钢铁企业电力设备设计安装与检修维护—继电保护.pdf

! ! ! ! “ “ “ “ 第二部分 钢铁企业电力设备 设计安装与检修维护 第三章继电保护 第一节设计继电保护的原则 设计继电保护的原则为： （!） 继电保护是保证安全供电和电能质量的重要工具。设计继电保护时， 应根据 供电系统的接线方式和运行的特点， 并适当考虑系统发展的要求， 合理地制定方案和 选择设备。 （“） 继电保护设计应以合理的运行方式和故障类型做为依据， 而不考虑可能性很 小的故障情况。保护装置应满足可靠性、 选择性、 灵敏性和速动性的要求， 可靠性是 “四性” 的前提， 以便正确、 迅速地切除系统内的各种故障， 保证安全供电。 （#） 为了保证系统稳定及用电设备的可靠运行， 限制故障元件的损坏程度和缩小 故障范围， 保护装置应尽快地切除短路故障。 （$） 动作于跳闸的继电保护装置， 应保证选择性， 对具有时限阶段特性及反时限 特性的保护， 其前后两级之间的灵敏性与动作时限要相互配合。 根据系统运行的需要， 也可以用无选择性动作来加速切除相邻元件上的短路， 并 用自动重合闸或备用电源自动投入来补救。 （%） 保护装置应力求简单可靠、 性能良好， 使用元件和触点的数量最少， 接线简 单， 便于运行维护， 并尽可能满足系统运行灵活性的要求。 （4= “ (!b温度信号计 )7% ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 第二部分钢铁企业电力设备设计安装与检修维护 图 ! “ # “ $#% 信号继电器； ,5721 ,57$-8 “ +9!% 信号继电器； 866+1 866$电流试验端于， 8.+， 8.!)+ “ - 连接片， 85温度信号计 三、 保护整定计算 电流速断保护， 整定计算见表 ! “ # “ #。 纵联差动保护中， 变压器的差动保护， 常采用 ./0 “ ! （-/- “ !） 型差动继电器。 但当保护灵敏系数不能满足要求时， 或对于带负荷调压的变压器、 多电源的三绕组变 压器， 常采用 ./0 “ + （-/- “ ;） 型差动继电器。当采用 ./0 “ + （-/- “ ;） 型不能满 足灵敏系数要求时， 或需多侧制动的三绕组或四绕组电力变压器， 或具有分裂绕组的 多绕组变压器， 或断路器数目 （或电流互感器数目） 多于三组以上的变压器常采用 3/- “ 2， 3/- “ ; 型整流型差动继电器。 ./0 “ +、 ./0 “ !、 3/- “ 2 型差动继电器的整定计算列于表 ! “ # “ 2、 表 ! “ # “ $、 表 ! “ # “ ?。 变压器出口处故障时流入继电器的电流计算与灵敏系数比较见表 ! “ # “ ;。 为了保证在正常情况下流过差动继电器的不平衡电流为最小， 应恰当地选择电 ?; ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 第三章继电保护 图 ! “ # “ $%， 0: “ %5678 !$9 选择时， 可选用 !“$9 熔丝 作保护。 （*） 支线熔断器 12% ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 第二部分钢铁企业电力设备设计安装与检修维护 丝的熔断时差为 !“#$， 不能满足要求， 因此， 将 % 计入接触电阻后的允许负荷， !； :$.； 4 当温度为 !1 ? %“7时， 4“!=a； ! 角速度，!/ %“0， 当 0 / 1“23 时，!/ !(。 （） ) ? 1#$ 小接地电网中的单相接地电容电流。 ) ? 1#$ 小接地电网中的单相接地电容电流可近似地按下列公式计算： 架空线网络 !“# )2 1“ （% 1 1 !)） 电缆网络 !“# )2 !“ （% 1 1 !a） 式中* 电网的额定线电压， #$； b 网络的总长， #;。 二、 单相接地电容电流的补偿原则和方法 各级电压的电网电容电流大于以下值时， 必须进行补偿： ? !“#$ 电网 “. %“ ? 1#$ 电网 !“. 当电网电容电流小于以上值时， 单相接地后允许继续工作 ! ? %c， 这段时间内能 保证完成寻找故障地点等工作， 因此不需进行补偿。 = 油的重量， ,； ? 油的热容量， ,34 ,a； 009 # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # 第二部分钢铁企业电力设备设计安装与检修维护 图 ! “ # “ !$利用所用变压器连接消弧线圈的连接图 % %#/)?6， 电网中接地的最大持续时间为 !a， 容量比为& bc &d : )1e， f &d : )1。 由图 ! “ # “ !/ 曲线得 !“!“ %)# !“! $ ! !%&“ %g# ! “ %!) %) “ )(g )$ ! * “ )(/ 所以 !“ %) $ %g + )(/ “ ee(/# %)e “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ 第三章继电保护 图 ! “ # “ !$校核接有消弧线圈的变压器温升用的曲线 ! !“%，! !&网络单相接地时， 变压器绕组对周围冷却空气的 稳定平均温升与起始平均温升； ( )* ， ( +变压器工作容量与额定容量， ,-. 当周围空气温度为 / #01时， 变压器的温升 ! #0 “ 22#0 ! 3#$#0$ 所以在上述情况下， 允许接入消弧线圈。 表 ! “ # “ !#456 型消弧线圈的规格 （供参考） !72 “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ 第二部分钢铁企业电力设备设计安装与检修维护 第七节中性点经电阻接地的继电保护 目前已有一些冶金企业的 ! “ !#$% 配电系统的中性点采用经电阻接地。单相 接地电流一般为 & “ ()， 这类系统的单相接地保护， 可采用以下三种方法： （&） 采用常规的电流互感器及过流继电器； （*） 采用专用接地继电器； （!） 采用专用零序电流互感器。 目前由于国内没有 （*）（!） 项的专用设备， 因此以下仅叙述 （&） 项用电流互感器接 成零序电流滤过器的联接方式， 如图 * + ! + *, 所示。 图 * + ! + *,零序电流滤过器的接地保护 保护装置的动作电流应躲开负载尖峰电流引起电流互感器的不平衡电流 !“#$ %& ! ! （* ( ! ( *&） 式中-$ 可靠系数， 取 &.*； !/ 电流互感器最大相对误差， 取 .# “ .&。 01 负载尖峰电流 （指持续时间大于本套保护延时继电器 -2， 见图 * + ! + *,， 整定值的尖峰电流） ， 如电动机起动电流、 电弧炉工作短路电流及 轧机冲击负荷电流等。 灵敏系数 %)$ ! （&） * !“# “* （* ( ! ( #*） 式中0 （&） 3 单相接地电流。 如灵敏系数不能满足要求， 则可采取中性点电流闭锁的零序接地保护， 如图 * + ! + *4。 !5 # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # 第三章继电保护 图 ! “ # “ !$中性点电流闭锁的零序接地保护 保护装置的动作电流应躲开最大长时负荷电流引起电流互感器的不平衡电流 !“#$ %& ! ! ()*+ （! , # , !#） 式中%& () 最大负荷电流。 但是， 对于具有频繁出现的尖峰负荷 （指持续时间大于本套保护延时继电器 *+， 见图 ! “ # “