发电厂低压厂用系统的整定计算

1、发电厂低压厂用发电厂低压厂用系统的整定计算系统的整定计算低压厂用系统的负荷分类1、容量大于200KW的高压电动机属于I类负荷，2、容量小于或者等于200KW的低压电动机属于I类负荷，如静冷泵等3、低压馈线（MCC电源线）大部分属于I类负荷，如汽机等，低压厂用设备的保护方式低压熔断器保护（现在已经基本上很少用了）。装设不可以调整的一次脱扣低压自动空气断路器装设可以分级调整的瞬时或者延时一次脱扣自动空气断路器+单相接地保护装设可以分级调整的瞬时或短延时一次脱扣低压自动空气断路器+带电流互感器的二次型继电保护带智能型保护的低压自动空气断路器（现在用的最多）对于低压系统的分类：1、低压电动机2、低压馈

2、线3、低压厂用变下面我们来分别介绍一下各类元件的不同保护一、低压熔断器的整定计算 1、按照躲过熔件的额定电流IFU.N计算： IFU.N=Krel*IM.N (IM.N=为电动机额定电流)2、按照躲过电动机启动电流计算： 1、在5IFU.N时熔断时间2S 所以可以得出 IFU.N=IST/5/Krel 2、在3IFU.N时熔断时间10S 所以可以得出 IFU.N=IST/3/Krel IST 电动机启动电流 IM。N 电流额定电流 Krel 可靠系数 一般取2-2.5 3、按照与接触器动作时间配合计算： IFU.N=IK/25-IK/20 低压电动机的保护举个例子举个例子1、按熔件的额定电流来

3、整定：2、按躲过电动机启动电流来整定： 天津百利 TW30系列智能型空气断路器调节面板400V电机整定计算 n电动机电流速断保护n电动机短延时保护 n电动机长延时保护 n电动机接地保护 电动机保护馈线保护电动机电流速断保护 1、按躲电机启动电流整定 IdzKk*Kzq*Ie Ir1= Idz/In Kk：可靠系数,1.21.4 Kzq：启动倍数,68倍 Ie：电机额定电流(A)2、启动速断时间t1 按照经验值来整定 T=0.10.23. 灵敏系数Klm 按电动机出口短路最小短路电流求取 Klm(Imin)/(Idz) Idz：本支路定值 Imin：电动机出口相间短路流过电流最小值(A) 电动机

4、短延时保护1、按躲启动电流整定 Ir2Kk*Kzq*Ie Kk：可靠系数,1.21.4 Kzq：启动倍数,68倍 Ie：电机额定电流(A)2、按照比速断长0.2秒的原则整定（与速断保护动作时间配合）（软件中实际直接取0.2S） T2=T+t T：速断保护动作时间 T：保护动作级差，电动机长延时保护 1、按照电动机额定电流整定 Ir1Krel*Ie Krel：可靠系数,一般取1.11.3 Ie：额定电流(A)2、启动时间的整定 这里一般是看您说用的装置来看，3、时间常数的整定（例如ABB-sace） t1(Kst2*Krel.t*tst.max)/(9)电动机接地保护 1、按照躲开最大不平衡电流

5、原则，取经验值0.3Ie Ir4Krel*Ie Krel：可靠系数,一般取0.20.4 Ie：额定电流(A)2、电动机接地保护动作时间tg 1、按照速动性要求，略大于速断时间 Tg=0.10.2400V低压馈线保护速断保护短延时保护长延时保护接地保护速断保护整定速断电流整定：1、按照躲馈线末端短路计算 Ir1=Krel*Ik.max Krel：可靠系数,一般取1.21.3 Ik.max：为线路末端短路最大短路电流2、按照躲过电机最大启动电流整定， Ir1=Krel*Iqd Krel：可靠系数,一般取1214 Iqd：为MCC所带所有电机的最大启动电流，动作时间整定按照保护计算规程或经验值来取，

6、 t=0在这里，馈线速断一般不投入速断灵敏度校验 按照电源动力电缆始端两相相间短路来进行校验 KsenIk2.min/Ir1 Ik2.min：规程规定为本支路首端两相相间短路流过本侧保护电流最小值，在软件中这里无法取到， 实际取的为“本支路末端相间短路流过本侧保护电流最大值” Ir1：为速断保护动作电流整定值。按照单相接地故障来校验灵敏度 KsenIk1/Ir1 Ik1：为单相接地故障电流 Ir1：为速断保护动作电流短延时保护 整定按照躲过回路启动电流整定 Ir2Krel*Kzqd*Ist Krel：可靠系数一般取1.2 Kzqd：自启动系数,一般取2.55 Ist：最大负荷电流（这里取线路最

7、大的运行电流）p按照躲过MCC上电机总自启动电流整定pI2Krel*Ist1pKrel：可靠系数一般取1.2,pIst1：电机总自启动电流，需要自己计算按照与MCC母线上所结设备最大速断动作电流配合计算I2=Krel*Ist2Krel：可靠系数一般取1.2Ist2：为MCC母线上所带电机设备的最大速断动作电流整定值短延时保护动作时间整定与下一级速断或短延时保护延时配合，这里需要与MCC所带的电机时间配合， T=t+t1 T：下级动作时间， T1：动作时间级差短延时灵敏度校验按照电源动力电缆始端两相相间短路来进行校验 KsenIk2.min/I2 Ik2.min：规程规定为本支路首端两相相间短路

8、流过本侧保护电流最小值，在软件中这里无法取到， 实际取的为“本支路末端相间短路流过本侧保护电流最大值” I2：为本保护动作电流整定值。长延时保护 1、按照计算运行电流来整定 I3Krel*Ifh/In Krel：可靠系数一般取11.2 I：最大负荷电流（在这里注意的是要将馈线的负荷电流输入到软件中）过载跳闸时限定值跳闸动作时间 过载跳闸时限定值 1、按照说明书来整定 T3= (If)/(I3*In)2*(TT)/(k) If：故障电流 I3：为本保护整定计算值 TT：末端短路允许时间 K： 倍数 按照与下级动作时间配合（这里也考虑与MCC所带电机的动作电流配合） T3t+t1 T：下级保护动作

9、时间 T1：保护动作时间级差接地保护整定 按照经验值取线路运行电流整定 I4Krel*Ifh Krel：经验值数,一般取0.30.6（教科书上是给我们的是0.050.15） （ABB所计算用的）接地保护动作时间按与下一级零序动作时间配合整定 t4t+t1 t：下级零序保护动作时间 t1：保护动作时间级差灵敏度 校验按照单相接地故障来进行校验灵敏度 Ksen(Ik.1.min)/(I4) I4：本支路定值 Ik.1.min：本支路末端接地短路流过本侧保护零序电流最小值(A)变压器馈线保护整定计算变压器馈线保护整定计算n分支/馈线额定二次电流（基准电流）IS的整定 n即为：额定二次电流等于一次额定

10、电流除以CT变比，也即额定工况下的CT二次侧电流 速断电流（短路）保护定值整定 n动作电流按照躲过按躲开线路末端的最大短路电流整定。n若不知设备参数时，建议取5倍的额定电流；n若由断路器控制时，短路保护动作时间t1 取0.040.1S。n由熔丝截断短路电流时，取t1 =0.3S或更长。过流保护定值整定 动作电流按照躲过按躲开线路最大负荷电流整定 过载保护的整定按线路最大过载能力整定。厂用电快切保护1.6KV厂用母线在切断工作电源时电动机反馈电压厂用母线在切断工作电源时电动机反馈电压变化特点变化特点n假设有图1所示的厂用电系统，工作电源由发电机端经厂用高压工作变压器引入，备用电源由电厂高压母线或

11、由系统经起动/备用变引入。正常运行时，厂用母线由工作电源供电，当工作电源侧发生故障时，必须跳开工作电源开关1DL，此时厂用母线失电，由于厂用负荷多为异步电动机，电动机将惰行，母线电压为众多电动机的合成反馈电压，称其为残压，残压的频率和幅值将逐渐衰减。1. 300MW机组母线反馈电压特性机组母线反馈电压特性以极坐标形式绘出的某300MW机组6KV母线残压相量变化轨迹(残压衰减较慢的情况)如图2所示。4DL3DL1DL2DL0.4S0.7S0.1S0.5S0.9S0.6S0.2S图1 厂用电一次系统简图图2 母线残压特性示意图t/ms02104206408109501060()0901803605

12、40720900300MW直流炉机组母线反馈电压特性直流炉机组母线反馈电压特性 6KV母线反馈电压VD和备用电源电压VS之间相角差和时间t的参数表1表1300MW汽包炉机组母线反馈电压特性汽包炉机组母线反馈电压特性 6KV母线反馈电压VD和备用电源电压VS之间相角差和时间t的参数表2（不同负荷变化完全不同） 表2中610ms时为经捕同期合上备用电源，电源中断过程中最低电压为43.1%Un经0.05S电压恢复至52%Un。300MV汽汽4炉机组炉机组6KV母线反馈电压母线反馈电压特性特性t/ms/( )/Hz/ 100% %t/ms/( )/Hz/ 100% %0- -1.7010120063-

13、1.19-1.19840+-2.4-2.4-0.18-0.1810125087.6-1.41-1.4176.9101.2-0.5-0.5101300116-1.61-1.6172.3206.6-0.5-0.5101350148.5-1.84-1.8466308.3-0.53-0.53101400186- -2.0861.54010.1- -0.55101450228- -2.3457.25012.3- -0.60100.5500267- -2.552.56014.5- -0.61100.5550315- -2.7747.77016.9- -0.6699600346.5- -2.8745.480

14、19.4- -0.798.7610357- -2.9543.19022.2- -0.76986500051.710025.2- -0.81967000063.411028.4- -0.88957500076.112031.7- -0.91948000090.313035.5- -0.9393.58500092.614038.5- -0.95919000094.315042.2- -1.0390.69500096fUNUfUNU1. 断路器合闸时间小于100ms是应用快切的先决条件，所以快切过程中反馈电压和备用电源频差f0.8Hz、相角差25，电压差U43% Un。厂用电快切装置整定厂用电快切装

15、置整定一一频差闭锁整定频差闭锁整定二二快切闭锁相角整定快切闭锁相角整定三三捕同期切换整定捕同期切换整定四四残压闭锁电压整定残压闭锁电压整定五五失压起动电压整定失压起动电压整定六六失压起动时间整定失压起动时间整定七七备用电源有电压鉴定整定备用电源有电压鉴定整定1.频差闭锁整定频差闭锁整定n频差闭锁值一般按实测数据选定。一般由于200MW及以上机组的频差特性相似，当装置有捕同期合闸功能时，闭锁频差取fB=45Hz；装置仅有快切功能时，取fB=23Hz。2.快切闭锁相角整定快切闭锁相角整定n电动机在自启动过程中，按允许合闸角60计算，快切按实际频差f1 计算，断路器合闸时间按快切发出合闸脉冲至断路器

16、合上的全部时间tH (S)计算，则合闸过程角1 为：n 1 =360* f1* tHntH约在60ms时f1 取0.6Hz，=15 ；60ms tH 100ms时， f1 取0.70.8 Hz， =28 ；快切闭锁角 +=60 - 1 。n如果用差压闭锁，则差压闭锁值UB 为：nUB =2 Unsin （ + /2）n式中UN 额定二次电压，32 + 47n如果初始相角差 较大时为提高快切装置动作成功率， +可适当放大一些。3.捕同期切换整定捕同期切换整定n在快切装置被闭锁，或断路器合闸时间tH100ms快切功能停用时，由捕同期功能完成合上备用电源时，其合闸原则应选定在第一周后期和第二周前期。

17、为简化计算，可取保守的近似值： =300420（或-6060）范围内（理论上允许 的范围值比上述大）。 f2是捕同期过程中的频差实测值， f2 =2.73Hz， f2一般取 =2.85Hz，则合闸角a2 约等于360* f2* tH ，捕同期导前角或开放角- 为： + = a2 。4.残压闭锁电压残压闭锁电压 U1整定整定n在快切和捕同期失败或由于断路器合闸时间 tH 100ms不具备快切要求时，备用电源自投可用慢切功能，但应在反馈电压较小时才允许合闸。此电压可按备用电源断路器合上时，不超过40% UN为计算原则。当tH 100ms时，准确的计算应按反馈电压实际衰减曲线由合闸瞬间反馈电压 U=40% UN 点向前推 tH后的反馈电压值(即残压闭锁电源UIB )所以 UIB 40% UN 。如果tH 在60ms左右可近似取 UIB