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1、介绍反时限保护反时限保护就是当故障电流越大，保护的动作时间越短；当故障电流越小，其动作时间越长。 这种保护在低压（ 6-10KV） 网络应用很多， 尤其是电动机保护。数字化之前反时限过流保护GL-10 系列在电动机保护市场占有不可动摇的统治地位。其原理是感应式，通入的电流大，铝盘转动快，即保护动作时间短；当通入电流小铝盘转动慢， 则保护动作时间长。 当通入电流大到一定程度， 使磁分路磁力增强， 使其动铁被吸引从而带动瞬动接点闭合， 即此时保护可瞬时动作。（但这个瞬动电流的大小只能是动作电流的 8 倍以内。 ） 之所以反时限特性在电动机保护中广泛使用 ，就是在整定动作值可以较小，保护的灵敏度很高
2、，由于动作特性是反时限的， 所以在整定中很容易满足启动时间的要求； 当出现短路故障时又能瞬间动作切除故障。随着社会的发展新材料、 新工艺、 新技术的应用数字式的保护装置铺天盖地的在市场出现， 以摧枯拉朽之势取代了传统式的保护装置整个社会进入了数字化的时代。数字化的继电保护装置在电网的运行中发挥着非凡的作用。如今的反时限，只是保护装置中的一项功能而以。针对电动机的保护来说，如 ASD- 520、 ASD-411 设置有：过流、反时限、过压、堵转、缺相、电流不平衡、接地、低电压、启动时间过长等保护。无论是感应式反时限还是数字式反时限其保护特性多为 :top=0.14TOP/（Imax/Iop）0.
3、02-1传统感应式反时限继电器完成此特性， 在制造中的难度是比较大的。 铝盘极易变形、传动的涡轮蜗杆、轴承串由尖加工精度要求极高，磁分路等受材料影响很大。总之影响保护的质量因素很多， 严重影响保护的精度， 及出厂的一至性。 数字式反时限特性则不然， 在一定硬件的支持下完成功能特性程序编程， 就能得到精度高、整定范围宽 （ 且无阶梯 ） 、整定方便、出厂一至性好的智能化的保护测控为一体的装置。日益稳定发展的国内外各功能的芯片及其他电子元器件、 以及日臻完善的电路板制作工艺、通讯技术、计算机技术是当今数字化继电保护测控装置支柱。正常反时限时间特性的举例：（选用ASD-520）上式中t op 反时限
4、保护的动作出口时间T0P 选择特性的时间常数Imax 流过保护装置的最大电流I 0P 启动保护的电流一电动机Se= 800 KW , Ue= 6 KV , COS = 0.841 , Ie= 98 A系统最小断路电流： Ikmax= 1833 A电动机起动倍数：7 （倍）整定时间尽可能小的情况下，满足启动的要求； 满足额定功率下可靠工作； 短路故障时保护可靠动作瞬时跳闸；电动机起动时间 ：8.5 （秒） 保护的整定原则： 123启动电流值Iq=7*Ie=7*98=686 A为保证额定时可靠工作（保护启动定值） Idz=1.2*Ie =1.2*98 =117.6 A电动机起动时的最大电流倍数=
5、Iq/ Idz=686/117.6= 5.83 （倍）求满足上述条件的特性时间常数T0P= t op*（Imax/Idz）0.02-1/0.14=8.5（5.83）0.02-1/0.14=2.179 秒为可靠，定值取T 0P=2.3 秒反时限保护速断倍数取 8 倍，即 Isdz= 117.6*8=940.8 A校速断值的灵敏度：KL= Ikmax/ Isdz = 1833/940.8=1.95满足灵敏度要求。电力系统中的几种单相接地保护的整定计算（本文 基于高春如 大型发电机组继电保护整定计算与运行技术、 电力工程电气设计手册及现场经验） 09.5.27一概述电力系统的中性点接地方式直接关系到
6、电力系统运行的可靠性、 人身安全、 设备安全、 设备的绝缘水平、 继电保护方案等一系列的问题， 所以电力部门对此十分重视。 大电流接地系统， 小电流接地系统是我们常挂在嘴边的技术概念。 所谓的大电流接地系统就是中性点直接接地 （有效接地） 的电力系统； 所谓的小电流接地系统就是中性点不接地， 或经消弧线圈、 电阻接地的电力系统。 在我国电压等级在110KV及以上的电网为大电流接地系统，110KV以下的为小电流接地系统。 对不同的接地方式，单相接地零序保护的整定方法是不同的，以下想介绍一下有关接地方式的单相接地零序保护的整定方法，与同仁讨论。电力系统中的对称分量法告诉我们任何不对称短路都可用对称
7、分量法进行分析，即用对称的正序、负序、零序表达三相电流（电压）。1 A=i 1 + 1 2 + 1 021 B=a 1+a i 2+ i 0i C=ai 1 +2a 2+ i 01=1/32=1/30=1/3(i A+ai B+0C )2(i A+aB+ai c )（i A +i B +i Qa=ej120 ,a2= ej240。负序、和零序电抗， 在系统计系统中各种电气设备都有着自己的正序、算中要按电力工程设计手册进行。（或有关附表查阅）.小电流接地系统接地保护的整定1由于该系统(6KV) 中性点不接地 ，所以仅在出线装设投于信号的单相接地保护，和母线TV 开口三角接地过电压保护。以高压电动
8、机出线为例：原始数据：P=2000KWU=6.3KVI=250.2A启动倍数=7倍电缆长度： 1000m( ZRC-YJC3*150m2)m单相接地保护动作电流计算： 一次动作电流按躲过区外 (自身) 单相接地时提供接地点的接地电流计算。3Io.op=Krel 义 I k 式中：310. op 单相接地保护动作电流；Krel 可靠系数取 2.5I K (1) 电动机回路的 3 电容电流。(两种方法，一是查有关附表，二是通过公式计算。)此例查表得I K (1) =3I C=1 A 3I o. op =2.5 X 1=2.5A求灵敏度 ：也就是说当电动机配线单相接地时，要有使保护定值(2.5A )
9、足以动作的电流流过该保护装置。KSEN=(I KE-I K )/ 3I 0. OP 1.5 2式中：KSEN(1) 电动机配线单相接地时保护的灵敏度。I心(1)该6.3KV系统各配出线接地电容电流的总和。系统各配出线接地电容电流的总和简易算法： 按各配线的有关电气规格(包括线路、电机、母线等)参数较详细计算各自的对地接地电容电流，然后进行总和。 将该系统所有电缆长度总和，然后或查表或计算，得总的接地电流。(误差大)6KV 电缆线路电容电流： I K(1) =( 95+ 2.84S ) *UN/ ( 2200+6S) A/km10KV电缆线路电容电流：I k(1)= (95+ 1.44S) *U
10、n/ (2200+0.23S) A/km6KV架空线路电容电流：I k(1) =0.015 A/km10KV架空线路电容电流：I J)=0.025 A/km系统接地电流实测。若有实测值，应按实测的结果。该例中总的电缆长度6000m得Ik(1)=7A231 (0)K00min6KV厂用出线最小单相接地电流。时间整定：按6KV 厂用配线最大零序过流保护最长时间配合。to.op I = to.op.max +，t 零序I段动作跳分支断路器。R段零序保护动作电流整定计算：与I段零序动作电流整定计算值相同。时间整定：R段零序保护动作时间应比I段动作时间长一个，t。零序n段保护动作于跳变压器各侧断路器 例
11、题：某高压厂用变6.3KV中性点经小电阻20Q接地，其最小接地点流为182A (计算见前 ) ，已知最大出线零序定值3I o. OP.max=4oA (计算见后述)，零序电流互感器变比 2oo/5 ，计算中性点零序保护电流定值：I 段31 0. OF!= Krel x 3I o. oP.max/nTA o=1.2 义 40A/40取 1.5 A= 1.2（A）求灵敏度：Ko. SEN =3I Ko。 min / (3I 0. OPI x nTAo)=182/ (1.5 X40)=32满足要求动作时间： 6.3KV 系统中配线最长延时o.4S.to.op i=0.4+ 0.3=0.7 S保护动作
12、于分支断路器II段零序电流定值同I段。动作时间 to.op n=0.7+0.4=1.1（S）保护动作跳变压器各侧断路器。（全停）3厂用高压起备变低压侧中性点不接地6.3KV厂用系统仅在出线装设动作于信号的单相接地保护，6.3 KV母线TV开口三角接地过电压保护。接地过电压定值3U0。 OP=（0.050.1 ） UN 取 10 V动作时间可以可能跳闸的保护最长动作时间配合。 取 2S 。4厂用高压起备变低压侧中性点接地系统中的配线零序保护的整定以给水泵电动机为例已知：PM。 N=5500KW I M。 N=590AUN=6KVTA 变比 1500/5 启动 7倍高压电缆ZRC-YJV-6/6
13、3*240mm2长度 0.05km按躲区外单相接地时电流考虑：3I 0. op =Krel 乂 I k =3X 1=3A查表 0.05 km 的接地电流2满足要求。动作时间：取动作时间 to.op= 0 S该单相接地保护投于跳闸5发电机中性点经接地变压器高阻接地（内容待续）三变压器高压侧中性点接地的零序过电流保护1零序电流采样点大电流接地系统中 YNd-11、 YNd-1、 YNyn-12 接线的降压变压器单相接地动作量取自：变压器中性点的TA0零序电流互感器； TAA 、 TAB 、 TAC 电流互感器零序虑过器的3I 0。取中性点TA0的不能显示方向，取自TAa、TAb、TAc虑过器的有方
14、向，且有很高的灵敏度。区内接地单相接地电流3I 0 指向母线。区外接地单相接地电流3I 0 指向变压器。接采样三相TA 虑过器可组成带方向或不带方向的二段零序过流保护。2不带方向的零序过流保护整定变压器零序I段保护a. 动作值计算按躲过高压母线(区外)单相接地电流计算，即3I 0. OPI= Krel * K0。 bar*3I K0(1) / nTA式中：Krel 可靠系数，取 1.21.3% bar 起备变零序电流分支系数。3I K0( 1) 高压母线单相接地最大3 倍零序电流值。Ko bar= X(e/X0 TX0E 起备变母线单相接地，系统综合零序电抗标幺值。X)。T 起备变零序电抗标幺
15、值。按躲过变压器低压母线三相短路的最大不平衡电流计算。3I 0. OPI= Krel*Ker*Kap*Kcc*IK(3)Krel 可靠系数，取1.5Ker 三相电流互感器最大误差。取0.1Kap-非周期分量系数。Kcc电流互感器同型系数。取0.5IK(3) 变压器低压母线最大三相短路电流。以上两计算值取大值。b. 灵敏度计算Ksen(1) = 3I K0(1)/3I 0.OP.1 2式中：3I K0(1) 变压器出口单相短路由系统供的零序电流。310.OP.1 变压器零序I段定值。c. 动作时间动作时间与线路零序动作时间配合计算。 取 0.30.4 S 。变压器零序n段保护变压器零序n段保护定
16、值与高压线路带时限零序过流值配合计算。310. opH = Krel* K。Bar*3I 0. opl3/ nTA式中：3I 0. OPLmax-一与之配合的高压线路零序保护最大的动作电流灵敏度计算：Ksen=3lK0(1)min/ 3I 0. opII 1.52式中：31K0(1) min当主系统失去接地中性点，且厂高变中性点仍在运行时的最 小单相接地电流。零序R段保护动作时间：与高压线路带延时零序过电流保护配合段最大动作时间配合。(长一个，t)变压器不带方向的零序I、R段过流保护，一般都能满足变压器高压侧单相接 地时的选择性、灵敏度和快速性的要求，当不满足时可加装带方向的零序保护。（高春如
17、P331）3.带方向的零序I、R段过流保护由于变压器区内单相接地短路电流3I K0（1） 指向母线，变压器区外单相接地短路电流 3I K0（1） 指向变压器，当用“躲高压母线单向接地电流”的计算值比“按躲过变压器低压母线三相短路的最大不平衡电流” 的计算值大的多且灵敏度不够时， 可采用带方向的零序电流保护。（保护动作方向指变压器，而3I K0（1） 流向母线。） 变压器零序I段保护按躲过变压器低压母线三相短路的最大不平衡电流计算。3I 0. OPI= Krel*Ker*Kap*Kcc*IK （3） （同上）灵敏度按Ksen（1）= 31K0（1） /3I o.op.i 2动作时间 取0 S 变
18、压器零序n段保护（定值、灵敏度、时间，同带方向的R段计算）4变压器零序保护动作跳变压器各侧断路器四变压器高压侧中性点间隙接地的零序过电流保护对于系统中的某台变压器来说， 当失去系统中所有变压器中性点的接地， 发生单相接地短路时， 由变压器的中性点间隙接地零序保护切除故障点。 该保护分别整定间隙零序过流和间隙零序过压。1中性点间隙接地零序电流保护的动作电流值动作量取自间隙接地回路的零序电流互感器TA0 的二次电流3i0 ， 此一次值按经验取100A, TA0规格选100/5，二次定值为5A。2中性点间隙接地零序电压保护的动作电压值动作电压定值3U0。 OP. set 应满足：3Uk max 1
19、3U0 op. set 1.25 注 1 ?电力工程电气设计手册? 1991.8 版式中：I K. J） -欲整定线路（设备）区内单相接地总的接地电流（ A。时限整定： 接地电流大于10A投跳闸0.51”秒，接地电流小10A投信 号 0 ”秒。（ 10kV 系统）3. 关于电容电流的算法3.1 教科书一般公式 （线路）小电流接地系统单相接地电流也就是该系统接地时的电容电流。电缆线路I C =UL/10 ?发电厂变电所电气设备？卢文鹏、吴佩雄架空线路 I c =UL/350=(2.73.3 ) Ue LX10-3电缆线路 I c =0.1 Ue L式中： L-线路长度(公里)I C -线路的电容
20、电流2.7- -系数，适用于无架空地线的线路，3.3- -系数，适用于有架空地线的线路。同杆双回线路的电容电流为单回路的1.31.6倍。3.2 有关整定计算文献的电容电流的计算6kV 电缆线路： Ik (1)= (95+2.84S) x UN /(2200+6S)-(A/km)10kV 电缆线路：Ik =(95+1.44S) 乂 UN /(2200+0.23S)-(A/km)式中：S-电缆截面积(mm)Un-该系统额定电压(kV)6kV电缆线路：近似为Ik=0.015 (A/km)10kV 电缆线路：Ik =0.025 (A/km)610kV电缆线路的单相接地电容电流Ik近似值计算也可在相关资
21、料中查表 得到。如：？大型发电机组继电保护整定计算与运行技术？高春如.编著 附录表C-2选610kV电缆线路的单相接地电容电流Ik近似值表(A/km)电缆截面2 mm3X16 :X25 :3 X353 X503 X 703 X953 X 12C3X 150)3X185UN60.370.460.520.590.710.820.891.101.20(kV) 100.520.620.690.770.901.001.101.301.40*采用那种计算方法视用户需要而定。应注意：一般保护定值单中只给出一次零序电流定值4. 关于保护的二次定值的确定在工程的继电保护整定中， 零序电流保护定值往往给出的是一次
22、电流定值。 现场的零序 CT 种类很多，生产厂家纷杂，性能不一，且往往没有变比，给整定工作带来困难。所以零序电流保护二次值应在现场作试验而得。4.1 零序电流互感器出厂标有变比有的厂家零序电流互感器是有变比的。如：阿城通用电站自动化设备公司 LJWZ 型。二次值整定比较方便，但也应经试验验证。4.2 零序电流互感器出厂没有变比有了一次值以后，二次值应通过试验确定。任何保护装置都有它的最小动作值，在使用中最好不用在最小值上（为了保证保护装置的可靠性）。4.2.1 将保护装置中的零序电流定值置到其最小刻度值的 1.2倍的位置上，再将零序电流一次值穿过零序 CT ，观察保护动作情况：如果保护动作，可将二次值再提高一些，再通入一次定值电流，如此往复，直到保护不动，再略降低保护的动作值，找到保护动作的临界点并记录此数据。用该数据除以 1.251.5（灵敏度），即得保护二次值。在灵敏度有较大余度时，应考虑采用对应较大灵敏度的二次值。4.2.2 当通入的一次定值在1.2倍最小刻度值装置不动时， 说明可能该系统电容电流太小，达不到灵敏度的要求。零序 CT的传变能力不行，更换 零序 CT 型号。4.2.3 试验中注意所用设备及人身安全5. 接地电容电流较大的站所，在确定该系统接地电容电流时最准确的应实地做人工接地试验，测出数据。