380VPC電源進線開關(guān)定值整定

1、完美.格式.編輯380VPC電源進線開關(guān)定值整定摘要：針對低壓變380VPC段采用分叉式接線的特點,闡述了電源進線開關(guān) 的保護整定計算原那么,并對母線近段和負荷側(cè)單相接地短路電流進線計算,提出了通過智能PC保護測控裝置來實現(xiàn)單相接地保護,從而保護PC母線的全長并延 伸到大功率負荷電纜的末端,實現(xiàn)雙分支 PC繼電保護的選擇性.0引言某電廠主廠房低壓公用變和#1、#2機低壓工作變,Dyn11型容量1600KVA 各接帶兩段380VPC母線,采用分叉式接線,即2段PC分支母線由1臺變壓器供 電,互為備用且有熱控聯(lián)鎖的兩套輔機分接在 2段PC母線上.其中,380VPC段 進線開關(guān)采用施耐德 MT32H

2、1/3P氐壓開關(guān),配置MIC5.0A限制保護單元,只有短 延時和長延時保護功能,未配置單相接地或零序保護. 380V進線開關(guān)面板配置 廣州智光202L測控裝置,采集電流、電壓、電度等遙測量,不實行保護限制.低壓變系統(tǒng)供電級數(shù)多,對繼電保護定值配合和時限級差提出嚴格要求,并且,有必要在兩條分叉供電的 PC母線電源進線開關(guān)配置單相接地保護.380VPC段進線開關(guān)整定計算必須建立在?6KV保護整定計算書?的根底上,選擇性與速 動性必須作為保護整定的首要因素.1. 長延時保護1.1 保護定值I r長延時保護可預防相線或中性點電纜過載,動作電流根據(jù)額定工作電流的1.2倍整定.= 1.2 2309.4 I

3、n /3200 =0.431 N2式中,In=3200A為脫扣器額定電流I nl=2309.4A,為低壓變低壓側(cè)雙分支 PC額定電流1.2. 動作時限Tr1.2.1. 長延時保護時限按躲過母線所帶電動機自起動時間整定：_61.21 NL 2 Tr (2.31 nl)2 20,按?6KV保護整定計算書?自啟動系數(shù)的整定表,低廠變綜合啟動系數(shù)心SSUk%st.M-38020.6 0.9400=2.3式中,u%低廠變短路阻抗通用計算取 10%S 變壓器額定容量Ssz 參加自啟動電動機的總?cè)萘?經(jīng)驗值取變壓器額定容量90%勺60%專業(yè).資料.整理作為啟動容量心m 電動機啟動電流倍數(shù),取5倍.母線負荷的

4、自啟動系數(shù) 心=2.3,啟動時間取20秒,得出:Tr >2.1s1.2.2. 為保證保護選擇性,PC段進線開關(guān)長延時保護61 r相應的動作延時, 應可靠大于PC段進線開關(guān)和下級MC饋線開關(guān)短延時保護動作時間,施耐德MT 開關(guān)短延時最大動作時限為0.4秒,取平安時間級差0.3秒,最后熱累積時間為 0.7 1.0 秒.施耐德MT開關(guān)MIC5.0A、6.0A脫扣曲線:4201O8CM詳口 Q1QO10 OOQ £ ooo.002 .OO12 OOOT OOO5002MB萎寺氮 龜惡 |丟富«:=11=&.1Q yI. r I I r = Or4._1l x In 長

5、延時保護遵循熱記憶原理,電流平方乘以時間為電纜內(nèi)的熱功率.低壓工 作變短路電壓為8%那么Ik可達12.5I nl,于是滿足31.21 NL 滬Tr AlK 漢0.71.0 =12.5Inl2x0.71.0,得出:Tr >2.1 3s123.整定結(jié)果PC段長延時動作時限需聯(lián)合滿足以上兩條件,并與MIC5.0A模塊整定相匹配.最終,取長延時保護定值I r=I nX 0.5,動作時限Tr =4S.2. 短延時保護2.1 動作定值Isd短延時保護可預防配電系統(tǒng)阻抗短路包含金屬性短路,跳閘延時須保證斷路器的上、下級級聯(lián)配合,即低壓變低側(cè)開關(guān)短延時跳閘時不能擴大至高側(cè)開關(guān)過 流保護,短延時保護動作電

6、流與低廠變高壓側(cè)過電流保護配合整定.I sd Unh I op 1 63 540 二 7088AKg 0.41.20.4式中,Kco為配合系數(shù),取1.2LN=6.3KV,為低廠變高壓側(cè)額定電壓I op=540A為低廠變高壓側(cè)過電流保護一次動作電流2.2 動作時限Tsd,與低廠變高壓側(cè)過流保護動作時限和下一級電機及MCC母線開關(guān)短延時時限相配合,短延時保護與 MIC5.0A模塊整定相匹配,因I2t置于ON時在10Ir才 執(zhí)行設(shè)定的短延時時限,所以反時限應關(guān)閉,參照MIC5.0A脫扣曲線,取定時限 曲線最大整定動作時間0.4秒.2.3.整定結(jié)果最終,短延時保護定值I SD=Ir X 5,動作時限T

7、r =0.4s , I2t置于OFF3. 瞬時保護瞬時保護可預防配電系統(tǒng)金屬性短路.PC段下級負載的塑殼開關(guān)均配置熱 磁脫扣器或二次速斷過流保護,各 MCC饋線開關(guān)短延時保護與PC段進線開關(guān)也 有上、下級級聯(lián)配合關(guān)系.所以,為預防越級跳閘,保證下級負載、各MC饋線開關(guān)所有保護的選擇性,低廠變 380VPC段進線開關(guān)與各MCC饋線開關(guān)的瞬時保 護必須關(guān)閉.4. 接地保護接地保護是380VPC母線單相接地的主要保護,也是PC段負荷側(cè)空氣開關(guān)拒 動的后備保護,但主廠房PC段進線開關(guān)限制保護單元MIC5.0A未配置單相接地或零序保護.主廠房低壓工作變和低壓公用變高壓側(cè)過流保護,僅能保護到低壓側(cè)母線末

8、端單相接地故障,而不能保護到負荷側(cè)未單獨裝設(shè)接地保護以相間保護兼作單相接地保護的電機.380VPC母線末端發(fā)生單相接地故障,或母線負荷側(cè)大功 率電機單相接地保護拒動,可能會引起變壓器高壓側(cè)過流保護,兩條分叉供電的 PC母線全部跳閘,EH油泵、定冷水泵等一類負荷失電,引起機組非停.根據(jù)DL/T 5153-2002?火力發(fā)電廠廠用電設(shè)計技術(shù)規(guī)定?9.5.1條“利用高壓側(cè)的過電流保護,兼做低壓側(cè)的單相接地保護,保護裝置宜采用兩相三繼電 器接線.當變壓器低壓側(cè)有分支時,利用分支上的三相電流互感器構(gòu)成零序濾過 器回路,保護裝置可由反時限電流繼電器組成,動作于與本分支斷路器.所以,為保證380VPC段進線

9、開關(guān)保護的選擇性與速動性,低壓工作變有必要在兩條分 叉供電的PC母線電源進線開關(guān)配置單相接地保護.4.1. 低壓工作變380V母線單相接地短路電流計算380V系統(tǒng)短路點離發(fā)電機較遠,可認為所有元件的負序阻抗等于正序阻抗, 即等于相阻抗,而零序阻抗與正序、負序阻抗不同,必須單獨分計算,對于故障 機率較高的單相接地短路,按相保阻抗進行計算.4.1.1. 高壓系統(tǒng)阻抗高壓系統(tǒng)到變壓器的電纜阻抗對低壓側(cè)單相接地短路分析影響很小,將高壓電纜局部的阻抗歸算到高壓系統(tǒng)阻抗中.6KV工作電源進線斷路器額定開斷 電流 40KA 那么系統(tǒng)短路容量 Sd=1.732*40*6300=436.464MVAZsUp10

10、3Sed436.464= 0.33084 mQ對于TN接地系統(tǒng),歸算到變壓器低壓側(cè)的高壓系統(tǒng)的相保電阻和相保電抗 分別為Rhp.s =2/3 X 0.1Zs,Xphp.s =2/3 X 0.995Zs.式中up低壓系統(tǒng)標稱電壓,kA乙一一歸算到變壓器低壓側(cè)的高壓系統(tǒng)阻抗,mQ4.1.2 .低壓干式變壓器阻抗低壓工作變接線形式為D, yn 11,容量1600KVA 75C絕緣耐熱等級下的負 載損耗10240W相保電阻和相保電抗分別為 隔小=FT,Zphp.T =Zt完美.格式.編輯Rt =PdU：S210310240 0.38216002310 = 0.5776 mQXt= 7.1969 mQ1

11、0 u2e.(Ud%2-(UR%2 .J.4 oa2 86gSe1600式中Pd變壓器額定負載的短路損耗, Wue變壓器低壓側(cè)繞組額定線電壓,kVSe變壓器額定容量,kVAUd%變壓器阻抗電壓百分值U%變壓器電阻電壓百分值4.1.3 .低壓母線阻抗低壓380V母線TMY-3X 2(10 X 120)+10 X 120平行豎放,母線間距 350mm 中性線距邊母線200 mm前后排盤柜由4m過橋母線柜頂跨接,母線長度按 5X 0.8+4=8m計算.按?工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊?第三版表4-24,380V母線單位長度阻抗值：相線電阻R =0.012,相保電阻R php=R' +Rp =0.0

12、5,相線電抗乂 =0.181,相保電抗X' php =0.366.對于單相接地短路,母線的相保電阻和相保電 抗分別為：相保電阻 Rhp.M =0.05 X 8=0.4 m Q相保電抗 Xphp.M =0.366 X 8=2.928 m Q4.1.4.380V母線單相接地短路電流網(wǎng)絡變換歸算時不考慮回路總阻抗 10 %以下元件,忽略電弧電阻、導線連接和開關(guān)電器的接觸電阻,使短路電流值偏于平安,低壓元件阻抗計算值：阻抗名稱(mQ)系統(tǒng)S變壓器T母線M相電阻R0.03310.57760.096相電抗X0.33677.19691.448相保電阻Rhp0.02210.57760.4相保電抗Xph

13、p0.21957.19692.688最小運行方式下,變壓器低壓側(cè)母線末端單相接地穩(wěn)態(tài)短路電流,即380V10 x u m/3Id? 1.0 Un/ 3母線單相接地故障短路電流周期分量: - 21.9248kANphp)2 ("php)20.99972 9.98442Un低壓網(wǎng)絡標稱線電壓220專業(yè).資料.整理完美.格式.編輯FU短路電路的相保電阻Xphp短路電路的相保電抗短路電路的相線一保護線回路,保護線包括PE線和PEN線低壓工作變額定電流147A/2309.4A,高壓側(cè)過流保護定值540A, 1.3S,靈 敏度校驗：Km=2/3X 21.9248/(6.3/0.4 X 540)=

14、(1392.05 X 2/3)/540=1.724.1.5.結(jié)論主廠房低壓工作變的380V母線單相接地故障電流較大,用高壓側(cè)三相式過 電流保護兼做低壓側(cè)中性點單相接地保護的靈敏度符合要求,但是,高壓側(cè)過流保護動作,變壓器高聯(lián)低會造成兩條分叉供電的PC母線全部跳閘.4.2.380VPC母線負荷側(cè)單相接地短路電流計算4.2.1. 引風機房暖風機,3KW 電纜 ZRC-YJY22-0.6/1 3 X 4+1X 2.5,長度 204米.開關(guān)NS100H/3P TMD1,殼架電流In=100A,熱磁脫扣單元實現(xiàn)過載保 護和短路保護,瞬時速斷Ir=12.8A,過載長延時Ii=190A.?工業(yè)與民用配電設(shè)

15、計手冊?2005 第三版表 4-25,R php=16.77mQ /m,X'時=0.234mQ /m,電纜阻 抗為Rhp =3437.85mQ,冷卩=47.97mQ,單相接地短路電流計算為 64.3AId° U"3型64.3AjRphp2 +Xphp2 J3421.082 +47.73624.2.2. 蓄電池室軸流風機小開關(guān),電纜ZRC-YJY22-0.6/1 3X4,長度76米, 開關(guān) NS100H/3PTMD16lr=12.8A , li=190A.查表,R 時=12.9mQ/m, X' php=0.2m Q /m,電纜阻抗計算為 Rhp =980.4m

16、Q,人hp =15.2mQ,單相接地短路電流計算為 224.4A.4.2.3. 渣庫斗式提升機限制柜,功率 37KW電纜ZRC-FG22-0.6/1 3 X 25+1 X 16,長度 105米.開關(guān) NS100H/3PTMD100Ir=80A ,li=800A.查表,R' php =2.699m Q /m, X' php =0.192mQ/m,電纜阻抗計算為 Rhp =293.395mQ, Xphp =20.16mQ, 單相接地短路電流計算為748.1A.4.2.4. 渣庫鏈斗輸送機限制柜,功率45KVy電纜ZRC-FG22-0.6/1 3X35+1X16 長度 91 米,開關(guān)

17、 NS160H/3PSTR22SE160Ir=96A , Ii=960A.查表,R php =2.397m Q /m, X' php =0.191mQ/m,電纜阻抗計算為 Rhp =218.127mQ, Xphp =17.381mQ, 單相接地短路電流計算為1005.4A.425.結(jié)論380V負荷側(cè)電纜末端或電動機入口處發(fā)生單相接地短路,短路電流數(shù)值大 小跨度度很大,主要取決于電纜截面和距離長度,距離遠小功率的電機單相接地 時短路電流較小,而各負荷電源開關(guān)處發(fā)生單相接地時或大功率電機電纜末端發(fā) 生單相接地,短路電流很大.短延時保護和變壓器高壓側(cè)過流保護不能保護到380VPC母線負荷側(cè)未

18、單獨裝設(shè)接地保護以相間保護兼作單相接地保護的電機,短延時保護定值較大, 整定在In幾倍數(shù)以上,主要保護相間短路,在同時需要單相接地和短路延時及 上下極選擇性配合的場所,很難做到兩者兼顧.4.3.380VPC母線電源進線開關(guān)單相接地保護的配置方案低廠變380VPC段電源進線開關(guān)裝設(shè)有廣州智光 202L智能PC保護測控裝置, 可用202L來實現(xiàn)分支PC段進線開關(guān)接地保護.低廠變雙分支 380VPC段電源進 線開關(guān)MT32H1/3P CT為3X BH-0.66/120 IH,變比4000/1A,利用分支上的三相 電流互感器構(gòu)成零序濾過器回路,CT同一參數(shù)和廠家,飽和特性相同,能最大 限度的減小不平衡電流.380V PC段電源進線開關(guān)單相接地保護整定原那么：4.3.1. 按躲過正常運行時最