电力装置继电保护的整定计
算与短路电流计算
1 电力装置继电保护与自动装置
电力装置继电保护与自动装置（简称继电保护）属于二次系统，对电力系统安全稳定运行起着极为重要的作用，是电力系统一个重要的组成部分，没有继电保护电力系统就无法运行。 2 电力装置继电保护整定计算目的
电力装置继电保护整定计算的目的是按照对所计算的电力系统进行计算分析，选择和论证继电保护的配置及选型的正确性，并最后确定其动作参数，保证电力装置继电保护有选择性的准确性动作，从而使电力系统能够安全运行。
3 电力装置继电保护整定计算的基本任务
1）电力装置继电保护整定计算的基本任务，就是要按照继电保护配置给出整定值（包括动作电流或动作电压，以及动作时间）。电力系统运行情况会经常发生变化，各种继电保护装置适应电力系统运行情况变化的能力是有限的，经常需要根据电力系统运行情况的变化，对全部或部分继电保护整定进行调整。微机保护通过软件组态为这一调整提供了方便。 2）继电保护整定的具体步骤与内容如下： （1）绘制电力系统接线图；
（2）建立电力系统有关设备参数表，例如电流互感器、电压互感器、发电机、线路、变压器与电动机等设备的有关参数； （3）绘制电力系统阻抗图；
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（5）确定电力系统最大与最小运行方式下的短路容量； （6）计算有关短路点的短路电流； （7）计算与确定继电保护整定值；
（8）进行灵敏系数校验，不满足规范要求时，需要对继电保护配置或整定值进行必要的调整；
（9）编制继电保护整定方案报告。
4 变电站继电保护整定计算时电力系统运行方式选择
1）电力系统运行方式发生变化，短路容量就会发生变化，短路电流也会发生变化，变压器中性点接地方式及其变化也会影响到继电保护配置与整定，所以准确确定运行方式是继电保护整定的重要环节；
2）由电力系统变电站供电的用户终端变电站继电保护整定时，电力系统最大与最小运行方式，以及变压器中性点的接地与运行方式需要由当地供电部门确定并提供；
3）对单侧电源的线路，相间短路流过继电保护装置的最大短路电流出现在所有发电机机组、变压器与线路全部投入的最大运行方式，最小短路电流出现在计划性检修的最小运行方式。
4）对双侧电源的线路，需要采用方向保护，分别按照双侧电源的最大与最小运行方式下的短路电流进行整定；
5）环网式供电目前只允许开环运行，流过继电保护装置的短路电流应选开环运行方式计算，开环点应选在所整定保护线路的相邻下一级线路上； 6）电源中性点直接接地系统，或通过串联电阻接地系统，发生单相接地后，可以形成回路，零序电流保护可按照短路电流来整定，但要注意变压器接地点的变化；
7）电源中性点不接地系统，或通过消弧线圈接地系统，发生单相接地
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后，不能够形成回路，零序电流保护应按照三相对地不平衡电容电流大小及方向来整定；
8）过负荷保护按照各种运行方式变化时出现的最大负荷进行自动； 5 电力装置继电保护整定计算时间级差的计算与选择
1）为保证相邻两级继电保护之间的选择性，除了采用继电保护整定电流（动作电流）配合外，还可以采用继电保护动作时间来配合，继电保护动作时间包括继电保护装置动作发出跳闸脉冲、断路器固有跳闸时间以及相邻两级继电保护之间配合需要的时间阶梯（△t）之和；
2）继电器型继电保护动作后，发出跳闸脉冲的时间包括继电保护继电器固有动作时间与时间继电器动作时间之和，继电保护继电器固有动作时间一般需要十几毫秒；
3）电磁型时间继电器延时时间精度，延时范围为0.1～1.3s时，精度为±0.05s，延时范围为0.25～3.5s时，精度为±0.1s，延时范围为0.5～9s时，精度为±0.15s；
4）晶体管型时间继电器延时时间精度，延时范围为0.2～1s时，精度为±0.02s，延时范围为0.5～2s时，精度为±0.03s，延时范围为1～3.5s时，精度为±0.04s；延时范围为3～9s时，精度为±0.18s；
5）数字式（微机）继电保护装置跳闸出口固有动作时间与跳闸延时时间均由同一装置的软件来完成，继电保护装置跳闸出口固有动作时间一般小于0.035s，延时范围为0.05～300s，延时时间精度，延时范围＜1s时，精度为±0.02s，延时范围＞1s时，精度为±2.5%； 6）真空断路器固有跳闸时间一般为为0.035～0.06s。 6 变电站继电保护整定计算系数的分析与应用 1）可靠系数
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为了克服计算与测量误差对继电保护动作可靠性的影响，以及上下级继电保护之间通过动作电流实现选择性配合的可靠性，在计算继电保护整定值时需要引入可靠系数。可靠系数用Kk（新符号为Krel）表示。整定配合计算公式为：
反应故障量增大动作的保护（电流速断） Idz1＝Kk×Idz2（下一级继电保护整定值）；
反应故障量减小动作的保护（（低电压保护） Udz1＝Udz2／Kk（下一级继电保护整定值）；
有关设计规范、技术规程与设计手册对可靠系数都作了规定。在按照短路电流整定的无延时保护（不带电流速断保护）、动作速度比较快的保护（带电流速断保护）、不同原理与不同类型保护之间的整定配合时，因为设备参数（零序电流互感器、自起动等）影响引起计算误差较大时应选用较大的可靠系数；按照与相邻保护的整定值配合进行整定的保护可选用较小的可靠系数，数字式（微机）保护装置精确度比较高，也可以选用较小的可靠系数。 2）返回系数
按照正常运行条件量值进行整定的保护，例如过电流、过负荷与低电压保护，故障消失后上一级保护动作后不能够及时返回时，继电保护将会方式误动作，选择性就会被破坏。整定值计算公式中就需要引入返回系数Kf（新符号为Kr），提高或降低动作值，整定配合计算公式为：
反应故障量增大动作的保护（过电流保护）Idz1＝（Kk／Kf）×Ifh..max（最大负荷电流）；
反应故障量减小动作的保护（（低电压保护） Udz1＝Umin／(Kk×Kf)（Umin为最低运行电压）；
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数字式（微机）保护装置的返回系数由软件实现，可以达到0.95以上，但返回系数太大会影响继电保护运行的稳定性，有些数字式（微机）保护装置将返回系数设置为0.90，整定值计算时就可以按照0.90计算；有些数字式（微机）保护装置返回系数可以由用户在现场调试时，根据继电保护整定计算要求通过组态进行设置，整定值计算时就可以按照有关设计规范、技术规程或手册规定的可靠系数进行计算； 3）分支系数
在多电源的电力系统中，相邻上、下两级继电保护之间的整定配合，还受到中间分支电源的影响，使上一级继电保护的保护范围缩短，整定值计算公式中就需要引入分支系数Kfz。工业与民用建筑变电站继电保护整定计算较少遇到。 4）灵敏系数
发生事故或故障后，继电保护装置反应的灵敏程度称为灵敏系数，用Klm（新符号为Kgen）表示，计算公式为：
反应故障量增大动作的保护（电流保护）为故障量与整定值之比： Klm＝Id／Idz
反应故障量减小动作的保护（低电压保护）为整定值与故障量之比：Klm＝Udz／Umin
有关设计规范、技术规程与设计手册对灵敏系数都作了规定，满足不了要求时，需要修订整定值或保护配置。计算灵敏系数时应考虑：一般以金属性短路为计算条件，特殊需要时才考虑经过过渡电阻短路；选择不利的短路类型（相间短路）；当继电保护动作时间较长时，应计及短路电流的衰减；对于有两侧电源的线路，应考虑继电保护相继动作对灵敏系数的影响；Y／d型接线的变压器，d侧不对称短路，各相中短路电流分布将
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