发电厂厂用电系统保护整定计算-李红军老师培训课件PPT课件.ppt

大型发厂用电保护及自动装置整定计算 李红军感谢大家光临指导 1 一 厂用电保护及自动装置整定计算内容 6KV工作进线及备用进线保护高压电动机保护低压厂变保护低压工作进线及备用进线保护PC 汽机 锅炉 除尘 段及MCC段保护输煤 循环水 化学水 空压机 检修 照明 生活等脱硫段快切 备自投 2 二 整定计算依据 保护装置厂家说明书主设备参数电气设计图纸系统综合阻抗3 110KV电网继电保护装置运行规程DL T584 95三相交流系统短路电流计算GB T15544 1995继电保护和安全自动装置技术规程GB14285 93火力发电厂厂用电设计技术规定DL T5153 2002 防止电力生产重大事故的二十五项重点要求 继电保护实施细则 3 三 整定计算参考资料 电力工程设计手册 西北电力设计院主编 电力系统继电保护典型故障分析 国家电力调度通信心 发电机变压器继电保护整定算例 王维俭 发电机变压器继电保护应用 国家电力调度通信中心 4 四 发电厂厂用电保护类型 6KV工作进线及备用进线保护 6KV高压电动机保护 低压厂变保护 5 四 发电厂厂用电保护类型 400V电气设备保护 施耐德NS MT系列断路器 MICROLOGIC2 7型 6 7 STR脱扣器 8 一 6KV工作进线及备用进线保护 影响保护定值的因素1 大型电动机 给水泵 增压风机 的启动 2 大型电动机 没有差动保护 速断保护配合 3 低压厂变速断保护的配合4 如果F C开关熔断器 负荷开关一般为400 3800A 9 一 6KV工作进线及备用进线保护 影响保护定值的因素5 与在本段切换过程中配合 1 切换方式 串联切换 并联切换 残压切换 慢切 2 备用方式 明备用 暗备用 运行一段再投入一段 3 电动机反馈电流的影响 6 厂用电短路保护最大动作时间不准许超过3秒 一般不大于2秒7 灵敏系数一般要求大于1 5 8 动作时间不应小于0 5秒 10 一 6KV工作进线及备用进线保护 整定方案工作进线和备用进线保护保护配置 6KV出线一般只整定限时限过流一段 A 按躲切换过程中电动机启动电流计算Iop Krel Kss InKco 配合系数取1 1 1 2Krel 可靠系数取1 2 1 3Kst 电动机群起倍数1 9 3 5 需要计算 In 变压器额定电流 按半穿越电流计算 11 1 当备用电源为明备用时 2 当备用电源为暗备用时 3 备用电源为明备用带一段负荷时 再投入另一段负荷 一 6KV工作进线及备用进线保护 群起倍数计算 12 一 6KV工作进线及备用进线保护 整定方案按躲过最大电动机 给水泵 的启动电流计算 Iop Kco Krel Ilin n Im n Im s Iop 保护动作电流Kco 配合系数取1 1Krel 可靠系数取1 2Ilin n 分支额定电流 按半穿越额定电流 Im n 电动机额定电流Im s 电动机的启动电流 13 一 6KV工作进线及备用进线保护MM100A线路保护管理装置 整定方案按躲过无差动保护的最大电动机速断保护计算 Iop Kco Ilin n Im n Iop 0 Iop 保护动作电流Kco 配合系数取1 1Ilin n 分支额定电流 按半穿越额定电流 Im n 电动机额定电流Iop 0 电动机的速断保护电流 14 一 6KV工作进线及备用进线保护线路保护管理装置 整定方案按躲过最大变压器速断保护计算 Iop Kco Ilin n Im n Iop 0 Iop 保护动作电流Kco 配合系数取1 2Ilin n 分支额定电流 按半穿越额定电流 Itn 变压器额定电流Iop 0 变压器的速断保护电流 15 一 6KV工作进线及备用进线保护 整定方案按躲过F C熔断器熔断电流计算 Iop Kco Krel Ilin n In Iop 0 Iop 保护动作电流Kco 配合系数取1 1Krel 可靠系数取1 2Ilin n 分支额定电流 按半穿越额定电流 In 设备额定电流Iop 10 熔断器10倍额定电流 动作时间一般为0 4S 16 一 6KV工作进线及备用进线保护 工作进线及备用进线延时说明1 工作进线及备用进线动作时间不小于1S 原因 高压电电动机启动过程暂态影响 厂用电系统切换暂态影响 系统故障引起的波动影响 MCC系统母线故障暂态影响 2 出线保护时间最小整定0 5S 3 大型发电厂 单机大于300MW 厂用电时间阶梯为0 3S 4 零序或相过流全停发变组 启备变 最好大于工作及备用进线2个级差 但是最好不大于2S 如果大于2S则电缆出线用差动保护 17 一 6KV工作进线及备用进线保护 复压过流整定方案 大型电厂不提倡使用 动作电流 一般取1 2倍的额定电流负序电压 取6 7V低电压 1 按躲过正常时可能出线的最低工作电压 2 按躲过自启动时的最母线残压 3 如果考虑远后备必须考虑电缆的影响 4 考虑切换过程中可能出现的低低压 公式略 请看导则的P32 5 5 18 二 大型发电厂厂用电零序电流保护 大型发电厂厂用系统电压等级 6KV和0 4KV 380V 220V 大型发电厂6KV厂用电中阻 高阻 接地系统零序保护配置 一般整信号段和跳闸段 考虑接地方式因素 略 1 大型发电厂高压厂变中性点采用经电阻接地 一般最大接地电流为400A 200A 150A 90A等 注意 接地电阻在额定电流时的时间最大为9S 19 二 大型发电厂厂用电零序电流保护 高压厂变零序保护整定计算高压厂变分支零序电流保护一般可取30 40 Iop 0 3 0 4In rIn r 最大接地电流动作时间一般分两段但是动作电流值相同 一段跳分支启动启动快切t t 0 3S二段全停发电机组t t 0 6S母线PT开口电压整10 15V2 5S信号 20 二 大型发电厂厂用电零序电流保护 高压电动机零序保护整定计算高压电动机机零序电流保护一般分为二段 跳闸段和信号段 跳闸段 取10A 动作时间取0 1 0 5秒跳闸信号段 躲过电容电流 启动过程中的不平衡电流 一般取3A动作时间取3秒信号 21 二 大型发电厂厂用电零序电流保护 低压厂变零序保护整定计算大型发电厂6KV厂用电中阻 高阻 接地系统零序保护配置 一般整信号段和跳闸段 跳闸段 取10A 动作时间取0 1 0 5秒跳闸信号段 躲过电容电流 启动过程中的不平衡电流 一般取3A动作时间取3秒信号 22 二 大型发电厂厂用电零序电流保护 低压厂变零序保护整定计算低压厂变低压侧中性点接地一般采用直接接地和高阻接地 高阻接地电阻45欧姆 电流5A 两种 低压厂变低压侧中性点高阻接地保护配置 只有信号段动作 电流一般为2A 5s低压厂变低压侧中性点接地直接接地保护配置 低压厂变低压侧零序电流保护一般分一段跳闸 1 躲过变压器额定电流的25 40 Iop Krel 0 25 In tlKrel 可靠系数取1 2 In tl 变压器低压侧额定电流 2 与分支零序保护配合配合系数取1 1 23 二 大型发电厂厂用电零序电流保护 低压厂变零序保护整定计算3 与相间保护作为零序保护的最大电动机进线配合 Iop Kco Krel Ks InKco 配合系数取1 1 Krel 可靠系数取1 5 Ks 电动机启动倍数取7 In 电动机额定电流 动作时间t t 0 3S 24 二 大型发电厂厂用电零序电流保护 低压厂变零序保护整定计算注意 变压器的接线组别 当Uk 4 10 时 如果是Dyn接线单相金属性接地的短路电流为 如果是Yyn接线单相金属性接地的短路电流为 不计系统阻抗 25 三 低压厂变 干式变压器 保护 低压厂变保护配置 1 差动保护 大于2000KVA灵敏不满足要求的 2 速断过流3 延时过流4 过负荷信号5 负序过流保护 建议 F C负荷开关使用 6 高压侧零序信号及跳闸7 低压侧零序信号或跳闸8 温度启动 停止风扇 信号 跳闸9 如果有分支要有分支过流保护 26 三 低压厂变 干式变压器 保护 低压厂变保护整定计算 1 差动保护 参照整定计算导则 1 躲过最大不平衡电流整定Iop 0 3pu灵敏系数大于2 2 折点及制动系数Ires 1 0 8 1puS1 30 Ires 2 2 3puS2 60 80 3 谐波制动偶次谐波取15 20 奇次谐波不投或取20 30 4 无制动差动保护Iop 7 12pu或实测 一般灵敏系数够可取10倍 27 三 低压厂变 干式变压器 保护 低压厂变保护整定计算 2 速断过流保护 1 躲过低压母线短路最大电流整定Iop Kk IdKk 可靠系数取1 2 1 3Id 低压母线最大三相短路电流灵敏系数大于2注意 如果开关使用F C负荷开关速断保护应有0 3 0 5秒延时 主要考虑要躲过10倍熔断器额定电流的熔断时间为0 4S 负荷开关额定电流一般为400A 遮断短路电流3800A 熔断器额定电流一般不大于200A 10pu时的熔断时间0 4S 28 三 低压厂变 干式变压器 保护 低压厂变保护整定计算 3 延时过流保护 1 躲过电动机的群起动电流整定Iop Kk Kst InKk 可靠系数取1 2Kst 电动机群起倍数In 变压器额定电流 2 躲过最大电动机的启动电流Iop Kk In In m Ks In m Kk 6 In m 8 In mIn m 电动机的启动电流 3 动作时间为T t 0 6S 4 灵敏系数大于1 5 29 三 低压厂变 干式变压器 保护 1 当备用电源为明备用时 2 当备用电源为暗备用时 3 备用电源为明备用带一段负荷时 再投入另一段负荷 群起倍数计算 30 三 低压厂变 干式变压器 保护 低压厂变保护整定计算 4 过负荷信号按照躲过变压器额定电流计算动作电流Iop Kk In 1 2In动作时间top 9s5 负序电流保护 1 按低压母线短路灵敏系数不低于1 5计算 2 断相灵敏系数不低1 5计算 如F C熔断器熔断 大容量电动机断相 3 最大负荷时中的不平衡电流 4 躲过CT回路断线引起的负序电流 5 动作时间要大于同母线其它变压器的过流保护时间一个级差一般整定 Iop Kk In 0 5 0 6Intop 2 5S 31 三 低压厂变 干式变压器 保护 低压厂变保护整定计算 6 高压侧零序信号及跳闸跳闸段 可取10A 动作时间取0 1 0 5秒跳闸信号段 躲过电容电流 启动过程中的不平衡电流 一般取3A动作时间取3秒信号 32 三 低压厂变 干式变压器 保护 低压厂变保护整定计算 8 低压侧零序信号或跳闸低压厂变低压侧中性点高阻接地保护配置 只有信号段动作 电流一般为2A 3s低压厂变低压侧中性点接地直接接地保护配置 低压厂变低压侧零序电流保护一般分一段跳闸 1 躲过变压器额定电流的25 40 Iop Krel 0 25 In tlKrel 可靠系数取1 2 In tl 变压器低压侧额定电流 2 与分支零序保护配合配合系数取1 1 3 与相间保护作为零序保护的最大电动机进线配合 Iop Kco Krel Ks InKco 配合系数取1 1 Krel 可靠系数取1 5 Ks 电动机启动倍数取7 In 电动机额定电流 动作时间t t 0 3S 33 三 低压厂变 干式变压器 保护 低压厂变保护整定计算 8 温度启动 停止风扇 信号 跳闸9 如果有分支要有分支过流保护同6KV工作进线及备用进线保护 34 四 高压电动机保护 高压电动机保护发展状况 1 微机化 功能全 体积小 寿命短 故障率高 相对电磁或其它静态继电器 时常出线 死机 现象 2 智能化 可以判断启动 自启动功能这点对整定计算极为重要 3 保护工作模式多样化 4 保护厂家对电动机工作状况研究不透 不能对电机保护到位 5 厂家服务人员素质不很强 6 保护不能测到启动电流启动时间值 不能 自适应 相关定值 整定无法精确 35 四 高压电动机保护 1 差动保护 大于2000KKW 2 速断过流保护3 延时过流保护4 过负荷信号5 负序过流信号6 负序过流跳闸7 过热保护8 欠载跳闸9 欠载信号10 启动时间过长保护11 赌转保护 12 零序过流信号13 零序过流跳闸14 过压保护15 低压保护16 低压禁止自启动保护17 启动次数限制保护18电动机温度保护 高压电动机保护配置 36 四 高压电动机保护 1 额定功率2 额定电压3 额定电流4 计算额定电流5 效率6 功率因数7 绝缘等级8 电动机启动电流9 电动机启动时间10 发热时间常数11 正序电流发热系数12 负序电流发热系数 1 电流互感器变比及接线方式2 电压互感器变比及进线方式3 电缆型号及长度4 电动机在电厂中的类别 高压电动机保护整定计算用参数 电动机参数 辅助设备参数 继电器参数 1 额定工作电压2 额定输入电流电压 1or5A 100or57V 3 通讯地址 波特率 通讯协议 远方控制4 口令 密码 4 屏幕保护时间 37 四 高压电动机保护 1 差动保护整定计算所用参数额定电流计算 P KW基本侧选定 电动机一般选定高压侧中性点平衡系数 电动机头尾CT变比相同二次额定电流计算两侧电缆阻抗尽量匹配 否则多根电缆并联减少阻抗 2 差动速断保护Iop 3 8 pu灵敏系数大于1 2 以6300KW的给水泵为例 Iop 3 8 0 1266 6300 2392 6380Ksen 0 866 9165 0 4 0 47 2392 6380 8 2 2 6详细看灵敏系数统计 建议取8倍 38 四 高压电动机保护 2 比例制动差动保护最小动作值 Iop Krel Kap Kcc Ker pu Krel 可靠系数取1 3 1 5Kap 外部短路引起最大误差1 5 2Kcc 电流互感器同型系数 相同取0 5 不同取1 Ker 电流互感器误差取0 1 一般 Iop 0 2 0 4 pu灵敏系数大于1 2 制动系数一般 S1 0 3 0 4 puS2 0 6 0 8 pu制动折点 Ires 1 0 8 0 1 puIres 21 4 8 pu 整定计算 39 四 高压电动机保护 2 速断过流保护躲过电动机启动电流计算Iop Krel Kst pu Krel 可靠系数取1 3 1 5Kst 电动机启动电流倍数取6 7 F C负荷开关加延时0 4 0 5S 躲过熔断器熔断时间 动作值可按0 8倍速断过流计算 资料介绍简化计算 Iop 1 3Pn3 延时过流保护 保护必须能判断启动自启动 躲过电动机自启动电流计算Iop Krel Kst pu Krel 可靠系数取1 2 1 3Kst 电动机启动电流倍数取5 延时 0 5S 如果不能判断启动自启动可取1 2倍启动电流 整定计算 40 四 高压电动机保护 4 过负荷信号躲过电动机正常运行电流计算Iop Krel pu Krel 可靠系数取1 2动作时间 如果能判断启动自启动为9S 否则取1 2Tst 5 负序过流信号躲过电动机正常运行时不平衡电流计算 考虑装置特性 Iop Krel pu Krel 可靠系数取0 1 0 15动作时间 0 4S 6 负序过流跳闸考虑低负荷时电动机断相时有1 3的灵敏度Iop Krel pu Krel 可靠系数取0 5 0 8动作时间 与其它设备相间过流保护配合 增加0 3S 整定计算 41 四 高压电动机保护 负序过流保护说明 不同负荷情况下的负序电流 整定计算 42 四 高压电动机保护 整定计算 7 过热保护一般由于机械原因电流增大使电机过热 有热告警 热跳闸 热禁止启动等功能 按照电动机发热方程计算 但是要看保护能否判断电动机启动自启动 反时限过流保护一般使用IEC极端反时限8 欠载 流 跳闸 主要反映低载运行 如对轮断销子等 躲过空载电流的1 2倍 躲过启动电流取30S 一般空载电流为30 左右有的电机空载电流高达70 此保护无法使用 一般同步电动机用此功能 如果使用9 欠载 流 信号躲过空载电流的1 2倍 取30S发信号 43 四 高压电动机保护 整定计算 10 启动时间过长保护躲过启动时间 根据电动机的启动时间确定 电动机启动时间加5 10秒的延时 11 赌转保护1 5 2pu额定电流 动作时间是启动时间的1 2 1 5倍12 零序过流信号整 4 安培 3S跳闸 313 零序过流跳闸见第二章 14 过压保护1 3pu动作时间可整60S 与电动机机的绝缘等级 类型有关 15 低压保护与电动机的类别有关 一类0 45 50pu9s二类0 65 70pu0 5S16 低压禁止自启动保护0 65 70pu9S如果自启动跳闸 17 电动机温度保护与绝缘等级有关 44 四 高压电动机保护 整定计算 10 启动时间过长保护躲过启动时间 根据电动机的启动时间确定 电动机启动时间加5 10秒的延时 11 赌转保护1 5 2pu额定电流 动作时间是启动时间的1 2 1 5倍12 零序过流信号整 4 安培 3S跳闸 13 零序过流跳闸见第二章 14 过压保护1 3pu动作时间可整9S 15 低压保护与电动机的类别有关 一类0 45 50pu9s二类0 65 70pu0 5S16 低压禁止自启动保护0 65 70pu0 5S 45 四 高压电动机保护 如何获得电动参数 1 额定功率铭牌2 额定电压铭牌3 额定电流铭牌 4 计算额定电流I Pn 1 732 6 0 75 0 82 与功率 转速 型号 Y系列 YR系列 有关5 效率铭牌或手册 6 功率因数铭牌或手册 一般0 79 0 97 绝缘等级铭牌铭牌8 电动机启动倍数铭牌9 电动机启动时间实测 估算 给水泵 磨煤 一般