發(fā)電廠低壓廠用系統(tǒng)整定計算

發(fā)電廠低壓廠用系統(tǒng)整定計算第一頁，共48頁。低壓廠用系統(tǒng)的負荷分類1、容量大于200KW的高壓電動機屬于I類負荷，2、容量小于或者等于200KW的低壓電動機屬于I類負荷，如靜冷泵等3、低壓饋線（MCC電源線）大部分屬于I類負荷，如汽機等，第二頁，共48頁。低壓廠用設備的保護方式低壓熔斷器保護（現(xiàn)在已經(jīng)基本上很少用了）。裝設不可以調(diào)整的一次脫扣低壓自動空氣斷路器裝設可以分級調(diào)整的瞬時或者延時一次脫扣自動空氣斷路器+單相接地保護裝設可以分級調(diào)整的瞬時或短延時一次脫扣低壓自動空氣斷路器+帶電流互感器的二次型繼電保護帶智能型保護的低壓自動空氣斷路器（現(xiàn)在用的最多）第三頁，共48頁。第四頁，共48頁。對于低壓系統(tǒng)的分類：

1、低壓電動機

2、低壓饋線

3、低壓廠用變

下面我們來分別介紹一下各類元件的不同保護第五頁，共48頁。一、低壓熔斷器的整定計算

1、按照躲過熔件的額定電流IFU.N計算：

IFU.N=Krel*IM.N(IM.N=為電動機額定電流) 2、按照躲過電動機啟動電流計算：

1、在5IFU.N時熔斷時間>2S所以可以得出IFU.N=IST/5/Krel2、在3IFU.N時熔斷時間>10S所以可以得出IFU.N=IST/3/KrelIST電動機啟動電流

IM。N電流額定電流

Krel可靠系數(shù)一般取2----2.53、按照與接觸器動作時間配合計算：

IFU.N《=IK/25---IK/20

低壓電動機的保護第六頁，共48頁。舉個例子第七頁，共48頁。1、按熔件的額定電流來整定：2、按躲過電動機啟動電流來整定：

第八頁，共48頁。天津百利TW30系列智能型空氣斷路器調(diào)節(jié)面板第九頁，共48頁。400V電機整定計算電動機電流速斷保護電動機短延時保護電動機長延時保護電動機接地保護第十頁，共48頁。電動機保護饋線保護第十一頁，共48頁。電動機電流速斷保護1、按躲電機啟動電流整定

Idz＝Kk*Kzq*IeIr1=Idz/InKk：可靠系數(shù),1.2~1.4Kzq：啟動倍數(shù),6~8倍

Ie：電機額定電流(A)2、啟動速斷時間t1

按照經(jīng)驗值來整定

T=0.1~0.23.靈敏系數(shù)Klm

按電動機出口短路最小短路電流求取

Klm＝((Imin)/(Idz))Idz：本支路定值

Imin：電動機出口相間短路流過電流最小值(A)第十二頁，共48頁。電動機短延時保護1、按躲啟動電流整定

Ir2＝Kk*Kzq*IeKk：可靠系數(shù),1.2~1.4Kzq：啟動倍數(shù),6~8倍

Ie：電機額定電流(A)2、按照比速斷長0.2秒的原則整定（與速斷保護動作時間配合）（軟件中實際直接取0.2S）

T2=T+tT：速斷保護動作時間

T：保護動作級差，第十三頁，共48頁。電動機長延時保護1、按照電動機額定電流整定

Ir1＝Krel*IeKrel：可靠系數(shù),一般取1.1~1.3Ie：額定電流(A)2、啟動時間的整定這里一般是看您說用的裝置來看，3、時間常數(shù)的整定（例如ABB-sace）

t1＝((Kst^2*Krel.t*tst.max)/(9))第十四頁，共48頁。電動機接地保護1、按照躲開最大不平衡電流原則，取經(jīng)驗值0.3IeIr4＝Krel*IeKrel：可靠系數(shù),一般取0.2~0.4Ie：額定電流(A)2、電動機接地保護動作時間tg1、按照速動性要求，略大于速斷時間

Tg=0.1~0.2第十五頁，共48頁。400V低壓饋線保護速斷保護短延時保護長延時保護接地保護第十六頁，共48頁。速斷保護整定速斷電流整定：1、按照躲饋線末端短路計算

Ir1=Krel*Ik.maxKrel：可靠系數(shù),一般取1.2~1.3Ik.max：為線路末端短路最大短路電流第十七頁，共48頁。2、按照躲過電機最大啟動電流整定，

Ir1=Krel*IqdKrel：可靠系數(shù),一般取12~14Iqd：為MCC所帶所有電機的最大啟動電流，動作時間整定按照保護計算規(guī)程或經(jīng)驗值來取，

t=0在這里，饋線速斷一般不投入第十八頁，共48頁。速斷靈敏度校驗按照ＭＣＣ電源動力電纜始端兩相相間短路來進行校驗

Ksen＝Ik2.min/Ir1Ik2.min：規(guī)程規(guī)定為本支路首端兩相相間短路流過本側(cè)保護電流最小值，在軟件中這里無法取到，實際取的為“本支路末端相間短路流過本側(cè)保護電流最大值”

Ir1：為速斷保護動作電流整定值。按照單相接地故障來校驗靈敏度

Ksen＝Ik1/Ir1Ik1：為單相接地故障電流

Ir1：為速斷保護動作電流第十九頁，共48頁。短延時保護整定按照躲過回路啟動電流整定

Ir2≥Krel*Kzqd*IstKrel：可靠系數(shù)一般取1.2Kzqd：自啟動系數(shù),一般取2.5~5Ist：最大負荷電流（這里取線路最大的運行電流）第二十頁，共48頁。按照躲過MCC上電機總自啟動電流整定I2≥Krel*Ist1Krel：可靠系數(shù)一般取1.2,Ist1：電機總自啟動電流，需要自己計算第二十一頁，共48頁。按照與MCC母線上所結(jié)設備最大速斷動作電流配合計算I2=Krel*Ist2Krel：可靠系數(shù)一般取1.2Ist2：為MCC母線上所帶電機設備的最大速斷動作電流整定值第二十二頁，共48頁。短延時保護動作時間整定與下一級速斷或短延時保護延時配合，這里需要與MCC所帶的電機時間配合，

T=t+t1T：下級動作時間，

T1：動作時間級差第二十三頁，共48頁。短延時靈敏度校驗按照ＭＣＣ電源動力電纜始端兩相相間短路來進行校驗

Ksen＝Ik2.min/I2Ik2.min：規(guī)程規(guī)定為本支路首端兩相相間短路流過本側(cè)保護電流最小值，在軟件中這里無法取到，實際取的為“本支路末端相間短路流過本側(cè)保護電流最大值”

I2：為本保護動作電流整定值。第二十四頁，共48頁。長延時保護1、按照計算運行電流來整定

I3＝Krel*Ifh/InKrel：可靠系數(shù)一般取1~1.2I：最大負荷電流（在這里注意的是要將饋線的負荷電流輸入到軟件中）過載跳閘時限定值第二十五頁，共48頁。跳閘動作時間過載跳閘時限定值

1、按照說明書來整定T3=(((If)/(I3*In)))^2*((TT)/(k))If：故障電流I3：為本保護整定計算值TT：末端短路允許時間K：倍數(shù)第二十六頁，共48頁。按照與下級動作時間配合（這里也考慮與MCC所帶電機的動作電流配合）

T3＝t+t1T：下級保護動作時間

T1：保護動作時間級差第二十七頁，共48頁。接地保護整定按照經(jīng)驗值取線路運行電流整定

I4＝Krel*IfhKrel：經(jīng)驗值數(shù),一般取0.3~0.6（教科書上是給我們的是0.05~0.15）（ABB所計算用的）第二十八頁，共48頁。接地保護動作時間按與下一級零序動作時間配合整定

t4＝t+t1t：下級零序保護動作時間

t1：保護動作時間級差第二十九頁，共48頁。靈敏度校驗按照單相接地故障來進行校驗靈敏度

Ksen＝((Ik.1.min)/(I4))I4：本支路定值

Ik.1.min：本支路末端接地短路流過本側(cè)保護零序電流最小值(A)第三十頁，共48頁。變壓器饋線保護整定計算分支/饋線額定二次電流（基準電流）IS的整定即為：額定二次電流等于一次額定電流除以CT變比，也即額定工況下的CT二次側(cè)電流第三十一頁，共48頁。速斷電流（短路）保護定值整定動作電流按照躲過按躲開線路末端的最大短路電流整定。若不知設備參數(shù)時，建議取5倍的額定電流；若由斷路器控制時，短路保護動作時間t1取0.04～0.1S。由熔絲截斷短路電流時，取t1=0.3S或更長。第三十二頁，共48頁。過流保護定值整定動作電流按照躲過按躲開線路最大負荷電流整定第三十三頁，共48頁。過載保護的整定按線路最大過載能力整定。第三十四頁，共48頁。廠用電快切保護6KV廠用母線在切斷工作電源時電動機反饋電壓變化特點假設有圖1所示的廠用電系統(tǒng)，工作電源由發(fā)電機端經(jīng)廠用高壓工作變壓器引入，備用電源由電廠高壓母線或由系統(tǒng)經(jīng)起動/備用變引入。正常運行時，廠用母線由工作電源供電，當工作電源側(cè)發(fā)生故障時，必須跳開工作電源開關1DL，此時廠用母線失電，由于廠用負荷多為異步電動機，電動機將惰行，母線電壓為眾多電動機的合成反饋電壓，稱其為殘壓，殘壓的頻率和幅值將逐漸衰減。第三十五頁，共48頁。300MW機組母線反饋電壓特性

以極坐標形式繪出的某300MW機組6KV母線殘壓相量變化軌跡(殘壓衰減較慢的情況)如圖2所示。圖1廠用電一次系統(tǒng)簡圖圖2母線殘壓特性示意圖第三十六頁，共48頁。t/ms02104206408109501060Φ(°)090180360540720900

300MW直流爐機組母線反饋電壓特性

6KV母線反饋電壓VD和備用電源電壓VS之間相角差Φ和時間t的參數(shù)表1表1第三十七頁，共48頁。

300MW汽包爐機組母線反饋電壓特性

6KV母線反饋電壓VD和備用電源電壓VS之間相角差Φ和時間t的參數(shù)表2（不同負荷變化完全不同）

表2中610ms時為經(jīng)捕同期合上備用電源，電源中斷過程中最低電壓為43.1%Un經(jīng)0.05S電壓恢復至52%Un。第三十八頁，共48頁。300MV汽4爐機組6KV母線反饋電壓特性t/ms/(o)/Hz/100%t/ms/(o)/Hz/100%0-1.7010120063-1.19840+-2.4-0.1810125087.6-1.4176.9101.2-0.5101300116-1.6172.3206.6-0.5101350148.5-1.8466308.3-0.53101400186-2.0861.54010.1-0.55101450228-2.3457.25012.3-0.60100.5500267-2.552.56014.5-0.61100.5550315-2.7747.77016.9-0.6699600346.5-2.8745.48019.4-0.798.7610357-2.9543.19022.2-0.76986500051.710025.2-0.81967000063.411028.4-0.88957500076.112031.7-0.91948000090.313035.5-0.9393.58500092.614038.5-0.95919000094.315042.2-1.0390.69500096斷路器合閘時間小于100ms是應用快切的先決條件，所以快切過程中反饋電壓和備用電源頻差△f<0.8Hz、相角差Φ≤25°，電壓差△U〈43%Un。第三十九頁，共48頁。廠用電快切裝置整定頻差閉鎖整定快切閉鎖相角整定捕同期切換整定殘壓閉鎖電壓整定失壓起動電壓整定失壓起動時間整定備用電源有電壓鑒定整定第四十頁，共48頁。頻差閉鎖整定頻差閉鎖值一般按實測數(shù)據(jù)選定。一般由于200MW及以上機組的頻差特性相似，當裝置有捕同期合閘功能時，閉鎖頻差取⊿fB=4~5Hz；裝置僅有快切功能時，取⊿fB=2~3Hz。第四十一頁，共48頁。2.快切閉鎖相角整定電動機在自啟動過程中，按允許合閘角60o計算，快切按實際頻差△f1

計算，斷路器合閘時間按快切發(fā)出合閘脈沖至斷路器合上的全部時間tH(S)計算，則合閘過程角△α1

為：

△α1

=360o*△f1*

tHtH約在60ms時△f1

取0.6Hz，φ<=15o；60ms＜

tH

＜100ms時，△f1

取0.7～0.8Hz，φ<=28o；快切閉鎖角

△θ+=60

o-△α1

。如果用差壓閉鎖，則差壓閉鎖值△UB

為：△UB

=2

Unsin

（△θ+/2）式中UN

——額定二次電壓，32o＜△θ+

＜47o如果初始相角差φ

較大時為提高快切裝置動作成功率，

△θ+可適當放大一些。第四十二頁，共48頁。3.捕同期切換整定在快切裝置被閉鎖，或斷路器合閘時間tH＞100ms快切功能停用時，由捕同期功能完成合上備用電源時，其合閘原則應選定在第一周后期和第二周前期。為簡化計算，可取保守的近似值：

φ=300o～420o（或-60o～60o）范圍內(nèi)（理論上允許φ

的范圍值比上述大）。

△f2是捕同期過程中的頻差實測值，

△f2=2.7～3Hz，△f2一般取