厂用10kV及启备变保护简介.ppt

1、辅助10kV及启动和备用变压器保护介绍，二期二进制赵玉龙，10kV保护装置及其介绍，10kV保护装置分为五类：电动机保护、变压器保护、馈线保护、PT保护和电弧保护，其中额定功率2000KW以上的电动机配有差动保护。电机、变压器和PT保护均由澳大利亚通用电气公司生产，电弧保护制造商为上海启和机电科技有限公司.保护动作后，移除所有电机负载。保护功能切换必须通过选择控制字来实现。1电机保护，1。MM200AII型综合保护，型号，确认键，退出，左移，右移，输入保护：(1)电流速断保护，是电机出线和定子绕组相间短路的主要保护之一。为了保证电流速断保护在电机满负荷启动过程中不可靠运行，要求电流速断保护的运

2、行电流必须大于电机满负荷启动时的启动电流。同时，为了保证电机正常运行时速断保护的灵敏度，该装置配有运行整定值减半的软压板，用户可根据具体情况输入软压板。电流速断的动作条件如下：1)电流速断；I是a、b和c的任意相电流；ISDZD是速断电流2) tt2sdzd的固定值；T2 SDZD是延迟设置值。当任一相电流A、B、C大于速断电流整定值时，保护将延时。注意：当运行设定值减半后软压板投入运行时，上述公式的ISDZD为设定电流设定值的一半。(2)过热保护过热保护是电机热过载的主要保护，是定子绕组或出线相间短路的后备保护。动作模型考虑了电动机正、负序电流产生的综合热效应和热积累过程，引入了等效加热电流

3、Ieq，其表达式为：Ieq2=K1I1 K2I2保护动作特性如下：t=80/(Ieq/Ip) 2-1.05在上述公式中，I1是电动机电流的正序分量；I2是电机电流的负序分量；Ip为设定的启动电流，一般根据额定电流设定；Ieq是电机运行电流的等效电流；电机加热时间是否恒定；K1为正序电流的发热系数，启动时一般取0.5，运行时固定为1；K2为负序电流的发热系数，一般取6，用于模拟和增强负序电流的发热效果。其中，正序电流的发热系数一般设为小于1，这主要是为了防止启动电流过大导致过热保护误动作。电机启动后，保护装置自动将正序电流的发热系数固定为1，而不是人为降低正序电流。当故障电流大于电机启动电流的1

4、.3倍时启动过热保护，当故障电流大于启动电流的1.05倍时继续蓄热，当蓄热达到设定要求时保护出口。当故障电流小于启动电流的1.05倍时，散热过程开始。散热时间公式为t2=2/(Ieq/Ip) 2-1.05，散热系数2一般取1。当累积的热量为零时，保护返回。(3)过载保护MM200AII具有两级过载保护功能。当电机端电流A、B和C中的任何一个超过过载电流设定值时，装置将在设定时间后延迟输出。需要注意的是，在电机启动之前，过载保护不会投入运行，否则保护将被锁定。过载运行条件如下：1)电机启动完成；2)一级IGFHZDI是电机端电流a、b和c的任意相位；IGFHZD是过载电流定值3)t tgFHZD

5、；TGFHZD为过载延时的定值，其中电机启动完成的判断条件为：当输入电流大于阈值(出厂定值区，默认值为0.3A)且持续负序过流的工作条件如下：1)电机启动成功；2)I2 I2Zdn；I2为负序电流，I2 ZDN为n负序电流定值3)tt2zdn；t是动作时间，T2ZDN是负序。通常，n段的延迟设置值是根据第一段中具有高设置值的短延迟和第二段中具有低设置值的长延迟的特性来设置的。(5)零序电流保护电机中性点直接接地的零序保护带方向被锁定，用户可以切换回来。零序电流可由零序电流互感器或自制零序电流测量，零序电流可由用户通过“零序电流选择”软压板选择。(6)堵转保护在电机正常运行过程中，如果转子被卡住

6、，电流会急剧增加，造成绕组过热的危险，因此有必要配置堵转保护。延时跳闸是为了避免转子短时间卡住和误跳。延迟时间可以设置。堵转保护的运行条件如下：1)电机启动；2)一级缺碘症；I是a、b和c的任意相电流；IDZZD是锁定转子电流的固定值。t为动作时间，TDZZD为闭锁转子保护延时的定值、(7)母线电压为欠压保护低压保护，PT断线时低压保护闭锁。当最小线电压大于电压阈值，且UAB、UBC、UCA任一条母线的电压低于定值时，延时后设备将跳闸。低压保护的运行条件如下：1)最小线电压大于电压阈值2)ulludyzd；ULL是UAB、UBC、UCA的任意线电压；UDYZD是低压保护电压的定值；3)没有PT

7、断线闭锁；4)tdyzd；t为动作时间，TDYZD为低压保护延时值，保护未投入使用：(1)过流反时限曲线可从基于英国标准142.1966和国际电工委员会标准255-4的四条反时限曲线中选择，分别为标准反时限、强反时限、极端反时限和长反时限。(2)负序反时限当电机异相、异相、定子绕组或引线不对称相间短路、定子绕组匝间短路时，会产生负序电流，在转子中产生两倍的工频电流，大大增加了转子的附加发热，危及电机的安全运行。负序反时限逻辑和反时限过流保护。(3)过电压保护为避免单相接地时使用相电压引起的过电压保护误动作，装置的过电压保护采用母线电压。如果UAB、UBC和UCA中的任何一个高于过压固定值，它将

8、在延迟时间到期后跳闸。(4)当失电重启保护装置检测到电机在运行过程中由于电网晃动而停止运行时，当电网电压在规定时间内恢复时，该装置自动启动电机。这种保护尚未投入使用。(5)启动时间过长，无法保护电机启动。经过设定的启动时间后，其电流值仍大于设定的启动电流值，表明电机启动时间过长，启动不成功，电机有严重发热的危险，装置会延时跳闸。如果在设定的启动时间后，电流值小于启动电流值，则表明电机启动正常并成功启动。这种保护尚未投入使用。(6)在频繁启动保护的实际运行中，如果电机不能启动，操作者可能会在短时间内连续运行几次，使电机频繁启动，或者有些电机有特殊负载，需要频繁跳闸启动。因为每次起动都有较大的起动

9、电流，并且多次起动之间的间隔很短，所以电机有严重过热的危险。为此，该装置提供了频繁的电机启动保护。这种保护尚未投入使用。(7)启动最小间隔保护启动最小间隔保护，防止电机频繁启动的过热危险。电机每启动一次，装置就启动一个计数器，电机不允许启动标准是：Id ISD，其中ISD=Kr*Ie，Ie是涡轮部分的额定电流；Kr是相对于额定电流的最大不平衡电流倍数，通常设置在38。(2)比率差动保护1)该装置根据三段折线型比率制动特性的要求实现比率差动。动作标准是：IdIcd是IRIRIR1IdK1(Ir-Ir1)当Ir1IrIr2时Icd；IdK2(Ir-Ir2) K1(Ir2-Ir1) Icd，当IrR

10、 2；在程序中，依次按阶段进行判断。当满足上述任一条件时，执行比率差动动作。类型标识差分电流；红外制动电流；Icd差动保护的阈值设定值；K1和K2分别是第一段和第二段的斜率，K1K2；Ir1和Ir2是第一和第二拐点制动电流Ir1Ir2；其中：Id=|t n| Ir=1/2|t-n|，其中t和n分别为机器端电流和中性点电流。2)二次/五次谐波制动谐波制动可以根据应用和用户的具体要求选择是投入二次谐波制动还是投入五次谐波制动，同时只能选择一种制动类型。三相差动电流中二次谐波(五次谐波)与基波的比值用作锁定标准。制动标准如下：Kmax Kd2公式：Kmax差动电流中的最大二次(五次)谐波系数；Kd2

11、二次谐波制动比；如果三相中的任何一相满足制动要求，三相比率差动保护将被锁定。我厂采用二次谐波制动，2变压器保护，1 MPM200AII综合保护和输入保护：(1)过载保护MPM200AII具有两级过载保护功能。当高压侧甲、乙、丙的任一相电流超过过载电流的设定值时，装置将在设定延时后退出。过载运行条件如下：1)I igfhzdn；I是高压侧a、b和c的任何相电流；IGFHZDN是n段过载电流2) t tgfhzdn的固定值；TGFHZDN是我厂一级输入信号和二级输出信号，n级过载延时时间固定。(2)零序过流保护变压器中性点接地的零序保护方式直接由两级零序方向过流保护组成，每级都可以通过设置相应的控

12、制字来选择是否投入。这个保护开关跳闸。不定时保护：(1)两级复合电压闭锁定向过流保护a)复合电压闭锁过流元件b)功率定向元件(2)三级电流保护MPM200AII三级电流保护采用变压器高压侧三相电流判别，包括速断、限速断和定时过流，其保护电流整定值可独立设定，满足条件后可延时。一段和两段可设置为二次谐波制动。(3)纯过流保护过流保护不增加任何闭锁，作为低压闭锁过流保护的后备。纯过流保护不启动，当输入电流中任一相的幅值大于设定值时，判断元件的延时动作。(4)反时限过流保护的反时限曲线可从基于英国标准142.1966和国际电工委员会标准255-4的四条反时限曲线中选择，分别为标准反时限、强反时限、极

13、端反时限和长反时限。(5)反时限零序电流保护零序反时限过流保护的基本原理与反时限过流保护相同。这种保护是存在的。(6)二级零序电压保护装置设有两级零序过压保护作为变压器接地故障保护，零序电压取自开三角零序电压或自产零序电压。这种保护是存在的。(7)过电压保护为避免单相接地时使用相电压引起的过电压保护误动作，装置的过电压保护采用母线电压。如果UAB、UBC和UCA中的任何一个高于过压固定值，它将在延迟时间到期后跳闸。这种保护是存在的。(8)欠压保护电压保护可通过软压板投入小电流闭锁，此时，要求电流大于设定值。当没有PT断开锁定时当任一相电流突变量大于启动值时，保护开始进入故障处理程序进行故障计算

14、和判别。2)稳态启动模式下的保护还利用各相电流的有效值作为辅助启动判别量，使保护能够可靠启动，无明显突变。(2)差动速断保护是指当差动电流大于最大可能涌流时，出口立即跳闸，主要用于变压器严重故障时的快速出口。它的标准是：ISD，其中ISD=Kr*Ie，Id是差动电流；Ie为高压侧的额定电流，Kr为浪涌电流相对于额定电流的倍数，可根据系统阻抗、变压器和电流互感器特性进行设置，一般在612之间。(3)速比差1)该装置根据三段折线型速比制动特性的要求实现速比差。谐波制动可以根据应用和用户的具体要求，选择采用二次谐波制动还是五次谐波制动。我厂采用二次谐波制动。动作标准是：IdIcd是IRIRIR1Id

15、K1(Ir-Ir1)当Ir1IrIr2时Icd；IdK2(Ir-Ir2) K1(Ir2-Ir1) Icd，当IrR 2；在程序中，依次按阶段进行判断。当满足上述任一条件时，执行比率差动动作。其中：内径差动电流；红外制动电流；Icd差动保护的阈值设定值；K1和K2分别是第一段和第二段的斜率，K1K2；Ir1和Ir2是第一和第二拐点制动电流Ir1Ir2；对于双绕组变压器保护：Id=|h l| Ir=1/2|h-l|，其中h和l分别为高压侧和低压侧电流。2)涌流闭锁装置的原理采用三相差动电流中二次谐波与基波的比值作为涌流闭锁的判据。制动判据如下：Idmax Kd2公式：Idmax差动电流中的最大二次

16、谐波系数；Kd2二次谐波制动比；如果三相中的任何一相满足制动要求，三相比率差动保护将被锁定。3路馈线保护、MPM 100 A型馈线保护、输入保护：(1)三级电流保护三级电流保护包括速断、限时断和定时过流，其保护电流整定值可独立设置。快速中断动作时间固定为0秒，其他两个动作延迟可以设置。电流保护可以通过方向或低电压锁定。锁定元件：三级电流保护可以切换到低电压或方向锁定。方向元件的算法采用90布线，方向元件的最大敏感角可选择为45或30。它的正方向和作用方程式(以IA和UBC为例)为：可选择45或30，re代表方向量的实部。过流保护的一段、二段和三段采用相同的方向元件。为了防止方向元件在线路发生短距离故障时失去方向性，采用记忆电压消除方向元件的电压死区。