厂用电系统保护整定计算培训ppt课件.ppt

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13601016463,一、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3110KV电网继电保护装置运行规程 DL/T 584-95三相交流系统短路电流计算GB/T 15544-1995继电保护和安全自动装置技术规程GB 14285-93火力发电厂厂用电设计技术规定 DL/T 5153-2002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,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67V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30-40Iop=0.3-0.4In.r In.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=t+0.3S二段全停发电机组t=t+0.6S母线PT开口电压整1015V 2.5S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1012A. 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,附件：610kV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2550 Iop=0.5In In：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.In Kco: 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):,（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=0.8-1pu S1=30% Ires.2=2-3pu S2=60%-80%(3)谐波制动偶次谐波取1520 奇次谐波不投或取2030 (4)无制动差动保护Iop=812pu 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,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2550 Iop=0.5In In：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.In Kco: 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,（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.额定电压3.额定电流4.计算额定电流5.效率6.功率因数7.绝缘等级8.电动机启动电流9.电动机启动时间10.发热时间常数11.正序电流发热系数12.负序电流发热系数,1.电流互感器变比及接线方式2.电压互感器变比及进线方式3.电缆型号及长度4.电动机在电厂中的类别,高压电动机保护整定计算用参数,电动机参数,辅助设备参数,继电器参数,1.额定工作电压2.额定输入电流电压（1or5A、100or57V)3.通讯地址、波特率、通讯协议、远方控制4.口令（密码）4.屏幕保护时间,（四）高压电动机保护,1.差动保护整定计算所用参数额定电流计算：P：KW基本侧选定：电动机一般选定高压侧中性点平衡系数：电动机头尾CT变比相同二次额定电流计算两侧电缆阻抗尽量匹配，可用多根电缆并联减少阻抗。2.差动速断保护Iop=(58)pu 灵敏系数大于1.2。,建议取6倍,（四）高压电动机保护,2.比例制动差动保护最小动作值：Iop=Krel.Kap.Kcc.Ker(pu)Krel:可靠系数取1.3-1.5Kap: 外部短路引起最大误差1.5-2Kcc:电流互感器同型系数，相同取0.5,不同取1。Ker：电流互感器误差取0.1。一般：Iop=(0.30.5)pu 灵敏系数大于1.2。制动系数 一般：S1=0.30.4 S2=0.60.8制动折点： Ires.1=(0.80.1)pu Ires.21=(4 8)pu,整定计算,（四）高压电动机保护,2.速断过流保护躲过电动机启动电流计算Iop=Krel.Kst(pu)Krel: 可靠系数取1.3-1.5Kst：电动机启动电流倍数取67。F-C负荷开关加延时0.3-0.4S ,躲过熔断器熔断时间，动作值可按0.8倍速断过流计算。3.延时过流保护(保护必须能躲过启动自启动）躲过电动机自启动电流计算Iop2=0.8Iop1延时：0.4S,整定计算,（四）高压电动机保护,4.过负荷信号躲过电动机正常运行电流计算Iop=Krel(pu)Krel: 可靠系数取1.2动作时间：取1.2Tst。 5.负序过流信号躲过电动机正常运行时不平衡电流计算，（考虑装置特性）Iop=Krel(pu) Krel: 可靠系数取0.1-0.15动作时间：9S。 6.负序过流跳闸考虑低负荷时电动机断相时有1.3的灵敏度Iop=Krel(pu) Krel: 可靠系数取0.5-0.8动作时间：与其它设备相间过流保护配合，增加0.5S.,整定计算,（四）高压电动机保护,负序过流保护说明: 不同负荷断相情况下的负序电流：,整定计算,（四）高压电动机保护,整定计算,7.过热保护一般由于机械原因电流增大使电机过热。有热告警，热跳闸，热禁止启动等功能。按照电动机发热方程计算，但是要看保护能否判断电动机启动自启动。反时限过流保护一般使用IEC极端反时限8.欠载（流）跳闸。主要反映低载运行，如对轮断销子等。躲过空载电流的1.2倍，躲过启动电流取30S。一般空载电流为30左右，有的电机空载电流高达50此保护无法使用。建议投信号。,（四）高压电动机保护,整定计算,9.启动时间过长保护躲过启动时间，根据电动机的启动时间确定。电动机启动时间加5秒的延时。10.赌转保护23pu额定电流,动作时间是启动时间的1.2-1.5倍12.零序过流信号 整3安培，3S跳闸。13.零序过流跳闸 见第二章。14.过压保护1.3pu 动作时间可整120S.与电动机机的绝缘等级，类型有关。15.低压保护与电动机的类别有关，一类0.5pu 9s 二类0.7pu 0.5S16.低压禁止自启动保护 0.70pu 9S 。17.电动机温度保护 与绝缘等级有关。,（四）高压电动机保护,整定计算,10.启动时间过长保护躲过启动时间，根据电动机的启动时间确定。电动机启动时间加5秒的延时。11.赌转保护1.5-2pu额定电流,动作时间是启动时间的1.2-1.5倍12.零序过流信号 整（4）安培，3S跳闸。13.零序过流跳闸 见第二章。14.过压保护1.3pu 动作时间可整9S。15.低压保护与电动机的类别有关，一类0.45-50pu 9s 二类0.65-70pu 0.5S16.低压禁止自启动保护0.65-70pu 0.5S,（四）高压电动机保护,如何获得电动参数,1.额定功率 铭牌2.额定电压铭牌3.额定电流 铭牌。4.计算额定电流I=Pn/1.7326(0.750.82),与功率、转速。型号（Y系列、YR系列）有关5.效率 铭牌或手册。6.功率因数 铭牌或手册，一般0.79-0.97.绝缘等级 铭牌铭牌8.电动机启动倍数 铭牌 9.电动机启动时间 实测，估算，给水泵，磨煤，一般风机20s,吸送风机25S，其它1015S.,（四）高压电动机保护,如何获得电动参数,10.发热时间常数 形式试验报告或计算(通过启动电流及启动时间计算)。负序电流发热系数 6启动时间常数2030min。赌转时间常数1015min。冷却时间常数3040min。,（五）低压设备保护,A、电动机(包括电梯，空调，空压机，皮带机等电动设备)1.框架式断路器配智能型脱扣器,MT系列M6P系列。(1)、长延时过流保护启动电流保护整定1.2pu， 6pu、16s。(2)、瞬时过流保护整定7倍启动电流,可靠系数取1.5，时间0s。(3)、短延时过流保护整定6pu，时间0.2s。(4)、接地过流保护0.5pu，时间0.2s。2.空气开关配智能型脱扣器，NS系列+STR系列。(1)、长延时过流保护启动电流保护整定1.2pu。(2)、瞬时过流保护整定7倍启动电流,可靠系数取1.5,考虑峰值影响。最 终取12pu，时间0s。(3)、短延时过流保护整定7pu，时间0.2s。(4)、接地过流保护0.5pu，时间0.2s。,（五）低压设备保护,A、电动机(包括电梯，空调，空压机，皮带机等电动设备)3.空气开关配热磁型(或电子型)热继电器+TM系列(1)、热磁型(电子型)热继电器整定1.2pu，时间特性3pu大于25s（脱扣类别10）。(2)、空气开关出厂固定10-12pu，时间0s。4.附加零序过流保护。0.5pu，时间0 s。,（五）低压设备保护,C、变频及软启动电动机保护1.框架式断路器配智能型脱扣器, MT系列M6P系列。(1)、长延时过流保护启动电流保护整定1.2pu， 6pu、16s。(2)、瞬时过流保护整定5倍启动电流,可靠系数取1.5，时间0s。(3)、短延时过流保护整定4pu，时间0.2s。(4)、接地过流保护0.5pu，时间0.2s。2.空气开关配智能型脱扣器，NS系列+STR系列。(1)、长延时过流保护启动电流保护整定1.2pu。(2)、瞬时过流保护整定5倍启动电流,可靠系数取1.5,考虑峰值影响。最终取8pu，时间0s。(3)、短延时过流保护整定4pu，时间0.2s。(4)、接地过流保护0.5pu，时间0.2s。,（五）低压设备保护,D、变频及软启动电动机保护3.空气开关配热磁型(或电子型)热继电器+TM系列(1)、热磁型(或电子型)热继电器整定1.2pu，时间特性3pu大于25s（脱扣类别10）。(2)、空气开关出厂固定10-12pu，时间0s。4.附加零序过流保护。 0.5pu，时间0 s。,（五）低压设备保护,E、MCC（包括保安段等）出线保护1.框架式断路器配智能型脱扣器, MT系列M6P系列。(1)、长延时过流保护退出。(2)、瞬时过流保护退出。(3)、短延时过流保护整定6pu，时间0.2-0.8s。根据延时取值范围及低压系统时间配合确定。(4)、接地过流保护无法实现退出。2.空气开关配智能型脱扣器NS系列+STR系列。(1)、长延时启动电流保护整定1.2pu，时间特性3pu大于30s。(2)、瞬时过流保护整定10pu，时间0s。(3)、短延时过流保护整定6pu，时间0.2-0.8s。(4)、接地过流保护无法实现退出。3.附加零序过流保护。0.5pu，时间0.2-0.8s。,（五）低压设备保护,F、PC段母联保护框架式断路器配智能型脱扣器, MT系列M6P系列。(1)、长延时过流保护退出。(2)、瞬时过流保护退出。(3)、短延时过流保护整定低压厂变过流的80，时间0.2-0.8s。根据延时取值范围及低压系统时间配合确定。,（五）低压设备保护,G、照明（包括一般配电箱、试验电源、UPS及充电电源等）1.空气开关配智能型脱扣器NS系列+STR系列。(1)、长延时启动电流保护整定1.2pu，时间特性3pu大于6s。(2)、瞬时过流保护整定10pu，时间0s。(3)、短延时过流保护整定6pu，时间0.2s。(4)、接地过流保护0.5pu，时间0.2s。2.空气开关配热磁型(或电子型)热继电器NS系列+TM系列(1)、热磁型(或电子型)热继电器整定1.2pu，时间特性3pu大于25s（脱扣类别10A）。(2)、空气开关出厂固定10-12pu，时间0s。,（五）低压设备保护,H、加热器保护1.空气开关配智能型脱扣器NS系列+STR系列。(1)、长延时启动电流保护整定1.2pu，时间特性3pu大于6s。(2)、瞬时过流保护整定10pu，时间0s。(3)、短延时过流保护整定6pu，时间0.2s。(4)、接地过流保护0.5pu，时间0.2s。2.空气开关配热磁型(或电子型)热继电器NS系列+TM系列。(1)、热磁型(或电子型)热继电器整定1.2pu，时间特性3pu大于25s（脱扣类别10A）。(2)、空气开关出厂固定10-12pu，时间0s。,（六）厂用电保护问题讨论,一、低压厂变低压开关保护是否使用？二、低压母联开关保护是否使用？是否使用备自投？三、使用电动机控制器，短路电流当大于接触器遮断电流时是否闭锁 ？ 四、启动柴发低压时间如何确定?五、引风机低压保护是否使用？六、高压厂变复压过流保护中的低压元件选择位置与母线低压保护如何配合？七、类似MT断路器的零序电流保护功能在低压厂用系统能否正常使用？八、系统振荡对厂用电系统有什么影响？采用高厂采用复压过流应如何配合？九、发动机失磁对厂用电系统有什么影响？十、厂用电切换如何避免启备变过负荷？,（六）厂用电保护问题讨论,十一、电泵启动厂用电母线电压如何校验？十二、低压厂变可否使用低压保护？十三、厂用电工作段没有二类负荷，自启动时电压如何考虑？十四、FC负荷开关使用反时限过流保护与熔断器反时限特性配合优缺点？十五、厂用电母线接地保护动作后是否启动快切？,