保护整定计算.ppt

继电保护整定计算 主讲 孙少华 10KV高压开关柜的保护整定计算馈线开关带变压器馈线开关带电动机馈线开关带电容器 10KV高压开关柜要整定的保护定值主要量1 过电流 2 电流速断 作用于跳闸的量 辅助量如过负荷 接地等 作用于告警 信号 1 变压器过流保护变压器的过电流保护 是变压器主保护的近后备保护 是下一级设备的远后备保护 是反应变压器外部短路故障的电流量 整定原则 躲过变压器有可能出现的最大工作电流Ig max 1 变压器过流保护Idzj Kk Kjx Ig max Kf nl式中 Kk 可靠系数 取1 1 1 3Kjx 保护装置的接线系数 Y形接线为1 接线为 3Kf 保护装置的返回系数 取0 9 1 变压器过流保护接线系数 电流互感器二次接线形式不同 使得CT二次电流与通过保护装置的电流是不同的 接线系数Kjx是通过保护装置的电流与CT二次电流比值 即Kjx Ij Ih2 1 变压器过流保护返回系数 Kf If Idz 通过保护装置的电流大于保护装置的动作电流时 继电器可靠启动 保护装置的电流小于保护装置的动作电流时 继电器可靠返回 常规保护Kf取0 8 0 85 微机保护Kf取0 9 1 变压器过流保护变压器最大工作电流Ig max的选取是过电流保护整定计算的关键 变压器负荷系数不同 但无论怎样 过电流整定都要保证故障时可靠动作 正常工作时 不误动作 变压器最大工作电流一般允许20 过负荷 即1 2Ie 1 变压器过流保护例 6KV高压开关带一台变压器 变压器型号为S9 800 6变压器 CT变比100 5 接线不完全星形接线 微机保护 其过流时限是2s 1 变压器过流保护800KVA变压器额定电流Ie Se 3 Ue 800 3 6 76 98AIdzj Kk Kjx Ig max Kf nl 1 3 1 76 98 0 9 20 5 56A过流时限t取1 4s 2 变压器过负荷保护变压器若过负荷运行 会使其绕组 硅钢片过热 绝缘老化 缩短设备使用寿命 因此应尽量避免过负荷运行 变压器在实际运行时 一旦出现过负荷 保护装置延时告警 提醒运行值班人员及时采取措施 调整运行方式或压限负荷 2 变压器过负荷保护过负荷整定 Idzj Kk Kjx Ie Kf nlKk 可靠系数 取1 05一般可直接取变压器额定电流 2 变压器过负荷保护注意两点 1 外部短路时 错误的发出过负荷告警信号 2 瞬时过负荷即发出信号 应将过负荷保护动作时间 大于变压器过流保护时间 取为10s 1 电动机低电压闭锁过电流保护保护的动作值应按故障时能可靠动作 而在正常工作时 可靠不动作的原则来整定 整定原则 躲过电动机正常工作有可能出现的最大工作电流Ig max及最小工作电压 1 电动机低电压闭锁过电流保护电动机启动特性 1 电动机低电压闭锁过电流保护电动机启动特性电流变化很大 电动机在启动的瞬间 电流值迅速升高至最大值 且迅速减小 基本上在1 1 5秒内完成了电流的变化 电压基本不变 电动机启动时系统电压应能满足电动机最小工作电压 1 电动机低电压闭锁过电流保护电动机的启动过程使得在整定电动机过电流定值时受到了严格的限制 1 电动机启动电流大 若过流值躲启动电流时 则过电流保护的灵敏度将不能满足要求 2 电动机启动时间长 过流时限不能满足上下级过流保护的时限阶梯特性 1 电动机低电压闭锁过电流保护系统发生短路时 电流 电压量的变化发生短路时 由于系统总阻抗大大减少 短路电流急剧增大 同时短路点的电压降到零 短路点附近的电压也相应地显著降低 1 电动机低电压闭锁过电流保护我们来比较一下电动机启动时电流 电压的变化与系统短路时电流 电压的变化 显然有很大的不同 电动机保护整定 增加了一个低电压闭锁量 使得电流 电压联锁共同躲过电动机启动过程 1 电动机低电压闭锁过电流保护低电压整定原则 低于电网最低工作电压Udzj Umin Kk Kf ny 0 7 0 6 Ue 1 电动机低电压闭锁过电流保护式中 Umin 电网最小工作电压 取0 95Ue Ue电压互感器二次额定电压 Kk 可靠系数 取1 1 1 25Kf 返回系数 取1 25ny 电压互感器变比 1 电动机低电压闭锁过电流保护过流整定原则 躲过电动机有可能出现的长时最大工作电流Ig Idzj Kk Kjx Ig Kf nl 1 电动机低电压闭锁过电流保护式中 Kk 可靠系数 取1 1 1 3Kf 保护装置的返回系数 取0 9nl CT变比 1 电动机低电压闭锁过电流保护低电压闭锁过电流时限若是微机保护 上级过流时限减小0 3s 若是常规保护 上级过流时限减小0 5s 1 电动机低电压闭锁过电流保护物理意义 通过保护装置的电流高于整定值Idzj 电压低于整定值Udzj 经过一时限保护动作 开关跳闸 过电流与低电压是逻辑与的关系 也就是乘的关系 条件满足为1 不满足为0 两条件同时满足为1 积为1 保护装置动作 延时跳闸 1 电动机低电压闭锁过电流保护例 6KV高压开关带一台电动机 功率为380KW CT变比50 5 接线不完全星形接线 是微机保护 其过流时限是2s 计算高压开关过流保护值 采用微机保护装置 1 电动机低电压闭锁过电流保护a 电流元件整定380KW电动机Ig Se cos 3 Ue 40 63AIdzj Kk Kjx Ig Kf nl 1 3 1 40 63 0 9 20 2 93A 1 电动机低电压闭锁过电流保护b 低电压元件整定取0 6Ue Udzj 60Vc 时间元件整定t 1 4s 2 电动机过负荷保护同变压器过负荷保护整定一样 不再赘述 1 电容器过流保护整定原则 按可靠躲过电容器组的额定电流整定Idzj Kk Kbw Kjx Iec Kf nl式中 Kbw 电容器波纹系数 取1 25 Kf 保护装置的返回系数 取0 9nl CT变比 2 过电压保护整定原则 不超过1 1倍电容器额定电压 动作电压 Udzj 1 1Ue即为110V时限 躲系统电压波动 取0 5s 3 低电压保护整定原则 电容器所接母线失压后保护装置可靠动作 母线电压恢复正常保护装置可靠返回 动作电压 Udzj 0 5Ue即为50V时限 躲系统电压波动 取0 5s 例 6KV高压开关带一组电容器 6KV 720Kvar电力电容器组 电容器为双星形接线 单台容量24Kvar 共30台 电容器组额定电流为69 3A CTCT 100 5 计算保护值 采用微机保护装置 过流定值 Idzj Kk Kbw Kjx Iec Kf nl 1 25 1 25 1 69 3 0 9 20 6 01A取6At 1 4s电容器过电压Udzj 110Vt 0 5s电容器低电压Udzj 50Vt 0 5s 1 低电压闭锁过电流保护综合设备 指带有电动机 变压器等多个电气设备的馈线开关a 过流整定原则 躲过线路最大工作电流 Idzj Kk Kjx Ig max Kf nl式中 Ig max 线路最大工作电流 1 低电压闭锁过电流保护灵敏度校验 Kl Id jmin Idz jmin式中 Kl 灵敏系数 主保护Kl 1 5 后备保Kl 1 2Id jmin 最小运行方式下 保护范围末端两相金属性短路 流过保护装置的电流 1 低电压闭锁过电流保护图一的例题中 CT 300 5 线路长时工作电流280A 其过电流定值 Idzj Kk Kjx Ig max Kf nl 1 3 1 280 0 9 60 6 74A取7A 1 低电压闭锁过电流保护b 低压整定原则 低于电气设备正常工作电压Udzj Umin Kk Kf ny 0 7 0 6 Ue式中 Ue 电压互感器二次额定电压Kk 可靠系数 取1 3 1 5 2 过负荷保护变配电设备过负荷运行 将使设备过热 绝缘老化 缩短使用寿命 因此严禁设备过负荷运行 设备过负荷运行时 保护装置延时告警 保护装置过负荷整定电流为 Idzj Kk Kjx Ig Kf nl 例题 过负荷整定值取其线路长时工作电流 即 280A 60 4 7A 3 速断保护a 无时限电流速断 IdzIj 整定原则 躲过保护区外部最大短路电流来整定 按下式整定IdzIj kk kjx d2max ni式中Id2max 被保护线路末端的最大短路电流 即 大运行方式下d2点三相短路电流 ni 电流互感器变比 3 速断保护a 无时限电流速断 IdzIj 速断保护的灵敏度通常用保护区长度与被保护线路全长的百分比来表示 在15 20 主要缺点 不能保护线路全长 有较大的非保护区 死区 因此需要考虑装设时限电流速断保护进行配合 3 速断保护b 时限电流速断在无时限电流速断保护的基础上增加适当的延时 一般为0 5s 便构成时限电流速断 它的保护范围应包括线路的全长 而且必须延伸至下一段线路 3 速断保护b 时限电流速断 IdzIIj 按下式整定计算 IdzIIj kp kk Id3max ni式中Id3max 保护线路末端的最大短路电流 即 大运行方式下d3点三相短路电流 Kp 配合系数 一般取1 1 1 15 3 速断保护b 时限电流速断 IdzIIj 灵敏系数 按