综合保护整定原则
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一、电动机综合保护整定原则1、差动电流速断保护按躲过电动机空载投入时最大暂态电流引起的不平衡电流最大外部以及短路时的不平衡电流整定整定一般取: I dz=KI e/n式中:I dz:差电流速断的动作电流I e:电动机的额定电流K:一般取8~102、纵差保护1)纵差保护最小动作电流的整定最小动作电流应大于电动机启动过程中时的不平衡电流I dz.min=K KΔmI e/n式中: I e:电动机的额定电流n:电流互感器的变比K K:可靠系数,取3~4Δm:由于电流互感器变比未完全匹配产生的误差,一般取0.1在工程实用整定计算中可选取I dz.min=(0.3~0.6)I e/n。
2)比率制动系数K 按最大外部短路电流下差动保护不误动的条件,计算最大制动系数K =K K K fzq K tx K c式中: K tx:电流互感器的同型系数,K tx=0.5K K:可靠系数,取2~3K c:电流互感器的比误差,取0.1K fzq:非周期分量系数,取1.5~2.0计算值K max=0.3,但考虑电流互感器的饱和和暂态特性畸变的影响,在工程实用整定计算中可选取K=0.3~0.63、电流速断保护整定原则:躲过电动机启动时的产生的最大电流,但在正常运行中又要有足够的灵敏度;1)Izd = K K.IstartK为可靠系数,一般地Kk=1.3Istart为电动机启动的最大电流,该电流值可以通过启动电机时记录保护中记录的最大电流取得;或根据动机标称启动电流得到;2)若Istart不好确定时,可根据下面推荐进行计算Istart;单鼠笼: Istart=(6~7)Ie双鼠笼: Istart=(4~5)Ie绕线式: Istart=(3~4)IeIdz=K*Izd 电动机启动过程中K=1,启动结束后K=0.5;即当电动机启动完成后速断定值自动降低为原定值的50%。
可有效地防止启动过程中因启动电流过大引起的误动,同时还能保证正常运行中保护有较高的灵敏性。
系统〔2014〕88号附件牵引站供电线路的保护配置及其保护整定计算原则1 范围本原则规定了南方电网牵引站供电线路的保护配置要求及其保护整定计算原则。
本原则适用于南方电网牵引站供电线路的保护配置及其保护整定计算。
本原则适用于南方电网企业及用户负责继电保护管理和运行维护的单位。
有关规划设计、研究制造、安装调试单位及部门亦应遵守本原则。
2保护配置要求220kV牵引站供电线路应配置适应负荷波动特性的双套光纤差动保护,对于三相式供电模式,每套保护配置三段式相间及接地距离、两段或四段零序过流(和流)保护、一段PT断线相过流及零序过流的后备保护。
对于两相式供电模式,一般不配置接地距离保护。
110kV牵引站供电线路,一般为三相式供电模式,应配置三段式相间及接地距离、四段零序过流保护、两段PT断线相过流保护的后备保护。
具备光纤通道的110kV线路,可配置一套光纤电流差动保护。
对于长度不超过8km 的短线路、同杆架设的双回线应配置一套光纤电流差动保护。
对多级串联的线路,为满足快速性和选择性的要求,应装设一套光纤电流差动保护。
3 保护整定计算原则本整定计算原则主要明确了牵引站供电线路保护与一般线路保护相比存在的特殊点,其他未明确的整定计算原则均按照《南方电网220kV~500kV系统继电保护整定计算规程》(Q/CSG 110028-2012)及《南方电网10kV~110kV系统继电保护整定计算规程》(Q/CSG 110037-2012)的有关规定执行。
本原则中的牵引站供电线路特指与牵引站直接相连的输电线路。
本原则明确了牵引站供电线路系统侧的整定计算原则,适用于单线单变的接线型式,其他接线型式视具体情况综合考虑。
3.1 总则3.1.1牵引站作为大用户站,是电网的组成部分,其安全运行关系到电网稳定,牵引站供电线路的保护整定计算以保证电网安全稳定运行为根本目标,同时考虑大用户的需求。
3.1.2牵引站新建、扩建或改建工程中,铁路部门应根据工程项目建设进度按规定时间(新建、扩建工程投产前3个月,改建工程投产前1个月)向整定计算部门以书面格式提交牵引站供电线路重合闸方式要求、牵引站接线图、运行方式、最大负荷电流、站内保护配置情况及牵引变阻抗、接线型式等资料。
电动机综合保护整定原则1、差动电流速断保护按躲过电动机空载投入时最大暂态电流引起的不平衡电流最大外部以及短路时的不平衡电流整定整定一般取:I dz=KI e/n式中:I dz:差电流速断的动作电流I e:电动机的额定电流K:一般取8~102、纵差保护1)纵差保护最小动作电流的整定最小动作电流应大于电动机启动过程中时的不平衡电流I dz.min=K KΔmI e/n式中:I e:电动机的额定电流n:电流互感器的变比K K:可靠系数,取3~4Δm:由于电流互感器变比未完全匹配产生的误差,一般取0.1在工程实用整定计算中可选取I dz.min=(0.3~0.6)I e/n。
2)比率制动系数K 按最大外部短路电流下差动保护不误动的条件,计算最大制动系数K =K K K fzq K tx K c式中:K tx:电流互感器的同型系数,K tx=0.5K K:可靠系数,取2~3K c:电流互感器的比误差,取0.1K fzq:非周期分量系数,取1.5~2.0计算值K max=0.3,但考虑电流互感器的饱和和暂态特性畸变的影响,在工程实用整定计算中可选取K=0.3~0.63、电流速断保护整定原则:躲过电动机启动时的产生的最大电流,但在正常运行中又要有足够的灵敏度;1)Izd = K K.IstartK为可靠系数,一般地Kk=1.3Istart为电动机启动的最大电流,该电流值可以通过启动电机时记录保护中记录的最大电流取得;或根据动机标称启动电流得到;2)若Istart不好确定时,可根据下面推荐进行计算Istart;单鼠笼: Istart=(6~7)Ie双鼠笼: Istart=(4~5)Ie绕线式: Istart=(3~4)IeIdz=K*Izd 电动机启动过程中K=1,启动结束后K=0.5;即当电动机启动完成后速断定值自动降低为原定值的50%。
可有效地防止启动过程中因启动电流过大引起的误动,同时还能保证正常运行中保护有较高的灵敏性。
开关配置和线路保护定值设定原则解析以往的配网线路一般通过配置故障指示器来防范配网故障,达到隔离故障的目的,进而定位并及时解除故障,然而由于配网实际工作运行中面临着相对复杂环境,容易遭受多种内部、外部因素等的影响,对此则十分有必要安装配网线路开关,并对线路保护进行整定,这样才能控制问题的发生,为配网的安全工作与运转创造一个良好的环境,配网线路开关的设置以及线路保护定值的设定需要遵循科学的原则,只有积极按照这些原则来配置开关,设定保护值才能从根本上缓解配网故障。
1 10kV配网线路的开关配置原则1.1 安全性原则配网线路开关的配置应该将安全放在首位,在遵照配网相关规程、规定的前提下,将配网分段,各段分别对应配置断路器、负荷开关以及刀闸,其中要控制刀闸数目,因为其使用周期较短且运转不灵活,应该从优选择负荷开关。
为了确保线路安全、稳定地运行,除了要在线路本体设主保护,也要增设主变压端的后备保护,这是因为配网长度较长,这样线路尾部故障电流可能相对微弱,保护无法及时发出动作,有必要对线路实行双重化保护,从而提升线路运行的安全性、稳定性,实现双重保护功能。
由于配网分支线路、末端等可能出现短路问题,为了防范短路威胁,可以将断路器配置于分支线路,发挥保护作用,从而确保高效、及时地阻断故障,隔离过电流线路。
1.2 经济性原则开关控制装置是整个配网线路安全控制的关键,所以配网线路配置中有必要增加对控制装置的投入,充分发挥控制装置的安全控制与保护作用,维护配网线路整体的安全,也就间接减少了配网系统维护的资金投入,保护配网安全运行也就间接控制了故障问题带来了的经济损失,也就提升了配网系统运行的经济效益,维护了供电企业的经济利益。
而且配网运行中易受多种条件、多方因素的不良干扰,例如外部环境条件、系统停电时间、供电企业的经管能力、配网规划等,通过提高控制装置的质量,确保其及时动作,保护配网安全,才能有效抵御各类不良因素的干扰,从而减少配网运维的各项投入,提高配网运行效率,保护配网安全。
微机型综合保护装置典型整定计算摘要:继电保护整定计算专业性较强,然而在实践工作中,又是每名电气相关专业必须掌握的专业知识。
关键词:整定计算定值保护随着自动控制技术的发展,采用计算机技术实现其基本原理的微机智能型综合保护装置在公司得到了广泛应用,既不同于传统的电磁继电器,又不同于采用模拟电子技术的集成电路形式的继电器,因而有些功能的实现方式较以往也有不同,并且增加了一些传统继电器(如GL、DL)所不具备的功能。
这样一来,使用新型综合保护装置在计算保护定值时遇到许多困惑,因为目前没有完整的保护整定计算的参考书。
为了使大家对综合保护装置的整定计算有所了解和掌握,我结合过去整定计算的经验和有关综合保护装置的功能及保护整定计算的有关规定,对保护整定计算进行了总结形成此扁文章,不同厂家的保护装置对保护功能设置及各参数选择也许不同,但基本上小异。
本文只对常用设备保护进行了论述及未对短路电流进行计算,仅供大家参考。
线路保护整定计算降压变电所引出10KV电缆线路,线路接线如下图所示:已知条件:最大运行方式下,降压变电所母线三相短路电流为5500A,配电所母线三相短路电流为5130A,配电变压器低压侧三相短路时流过高压侧的电流为820A。
最小运行方式下,降压变电所母线两相短路电流为3966A,配电所母线两相短路电流为3741A,配电变压器低压侧两相短路时流过高压侧的电流为689A。
电动机起动时的线路过负荷电流为350A,10KV电网单相接地时最小电容电流为15A,10KV电缆线路最大非故障接地时线路的电容电流为1.4A。
系统中性点不接地。
A、C相电流互感器变比为300/5,零序电流互感器变比为50/5。
整定计算(计算断路器DL1的保护定值)1、瞬时电流速断保护瞬时电流速断保护按躲过线路末端短路时的最大三相短路电流整定,保护装置的动作电流,取110A保护装置一次动作电流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:由此可见瞬时电流速断保护不能满足灵敏系数要求,故装设限时电流速断保护。
第五节综合保护装置一、电动机综合保护器电动机综合保护器是一种以电子器件为基础的保护装置,能对电动机实现过负荷保护、断相保护、短路保护和漏电闭锁功能的保护装置。
下面以JDBl20(225)型综合保护器为例,分别介绍其整定及使用方法。
1.电动机综合保护器的整定取样电路由电流互感器、信号变换电路和整定电路等部分组成。
图4—12为JDR一120(225)型综合保护器中取样器的电气线路。
从电流互感器(LH,一LH,)二次绕组输出的交流电流信号,首先经过电阻R,一‰转变成交流电压信号,然后再经过二极管D,。
D。
和电容器C,一C,整流、滤波,最后在电阻R,一R。
上形成所需要的直流信号电压。
为了能同时得到反映过载、短路和断相3种故障的信号电压,将3个电流互感器二次侧的直流信号电压并联输出,并用6个二极管D。
~D,组成的或门电路进行综合,b点为三相的中性点。
这样,从a、C两点引出的电压就正比于电动机主电路中的电流,因而a、c两点间的电压就是过载和短路保护的信号电压。
当电动机一相断线时(如A相),该相的电流互感器无信号输出,但另外的两相电流互感器仍有信号电压输出。
此电压的下端除可以继续由a点输出外,还可以通过断线那一相的滤波电阻(如R,)和二极管D加到b端,电压的负端则通过二极管D,和D。
加到c端,因而在b、e两点之间得到一个电压,此电压就是断相故障的信号电压。
图4。
12 JDB一120(250)型综合保护器的取样器电路段数越少,动作电流越大。
整定电流的具体分档可见表4—2,具体整定时,动作电流按电动机的额定电流整定。
表4—2整定动作电流的分档值2.电动机综合保护器的使用(1)为了对综合保护器工作性能进行定期检查,可以利用保护器的漏电试验开关与过载试验开关进行相应的试验。
在试验时必须先断开隔离开关,然后打开开关外壳,将上述试验开关拨到试验位置,随后再盖上开关盖,合上隔离开关,进行试验。
严禁违反安全操作规程。
此外也可以将电流整定在较低值,利用实际启动电流与工作电流进行模拟过流或过载试验。
电机综合保护器的使用与调试一、工作原理经典的电机星三角启动方式主要的保护是热继电器。
若使用热继电器对大型电机作保护,就会使大电线出现断点(即进出热继电器的螺丝接线)问题,容易出现发热点和故障点。
如果不用熔断器和热继电器,而采用电机综合保护器来实现,因为电机综合保护器是穿心式,就可以减少大电线的断点,从而减少发热点和故障点,且价格比两者便宜。
使用电机综合保护器时必须注意控制线路的接线问题。
以确保正常运行。
有的电机综合保护器注明:“一定要接上负载才能正常工作,不接负载时处于缺相工作状态。
因此,综合保护器是拒绝合闸的,电动机将无法启动”。
这说明电机综合保护器内部,是依靠电流互感器,检测三相电流的有无,来判断缺相否。
在未接通电源和没有负载时。
这个闭点实际上是开点,所以没法合闸。
如型号为JD-6-300A的电机综合保护器。
接线如图1所示。
图1电路中,利用按钮的动作,错开了保护器电流检测的开闭点问题。
在时间继电器的线包前面串并接了KM01和KM02两个辅助闭点,是为了在启动结束后,关断时间继电器(因为时间继电器继续通电没有意义)。
、JD-6型电机综合保护器的原理如图2所示。
具有缺相、过载的反时限特性保护功能。
电路主要由双时基IC芯片NE556与电压电流取样环节组成比较电路、多谐振荡电路、单稳态电路等。
简述如下:1.缺相保护L1~L3.三个电流互感器取样,经三个三极管U9~U11组成的与门,在电阻R4上获得门限电位。
缺相时,只要其中一个三极管截止,在R4上形成低电位时,红色发光二极管亮,便表示缺相。
同时电容C6快速充电,NE556的左边555时基组成比较单元。
NE556的OUT1输出端⑤脚是高电位,继电器K1断开,对外的保护点也断开,从而使接触器回路跳开,电机断电而受到缺相保护。
不缺相时,在R4上形成高电位时,电容C6不能充电,NE556的OUT1输出端⑤脚变成低电位,K1吸合。
对外的保护点是闭点,电机具备启动的条件。
南方电网10kV(20kV)中压配电网继电保护整定原则(试行)南方电网公司二〇一六年六月目次1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语及定义 (2)4 继电保护运行整定的基本原则 (4)5 整定计算的有关要求 (5)6 继电保护整定的一般规定 (6)7 配电网保护配置原则 (6)8 线路保护整定 (8)9 重合闸 (16)10 母线分段保护 (21)11 配电变压器保护 (22)12 备自投 (25)附录A:配网保护设备整定计算示例(资料性附录) (28)附录B:馈线自动化配网线路整定计算(资料性附录) (38)附录C:分布式电源接入对系统保护的影响分析及对策(资料性附录) (41)前言为发挥好继电保护保障电网和设备安全的作用,规范和指导南方电网10kV(20kV)中压配电网的继电保护整定计算工作,中国南方电网有限责任公司系统运行部组织制定了本原则.本原则重点规定了10kV(20kV)线路保护、配电变压器保护、母线分段保护、重合闸及就地重合式配电自动化终端、备自投等设备的整定原则,是《南方电网10kV~110kV系统继电保护整定计算规程》(Q/CSG110037-2012)的有效补充.本原则由中国南方电网有限责任公司系统运行部提出、归口、组织编写并解释.本原则起草单位:中国南方电网有限责任公司系统运行部、广西电网公司系统运行部、广西电网公司河池供电局。
本原则主要起草人:李正红、韦涛、曹杰、秦绮蒨、覃丙川、陈朝晖、邱建、李捷、丁晓兵、李洪卫、余荣强、王建华、吴乾江、罗跃胜、王跃强、王秀菊、张亚洲、游昊、王英明、罗珊珊、徐凤玲、王斯斯、封连平南方电网10kV(20kV)中压配电网继电保护整定原则1范围本原则规定了南方电网10kV(20kV)中压配电网继电保护运行整定的原则、方法和具体要求。
本原则适用于南方电网10kV(20kV)中压配电网的线路保护、配电变压器保护、母线分段保护、重合闸及就地重合式配电自动化终端、备自投等设备的继电保护运行整定.对于3kV~6kV配电网保护设备可参照执行。
保护定值整定分析1.高开综合保护器配置了如下保护:1)三段式过流保护;2)反时限过流保护;3)过电压保护;4)低电压保护;5)失压保护;6)零序过压保护;7)两段式零序过流保护(漏电保护);8)两段式负序电流保护(一段为断相保护,二段为三相不平衡保护)9)电缆绝缘监视保护;10)风电闭锁保护;11)瓦斯闭锁保护;12)PT断线保护;13)相序错误保护;14)过负荷告警;15)保护信号未复归闭锁合闸。
定值表示以如下:1.1保护定值整定说明序号定值名称可设置范围单位备注1 失压跳闸电压定值0.0~150.0 V 线电压2 过负荷元件0.00~60.00 A3 速断电流0.00~60.00 A4 定时限过流Ⅱ段保护0.00~60.00 A5 反时限启动电流0.00~60.00 A6 零序I段电流定值0.00~19.99 A7 零序II段电流定值0.00~19.99 A8 负序过流I定值0.00~60.00 A9 负序过流II定值0.00~60.00 A10 低压跳闸电压定值0.0~150.0 V 线电压11 过压跳闸电压定值0.0~150.0 V 线电压12 低电压闭锁过流定值0.0~150.0 V 线电压13 零序过压告警定值0.0~150.0 V14 过负荷告警延时0.00~99.99 s15 定时限过流Ⅱ段保护延时0.00~99.99 s16 反时限时间常数0.00~99.99 --17 失压跳闸延时定值0.00~99.99 s18 零序过流I段保护延时0.00~99.99 s19 零序过流II段保护延时0.00~99.99 s20 低压跳闸延时定值0.00~99.99 s21 过压跳闸延时定值0.00~99.99 s22 零序过压告警延时定值0.00~99.99 s23 负序过流I时间定值0.00~99.99 s24 负序过流II时间定值0.00~99.99 s25 风电闭锁时间定值0.00~99.99 s26 瓦斯闭锁时间定值0.00~99.99 s27 PT断线时间定值0.00~99.99 s28 定时限过流Ⅲ保护定值0.00~60.00 A29 定时限过流Ⅲ保护延时0.00~60.00 s30 零序CT 100~2000 A31 控制字I32 控制字II33 控制字III34 PT变比0~9999 --35 CT变比0~9999 --36 温度值1报警定值0~127.0 ℃37 温度值2报警定值0~127.0 ℃38 温度值3报警定值0~127.0 ℃39 温度值4报警定值0~127.0 ℃40 控制字IV表1.1 定值及整定说明1.2保护控制字整定说明位 内容 “投入”含义 备注 1 断路器分录波 当断路器分开时波录启动 2 故障启动录波 发生故障继电器出口时启动录波只能选一3 速断保护跳闸 发生速断故障时跳闸4 定时限过流保护Ⅱ段投跳闸 任一相电流值大于定值开始计时,达到延时定值时跳闸5 零序I 段保护投跳闸 零序电流大于定值时开始计时,达到延时定值时跳闸 6零序II 段保护投告警 零序电流大于定值时开始计时,达到延时定值时告警 7 绝缘监视投跳闸 发生线路绝缘开路或绝缘短路时跳闸8 速断保护经电压闭锁 当电压大于闭锁定值时不进行速断保护9 定时限过流经低电压闭锁 当电压大于闭锁定值时不进行过流保护10 零序I 段带方向 功率方向性漏电判断 11 零序II 段带方向 功率方向性漏电判断 12 零序过压投跳闸 当零序电压超过定值时跳闸13 速断保护带小延时 速断延时定值有效 14 绝缘监视保护告警 发生线路绝缘开路或绝缘短路时告警15 低电压保护告警 线电压小于定值时告警 控 制 字 I16过电压保护告警 线电压大于定值告警 1 零序过压告警 零序电压大于定值告警 2 相序错保护告警 电压、电流或功率相序错误时告警3 一般反时限投跳闸4 非常反时限投跳5 特别反时限投跳闸 只能投入一项6 负序过流I 保护告警 断相告警 7 负序过流II 保护告警 三相不平衡告警8 风电闭锁保护跳闸 开关量输入,接风电闭锁控制接点,闭合时跳闸9 瓦斯闭锁保护跳闸 开关量输入,接风电闭锁控制接点,闭合时跳闸10 PT 断线告警 当发生PT 断线时告警 控 制 字 II11PT 断线投跳闸发生PT 断线时跳闸12 低电压投跳闸 作一线电压低于定值时中跳闸13 过电压投跳闸 任一线电压高于定值时中跳闸14 负序过流I 投跳闸 断相跳闸 15 负序过流II 投跳闸三相不平衡跳闸16 失压投跳闸1定时限过流保护Ⅲ段投跳闸 任一相电流值定值开始计时,达到延时定值时跳闸2 过流III 经低电压闭锁越级跳闸判断投入 没有公司的系统不允许投入该位控 制 字 III零序方向取反 应用于和公司标配零序互感器方向相反的零序电流互感器1远程控制禁止 投入禁止远程控制 2 温度1报警 3 温度2报警 4 温度3报警 5 温度4报警控 制 字 IV保留表1.2 控制字及整定说明在定值表中,保护不投入意思是不进行该项保护判断,投跳闸的意思该保护动作后不但要发保护动作信号,还要出口跳闸,投入报警,则该保护动作后只发保护动作信号,不出口跳闸。
电气开关整定值低防开关整定计算一、过流保护:1、整定原那么:过流整定选取值I过流应依据开关可调整范围略大于或等于所带设备额定电流Ie。
如果低防开关带皮带负荷,为躲过皮带启动电流,过流整定值I过流应依据开关可调整范围取所带设备额定电流Ie的1.5倍。
低防总开关过流整定值考虑设备同时运行系数和每台设备运行时的负荷系数〔取同时系数Kt=0.8-0.9,负荷系数取Kf=0.8-0.9〕,在选取时总开关过流整定值应为各分开关〔包括照明综保〕过流整定值乘以同时系数Kt和负荷系数Kf。
〔依据经历,如果总开关所带设备台数较少,同时系数可取0.9〕。
2、计算公式〔额定电流Ie〕Ie=Pe/〔Ue cosФ〕Pe:额定功率〔W〕Ue:额定电压〔690V〕 cosФ:功率因数〔一般取0.8〕注:BKD1-400型低防开关过流整定范围〔40-400A〕BKD16-400型低防开关过流整定范围〔0-400A〕二、短路保护〔一〕、BKD16-400型1、整定原那么:分开关短路保护整定值选取时应小于被保护线路末端两相短路电流值,略大于或等于被保护设备所带负荷中最大负荷的起动电流加其它设备额定电流之和,取值时应为过流值的整数倍,可调范围为3-10Ie。
总开关短路保护整定值应小于依据变压器二次侧阻抗值算出的两相短路电流值,大于任意一台分开关的短路定值。
选取时依据情况取依据变压器二次侧阻抗值算出的两相短路电流值0.2-0.4倍,可调范围为3-10Ie。
2、计算原那么:被保护线路末端两相短路电流计算时,阻抗值从变压器低压侧算起,加上被保护线路全长的阻抗〔总开关计算被保护线路的阻抗时,电缆阻抗忽略不计,只考虑变压器二次侧阻抗值〕。
被保护设备所带负荷中的最大负荷的启动电流按该设备额定电流的5-7倍计算。
3、计算公式:〔1〕变压器阻抗:Zb〔6000〕=Ud%×Ue2/SeUd%:变压器阻抗电压Ue :变压器额定电压〔6000V〕Se:变压器容量〔VA〕〔2〕换算低压侧〔690V〕后的阻抗Zb〔690〕=〔690/6000〕2×Zb〔6000〕〔3〕被保护线路的阻抗电抗:XL=XOL 〔XO千伏以下的电缆单位长度的电抗值:0.06欧姆/千米;L:线路长度km〕电阻:RL=L/DS+RhL:线路长度〔米〕S:导线截面积〔毫米2〕D:电导率〔米/欧*毫米2,铜芯软电缆按65oC时考虑取42.5,铜芯铠装电缆按65oC时考虑取48.6〕Rh:短路点电弧电阻,取0.01欧电缆的阻抗ZL=所以总阻抗Z总=Zb〔690〕+ZL〔4〕两相短路电流计算I短=Ue〔690〕/2Z总〔二〕BKD1-400型1、整定原那么:分开关近短保护整定值选取时应略小于被保护线路末端两相短路电流值,可调范围为400-4000A。
微机型综合保护装置典型整定计算摘要:继电保护整定计算专业性较强,然而在实践工作中,又是每名电气相关专业必须掌握的专业知识。
关键词:整定计算定值保护随着自动控制技术的发展,采用计算机技术实现其基本原理的微机智能型综合保护装置在公司得到了广泛应用,既不同于传统的电磁继电器,又不同于采用模拟电子技术的集成电路形式的继电器,因而有些功能的实现方式较以往也有不同,并且增加了一些传统继电器(如GL、DL)所不具备的功能。
这样一来,使用新型综合保护装置在计算保护定值时遇到许多困惑,因为目前没有完整的保护整定计算的参考书。
为了使大家对综合保护装置的整定计算有所了解和掌握,我结合过去整定计算的经验和有关综合保护装置的功能及保护整定计算的有关规定,对保护整定计算进行了总结形成此扁文章,不同厂家的保护装置对保护功能设置及各参数选择也许不同,但基本上大同小异。
本文只对常用设备保护进行了论述及未对短路电流进行计算,仅供大家参考。
线路保护整定计算降压变电所引出10KV电缆线路,线路接线如下图所示:已知条件:最大运行方式下,降压变电所母线三相短路电流为5500A,配电所母线三相短路电流为5130A,配电变压器低压侧三相短路时流过高压侧的电流为820A。
最小运行方式下,降压变电所母线两相短路电流为3966A,配电所母线两相短路电流为3741A,配电变压器低压侧两相短路时流过高压侧的电流为689A。
电动机起动时的线路过负荷电流为350A,10KV电网单相接地时最小电容电流为15A,10KV电缆线路最大非故障接地时线路的电容电流为1.4A。
系统中性点不接地。
A、C相电流互感器变比为300/5,零序电流互感器变比为50/5。
整定计算(计算断路器DL1的保护定值)1、瞬时电流速断保护瞬时电流速断保护按躲过线路末端短路时的最大三相短路电流整定,保护装置的动作电流,取110A保护装置一次动作电流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:由此可见瞬时电流速断保护不能满足灵敏系数要求,故装设限时电流速断保护。
G W Z B-10(6)k V型微机监控保护装置使用说明书中国电光防爆电气有限公司2005年2月前言欢迎使用GWZB-10(6)kV矿用隔爆型智能化高压开关。
本说明书介绍了该开关的特点和先进性,以及应用范围、安装接线、操作维护等内容。
对本开关的操作,务必是在获得了用户主管部门的授权和仔细阅读了本说明书后方可进行。
对于保护装置GWZB-10(6)kV一些重要操作,如定值修改等,均设有授权密码,请用户注意。
如不按本说明书的要求进行操作,则有可能造成不良后果。
对本说明书如有疑问或有本说明书未涵盖的,涉及本装置的技术问题,请向厂家咨询。
1用途和适用范围1.1 防爆型式及防爆标志防爆型式:一般兼矿用本质安全型防爆标志:[Exib]I1.2矿用隔爆兼本安型智能化真空高压开关的主要特点矿用隔爆兼本安型智能化真空高压开关用于煤矿井下,交流50Hz,额定电压为10kV、6kV、3.3kV,额定电流0至630A三相中性点不接地的供电系统中。
当供电电路中出现过载、短路、断相、不平衡、接地、失压、过压时能自动切断电源,同时近端出口短路采用大电流无压释放保护电路。
GWZB-10(6)kV型微机监控保护装置是开关设备中的一个部分,装置采用单片机技术,性能可靠,动作准确,可替代传统各型模拟保护器和数码管显示的保护装置。
1.3 GWZB-10(6)kV型微机监控保护装置的主要特点GWZB-10(6)kV型微机监控保护装置(简称GWZB-10)是新型高性能系列微机控制保护产品之一,主要应用于工业系统交流50Hz,标称电压在3300V及以上电网中。
本装置以32位单片机为核心,辅以工业级外围芯片,精密小型互感器,小型专用继电器,以及科学的算法,保护可靠灵敏,测量精度高。
采用多种抗干扰措施,使装置具有极高的抗干扰能力。
在装置的设计上,采用标准化、模块化硬件设计,高精度的A/D转换,电源为AC127V。
在用户介面上,采用大屏幕蓝色液晶,汉化显示,自动背光,菜单式操作指示,对重要操作均授权密码,极大的方便了用户操作,有效地防止了误操作的发生。
高压电动机综合保护整定原则我公司高压电动机数量多,且功率较大,运行之初,因综保装置整定不合理跳停频繁,误动多次,有的电机已出现问题但保护还未启动,使故障扩大,水泥生产无法正常,所以我查阅了很多资料,还有根据多年的经验,总结出高压电动机的整定原则,经过按照以下原则重新整定后,我公司高压电动机跳停次数大大降低,电动机也得到了可靠的保护。
1.差动电流速断保护:按躲过电动机空载投入时最大暂态电流引起的不平衡电流量大部分以及短路时的不平衡电流整定一般取:Idz=KIe/n式中: Idz:差动电流速断的动作电流Ie:电动机的额定电流K:一般取6—122.纵差保护:1)纵差保护最小动作电流的整定,最小动作电流应大于电动机启动过程中时的不平衡电流Idzmin=Kk△mIe/n式中:Ie:电动机额定电流;n: 电流互感器器的变比Kk:可靠系数,取3~4△m:由于电流互感器变比未完全匹配产生的误差,一般取0.1在工程实用整定计算中可选取Idzmin=(0.3~0.6)Ie/n。
2)比率制动系数K 按最大外部短路电流下差动保护不误动的条件,计算最大制动系数K= Kk Kfzq Ktx Ke式中:Ktx:电流互感器的同型系数,Ktx=0.5Kk:可靠系数,取2~3Ke:电流互感器的比误差,取0.1Kfzq:非周期分量系数,取1.5~2.0计算值Kmax=0.3,但是考虑电流互感器的饱和和暂态特性畸变的影响,在工程实用整定计算中可选取K=0.5~1.03.相电流速断保护:)速断动作电流高值IsdgIsdg= Kk/Ist式中:Ist:电动机启动电流(A)Kk:可靠系数,可取Kk=1.32)速断电流低值IsddIsdd可取0.7~0.8 Isdg一般取0.7 Isdg3)速断动作时间tsd当电动机回路用真空开关或少油开关做出口时,取Tsd=0.06s,当电动机回路用FC做出口时,应适当以保证熔丝熔断早于速断时间。
电动机启动时间Tsd按电动机的实际启动时间并留有一定裕度整定,可取Tsd=1.2s 倍实际启动时间。
南方电网10kV(20kV)中压配电网继电保护整定原则(试行)南方电网公司二〇一六年六月目次1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语及定义 (2)4 继电保护运行整定的基本原则 (4)5 整定计算的有关要求 (5)6 继电保护整定的一般规定 (6)7 配电网保护配置原则 (6)8 线路保护整定 (8)9 重合闸 (16)10 母线分段保护 (21)11 配电变压器保护 (22)12 备自投 (25)附录A:配网保护设备整定计算示例(资料性附录) (28)附录B:馈线自动化配网线路整定计算(资料性附录) (38)附录C:分布式电源接入对系统保护的影响分析及对策(资料性附录) (41)前言为发挥好继电保护保障电网和设备安全的作用,规范和指导南方电网10kV(20kV)中压配电网的继电保护整定计算工作,中国南方电网有限责任公司系统运行部组织制定了本原则。
本原则重点规定了10kV(20kV)线路保护、配电变压器保护、母线分段保护、重合闸及就地重合式配电自动化终端、备自投等设备的整定原则,是《南方电网10kV~110kV系统继电保护整定计算规程》(Q/CSG110037-2012)的有效补充。
本原则由中国南方电网有限责任公司系统运行部提出、归口、组织编写并解释。
本原则起草单位:中国南方电网有限责任公司系统运行部、广西电网公司系统运行部、广西电网公司河池供电局。
本原则主要起草人:李正红、韦涛、曹杰、秦绮蒨、覃丙川、陈朝晖、邱建、李捷、丁晓兵、李洪卫、余荣强、王建华、吴乾江、罗跃胜、王跃强、王秀菊、张亚洲、游昊、王英明、罗珊珊、徐凤玲、王斯斯、封连平南方电网10kV(20kV)中压配电网继电保护整定原则1范围本原则规定了南方电网10kV(20kV)中压配电网继电保护运行整定的原则、方法和具体要求。
本原则适用于南方电网10kV(20kV)中压配电网的线路保护、配电变压器保护、母线分段保护、重合闸及就地重合式配电自动化终端、备自投等设备的继电保护运行整定。
综合保护调试步骤及方法(一)MLPR-12C型线路综合保护装置调试序号调试项目调试方法及要求1、速断保护校验①、只投速断保护,其它保护退出②、按图1接好线,由电流端子通入电流,测量动作值以及动作时间,动作接点和信号接点应正确,保护显示正确。
2、过流保护校验①、只投过流保护,其它保护退出②、按图1接好线,由电流端子通入电流,测量动作值以及动作时间,动作接点和信号接点应正确,保护显示正确。
3、零序过流保护校验①、投入零序电流保护。
②、按图2接好线,由零序电流端子通入零序电流,测量零序过流动作值及动作时间。
并测量相应出口接点和信号应接点正确,保护显示正确。
4、重合闸及后加速保护校验①、投入重合闸及后加速,并按图3接好线。
②、保护启动方式校验:整定d06=0、d11=2A、d14=0s、d17=2s、d18=0s,在电流端子加入一小电流(大于无流定值),等待约15s,充电灯亮后加入故障电流(大于2A)使速断保护动作后退掉故障电流,等待约2s后,重合闸动作,重合闸出口端子15、16闭合后断开,测量脉冲宽度,与此同时,再加上故障电流模拟断路器重合,后加]速动作。
③、接点不对应启动方式:整定d06=1,断路器状态处于合位,同时在电流端子加入一小电流(大于无流定值),等待约15s 后,充电灯亮,然后在退掉小电流的同时去掉开关量,等2s后重合闸应动作。
④、手动跳闸闭锁重合闸校验:方法同③,但在模拟断路器跳闸的同时,接入手动跳闸开关量,重合闸应不动作。
⑤、手动合闸启动后加速跳闸校验:将保护出口延时整定为一个较大值,手动合闸后迅速加入故障电流,此时,后加速应按后加速延时跳闸动作。
(二)、MTPR-12C型变压器保护装置调试序号调试项目调试方法及要求1、过流保护校验①、只投过流保护,其它保护退出,②、按图4接好线,由电流端子通入电流,测量过流保护动作值及动作时间。
动作接点和信号接点应正确,保护显示应正确。
2、速断保护校验①、只投速断保护,其它保护退出②、按图4接好线,由电流端子通入电流,测量速断保护动作值及动作时间。
综合保护调试步骤及方法(一)MLPR-12C型线路综合保护装置调试
MMPR-22C
1、调试过程必须做好安全监护工作,监护要到位。
2、调试小组至少需二人共同工作,专人监护,专人操作。
3、仪器及设备所用电源必须经检验合乎要求,并且仪器及设备的接地可靠;仪器及设备的操作按照说明书进行。
4、严禁带电插拔保护装置。
5、校验时要仔细查看保护装置标签,确认电源电压以及CT二次额定电流值和设计一致。
6、若通入电流在10倍额定值以上时,不要通入时间太长。
7、做不平衡保护校验时,若通入单相电流,要注意保护实际测得的动作值和通入的单相值不一样,要注意进行换算。
8、做差动保护校验时,要按照装置要求的极性接线。
电动机综合保护整定原则1、差动电流速断保护按躲过电动机空载投入时最大暂态电流引起的不平衡电流最大外部以及短路时的不平衡电流整定整定一般取:I dz=KI e/n式中:I dz:差电流速断的动作电流I e:电动机的额定电流K:一般取6~122、纵差保护1)纵差保护最小动作电流的整定最小动作电流应大于电动机启动过程中时的不平衡电流I dz.min=K KΔmI e/n式中:I e:电动机的额定电流n:电流互感器的变比K K:可靠系数,取3~4Δm:由于电流互感器变比未完全匹配产生的误差,一般取0.1在工程实用整定计算中可选取I dz.min=(0.3~0.6)I e/n。
2)比率制动系数K 按最大外部短路电流下差动保护不误动的条件,计算最大制动系数K =K K K fzq K tx K c式中:K tx:电流互感器的同型系数,K tx=0.5K K:可靠系数,取2~3K c:电流互感器的比误差,取0.1K fzq:非周期分量系数,取1.5~2.0计算值K max=0.3,但考虑电流互感器的饱和和暂态特性畸变的影响,在工程实用整定计算中可选取K=0.5~1.03、相电流速断保护1)速断动作电流高值I sdgI sdg = K k / I st式中,I st:电动机启动电流(A)K k:可靠系数,可取K k = 1.32)速断电流低值I sddI sdd可取0.7~0.8I sdg,一般取0.7I sdg3)速断动作时间t sd当电动机回路用真空开关或少油开关做出口时,取t sd =0.06s,当电动机回路用FC做出口时,应适当延时以保证熔丝熔断早于速断保护。
4、电动机启动时间t qd按电动机的实际启动时间并留有一定裕度整定,可取t qd =1.2倍实际启动时间。
5、负序过流保护1)负序动作电流I2dzI2dz按躲过正常运行时允许的负序电流整定一般地,保护断相和反相等严重不平衡时,可取I2dz =(0.6~0.8)I e作为灵敏的不平衡保护时,可取I2dz =(0.2~0.4)I e2)负序动作时间常数T2在母线二相短路时,电动机回路有很大的负序电流存在,因此,T2应整定为大于外部两相短路的最长切除时间。
在FC回路中,应躲过不对称短路时熔丝熔断,即负序保护不能抢在熔丝熔断前动作。
3) 设定两段定时限保护6、接地保护保护装置的一次动作电流,按躲过被保护分支外部单相接地故障时,从被保护元件流出的电容电流及按最小灵敏系数1.25整定I dz≥K k I cxI dz≤(I c∑-I cx)/1.25式中:I cx:被保护线路外部发生单相接地故障时,从被保护元件流出的电容电流I c∑:电网的总单相接地电容电流K k:可靠系数,可取K k=4~57、过热保护过热保护涉及发热时间常数T fr和散热时间T sr二个定值。
1)发热时间常数T fr发热时间常数T fr应由电动机制造厂提供,若制造厂没有提供该值,则可按下列方法之一进行估算。
A 由制造厂提供的电动机过负荷能力数据进行估算如在X倍过负荷时允许运行t秒,则可得,T fr =(X2-1.052)t若有若干组过负荷能力数据,则取算出得T fr值中最小者。
B 若已知电动机的温升值和电流密度,可用下式估算T fr值:T fr =(150×θe)×(θM /θ e -1)/(1.05×J e2)式中,θe:电动机定子绕组额定温升θM:电动机所采用绝缘材料的极限温升J e :定子绕组额定电流密度例如:电动机采用B级绝缘,其极限温升θM =80℃,电动机定子绕组额定温升θe =45℃,定子绕组额定电流密度J e =3.5A/mm2,则:T fr ={(150×45)/(1.05×3.52)}×(80/45-1)=408(s)C 由电动机启动电流下的定子温升决定发热时间常数T fr =(θ×I st2×t st)/θ1st式中,θ:电动机额定连续运行时的稳定温升I st:电动机启动电流倍数t st:电动机启动时间θ1st t:电动机启动时间的定子绕组温升D 根据电动机运行规程估算Tfr值例如:某电动机规定从冷态启动到满转速的连续启动次数不超过两次,又已知该电动机的启动电流倍数I st和启动时间t st,则:T fr ≤2(I st2-1.052)t st2) 散热时间T sr按电动机过热后冷却至常态所需时间整定。
8、电动机过热禁止再启动保护过热闭锁值θb按电动机再正常启动成功为原则整定,一般可取θb=0.5。
9、长启动保护长启动保护涉及电动机额定启动电流I qde和电动机允许堵转时间t yd二个定值。
1)电动机额定启动电流I qde取电动机再额定工况下启动时的启动电流(A)。
2)电动机允许堵转时间t yd取电动机最长安全堵转时间(S)。
10、正序过流保护正序过流保护涉及正序过流动作电流I1g1和正序过流动作时间t1g1二个定值。
1)正序过流动作电流I1gl一般可取I1gl=(1.5~2.0)I e2)正序过流动作时间t1gl一般可取t1gl=(1.5~2.0)t yd11、低电压保护1)按切除不重要电动机的条件整定低电压动作值:对中温中压电厂U dz=60~65% U e对高温高压电厂U dz=65~70%为了保护重要电动机的自起动,采用最小时限t=0.5S2) 按躲过保证电动机自起动时供电母线的最小允许电压,并计入可靠系数及电压继电器的返回系数对中温中压电厂U dz=(60~65%)U e/(K K K f) 一般取40%U e对高温高压电厂U dz=(65~70%)U e/(K K K f) 一般取45%U e按保证技术安全及工艺过程特点的条件整定,时限足够大,只有当电压长期下降或消失才断开电动机一般取:t=9S变压器综合保护整定原则1、差动电流速断保护按躲过变压器空载投入时励磁涌流和外部短路时流入保护的最大不平衡电流整定一般取:I dz=KI e/n式中:I dz:差电流速断的动作电流I e:变压器的额定电流K:倍数6300KV A及以下7~126300~31500KV A 4.5~7.040000~120000KV A 3.0~6.0120000KVA 2.0~5.02、纵差保护1)纵差保护最小动作电流的整定最小动作电流应大于变压器额定负载时的不平衡电流I dz.min=K K(K c+ΔU+Δm)I e/n式中:I e:变压器的额定电流n:电流互感器的变比K K:可靠系数,取1.3~1.5K c:电流互感器的比误差,10P型取0.03×2,5P型和TP型取0.01×2ΔU: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Δm:由于电流互感器变比未完全匹配产生的误差,一般取0.05 在工程实用整定计算中可选取I dz.min=(0.3~0.5)I e/n。
2)比率制动系数K的整定纵差保护的动作电流应大于外部短路时流过差动回路的不平衡电流。
I bph=(K fzq K tx K c+ΔU+Δm)I K.max/n式中:K tx:电流互感器的同型系数,K tx=1.0I K.max:外部短路时,最大穿越短路电流周期分量K fzq: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。
ΔU: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Δm:由于电流互感器变比未完全匹配产生的误差,一般取0.05K K:可靠系数,取1.3~1.5差动保护的动作电流I dz.max =K K I bph.max最大制动系数K max= I dz.max/ I zd.max当I zd.max=I K.max时,K max= K K I bph.max / I K.max式中:I K.max:最大短路电流在工程实用整定计算中可选取K=0.3~1.03)二次谐波制动比的整定一般取:15%~20%4)涌流间断角整定闭锁角可取:60°~70°3、零序差动保护当采用比率制动差动保护,与纵差保护相同。
ΔU=0。
当采用不带比率制动差动保护整定。
1)按躲过外部单相接地短路时的不平衡电流整定I dz.0= K K(K fzq K tx K c+Δm)3I0.max/n式中:I dz.0:零序差动保护动作电流K tx互感器的同型系数,同型时取0.5,不同型时取1.0K K:可靠系数,取1.3~1.5K c:电流互感器的比误差,取0.1K fzq: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。
Δm:由于电流互感器变比未完全匹配产生的误差,一般取0.053I0.max:保护区外部最大单相或两相短路零序电流的三倍2)按躲过外部三相短路时不平衡电流整定I dz.0= K K K fzq K tx K c×I K.max/n式中:K tx互感器的同型系数,同型时取0.5,不同型时取1.0K K:可靠系数,取1.3~1.5K c:电流互感器的比误差,取0.1K fzq:非周期分量系数,电流互感器同型取1.0,两侧同为P级电流互感器取1.5~2.0。
I K.max:外部最大三相短路电流3)按躲过励磁涌流产生的零序不平衡电流整定指穿越性电流一般取:I dz.0=(0.3~0.4)I e/n按零序差动保护区内发生金属性接地短路校验灵敏系数4、电流速断保护定值计算:1)按躲变压器低压侧母线三相短路电流整定I dz.gl≥(K k K jx/K f)×K zq×(I e/n)K k:可靠系数,取1.2~1.3;K f:返回系数,取0.8~0.95;K zq:负荷自起动系数,取1.2~1.5;K jx:接线系数n:电流互感器变化2)按躲过分支线上需要自起动的电动机的最大起动电流之和,即I dz.gl = (K k K jx/K f)×K zqd×(I e/n)K k:可靠系数,取K zq:需要自起动的全部电动机再自起动时所引起的过电流倍数,可近似按前式求出。
3)按灵敏度进行校验:K lm = I(2)d.min/ I dz.gl(n)I(2)d.min:变压器低压侧故障时的最小两相短路电流;K lm:变压器低压侧故障时的灵敏度,一般定时限过电流保护的动作时间整定:t fz:低压断路器动作时间;t dz = t fz.max + △t动作时间应比上一级定时限过电流保护的动作时间小一个时间差(取△t=0.5S)。
通常低压短路器动作切故障时间都在0.1S左右,故过电流动作时间应大于0.5~0.8S。
△t:时间级差,取△t=0.5S5、低压侧零序过电流保护的整定计算1)按躲过正常运行时变压器低压侧中性线上流过的最大不平衡电流I dz = K k(0.25I e)K k:可靠系数,取为1.2;I e:变压器额定电流2)按与相邻元件保护的动作电流相配合a) 当低压厂用变无分支线时,与低压电动机相间保护配合I dz = K k K ph K qd I eK k:可靠系数,取为1.2;K ph:配合系数,取为1.1;K qd:自起动系数(电动机起动电流倍数),取5I e:最大电动机的额定电流b) 当低压厂用变有分支线时,与厂用分支线上的零序保护配合:I dz = K ph K qd.fzK ph:配合系数,取为1.1;K qd.fz:厂用分支线上零序保护的动作电流c)灵敏度校验:K lm = I(1)d.min/ I dzI(1)d.min:最小运行方式下,厂用变压器低压侧母线上发生单相接地短路时,流经变压器中性线电流互感器的电流值要求:K lm 1.5~2d)低压侧零序保护动作时间整定:按与低压侧速断保护配合,T gldz = t0.4/sddz+△T6、高压侧过负荷保护I G对称过负荷保护的动作电流,按躲过额定电流整定I dz = K k/K F×(I e/n)式中,I2:低压变压器的负序电流K k:可靠系数,采用1.05K F:返回系数,采用0.85I e/n:保护安装侧的额定电流7、负序过流保护1)负序动作电流I2dzI2dz按躲过正常运行时允许的负序电流整定(如母线电压不对称可产生负序电流)。