3南瑞厂用电保护装置整定导则

RCS9000厂用电保护测控装置整定导则第-1-页1．厂用变压器保护与测控装置整定说明1.1额定电流和平衡系数的计算（1）定值中的Ie为根据变压器最大额定容量归算到本侧CT二次的等值额定电流值,即等值额定电流值考虑了接线系数，为Y→Δ变换后的额定电流值。计算公式如下：对应变压器的Y侧（例如第一侧），经过变换后等值额定电流增大3，即：对应变压器的Δ侧（例如第二侧），则为：（2）装置通过变压器容量，变压器各侧额定电压和各侧CT变比及接线方式的整定，装置自动进行各侧平衡系数的计算，通过软件进行Y／Δ转换及平衡系数调整。平衡系数的内部算法如下：以Kmode=1为例:对于变压器Y接线侧SCTUKnph11113对于变压器Δ接线侧SCTUKnph21223若报“平衡系数错”，这说明平衡系数太大，最好改变CT变比以满足要求。这样更能保证差动保护的性能。对Y侧最大平衡系数应小于4，对△侧最大平衡系数应小于41.2差动保护2MVA及以上用电流速断保护灵敏性不符合要求时，应装设纵差保护，保护宜采用三相三继电器式接线，瞬时动作于各侧断路器跳闸。（1）差动保护启动电流的整定cdqdI为差动保护最小动作电流值，应按躲过正常变压器额定负载时的最大不平衡电流整定，即：eerrelcdqdImUKKI)(式中：eI为变压器二次额定电流；relK为可靠系数（一般取1.31.5）；erK为电流互感器的比误差，取0.10；U为变压器调压引起的误差，取调压范围中偏离额定值的最大值（百分值）；m为由于电流互感器变比未完全匹配产生的误差，可取为0.05。在工程实用整定计算中可选取cdqdI=（0.30.8）eI，并应实测最大负载时差回路中的不平衡电流。注意装置的差动电流起动值的整定计算是以变压器的二次额定电流为基准。若在实际1111213CTUCTSIne2122223CTUCTSIne南瑞继保电气有限公司第-2-页的整定计算中差动起动电流整定值是归算到变压器某一侧的电流有名值，则将这一有名值除以变压器这一侧的变压器二次额定电流，即为保护装置的整定值（标幺值）。（2）比率差动制动系数（斜率）的整定差动保护的制动电流应大于外部短路时流过差动回路的不平衡电流。变压器种类不同，不平衡电流计算也有较大差别，下面给出普通两绕组变压器差动回路最大不平衡电流Iunb.max（二次值）的计算公式。max.max.)(kerapunbImUKKI式中：erK、U、m的含义同上；ccK为电流互感器的同型系数（取1.0）；max.kI为外部短路时最大穿越短路电流周期分量（二次值）；apK为非周期分量系数，两侧同为TP级电流互感器取1.0，两侧同为P级电流互感器取1.52.0。差动保护的动作门槛电流（二次值）max.max.unbrelopIKI式中：relK为可靠系数（一般取1.31.5）；因此，最大制动系数max.max.max./resopresIIK式中：max.resI为最大制动电流（二次值），应根据各侧短路时的不同制动电流而定。根据差动起动值cdqdI、第一拐点电流01.resI、max.resI、max.resK可按下式计算出比率差动保护动作特性曲线中折线的斜率1blK：resresrescdqdresblIIIIKK/1/01.1当max.max.kresII时，有01.max.max.1reskcdqdopblIIIIK因此对于本装置稳态比率差动，eresII5.001.，则有ekcdqdopblIIIIK5.0max.max.1一般比率差动制动系数的值在0.3～0.75之间．对于按以上方式整定的比率差动保护一般要求灵图1、差动保护比率制动特性敏度大于２。（3）差动速断保护差动速断保护可以快速切除内部严重故障，防止由于电流互感器饱和引起的纵差保护延时动作。其整定值应按躲过变压器的励磁涌流，最严重外部故障时的不平衡电流及电流IdIcdqd0.5IeKblIr103IeRCS9000厂用电保护测控装置整定导则第-3-页互感器饱和等整定。，一般可取：ecdsdIKI式中：K为倍数，视变压器容量和系统阻抗的大小。变压器容量越小，或系统电抗越小，K的取值越大，一般推荐范围为5~12Ie。注意装置的差动速断电流值的整定计算是以变压器的二次额定电流为基准。若在实际的整定计算中差动速断电流整定值是归算到变压器某一侧的电流有名值，则将这一有名值除以变压器这一侧的变压器二次额定电流，即为保护装置的整定值（标幺值）。（4）二次谐波制动比的整定在利用二次谐波制动来防止励磁涌流误动的差动保护中，二次谐波制动比表示差电流中的二次谐波分量与基波分量的比值。一般二次谐波制动比推荐整定为0.15。1.3过流保护电流速断保护用于变压器绕组内部及引出线上的相间短路故障，瞬时动作于高压侧断路器及低压侧需要起动备用电源自动投入装置的各侧自动开关跳闸。带时限的过电流保护用于保护变压器及相邻元件的相间短路故障，带时限动作于断路器跳闸，过流保护可选择经复合电压闭锁。（1）电流速断保护的整定（I段）连接在相电流上的电流保护动作电流按下列条件整定：a.躲过外部短路时流过保护的最大短路电流。该保护的动作电流按躲过变压器低压侧出口三相短路时流过的最大短路电流整定，一次动作电流计算公式为3max.21.krelopIKI式中：relK——可靠系数，一般取1.3；3max.2kI——变压器低压侧三相最大短路电流，折算到高压侧的二次电流；b.躲过变压器励磁涌流（其最大值应大于5倍额定电流）。c.保护动作电流取上两项计算中大者，一般前者较大，故取前者。d.动作时限当厂变高压侧采用断路器时，取动作时限为0.05S；当采用高压熔断器、接触器时，取动作时限为0.3～0.4S。（2）带时限过流保护的整定（段）动作电流IIopI.应与厂变低压侧出线快速保护的动作电流配合整定，IIopI.的表示式为TAoaopIcoIIopnIIKI1)('1'.式中：'opII为低压侧出线快速保护折算到高压侧的最大动作电流；南瑞继保电气有限公司第-4-页'1oaI为除该出线外折算到高压侧的全部负荷电流；coK配合系数，取1.2；TAn低厂变高压侧电流互感器变比。动作时限2t按与低厂变低压母线进线保护动作时限Lt配合整定，2t=Lt+t,t为延时级差，推荐一般在0.3～0.4S间，以下同。（3）带时限过流保护的整定（段）动作电流IIIopI.按以下两个条件选取：第一，按躲过变压器所带负荷中需要自启动的电动机最大启动电流之和。nstreIIIopIKKI1.式中Krel——可靠系数，取1.2；In——变压器的高压侧额定电流；Kst——自启动系数，一般工作变压器在带上负荷后，再启动一台最大的电动机时最为严重。其数值可由下式求出：Kst=（Ist.max＋∑Ilo）/Irt式中Ist.max——单台电动机的最大启动电流；∑Ilo——除Iq.max外其他正常负荷总电流；Irt——变压器的额定电流。Kst自启动系数也可按以下方式计算获得：stk需要自起动的全部电动机在自起动时所引起的过电流倍数，一般取近似地由下列公式求出。当备用电源为明备用接线时，stk的计算为：①未带负荷时2400380100%1dqdedstWkWUk②已带一段厂用负荷，最投入另一段厂用负荷时24003802.17.0100%1dqdedstWkWUk③当备用电源为暗备用时24003806.0100%1dqdedstWkWUkRCS9000厂用电保护测控装置整定导则第-5-页式中：%dU为变压器的电抗百分值；dW为需要自起动的全部电动机总容量，一般取（0.6-0.8）eW(变压器的额定容量)；qdk为与备用电源切换时间有关的电动机起动电流倍数：当为慢速切换时取6；当为快速切换时取2.5。第二，按与低压侧分支过流保护动作值配合整定（无分支时不必由此配合整定）IKI'op.1relop.l式中Krel——可靠系数，取1.2；I’op·1——分支过流保护的动作值。动作时限3t按与带时限电流速断保护动作时限配合整定，3t=Lt+2t,t为延时级差。（4）复合电压过流保护的整定a.过电流保护动作值rerelopkIkI2式中relK为可靠系数，取1.2；rk为返回系数，取0.85-0.9；2eI为额定负荷电流二次值；b．低电压动作值应按躲过母线上最大容量电动机起动时出现的最低电压整定，一般可取0.5～0.6倍的额定线电压。负序电压动作值应躲过正常运行时出现的不平衡电压，不平衡电压值可实测确定。一般可取0.06～0.08倍的额定相电压。（5）反时限保护定值的整定当装设于低厂变高压侧的电流保护第三段选择为反时限特性时，只需在反时限特性公式中令opt3t、pIIIIopI.，而I为低厂变低压侧出口三相短路时流经保护的短路电流（二次值），于是可以计算出相应的pt值。1.4负序电流保护（1）负序I段过流动作电流opII.2按低厂变低压侧出口两相短路有1.5灵敏度条件整定，南瑞继保电气有限公司第-6-页TAkopInII15.1)2(.2动作时限按与低厂变低压母线进线保护动作时限配合整定，1t=Lt+t,t为延时级差。（2）负序II段过流为保证低厂变内部故障时的灵敏度，负序II段动作电流opIII.2可按下式整定：opIII.2＝40％TANnI式中NI为低厂变高压侧的额定电流。动作时限按与厂变高压侧该电压级内相间短路故障后备保护动作时间opHt配合整定。2t=opHt+t1.5高压侧零序电流保护当高压侧系统中性点经电阻接地时，动作电流00.01)3(3TArelkopnkII其中kI)3(0为低厂变高压侧电压级单相接地时同通过中性点接地电阻R的零序电流，relk为可靠系数，取relk=5；0TAn为低厂变高压侧零序电流互感器变比．动作时限一般取0.3～0.5S。当高压侧系统中性点不接地时，动作电流0.03TArelopnkI电缆电容电流取relk＝2．动作时限一般取1S。1.6低压侧零序电流保护对低压侧为中性点直接接地系统，其零序电流保护动作电流按以下两个条件整定。(1)躲过正常运行时变压器中性线上流过的最大不平衡电流，此电流一般不应超过低压线圈额定电流的30%，即：TA0nlrelop.0l)/n(0.3IKI式中Krel——可靠系数，取1.2；Inl——变压器低压线圈额定电流。(2)与相邻元件保护的动作电流相配合：a.当低压厂用变压器无分支线时，与低压电动机相间保护相配合；躲过未单独装设接地保护的最大容量电动机的相间保护（兼做接地保护）的动作电流RCS9000厂用电保护测控装置整定导则第-7-页Iop·1=Krel·Kco·Kst·Irt式中Krel——可靠系数，取1.2；Kco——配合系数，取1.1；Kst——电动机启动电流倍数；Irt——电动机额定电流。b.当低压厂用变压器有分支线时，与厂用分支线零序保护相配合；Iop·1=Kco·Iop1·br式中Kco——配合系数，取1.1；Iop1·br——厂用分支线上零序保护的动作电流。低压侧零序保护动作时限与低压母线进线保护动作时间配合整定，动作时限0t=Lt+t。附注：对于低压电抗器保护装置的整定可以参照厂用变压器保护装置的整定说明，两种保护装置的整定基本相同。2．线路保护与测控装置整定说明2.1过流保护整定说明（1）复合电压的整定低电压动作值按以下条件整定：rrelopKKUUmin1.式中：Uop.1——保护装置的一次动作电压；Umin——电网最低工作线电压；Krel——可靠系数，取1.1～1.2；Kr——继电器的返回系数；实用中Uop.1常按0.7Un整定。负序电压动作值应躲过正常运行时出现的不平衡电压，不平衡电压值可实测确定。一般可取0.06～0.08倍的额定相电压。（2）电流速断保护整定计算（I段）为了保证选择性