保护培训大纲.doc

一、简述： 电力系统的运行要求安全可靠、电能质量高、经济性好。但是，电力系统的组成元件数量多，结构各异，运行情况复杂，覆盖的地域辽阔。因此，受自然条件设备及人为因素的影响，可能出现各种故障和不正常运行状态。1、保护的概念：（照明、电炉的熔断器、空开，电机的热元件和接触器） 电力系统继电保护装置就是装设在每一个电气设备上，用来反应它们发生的故障和不正常运行情况，从而动作于断路器跳闸或发出信号的一种有效的反事故的自动装置。 2、保护的分类，电量：电流、电压、频率等；非电量：温度、振动、位移、流速、气体、压力等；单侧、双侧、多侧；设备：母线、线路、电机、变压器、电容、电抗等； 3、对保护的要求，四性：选择、快速、灵敏度、可靠；配置、整定计算、上下级配合二、系统构成： 一次部分：母线、刀闸、断路器、PT、CT、电缆、用电设备；二次部分：控制、保护部分；元器件、动作原理、序分量、接线电磁型（电压、电流、功率、频率）、（交）直流型辅助（时间、中间、信号）、静态继电器（晶体管、集成电路）三、电动机保护：1、启动超时保护：2、两段式定时限电流保护：第段速断保护，第段速断后备保护，提供堵转保护。3、反时限电流保护：热元件4、两段式负序电流保护：作为反相、断相、匝间短路以及较严重的电压不对称保护，第段速断保护，为不平衡保护的主保护。第段速断后备保护。5、零序电流保护：不平衡、接地。高压供电电机的中性点对地一般都是绝缘的单相接地后只有全电网的对地电容电流流过故障点危害较小。按照规定接地电容电流大于5安时，应装单相接地保护，单相接地电流为10A及以下时，保护装置对动作于跳闸或信号，10安以上时保护装置一般动作于跳闸。6、过负荷保护：7、低电压保护：保护需自启动的电动机，欠压、0.5；9S8、过电压保护：9、过热保护：10、TV断线： 11、差动速断保护：12、比率差动保护：13、差流越限：断线 14、TA断线： 15、非电量：工艺、整流、温度、振动、位移、低压异步电动机的保护： 1相间短路保护 用于反应电动机绕组内及引出线上相间短路故障。根据电动机的重要性及容量，确定其一次接线，并由此采用下列方式之一构成； (1)熔断器与刀开关、熔断器与磁力起动器(或接触器)组成的回路，由熔断器作为相间短路保护。1.5-3倍电动机的额定电流 (2)自动开关与操作设备或自动开关构成的回路，由自动开关本身的短路脱扣器实现。需整定。 (3)用自动开关保护的重要电动机，当自动开关本身的短路脱扣器不能保证可靠动作时，宜将短路脱扣器拆除，另装继电器。保护装置可采用两相两继电器式接线，瞬时动作于自动开关跳闸。 2接地保护 用于保护电动机内部及引出线上的单相接地短路故障。在380220V三相四线制电网中，电源变压器中性点通常是直接接地的，这时单相接地故障可借助反应相间短路的三相式保护装置来切除。其单相接地短路保护： (1)当相间短路保护能满足单相接地短路的灵敏系数时，可由相间短路保护兼作接地短路保护。(2)当相问短路保护不能满足单相接地短路的灵敏系数或100kw及以上的电动机，应装没专用的接地保护。保护装置一般由一个接于零序电流互感器上的电流继电器构成，瞬时动作于跳闸。过负荷、低电压（欠压脱扣）、缺相运行。四、变压器保护： 复合电压闭锁电流保护；零序电压保护；非电量：流速、气体、压力五、发电机保护： 定子保护：上面的综合；转子保护：接地、失磁、过厉、六、自动化装置： 备自投：明、暗 重合闸：对付电气瞬间故障。重合闸闭锁信号有：手跳；低周动作；外部端子闭锁输入；遥控跳闸；控制回路断线；弹簧未储能接点输入；过负荷跳闸。低周减载：低压闭锁、df/dt闭锁、七、微机保护： 1微机保护的“硬件” 微机保护的“硬件”内数据采集系统、cpu主系统、开关量输出、输入系统及外围设备组成。数据采集系统又称模拟量输入系统，它的作用是将从互感器二次输出的电压、电流等模拟虽经过隔离、采样、AD变换等步骤转化为计算机能接受与识别的数字量，然后送入cpu主系统进行数据处理及运算开关量输出、输入系统的作用主要是输出跳闸、信号等信息，外围设备包括打印及调试、整定设备等。通常整套硬件是用单独的专用的机箱组装的。 2微机保护的“软件”微机保护的“软件”由初始化模块、数据采集管理模块、故障检出模块、故障计算模块与自检模块等组成。根据保护的功能与性能的不同，模块的数量与内容也有所区别，这些程序一般都已经固化在芯片中。微机保护的特点：多功能性、灵活性、可靠性、维护调试方便、经济电动机综合保护整定原则1、差动电流速断保护按躲过电动机空载投入时最大暂态电流引起的不平衡电流和最大外部以及短路时的不平衡电流整定整定一般取： Idz=KIe/n 式中：Idz：差电流速断的动作电流 Ie：电动机的额定电流 K：一般取6122、纵差保护1） 纵差保护最小动作电流的整定：Idz.min应大于电动机启动过程中时的不平衡电流 Idz.min=KKmIe/n式中： Ie：电动机的额定电流 n：电流互感器的变比 KK：可靠系数，取34 m：由于电流互感器变比未完全匹配产生的误差，一般取0.1 在工程实用整定计算中可选取Idz.min=（0.30.6）Ie/n。2）比率制动系数K 按最大外部短路电流下差动保护不误动的条件，计算最大制动系数 K =KKKfzq Ktx Kc式中： Ktx：电流互感器的同型系数，Ktx=0.5 KK：可靠系数，取23 Kc：电流互感器的比误差，取0.1 Kfzq：非周期分量系数，取1.52.0计算值Kmax=0.3，但考虑电流互感器的饱和和暂态特性畸变的影响，在工程实用整定计算中可选取K=0.51.03、相电流速断保护1）速断动作电流高值IsdgIsdg = Kk Ist式中，Ist：电动机启动电流（A） Kk：可靠系数，可取Kk = 1.32）速断电流低值IsddIsdd可取0.70.8Isdg，一般取0.7Isdg3）速断动作时间tsd当电动机回路用真空开关或少油开关做出口时，取tsd =0.06s，当电动机回路用FC做出口时，应适当延时以保证熔丝熔断早于速断保护。4、电动机启动时间tqd按电动机的实际启动时间并留有一定裕度整定，可取tqd =1.2倍实际启动时间。5、负序过流保护1）负序动作电流I2dzI2dz按躲过正常运行时允许的负序电流整定一般地，保护断相和反相等严重不平衡时，可取I2dz =（0.60.8）Ie作为灵敏的不平衡保护时，可取I2dz =（0.20.4）Ie2）负序动作时间常数T2在母线二相短路时，电动机回路有很大的负序电流存在，因此，T2应整定为大于外部两相短路的最长切除时间。在FC回路中，应躲过不对称短路时熔丝熔断，即负序保护不能抢在熔丝熔断前动作。3) 设定两段定时限保护6、接地保护保护装置的一次动作电流，按躲过被保护分支外部单相接地故障时，从被保护元件流出的电容电流及按最小灵敏系数1.25整定 Idz Kk IcxIdz (Ic-Icx)/1.25式中： Icx：被保护线路外部发生单相接地故障时，从被保护元件流出的电容电流 Ic：电网的总单相接地电容电流 Kk：可靠系数，可取Kk=457、过热保护过热保护涉及发热时间常数Tfr和散热时间Tsr二个定值。1）发热时间常数Tfr发热时间常数Tfr应由电动机制造厂提供，若制造厂没有提供该值，则可按下列方法之一进行估算。A 由制造厂提供的电动机过负荷能力数据进行估算如在X倍过负荷时允许运行t秒，则可得，Tfr =（X2-1.052）t若有若干组过负荷能力数据，则取算出得Tfr值中最小者。B 若已知电动机的温升值和电流密度，可用下式估算Tfr值：Tfr =（150e）（M /e -1）/（1.05Je2）式中，e：电动机定子绕组额定温升 M：电动机所采用绝缘材料的极限温升 Je ：定子绕组额定电流密度例如：电动机采用B级绝缘，其极限温升M =80，电动机定子绕组额定温升e =45，定子绕组额定电流密度Je =3.5A/mm2，则：Tfr =（15045）/（1.053.52）（80/45-1）=408（s）C 由电动机启动电流下的定子温升决定发热时间常数Tfr =（Ist2tst）/1st式中，：电动机额定连续运行时的稳定温升 Ist ：电动机启动电流倍数 tst ：电动机启动时间1st t：电动机启动时间的定子绕组温升D 根据电动机运行规程估算Tfr值例如：某电动机规定从冷态启动到满转速的连续启动次数不超过两次，又已知该电动机的启动电流倍数Ist和启动时间tst，则：Tfr 2（Ist2-1.052）tst2) 散热时间Tsr按电动机过热后冷却至常态所需时间整定。8、电动机过热禁止再启动保护过热闭锁值b按电动机再正常启动成功为原则整定，一般可取b=0.5。9、长启动保护长启动保护涉及电动机额定启动电流Iqde 和电动机允许堵转时间tyd二个定值。1）电动机额定启动电流Iqde 取电动机再额定工况下启动时的启动电流（A）。2）电动机允许堵转时间tyd取电动机最长安全堵转时间（S）。10、正序过流保护正序过流保护涉及正序过流动作电流I1g1 和正序过流动作时间t1g1二个定值。1）正序过流动作电流I1gl一般可取I1gl=（1.52.0）Ie2）正序过流动作时间t1gl一般可取t1gl=（1.52.0）tyd11、低电压保护1） 按切除不重要电动机的条件整定低电压动作值：对中温中压电厂 Udz=6065% Ue对高温高压电厂 Udz