DL/T 1502-2016 厂用电继电保护整定计算导则 DL/T1502-2016 标准压缩包解压密码：www.bzxz.net

ICS29.240
备案号：53923-2016
中华人民共和国电力行业标准
DL/T1502—2016
厂用电继电保护整定计算导则
Guide of calculating settings of relay protections for auxiliarysystemofpowerplant
2016-01-07发布
国家能源局
2016-06-01实施
规范性引用文件
总则·
高压厂用变压器保护整定计算
低压厂用变压器保护整定计算
高压厂用馈线保护整定计算
高压厂用电动机保护整定计算
高压厂用母线保护整定计算
低压厂用电系统（0.4kV部分）保护整定计算9
10备用电源切换装置整定计算
附录A（资料性附录）常用电容电流计算次
DL/T1502—2016
DL/T15022016
本标准依据GB1.1一2009《标准化丁作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。本标准山中国电力企业联合会提山。本标准由电力行业继电保护标准化技术委员会归口。本标准主要起草单位：南京南瑞继保电气有限公司、华北电力科学研究院、中国南方电网公司电力调度控制中心、华能海门电厂、向家坝电厂、江苏方天电力技术有限公司、华能南京金陵发电有限公司、国电南京自动化股份有限公司、北京四方继保自动化股份有限公司、许继电气股份有限公司、江苏金智科技股份有限公司、上海利乾电力科技有限公司、北京中恒博瑞数字电力科技有限公司。本标准主要起草人：严伟、陈俊、梁卡枝，、陆明，工栎涛、陈邦强，、陈飞文、刘洪，范立新、潘长春、葛爱茹、郭自刚、乐凌志，任小勇、郭宝雨、丁宁。本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心（北京市白广路二条号，100761)。
1范围
厂用电继电保护整定计算导则
DL/T1502—2016
本标准规定了厂用电系统继电保护的整定计算原则和方法，作为设计、科研、运行、调试和制造部门整定计算的依据，
本标准包含高压厂用变压器保护、低压厂用变压器保护、高压厂用馈线保护、高压厂用电动机保护、高压厂用母线保护、低压厂用电系统（0.4kV部分）保护以及备用电源切换装置的整定计算。本标准适用于火力、水力发电厂厂用电系统继电保护的整定计算，其他类型的厂用电系统保护整定计算可参照执行。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注明日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB1208—2006电流互感器
GB/T14285-2006继电保护和安全自动装置技术规程GB/T14598.151—2012量度维电器和保护装置第151部分：过欠电流保护功能要求GB/T14598.15-1998电气继电器第8部分：电热继电器3总则
3.1本标准作为厂用电系统继电保护整定计算的基本依据，设计、科研、运行、调试和制造部门应共同遵守。
3.2厂用电系统继电保护整定计算的主要任务：在工程设计阶段保护装置选型时，确定保护装置的技术规范：对现场实际应用的保护装置，通过整定计算，确定其运行参数（给出定值）。从而使继电保护装置正确地发挥作用，防止事故扩大，维持厂用电系统的稳定运行。3.3厂用电继电保护装置应满足可靠性、选择性、灵敏性及速动性的基本要求，正确而合理的整定计算是实现上述要求的关键：具体原则为：a）保护定值应满足可靠性要求。对于过电流保护，应按最大运行方式或正常运行时可能出现的最大电流进行计算，并选用合理的可靠系数。b）保护定值应满足选择性要求。各级保护间应要求动作值和动作时间逐级可靠配合。因配合级数过多影响上级保护的快速性时，可缩短时间级差。时问级差可取0.2s～0.5s，不应小于0.25。厂用馈线两端保护应有定值和时间上的配合，但当保护配合困难或因配合级数过多影响上级保护的快速性时，厂用馈线两端保护可不考患定值利时间的配合。当保护定值配合存在困难，比如零序保护需要与下级相间保护配合时，为避免因这种配合带来上级保护灵敏度不够的情况，上级保护宜按最小灵敏度要求计算定值并校验可靠性是否满足要求。同时应对这一不满足配合要求的情况做出书面说明，并建议修改整体保护配置方案。
保护定值应满足灵敏性要求。对手过电流保护，在满可靠性要求的前提下，保护定值应取较小值：应按最小运行方式最小故障电流值验算保护的灵敏系数，并应确保灵敏系数满足本1
HiiKAoNiKAca
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保护要求。
d）保护定值应满足速动性要求，在满足选择性要求前提下，保护动作时问宜取较小值。3.4本标准不对厂用电系统继电保护的配置进行规定：不列举保护装置的具体型式：按不同原理的保护分类编制：整定计算方法适用丁国内通用的主要保护原理，本标准所列原理之外的保护，其整定计算方法可参考制造厂家技术说明书。3.5部分保护装置的动作时间根据GB/T14285一2006给出：对于未给出动作时间的保护装置，其动作时间应根据设备条件及厂用电系统的具体情况决定。3.6与运行方式有关的继电保护的整定计算，应以常见的运行方式为计算用运行方式。常见运行方式是指正常运行方式和被保护设备相邻一回线或一个元件停运的正常检修方式。对于运行方式交变化较大的系统，应根据具体情况确定整定计算所依据的运行方式。3.7电流定值应高于微机保护的最小采样精度，对于保护级电流互感器不应低于0.051，（1为电流互感器二次额定电流：如1A或5A)。3.8根据GB/T14285一2006的规定，按照故障和异常运行方式性质的不同，本标准所列各项保护分别动作于：
a）跳闸，跳开断路器。
b）信号，发出声光信号。
启动切换厂用电源，启动厂用工作电源供电切换到备用电源供电。c）
闭锁切换厂用电源，闭锁厂用工作电源供电切换到备用电源供电。停机：断开发电机或发电机变压器组断路器，灭磁，关闭原动机主汽门或导水叶，断开厂用e
分支断路器。
4高压厂用变压器保护整定计算
纵联差动保护
4.1.1差动保护基本原理
高压厂用变压器装设纵联差动保护作为变压器内部故障的主保护。主要反应变压器绕组内部、套管和引出线的相间和接地短路故障，以及绕组的匝间短路故障。由于各保护装置厂家产品的计算公式和动作特性不尽相同，因此本标准仅列出典型差动保护的柜关内容。
变压器纵差保护应遵循GB/T14285—2006的技术要求。变压器差动保护原理接线如图1所示，i.为从高压侧流入变压器的电流（相应的TA二次三相电流分别为、），L为从低压侧A分支流入变压器的电流（相应的TA二次相电流分别为i、b，n。)，i为从低压侧B分支流入变压器的电流（相应的TA二次三相电流为im。iim）。差动电流、制动电流1的计算公式见式（1)：a=左++
式中：
，，一一折算到基准侧的各侧流入差动回路的电流。2
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玉侧A分支母线
高压侧
低压制B分支母线
图1高压厂用变压器差动保护原理接线示意图C
纵差保护整定
计算内容
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纵差保相关变压器参数收集，这些参数包括变压器的额定容量、各侧额定电压、电流互感器变比等山
短路电流计算
纵差保护作特性参数整定计算：纵差保护灵敏度校验：
其他定值的维如谐波制动比（对谐波制动原理的差动保护）闭锁角（对间断角原理的差动保护）的推荐
3变压器参数计算
变压器保护装置应能通过额定容量、各侧额定电压、电流互感器变比等参数自动计算出各侧二次额定电流、差动保护计算用平衡系数等相关参数。与纵差保护有关的变压器参数计算，可按表1所列的公式和步骤进行。在表1中做了如下设定分裂绕组变压器，额定容量为Sy，绕组接法为Dynlynl。表1
次额定电压
欧额定电流
各侧绕组接线方式
电流互感器一次值
变压器参数计算表（以分裂绕组变压器为示例）高压侧
低压侧A
S/N3UNEA
低压侧B
S%/N3UML
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电流互减器二次值
二次额定电流
平衡系数
高压侧
表1（续）
Lan\3U
低压例A
lax-3Ua/
kL=hghenTia
低压侧B
Las=3Ug
Ku=hnten/un
注1：对于通过软件实现电流相位和幅值补偿的微机型保护，各侧心流工感帮二次均按Y接线，注2：比例差动保护的具休定方式应参考装置的说明书。注3：基准侧的选取及平衡系数的计算方法与装置的具体实现有关，以上仪是以高压侧为基准侧作为示例进行平衡系数计算的，其中平衡系数和二次额定心流满足：==k4.1.4短路电流计算
变压器纵差保护整定计算，需做以下两种运行方式下的短路电流计算：①在系统最大运行方式下，变压器外部短路时，计算通过变压器的最大穿越性短路电流（遭常是三相短路电流），其日的是为计算差动保护的最大不平衡电流和最大制动电流，②在系统最小运行方式下，计算级差保护区内最小短路电流（两相或单相短路电流），其目的是为计算差动保护的最小灵敏系数。4.1.5比率制动式纵差保护的整定计算4.1.5.1比率制动式纵差保护动作特性参数的整定计算以单拆线特性为示例进行说明。带比率制动特性的纵差保护的动作特性，通常用直角坐标系1的折线表示。该坐标系纵轴为保护的动作电流1，横轴为制动电流1，如图2所示。折线ACD的左上方为保护的动作区，折线右下方fort
动作区
制动区
Trearmax frea
图2纵差保护动作特性曲线图
为保护的制动区。
这一动作特性曲线由纵坐标OA，拐点的横砸标OB折线CD的斜率S三个参数所确定。OA表示无制动状态下的动作电流，即保护的最小动作电流1ei。OB表示起始制动电流I0
剖动特性的动作区可用式（2）表示：[uIpinn
[, ≥ Ipmn + S(I -IrD)
(≤n时)
（g时）
目前工程实际应用上有两种整定计算方法来确定动作特性的三个参数，现分述如下。a）第一种整定计算法。折线上任一点动作电流I。与制动电流I之比I=K，称为纵差保护的制动系数，出式（2）可导出，制动系数K与折线斜率5之间的关系如式（3）式（4）所示：
Kres - Lep.min / Ie
1-Irsa/Ies
Kr= S(I-Ieu /Ies)+Jpnin /e
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从图2可见，对于动作特性具有一个拐点的纵差保护，折线的斜率S是一个常数，而制动系数K则是随制动电流I而变化的。在实际应用中，保护装置可通过直接整定折线的斜率来满足制动系数的要求。具体整定计算方法为：
1）纵差保护最小动作电流的整定计算。最小动作电流应大于变压器正常运行时的差动不平衡电流，即：
Iomn=K(K+AU+Am)l
式中：
1。——变压器基准侧二次额定电流；Kret
可靠系数，取1.3~1.5；
电流五感器的比误差，10P型取0.03×2，5P型和TP型取0.01x2；变压器调压引起的误差，取调压范围中偏离额定值的最大值（百分值）；由于电流互感器变比未完全匹配产生的误差，初设时取0.05。在工程实用中，还应考虑外部故障切除时的不平衡电流，可选取1品=（0.4～0.6）I。。(5)
根据实际情况（现场实测不平衡电流）确有必要时，在满足灵敏度要求的前提下，最小动作定值也可大于0.61，但不宜大于0.81。2）起始制动电流的整定计算。起始制动电流I的整定计算需结合纵差保护动作特性，可取Is.0=（0.4~1.0）1。
3）动作特性折线斜率S的整定计算。纵差保护的动作电流应大于外部短路时流过差动回路的不平衡电流。变压器种类不同，不平衡电流计算也有较大差别，下面给出普通双绕组和分裂绕组交压器差动保护回路最大不平衡电流Ipmx计算公式。双绕组变压器：
Lumbmax=(K,K.Kr+U+Am)/kmax/n式中：
K，AU，Am的含义同式（5)，但K。=0.1；电流互感器的同型系数，K=1：
低压侧外部短路时，最大穿越短路电流周期分量：Ikme
电流互感器的变比：
非周期分量系数，两侧同为TP级电流互感器取1.0，两侧同为P级电流互感器取1.5~2.0。
分裂绕组变压器：
Jubomx=(KpKK+AU+Am)Ikmx/ na
Ikmax= max(IxLAmaxILBrmex)
式中：
K，K，AU，Am，n含义同式（6);IgLAmsx
低压侧A分支外部短路时，流过高压侧、低压A分支绕组的最大穿越短路电流周期分量：
低压侧B分支外部短路时，流过高压侧、低压B分支绕组的最大穿越短路电流周期分量。
差动保护的动作电流：
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最人制动系数：
最大制动电流：
cs maxc = lemax
Iop.max=Krlnh me
Krs=op/ sinax
双绕组变压器
s.max=max(IKLAmax kBmax)
分裂绕组变压器
式中lumx含义同式（6)），ILAmax、IkuBm含义同式（7）。根据Ieprim、Teso、leomatKesm按式（3）可计算出差动保护动作特性曲线中折线的斜率S，当Ies.mex=lkma时有：S
b）第二种整定计算法。
Lop.max—lop.min
Ikmax /n,-Le.o
此方法不考虑负荷状态和外部短路时电流互感器误差K，的不同，使不平衡电流完全与穿越性电流成正比变化，如图3所示，比率制动特性CD通过原点，从而制动系数K，为常数：当K和I.确定后，。随之确定，不必另作计算。具体整定计算方法为：
1）按下式计算制动系数K，即：Krs =Kr(KKK+AU+Am)=S
式中：
Ker、Kap，Kee：Ker，AU，Am的含义及取值同式（5）和式（6）但K=0.1。
2）画一条通过坐标原点斜率为K的直线OD（见图3)，在横坐标上取OB=(0.41.0)1。，此即起始制动电流Ieo
3）在直线OD上对应1的C点纵坐标值OA为最小动作电流Iop:mm
折线ACD即为差动保护的动作特性曲线。上述两种整定计算方法中，如果1m和折线CD斜率S的整定不是连续调节的，则和S的整定值应取保护装置能整定略大于计算值的数值。4.1.5.2灵敏度校验
动作区
Iresao
制动区
第二种整定计算法纵差保护
动作特性曲线图
纵差保护的灵敏系数应按最小运行方式下，差动保护区内变压器引出线上两相金属性短路计算。图4为纵差保护灵敏系数计算说明图。根据计算最小短路电流I、相应的制动电流I和动作电流Iop可计算灵敏系数Km
Ksun =lemin/1ep
要求K≥1.5。
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4.1.6变斜率纵差保护的整定计算4.1.6.1变斜率纵差保护动作特性参数的整定计算DL/T1502—2016
变斜率纵差保护的基本工作原理与比率制动式纵差保护相同，只是制动特性是变斜率的。变斜率纵差保护的动作特性通常用直角坐标系上的曲线表示。该坐标系织纵轴为保护的动作电流1：横轴为制动电流1：如图5所示。曲线的左上方为保护的动作区，曲线右下方为保护的制动区。lopt
制动区
纵差保护灵敏系数计算说明图
这一动作特性曲
线由最小动作电流工
流≤n时，
固定为最大斜率
起始斜率S
变斜率制动特性
最大斜率S，三
寺性斜率随1的增大而增大（称变斜率）个参数所确定。当制动电
当制动电流工
>n时，制动特性斜率
n为常数，具体值参见厂家技术说明书。图5中，1a为差动速断最小动作电
制动特性的动作区可用式（14）表示：流。变斜率级纵差保护
式中：
≥lepmin+(S+nS.ml+S-nl
S比率制动系受增量，S=(S,-S)/2n。变斜率制动特性整定算方法为：确定最小动作电流
（≤nl时）
(>nl时）
按躲过变压器正常运行时的差动不平衡电流整定，参见式（5）。在工程实用中，还应考虑外部故障切除时的不平衡电流，可选取1.m=（0.4～0.6）1。。根据实际情况（现场实测不平衡电流）确有必要时，最小动作定值也可大于0.61。确定起始斜率S因不平衡电流由电流互感器相对误差确定，所以S应为：b）
当K=1.5、K=1.0K.-0.1时，S-0.15。工程上可取S=0.1~0.2。(15)
确定最大斜率S，。按区外短路故障最大穿越性短路电流作用下可靠不误动条件整定，计算步c
骤如下：
1）计算差动回路最大不平衡电流Ib双绕组变压器见式（6），分裂绕组变压器见式(7)。
计算最大制动电流1x，参见式（10）。根据变斜率制动特性的式（14），应满足如下关系式：Iopm+(S+nnl+S(resinax-nl)Klubimax(16)
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4）计及S=(S-)/2n，上式可简化为Kgl urbmx [Fomin +(n / 2)S)]S
Aascrnix -(n/ 2)
式中，取可靠系数K=2。在工程上，可取S,=0.5～0.8。4.1.6,2灵敏度校验
纵差保护的灵敏系数应按最小运行方式下差动保护区内变压器引出线上两相金属性短路计算。根据计算最小短路电流IKmia和相应的制动电流1.，在动作特性曲线上查得对应的动作电流品，计算灵敏系数Ksn。
Ksnr = Igria/10p
要求K21.5
4.1.7纵差保护的其他辅助整定计算及经验数据的推荐4.1.7.1差动速断保护的整定计算(18)
差动速断保护是纵差保的一个辅助保护。当内部故障电流很大时，防止由于电流互感器饱和判据的闭锁可能引起纵差保护延迟动作。差动速断保护的整定值应按过变压器可能产生的最大励磁消流或外部短路最大不平衡电流整定，可取：Jop.a=KI。
式中：
差动速断保护的动作电流，
I.变压器的基准侧二次额定电流；(19)
K一一倍数，视变压器容量和系统电抗大小，推荐值如下：6300kVA及以下7～12，6300kVA～31500kVA，4.5~7.0：40000kVA~~120000kVA，3.0~~6.0容量越大，系统电抗越人，K取值越小。
按正常运行方式保护安装处电源侧两相短路计算灵敏系数Kn，要求Kc≥1.2。4.1.7.2二次谐波制动系数的整定计算利用二次谐波制动来防止励磁涌流误动的纵差保护中，整定值指差动电流中的二次谐波分量与基波分量的比值，通常称这一比值为二次谐波制动系数。根据经验，一次谐波制动系数可整定为0.15～0.20，特殊情况下可调整。
4.1.7.3涌流间断角的推荐值
按鉴别涌流间断角原理构成的变压器差动保护，根据运行经验，闭锁角可取为60°～70°，有时还采用涌流导数的最小间断角9和最大波宽6%，其闭镜条件为≥65°、9%≤140°。4.2低压侧分支过电流保护
4.2.1限时电流速断保护的整定计募高压厂用变压器低压侧每个分文均可设置两段过电流保护，作为本分支母线及相邻元件的相间短8
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路故障的后备保护。限时电流速断保护的整定计算方法为DL/T1502—2016
）动作电流定的整定计算。动作电流定值1。可按如下方法计算，并取最大值：1）按躲过本分支母线所接需参与自启动的电动机自启动电流之和整定，即：I=KmKl
U%+StN[UmN
100KSMUTN）
式中：
式中：
可靠系数，取1.15～1.2：
高压厂用变压器低压侧分支线的二次额定电流：需要自启动的全部电动机在自启动时的过电流倍数：(20)
以高压厂用变压器低压分支绕组额定容量为基准的阻抗电压百分值，对于分裂绕组变压器，用半穿越阻抗值：
电动机自启动电流倍数，与备用电源切换时间有关，备用电源为慢速切换时取5，备用电源为快速切换时取2.5~3：
高压厂用变压器低压分支绕纽额定容量：需要自启动的电动机额定视在功率的总和；高压电动机的额定电压；
高压厂用变压器低压分支绕组的额定电压。按躲过本分支母线上最大容量电动机启动电流整定，即：I=KLIe+(Kt-DIMNmJ/n
可靠系数，取1.15~1.2；
F—高压厂变压器低压侧分支线的一次额定电流：K，一一直接启动最大容量电动机的启动电流倍数，可取6倍～8倍；Im.Nemax
一直接启动最大容量电动机的额定电流：高压厂用变压器低压侧分支电流互感器变比。3）按与下一级速断或限时速断的最大动作电流Iopdwm配合整定，即：Io, = KonIanrdawrmax /n
式中：
n的含义同式（22)；
K——配合系数，取1.15~1.20。4）按与FC回路最大额定电流的高压熔断器瞬时熔断电流1配合整定，即：Io,=Krl/x/n,=K..×(20~25)IruNmax/n式中：
n的含义同式（22)
K~—配合系数，取1.15~1.20;
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