厂用电系统保护整定计算培训

继电保护定值研讨会（厂用电部分）感谢各位专家学员光临指导提出宝贵意见北京圣海汇泉电力科技发展有限公司李红军联系电话[phone]一、整定计算内容6（10）KV工作进线及备用进线保护高压电动机保护低压厂变保护主厂房、辅助厂房PC及MCC段保护快切、备自投二、整定计算依据保护装置厂家说明书主设备参数电气设计图纸系统综合阻抗3－110KV电网继电保护装置运行规程DL/T584-95三相交流系统短路电流计算GB/T15544-1995继电保护和安全自动装置技术规程GB14285-93火力发电厂厂用电设计技术规定DL/T5153-2002《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》继电保护实施细则三、整定计算参考资料电力工程设计手册（西北电力设计院主编）电力系统继电保护典型故障分析（国家电力调度通信心）发电机变压器继电保护整定算例（王维俭）发电机变压器继电保护应用（国家电力调度通信中心）四、整定计算方案（一）6KV工作进线及备用进线保护（二）厂用电零序电流保护（三）低压厂变保护（四）高压电动机保护（一）6KV工作进线及备用进线保护影响保护定值的因素1.大型电动机（给水泵，增压风机）的启动。2.大型电动机（没有差动保护）速断保护配合。3.低压厂变速断保护的配合。4.与在本段切换过程配合。（1）切换方式：串联切换、并联切换、残压切换(慢切)。（2）备用方式：明备用、暗备用、运行一段再投入一段。（3）电动机反馈电流的影响。5.厂用电短路保护最大动作时间不准许超过3秒。一般不大于2秒6.灵敏系数一般要求大于1.5、零负序保护大于2。7.动作时间不应小于1秒。（一）6KV工作进线及备用进线保护整定方案工作进线和备用进线保护保护配置：6KV出线一般只整定限时限过流一段。A.按躲切换过程中电动机启动电流计算Iop=Krel.Kss.InKco：配合系数取1.1Krel:可靠系数取1.2Kst.:电动机群起倍数1.9-3.5(需要计算）In：变压器额定电流（按半穿越电流计算）1.当备用电源为明备用时2.当备用电源为暗备用时3.备用电源为明备用带一段负荷时，再投入另一段负荷（一）6KV工作进线及备用进线保护SdstnkstSKSuK.%1SdstnkstSKSuK.6.0%1SdstnkstSKSuK.2.17.0%1群起倍数计算（一）6KV工作进线及备用进线保护整定方案B.按躲过最大电动机（给水泵）的启动电流计算：Iop=Kco.Krel(Ilin.n-Im.n+Im.s)Iop:保护动作电流Kco：配合系数取1.1Krel:可靠系数取1.2Ilin.n:分支额定电流（按半穿越额定电流）Im.n：电动机额定电流Im.s：电动机的启动电流（一）6KV工作进线及备用进线保护整定方案C.按躲过无差动保护的最大电动机速断保护计算。Iop=Kco(Ilin.n-Im.n+Iop.0)Iop:保护动作电流Kco：配合系数取1.1Ilin.n:分支额定电流（按半穿越额定电流）Im.n：电动机额定电流Iop.0：电动机的速断保护电流（一）6KV工作进线及备用进线保护整定方案D.按躲过最大变压器速断保护计算。Iop=Kco(Ilin.n-Im.n+Iop.0)Iop:保护动作电流Kco：配合系数取1.2Ilin.n:分支额定电流（按半穿越额定电流）Itn：变压器额定电流Iop.0：变压器的速断保护电流（一）6KV工作进线及备用进线保护E.工作进线及备用进线延时说明1、工作进线及备用进线动作时间不小于1S。原因：高压电电动机启动过程暂态影响。厂用电系统切换暂态影响。系统故障引起的波动影响。PC母线故障暂态影响。2、出线保护时间最小整定0.5S。3、厂用电时间阶梯为0.3S。4、相或零序过流全停发变组、启备变，最好大于工作及备用进线2个级差，但是最好不大于2S,如果大于2S则电缆出线用差动保护。（一）6KV工作进线及备用进线保护复压过流整定方案动作电流：一般取1.2-1.5倍的额定电流负序电压：取6－7V低电压：1.按躲过正常时可能出线的最低工作电压。2.按躲过自启动时的最母线残压。3.如果考虑远后备必须考虑电缆的影响。4.考虑切换过程中可能出现的低压。（二）厂用电零序电流保护电压等级:6(10)KV和0.4KV(380V/220V).高压厂变中性点采用经电阻接地，一般最大接地电流为400A、200A、150A、90A等。注意：接地电阻在额定电流时的时间最大为10S.（二）厂用电零序电流保护A.高压厂变零序保护整定计算高压厂变分支零序电流保护一般可取30-40％Iop=0.3-0.4In.rIn.r:最大接地电流动作时间一般分两段但是动作电流值相同：一段跳分支启动闭锁快切t=Δt+0.3S二段全停发电机组t=Δt+0.6S母线PT开口电压整10－15V2.5S信号（二）厂用电零序电流保护B.高压电动机零序过流保护整定计算跳闸段：一般可取10－12A.动作时间取0.5秒跳闸。在电动机额定电流大于最大接地电流时取最大接地电流10-20％，小于最大接地电流时一般可取电动机额定电流的10-20％，如果计算结果小10A时可取10A.动作时间取0.5秒跳闸。信号段：躲过电容电流、启动过程中的不平衡电流，一般取3A动作时间取3秒信号。（二）厂用电零序电流保护C.低压厂变零序保护整定计算跳闸段：在变压器额定电流大于最大接地电流时一般可取最大接地电流的10-20％；或在变压器额定电流小于最大接地电流时一般可取变压器额定电流的10-20％，如果计算结果小10A时可取10A.动作时间取0.5秒跳闸。信号段：躲过电容电流，启动过程中的不平衡电流，一般取3A动作时间取3秒信号。（二）厂用电零序电流保护S（mm）Ue（kV）610100.330.46160.370.52250.460.62350.520.69500.590.77700.710.9950.82（0.98）1.01200.89（1.15）1.11501.1（1.33）1.31851.2（1.5）1.42401.3（1.7）—附件：6∽10kV电缆的电容电流（A/km）注：括号内为实测值（二）厂用电零序电流保护低压厂变零序保护整定计算低压厂变低压侧中性点接地一般采用直接接地和高阻接地,(高阻接地电阻45欧姆、电流5A)两种.低压厂变低压侧中性点高阻接地保护配置：只有信号段动作,电流一般为2A/5s低压厂变低压侧中性点接地直接接地保护配置：低压厂变低压侧零序电流保护一般分一段跳闸。1.躲过变压器额定电流的25％－50％Iop=0.5InIn：变压器低压侧额定电流。2.与分支零序保护配合配合系数取1.1。（二）厂用电零序电流保护低压厂变零序保护整定计算3.与相间保护作为零序保护的最大电动机进线配合。Iop=Kco.Krel.Ks.InKco:配合系数取1.1。Krel:可靠系数取1.5。Ks:电动机启动倍数取7。In:电动机额定电流。动作时间t=t+0.3S（二）厂用电零序电流保护低压厂变零序保护整定计算注意：变压器的接线组别，(当Uk=4-10%时)如果是Dyn接线单相金属性接地的短路电流为：如果是Yyn接线单相金属性接地的短路电流为(不计系统阻抗):2.10~2.25%)45//%21(%253)1(kkkauuI29.4~4.5%45%253)1(kkauI（三）低压厂变保护低压厂变保护配置：1.差动保护（大于2000KVA灵敏不满足要求的）2.速断过流3.延时过流4.过负荷信号5.负序过流保护（建议：F-C负荷开关使用）6.高压侧零序信号及跳闸7.低压侧零序信号或跳闸8.温度启动/停止风扇、信号/跳闸9.如果有分支要有分支过流保护（三）低压厂变保护低压厂变保护整定计算：1.差动保护（参照整定计算导则）(1)躲过最大不平衡电流整定Iop=0.4pu灵敏系数大于2(2)折点及制动系数Ires.1=0.8-1puS1=30%Ires.2=2-3puS2=60%-80%(3)谐波制动偶次谐波取15－20％奇次谐波不投或取20－30％(4)无制动差动保护Iop=8－12pu或实测（一般灵敏系数够可取10倍）（三）低压厂变保护低压厂变保护整定计算：2.速断过流保护(1)躲过低压母线短路最大电流整定Iop=Kk.IdKk:可靠系数取1.2-1.3Id:低压母线最大三相短路电流灵敏系数大于2注意：如果开关使用F-C负荷开关速断保护应有0.3-0.5秒延时，主要考虑要躲过10倍熔断器额定电流的熔断时间为0.4S,负荷开关额定电流一般为400A,遮断短路电流3800A,熔断器额定电流一般不大于200A，10pu时的熔断时间0.4S（三）低压厂变保护低压厂变保护整定计算：3.延时过流保护(1)躲过电动机的群起动电流整定Iop=Kk.Kst.InKk:可靠系数取1.2Kst:电动机群起倍数In:变压器额定电流(2)躲过最大电动机的启动电流Iop=Kk.（In-In.m+Ks.In.m)=Kk.6.In.m=8.In.mIn.m：电动机的启动电流（3）动作时间为T=t+0.5S（4）灵敏系数大于1.5（三）低压厂变保护1.当备用电源为明备用时2.当备用电源为暗备用时3.备用电源为明备用带一段负荷时，再投入另一段负荷2.400380%1SdstnkstSKSuK2.4003806.0%1SdstnkstSKSuK2.4003802.17.0%1SdstnkstSKSuK群起倍数计算（三）低压厂变保护低压厂变保护整定计算：4.过负荷信号按照躲过变压器额定电流计算动作电流Iop=Kk.In=1.2In动作时间top=9s5.高压侧零序信号及跳闸跳闸段：在变压器额定电流大于最大接地电流时一般可取最大接地电流的20-30％；或在变压器额定电流小于最大接地电流时一般可取变压器额定电流的20-30％，如果计算结果小10A时可取10A.动作时间取0.5秒跳闸信号段：躲过电容电流，启动过程中的不平衡电流，一般取3A动作时间取3秒信号（三）低压厂变保护低压厂变保护整定计算：6.低压侧零序信号或跳闸低压厂变低压侧中性点高阻接地保护配置：只有信号段,电流一般为2A/3s低压厂变低压侧中性点接地直接接地保护配置：低压厂变低压侧零序电流保护一般分一段跳闸。1.躲过变压器额定电流的25％－50％Iop=0.5InIn：变压器低压侧额定电流。2.与分支零序保护配合配合系数取1.1。（三）低压厂变保护低压厂变保护整定计算：3.与相间保护作为零序保护的最大电动机进线配合。Iop=Kco.Krel.Ks.InKco:配合系数取1.1。Krel:可靠系数取1.5。Ks:电动机启动倍数取7。In:电动机额定电流。动作时间t=t+0.3S（三）低压厂变保护低压厂变保护整定计算：8.温度启动/停止风扇、信号/跳闸9.如果有分支要有分支过流保护同6KV工作进线及备用进线保护变压器本体温度风机停止停止风扇70℃变压器本体温度风机启动启动风扇90℃变压器本体超温信号信号125℃变压器本体超温跳闸信号150℃变压器铁心超温信号信号130℃（四）高压电动机保护高压电动机保护发展状况：1.微机化：功能全、体积小、寿命短、故障率高（相对电磁或其它静态继电器）时常出线“死机”现象。2.智能化：可以判断启动，自启动功能这点对整定计算极为重要。3.保护工作模式多样化。4.保护厂家对电动机工作状况研究不透，不能对电机保护到位。5.保护不能测到启动电流启动时间值，不能“自适应”相关定值，整定无法精确。（四）高压电动机保护1.差动保护（大于2000KKW）2.速断过流保护3.延时过流保护4.过负荷信号5.负序过流信号6.负序过流跳闸7.过热保护8.欠载跳闸9.欠载信号10.启动时间过长保护11.赌转保护12.零序过流信号13.零序过流跳闸14.过压保护15.低压保护16.低压禁止自启动保护17.启动次数限制保护18电动机温度保护高压电动机保护配置（四）高压电动机保护1.额定功率2