6~10kV低压电网及用电设备继电保护整定计算(2) - 图文

珠海万力达电气股份有限公司 继电保护整定计算(仅供参考 6~10kV低压电网及用电设备部分 工程部 2010年10月

§1 6~10kV 输电线路继电保护整定计算(MLPR-610Hb

Xsmin 一、 整定计算

1. 无时限电流速断保护(电流保护第Ⅰ段

无时限电流速断保护的作用是保护在任何情况下只切除本线路的故障,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。

断路器1QF 处的无时限电流速断保护的动作电流j dz I .应整定为 LH d k j dz n I K I max ..?= 式中:

j dz I .——保护装置动作电流 k K ——可靠系数,取1.2~1.3 LH n ——电流互感器变比

max .d I ——被保护线路末端或在配合点故障时,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 .≥?=j dz LH dA lm I n I K

式中2(min .dA I 为母线A 处最小两相短路电流;灵敏度系数应不小于2。 2. 带时限电流速断保护(电流保护第Ⅱ段

带时限电流速断保护能保护本线路的全长(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。

断路器1QF 处的带时限电流速断保护的动作电流j dz I .应整定为 t

t t t K I K I dz dz b j dz k j dz ?=?+=?=2min .2. 式中:

j dz I .——保护装置动作电流 dz t ——保护装置动作时限 k K ——可靠系数,取1.2~1.3

j dz I .2——相邻线路保护安装处(2QF 电流保护第Ⅰ段动作值 min b K ——分支系数最小值

2dz t ——相邻线路保护安装处(2QF 电流保护第Ⅰ

段动作时限,一般为0s t ?——时限阶段,一般取0.3~0.6s ,在我国通常取0.5s

校验灵敏度系数

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: 1.53.1.2(min .~Ⅱ

≥?=j dz LH dB lm lm I n I K K 式中2(min

.dB I 为母线B 处最小两相短路电流;灵敏度系数范围可参见《GB/T 14285-2006 继电保护和安全自动装置技术规程》。

3. 定时限过电流保护(电流保护第Ⅲ段

定时限过电流保护的动作值只考虑在最大负荷电流情况下保护不动作和保护能可靠返回。 断路器1QF 处的定时限过电流保护的动作电流

dz I 应整定为 t t t n K I K K I dz dz LH f zqd k dz ?+=???=2.fh.max 式中: dz

I ——保护装置动作电流 dz t ——保护装置动作时限 k K ——可靠系数,取1.15~1.25

zqd K ——自启动系数,可根据计算、试验或实际运行数据来确定 fh.max

I ——流过线路的最大负荷电流 2.dz t ——相邻线路保护安装处(2QF 电流保护第Ⅲ段动作时限

t ?——时限阶段,一般取0.3~0.6s ,通常取0.5s

f K ——返回系数,在0.85~0.99之间,可由装置软件设定,一般取0.9 LH n ——电流互感器变比 校验灵敏度系数

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 .≥?=dz

LH dB lm I n I K 式中2(min .dB I 为母线B 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 .≥?=dz LH dC lm I n I K 式中2(min

.dC I 为相邻线路末端最小两相短路电流。 4. 反时限过电流保护

在电网中,为了克服定时限过电流保护时间阶梯配合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

反时限过电流保护起动电流按线路最大负荷电流情况下保护不动作和保护能可靠返回,其整定计算方法与定时限过电流保护相同。

保护时间的整定

保护时间的整定原则是:考虑上下级间的配合,满足选择性为基本原则。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: 1 14.002.0-???? ??=dz I I t τ

b .非常反时限:曲线方程: 1 5.13-???? ??=dz I I t τ c .极端反时限:曲线方程: 1 802-???? ??=dz I I t τ d .长反时限: 曲线方程: 1 120-???? ??=dz I I t τ

式中t 为动作时间;dz I 为反时限过电流动作值;τ为时间常数,可选择0.01~1.00s ,根据

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根据过电流倍数所要求的动作时间选择。

5. 接地保护 大接地电流系统

本公司对大接地电流系统的接地保护设置了三段式零序过电流保护 ,三段式零序电流保护的整定计算因线路上采用的重合闸方式不同而略有差别,其基本原则与相间短路电流保护相同。

小接地电流系统

单相接地保护按躲过被保护线路最大非故障接地的线路电容电流整定并按最小灵敏系数

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:

根据规程规定,6~10kV 电力变压器高压侧不设零序保护。如果用户需设此保护,则可能是系统接线较复杂,按规程规定应设零序,但规程列举的计算方法罗列了许多情况,用户根据规程计算即可。

低压侧接地保护

可利用高压侧过电流保护兼作低压侧单相接地保护,如果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配合。

本例车间变压器为末级负荷,故只计算①即可。 l eb k

j dz n I K I 25.0.=

保护的灵敏系数按最小运行方式下,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:

2 1(min .22>= dz

d lm I I K

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: ①如果变压器一次开关选择的是F-C 回路,则该时限的选择应与熔断器的熔丝熔断时间相配合,即要在熔丝熔断前动作。

②如果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配合,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,可选0.5S 延时。 6. 电压保护

A 、低电压保护

欠电压保护定值应能在变压器所接母线失压后可靠动作,而在母线电压恢复正常后可靠返回,其动作电压

V

U K U e v dz 501005.0=?==

低电压保护的动作时间要求与低压侧保护时间配合,取2秒。 B 、过电压保护 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,其动作电压 V U K U e v dz 1101001.1=?==

过电压保护动作时限取30秒。 7. 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、压力释放跳闸五种本体保护,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。用户可根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 ,级差0.01 Hz 低频减载动作的延时整定值:整定范围(0-10S ,级差0.01 S 低频减载定值:整定范围(2-5Hz /S 。出厂前设定为3 Hz /S 低频减载欠压闭锁值:整定范围(10-90V , 级差0.01V 低频减载欠流闭锁值:整定范围(0.2-5A , 级差0.01A

以上定值是用户根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

一、 整定计算 1. 启动时间过长保护

启动时间过长保护为启动过程短路保护的后备保护,用于对电机因长时间过电流启动造成过热损坏的保护。

K j dz n I K K K I ? = . 式中:

K bw ——电容器波纹系数,取1.25; K K ——可靠系数,取1.25; K f ——返回系数,取0.9。

过电流定值灵敏度计算公式为: 5.1~25.1 2(min .≥= dz d m I I K

过电流保护的延时一般整定在0.2秒(过流时间要大于速断时间。 3. 零序过电流保护

规程规定6~10KV 系统单相接地电流大于20A ,需设单相接地保护,并规定采用定时限零序过电流的动作电流按20A 整定,即

A n I l j dz 210 2020.===

动作时限整定取0.3S (规程规定不超过0.5S 。 4. 不平衡电流保护

不平衡电流保护定值按部分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,同时还应可靠躲过电容器组正常运行时中性点间流过的不平衡电流,可按下式进行计算

l ec

dz n I I =

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>= bp dz m I I K

不平衡电流保护动作时限取0.2秒

(注:如果不平衡电流值偏小,可以考虑把动作时间放大。 5. 不平衡电压保护 一般设不平衡电流保护后不需再设不平衡电压保护。需设不平衡电压保护定值的计算可按下式:

V U U e dz 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 V U K U e v dz 1101001.1=?== 过电压保护动作时限取30秒。 7. 欠电压保护

欠电压保护定值应能在电容器所接母线失压后可靠动作,而在母线电压恢复正常后可靠返回,其动作电压

V U K U e v dz 501005.0=?==

低电压保护的动作时间要求与本侧出线后备保护时间配合,取2秒。 8. 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。用户可根据实际电容器运行要求分别选择电容器本体保护。 二、 装置参数及定值清单

§5 算 例

某工厂由地区变电所6kV 母线供电,经长度为2.25km 的LJ-120导线送至厂内变电所母线。地区变电所6kV 母线在最大运行方式时短路容量为200MVA ,在最小运行方式时短路容量为125MVA 。该厂电气设备一次接线图如下:

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