保護(hù)整定計(jì)算(新集)

繼電保護(hù)整定計(jì)算國投新集實(shí)驗(yàn)室朱濤主要內(nèi)容

6KV高壓開關(guān)柜的保護(hù)整定計(jì)算饋線開關(guān)帶變壓器饋線開關(guān)帶電動(dòng)機(jī)饋線開關(guān)帶電容器饋線開關(guān)帶電容器國投新集實(shí)驗(yàn)室主要內(nèi)容

圖一國投新集實(shí)驗(yàn)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(dòng)機(jī)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(yùn)行狀態(tài)主要指過負(fù)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(shí)驗(yàn)室前言繼電保護(hù)承擔(dān)的任務(wù)被保護(hù)的電氣設(shè)備及線路發(fā)生故障時(shí)，有選擇的將故障部分?jǐn)嚅_，以減輕故障危害，防止事故蔓延。被保護(hù)的電氣設(shè)備及線路異常運(yùn)行時(shí)，發(fā)出告警信號，提醒運(yùn)行值班人員及時(shí)采取措施進(jìn)行處理，防止事故的發(fā)生。國投新集實(shí)驗(yàn)室前言繼電保護(hù)的四個(gè)基本要求選擇性是指系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)使離故障點(diǎn)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(yùn)行?？焖傩钥焖偾谐收系哪芰?。靈敏性是指保護(hù)裝置對故障的反應(yīng)能力。可靠性是指在保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障，保護(hù)裝置應(yīng)正確動(dòng)作，不應(yīng)誤動(dòng)也不應(yīng)拒動(dòng)。國投新集實(shí)驗(yàn)室前言

6KV高壓開關(guān)柜要整定的保護(hù)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(fù)荷、接地等；作用于告警(信號)。國投新集實(shí)驗(yàn)室一、變壓器保護(hù)整定計(jì)算

1.變壓器過流保護(hù)變壓器的過電流保護(hù)，是變壓器主保護(hù)的近后備保護(hù)，是下一級設(shè)備的遠(yuǎn)后備保護(hù)。是反應(yīng)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(shí)驗(yàn)室一、變壓器保護(hù)整定計(jì)算

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

1.變壓器過流保護(hù)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(hù)裝置的電流是不同的，接線系數(shù)Kjx是通過保護(hù)裝置的電流與LH二次電流比值，即Kjx＝Ij/Ih2國投新集實(shí)驗(yàn)室一、變壓器保護(hù)整定計(jì)算

1.變壓器過流保護(hù)返回系數(shù)：Kf＝If/Idz；通過保護(hù)裝置的電流大于保護(hù)裝置的動(dòng)作電流時(shí)，繼電器可靠啟動(dòng)；保護(hù)裝置的電流小于保護(hù)裝置的動(dòng)作電流時(shí)，繼電器可靠返回。常規(guī)保護(hù)Kf取0.8-0.85，微機(jī)保護(hù)Kf取0.9。國投新集實(shí)驗(yàn)室一、變壓器保護(hù)整定計(jì)算

1.變壓器過流保護(hù)變壓器最大工作電流Ig.max的選取是過電流保護(hù)整定計(jì)算的關(guān)鍵，變壓器負(fù)荷系數(shù)不同，但無論怎樣，過電流整定都要保證故障時(shí)可靠動(dòng)作，正常工作時(shí)，不誤動(dòng)作。變壓器最大工作電流一般允許20%過負(fù)荷，即1.2Ie。國投新集實(shí)驗(yàn)室一、變壓器保護(hù)整定計(jì)算

1.變壓器過流保護(hù)例：6KV高壓開關(guān)DL3帶一臺(tái)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(jī)保護(hù)，其過流時(shí)限是2s。國投新集實(shí)驗(yàn)室一、變壓器保護(hù)整定計(jì)算

1.變壓器過流保護(hù)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(shí)限t取1.4s國投新集實(shí)驗(yàn)室一、變壓器保護(hù)整定計(jì)算

2.變壓器過負(fù)荷保護(hù)變壓器若過負(fù)荷運(yùn)行，會(huì)使其繞組、硅鋼片過熱，絕緣老化，縮短設(shè)備使用壽命。因此應(yīng)盡量避免過負(fù)荷運(yùn)行。變壓器在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，一旦出現(xiàn)過負(fù)荷，保護(hù)裝置延時(shí)告警，提醒運(yùn)行值班人員及時(shí)采取措施，調(diào)整運(yùn)行方式或壓限負(fù)荷。

國投新集實(shí)驗(yàn)室一、變壓器保護(hù)整定計(jì)算

2.變壓器過負(fù)荷保護(hù)過負(fù)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(shí)驗(yàn)室一、變壓器保護(hù)整定計(jì)算

2.變壓器過負(fù)荷保護(hù)例：800KVA變壓器過負(fù)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(shí)驗(yàn)室一、變壓器保護(hù)整定計(jì)算

2.變壓器過負(fù)荷保護(hù)注意兩點(diǎn)：1.外部短路時(shí)，錯(cuò)誤的發(fā)出過負(fù)荷告警信號；2.瞬時(shí)過負(fù)荷即發(fā)出信號。應(yīng)將過負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，大于變壓器過流保護(hù)時(shí)間。取為10s。國投新集實(shí)驗(yàn)室二、電動(dòng)機(jī)保護(hù)整定計(jì)算

1.電動(dòng)機(jī)低電壓閉鎖過電流保護(hù)保護(hù)的動(dòng)作值應(yīng)按故障時(shí)能可靠動(dòng)作，而在正常工作時(shí)，可靠不動(dòng)作的原則來整定。整定原則：躲過電動(dòng)機(jī)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(shí)驗(yàn)室二、電動(dòng)機(jī)保護(hù)整定計(jì)算

1.電動(dòng)機(jī)低電壓閉鎖過電流保護(hù)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)特性國投新集實(shí)驗(yàn)室二、電動(dòng)機(jī)保護(hù)整定計(jì)算

1.電動(dòng)機(jī)低電壓閉鎖過電流保護(hù)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)特性電流變化很大。電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)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(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)系統(tǒng)電壓應(yīng)能滿足電動(dòng)機(jī)最小工作電壓。國投新集實(shí)驗(yàn)室二、電動(dòng)機(jī)保護(hù)整定計(jì)算

1.電動(dòng)機(jī)低電壓閉鎖過電流保護(hù)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)過程使得在整定電動(dòng)機(jī)過電流定值時(shí)受到了嚴(yán)格的限制：1.電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流大，若過流值躲啟動(dòng)電流時(shí)，則過電流保護(hù)的靈敏度將不能滿足要求。2.電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間長，過流時(shí)限不能滿足上下級過流保護(hù)的時(shí)限階梯特性。國投新集實(shí)驗(yàn)室二、電動(dòng)機(jī)保護(hù)整定計(jì)算

1.電動(dòng)機(jī)低電壓閉鎖過電流保護(hù)系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，電流、電壓量的變化發(fā)生短路時(shí)，由于系統(tǒng)總阻抗大大減少，短路電流急劇增大；同時(shí)短路點(diǎn)的電壓降到零，短路點(diǎn)附近的電壓也相應(yīng)地顯著降低。國投新集實(shí)驗(yàn)室二、電動(dòng)機(jī)保護(hù)整定計(jì)算

1.電動(dòng)機(jī)低電壓閉鎖過電流保護(hù)我們來比較一下電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)電流、電壓的變化與系統(tǒng)短路時(shí)電流、電壓的變化，顯然有很大的不同。電動(dòng)機(jī)保護(hù)整定：增加了一個(gè)低電壓閉鎖量，使得電流、電壓聯(lián)鎖共同躲過電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過程。國投新集實(shí)驗(yàn)室二、電動(dòng)機(jī)保護(hù)整定計(jì)算

1.電動(dòng)機(jī)低電壓閉鎖過電流保護(hù)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(shí)驗(yàn)室二、電動(dòng)機(jī)保護(hù)整定計(jì)算

1.電動(dòng)機(jī)低電壓閉鎖過電流保護(hù)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(shí)驗(yàn)室二、電動(dòng)機(jī)保護(hù)整定計(jì)算

1.電動(dòng)機(jī)低電壓閉鎖過電流保護(hù)過流整定原則：躲過電動(dòng)機(jī)有可能出現(xiàn)的長時(shí)最大工作電流Ig。Idzj=Kk*Kjx*Ig/Kf*nl國投新集實(shí)驗(yàn)室二、電動(dòng)機(jī)保護(hù)整定計(jì)算

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

國投新集實(shí)驗(yàn)室二、電動(dòng)機(jī)保護(hù)整定計(jì)算

1.電動(dòng)機(jī)低電壓閉鎖過電流保護(hù)低電壓閉鎖過電流時(shí)限若是微機(jī)保護(hù)，上級過流時(shí)限減小0.3

s；若是常規(guī)保護(hù)，上級過流時(shí)限減小0.5

s。國投新集實(shí)驗(yàn)室二、電動(dòng)機(jī)保護(hù)整定計(jì)算

1.電動(dòng)機(jī)低電壓閉鎖過電流保護(hù)物理意義：通過保護(hù)裝置的電流高于整定值Idzj、電壓低于整定值Udzj，經(jīng)過一時(shí)限保護(hù)動(dòng)作，開關(guān)跳閘。過電流與低電壓是邏輯與的關(guān)系，也就是乘的關(guān)系；條件滿足為1，不滿足為0，兩條件同時(shí)滿足為1，積為1，保護(hù)裝置動(dòng)作，延時(shí)跳閘。國投新集實(shí)驗(yàn)室二、電動(dòng)機(jī)保護(hù)整定計(jì)算

1.電動(dòng)機(jī)低電壓閉鎖過電流保護(hù)例：6KV高壓開關(guān)DL4帶一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，功率為380KW，LH變比50/5，接線不完全星形接線；DL1是微機(jī)保護(hù)，其過流時(shí)限是2s。計(jì)算高壓開關(guān)DL4過流保護(hù)值，DL4采用微機(jī)保護(hù)裝置。國投新集實(shí)驗(yàn)室二、電動(dòng)機(jī)保護(hù)整定計(jì)算

1.電動(dòng)機(jī)低電壓閉鎖過電流保護(hù)a.電流元件整定380KW電動(dòng)機(jī)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(shí)驗(yàn)室二、電動(dòng)機(jī)保護(hù)整定計(jì)算

1.電動(dòng)機(jī)低電壓閉鎖過電流保護(hù)b.低電壓元件整定取0.6Ue，Udzj=60Vc.時(shí)間元件整定t=1.4s國投新集實(shí)驗(yàn)室二、電動(dòng)機(jī)保護(hù)整定計(jì)算

2.電動(dòng)機(jī)過負(fù)荷保護(hù)同變壓器過負(fù)荷保護(hù)整定一樣，不再贅述。國投新集實(shí)驗(yàn)室三、電容器保護(hù)整定計(jì)算

1.電容器過流保護(hù)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(hù)裝置的返回系數(shù)，取0.9nl－LH變比國投新集實(shí)驗(yàn)室三、電容器保護(hù)整定計(jì)算

2.過電壓保護(hù)整定原則：不超過1.1倍電容器額定電壓。動(dòng)作電壓：Udzj=1.1Ue即為110V時(shí)限：躲系統(tǒng)電壓波動(dòng)，取0.5s國投新集實(shí)驗(yàn)室三、電容器保護(hù)整定計(jì)算

3.低電壓保護(hù)整定原則：電容器所接母線失壓后保護(hù)裝置可靠動(dòng)作，母線電壓恢復(fù)正常保護(hù)裝置可靠返回。動(dòng)作電壓：Udzj=0.5Ue即為50V時(shí)限：躲系統(tǒng)電壓波動(dòng)，取0.5s國投新集實(shí)驗(yàn)室三、電容器保護(hù)整定計(jì)算

例：6KV高壓開關(guān)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(tái)容量24Kvar,共30臺(tái)。電容器組額定電流為69.3A；LH=100/5；計(jì)算DL5保護(hù)值，DL5采用微機(jī)保護(hù)裝置。

國投新集實(shí)驗(yàn)室三、電容器保護(hù)整定計(jì)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(shí)驗(yàn)室四、綜合設(shè)備整定計(jì)算

1.低電壓閉鎖過電流保護(hù)綜合設(shè)備：指帶有電動(dòng)機(jī)、變壓器等多個(gè)電氣設(shè)備的饋線開關(guān)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(shí)驗(yàn)室四、綜合設(shè)備整定計(jì)算

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

1.低電壓閉鎖過電流保護(hù)圖一的例題中，DL1的LH=300/5，線路長時(shí)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(shí)驗(yàn)室四、綜合設(shè)備整定計(jì)算

1.低電壓閉鎖過電流保護(hù)b.低壓整定原則：低于電氣設(shè)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(shí)驗(yàn)室四、綜合設(shè)備整定計(jì)算

2.過負(fù)荷保護(hù)變配電設(shè)備過負(fù)荷運(yùn)行，將使設(shè)備過熱，絕緣老化，縮短使用壽命。因此嚴(yán)禁設(shè)備過負(fù)荷運(yùn)行。設(shè)備過負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，保護(hù)裝置延時(shí)告警。保護(hù)裝置過負(fù)荷整定電流為：Idzj=Kk*Kjx*Ig/Kf*nl國投新集實(shí)驗(yàn)室四、綜合設(shè)備整定計(jì)算

例題中DL1開關(guān)過負(fù)荷整定值取其線路長時(shí)工作電流，即：280A/60=4.7A國投新集實(shí)驗(yàn)室四、綜合設(shè)備整定計(jì)算

3.速斷保護(hù)a.無時(shí)限電流速斷(IdzIj)整定原則：躲過保護(hù)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(hù)線路末端的最大短路電流；即：大運(yùn)行方式下d2點(diǎn)三相短路電流。ni――電流互感器變比。國投新集實(shí)驗(yàn)室四、綜合設(shè)備整定計(jì)算

3.速斷保護(hù)a.無時(shí)限電流速斷(IdzIj)

速斷保護(hù)的靈敏度通常用保護(hù)區(qū)長度與被保護(hù)線路全長的百分比來表示，在15％～20％。主要缺點(diǎn)：不能保護(hù)線路全長，有較大的非保護(hù)區(qū)(死區(qū))，因此需要考慮裝設(shè)時(shí)限電流速斷保護(hù)進(jìn)行配合。國投新集實(shí)驗(yàn)室四、綜合設(shè)備整定計(jì)算

3.速斷保護(hù)b.時(shí)限電流速斷在無時(shí)限電流速斷保護(hù)的基礎(chǔ)上增加適當(dāng)?shù)难訒r(shí)(一般為0.5s)，便構(gòu)成時(shí)限電流速斷。它的保護(hù)范圍應(yīng)包括線路的全長，而且必須延伸至下一段線路。國投新集實(shí)驗(yàn)室四、綜合設(shè)備整定計(jì)算

3.速斷保護(hù)b.時(shí)限電流速斷(IdzIIj)

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