保護整定計算在電流互感器變比選取中的應用

楊小兵

摘要： 舉算例在保護定值計算中電流互感器變比考慮，對電流互感器變比選擇進行分析探討，提出保護整定計算對保護用電流互感器變比的選取起一定輔助作用。

Abstract: The example is considered in the current transformer variable selection of protection setting calculation. The current transformer variable selection is analyzed， and the protection setting calculation plays a supplementary role in the selection of protective current transformer ratios.

關鍵詞： 保護整定計算；電流互感器變比；選??；應用

Key words: protection setting calculation；current transformer variable ratio；selection；application

中圖分類號：TM452文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2014）23-0043-02

0引言

保護用電流互感器通常根據供電線路一次負荷電流確定變比，本文例舉了日常整定計算中碰到的算例，說明定值計算結果對實際變比選擇起到輔助參考作用。

1算例一

將大南變T接常吉甲線后，因負荷增加將常勝變36111常吉甲線開關電流互感器變比由600/5更換為800/5。

1.1 系統接線簡圖（如圖1）：

[常勝變36112常吉乙線][T接點][吉宏變122][常勝變][常勝變36111常吉甲線][常勝變36122常南線][吉宏變111][#2變][#1變][吉宏變][蘭山變][大南變114T][大南變110T][大南變111][#1變][#2變][大南變112南榮][大南變113南石]

圖1

1.2 常勝變36111常吉甲線保護計算參數

1.2.1 36111常吉甲線開關參數。電流互感器變比為800/5。

1.2.2 36111常吉甲線線路參數。

常勝-T接-大南線路參數Z有名值=2.744624

常勝-吉宏線路參數Z有名值=0.759687

1.2.3 36111常吉甲線負荷電流。按變壓器額定容量（大南變2×40MVA、吉宏變2×63MVA）算出：

IfhMAX=206000÷（×110）=1081.3A

電流互感器一次側額定電流800A

只能按常吉甲線為LGJ-300導線允許載流量考慮：

IfhMAX=690A （在實際運行中按此控制負荷）

1.2.4 大南變變壓器參數。XT1高* =0.228202 ；XT1中*=-0.018375；XT1低*=0.168625；XT2高* =0.222727；XT2中*=-0.0165；XT2低*=0.1815。

1.2.5 吉宏變變壓器參數。XT1高* =0.147186；XT1中*=-0.01143；XT1低*=0.126823；XT2高* =0.145218；XT2中*=-0.009365；XT2低*=0.11968。

1.3 常勝變36111常吉甲線相間距離III段保護定值計算

1.3.1 整定原則一。按躲本線所供最大負荷電流（最小負荷阻抗）整定：Zfhmin=0.9Ue /（×K×If）=0.9×110000/（1.732×1.1×690）=75.3Ω

Z3dz=0.7×75.3×160/1100=52.7×160/1100=7.67Ω/?

校核至大南變#2主變（吉宏變#1主變）低壓側相間故障靈敏系數：Klm=52.7/[2.744624+（0.222727+0.1815）×146.4]=0.85<1.2

Klm=52.7/[0.759687+（0.147186+0.126823）×146.4]

=1.31>1.2

1.3.2 整定原則二。按至大南變單臺主變低壓側1.2靈敏系數整定：Z3dz=1.2×[2.744624+（0.222727+0.1815）×146.4）]×160/1100=74.3×160/1100=10.8Ω/?

若取Z3dz=10.8Ω/?，倒推Zfhmin=106.07，進而推出If=489A。

不難看出若保靈敏勢必造成躲負荷能力降低。

若按最大負荷電流600A考慮

Zfhmin=0.9Ue /（×K×If）=0.9×110000/（1.732×1.1×600）=86.6Ω

Z3dz=0.7×86.6×160/1100=60.62×160/1100=8.8Ω/?

實際取值Z3dz=8.8Ω/?Klm=60.62/61.92=0.98接近1。

1.3.3 定值取值。實際整定計算人員兼顧靈敏系數與躲負荷能力綜合考慮按Z3dz=8.8Ω/?取值，也就是說最大負荷電流600A按取值，也就是說按原電流互感器一次值取值。

1.4 結果

一次設備電流互感器變比由600/5換為800/5，但保護定值取值仍只能按原變比600/5取值。

2算例二

潮湖變20113、20114潮東甲乙線開關電流互感器變比為300/5。

2.1 系統接線簡圖（如圖2）：

[潮湖變][潮湖變20113湖東甲線 東郊變101][潮湖變20114湖東乙線 東郊變102][#1變][#2變][東郊變]

圖2

2.2 潮湖變20113、20114潮東甲、乙線保護計算參數

2.2.1 20113、20114潮東甲、乙線開關參數：電流互感器變比：300/5。

2.2.2 20113、20114潮東甲、乙線負荷電流：最大額

定電流IfhMAX=80000÷（×110）=420A，實際負荷電流不足300A。

2.2.3 東郊變110千伏母線參數：

正序阻抗（最大方式）：Z1*max=0.076277

正序阻抗（最小方式）：Z1*min=0.144485

零序阻抗（最大方式）：Z0*max=0.15768

零序阻抗（最小方式）：Z0*min=0.23846

2.3 零序電流I段保護定值計算：

整定原則。按躲區外故障最大零序電流(3I0)整定：

I01dz=KK3I0max=1.5×3×478/(2×0.076277+0.15768)÷60=115.5A。故I01退出，取100A，10S零序Ⅰ段計算定值超出保護裝

置整定范圍，只能退出。

若電流互感器變比為600/5則零序電流I段定值計算如下：I01dz= KK3I0max =1.5×3×478/（2×0.076277+0.15768）÷120

=57.8A

零序Ⅰ段計算定值57.8A在保護裝置整定范圍內，可投入。

2.4 結果

可知電流互感器變比為300/5影響該線零序Ⅰ段保護投運，建議變更20113、20114潮東甲、乙線開關電流互感器變比為600/5。

3結論

由上述兩個算例計算過程可知，在電流互感器變比選擇時，不僅僅只按保護電器設備額定電流值選取，還可結合保護整定計算，充分運用系統阻抗參數乃至各級設備參數計算值結果，全面考慮確定電流互感器變比選擇。這樣不僅符合繼電保護裝置需求，更滿足實際運行，從而保證電網安全穩定運行。

參考文獻：

[1]楊增力，石東源，楊雄平，謝俊，段獻忠.繼電保護整定計算軟件的通用性研究[J].電力系統自動化，2007(14).

[2]王政，楊學軍.繼電保護整定計算及定值管理軟件實用化分析[J].價值工程，2011(34).

[3]楊增力，石東源，楊雄平，謝俊，段獻忠.繼電保護整定計算軟件的通用性研究[J].電力系統自動化，2007(14).

摘要： 舉算例在保護定值計算中電流互感器變比考慮，對電流互感器變比選擇進行分析探討，提出保護整定計算對保護用電流互感器變比的選取起一定輔助作用。

Abstract: The example is considered in the current transformer variable selection of protection setting calculation. The current transformer variable selection is analyzed， and the protection setting calculation plays a supplementary role in the selection of protective current transformer ratios.

關鍵詞： 保護整定計算；電流互感器變比；選??；應用

Key words: protection setting calculation；current transformer variable ratio；selection；application

中圖分類號：TM452文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2014）23-0043-02

0引言

保護用電流互感器通常根據供電線路一次負荷電流確定變比，本文例舉了日常整定計算中碰到的算例，說明定值計算結果對實際變比選擇起到輔助參考作用。

1算例一

將大南變T接常吉甲線后，因負荷增加將常勝變36111常吉甲線開關電流互感器變比由600/5更換為800/5。

1.1 系統接線簡圖（如圖1）：

[常勝變36112常吉乙線][T接點][吉宏變122][常勝變][常勝變36111常吉甲線][常勝變36122常南線][吉宏變111][#2變][#1變][吉宏變][蘭山變][大南變114T][大南變110T][大南變111][#1變][#2變][大南變112南榮][大南變113南石]

圖1

1.2 常勝變36111常吉甲線保護計算參數

1.2.1 36111常吉甲線開關參數。電流互感器變比為800/5。

1.2.2 36111常吉甲線線路參數。

常勝-T接-大南線路參數Z有名值=2.744624

常勝-吉宏線路參數Z有名值=0.759687

1.2.3 36111常吉甲線負荷電流。按變壓器額定容量（大南變2×40MVA、吉宏變2×63MVA）算出：

IfhMAX=206000÷（×110）=1081.3A

電流互感器一次側額定電流800A

只能按常吉甲線為LGJ-300導線允許載流量考慮：

IfhMAX=690A （在實際運行中按此控制負荷）

1.2.4 大南變變壓器參數。XT1高* =0.228202 ；XT1中*=-0.018375；XT1低*=0.168625；XT2高* =0.222727；XT2中*=-0.0165；XT2低*=0.1815。

1.2.5 吉宏變變壓器參數。XT1高* =0.147186；XT1中*=-0.01143；XT1低*=0.126823；XT2高* =0.145218；XT2中*=-0.009365；XT2低*=0.11968。

1.3 常勝變36111常吉甲線相間距離III段保護定值計算

1.3.1 整定原則一。按躲本線所供最大負荷電流（最小負荷阻抗）整定：Zfhmin=0.9Ue /（×K×If）=0.9×110000/（1.732×1.1×690）=75.3Ω

Z3dz=0.7×75.3×160/1100=52.7×160/1100=7.67Ω/?

校核至大南變#2主變（吉宏變#1主變）低壓側相間故障靈敏系數：Klm=52.7/[2.744624+（0.222727+0.1815）×146.4]=0.85<1.2

Klm=52.7/[0.759687+（0.147186+0.126823）×146.4]

=1.31>1.2

1.3.2 整定原則二。按至大南變單臺主變低壓側1.2靈敏系數整定：Z3dz=1.2×[2.744624+（0.222727+0.1815）×146.4）]×160/1100=74.3×160/1100=10.8Ω/?

若取Z3dz=10.8Ω/?，倒推Zfhmin=106.07，進而推出If=489A。

不難看出若保靈敏勢必造成躲負荷能力降低。

若按最大負荷電流600A考慮

Zfhmin=0.9Ue /（×K×If）=0.9×110000/（1.732×1.1×600）=86.6Ω

Z3dz=0.7×86.6×160/1100=60.62×160/1100=8.8Ω/?

實際取值Z3dz=8.8Ω/?Klm=60.62/61.92=0.98接近1。

1.3.3 定值取值。實際整定計算人員兼顧靈敏系數與躲負荷能力綜合考慮按Z3dz=8.8Ω/?取值，也就是說最大負荷電流600A按取值，也就是說按原電流互感器一次值取值。

1.4 結果

一次設備電流互感器變比由600/5換為800/5，但保護定值取值仍只能按原變比600/5取值。

2算例二

潮湖變20113、20114潮東甲乙線開關電流互感器變比為300/5。

2.1 系統接線簡圖（如圖2）：

[潮湖變][潮湖變20113湖東甲線 東郊變101][潮湖變20114湖東乙線 東郊變102][#1變][#2變][東郊變]

圖2

2.2 潮湖變20113、20114潮東甲、乙線保護計算參數

2.2.1 20113、20114潮東甲、乙線開關參數：電流互感器變比：300/5。

2.2.2 20113、20114潮東甲、乙線負荷電流：最大額

定電流IfhMAX=80000÷（×110）=420A，實際負荷電流不足300A。

2.2.3 東郊變110千伏母線參數：

正序阻抗（最大方式）：Z1*max=0.076277

正序阻抗（最小方式）：Z1*min=0.144485

零序阻抗（最大方式）：Z0*max=0.15768

零序阻抗（最小方式）：Z0*min=0.23846

2.3 零序電流I段保護定值計算：

整定原則。按躲區外故障最大零序電流(3I0)整定：

I01dz=KK3I0max=1.5×3×478/(2×0.076277+0.15768)÷60=115.5A。故I01退出，取100A，10S零序Ⅰ段計算定值超出保護裝

置整定范圍，只能退出。

若電流互感器變比為600/5則零序電流I段定值計算如下：I01dz= KK3I0max =1.5×3×478/（2×0.076277+0.15768）÷120

=57.8A

零序Ⅰ段計算定值57.8A在保護裝置整定范圍內，可投入。

2.4 結果

可知電流互感器變比為300/5影響該線零序Ⅰ段保護投運，建議變更20113、20114潮東甲、乙線開關電流互感器變比為600/5。

3結論

由上述兩個算例計算過程可知，在電流互感器變比選擇時，不僅僅只按保護電器設備額定電流值選取，還可結合保護整定計算，充分運用系統阻抗參數乃至各級設備參數計算值結果，全面考慮確定電流互感器變比選擇。這樣不僅符合繼電保護裝置需求，更滿足實際運行，從而保證電網安全穩定運行。

參考文獻：

[1]楊增力，石東源，楊雄平，謝俊，段獻忠.繼電保護整定計算軟件的通用性研究[J].電力系統自動化，2007(14).

[2]王政，楊學軍.繼電保護整定計算及定值管理軟件實用化分析[J].價值工程，2011(34).

[3]楊增力，石東源，楊雄平，謝俊，段獻忠.繼電保護整定計算軟件的通用性研究[J].電力系統自動化，2007(14).

摘要： 舉算例在保護定值計算中電流互感器變比考慮，對電流互感器變比選擇進行分析探討，提出保護整定計算對保護用電流互感器變比的選取起一定輔助作用。

Abstract: The example is considered in the current transformer variable selection of protection setting calculation. The current transformer variable selection is analyzed， and the protection setting calculation plays a supplementary role in the selection of protective current transformer ratios.

關鍵詞： 保護整定計算；電流互感器變比；選??；應用

Key words: protection setting calculation；current transformer variable ratio；selection；application

中圖分類號：TM452文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2014）23-0043-02

0引言

保護用電流互感器通常根據供電線路一次負荷電流確定變比，本文例舉了日常整定計算中碰到的算例，說明定值計算結果對實際變比選擇起到輔助參考作用。

1算例一

將大南變T接常吉甲線后，因負荷增加將常勝變36111常吉甲線開關電流互感器變比由600/5更換為800/5。

1.1 系統接線簡圖（如圖1）：

[常勝變36112常吉乙線][T接點][吉宏變122][常勝變][常勝變36111常吉甲線][常勝變36122常南線][吉宏變111][#2變][#1變][吉宏變][蘭山變][大南變114T][大南變110T][大南變111][#1變][#2變][大南變112南榮][大南變113南石]

圖1

1.2 常勝變36111常吉甲線保護計算參數

1.2.1 36111常吉甲線開關參數。電流互感器變比為800/5。

1.2.2 36111常吉甲線線路參數。

常勝-T接-大南線路參數Z有名值=2.744624

常勝-吉宏線路參數Z有名值=0.759687

1.2.3 36111常吉甲線負荷電流。按變壓器額定容量（大南變2×40MVA、吉宏變2×63MVA）算出：

IfhMAX=206000÷（×110）=1081.3A

電流互感器一次側額定電流800A

只能按常吉甲線為LGJ-300導線允許載流量考慮：

IfhMAX=690A （在實際運行中按此控制負荷）

1.2.4 大南變變壓器參數。XT1高* =0.228202 ；XT1中*=-0.018375；XT1低*=0.168625；XT2高* =0.222727；XT2中*=-0.0165；XT2低*=0.1815。

1.2.5 吉宏變變壓器參數。XT1高* =0.147186；XT1中*=-0.01143；XT1低*=0.126823；XT2高* =0.145218；XT2中*=-0.009365；XT2低*=0.11968。

1.3 常勝變36111常吉甲線相間距離III段保護定值計算

1.3.1 整定原則一。按躲本線所供最大負荷電流（最小負荷阻抗）整定：Zfhmin=0.9Ue /（×K×If）=0.9×110000/（1.732×1.1×690）=75.3Ω

Z3dz=0.7×75.3×160/1100=52.7×160/1100=7.67Ω/?

校核至大南變#2主變（吉宏變#1主變）低壓側相間故障靈敏系數：Klm=52.7/[2.744624+（0.222727+0.1815）×146.4]=0.85<1.2

Klm=52.7/[0.759687+（0.147186+0.126823）×146.4]

=1.31>1.2

1.3.2 整定原則二。按至大南變單臺主變低壓側1.2靈敏系數整定：Z3dz=1.2×[2.744624+（0.222727+0.1815）×146.4）]×160/1100=74.3×160/1100=10.8Ω/?

若取Z3dz=10.8Ω/?，倒推Zfhmin=106.07，進而推出If=489A。

不難看出若保靈敏勢必造成躲負荷能力降低。

若按最大負荷電流600A考慮

Zfhmin=0.9Ue /（×K×If）=0.9×110000/（1.732×1.1×600）=86.6Ω

Z3dz=0.7×86.6×160/1100=60.62×160/1100=8.8Ω/?

實際取值Z3dz=8.8Ω/?Klm=60.62/61.92=0.98接近1。

1.3.3 定值取值。實際整定計算人員兼顧靈敏系數與躲負荷能力綜合考慮按Z3dz=8.8Ω/?取值，也就是說最大負荷電流600A按取值，也就是說按原電流互感器一次值取值。

1.4 結果

一次設備電流互感器變比由600/5換為800/5，但保護定值取值仍只能按原變比600/5取值。

2算例二

潮湖變20113、20114潮東甲乙線開關電流互感器變比為300/5。

2.1 系統接線簡圖（如圖2）：

[潮湖變][潮湖變20113湖東甲線 東郊變101][潮湖變20114湖東乙線 東郊變102][#1變][#2變][東郊變]

圖2

2.2 潮湖變20113、20114潮東甲、乙線保護計算參數

2.2.1 20113、20114潮東甲、乙線開關參數：電流互感器變比：300/5。

2.2.2 20113、20114潮東甲、乙線負荷電流：最大額

定電流IfhMAX=80000÷（×110）=420A，實際負荷電流不足300A。

2.2.3 東郊變110千伏母線參數：

正序阻抗（最大方式）：Z1*max=0.076277

正序阻抗（最小方式）：Z1*min=0.144485

零序阻抗（最大方式）：Z0*max=0.15768

零序阻抗（最小方式）：Z0*min=0.23846

2.3 零序電流I段保護定值計算：

整定原則。按躲區外故障最大零序電流(3I0)整定：

I01dz=KK3I0max=1.5×3×478/(2×0.076277+0.15768)÷60=115.5A。故I01退出，取100A，10S零序Ⅰ段計算定值超出保護裝

置整定范圍，只能退出。

若電流互感器變比為600/5則零序電流I段定值計算如下：I01dz= KK3I0max =1.5×3×478/（2×0.076277+0.15768）÷120

=57.8A

零序Ⅰ段計算定值57.8A在保護裝置整定范圍內，可投入。

2.4 結果

可知電流互感器變比為300/5影響該線零序Ⅰ段保護投運，建議變更20113、20114潮東甲、乙線開關電流互感器變比為600/5。

3結論

由上述兩個算例計算過程可知，在電流互感器變比選擇時，不僅僅只按保護電器設備額定電流值選取，還可結合保護整定計算，充分運用系統阻抗參數乃至各級設備參數計算值結果，全面考慮確定電流互感器變比選擇。這樣不僅符合繼電保護裝置需求，更滿足實際運行，從而保證電網安全穩定運行。

參考文獻：

[1]楊增力，石東源，楊雄平，謝俊，段獻忠.繼電保護整定計算軟件的通用性研究[J].電力系統自動化，2007(14).

[2]王政，楊學軍.繼電保護整定計算及定值管理軟件實用化分析[J].價值工程，2011(34).

[3]楊增力，石東源，楊雄平，謝俊，段獻忠.繼電保護整定計算軟件的通用性研究[J].電力系統自動化，2007(14).