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厂用电保护计算培训资料0318

2020-03-19 来源:好走旅游网
厂用电系统继电保护整定计算

内容 一 几点说明

二 低压变压器保护整定计算 三 高压电动机保护整定计算

一 几点说明

1 厂用系统一次设备短路概率相对高一些,而且短路电流也比较大(几十千安),所以厂用系统继电保护整定计算时,在满足选择性要求的同时,要尽可能缩短保护动作时间。

2 上下级保护时间级差:由于现在大机组的厂用系统保护基本采用微机保护或高精度时间元件,所以上下级保护时间级差可取0.3秒

3.厂用电各类常用继电保护装置的灵敏系数不宜低于如下数值:

纵联差动保护2

电流速断保护2(保护安装处) 过电流保护1.5

动作于信号的单相接地保护1.2 动作于跳闸的单相接地保护1.5

4 厂用电系统(0.4—10kV)继电保护整定计算的难点 电动机名牌参数,保护种类繁多,

1

5 低压厂用变压器及高压电动机切除短路电流的方式基本采用真空断路器,有部分采用真空接触器+高压熔断器的FC回路。

下面以采用真空断路器为例 二 低压变压器保护整定计算:

(一).相电流速断保护整定计算: 判据:I>Iop 1 动作电流Iop:

1)按躲过变压器低压侧三相短路电流计算:

Ιk3Iop= Krel ×(.max

Krel :可靠系数,取1.3

(3)

Ιk.max

:变压器低压侧三相短路的最大短路电流

2)按躲过变压器空载合闸时励磁涌流计算: Iop= K×IT.N

K:变压器励磁涌流倍数,一般7-12 IT.N:变压器高压侧额定电流 取1)及2)较大者

(2)(2)

2 灵敏度为:Κsen=IΚ/IOP≥2,

(2)

IΚ:变压器高压侧两相短路的短路电流

3 动作时间:0秒

(二).过电流保护整定计算: 判据:I>Iop 1 动作电流Iop:

1)按躲过变压器低压侧电动机可能最大的自起动电流Ist.Σ计

2

算:(自起动电流可实测或通过计算决定) Iop= Krel×Ist.Σ

Krel :可靠系数,取1.1-1.2 Ist.Σ=

Xs+

ΙT.N

ST.NUK%+100Kst.ΣSM.Σ⎛UM.N

⎜⎜U⎝T.N⎞⎟⎟⎠

2

Ist.Σ电动机总自起动电流(A) IT.N:变压器高压侧额定电流(A)

Xs : 系统至厂用变压器阻抗相对值(以变压器额定容量为基准)

Uk%: 变压器短路电压百分值 ST.N : 变压器额定容量(KVA)

Kst.Σ : 电动机总自起动电流倍数, 一般取4-4.5 SM.Σ:参加自起动电动机额定容量之和(KVA) UT.N : 变压器低压侧额定电压 (V) UM.N : 电动机额定电压 (V) 2)与变压器低压侧馈线保护配合

动作电流IOP:

与变压器低压侧馈线最大速断(或过流)动作电流配合: IOP= Krel ×Iop.max

Krel :可靠系数,取1.2

Iop.max: 变压器低压侧馈线最大速断(或过流)动作电流 2 定时限过电流保护动作时间:与变压器低压侧馈线保护最长动作时间Top.max配合: Top = Top.max +△T秒

3

3 灵敏度为:

(2)Κsen

=

2)

Ι(Κ.minΙop

≥1.5

2)

(ΙΚ.min: 变压器低压母线最小三相短路电流

(三).过负荷信号: 动作电流为: Iop= Krel×IT.N / Kre

Krel :可靠系数,取1.1-1.15 Kre 返回系数,取0.95

动作时间: 按躲过电动机自起动时间计算,一般取 9秒以上。

(四).高压侧单相接地零序过电流保护: 判据:3IO>Iop , To >Top

1 中性点不接地系统单相接地保护整定计算 (1)一次动作电流整定值3IO.Op计算:

按躲过区外单相接地时流过保护安装处接地电流计算: 3IO.Op= Krel×Ι(Κ1),

1)Ι(Κ=3IC

Krel: 可靠系数,保护动作于信号时取2-2.5, 保护动作于跳闸时取2.5-3

1)Ι(Κ: 高压侧单相接地时被保护设备供给短路点的单相接地

电流

3IC: 被保护设备的单相电容电流 (2) 灵敏度为:

(1)

Κsen

=

ΙΚ.Σ−ΙΚ

3Ιo.op

(1)(1)

4

ΙΚΣ : 区内单相接地时接地点的电流 3IO.Op:零序过电流保护一次动作电流 (3) 动作时间及跳闸方式

1) 当6KV单相接地电流Ι(Κ1) ≥10A时, 保护动作于跳闸, Top=0.5-1秒

2)当6KV单相接地电流Ι(Κ1) <10A时, 300MW及以上机组,根据计算如果满足选择性和灵敏性要求时,建议动作于跳闸,Top=0.5-1秒

3)当6KV单相接地电流Ι(Κ1) <10A时, 根据计算如果不能满足选择性和灵敏性要求时,建议动作于信号,Top=0秒 2 中性点经小电阻接地系统单相接地保护整定计算: (1)一次动作电流整定值3IO.Op计算: 1)同前面

2)按躲过变压器低压侧母线三相短路时最大不平衡电流计算:按经验:3IO.Op=(0.1-0.2)IT.N

IT.N: 变压器高压侧额定电流 取1)及2)较大者

一般按经验: 800-1250KVA变压器单相接地动作电流3IO.Op=10-15A

1600KVA及以上变压器单相接地动作电流3IO.Op=15-25A

1)(2)灵敏度为:Κ(sen=3Ι≥2

o.op(1)

ΙΚ.Σ

(1)

5

31)1)

(ΙΚΣ=3(ΙΚ oΣ=R

N

1) (ΙΚΣ:小电阻接地系统单相接地电流(A)

UN

UN: 变压器高压侧额定电压(V) RN :高厂变中性点电阻(Ω) (3)动作时间及跳闸方式:0秒跳闸

(五).低压侧中性点零序过电流保护: 判据:3IO>Iop To >Top

1.动作电流整定值3IO.Op计算:

(1)按躲过变压器正常时最大不平衡电流计算: 按经验:3IO.Op= Krel ×0.25×IT.L.NKrel: 可靠系数,取1.15-1.2 IT.L.N: 变压器低压侧额定电流

(2)与变压器低压侧电动机及馈线保护配合:

1) 电动机及馈线有零序过电流保护时,应与零序过电流保护最大动作电流配合: 3IO.Op=Krel ×3IO.Op.L.max

3IO.Op.L.max: 电动机或馈线零序过电流保护最大动作电流 2) 电动机及馈线无零序过电流保护时, 应与相电流保护最大动作电流配合: 3IO.Op=Krel ×IOp.L.max Krel: 可靠系数,取1.15-1.2

IOp.L.max: 电动机或馈线相电流保护最大动作电流

6

(3)灵敏度为:

(1)Κsen

=3Ι≥2

o.op

1)

Ι(Κ

1)

(: 变压器低压母线单相接地短路电流(A) ΙΚ

2 动作时间

(1) 与变压器低压侧电动机及馈线零序保护最长动作时间Top.L.max配合:

Top = To.Op.max +△T秒

(2) 当低压电动机及馈线无零序保护时, 应与低压电动机及馈线相电流保护最大动作时间配合: Top = TOp.max +△T秒 举例:

三 高压电动机保护整定计算:

(一) 常规比率制动差动保护整定计算:

1. 最小动作电流Id.op.min

Id.op.min=(0.3-0.5) IM.N / nTA=(0.3-0.5) Im.n (不宜小) IM.N :电动机额定电流一次值 Im.n :电动机额定电流二次值 nTA:电流互感器变比 2. 最小制动电流Ires.min

Ires.min=(0.8 -1.0)Im.n 3. 制动系数斜率Kres

Kres=0.4-0.6

7

4. 灵敏度Ksen为

Ksen=

2)Ι(minΚ。Ιd.op

≥2

2)

Ι(minΚ。

Id.op= Kres×(Ires-Ires.min)+ Id.op.min 其中 Ires=Ires:差动保护制动电流

ΙΚ.min

(2)

2

:电动机出口两相短路电流

5. 差速断动作电流Id.op : 按躲过电动机起动时的最大不平

衡电流计算,一般情况下,电动机起动时的最大不平衡电流不超过2 Im.n, Id.op=(4-5)Im.n

(二) 相电流速断保护整定计算: 1 动作电流:按躲过电动机起动电流计算 IOP= Krel× Kst×Im.n

Im.n =IM.N/nTA

IOP :电流速断保护二次动作电流 Krel :可靠系数,取1.5

Kst:电动机起动电流倍数,在6-8之间 IM.N:电动机一次额定电流 nTA :CT变比 2 动作时间:0秒

2)(2)

3 灵敏度为:Κ(sen=IΚ/IOP /nTA≥2

(2)

:电动机入口处两相短路电流

(三) 负序电流保护整定计算:

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判据:I2≥I2.op 、T2≥T2.op

1 负序Ⅰ段电流保护:

动作电流:按躲过区外不对称短路时电动机负序反馈电

流和电动机起动时出现的暂态二次负序电流,以及保证电动机在较大负荷两相运行和电动机内部不对称短路时有灵敏度等计算,按经验 I2.OP=(0.6-0.9)Im.n

动作时间:按躲过区外不对称短路时电动机负序反馈电流

和与区外短路最长时间配合,T2.op = TOp.max +△T秒

区外高压厂用电系统短路保护最长动作TOp.max:时间

T2.op 一般在(0.5-1)秒以上。 2 负序Ⅱ段电流保护:

动作电流:按躲过电动机正常运行时可能出现的最大负

序电流及电动机在较小负荷时两相运行时有足够灵敏度考虑,按经验 I2.OP=(0.2-0.3)Im.n

动作时间:一般取(10-25)秒

(四) 单相接地零序电流保护整定计算:(均用零序电流互感器构成)

判据:3Io≥3Io.op 、To≥Top

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1 中性点不接地系统单相接地保护动作电流计算 (1)一次动作电流整定值3Iop计算

按躲过区外单相接地时流过保护安装处接地电流计算:

(1)

3IO.Op= Krel×ΙΚ, (1)ΙΚ=3IC

Krel: 可靠系数,保护动作于信号时取2-2.5, 保护动作于跳闸时取2.5-3

(1)ΙΚ: 高压侧单相接地时被保护设备供给短路点的单相接地

电流

3IC: 被保护设备的单相电容电流

−ΙΚ1)(2) 灵敏度为:Κ(sen=ΙΚ3.Σ≥1.5~2 Ι

o.op

(1) ΙΚΣ : 区内单相接地时接地点的电流

(1)

(1)

3IO.Op:零序过电流保护一次动作电流 (3) 动作时间及跳闸方式

(1)1) 当6KV单相接地电流ΙΚ ≥10A时, 保护动作于跳闸,

Top=0.5-1秒

(1)2)当6KV单相接地电流ΙΚ <10A时, 300MW及以上机组,

根据计算如果满足选择性和灵敏性要求时,建议动作于跳闸,Top=0.5-1秒

(1)3)当6KV单相接地电流ΙΚ <10A时, 根据计算如果不能满

足选择性和灵敏性要求时,建议动作于信号,Top=0秒 2 中性点经小电阻接地系统单相接地保护整定计算:

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(1)一次动作电流整定值3IO.Op计算:

1)按躲过区外单相接地时流过保护安装处接地电流计算:

(1)

3IO.Op= Krel×ΙΚ, (1)ΙΚ=3IC

Krel: 可靠系数,保护动作于信号时取2-2.5, 保护动作于跳闸时取2.5-3

(1)ΙΚ: 高压侧单相接地时被保护设备供给短路点的单相接地

电流

3IC: 被保护设备的单相电容电流

2)按躲过电动机起动时零序不平衡电流计算: 按经验:3IO.Op=(0.05-0.1)IM。N

IM.N: 电动机额定电流一次值 取1)及2)较大者

一般按经验:高压电动机单相接地零序电流保护一次动作电流取10-40安或以上。 (2)灵敏度为:

(1)

Κsen

=3Ι≥2

o.op

(1)

ΙΚ.Σ

31)1)

ΙΚΣΙΚ (=3(oΣ=R

N

1)

(ΙΚΣ:小电阻接地系统单相接地电流(A)

UN

UN: 变压器高压侧额定电压(V) RN :高厂变中性点电阻(Ω) (3)动作时间及跳闸方式:0秒跳闸

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(五)低电压保护

低电压保护整定值见下表 电动机分类 Ⅰ类电动机 Ⅱ、Ⅲ类电动机

电压整定值(额定电压的百分数) 高压电动机 45-50 65-70

低压电动机 40-45 60-70

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