6~10kV低压电网及用电设备继电保护整定计算图文

珠海万力达电气股份继电保护整定计算(仅供参考工程部202310月§16~10kV输电线路继电保护整定计算(MLPR-610HbXsmin(电流保护第Ⅰ段,其保护动作电流按躲过线路末端短路时的最大三相短路电流整定。动作电流jdzI.应整定为LHdkjdznIKImax.. =式中:jdzI保护装置动作电流kK——牢靠系数,取1.2~1.3LHn电流互感器变比max.dI被保护线路末端或在协作点故障时,流过保护处的最大短路电流校验灵敏度系数灵敏系数按最小运行方式下线路始端两相短路电流来校验:2.2(min.≥⨯=jdzLHdAlmInIK2(min.dAIA处最小两相短路电流;2。(电流保护第Ⅱ段(包括本线路的末端。带时限电流速断保护按躲过相邻元件末端短路时的最大三相短路电流整定。jdzI.应整定为ttttKIKIdzdzbjdzkjdz∆=∆+=⨯=2min.2.式中:jdzI保护装置动作电流dzt——保护装置动作时限kK——牢靠系数,1.2~1.3(2QFminbK——分支系数最小值2dzt——相邻线路保护安装处(2QF电流保护第Ⅰ段动作时限,0st时限阶段,0.3~0.6s,0.5s校验灵敏度系数:1.53.1.2(min.~Ⅱ≥⨯=jdzLHdBlmlmInIKK2(min;灵敏度系数范围可参见《GB/T14285-2023继电保护和安全自动装置技术规程》。(电流保护第Ⅲ段1QF处的定时限过电流保护的动作电流dzItttnKIKKIdzdzLHfzqdkdz∆+=⨯⨯⨯=2.fh.max式中:dzIdzt——保护装置动作时限kK——牢靠系数,1.15~1.25zqdK——自启动系数,可依据计算、试验或实际运行数据来确定fh.maxt——相邻线路保护安装处(2QF电流保护第Ⅲ段动作时限时限阶段,0.3~0.6s,0.5s之间,可由装置软件设定,0.9LHn近后备保护:灵敏系数按最小运行方式下线路末端两相短路电流来校验:3.12(min.≥⨯=dzLHdBlmInIK2(min.dBIB处最小两相短路电流。远后备保护:灵敏系数按最小运行方式下相邻线路末端两相短路电流来校验:2.12(min.≥⨯=dzLHdClmInIK2(min.dCI4.反时限过电流保护,为了抑制定时限过电流保护时间阶梯协作时靠近电源侧保护动作时限过长,本公司引入了反时限过流电保护。保护电流的整定返回,其整定计算方法与定时限过电流保护一样。保护时间的整定:考虑上下级间的协作,满足选择性为根本原则。本公司的反时限过电流保护的动作时间有四条特性曲线供选择:a.标准反时限:曲线方程:114.002.0-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=dzIItτb.格外反时限:曲线方程:15.13-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=dzIItτc.极端反时限:曲线方程:1802-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=dzIItτd.长反时限:曲线方程:1120-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=dzIItτ;τ为时间常数,0.01~1.00s,依据流倍数所要求的动作时间选择。接地保护大接地电流系统,三段式零序电流保护的整定计算因线路上承受的重合闸方式不同而略有差异,其根本原则与相间短路电流保护一样。小接地电流系统灵敏系数1.25校验。按躲过被保护线路电容电流的条件计算保护动作电流(一次侧:kdzIKI(kK牢靠系数,4-5,1.5-2sCT变比不明确,可以实测整定:CT一次侧2.8A电流,CT二次侧电流是多少,此电流即为微机保护零序定值。零序过电压保护,而其单相接地时可连续运行,对中性点绝缘水平并无多大影响,主要用来报警还有发单相接地信号,50~60V。过负荷保护荷保护的动作电流,按躲过额定电流整定,即:LHefkdznIKKI =.式中:dzI保护装置动作电流kK——牢靠系数,1.05之间,可由装置软件设定,0.9LHneI线路额定电流低频减载保护低频减载需整定的值有:低频减载动作的频率整定值:整定范围(45-49.5Hz,0.01Hz低频减载动作的延时整定值:整定范围(0-10S,0.01S低频减载定值:整定范围(2-5Hz/S3Hz/S低频减载欠压闭锁值:整定范围(10-90V0.01V低频减载欠流闭锁值:整定范围(0.2-5A0.01A以上定值是用户依据系统参数计算或由上级调度下达的,本公司不再举例。重合闸延时,应整定的值只有一个重合闸延时。用户依据惯例计算即可。本公司保护无特别要求。后加速,由手合、遥合、重合闸、同期合闸启动,开放时间为3s。过流加速、零序加速可分别投退,过流加速、零序加速的电流和延时可分别整定。(仅用于母联保护时投入:1(minnKIIlmddz =式中(mindI母线短路最小短路电流;lmK灵敏系数,2。§26~10kV电力变压器继电保护整定计算(MTPR-610Hb(电流保护第Ⅰ段,流过高压侧的短路电流来整定。dzI应整定为LHdkdznIKImax.=式中:牢靠系数,1.3LHn电流互感器变比max.dI变压器低压侧三相短路电流的最大值校验灵敏度系数:dzLHdAlmInIK 2(min.式中2(min.dAIA处最小两相短路电流;2。高压侧过电流保护A、定时限过电流保护牢靠返回。1QF处的定时限过电流保护的动作电流Ⅲdz1I应整定为tttnKIKKIdzdzLHfzqdkdz∆+= =2.e.H式中:dzI保护装置动作电流dzt——保护装置动作时限kzqdK自启动系数,可依据计算、试验或实际运行数据来确定e.HI——2.dzt——变压器低压侧(2QF电流保护动作时限,0s,0.5sfK之间,可由装置软件设定,0.8LHn电流互感器变比校验灵敏度系数,低压侧两相短路时流过高压侧的短路电流进展校验:5.12(min.≥⨯=dzLHdBlmInIK式中B返回,其整定计算方法与定时限过电流保护一样。保护时间的整定:考虑上下级间的协作,满足选择性为根本原则。本公司的反时限过电流保护的动作时间有四条特性曲线供选择:a标准反时限:曲线方程:114.002.0-⎪⎪⎭⎫⎝⎛=dzIItτb格外反时限:曲线方程:15.13-⎪⎪⎭⎫⎝⎛=dzIItτc极端反时限:曲线方程1802-⎪⎪⎭⎫⎝⎛=dzIItτ1120-⎪⎪⎭⎫⎝⎛=dzIItτt为动作时间;dzI为反时限过电流淌作值;τ为时间常数,0.01~1.00s,依据线路负荷性质和在电网中的位置选择。时间特性曲线方程选择原则是依据过电3.负序过电流保护对于变压器的各种不平衡故障(包括不平衡运行,断相和反相,本公司微机保护设置了负序过电流保护。依据本公司微机保护“负序过电流保护”功能软件的算法,一般我们推举保护定值为(0.6~0.8HeI.,为防止变压器空投时由于三相合闸不同步而引起误动,推举延时0.2S。LHHeFdznII..8.0=式中:e.HI——变压器高压侧额定电流2S4.过负荷保护过负荷保护的动作电流,按躲过额定电流整定,即:LHHefkdznIKKI.=式中:dzI——保护装置动作电流kK——牢靠系数,1.05e.HI——变压器高压侧额定电流fK——返回系数,0.80~0.99之间,可由装置软件设定,0.8LHn——电流互感器变比5.0s5.接地保护高压侧接地保护依据规程规定,6~10kV电力变压器高压侧不设零序保护。假设用户需设此保护,则可能是系统接线较简单,按规程规定应设零序,但规程列举的计算方法排列了很多状况,用户依据规程计算即可。低压侧接地保护,假设校验灵敏度不满足要求,则应设低压侧零序过电流保护,计算如下:按以下两个原则计算,比较后取较大值:①躲过正常运行时中性线上最大不平衡电流②与下线支线零序电流保护定值相协作。本例车间变压器为末级负荷,故只计算①即可。lebkjdznIKI25.0.=,低压侧母线或母干线末端单相接地时,流过高压侧的短路电流来校验:21(min.22>=dzdlmIIK低压侧单相接地保护动作时限取0.5秒。低压侧单相接地保护动作时限的整定原则:F-C回路,则该时限的选择应与熔断器的熔丝熔断时间相协作,即要在熔丝熔断前动作。②假设变压器一次开关选择的是断路器,则与下一级出线的接地保护时间上协作,即大于下级出线接地保护的动作时限一个级差(0.5S。本例变压器为末级负荷,可0.5S6.电压保护A、低电压保护,而在母线电压恢复正常后牢靠返回,其动作电压VUKUevdz501005.0=⨯==低电压保护的动作时间要求与低压侧保护时间协作,2B、过电压保护1.1倍额定电压的原则整定,其动VUKUevdz1101001.1=⨯==过电压保护动作时限取30秒。7.本体保护种本体保护,其动作接点信号经CPU处理后作用于跳闸或告警,软件记录其动作时间。用户可依据实际变压器运行要求分别选择变压器本体保护。8.低频减载保护低频减载需整定的值有:低频减载动作的频率整定值:整定范围(45-49.5Hz,0.01Hz低频减载动作,0.01S低频减载定值:整定范围(2-5Hz/S。出厂3Hz/S低频减载欠压闭锁值:整定范围(10-90V0.01V低频减载欠流:整定范围(0.2-5A0.01A以上定值是用户依据系统参数计算或由上级调度下达的,本公司不再举例。§3电动机继电保护整定计算(MMPR-610Hb启动时间过长保护,用于对电机因长时间过电流启动造成过热损坏的保护。当电动机的最大相电流从零开头超过10%Ie(Ie为电动机额定电流,下同时,装置开头计时,直到电流下降到120%Ie为止,这段时间称为电动机的启动时间(用Tstart表示。当启动时间Tstart超过整定的电动机启动时间时,保护动作于跳闸。电动机启动完毕后,电动机启动时间过长保护退出。电动机启动过程中在液晶最下一行显示“电机启动”30Ia电流值。启动时间为电动机根本参数,其整定依据电机参数即可。电流速断保护(正序速断按躲过电动机起动电流来整定:lstartkjdznIKI⋅=.,kK:牢靠系数;startI:电机启动电流;ln:电流互感器变比;由于本公司微机保护的速断定值可将起动时间内和起动时间后分别整定,故需计算两个速断定值:,kK1.8;:由于起动时间后电动机运行电流降为额定电流;对非自起动电机,为防止起动时间之后电动机仍运行在起动电流水平上,推举使用下式:lstartkjdznIKI⋅=.,kK0.8对需自起动电机,起动时间后的电流速断定值建议使用下式:lstartkjdznIKI⋅=.,kK1.30秒。堵转保护堵转电流按躲过最大过负荷整定,推举使用下式:lefkjdznIKI⋅=.式中:kK:牢靠系数,1.3;efI:1秒。负序过电流保护,推举使用下式:lekjdznIKI⋅=.,kK0.80.55.零序过流保护10A时,才需设单相接地保护,公式为:ckdzIKI⋅=:kK:牢靠系数,假设取不带时限的接地保护,kK4~5,0.5秒延时,kKI:该回路的电容电流。对本例,拟取带延时的接地保护,延时0.5秒,留意:AIdz30=为一次零序电流,但保护装置要求输入的定值是二次侧定值,故CT变比不明,故需用户实际整定时,按计算的一次电流实测二次零序电流,6.过负荷保护,按躲过额定电流整定,即:ierekjdznIKKI⨯=.kK为过负荷保护的牢靠系数,1.05;reK为返回系数,在0.85~0.99I5.0s。过负荷保护可由掌握字选择跳闸或告警,7.过宠保护过热是引起电动机损坏的重要缘由,特别是转子因负序电流产生的过热,依据《ANSI/UL2111-2023电动机过宠保护的安全标准》,过宠保护动作判据为:2222211105.1-⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫⎝⎛=eeIIKIIKtτ式中:t——保护动作时间(s——(A2I电动机运行电流的负序重量(AsI——装置的设定电流(CT二次侧的值0~1范围内整定,0.01,启动时12K——负序电流发热系数,可在0~10的范围内整定,假设无特别说明,出厂时整定1。对承受本公司微机保护的电动机,过负荷保护需整定的参数有以下几个:τ1:主要作用是打算一条反时限动作曲线,取值越大,曲线越靠上,τ1应由电动机制造厂供给,否则可有以下方法估算:a、τ1=(n2-1.052ttn倍时的允许运行时间b、依据电动机运行规程估算:冷态起动τ=2(0.5n2-1.052T热态起动:τ=(n2-1.052T式中:Tqd为电动机起动时间。假设上述参数都未知的状况下,可将τ1整定为90。t电动机过负荷时,热继电器启动,未到跳闸时间电动机过负荷消逝,t,t10s。θalarm:电动机过负荷时,热告警发信号时间与过热跳闸时间的θalarm,θalarm0.5~0.7。④K1的整定:其范围在0~1,不管设定为多少,启动时间完毕后均自动变为1。例如k1=0,则代表在启动时间内正序重量不参与过负荷的计算。启动时间后按实际值计算。由于起动时间内电动机起动电流较大,为防止起动过程中电动机过负荷保护动作,K10.1~0.3。⑤K2的整定:其范围在0~10。主要作用是当发生不对称故障时,加速过负荷动作,K2的大小,K2=0,则代表负序重量不参与过负荷的计算,1.0。8.欠载保护,而是从工厂节能角度考虑的。当某些设备,特别,其效率会变得很差,这时可以考虑关闭这些负荷。9.电压保护A低电压保护的整定条件有以下几条:,fkdzKKUU =minminU 保证电动机自起动时,母线的允许最低电压一般为(0.55~0.65UeKk----牢靠系数,1.2Kf----返回系数,1.2,一般取(0.6~0.7Ue以上两种整定值均取0.5秒的延时,以躲过速断保护动作及电压回路断线引起的误动作。Ue,6~10秒。,失压保护整定为(0.25~0.4Ue,0.5秒。(自起动与否自行选择整定条件。B过电压保护按变压器高压侧电压不长时间超过1.1倍额定电压的原则整定,其动VUKUevdz1101001.1=⨯==低频减载保护低频减载需整定的值有:(45-49.5Hz,0.01Hz低频减载动作:整定范围(0-10S,0.01S/S3Hz/S低频减载欠压闭锁值:(10-90V0.01V低频减载欠流闭锁值:整定范围(0.2-5A0.01A以上定值是用户依据系统参数计算或由上级调度下达的,本公司不再举例。11.(仅用于同步电机时可依据需要投入,通常用作过负荷保护,保护的动作电流为lefkjdznIKKI⋅=.式中:kK:牢靠系数;fK:返回系数。§4电容器继电保护整定计算(MCPR-610Hb1QF系统A按躲电容器充电电流计算,即lecjdznII5~4(.=ecI:电容器额定电流;ln:电流互感器变比;按最小运行方式下,电容器组首端两相短路的短路电流校验灵敏度22(min>=dzdlmIIK0S0.2S2.过电流保护过电流保护按牢靠躲过电容器组的额定电流整定,其保护动作电流lecfbwKjdznIKKKI=.式中:,1.25;KK——牢靠系数,1.25;Kf返回系数,0.9。过电流定值灵敏度计算公式为:5.1~25.12(min.≥=dzdmIIK秒(3.零序过电流保护20A,需设单相接地保护,并规定承受20A整定,即AnIljdz2102023.===动作时限整定取0.3S(0.5S4.不平衡电流保护不平衡电流保护定值按局部单台电容器切除或击穿后,故障相其余单台电容器所承受的电压不长期超过1.1倍额定电压的原则整定,同时还应牢靠躲过电容器组正常运行时中性点间流过的不平衡电流,可按下式进展计算lecdznII%15=过电流保护的灵敏系数按正常运行时中性点间的不平衡电流校验5.1>=bpdzmIIK不平衡电流保护动作时限取0.2秒:假设不平衡电流值偏小,5.不平衡电压保护的计算可按下式:VUUedz15%15==6.过电压保护过电压保护按电容器端电压不长时间超过1.1倍电容器额定电压的原则整定,其动作电压VUKUevdz1101001.1= ==过电压保护动作时限取30秒。7.欠电压保护,而在母线电压恢复正常后牢靠返回,其动作电压VUKUevdz501005.0= ==低电压保护的动作时间要求与本侧出线后备保护时间协作,28.本体保护本装置设有重瓦斯跳闸、轻瓦斯告警、超温跳闸、温度告警四种本体保护,其CPU处理后作用于跳闸或告警,软件记录其动作时间。用户可依据§56kV母线供电,2.25kmLJ-120导线送至厂内6kV200MVA,在最小125MVA。该厂电气设备一次接线图如下::1DL:地区变电所出线断路器;2DL:厂变进线总断路器;3DL:电力变压器断路器,360m电缆向电力变压器供电。电力变压器容量为68.8/1082A4.9%,需要考虑低压电动机的自启动问题;:电动机断路器,440kW、电压为6300V,52A。电动机拖动鼓风机,5.5倍;800kvar断路器所配保护如下:1DL:定时限过电流保护,400/5;2DL:定时限过电流保护,电流300/5;3DL:反时限过电流保护,100/5;4DL:反时限过5DL:定时限过电流保护,150/5。系统阻抗归并jS100MVA,jU6.0kV,架空线每公里电由于变电所内部的局部电缆长度过短,阻抗无视不计。系统阻抗标幺值为5.0202300max*==xtX8.0125100min*==xtX架空线阻抗标幺值为5.20.610025.24.022*=⨯⨯==jjxlUSxX电缆阻抗标幺值为08.00.610036.008.02=X电力变压器阻抗标幺值为53.675.01001009.4*3=⨯=bX基准电流(kAUSIjjj63.9631003=⨯==所绘计算网络阻抗图如下图。(1D1点故障*1=+=+=xlxtDXXX(kAIXIjDD21.363.90.311max*1max.1=⨯==xtmimDXXX(kAIXIjDD9.263.93.311min.1min.1=⨯==(2D2点故障*max*2=+++=+++=bxlxtDXXXXX(kAIXIjDD0.163.961.911max*2max.2=⨯==**2=+++=+++=bxlxtmimDXXXXX(kAIXIjDD97.063.99