工厂供电与微机保护指导

工厂供电与微机保护指导2015版2线路微机保护限时电流速断保护一﹑实验目的1、掌握带时限电流速断保护的原理和整定计算方法。2、熟悉带时限电流速断保护的特点。二﹑基本原理由于无时限电流速断保护的保护范围只是线路的一部分，因此为了保护线路的其余部分，往往需要再增设一套延时电流速断保护(又称带时限电流速断保护)。为了保证时限的选择性，延时电流速断保护的动作时限和动作电流都必须与相邻元件无时限的保护相配合。在图25-1所示的电网中，如果线路L2和变压器B1都装有无时限电流速断保护，那么线路L1上的延时电流速断保护的动作时限ⅡAt，应该选择得比无时限电流速断保护的动作时限ⅠBt（约0.1S）大△t，即ⅠBⅡAtt△t（25-1）而它的保护范围允许延伸到L2和B1的无时限电流速断保护的保护范围内。因为在这段范围内发生短路时，L2和B1的无时限电流速断保护立即动作于跳闸。在跳闸前，L1的延时电流速断保护虽然会起动，但由于它的动作时限比无时限电流速断保护大△t，所以它不会无选择性动作于L1的断路器跳闸。如果延时电流速断保护的保护范围末端与相邻元件的无时限电流速断保护的范围末端在同一地点，那么两者的动作电流（，IⅡAdzIBdzI）是相等的。但考虑到电流互感器和电流继电器误差等因素的影响，延时电流速断保护的保护范围应缩小一些，也就是ⅡAdzI应大于ⅠAdzI，或AIⅡdz=KkⅠBdzI（25-2）在图14-1所示的例子中，L1的延时电流速断保护既要与L2的无时限电流速断保护相配合，又要与B1的无时限电流速断保护相配合。因此，在按式（25-2）计算时，ⅠBdzI应为L2和B1无时限电流速断保护中动作电流较大的一个数值。否则，延时电流速断保护的保护范围会超过动作电流较大的那一个元件的无时限电流速断保护的保护范围，而造成无选择性动作。三﹑整定计算在上例中，如果变压器装有差动保护，那么整个变压器都处在无时限保护的保护范围内。这时，L1的延时电流速断保护的保护范围就允许延伸到整个变压器。它的动作电流就是根据在最大运行方式下低压侧三相短路时的短路电流3maxdI来选择，即AIⅡdz=kK3maxdI（25-3）式中kK—可靠系数。考虑到电流互感器和电流继电器的误差以及由于变压器分接头改变而影响短路电流的大小等因素，它的数值取1.3～1.4。延时电流速断保护装置的灵敏度用起动元件（即电流继电器）的灵敏系数K1m的数值大小来衡量。它是指在系统最小运行方式下，被保护线路末端发生两相短路时，通过电流继电器的电流dJI与动作电流dzJI的比值，即mK1=dzJdJII（25-4）规程要求K1m≥1.25。三、实验设备序号设备名称使用仪器名称数量1工厂供电与配电主控屏12工厂供电与配电综合智能保护测控装置1四﹑实验内容与步骤1﹑根据预习准备，计算获得的动作参数整定值，对各段保护进行整定。将电流限时速断投入，其它整定退出。限时速断整定值设定为A，限时速断延时设定为S。图25-132、按下“确认”键，选择“保护投退”当光标（黑影部分）处于“保护投退”上时，按“确定”键即进入“保护投退”菜单3、进入“保护投退”菜单后按“▼”键直至显示以下界面“限时速断”退操作说明如下：按“”，则退变成投，按“确认”键，则显示：PASSWORD1：0000按“▲”键一次，则0000变成1000，按“确定”键，保护“限时速断”从“退”保存成“投”，则“限时速断”投入运行如下显示：4、设置完保护投退后按面板上“取消”按钮使界面显示如下菜单，并按“▼”键把光标移动“保护定值”5、当光标（黑影部分）处于“保护定值”上时，按“确定”键即进入“保护定值”菜单按“▼”键直至显示并使光标出现在限时速断定值下的数字04上：通过右移键“”按三次，将光标移动到第三个“0”上，即显示为：04：000.00按上移键“▲”一次（或者按“▼”键九次）后，则变成：04：001.00按“确定”键，则显示：PASSWORD1：0000，按“▲”键一次，则0000变成1000，按“确定”键则参数“限时速断定值”设置为A。6、按“▼”键直至显示并使光标出现在限时速断定值下的数字05上：通过右移键“”按三次，将光标移动到第三个“0”上，即显示为：05：000.00按上移键“▲”三次（或者按“▼”键七次）后，则变成：05：003.00按“确定”键，则显示：PASSWORD1：0000，按“▲”键一次，则0000变成1000，按“确定”键则参数“限时速断延时”设置为S。7﹑将电流互感器TA9与线路保护装置的保护CT相连，线圈分别与装置的线圈对应相连。如下图8﹑合上主电源，开启实验设备，运行方式设置为最小。QS1、QS3、QS5、QS8、QS11拨到“ON”,按下合闸按钮QF1、QF3、QF5、QF8、QF9。9﹑按下线路短路故障设置d2，模拟线路短路，观察断路器QF8是否跳闸。五﹑实验报告实验前认真阅读实验指导书和相关教材，进行预习准备；实验结束后要认真总结，将相关参数及数据记录下来。针对I段的具体整定方法，按要求并及时写出实验报告，并解答预习思考题。1、将实验数据填入下表保护I段保护电流整定值（A）时限整定值（S）2﹑带时限电流速断保护是在什么样的情况下产生的？无时限电流速断保护时限值一般整定为0S，完全以电流为装置判跳依据，带时限电流速断保护呢？3﹑为什么带时限电流速断保护的保护区间不能延伸到下一线路电流速断保护之后？如何保证？4QF8QF8QF8341256YO8YR8直流电源输出工作电源工作电源相电压相电压相电压电压中性线保护CT保护CT保护CT保护CT保护CT保护CT本侧分位本侧合位备用侧分位重瓦斯信号轻瓦斯信号开关量公共端至本侧YO至本侧YR至备用侧YOUAUBUCUNIA+IA-IB+IC+IB-IC-1N11N21N31N111N12YOYRYOWC+WC-ABCN1NCOMTV7WC-+-备用零序CT零序CT3IO+3IO-TA9I9A+I9A-I9B+I9B-I9C+I9C-过电流保护一﹑实验目的1﹑掌握定时限电流速断保护的原理和整定计算方法。2﹑熟悉定时限电流速断保护的特点。二﹑基本原理过电流保护工作原理：正常运行时，线路流过负荷电流，保护不动。当线路发生短路故障时，保护启动，经过保证选择性的延时动作，将故障切除。过电流保护动作电流：过电流保护动作电流的整定，要考虑可靠性原则，即只有在线路存在短路故障的情况下，才允许保护装置动作。过电流保护应按躲过最大的负荷电流计算保护的动作电流，根据可靠性要求，过电流保护的动作电流必须满足以下两个条件。1）在被保护线路通过最大负荷电流的情况下，保护装置不应该动作，即max1LIIIopII。式中，IIIopI1——保护的一次动作电流值maxLI——被保护线路的最大负荷电流最大负荷电流要考虑电动机自启动时的MfABL1L2Es图-1过电流保护动作电流图26-1过电流保护动作电流5电流。由于短路时电压下降，变电所母线上所接负荷中的电动机被制动，在故障切除后电压恢复时，电动机有一个自启动过程，电动机自启动电流大于正常运行时的额定电流IN.M，则线路的最大负荷电流ILmax也大于其正常值IR，即RastLIKImax。式中，Kast——自启动系数，一般取1.53。2）对于已经启动的保护装置，故障切除后，在被保护线路通过最大负荷电流的情况下应能可靠地返回。如图26-1所示，在线路L1、L2分别装有过电流保护1和保护2，当在f点短路时，短路电流流过保护1也流过保护2，它们都启动。按选择性的要求，应该由保护2动作将QF2跳开切除故障。但由于变电所B仍有其他负荷，并且因电动机自启动，线路L1可能出最大负荷电流，为使保护1的电流继电器可靠返回，它的返回电流Irel（继电器的返回电流折算到一次电路的值），应大于故障切除后线路L1最大负荷电流ILmax。RastrelIKIRastrelrelIKKI式中，Irel——保护1的返回电流由于oprereIIK，即rerelopKII1RreastrelIIIopIKKKI1式中，Krel——可靠系数，取1.21.25。Kre——电流继电器的返回系数，取0.850.95。（2）动作时限的整定定时限过电流保护的动作时限，应根据选择性的要求加以确定。例如，在图26-2所示的辐射形电网中，线路L1上装设有过电流保护1，线路L2和线路L3上也都分别装设有过电流保护2和3。那么当线路L3上的f2点发生短路故障时，短路电流将从电源经线路L1、线路L2和线路L3而流向短路点。这样，过电流保护1、2及3均启动。但是，根据选择性的要求，应该只由保护3动作使QF3跳闸。为此，就应使保护2的动作时限t2大于保护2的延时t2。由此可见，装于辐射形电网中的各定时限过电流保护装置，其动作时限必须按选择性的要求互相配合。配合的原则是：离电源较近的上一级保护的动作时限，应比相邻的、离电源较远的下一级保护的动作时限要长中，好似一个阶梯，这就是通常所说的阶梯形时限特性。若线路L3有几条并行的出线，那么保护2的时限应与其中最大的时限配合。由此可见，每条电力线路过电流保护的动作时限，不能脱离整个电网保护配置的实际情况及时限的配合要求，不能孤立地加以整定。处于电网终端的保护，其动作时限是无时限的或只带一个很短的时限，因为它没有下一线路保护需要配合。在这种情况下，过电流保护常可作为主保护，而无需再装设无时限动作的其他保护。按照时限配合的要求，保护装设地点离电源愈近，其动作时限将愈长，而故障点离电源愈近，短路电流却愈大，对系统的影响也愈严重。所以，定时限过电流保护虽可满足选择性的要求，却不能满足快速性的要求。故障点离电源近，其动作时间反而长。这是它的缺点。正因为如此，定时限过电流保护(b)(a)tL3f2f1ABCL1L2Est1tt2t3图8-2定时限过电流保护的动作时限图26-2定时限过电流保护的动作时限6在电网中一般用作其他快速保护的后备保护。这种过电流保护的动作时限是由时间继电器建立的，整定后其定值与短路电流的大小无关，故称为定时限过电流保护。（3）灵敏度校验为了使保护达到预期的保护效果，还应进行灵敏度的校验，即在保护区内发生短路时，验算保护的灵敏系数是否满足要求。显然，这种验算应针对最不利的条件，亦即在短路电流的计算值为最小的条件下进行。因为只有在这种情况下的灵敏系数满足要求时，才能保证在其他任何情况下的灵敏系数都能满足要求。电流保护的灵敏系数Ksen，等于保护区末端金属性短路时，短路电流的最小计算值Ifmin与保护动作电流IIIopI1之比，即IIIopfsenIIK1min。作为本线路近后备保护时，Ifmin为本线路末端短路时流过保护的最小短路电流，要求灵敏系数Ksen1.3-1.5；作为下一线路远后备保护时，最小计算值为下一线路末端短路时流过保护的最小短路电流，要求灵敏系数Ksen1.2。三﹑实验内容与步骤1、根据预习准备，计算获得的动作参数整定值，对各段保护进行整定。将过电流投入，其它整定退出。过电流整定值设定为A，时间定植设定为S。2、按下“确认”键，选择“保护投退”当光标（黑影部分）处于“保护投退”上时，按“确定”键即进入“保护投退”菜单3、进入“保护投退”菜单后按“▼”键直至显示以下界面“过电流”退操作说明如下：按“”，则退变成投，按“确认”键，则显示：PASSWORD1：0000按“▲”键一次，则0000变成1000，按“确定”键，保护“过电流”从“退”保存成“投”，则“过电流”投入运行如下显示：4、设置完保护投退后按面板上“取消”按钮使界面显示如下菜单，并按“▼”键把光标移动“保护定值”5、当光标（黑影部分）处于“保护定值”上时，按“确定”键即进入“保护定值”菜单按“▼”键直至显示并使光标出现在限时速断定值下的数字06上：通过右移键“”按三次，将光标移动到第三个“0”上，即显示为：06：000.00按上移键“▲”一次（或者按“▼”键九次）后，则变成：06：001.00按“确定”键，则显