继电保护整定计算

继电保护整定计算

谈判风格-好脏的哈利

2023年2月17日发(作者：小小梦)

电力系统继电保护的设计和整定计算

题目：110/35/10kV变电站及线路

继电保护设计和整定计算指导老师：

作者：学号：专业：年级：

摘要

电力系统的不断发展和安全稳定运行，给国民经济和社会发展带来了巨大动力和效

益。但是，电力系统一旦发生自然或人为故障，如果不能及时有效控制，就会失去稳定运

行，使电网瓦解，并造成大面积停电，给社会带来灾难性的后果。继电保护（包括安全自

动装置）是保障电力设备安全和防止及限制电力系统长时间大面积停电的最基本、最重要、

最有效的技术手段。许多实例表明，继电保护装置一旦不能正确动作，就会扩大事故，酿

成严重后果。因此，加强继电保护的设计和整定计算，是保证电网安全稳定运行的重要工

作。

为满足电网对继电保护提出的可靠性、选择性、灵敏性、速动性的要求，充分发挥继

电保护装置的效能，必须合理的选择保护的定值，以保持各保护之间的相互配合关系。做

好电网继电保护定值的整定计算工作是保证电力系统安全运行的必要条件。

本文详细地讲述了如何分析选定110kV电网的继电保护（相间短路和接地短路保护）

和自动重合闸方式，以及变压器相间短路主保护和后备保护，并通过整定计算和校验分析

是否满足规程和规范的要求。本次设计不对变电站的一、二次设备进行选择。

关键词：继电保护、整定、校验

目录1、110kV线路L11、L12保护配置选择................................2

2、变压器1B、2B保护配置选择.....................................3

3、35kV线路L31-L36保护配置选择..................................6

4、10kV线路L104-L1019保护配置选择...............................6

5、110kV线路L11、L12相间保护整定计算............................7

6、变压器1B、2B相间保护整定计算..................................12

7、35kV线路L31-L36保护整定计算...........................20

8、10kV线路L104-L1019保护整定计算..............................22

附图一电力系统接线图...........................................25

附图二系统正序网络图...........................................26

附图三变压器保护配置图....................................27

附图四变压器保护电路图....................................28

参考文献........................................................29

电力系统继电保护的设计和整定计算

-1-

感想与致谢...................................................3

电力系统继电保护的设计和整定计算

-2-

1、110kV线路L11、L12保护配置选择

按照《继电保护和安全自动装置技术规程》（GB14285-93）及《电力装置的继电保护

和安全自动装置设计规范》（GB50062-92）的要求，110kV中性点直接接地电力网中的线

路，应按规定装设反应相间短路和接地短路的保护，110kV线路后备保护配置宜采用远后

备方式，并规定：

1.1对接地短路，应装设相应的保护装置，并应符合下列规定：

1.1.1宜装设带方向或不带方向的阶段式零序电流保护；

1.1.2对某些线路，当零序电流保护不能满足要求时，可装设接地距离保护，并应装

设一段或两段零序电流保护作后备保护。

1.2对相间短路，应装设相应的保护装置，并应符合下列规定：

1.2.1单侧电源线路，应装设三相多段式电流或电流电压保护，如不能满足要求，则

装设距离保护；

1.2.2双侧电源线路，可装设阶段式距离保护装置。

1.3按照《继电保护和安全自动装置技术规程》（GB14285-93）的要求，应按如下规

定装设自动重合闸：

1.3.1110kV及以下单侧电源线路的自动重合闸装置，按下列规定装设：

1.3.1.1、采用三相一次重合闸方式；

1.3.1.2、当断路器断流容量允许时，下列线路可采用两次重合闸方式：

1.3.1.2.1、无经常值班人员变电所引出的无遥控的单回线；

1.3.1.2.2、给重要负荷供电，且无备用电源的单回线。

1.3.1.2.3、由几段串联线路构成的电力网，为了补救电流速断等速断保护的无选择性动

作，可采用带前加速的重合闸或顺序重合闸方式。

1.3.2110kV及以下双侧电源线路的自动重合闸装置，按下列规定装设：

1.3.2.1双侧电源的单回线路，可采用下列重合闸方式：

1.3.2.1.1、解列重合闸方式，即将一侧电源解列，另一侧装设线路无压检定的重合闸方

式；

1.3.2.1.2、当水电厂条件许可时，可采用自同步重合闸方式；

1.3.2.1.3、为避免非同步重合及两侧电源均重合于故障线路上，可采用一侧无压检定，

另一侧采用同步检定的重合闸方式。

根据提供的原始参数及电力系统接线图，由于110kV线路L11、L12是双电源线路，

且都是单回线路运行，应在L11、L12线路上装设三段式相间距离保护、三段式接地距离

保护、三段式零序方向电流保护及三相一次重合闸，重合闸检定采用一侧无压检定，另一

侧采用同步检定的重合闸方式。

2、变压器1B、2B保护配置选择

按照《继电保护和安全自动装置技术规程》及《电力装置的继电保护和安全自动装置

设计规范》的要求，对电力变压器的下列故障及异常运行方式，应按本节的规定装设相应

的保护装置：

a、绕组及其引出线的相间短路和在中性点直接接地侧的单相接地短路；

b、绕组的匝间短路；

c、外部相间短路引起的过电流；

d、中性点直接接地电力网中，外部接地短路引起的过电流及中性点过电压；

e、过负荷；

f、过励磁；（500kV及以上变压器）

g、油面降低；

h、变压器温度及油箱压力升高和冷却系统故障。

电力系统继电保护的设计和整定计算

-3-

2.10.8MVA及以上油浸式变压器和0.4MVA及以上车间内油浸式变压器，均应装设

瓦斯保护；当壳内故障产生轻微瓦斯或油面下降时，因瞬时动作于信号，当产生大量瓦斯

时，应动作于断开变压器各侧断路器。带负荷调压的油浸式变压器的调压装置，亦应装设

瓦斯保护。因此，本系统中变压器1B、2B应装设本体重瓦斯、轻瓦斯及调压重瓦斯、轻

瓦斯保护，重瓦斯瞬时动作于跳闸，轻瓦斯瞬时动作于信号。

2.2对变压器引出线、套管及内部的短路故障，应按下列规定，装设相应的保护作为

主保护：6.3MVA及以上厂用变压器和并列运行的变压器，10MVA及以上厂用备用变压器

和单独运行的变压器，以及2MVA及以上用电流速断保护灵敏性不符合要求的变压器，应

装设纵联差动保护。因此，本系统中变压器1B、2B应装设纵联差动保护作为主保护，保

护瞬时动作于断开变压器的各侧断路器。

2.3对由外部相间短路引起的变压器过电流，应按下列规定装设相应的保护作为后备

保护。保护动作后，应带时限动作于跳闸：

2.3.1过电流保护宜用于降压变压器，保护的整定值应考虑事故时可能出现的过负荷；

2.3.2复合电压（包括负序电压及线电压）启动的过电流保护，宜用于升压变压器、

系统联络变压器和过电流不符合灵敏性要求的降压变压器。

2.3.3双绕组变压器，外部相间短路保护应装于主电源侧；三绕组变压器和自藕变压

器，宜装于主电源侧及主负荷侧。

2.3.4220kV及以下三相多绕组变压器，除电源侧外，其他各侧保护可仅作为本侧相

邻电力设备和线路的后备保护。保护对母线的各类故障应符合灵敏性要求，保护作为相邻

线路的远后备时，可适当降低对保护灵敏系数的要求。

因此，本系统中变压器1B、2B应在中、低压侧装设三段式复合电压闭锁过电流保护，

一段时限跳开中、低压侧母联，用于缩小故障范围，二段时限跳开本侧断路器，三段时限

跳开变压器各侧断路器；在高压侧装设一段复合电压闭锁过电流保护，作为变压器内部及

中、低压侧系统的后备保护，并以较长时限动作于断开变压器各侧断路器。

2.4110kV及以上中性点直接接地的电网中，如果变压器的中性点直接接地运行，对

外部接地短路引起的过电流，应装设中性点零序电流保护，作为变压器主保护的后备保护，

并作为相邻元件的后备保护。若变压器的中性点不接地运行，为了保护变压器的中性点绝

缘，应在变压器中性点安装放电间隙，并加装避雷器。当电网或变压器发生接地短路时，

电网中的中性点接地运行变压器首先被零序电流保护切除，若故障依然存在，变压器放电

间隙击穿，间隙零序电流元件启动，切除变压器，若放电间隙未击穿，当零序电压达到定

值时，零序电压元件动作，经延时切除中性点不接地运行变压器。

2.50.4MVA及以上变压器，当数台并列运行或单独运行，并作为其他负荷的备用电

源时，有可能出现过负荷，由于变压器过负荷运行将会引起绝缘老化、缩短寿命，应根据

可能过负荷的情况，装设过负荷保护。过负荷保护采用单相式，带时限动作于信号。

本系统中变压器1B、2B的保护配置图见附图三。

3、35kV线路L31-L36保护配置选择

35kV及以上中性点非直接接地电力网的线路，对相间短路和单相接地，应按本节的规

定装设相应的保护。保护装置采用远后备方式。

3.1对单侧电源线路，可装设一段或两段式电流速断保护和过电流保护。

3.2对单相接地故障，应在发电厂和变电站母线上，装设单相接地监视装置，监视装

置反映零序电压，动作于信号。

3.3可能时常出现过负荷的电缆线路，或电缆与架空混合线路，应装设过负荷保护。

保护宜带时限动作于信号，必要时可动作于跳闸。

由于本系统中35kV线路L31-L36均为单侧电源线路，可考虑配置一段电流速断保护、

电力系统继电保护的设计和整定计算

-4-

一段延时电流速断保护、过电流保护、过负荷保护及三相一次重合闸。

4、10kV线路L104-L1019保护配置选择

3—10kV中性点非直接接地电力网的线路，对相间短路和单相接地，应按本节的规定

装设相应的保护。保护装置采用远后备方式。

4.1对单侧电源线路，可装设三段式过电流保护。第一段为不带时限的电流速断保护，

第二段为带时限的电流速断保护，第三段为延时过电流保护。

4.2对单相接地故障，应在发电厂和变电站母线上，装设单相接地监视装置，监视装

置反映零序电压，动作于信号。

4.3可能时常出现过负荷的电缆线路，或电缆与架空混合线路，应装设过负荷保护。

保护宜带时限动作于信号，必要时可动作于跳闸。

由于本系统中10kV线路L104-L1019均为单侧电源线路，可考虑配置一段电流速断保

护、一段延时电流速断保护、过电流保护、过负荷保护及三相一次重合闸。

5、110kV线路L11、L12相间保护整定计算

5.1L11线路相间保护整定计算

根据以上所述，在L11、L12线路上装设三段式相间距离保护、三段式接地距离保护

及三段式零序方向电流保护。按设计要求，只需完成相间保护的整定计算，下面对L11线

路的三段式相间距离保护进行计算及校核：（用有名值计算，计算电压等级为110kV）。

系统接线图见附图一，阻抗参数简图见图a

5.1.1参数计算：

X

L11

=0.40*38=15.2Ω

X

L11

=0.40*56=22.4Ω

5.1.2114开关相间保护整定计算

1、相间距离Ⅰ段阻抗

按躲本线路末端故障整定

计算公式：LKDZ

ZKZ

Ⅰ

变量注解：ⅠDZ

Z

――定值

L

Z

――线路阻抗

K

K

――可靠系数，取0.85

LKDZ

ZKZ

Ⅰ=0.85*22.4=19.04欧/Ψ

XT-1

M3

15.2Ω

X

L11

22.4Ω

图a

XT-2

X

L12111113

114112

电力系统继电保护的设计和整定计算

-5-

2、相间距离Ⅰ段时间

T1=0.0秒

3、相间距离Ⅱ段阻抗

a、按线路末端故障有灵敏度整定

计算公式：LlmDZ

ZKZ

Ⅱ

变量注解：L

Z

――本线路正序阻抗。

lm

K

------灵敏度，对50km以上线路，取1.3

LlmDZ

ZKZ

Ⅱ=1.3*22.4=29.12欧/Ψ

4、相间距离Ⅱ段时间

由于对侧系统保护定值没有提供，按与相邻线路距离Ⅰ段配合

T2=0.0+0.5=0.5秒

5、相间距离Ⅲ段阻抗

a、按躲最小负荷阻抗来整定

计算公式：

)cos(3

)95.0~9.0(

maxxlfhfhzqdfK

e

DZIKKK

U

Z







Ⅲ

变量注解：e

U

――额定运行电压（相间电压）。

K

K

――可靠系数，取1.2~1.25。

f

K

――返回系数，取1.15~1.25。

zqd

K

――负荷自起动系数，按负荷性质可取1.5~2.5。

由于本线路为双电源联络线，按LGJ-185导线最大载流量考虑，最大负荷电流为：500

安，按COSΨfh=0.85考虑，可得Ψfh=31.8°

)728.31cos(*500*5.1*2.1*25.1*3

110000*9.0





ⅢDZ

Z=66.5欧/Ψ

6、相间距离Ⅲ段时间

由于对侧系统保护定值没有提供，按与相邻线路距离II段或Ⅲ段配合

取：T3=2.0秒

5.1.3111开关相间保护整定计算

1、相间距离Ⅰ段阻抗

按躲本线路末端故障整定

计算公式：LKDZ

ZKZ

Ⅰ

变量注解：ⅠDZ

Z

――定值

L

Z

――线路阻抗

K

K

――可靠系数，取0.85

电力系统继电保护的设计和整定计算

-6-

LKDZ

ZKZ

Ⅰ=0.85*15.2=12.92欧/Ψ

2、相间距离Ⅰ段时间

T1=0.0秒

3、相间距离Ⅱ段阻抗

a、按线路末端故障有灵敏度整定

计算公式：LlmDZ

ZKZ

Ⅱ

变量注解：L

Z

――本线路正序阻抗。

lm

K

------灵敏度，对20km—40km线路，取1.4

LlmDZ

ZKZ

Ⅱ=1.4*15.2=21.28欧/Ψ

b、按与相邻线路距离一段配合整定

计算公式：

''

ⅠⅡDZZKLKDZ

ZKKZKZ

变量注解：

L

Z

――本线路阻抗

K

K

――可靠系数，取0.85

'

K

K

――可靠系数，取0.7—0.8

Z

K

――助增系数，选取可能的最小值1

'

ⅠDZ

Z

――相邻线的距离保护Ⅰ段定值。

''

ⅠⅡDZZKLKDZ

ZKKZKZ

=0.85*15.2+0.8*1*（0.85*22.4）=28.152欧/Ψ

按b整定：

取



ⅡDZ

Z

28.152欧/Ψ

4、相间距离Ⅱ段时间

与相邻线路距离Ⅰ段配合

T2=0.0+0.5=0.5秒

5、相间距离Ⅲ段阻抗

a、按躲最小负荷阻抗来整定

计算公式：

)cos(3

)95.0~9.0(

maxxlfhfhzqdfK

e

DZIKKK

U

Z







Ⅲ

变量注解：e

U

――额定运行电压（相间电压）。

K

K

――可靠系数，取1.2~1.25。

电力系统继电保护的设计和整定计算

-7-

f

K

――返回系数，取1.15~1.25。

zqd

K

――负荷自起动系数，按负荷性质可取1.5~2.5。

由于本线路为双电源联络线，按LGJ-185导线最大载流量考虑，最大负荷电流为：500

安，按COSΨfh=0.85考虑，可得Ψfh=31.8°

)728.31cos(*500*5.1*2.1*25.1*3

110000*9.0





ⅢDZ

Z=66.5欧/Ψ

b、按与相邻线路距离二段配合整定

计算公式：Z

DZIII

=k

K

*Z

L

+

'

K

K

*Z

K

*Z’

DZII

变量注解：

L

Z

――本线路阻抗

K

K

――可靠系数，取0.85

'

K

K

――可靠系数，取0.7—0.8

Z

K

――助增系数，选取可能的最小值1

Z’

DZII

――相邻线的距离保护Ⅱ段定值。

Z

DZIII

=k

K

*Z

L

+

'

K

K

*Z

K

*Z’

DZII

=0.85*15.2+0.8*1*（1.3*22.4）=36.22欧/Ψ

c、改为与相邻线路距离三段配合整定

Z

DZIII

=k

K

*Z

L

+k’

K

*k

Z

*Z’

DZIII

=0.85*15.2+0.75*1*66.5=62.8欧/Ψ

按c整定：

取Z

DZIII

=62.8欧/Ψ

6、相间距离Ⅲ段时间

与相邻线路距离Ⅲ段配合

T3=2.0+0.5=2.5秒

5.1.4线路L11、L12上另外两个开关#112、#113的保护计算与#111、#114开关的计

算过程大体相同，此处略。

6、变压器1B、2B相间保护整定计算

按设计任务要求，需对变压器1B、2B的相间主保护及后备保护进行整定计算并校验。

#1主变相间主保护配置BCH-2差动保护，相间后备保护配置110kV复合电压闭锁过流保

护及35kV、10kV复合电压闭锁过流保护。现对其进行整定校验：

6.1变压器差动保护

采用BCH-2差动继电器。

6.1.1参数计算：(Se=31.5MVA，Ue=110+-4*2.5%/38/11kV)

名称各侧数据

电力系统继电保护的设计和整定计算

-8-

额定电压（kV）110kV38kV11kV

额定电流（A）165.3A478.6A1653.3A

CT二次接线方式ΔΔY

CT计算变比

(1.732*165.3)/5

=286/5

(1.732*478.6)/5

=829/5

1653/5

选用CT变比300/51000/52000/5

各侧二次额定电流

(1.732*165.3)/60

=4.772A

(1.732*478.6)/20

0

=4.145A

1653.3/400

=4.133A

选额定二次电流最大的一侧为基本侧，故选110kV侧为基本侧；

6.1.2、计算各侧外部短路时的流过变压器最大短路电流：（有名值计算，全部归算到

110kV侧基本侧）

阻抗参数图见附图二。

6.1.2.1变压器参数计算：

6.1.2.1.1各侧短路电压百分比计算：

U

dI

%=(10.36%+18.25%-6.5%)/2=11.055%

U

dII

%=(10.36%+6.5%-18.25%)/2=-0.695%

U

dIII

%=(18.25%+6.5%-10.36%)/2=7.195%

6.1.2.1.2各侧阻抗计算：

Z

dI

=11.055%*115*115/31.5=46.41欧

Z

dII

=（-0.695%）*115*115/31.5=-2.92欧

Z

dIII

=7.195%*115*115/31.5=30.21欧

6.1.2.2系统等效到110kV母线M3的最大、最小阻抗为：

Z

max.110

=(15.2+8.29)(22.4+6.64)/((15.2+8.29)+(22.4+6.64))=12.99（Ω）

Z

min.110

=(15.2+5.53)(22.4+4.43)/((15.2+5.53)+(22.4+4.43))=11.69（Ω）

6.1.2.335kV母线短路流过变压器的最大电流：（系统取最小阻抗，两台变压器分裂

运行时，短路电流最大）

I

.35

=

)92.241.4669.11(*3

0010*115



=1203A

6.1.2.410kV母线短路流过变压器的最大电流：（系统取最小阻抗，两台变压器分

裂运行时，短路电流最大）

I

.10

=

)21.3041.4669.11(*3

0010*115



=752A

电力系统继电保护的设计和整定计算

-9-

6.1.3计算基本匝数

①、按躲过变压器励磁涌流整定

=1.3*165.3=214.9安

②、按躲过35kV侧外部短路时的最大不平衡电流整定

=1.3*（1*1*0.1+4*2.5%+0.05）*1203

=391安

③、按躲过CT断线整定

=1.3*165.3=214.9安

故按○

2

整定：基本侧继电器线圈闸数

基本侧直接接差动线圈，另外两侧接平衡线圈。

基本侧继电器动作电流：

Idz.j=391/(300/5)

=6.517安

Wcd=60/6.517=9.21匝

取差动线圈整定匝数为10匝，

既：Wcd.110kV=10匝

故：二次动作电流为Idz.j=60/10=6.0安

一次动作电流为=6.0*300/5=360安

6.1.4计算平衡匝数

35kV侧：Wph.35kV=((4.772-4.145)/4.145)*10

=1.51匝

10kV侧：Wph.10kV=((4.772-4.133)/4.133)*10

=1.55匝

实取：Wph.35kV=2匝

Wph.10kV=2匝

35kV侧工作匝数：Wg.35kV=2+10=12匝

10kV侧工作匝数：Wg.10kV=2+10=12匝

6.1.5计算相对误差

△fph.35kV=|(1.51-2)/(1.51+10)|

=0.042<0.05满足要求

△fph.10kV=|(1.55-2)/(1.55+10)|

=0.039<0.05满足要求

6.1.6校验灵敏度

①、在最小方式下（系统取最大阻抗，两台变压器并列运行时，短路电流最小），主

变35kV侧两相短路时，流过变压器的最小短路电流为：

I

.35

=

2

3

*

)5.0*)92.241.46(99.12(*3

0010*115



*

2

1

=827.7A

=2*827.7/360

=4.6〉2满足要求

电力系统继电保护的设计和整定计算

-10-

②、在最小方式下（系统取最大阻抗，两台变压器并列运行时，短路电流最小），主

变10kV侧三相短路时，流过变压器的最小短路电流为：

I

.10

=

)5.0*)21.3041.46(99.12(*3

0010*115



*

2

1

=647.1A

=3*647.1/360

=3.11〉2满足要求

结论：Wcd.110kV=10匝

Wph.35kV=2匝

Wph.10kV=2匝

6.2变压器后备保护

6.2.110kV复合电压闭锁过流保护

1、复合电压闭锁负序电压

取：U

OP.2

=0.06*100=6.0V（二次值）

2、复合电压闭锁低电压

取：U

OP.

=

KreKrel*

=

2.1*2.1

100*9.0

=62.5V（二次值）

3、复合电压闭锁过流Ⅰ段

按躲过变压器额定电流整定:

I

OP.

=

Kre

In*Kzqd*Krel

=

85.0

3.1653*5.1*2.1

=3501A

4、复合电压闭锁过流Ⅰ段时间：按躲过10kV出线电流二段时间考虑

T1=1.5秒（跳开10kV母联）

5、复合电压闭锁过流Ⅱ段

电流值同复合电压闭锁过流Ⅰ段电流定值

I2=3501安

6、复合电压闭锁方向过流Ⅱ段时间

T=2.0秒跳主变低压侧开关

7、复合电压闭锁过流III段

电流值同复合电压闭锁过流Ⅰ段电流定值

I3=3501安

8、复合电压闭锁方向过流III段时间

T=2.5秒跳主变三侧

6.2.235kV复合电压闭锁过流保护

电力系统继电保护的设计和整定计算

-11-

1、复合电压闭锁负序电压

取：U

OP.2

=0.06*100=6.0V（二次值）

2、复合电压闭锁低电压

取：U

OP.

=

KreKrel*

=

2.1*2.1

100*9.0

=62.5V（二次值）

3、复合电压闭锁过流Ⅰ段

按躲过变压器额定电流整定:

I

OP.

=

Kre

In*Kzqd*Krel

=

85.0

6.478*5.1*2.1

=1014A

4、复合电压闭锁过流Ⅰ段时间：按躲过35kV出线电流二段时间考虑

T1=1.5秒（跳开35kV母联）

5、复合电压闭锁过流Ⅱ段

电流值同复合电压闭锁过流Ⅰ段电流定值

I2=1014安

6、复合电压闭锁方向过流Ⅱ段时间

T=2.0秒跳主变中压侧开关

7、复合电压闭锁过流III段

电流值同复合电压闭锁过流Ⅰ段电流定值

I3=1014安

8、复合电压闭锁方向过流III段时间

T=2.5秒跳主变三侧

6.2.3110kV复合电压闭锁过流保护

1、复合电压闭锁负序电压

取：U

OP.2

=0.06*100=6.0V（二次值）

2、复合电压闭锁低电压

取：U

OP.

=

KreKrel*

=

15.1*2.1

100*9.0

=65V（二次值）

3、复合电压闭锁过流

按躲过变压器额定电流整定:

I

OP.

=

Kre

In*Kzqd*Krel

=

85.0

3.165*8.1*2.1

=420A

4、复合电压闭锁过流时间：

T=2.5秒跳主变三侧开关

电力系统继电保护的设计和整定计算

-12-

7、35kV线路L31-L36保护整定计算

7.1系统等效到35kV母线的最大、最小阻抗：

=(12.99+46.41-2.92)*

2

2

115

37

=5.8466Ω(单台主变运行)

=(11.69+

2

92.241.46

)*

2

2

115

37

=3.461Ω(两台主变并列运行)

7.2线路L31保护整定计算

7.2.1线路L31末端短路的最大、最小短路电流计算：

I

=

)20*4.0461.3(*3

0010*37



=1864A（三相短路）

I

=

2

3

*

)20*4.08466.5(*3

0010*37



=1336.1A（两相短路）

7.2.2线路L31电流速断保护整定计算：

1、按躲过本线路末端最大三相短路电流整定：

I

op

=K

rel

*I

k

(3)

max

=1.3*1864=2423.2A

2、校核本线路出口短路的灵敏系数：

K

lm

=

8466.5*3

0010*37

*

2

3

/2423.2

=3164.2/2423.2=1.31≮1

满足要求

3、速断保护区计算：

Li%=[

Krel*2

3

*(1+

Zl

Zsmin.

)-

Zl

Zsmax.

]*100%

=[

3.1*2

3

*(1+

20*4.0

8466.5

)-

20*4.0

461.3

]*100%=72%

7.2.3线路L31延时电流速断保护整定计算：

1、按本线路末端有规定的灵敏系数整定：

灵敏系数要求：

a、50km以上线路不小于1.3；

b、20--50km线路不小于1.4；

c、20km以下线路不小于1.5；

所以：

电力系统继电保护的设计和整定计算

-13-

I

=1336.1/1.4=954.3A

2、延时电流速断时间：

一般考虑与相邻下一级线路保护I段配合，由于线路为直供用户线路，无下一级线路

可配合，取：

T2=0.5秒

7.2.4线路L31过电流保护整定计算：

1、按躲过最大负荷电流整定：

（已知本线路负荷为：2*3.15MVA）

I

=

Kre

Krel

*=

85.0

1.2

*

35*3

1000*3.15*2

=147A

2、过电流保护时间

T3=1.0秒

7.2.5线路L31过负荷保护整定计算：

I

gfh

=

Kre

Krel

*=

85.0

1.05

*

35*3

1000*3.15*2

=128A

过负荷延时7秒钟发信号，不跳闸。

线路L32-L36的保护计算基本与L31线路计算过程相同，此处略。

8、10kV线路L104-L1019保护整定计算

8.1系统等效到10kV母线的最大、最小阻抗：

=(12.99+46.41+30.21)*

2

2

115

5.10

=0.747Ω(单台主变运行)

=(11.69+

2

21.3041.46

)*

2

2

115

5.10

=0.417Ω(两台主变并列运行)

8.2线路L104保护整定计算

8.2.1线路L104末端短路的最大、最小短路电流计算：

I

=

)5.2*4.0417.0(*3

0010*5.10



=4278A（三相短路）

I

=

2

3

*

)5.2*4.0747.0(*3

0010*5.10



=3005A（两相短路）

8.2.2线路L104速断保护整定计算

1、按躲过本线路末端最大三相短路电流整定：

I

op。I

=K

rel

*I

k

(3)

max

=1.3*4278=5561A

2、校核本线路出口短路的灵敏系数：

电力系统继电保护的设计和整定计算

-14-

K

lm

=

747.0*3

0010*5.10

*

2

3

/5561

=7028/5561=1.26≮1

满足要求

3、速断保护区计算：

Li%=[

Krel*2

3

*(1+

Zl

Zsmin.

)-

Zl

Zsmax.

]*100%

=[

3.1*2

3

*(1+

5.2*4.0

747.0

)-

5.2*4.0

417.0

]*100%=74.7%

8.2.3线路L104延时电流速断保护整定计算：

1、按本线路末端有规定的灵敏系数整定：

I

=3005/1.5=2003A

2、延时电流速断时间：

一般考虑与相邻下一级线路保护I段配合，由于线路为直供用户线路，无下一级线路

可配合，取：

T2=0.5秒

8.2.4线路L104过电流保护整定计算：

1、按躲过最大负荷电流整定：

（已知本线路负荷为：3.5MVA）

I

=

Kre

Krel

*=

85.0

1.2

*

10*3

1000*3.5

=285A

2、过电流保护时间

T3=1.0秒

8.2.5线路L104过负荷保护整定计算：

I

gfh

=

Kre

Krel

*=

85.0

1.05

*

10*3

1000*3.5

=249A

过负荷延时7秒钟发信号，不跳闸。

线路L107-L1019的保护计算基本与L104线路计算过程相同，此处略。

电力系统继电保护的设计和整定计算

-15-

电力系统继电保护的设计和整定计算

-16-

附图二：系统正序网络图（标幺值）SB=100MVA

电力系统继电保护的设计和整定计算

-17-

电力系统继电保护的设计和整定计算

-18-

附图三：变压器保护配置图

电力系统继电保护的设计和整定计算

-19-

附图四：变压器保护电路图

电力系统继电保护的设计和整定计算

-20-

参考文献：

1、《电力系统继电保护及安全自动装置整定计算》（水利电力出版社）

2、《电力工程设计手册》（原水利部西北和东北电力设计院编，上海人民出版社出版）

3、《电力变压器保护》（中国电力出版社）

4、《继电保护整定计算》（中国水利水电出版社）

5、《继电保护及安全自动装置技术标准》（中国电力出版社）

6、《继电保护和安全自动装置技术规程》

7、《电力装置的继电保护和安全自动装置设计规范》

8、《3—110kV电网继电保护装置运行整定规程》

9、《220—500kV电网继电保护装置运行整定规程》

10、《电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点》

11、《电力系统继电保护》

电力系统继电保护的设计和整定计算

-21-

感想与致谢

继电保护是切除电力系统的故障，防止事故扩大的最为有效的技术手段，必须保证其

动作的正确性、灵敏性。本人从事电网调度工作多年，发现电网内还存在越级跳闸、误动

等情况，因此，为了保证电网安全、稳定运行，确保工农业连续生产，极需进一步提高继

电保护的灵敏性、正确性。

在三年学习期间，我得到了学院老师及同学们，特别是指导老师的关心、帮助和鼓励，

学到了许多过去没有学到的知识，掌握了电气工程及其自动化的基本理论知识，提高了自

身专业技术水平；同事的鼓励、老师的关心使我圆满地修完了整个学业，顺利的完成了这

次毕业设计，在此，我衷心地感谢关心和帮助我的老师、同学和同事！

坚持学习，知识才能得到巩固和提高。今后，我将更加努力学习有关专业知识，并将

其应用于本职工作，更好的为社会服务。