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文档简介

1、发电厂继电保护整定计算指导范本 目录 前 言 错误 !未定义书签。 目 录 II 1 范围 1 2 引用标准 1 3 总则 1 4 发电机保护整定计算 1 4.1 发电机绕组内部故障主保护 1 4.2 发电机相间短路后备保护 2 4.3 发电机定子绕组接地保护 2 4.3.1 基波零序电压及三次谐波电压式接地保护 2 4.3.2 注入低频式定子接地保护 2 4.4 发电机转子接地保护 2 4.4.1 乒乓开关切换原理转子一点接地保护 2 4.4.2 低频注入式转子一点接地保护 2 4.5 发电机过负荷保护 2 4.6 发电机失磁保护 2 4.7 发电机失步保护 2 4.8 发电机异常运行保护

2、3 4.8.1 过励磁保护 3 4.8.2 发电机过电压保护 3 4.8.3 发电机频率异常保护 3 4.8.4 逆功率保护 3 4.9 发电机启停机保护 3 4.9.1 零序电压式启停机保护 3 4.9.2 低频电流式启停机保护 4 4.10 发电机误上电保护 4 4.11 发电机辅助保护 4 4.11.1 发电机断水保护 4 4.11.2 热工保护 5 5 变压器保护整定计算 . 5 5.1 变压器差动保护 5 5.2 变压器短路后备保护 5 5.2.1 相间短路后备保护 5 5.2.2 接地故障后备保护 5 5.2.3 变压器后备保护跳闸方式 5 5.3 变压器分支保护 5 5.4 变压

3、器起动冷却器保护 5 5.5 非电量保护 5 5.5.1 变压器瓦斯保护 5 5.5.2 变压器压力释放阀保护 5 5.5.3 变压器冷却器全停保护 5 5.5.4 变压器绕组及上层油温高保护 6 5.5.5 变压器油位异常保护 6 6 高压断路器保护整定计算 . 6 6.1 高压断路器失灵启动保护 6 6.2 非全相保护 7 6.3 断路器闪络保护 7 7 交流励磁机和自并励励磁变压器保护整定计算 . 8 7.1 差动保护 8 7.2 电流速断保护 8 7.3 定时限过电流保护 8 8 高压厂用保护整定计算 . 9 8.1 厂用母线电源进线开关保护 9 8.1.1 相间故障保护配置 9 8.

4、1.2 接地故障保护配置 9 8.1.3 分支过流保护 II 段 10 8.1.4 分支过流保护 I 段(时限速断保护) 11 8.1.5 两段式复压闭锁过流保护 12 8.1.6 单相接地保护 13 8.2 厂用馈线开关保护 14 8.2.1 保护配置 14 8.2.2 差动保护 14 8.2.3 时限电流速断保护 15 8.2.4 定时限过流保护 15 8.2.5 单相接地保护 16 8.3 低压厂用变压器保护 17 8.3.1 保护配置 17 8.3.2 纵联差动保护 17 8.3.3 相电流速断保护 17 8.3.4 过电流保护 18 8.3.5 变压器过负荷保护 18 8.3.6 负

5、序过电流保护 19 8.3.7 高压侧单相接地零序过电流保护 20 8.3.8 低压侧中性点零序过电流保护 21 8.3.9 非电量保护 22 8.3.10 F C 回路闭锁电流 22 8.4 厂用高压电动机保护 23 8.4.1 保护配置 23 8.4.2 差动保护 23 8.4.3 相电流速断保护 24 8.4.4 正序过电流保护 25 8.4.5 负序过电流保护 25 8.4.6 单相接地保护 26 8.4.7 电动机低电压保护 27 8.4.8 过热保护 28 8.4.9 FC 回路闭锁电流 30 9 低压厂用保护整定计算 . 30 9.1 低压电动机 30 9.1.1 低压电动机保护

6、配置方式 30 9.1.2 低压熔断器保护 30 9.1.3 不可调整的一次脱扣器低压自动空气断路器保护 31 9.1.4 可调整的一次脱扣器低压自动空气断路器保护单相接地保护 32 9.1.5 可调整的一次脱扣器低压自动空气断路器保护二次保护 33 9.1.6 带智能保护的自动空气断路器 34 9.1.7 热偶保护定值 35 9.1.8 马达控制器保护 36 9.2 低压馈线 37 9.2.1 低压馈线保护配置 37 9.2.2 低压熔断器保护 38 9.2.3 不可调整的一次脱扣器低压自动空气断路器保护 39 9.2.4 可调整的一次脱扣器低压自动空气断路器保护 39 9.2.5 可调整的

7、一次脱扣器低压自动空气断路器保护接地保护 40 9.2.6 可调整的一次脱扣器低压自动空气断路器保护二次保护 41 9.2.7 带智能保护的自动空气断路器 41 附录 A 发变组保护跳闸矩阵 44 附录 B 起备变保护跳闸矩阵 47 发电厂继电保护整定计算指导范本 1 范围 本范本规范了发电厂继电保护整定计算的原则和方法。 本范本适用于100MW及以上发电机组和厂用系统的整定计算,100MW以下机组的整定计 算可参照执行。 2 引用标准 下列文件中的条款通过本范本的引用而成为本范本的条款。凡是注日期的引用文件, 随后所有的修改单或修订版均不适用于本范本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本 适用

8、于本范本。 GB/T 15544-1995 三相交流系统短路电流计算 GB/T 142852006 继电保护和安全自动装置技术规程 DL/T 5153 2002 火力发电厂厂用电设计技术规定 DL/T 6841999 大型发电机变压器继电保护整定计算导则 DL/T 584 2007 3-110kV 电网继电保护装置运行整定规程 DL/T 559 2007 220-750kV 电网继电保护装置运行整定规程 3 总则 3.1 本范本提出的整定计算方法适用于国内通用的主要保护原理,本范本所列原理之外的保 护其整定计算方法可参考制造厂家技术说明书。 3.2 与电力系统运行方式有关的继电保护的整定计算,

9、应以常见运行方式为计算用运行方 式。 3.3 继电保护装置必须满足可靠性、 选择性、 速动性及灵敏性的基本要求, 正确而合理的整 定计算是实现上述要求的关键。 所有保护必须进行灵敏度校验, 灵敏度不满足要求时采取必 要的改进措施。 3.4 除特殊说明外, 本范本列出的计算公式, 无论用有名值或标么值进行计算, 其计算结果 (电流、电压、阻抗等 ) 应以二次侧有名值的形式给出。 3.5 对于未给出动作时限的保护装置, 其动作时限应根据设备条件及电力系统的具体情况决 定。 3.6 短路电流计算时, 发电机电压应采用额定电压值, 系统侧电压可采用额定电压值或平均 额定电压值,可不考虑变压器电压分接头

10、实际位置的变动。 3.7自并励发电机应考虑短路电流的衰减,计算方法可参照整定导则附录G的规定。 4 发电机保护整定计算 4.1 发电机绕组内部故障主保护 参考整定导则 4.1 。 4.2 发电机相间短路后备保护 参考整定导则 4.2 。 4.3 发电机定子绕组接地保护 4.3.1 基 波零序电压及三次谐波电压式接地保护 基波零序电压式定子接地保护应采用中性点零序电压和机端PT 零序电压“与门”共同 组成的定子接地保护判据,两个电压值应分别整定,保护范围为90%-95%定子绕组。 中性点电压根据保护范围和接地变压器变比整定, 在两侧变比相同的情况下, 考虑到单 相接地时,发电机中性点接地变压器本

11、身压降,中性点电压值宜不大于机端电压值。 基波零序电压式定子接地保护动作时间不需要与系统接地保护配合,延时 0.20.3s 动 作于跳闸。 三次谐波电压式接地保护应使用发电机额定空载条件的测量数据整定动作值,并在满 负荷条件下校核。宜动作于信号。 4.3.2 注 入低频式定子接地保护 根据定子绕组允许的安全电流整定,高定值段为报警段,低定值段为跳闸段。整定值 是定子对地电阻,高定值段整定为1015k Q,时间整定为 5s。低定值整定为12 k Q,延 时 0.20.3s 跳闸。 4.4 发电机转子接地保护 大型发电机转子绕组两点接地保护, 动作判据非常薄弱, 误动的几率很高, 同时一旦确 认发

12、电机转子一点接地, 对大型发电机应平稳停机检修, 不再继续运行, 所以大型发电机可 不设转子两点接地保护。 4.4.1 乒 乓开关切换原理转子一点接地保护 整定值是转子对地电阻。 a )1段高定值报警段 Rg1.set(8 10) k t 5s op1.set b段低定值跳闸段,动作于信号或者跳闸。 Rg1.set(2 5)k op1.set 5s 4.4.2 低频注入式转子一点接地保护 定值计算方法同 4.4.1 。 4.5 发电机过负荷保护 参考整定导则 4.5 。 4.6 发电机失磁保护 参考整定导则 4.6 。 4.7 发电机失步保护 参考整定导则 4.7 。 4.8发电机异常运行保护

13、 4.8.1过励磁保护 过励磁保护一般由定时限和反时限构成,定时限动作于报警,反时限动作于程跳或全 停,当采用发-变组接线时,发电机和变压器可以共用一套过励磁保护,其整定值按发电机 或变压器过励磁能力较低的要求整定,过励磁保护采用线电压。 a)定时限整定 10s。 b)反时限整定 反时限过励磁保护按比发电机或变压器允许过励磁特性曲线低一时间差整定,反 时限下限应与定时限配合整定。 过励磁保护设定的基准电压,为额定电压运行时的二次电压,其值与电压互感器的变 比有关。 482发电机过电压保护 整定导则规定发电机定子过电压保护定值为1.3 Ugn,对于目前的发-变组接线, 由于变压器饱和的影响,电压

14、很难达到130%因此建议降低发-变组接线方式的发电机过电 压保护的动作值为1.2 Ugn,延时0.20.5s跳闸。 若过励磁保护投入运行,过电压保护在机组正常运行时可以退出。 4.8.3发电机频率异常保护 参考整定导则4.8.2和附录E。 4.8.4逆功率保护 参考整定导则4.8.3。 4.9发电机启停机保护 启停机保护用于反应发电机启动或停机过程中定子接地及相间故障,可分为反映定子接 地故障的零序电压式启停机保护及反映相间故障的低频过电流保护。 4.9.1零序电压式启停机保护 动作方程 3Uo 3Uog 式中: 3Uo 机端TV开口三角电压或中性点 TV (配电变压器或消弧线圈)二次电压;

15、3U og 动作电压整定值。 a )动作电压3U og 不宜大于定子接地基波零序电压保护的定值。当保护输入电压取自发电机中性点(或消 弧线圈或配电变压器)二次时,应根据实际变比进行整定。 b)动作延时 延时不小于定子接地基波零序电压保护的延时,通常取0.31s,作用于跳灭磁开关。 4.9.2低频电流式启停机保护 a)电流定值按在额定频率下,大于满负荷运行时差动回路中的不平衡电流整定: I op K rel I unb 式中: Krel 可靠系数,取1.31.5 ; I unb 额定频率下,满负荷运行时差动回路中的不平衡电流。 为方便起见,电流定值可与差动保护的启动电流一致。 低频闭锁定值 按额

16、定频率的0.80.9整定,整定为4548Hz。 4.10 发电机误上电保护 低电压判据整定值。取 Uop (0.5 0.7)Ugn 低频率判据整定值。取 fp 48.0 Hz 动作电流lop整定值 1)发电机出口有断路器时,动作电流整定值按照发电机出口断路器突然误合闸有足够 灵敏度计算,取 Iop 1.1Ign 2)发电机出口无断路器时,除考虑主变高压侧断路器误合闸,同时应考虑高厂变低压 侧断路器误合闸。动作电流整定值按高厂变低压侧断路器误合闸有足够灵敏度计算,则 I丨 g.d I opK 式中: sen Ig.d 高厂变低压侧断路器误合闸时流过发电机的电流; Ksen 灵敏系数,取1.2 。

17、 误上电保护动作出口延时top整定值 top 0.1s 4.11 发电机辅助保护 发电机断水保护 4.11.1 a)判据由热工仪表提供不带延时的瞬动触点,则在电气保护内设置 30s的动作时间,即 tp = 30 s b)发电机断水判据由热工仪表提供30s延时触点,为防止因热工仪表输出触点抖动而误 动作,在电气保护内设置1S的动作时间,即top = 1 S。 4.11.2 热工保护 接收主汽门位置信号,作为汽轮机联跳发电机的保护,经程序逆功率跳闸出口。 5 变压器保护整定计算 5.1 变压器差动保护 参考整定导则 5.1 。 5.2 变压器短路后备保护 5.2.1 相间短路后备保护 大型发 -

18、变组本身已配备双重或更多的主保护,发电机机端即主变压器低压侧不再装设 后备保护, 仅在主变高压侧配置反应相间短路和单相接地的后备保护,作为主变压器高压母 线故障和主变引线部分的后备。 主变压器相间短路后备保护以高压母线两相金属性短路的灵敏度不小于1 .2为整定条 件,首选过电流保护,如果灵敏度不够,可以采用复压闭锁的过流保护或者阻抗保护。 厂变和起备变高压侧相间短路后备保护一般采用复压闭锁过流保护。其动作时间与分支 保护配合。 具体整定原则参考整定导则 5.5 。 5.2.2 接地故障后备保护 参考整定导则 5.6 。 5.2.3 变压器后备保护跳闸方式 出线如果是并网联络线,直接全停。 如果

19、母线解列后, 非故障母线能够将其余负荷输送出去, 则可以缩小故障范围, 跳母联 和分段。 5.3 变压器分支保护 参考 8.1 。 5.4 变压器起动冷却器保护 应根据变压器负载并结合变压器油温条件启动。 5.5 非电量保护 5.5.1 变压器瓦斯保护 参考整定导则 5.4 。 5.5.2 变压器压力释放阀保护 变压器压力释放阀继电器动作于发信号。 5.5.3 变压器冷却器全停保护 接收变压器风冷控制箱的冷却器全停接点,动作于信号或者跳闸。 5.5.4 变压器绕组及上层油温高保护 接收变压器绕组及上层油温接点,动作于信号。 5.5.5 变压器油位异常保护 接收变压器油位异常接点,动作于信号。

20、6 高压断路器保护整定计算 6.1 高压断路器失灵启动保护 断路器失灵保护的动作原理 1) 采用“零序或负序电流”动作,配合保护动作”两个条件组成的与逻辑,经第一 时限去解除断路器失灵保护的复合电压闭锁回路。 2) 同时再采用“相电流” 、“零序或负序电流”动作,配合保护动作”组成的与逻辑 经第二时限去启动断路器失灵保护并发出“启动断路器失灵保护”中央信号。 采用以上原理的失灵保护时定值整定原则如下 : a) 相电流动作值Ig 相电流整定值易大于发电机额定电流计算,为此可取Ig (1.1 l.2)|gn或者 Ig (1.11.2)Itn b) 负序过电流判据 按躲过发电机允许的最大负序电流计算

21、 I2gKrel I 2 式中: I2 发电机长期运行允许的最大负序电流; Kre| 可靠系数,取1.11.2。 C )零序过电流判据3I0g 按躲过正常运行时的最大不平衡电流来整定。通常 3I0g (0.1 0.3)Itn d )动作延时t1及t2 按躲过保护的返回时间来整定,一般 t1(00.1)s,跳本断路器,同时解复压闭锁; t2(00.5)s,启动失灵时间。如果失灵保护动作时间整定在专用失灵保护装置内, 跳本断路器的同时启动失灵,如果失灵保护动作时间整定在本装置内,时间取0.2 0.5s 。 如果采用发变组的失灵启动元件,需要跟系统失灵启动判据配合。 6.2 非全相保护 发电厂主变压

22、器非全相应启动失灵保护。 a)负序动作电流|2g 1)按变压器两相运行有足够灵敏度计算。变压器中性点接地全负荷运行时断路器断开 一相,负序电流仅为额定电流的23.4%,发电机在 50%负荷两相运行时最小负序电流仅有 11.7%,因此取 0.117 1 2.op1 gn 0.1 1 gn 1.2 2)按躲过正常工况下的允许最大负序电流计算 1 2g K 冋 1 2 式中:I2 发电机长期运行允许的最大负序电流; Krel 可靠系数,取1.11.2。 b)零序电流动作值整定 按躲过正常运行时零序不平衡电流计算 3lg (0.1 0.3)Itn 式中:Itn 主变高压侧额定电流。 c)动作延时 t1

23、可取(0.10.3 ) s,动作与跳本断路器; t2 t1t,动作与启动失灵。 t 时间级差,一般取 0.3s。 6.3 断路器闪络保护 a)负序电流动作值I2g整定 应按照断路器一相端口闪络时最小闪络电流的1/3来整定,也可简单整定为 I2 K J2 2grel 2 式中:I 2 发电机长期允许负序电流; Kre| 可靠系数,可取 Kre| =1.52。 b)时间整定 动作时间按躲过断路器三相动作不同期来整定,t1 一般取0.10.2s。 t2 t1t,动作于启动失灵。t 时间级差,一般取 0.3s。 7交流励磁机和自并励励磁变压器保护整定计算 7.1差动保护 交流励磁机差动保护同发电机差动

24、保护,参考整定导则4.1。励磁变差动保护同变压 器差动保护,参考整定导则5.1,根据励磁变压器的电压和容量确定差动保护是否投入, 如果差动保护不投入,应将电流速断保护作为主保护。 7.2电流速断保护 a)动作电流计算 按变压器低压侧两相短路有足够灵敏度计算,即 式中: I IK op.qu(2) K sennTA I op.qu电流速断保护动作电流(A); iK2)变压器低压侧两相短路电流(A); k sen变压器低压侧两相短路灵敏系数,取1.52 ; nT.A TA 变比。 b)动作时间计算。取 top = 00.1 s。 7.3定时限过电流保护 a)动作电流|p计算。按躲过发电机强励时的最

25、大电流计算,即 IKrei 1 L.maxKreiKa|LnKrel Kal K31 fd .n KrenTAKrenTAKre nTA 式中: Krel 可靠系数,取1.31.5 (一般取1.5 ); Kre 返回系数,(微机保护取0.95 ); n TA 励磁机机端(励磁变低压侧)电流互感器变比; I L.max 主励磁机(励磁变)最大交流电流有效值(A) , I L.max|Il.N ; Kal 允许的最大强励倍数,一般为 1.82 ; Il.n 发电机额定工况时励磁机(励磁变)交流电流有效值(A),其值为 1 L.NK31 fd.n 式中: K3 三相桥式整流系数的倒数,理论值为0.8

26、16,根据发电机满负荷时实测决定; I fd.n 发电机额定工况时转子励磁电流(A)。 b)灵敏系数计算。为 I K sen Ik 2 1 op nTA 式中:一主励磁机输出端(励磁变低压侧)三相短路电流(A)。 c)动作时间整定计算。躲过强行励磁时的暂态过程计算, 如 0.3 1s 8咼压厂用保护整定计算 8.1厂用母线电源进线开关保护 8.1.1 相间故障保护配置 a)可装设两段分支过流保护。分支过流保护作为厂用高压母线相间短路故障的主保护, 同时作为厂用高压母线出线相间短路故障的后备保护。第一段为时限电流速断保护;第二段 为过电流保护,一般采用定时限。均动作于跳该分支断路器。 b) 当两

27、段式电流保护灵敏度不能满足要求时,可装设两段式复合电压闭锁过流保护。复 合电压应取自电源进线电压互感器,若无电源进线电压互感器,也可采用母线电压互感器。 c)保护动作于跳该分支断路器,同时闭锁厂用电切换。 8.1.2 接地故障保护配置 a)不接地系统:系统的接地指示装置用于反应系统单相接地。保护装置采用接于母线 上的电压互感器二次侧开口三角形绕组的电压继电器构成,发信号;若系统的单相接地电流 能满足接地故障检测装置灵敏性的要求,则在厂用母线的馈线回路均应装设接地故障检测装 置;当系统的单相接地电流在 10A及以上时,厂用电动机回路的单相接地保护应瞬时动作于 跳闸。当系统的单相接地电流在15A及

28、以上时,其他馈线回路的单相接地保护也应动作于跳 闸。 b)高电阻接地系统:接地保护动作同不接地系统。 c)低电阻接地系统:厂用母线和厂用电源回路,单相接地保护宜由接于电源变压器中 性点的电阻回路上取得零序电流来实现,保护分为两段时限,第一时限动作于分支电源进线 开关,第二时间动作于发变组保护全停。当保护采用电源进线开关电流互感器三相电流合成 时,接地保护配置一段,动作于跳电源进线开关。 d) 厂用电动机及其他馈线回路:单相接地保护由安装在该回路上的零序电流互感器取得 零序电流,保护动作后切除本回路的断路器。 8.1.3 分支过流保护II段 a )动作电流 1)按躲过厂用高压母线上最大容量电机启

29、动时的工作电流整定 op K rel (Iw Kst Im) 式中:Krei 可靠系数,取1.11.2 ; Kst 电动机起动电流倍数,取 7; I m该母线最大容量电机的额定电流; nTA电流互感器变比; I w 高压母线的正常工作电流。厂用高压母线的正常工作电流I w可如下估算: 般可取高厂变(或启备变)该分支绕组额定电流的85%90%如该分支绕组容量较大,可 取该厂用高压母线所有负荷同时工作时最大电流的70%80%也可按照电力工程电气设 计手册根据负荷特性进行实际负荷统计。 2)按躲过厂用高压母线上负荷综合启动时的工作电流整定 K rel Kss 式中: I w 高压母线的正常工作电流;

30、 op nTA Krel 可靠系数,取1.11.2 ; Kss 综合启动系数, Kss Uk% Kq 式中:uk% 变压器一次侧与该分支侧短路电压百分数; Kq 电动机起动系数;若厂用电慢速切换可取5,负荷按慢速切换后母线上保留负 荷统计;若厂用电快速切换成功时可取2.5,负荷按正常负荷统计; Sn 变压器该分支绕组的额定容量; S 该厂用高压母线上总启动容量,一般可取6070%Sn。 b)灵敏度 按最小运行方式下厂用高压母线上最长出线电缆末端两相短路计算灵敏系数。灵敏度要 求大于1.2。 c)动作时限 与厂用高压母线出线过电流保护动作时间配合整定。 8.1.4 分支过流保护I段(时限速断保护

31、) a )动作电流 1)与该分支过电流保护II段动作电流配合整定。 op Keo I opII 式中:Keo 配合系数,取1.21.3。 2)与厂用高压母线上所有负荷最大速断保护配合整定: op K rel I w sd 式中:Krel 可靠系数,取1.11.2 ; Isd 母线负荷最大速断保护动作值; Iw 高压母线的正常工作电流; I m 所取负荷的正常工作电流。 分支过流保护I段动作电流取以上两种情况最大者。 b)灵敏度计算 按最小运行方式下厂用高压母线两相短路计算灵敏度,灵敏度要求不低于2.0。 当灵敏度远大于2时,可按灵敏度为2整定,计算公式如下: Ik2)i k.min I OP

32、Ksen Krel nTA 式中:lk(2min 厂用高压母线上最小两相短路电流; Ksen 灵敏系数取2; Kre| 可靠系数,取1.21.3。 c)动作时限 与厂用高压母线馈线电流速断保护动作时间或者F-C回路熔断器熔断时间配合整定,时 间不超过0.5s。 对高厂(起备)变采用双圈变,低压绕组带两段母线的接线方式,限时速断的动作时间 应与另一分支所接设备的低电压保护动作时间配合。 8.1.5 两段式复压闭锁过流保护 a)低电压元件 按躲过母线上所连接电动机自启动时母线最低电压整定,一般可取60% Ue b)负序过电压值 按躲过正常时最大不平衡负序电压计算,一般取 0.07Un。 c)动作电

33、流计算 过流II段按躲过正常运行的负荷电流整定。 IKrei | opT.N K re nTA 式中: Krei 可靠系数,取1.2 ; Kre 返回系数,(微机保护取0.95 ); n TA 电流互感器变比; It.n 电流元件装设处的变压器额定电流(A)。 1.5。 过流I段按与该分支复合电压过流II段动作电流配合整定,配合系数取1.3 d)动作时间 与两段过流保护相同。 e)灵敏度计算 低电压元件按厂用高压母线上最长电缆末端三相短路计算灵敏度,要求灵敏度不低于 1.5。低压分支最高残压二次值为: res Xl X max X t Xl 100% 负序电压元件按厂用高压母线上最长电缆末端两

34、相短路计算灵敏度,灵敏度不低于 1.5。厂用高压母线上最低负序相电压(二次值)为: U2 1 X max X t 2 Xmax Xt Xl 100 3 式中:Xmax 系统最大运行方式时的正序阻抗标么值; Xt 厂变(备变)短路阻抗值; X l 最 长电缆阻抗。 过流II段按厂用高压母线上最长电缆末端两相短路计算灵敏度,要求灵敏度不低于 1.2 ; 过流I段按厂用高压母线两相金属性短路计算灵敏度,要求灵敏度不低于 8.1.6 8.1.6.1 单相接地保护 中性点不接地系统单相接地保护 2。 可配置两段接地保护,灵敏段动作于信号,高定值段动作于跳闸。 a)灵敏段动作电流 按躲过区外单相接地时流过

35、保护安装处单相接地电流计算 式中: Krei 可靠系数,取22.5 (发信号),2.53 (跳闸); lk1)高压侧单相接地时,被保护设备供短路点的单相接地电流; O.op Krel Krel Ic 被保护设备的单相电容电流。 b )高定值段动作电流:取15A sen IK1) iK1) 3I 1.5 2 式中: 1一高压侧单相接地时,被保护设备供短路点的单相接地电流; 0.OP c)灵敏度 i K)区内单相接地时的电流。 d)动作时间 如果计算出的接地电流小于15A,不能满足选择性要求时可以动作于信号; 若接地电流大于15A,动作于跳闸,动作时间按与出线零序保护动作时间配合,时间级 差取0.

36、20.3s。 8.1.6.2 中性点经小电阻接地系统单相接地保护 a )动作电流 1)按与下一级单相接地保护配合计算。 31 0.op K rel 31 0.op.max 式中:Krel 可靠系数,取1.11.15 ; 31 O.op.max 下一级单相接地保护最大动作电流。 2)按单相接地时有足够的灵敏度计算。 | Ik1) 0.op K sen KrelEa 式中: (1) I k厂用高压母线上单相接地时短路电流; Ksen 灵敏系数取2; K冋一可靠系数,取 1.2 1.3。 高压厂用母线所接的馈线、 级放大。 低厂变、电动机开关的接地保护均可参照此公式,灵敏度逐 b)灵敏度校验 3I

37、K (1)3I K0min2 K sen2 3I 0.op. 式中: (1) I K0min 最小运行方式下单相接地短路电流。 c)动作时间 按与出线零序保护动作时间配合,时间级差取0.20.3s。 8.2厂用馈线开关保护 8.2.1 保护配置 a)相间短路故障:一般采用以下三种保护配置: 1) 尽可能采用电缆差动保护+定时限过电流保护; 2) 采用限时电流速断+定时限过电流保护,限时电流速断动作时间应与背后母线所接设 备低电压保护配合; 3) 采用速断保护+定时限过电流保护,宜扩大速断保护的保护范围,使得速断保护末端 短路时,背后母线的残压值大于所接设备低电压保护动作值。 b)接地保护:同电

38、源进线开关的接地保护。 8.2.2 差动保护 a)最小动作电流I op.min的计算 lop.min (0.8 1.0)I n b)制动系数Kres Kres 0.5 C)最小制动电流I res.min I res.min (0.8 1.0) In d)差动速断电流 按躲过区外故障短路时最大不平衡电流计算 I d.opKrelKcc KkI(3) aperK .max 式中: Krel 可靠系数,取 1.5 ; Kcc 同型系数,取 0.5 1.0 ; Kap 暂态系数,取 23; Ker TA最大误差, 取 0.1 ; (0.30.4)1九 A)。 (3) iK.max 电缆末端最大三相短路

39、电流二次值( e)灵敏度校验 按保护范围内最小短路电流来进行。 K k.min 1 5 sen I d .op 式中: Id.op 差动保护动作电流(A); (2) I k.min 电缆末端最小两相短路电流。 8.2.3 时限电流速断保护 a)动作电流计算 整定原则可参照8.1.4分支过流保护I段。 b)动作时间 F-C回路熔断器熔断时 动作时间可以按照与下一级瞬时电流速断保护动作时间或者 间配合的原则来整定,微机保护可取 top(0.2 0.3)s c)灵敏度校验 K sen I? k.min 2 I op 式中:lop 过流保护动作电流(A); I kin 电缆末端最小两相短路电流。 8.

40、2.4 定时限过流保护 a)动作电流: 整定原则可参照8.1.3分支过流保护II段。 1)按照躲过电动机自启动电流计算 式中: Krei 可靠系数,取1.151.2 ; 1st馈线所接电动机自启动电流( A。 2)与母线上所接设备的最大速断电流配合计算 op K rel op.max 式中:lop.max 所接设备的速断保护电流最大值。 取以上两种计算方式中较大的动作电流。 b)灵敏度 Ksen lk2)i k.min 1 op 1.5 式中:lop 过流保护动作电流(A); I k.min 电缆末端最小两相短路电流。 C)动作时间 此时取微机保护 动作时间可以按照与下一级瞬时电流速断保护动作

41、配合的原则来整定, 时间级差0.20.3s。 8.2.5 单相接地保护 8.2.5.1 中性点不接地系统单相接地保护 参考8.161 整定。 8.2.5.2 中性点经小电阻接地系统单相接地保护 a )动作电流 按与下一级单相接地保护配合计算。 .op K rel 3I 0.op.max 式中:Krel 可靠系数,取1.11.15 ; 3I 0.op.max 下一级单相接地保护最大动作电流。 b)灵敏度 (1) sen 3I 0.OP.set 1.52 0.2 0.3s。 c)动作时间 与下一级单相接地保护最长动作时间配合,增加一个时间级差 8.3低压厂用变压器保护 8.3.1保护配置 a )纵

42、联差动保护:2MVA及以上低压厂用变压器以及用电流速断灵敏性不符合要求的变 压器应装设纵联差动保护。 b)电流速断保护:用于保护变压器绕组内及引出线上的相间短路故障。瞬时动作于变压 器各侧断路器。 c )瓦斯保护,仅适用于油变。 d) 过电流保护:保护变压器及相邻元件的相间短路故障。带时限动作于变压器各侧断路 器。 e) 低压侧单相接地短路保护:对于低压侧中性点直接接地的变压器,低压侧单相接地短 路故障应在变压器低压侧中性线上装设零序过电流保护。 f)高压侧接地保护:同分支接地保护。 g)温度保护:保护宜投信号。 h )负序过流保护。 832纵联差动保护 参考整定导则5.1。 8.3.3相电流

43、速断保护 a)动作电流计算 1)按躲过最大运行方式下厂变低压母线三相金属性短路电流计算。即 lop Krei lK3) 式中:I op 速断保护二次动作电流; Krei 可靠系数,一般取 1.3 ; (3) 1K 厂变低压母线故障时的最大短路电流。 2)按躲过空载合闸时励磁涌流计算。即 I op K I tn 式中:K 励磁涌流倍数,取 712; Itn 低压厂变高压侧额定电流。 取上两式计算的较大值。 b)灵敏度 K h 2 sen I op c)动作时间 采用真空断路器时动作时间为保护的固有动作时间,整定值取top=Os。 采用F-C回路时,相电流速断保护可以退出。若该保护投入,动作时间应

44、比熔断器熔断 时间大一个时间级差。 top tFU .max t 0.3 0.4s 式中:tFU .max 考虑到误差后熔断器最大熔断时间。 当保护装置具有FC回路闭锁保护跳闸出口功能时,相电流速断可不考虑与高压熔断器 的时间配合,速断保护动作时间也可采用装置的固有动作时间。 d)灵敏度计算 Ksen 与 1.25 I op 式中:1 op 过流保护动作电流(A); (2) I k.min 电缆末端最小两相短路电流。 8.3.4过电流保护 a )动作电流 I K 丨 st. oprel nTA 式中: Krel 可靠系数,一般取 1.11.2 ; nTA 电流互感器变比; Ist.电动机群总自

45、启动电流,一般取 34倍的低厂变额定电流。 b)灵敏度 按低压厂变低压侧出口两相短路时,保护的灵敏度大于 1.5。 c)动作时间 按与低压侧馈线保护短延时保护配合。 toptop.mint 式中:top.min 低压厂用母线馈线短延时保护的最小动作时间; 0.3s。 t 时间级差,微机保护取 8.3.5变压器过负荷保护 a )动作电流 IKrelI I OPI tn K re 式中: Kre|可靠系数,一般取 1.051.15 ; Itn 低厂变二次额定电流; Kre 返回系数,取0.95。 b)动作时间 一般取9s,动作于信号。 8.3.6负序过电流保护 负序过流保护可配置两段,第一段按变压

46、器缺相运行可靠动作整定;第二段按低压侧母 线两相短路有灵敏度整定,动作于跳闸。 8.361负序过流I段 a )动作电流 按变压器缺相运行可靠动作整定,一般可取30滦压器额定电流。 lop 30%Itn 式中: Itn 低厂变二次额定电流。如变压器正常运行时负荷较小,应考虑变压器的正常运 行负荷。 b)动作时间: 按与低厂变高压侧电压级内相间短路后备保护动作时间配合。保护可动作于信号,当 动作于跳闸时应核算低压侧较大电动机缺相启动时不误动。 8.3.6.2 负序过流II段 a)动作电流: 1)按变压器低压侧出口两相短路有灵敏度整定。 式中: (2) I k.min 低厂变低压侧出口两相短路折算到

47、高压侧二次电流值; op 1 I I k.min sen Ksen 灵敏度系数,取1.5。 2)按和低压馈线最大短路短延时保护动作电流配合计算。即 I 2.op.set Krel I L.OP.max 、 3nTA U l.n U H .N 式中:I 2.op.set 负序动作电流整定值(A); 1 L.OP.max 低压馈线相电流保护最大动作电流(A); Krel 可靠系数,取1.11.15 ; U L. N 变压器低压侧额定电压(kV); U H .N 变压器高压侧额定电压(kV); n ta 电流互感器变比。 b)动作时间 按和低压馈线短路短延时保护动作时间配合计算。 式中: top.m

48、ax 低压厂用馈线保护过电流保护最长的动作时间; t2.op top.max t 时间级差。 837高压侧单相接地零序过电流保护 对于中性点不接地系统,高压侧接地保护的整定计算同馈线保护。经小电阻接地系统 由于单相接地零序过电流保护灵敏度足够,根据运行经验,如用零序电流互感器测量零序电 流时,应按躲过厂变低压母线三相短路时最大不平衡电流计算,最大不平衡电流不会超过 0.3% I KLx O a) 一次动作电流整定值3lo.op.set 1)一般可按下式计算 3I 0.OP.set K KluN rel unb XT 1.5 0.005 b.N 0.06 0.13It.n 式中:3I0.OP.s

49、et 单相接地保护一次动作电流整定值(A); Krel 可靠系数,取1.5 ; Kunb TA0三相磁不平衡电流误差,实测Kunbv 0.005,取0.005 ; Xt 低压厂变阻抗相对值,(一般为0.0450.06 )取0.06 ; It.n 厂用变压器高压侧额定电流(A)。 2)按经验公式计算 3lo.OP.set =( 0.10.2 ) I T.N 3)根据经验:800kVA1250kVA 变压器,一次动作电流,取 3I0.OP.set=10 - 15A; 1600kVA 以上的变压器,一次动作电流,取31 o.Op.set=2025A, b)动作时间 参考8.3.3。 8.3.8低压侧

50、中性点零序过电流保护 a )动作电流 1 TN Krel 0.25 1)按躲过正常运行时变压器中性线上流过的最大不平衡电流计算。此电流一般不会超 过低压线圈额定电流的25% 式中: Krel 可靠系数,一般取1.2 ; 0P nTA0 Itn 变压器低压侧额定电流(A); nTA0 变压器中性点零序电流互感器变比。 2)与低压侧电动机及馈线保护配合计算。 电动机及馈线有零序过电流保护时,应和零序过电流保护最大动作电流配合计算,即 K rel 0.opmax 式中: Krel 可靠系数,一般取 1.151.2 ; nTA0 31 0.op.l max 电动机或馈线单相接地保护最大动作电流(A)。

51、 电动机或馈线无单相接地零序过电流保护时, 即: 应与相电流保护最大动作电流配合计算, 31 op.l max 式中: Krel 可靠系数,一般取 1.151.2 ; 31 0.op Krel nTA0 31 op.l max 电动机或馈线相电流保护最大一次动作电流(A)。 若上式计算变压器的零序过电流保护动作值31 0.op太大,超过保护的整定范围,或出现 灵敏度不能满足要求的情况时,则电动机或低压馈线应加装单相接地保护。 3)与熔断器熔断特性曲线配合计算。 低压馈线有熔断器保护时,变压器中性点侧零序过流应和熔断器熔断特性曲线配合, 此时变压器中性点侧零序过流可采用反时限特性保护。 b)动作

52、时间 1)与本变压器所带低压负荷零序保护最长动作时间配合计算。即 式中: t0.op.max 低压馈线单相接地保护最长动作时间; to.op to.op.max t 时间级差,取0.3 s。 2)与低压馈线相电流保护配合计算。当低压馈线无零序保护时,应和低压馈线相电流 保护配合计算,即 式中: top.max 低压馈线相电流保护最长动作时间; op top.max t 时间级差,取 0.3s。 3)当低压馈线有熔断器保护,应和熔断器熔断特性曲线配合,可采用反时限过流保护。 最快动作时间应与熔断器有选择性,与低压侧最大熔断器配合整定,级差可取0.50.7s。 c)灵敏度 sen (1) K 31

53、 0.op nTA0 式中: Ik 变压器低压母线单相接地短路电流。 8.3.9非电量保护 a)轻瓦斯保护动作于信号。 b)重瓦斯保护,动作于跳闸,参考整定导则 c)变压器温度保护宜动作于信号。 8.3.10 F C回路闭锁电流 电流闭锁值整定 5.4。 brk. fc 式中: I brk. fc 真空接触器允许断开电流值; art Krel Krei 可靠系数,取1.11.2 ; lart FC回路闭锁保护跳闸出口动作电流值。当电流互感器变比较小时,当 lart 大 于100A时,尽可能取小于 100A的值,以避免 CT饱和闭锁保护。 当短路电流小于闭锁值但大于过流定值时,要验证此短路电流下

54、熔断时间与上一级保护 的配合关系。 8.4厂用高压电动机保护 841保护配置 a)定子绕组相间短路保护:2MW以下的电动机,装设电流速断保护;2MW及以上的电动 机,或2MW以下,但电流速断保护灵敏系数不符合要求时,可装设纵联差动保护。 b )单相接地保护:单相接地电流为10A及以上时,保护动作于跳闸;单相接地电流为 10A以下时,保护可动作于跳闸,也可动作于信号。 c )过负荷保护: 1 )运行过程中易发生过负荷的电动机,保护应根据负荷特性, 带时限动作于信号或跳 闸。 2 )起动或自起动困难,需要防止起动或自起动时间过长的电动机,保护动作于跳闸。 d )相电流不平衡及断相,保护应动作于跳闸

55、。 e)低电压保护,保护应动作于跳闸。 f)过流保护,保护应动作于跳闸。 g)电动机过热保护:可投跳闸或信号。 8.4.2 差动保护 a)最小动作电流ld.op.min计算 按经验公式ld.op.min(0.40.6)lm.n 式中:I m.n 电动机额定电流二次值。 b)最小制动电流 I res.min 计算 I res.min 0.81 m.n c)制动系数斜率 Kres计算 按经验公式Kres = 0.40.5 d )灵敏系数Ksen计算 式中: Ksen = I K2)min 1.5 d .op d .op Kres (I res I res. min ) d .op.min (2)

56、Ires 差动保护制动电流(A), Ires =/ 2; lKmin 电动机出口二相短路电流(A); f )差动速断动作电流 I d.op.qu 按躲过电动机起动时的最大不平衡电流计算,一般电动机起动时的最大不平衡电流不超 过2.0 I m.n ,根据经验取 Id.op.qu (4 5)Im.n 8.4.3 相电流速断保护 a )动作电流高定值lp.h计算。 按躲过电动机最大起动电流计算,即 Iop.h KrelKstIm.n 式中: K rel 可靠系数取 1.5 ; Kst 电动机起动电流倍数,在68之间。电动机起动电流倍数Kst应按实测值 计算,如无实测值对直接起动的异步电动机一般取Ks

57、t =78 ;对串激调速或变频调速的电动 机取Kst=45, 般取5较为合适; l m.n 电动机额定电流二次值。 b )动作电流低定值 l op.l 计算。 1)按躲过电动机自起动电流计算。电动机自起动电流,系指厂用电切换或母线出口短 路切除后,厂用电电压恢复过程中电动机的电流,按经验值或按实测值确定。 l op.l K rel Kastl m.n =6.5 m.n 式中: Krel 可靠系数,取 1.3 ; Kast 电动机自起动电流倍数,一般取5。 2)按躲过区外出口短路时电动机最大反馈电流计算。躲过厂用母线出口三相短路时, 电动机的反馈电流,根据以往实测反馈电流的暂态值为5.86.9,

58、 考虑保护固有动作时间 为0.040.06s,反馈电流倍数暂态值的衰减,取Kfb=6计算动作电流低定值。 l op.l = Krel K fb lm.n = 7.8 l m.n 式中: Krel 可靠系数,取 1.3 ; K fb 区外出口短路时最大反馈电流倍数。 3)根据经验 直接起动的异步电动机, 相电流速断高定值取lp.h (10.512)lm.n 相电流速断低定值取I op(7.58)1 m.n 串激调速或变频调速软起动电动机, m.n 1 op.set = L.max 电动机正常运行可能出现的最大负荷电流(A); I m.n 电动机额定电流二次值。 动作时间整定值t1.op.set计

59、算 按保证电动机安全运行整定,需躲过电动机启动时间。 8.4.5 负序过电流保护 a)负序动作电流计算 般取 I 2.op.set =0.5 I m.n ; b)动作时间计算 op.h = 1 op.l =( 7.5 负序过流动作时间,躲过区外两相短路时电动机的反馈负序电流,应和切除区外短路最 长时间配合,可取 ) c)动作时间 参考8.3.3。 d)灵敏度计算 相电流速断保护灵敏度按下式计算。即 I K.min K sen nTA I op 式中: I k(2min 电动机入口最小两相短路电流; t2.0p.set = top.max + t I op 相电流速断保护动作电流。 8.4.4

60、正序过电流保护 动作电流整定值I1.op.set计算,取 Ik I 1 .op.setrel mn 或IK I 1.op.setrel L.max 式中: Krel 可靠系数,取1.31.5 ; top.max 切除区外高压厂用系统短路保护的最长动作时间(S); t 时间级差,取 0.3s 0 一般取 t2.0p.set = Iso 8.4.6 单相接地保护 8.461中性点不接地系统单相接地保护 a) 一次动作电流整定值3l0.op.set计算 按躲过区外单相接地时流过保护安装处单相接地电流计算。 3I O.OP.setKrel I K I(1)= 3I 1 K 3I C 式中:Krel 可

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