护该动作时动作，不该动作时不动作，就是既不能误动也不能拒动，确保切除的是故障设备或线路。

（2）灵敏性：

指在设备或线路的被保护范围内发生金属性短路时，保护装置应具有必要的灵敏系数。

保证有故障就切除。

指在规定的保护范围内，对故障情况的反应能力。满足灵敏性要求的保护装置应在区内故障时，不论短路点的位置与短路的类型如何，都能灵敏地正确地反应出来。

通常，灵敏性用灵敏系数来衡量，并表示为K1m。

其中故障参数的最小、最大计算值是根据实际可能的最不利运行方式、故障类型和短路点来计算的。

在《继电保护和安全自动装置技术规程GB/T14285-2016》中，对各类保护的灵敏系数K1m的要求都作了具体规定。

（3）选择性：

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。避免大面积停电。选择性是指电力系统发生故障时，保护装置仅将故障元件切除，而使非故障元件仍能正常运行，以尽量缩小停电范围。

选择性就是故障点在区内就动作，区外不动作。当主保护未动作时，由近后备或远后备切除故障，使停电面积最小。因远后备保护比较完善（对保护装置DL、二次回路和直流电源等故障所引起的拒绝动作均起后备作用）且实现简单、经济，应优先采用。

（4）速动性：

指保护装置应能尽快地切除短路故障。其目的是提高系统稳定性，减轻故障设备和线路的损坏程度，缩小故障波及范围，提高自动重合闸和备用电源或备用设备自动投入的效果等。

快速切除故障。提高系统稳定性；减少用户在低电压下的动作时间；减少故障元件的损坏程度，避免故障进一步扩大。

2、继电保护的四项基本原则之间的关系：

以上四个基本要求是设计、配置和维护继电保护的依据，又是分析评价继电保护的基础。这四个基本要求之间是相互联系的，但往往又存在着矛盾。因此，在实际工作中，要根据电网的结构和用户的性质，辩证地进行统一。

（1）四性的先后顺序：

可靠性、灵敏性、选择性、速动性。

（2）四性的矛盾性：

① 灵敏性和可靠性是相互矛盾的。

如果要满足灵敏性，保护动作定值就不能定的太高。但是保护定植如果太低，保护可能就不可靠。例如过负荷时，在受到扰动时保护就动作了。

② 选择性和速动性是相互矛盾的。

电流保护一般分为三段式保护，其中三段有个配合的问题，靠保护定植的不同和时间的不同来配合。这样就需要靠时间躲避保护区域交叉的问题，例如一段保护时间200ms，二段一般取500ms，当一段失灵的时候要靠二段来动作，500ms的时间无法满足速动性的要求。

6. 继电保护和安全自动装置技术规范

中华人民共和国电力行业标准,微机继电保护装置运行管理规程第3.7条微机继电保护装置的使用年限一般为10-12年。

另外,国网18项反措第7.1.3条规定:微机保护的开关电源模块宜在运行4-5年后更换。

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