保護整定計算(新集)

繼電保護整定計算國投新集實驗室朱濤主要內(nèi)容

6KV高壓開關柜的保護整定計算饋線開關帶變壓器饋線開關帶電動機饋線開關帶電容器饋線開關帶電容器國投新集實驗室主要內(nèi)容

圖一國投新集實驗室前言

常見的主要故障是相間和接地短路，以及變壓器、電動機和電力電容器等可能發(fā)生的匝間或?qū)娱g局部短路故障。不正常運行狀態(tài)主要指過負荷、一相斷線、一相接地及漏電等不正常工作情況。國投新集實驗室前言繼電保護承擔的任務被保護的電氣設備及線路發(fā)生故障時，有選擇的將故障部分斷開，以減輕故障危害，防止事故蔓延。被保護的電氣設備及線路異常運行時，發(fā)出告警信號，提醒運行值班人員及時采取措施進行處理，防止事故的發(fā)生。國投新集實驗室前言繼電保護的四個基本要求選擇性是指系統(tǒng)發(fā)生故障時，保護裝置應使離故障點最近的斷路器首先跳閘，使停電范圍盡量縮小，從而保證非故障部分繼續(xù)運行?？焖傩钥焖偾谐收系哪芰Αｌ`敏性是指保護裝置對故障的反應能力。可靠性是指在保護范圍內(nèi)發(fā)生故障，保護裝置應正確動作，不應誤動也不應拒動。國投新集實驗室前言

6KV高壓開關柜要整定的保護定值主要量1.過電流；2.電流速斷；作用于跳閘的量。輔助量如過負荷、接地等；作用于告警(信號)。國投新集實驗室一、變壓器保護整定計算

1.變壓器過流保護變壓器的過電流保護，是變壓器主保護的近后備保護，是下一級設備的遠后備保護。是反應變壓器外部短路故障的電流量。整定原則：躲過變壓器有可能出現(xiàn)的最大工作電流Ig.max。國投新集實驗室一、變壓器保護整定計算

1.變壓器過流保護Idzj=Kk*Kjx*Ig.max/Kf*nl式中：Kk－可靠系數(shù)，取1.1－1.3Kjx－保護裝置的接線系數(shù)，Y形接線為1；Δ接線為Kf－保護裝置的返回系數(shù)，取0.9國投新集實驗室一、變壓器保護整定計算

1.變壓器過流保護接線系數(shù)：電流互感器二次接線形式不同，使得LH二次電流與通過保護裝置的電流是不同的，接線系數(shù)Kjx是通過保護裝置的電流與LH二次電流比值，即Kjx＝Ij/Ih2國投新集實驗室一、變壓器保護整定計算

1.變壓器過流保護返回系數(shù)：Kf＝If/Idz；通過保護裝置的電流大于保護裝置的動作電流時，繼電器可靠啟動；保護裝置的電流小于保護裝置的動作電流時，繼電器可靠返回。常規(guī)保護Kf取0.8-0.85，微機保護Kf取0.9。國投新集實驗室一、變壓器保護整定計算

1.變壓器過流保護變壓器最大工作電流Ig.max的選取是過電流保護整定計算的關鍵，變壓器負荷系數(shù)不同，但無論怎樣，過電流整定都要保證故障時可靠動作，正常工作時，不誤動作。變壓器最大工作電流一般允許20%過負荷，即1.2Ie。國投新集實驗室一、變壓器保護整定計算

1.變壓器過流保護例：6KV高壓開關DL3帶一臺變壓器，變壓器型號為S9－800/6變壓器，LH變比100/5，接線不完全星形接線；DL1是微機保護，其過流時限是2s。國投新集實驗室一、變壓器保護整定計算

1.變壓器過流保護800KVA變壓器額定電流Ie=Se/*Ue=800/*6=76.98AIdzj=Kk*Kjx*Ig.max/Kf*nl=1.3*1*76.98/0.9*20=5.56A過流時限t取1.4s國投新集實驗室一、變壓器保護整定計算

2.變壓器過負荷保護變壓器若過負荷運行，會使其繞組、硅鋼片過熱，絕緣老化，縮短設備使用壽命。因此應盡量避免過負荷運行。變壓器在實際運行時，一旦出現(xiàn)過負荷，保護裝置延時告警，提醒運行值班人員及時采取措施，調(diào)整運行方式或壓限負荷。

國投新集實驗室一、變壓器保護整定計算

2.變壓器過負荷保護過負荷整定：Idzj=Kk*Kjx*Ie/Kf*nlKk－可靠系數(shù)，取1.05一般可直接取變壓器額定電流

國投新集實驗室一、變壓器保護整定計算

2.變壓器過負荷保護例：800KVA變壓器過負荷整定Idzj=Kk*Kjx*Ie/Kf*nl=1.05*1*76.98/0.9*20=4.49A取4.5A國投新集實驗室一、變壓器保護整定計算

2.變壓器過負荷保護注意兩點：1.外部短路時，錯誤的發(fā)出過負荷告警信號；2.瞬時過負荷即發(fā)出信號。應將過負荷保護動作時間，大于變壓器過流保護時間。取為10s。國投新集實驗室二、電動機保護整定計算

1.電動機低電壓閉鎖過電流保護保護的動作值應按故障時能可靠動作，而在正常工作時，可靠不動作的原則來整定。整定原則：躲過電動機正常工作有可能出現(xiàn)的最大工作電流Ig.max及最小工作電壓。國投新集實驗室二、電動機保護整定計算

1.電動機低電壓閉鎖過電流保護電動機啟動特性國投新集實驗室二、電動機保護整定計算

1.電動機低電壓閉鎖過電流保護電動機啟動特性電流變化很大。電動機在啟動的瞬間，電流值迅速升高至最大值，且迅速減小，基本上在1-1.5秒內(nèi)完成了電流的變化。電壓基本不變。電動機啟動時系統(tǒng)電壓應能滿足電動機最小工作電壓。國投新集實驗室二、電動機保護整定計算

1.電動機低電壓閉鎖過電流保護電動機的啟動過程使得在整定電動機過電流定值時受到了嚴格的限制：1.電動機啟動電流大，若過流值躲啟動電流時，則過電流保護的靈敏度將不能滿足要求。2.電動機啟動時間長，過流時限不能滿足上下級過流保護的時限階梯特性。國投新集實驗室二、電動機保護整定計算

1.電動機低電壓閉鎖過電流保護系統(tǒng)發(fā)生短路時，電流、電壓量的變化發(fā)生短路時，由于系統(tǒng)總阻抗大大減少，短路電流急劇增大；同時短路點的電壓降到零，短路點附近的電壓也相應地顯著降低。國投新集實驗室二、電動機保護整定計算

1.電動機低電壓閉鎖過電流保護我們來比較一下電動機啟動時電流、電壓的變化與系統(tǒng)短路時電流、電壓的變化，顯然有很大的不同。電動機保護整定：增加了一個低電壓閉鎖量，使得電流、電壓聯(lián)鎖共同躲過電動機啟動過程。國投新集實驗室二、電動機保護整定計算

1.電動機低電壓閉鎖過電流保護低電壓整定原則：低于電網(wǎng)最低工作電壓Udzj=Umin/(Kk*Kf*ny)=(0.7-0.6)Ue國投新集實驗室二、電動機保護整定計算

1.電動機低電壓閉鎖過電流保護式中：Umin－電網(wǎng)最小工作電壓，取0.95Ue；Ue電壓互感器二次額定電壓；Kk－可靠系數(shù)，取1.1-1.25Kf－返回系數(shù)，取1.25ny－電壓互感器變比國投新集實驗室二、電動機保護整定計算

1.電動機低電壓閉鎖過電流保護過流整定原則：躲過電動機有可能出現(xiàn)的長時最大工作電流Ig。Idzj=Kk*Kjx*Ig/Kf*nl國投新集實驗室二、電動機保護整定計算

1.電動機低電壓閉鎖過電流保護式中：Kk－可靠系數(shù)，取1.1－1.3Kf－保護裝置的返回系數(shù)，取0.95nl－LH變比

國投新集實驗室二、電動機保護整定計算

1.電動機低電壓閉鎖過電流保護低電壓閉鎖過電流時限若是微機保護，上級過流時限減小0.3

s；若是常規(guī)保護，上級過流時限減小0.5

s。國投新集實驗室二、電動機保護整定計算

1.電動機低電壓閉鎖過電流保護物理意義：通過保護裝置的電流高于整定值Idzj、電壓低于整定值Udzj，經(jīng)過一時限保護動作，開關跳閘。過電流與低電壓是邏輯與的關系，也就是乘的關系；條件滿足為1，不滿足為0，兩條件同時滿足為1，積為1，保護裝置動作，延時跳閘。國投新集實驗室二、電動機保護整定計算

1.電動機低電壓閉鎖過電流保護例：6KV高壓開關DL4帶一臺電動機，功率為380KW，LH變比50/5，接線不完全星形接線；DL1是微機保護，其過流時限是2s。計算高壓開關DL4過流保護值，DL4采用微機保護裝置。國投新集實驗室二、電動機保護整定計算

1.電動機低電壓閉鎖過電流保護a.電流元件整定380KW電動機Ie=Se/cos￠*Ue=40.63AIdzj=Kk*Kjx*Ig/Kf*nl=1.3*1*40.63/0.9*20=2.93A

國投新集實驗室二、電動機保護整定計算

1.電動機低電壓閉鎖過電流保護b.低電壓元件整定取0.6Ue，Udzj=60Vc.時間元件整定t=1.4s國投新集實驗室二、電動機保護整定計算

2.電動機過負荷保護同變壓器過負荷保護整定一樣，不再贅述。國投新集實驗室三、電容器保護整定計算

1.電容器過流保護整定原則：按可靠躲過電容器組的額定電流整定Idzj=Kk*Kbw*Kjx*Iec/Kf*nl式中：Kbw－電容器波紋系數(shù)，取1.25；Kf－保護裝置的返回系數(shù)，取0.9nl－LH變比國投新集實驗室三、電容器保護整定計算

2.過電壓保護整定原則：不超過1.1倍電容器額定電壓。動作電壓：Udzj=1.1Ue即為110V時限：躲系統(tǒng)電壓波動，取0.5s國投新集實驗室三、電容器保護整定計算

3.低電壓保護整定原則：電容器所接母線失壓后保護裝置可靠動作，母線電壓恢復正常保護裝置可靠返回。動作電壓：Udzj=0.5Ue即為50V時限：躲系統(tǒng)電壓波動，取0.5s國投新集實驗室三、電容器保護整定計算

例：6KV高壓開關DL5帶一組電容器，6KV、720Kvar電力電容器組，電容器為雙星形接線，單臺容量24Kvar,共30臺。電容器組額定電流為69.3A；LH=100/5；計算DL5保護值，DL5采用微機保護裝置。

國投新集實驗室三、電容器保護整定計算

過流定值：Idzj=Kk*Kbw*Kjx*Iec/Kf*nl=1.25*1.25*1*69.3/0.9*20=6.01A取6At=1.4s電容器過電壓Udzj=110Vt=0.5s電容器低電壓Udzj=50Vt=0.5s國投新集實驗室四、綜合設備整定計算

1.低電壓閉鎖過電流保護綜合設備：指帶有電動機、變壓器等多個電氣設備的饋線開關a.過流整定原則：躲過線路最大工作電流。Idzj=Kk*Kjx*Ig.max/Kf*nl式中：Ig.max－線路最大工作電流；

國投新集實驗室四、綜合設備整定計算

1.低電壓閉鎖過電流保護靈敏度校驗：Kl=Id.jmin/Idz.j式中：Kl－靈敏系數(shù)，主保護Kl≥1.5，后備保Kl≥1.2Id.jmin－最小運行方式下，保護范圍末端兩相金屬性短路，流過保護裝置的電流。國投新集實驗室四、綜合設備整定計算

1.低電壓閉鎖過電流保護圖一的例題中，DL1的LH=300/5，線路長時工作電流280A，其過電流定值：Idzj=Kk*Kjx*Ig.max/Kf*nl=1.3*1*280/0.9*60=6.74A取7A國投新集實驗室四、綜合設備整定計算

1.低電壓閉鎖過電流保護b.低壓整定原則：低于電氣設備正常工作電壓Udzj=Umin/(Kk*Kf*ny)=(0.7-0.6)Ue式中：Ue－電壓互感器二次額定電壓Kk－可靠系數(shù)，取1.3-1.5國投新集實驗室四、綜合設備整定計算

2.過負荷保護變配電設備過負荷運行，將使設備過熱，絕緣老化，縮短使用壽命。因此嚴禁設備過負荷運行。設備過負荷運行時，保護裝置延時告警。保護裝置過負荷整定電流為：Idzj=Kk*Kjx*Ig/Kf*nl國投新集實驗室四、綜合設備整定計算

例題中DL1開關過負荷整定值取其線路長時工作電流，即：280A/60=4.7A國投新集實驗室四、綜合設備整定計算

3.速斷保護a.無時限電流速斷(IdzIj)整定原則：躲過保護區(qū)外部最大短路電流來整定。按下式整定IdzIj＝kk*kjx*Ｉd2max/ni式中Id2max――被保護線路末端的最大短路電流；即：大運行方式下d2點三相短路電流。ni――電流互感器變比。國投新集實驗室四、綜合設備整定計算

3.速斷保護a.無時限電流速斷(IdzIj)

速斷保護的靈敏度通常用保護區(qū)長度與被保護線路全長的百分比來表示，在15％～20％。主要缺點：不能保護線路全長，有較大的非保護區(qū)(死區(qū))，因此需要考慮裝設時限電流速斷保護進行配合。國投新集實驗室四、綜合設備整定計算

3.速斷保護b.時限電流速斷在無時限電流速斷保護的基礎上增加適當?shù)难訒r(一般為0.5s)，便構(gòu)成時限電流速斷。它的保護范圍應包括線路的全長，而且必須延伸至下一段線路。國投新集實驗室四、綜合設備整定計算

3.速斷保護b.時限電流速斷(IdzIIj)

按下式整定計算，IdzIIj＝kp*kk*Id3max/ni式中Id3max――保護線路末端的最大短路電流；即：大運行方式下d3點三相短路電流。Kp――配合系數(shù)，一般取1.1～1.15