6kV侧线路和设备继电保护整定原则

一、6kV侧线路和设备继电保护整定原则

6.16kV/400V配电变压器保护整定原则

6.1.1瞬时电流速断保护

整定计算公式：

，必1=Kt*jmax，/为二

式中Kk为可靠系数，取131d2max为系统最大运行方式下，变压器二次侧

出线端发生三相短路时，折算到一次侧的稳态短路电流（见附录1）,若为T接

变压器，则保护须与其中短分支、大容量的变压器相配合；血为电流互感器的变

比；Hi为保护装置一次动作电流；Idzj为继电器动作电流。

灵敏系数校验公式：

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

2%加

式中Idlmin为系统最小方式下，保护安装处i变压器一次侧进线端）的三相

稳态短路电流（见附录2）;Km为灵敏系数，要求Km»2。如果Km<2,则需要

验证系统主要运行方式下的灵敏性。

速断保护动作时间可整定为OSo

6.1.2过电流保护

整定计算公式：

式中Kk为可靠系数，取1.3；Kzq为自启动时引起的过负荷倍数，取1.5；

Kh为继电器的返回系数，取0.85；如为变压器一次侧额定电流，若为T接变压

器，则Q为T接变压器一次侧额定电流之和。

灵敏系数校验公式：

K走x幺皿”0.87x幺皿，要求心》1.25。

2%加

作为6kV侧电网的最末级，过电流后备保护的动作时限可取0.3s。

6.1.3低电压启动的过电流保护

电压定值计算公式：

U㈤=0.64，Udk"

式中Ue为电网额定线电压；nY为电压互感器变比；Udz1为一次动作电压定

值；Udzj为继电器的动作电压定值。

电流定值计算公式：

式中Kk为可靠系数，取1.15；Kh为继电器的返回系数，取0.85；Q为变压

器一次侧额定电流，若为T接变压器，则1为T接变压器一次侧额定电流之和。

灵敏系数校验公式：

/</2min

K=—x2s()87xZj2min,>要求Km21.2。

2Q屋1

和过电流保护一样，动作时限整定为0.3s。

6.1.4零序过电流保护

（1）I段保护

按保证保护装置具有足够的灵敏系数的原则整定，其保护动作一次值为:

j1jJinin

屋1二-^—

Km

式中Km为灵敏系数，要求Km22,取Km=4;3min为系统最小方式下，6kV

侧发生接地故障时的单相接地故障电流，取Ijdmin=340Ao

作为6kV侧电网的最末级，零序过流I段保护的动作时限可取Oso

（2）II段保护

按躲过其他线路发生单相接地短路故障时流过本线路的电容电流来整定。

z_驾

j-Kh

式中Kk为可靠系数，取1.3；Kh为继电器的返回系数，取0.85；1c为线路正

常流出的电容电流。

零序过流II段保护的动作时限可取0.5s。

6.1.5过负荷保护

整定计算公式:

式中Kk为可靠系数，取1.1;心为继电器的返回系数，取（）.85；J为变压

器一次侧额定电流，若为T接变压器，则L为T接变压器一次侧额定电流之和。

根据经验，过负荷保护一般定时限取9s。

6.26kV侧电动机保护整定原则

6.2.1瞬时电流速断保护

整定计算公式：

5=勺（儿，/二位

nL

式中Kk为可靠系数，取1.5；Kq为电动机起动电流倍数，对于VM异步机

（例如VM1603A,02#变I母），Kq=10,对于PM异步机（例如PM1602A,

02#变I母），Kq=6,对于其他异步机（例如GT1804A,02#变I母），Kq=8,

对于同步电动机（例如1#同步机，14#变I母），Kq=6,对于带有软启动器的

电动机（例如V58701,05#变H母），Kq=3；k为电动机额定电流；叫为电流

互感器的变比；为保护装置一次动作电流；1盟为继电器动作电流。

灵敏系数校验公式：

“2如Id2l

式中如min为系统最小方式下，保护安装处［电动机进线端）的三相短路电

流（见附录2）；Km为灵敏系数，要求Km22。

速断保护动作时间可整定为OSo

6.2.2纵联差动保护

一次动作电流整定计算公式：

Id：］=0AKkK（/le

式中Kk为可靠系数，取1.3o

继电器动作电流为：/dz\

4

灵敏系数校验公式：

K且x^^a().87x^^,要求Km22。

2%的

差动保护动作时间可整定为Oso

6.2.3过负荷保护

整定计算公式：

式中Kk为可靠系数，取1.25；Kh为返回系数，取().85。

过负荷动作时限为反时限特性，按两倍动作电流时允许过负荷的时间整定,

整定公式为：4=看的一，取整数。

(2Q1,_]

6.2.4反应定子过负荷的失步保护

整定计算公式：

Q=L4x，

nL

过负荷动作时限为反时限特性，按两倍动作电流时允许过负荷的时间整定，

整定公式为：〃=~空一，取整数。

(午£)2_]

6.2.5零序过流保护

(1)I段保护

按保证保护装置具有足够的灵敏系数的原则整定，其保护动作一次值为：

r'jdmin

式中Km为灵敏系数，要求Km22,取Km=4;Ijdmin为系统最小方式下，6kV

侧发生接地故障时的单相接地故障电流，取Ijdmin=340Ao

作为6kV侧电网的最末级，零序过流I段保护的动作时限可取Oso

（2）II段保护

按躲过其他线路发生单相接地短路故隙时流过本线路的电容电流来整定。

式中Kk为可靠系数，取1.3；心为继电器的返回系数，取0.85；L为线路正

常流出的电容电流。

零序过流II段保护的动作时限可取0.5s。

6.2.6低电压保护

电压定值计算公式：

U如=0.54,心="

nY

式中Uc为电网额定线电压；nY为电压互感器变比；Udzi为一次动作电压定

值；Udzj为继电器的动作电压定值。

根据经验，低电压保护一般定时限取9s。

6.36kV侧电容器保护整定原则

6.3.1瞬时电流速断保护

按保证最小方式下保护安装处发生两相金属性短路时，保护具有足够灵敏度

整定：

/史皿“0.866x%^,心二5~

2KmKm为h

式中1tHmm为系统最小方式下，保护安装处［电容器进线端）的三相短路电

流（见附录2）;Km为灵敏系数，取Km=2.5;DL为电流互感器的变比；必为

保护装置次动作电流；Idzj为继电器动作电流。

作为6kV侧电网的最末级，速断保护的动作时限可取Oso

6.3.2延时过电流保护

整定计算公式：

式中Kk为可靠系数，取2；心为继电器返回系数，取0.85；L为电容器组

的额定电流。

延时过电流保护的动作时限取0.3so

6.3.3零序过流保护

(1)I段保护

按保证保护装置具有足够的灵敏系数的原则整定，其保护动作一次值为:

式中Km为灵敏系数，要求Km22,取Km=4；Ijdmin为系统最小方式下，6kV

侧发生接地故障时的单相接地故障电流，取Ijdmin=340Ao

作为6kV侧电网的最末级，零序过流I段保护的动作时限可取Oso

(2)II段保护

按躲过其他线路发生单相接地短路故障时流过本线路的电容电流来整定。

J-KJ

ldz\--

Kh

式中Kk为可靠系数，取L3；Kh为继电器的返回系数，取0.85；1c为线路正

常流出的电容电流。

零序过流H段保护的动作时限可取0.5so

6.46kV侧线路保护整定原则

6.4.1延时电流速断保护

按与下级变压器/线路速断保护最大值配合进行整定：

屋i=K，必J,/弱=

式中Kp为配合系数，取1.1；为下级线路/变压器速断保护的动作值。

若下级线路为多台变压器并联，则保护须与其中短分支、大容量的变压器保

护相配合整定。

灵敏系数校验公式：

K=—x-^^«0.87x-^^

2%j

式中1dlmm为系统最小方式下，被保护线路末端发生三相短路时的电流（见

附录2）；Km为灵敏系数，要求Kme1.25。

延时速断保护动作时间需比下级变压器/线路速断保护最大值大一个时限。

6.4.2过电流保护

整定计算公式：

式中Kzh为综合系数，取2；Mmax为流过被保护线路的最大负荷电流。

灵敏系数校验公式：

K=^x组皿aO.87x组皿

2%加

式中Id2mm为系统最小方式下，下级线路或设备末端发生二相短路时的电流

（见附录2）；Km为灵敏系数，要求Km2l.2。

过电流保护动作时间需比下级变压器/线路速断保护最大值大一个时限。

6.4.3低电压起动的过电流保护

电压元件动作值整定公式：

灵敏度校验公式：

K二心

式中X*为本段线路的电抗；Km为灵敏系数，要求Kme1.25。

电流元件动作值整定公式：

式中Kk为可靠系数，取1.2；Kh为继电器返回系数，取0.85；为线路正

常持续负荷电流。

灵敏度校验公式：

K立x空皿*0.87乂”皿，要求Kmel.2。

2如如

如果电压元件或电流元件灵敏系数不满足要求，则按保证具有足够灵敏性原

则整定，其一次动作值整定计算公式分别为：

电压元件：U®=KmXgxjdmax，式中Km取1.25；

电流元件：/小|=1x4也也k0.87x4皿，式中Km取1.2。

2KmKm

低电压起动的过电流保护动作时限与6.4.2节过电流保护动作时限的整定方

法相同。

6.4.4零序过流保护

（1）I段保护

按与下级设备/线路零序I段保护最大值配合整定，其保护动作一次值为：

式中Kp为配合系数，取LI；Hi'为下级线路/设备零序I段保护的动作值。

保护的动作时限需比下级设备/线路零序I段保护最大值大一个时限。

（2）n段保护

按躲线路流过的最大电容电流，同时考虑与下级设备/线路零序II段保护最

大值配合整定：

式中Kk为可靠系数，取1.3；Kh为继电器的返回系数，取0.85；L为线路正

常流出的电容电流。取上述两式中的最大值作为H段保护的动作值。

保护的动作时限需比下级设备/线路零序II段保护最大值大一个时限。

6.56kV侧母线及母联保护整定原则

6.5.1延时电流速断保护（01#、02#及04#变电所母线）

按保证系统在主要运行方式下母线发生两相金属性短路时，保护具有足畛灵

敏度整定：

“0.866'-^皿

式中Idhnain为系统主要方式下，保护安装处的三相短路电流；监”为灵敏系

数，取Km=1.25：为电流互感器的变比：I加为保护装置一次动作电流：Lzj

为继电器动作电流。

保护动作时限应比下级设备/线路速断保护最大值大一个时限。

6.5.2后备过流保护（01#、02#及04#变电所母线）

利用上级主变压器的复合电压起动的后备过流保护，保护动作时限比上级主

变压器后备保护的动作时限小一个时限，即首先断开本侧开关，再以延时一个时

限断开上级主变压器开关，同时需保证保护动作时限大于下级设备/线路后备保

护动作时限的最大值。

6.5.3零序过电流保护（01#、02#及04#变电所母线）

（1）I段保护

按与下级设备/线路零序I段保护最大值配合整定，其保护动作一次值为：

*1=Kpl山；

式中Kp为配合系数，取1.1；Idz「为卜.级线路/设备零序I段保护的动作值。

保护的动作时限需比下级设备/线路零序I段保护最大值大一个时限。

（2）II段保护

按躲线路流过的最大电容电流，同时考虑与下级设备/线路零序II段保护最

大值配合整定：

式中Kk为可靠系数，取L3；心为继电器的返回系数，取0.85；L为线珞正

常流出的电容电流。取上述两式中的最大值作为II段保护的动作值。

保护的动作时限需比下级设备/线路零序II段保护最大值大一个时限。

6.5.4母联开关的电流速断保护

整定计算公式：

式中Kk为可靠系数，取1.3；Kgh为过负荷系数，取2〜4；小为电流互感

器额定一次电流。

电流速断保护的动作时限为Oso

6.66kV侧发电机保护整定原则

6.6.1比率制动式纵差保护

最小动作电流：Id:Jmm=OAIe/nL

拐点电流：lrex=le

最大制动系数：Kresmax>KkKaperKstf.,

式中Ic为发电机额定电流；L为可靠系数，取1.5；Kuw「为考虑外部短路暂

态非周期分量电流对互感器饱和的影响，取2.0；以为电流互感器同型系数，取

0.5；6为电流互感器比值误差，取0.1；血为电流互感器变比。

6.6.2复合电压起动的过电流保护

电流元件："广必

K丸

负序电压元件：U.=0.06《,U但上

低电压元件：SH=0.6U-Ud：i=—

flY

式中Kk为可靠系数，取1.2；心为继电器的返回系数，取0.85；Ue为发电

机的额定电压；nY为电压互感器变比。

灵敏度检验

电流元件：Kltt=—以皿

2小

负序电压元件：储二%也

U2dA

低电压元件：K,“二」—

式中Idmin为最小方式下母线三相短路电流；U2dmin为母线发生金属性两相短

路时最小的负序电压；Xxl为本段线路的电抗；Igax为最大方式下母线三相短路

电流；三式的灵敏系数Km均要求21.2。

后备保护动作时限可以按照系统母线开关（主变压器低压侧开关）的后备保

护时限整定。

6.6.3定子绕组单相接地保护

（1）采用基波零序电压型定子绕组单相接地保护

为保证基波零序过电压保护具有95%的保护区，可选取动作时

限应比系统接地后备保护的动作时限大一个时限级。

（2）零序过电流保护

由于系统中性点接地方式采用经小电阻接地，当系统发生单相接地短路故障

时，系统流过的短路里流约为340A,这远远大于发电机允许的接地故障电流

（4A）,故发电机也可安装零序电流保护，保护定值取发电机允许的故障电流值

4A,动作时限比系统接地后备保护的动作时限大一个时限级。

6.6.4励磁回路接地保护

（1）一点接地

采用测量转子电沈（接地电流测量）的方法实现转子接地保护。

（2）两点接地

利用四臂电桥原理，保护动作电流按躲过电桥不能调整得完全平衡面引起得

不平衡电流整定，规程规定其电流为70mA；动作时限按躲过瞬时出现的两点接

地故障整定，一般取1〜1.5s。

6.6.5过电压保护

心=1.24，，Udzj=Ud:i/nY

按照一般情况，过电压保护的动作时限可取为0.5s。

6.6.6欠压保护

力"=0.84,

6.6.7失磁保护

可采用异步边界阻抗保护，失磁异步边界阻抗圆如下图所示。

XA=-JX；/2,XB=-jXd

式中Xd为发电机的同步电抗;

X/为发电机的d轴暂态电抗。

6.6.8过负荷保护

式中Kk为可靠系数，取1.05；心为继电器的返回系数，取0.85。

动作时限应与发电机过负荷条件下允许的时间相配合，并大于相间短路后备

保护最大延时（1~2）△/。

6.6.9频率保护

f=（95%~105%），，即频率低于额定频率的95%或高于额定频率的105%

时保护动作。

6.6.10逆功率保护

尸=1%二,即P/"二l%

式中Pc为发电机额定功率。

6.6.11定子匝间短路

Afel=，/附=1dzl1nL

式中L为发电机额定电流；n为所用中性点连线的电流互感器变比。

6.76kV侧架空线路保护整定原则

6.7.1无选择性电流速断保护

按躲过变压器二次侧最大短路电流进行整定：

式中Kk为可靠系数，取L3;Idmax为变压器二次侧最大三相短路电流；血

为电流互感器的变比；5」为保护装置一次动作电流；为继电器动作电流。

若下级线路为多台变压器并联，则保护须与其中短分支、大容量的变压器相

配合整定。

灵敏系数校验公式：

K=2^x-^^«O.87x-^^

2屋、如