3南瑞厂用电保护装置整定导则

1、1 厂用变压器保护与测控装置整定说明额定电流和平衡系数的计算(1 )定值中的Ie为根据变压器最大额定容量归算到本侧CT二次的等值额定电流值,即等值额定电流值考虑了接线系数，为丫宀变换后的额定电流值。计算公式如下：e2S CT22! 3 U 2n CT21对应变压器的1Y侧(例如第一侧)，经过变换后等值额定电流增大3，即：S CT12I e1”，;3 U 1nCT11对应变压器的侧(例如第二侧)，则为:对于变压器接线侧Kph2若报“平衡系数错”，这说明平衡系数太大，最好改变CT变比以满足要求。这样更能保证差动保护的性能。对Y侧最大平衡系数应小于4,对侧最大平衡系数应小于4。装置通过变压器容量，变

2、压器各侧额定电压和各侧CT变比及接线方式的整定，装置自动进行各侧平衡系数的计算，通过软件进行Y/转换及平衡系数调整。平衡系数的内部算法如下：以 Kmode=1为例：对于变压器Y接线侧Kph1差动保护2MVA及以上用电流速断保护灵敏性不符合要求时，应装设纵差保护， 保护宜采用三相三继电器式接线，瞬时动作于各侧断路器跳闸。差动保护启动电流的整定I cdqd为差动保护最小动作电流值，应按躲过正常变压器额定负载时的最大不平衡电流整定，即:cdqdK rel (K erm)Ie式中：Ie为变压器二次额定电流；Krel为可靠系数(一般取1.3 1.5 )； Ker为电流互感器的比误差，取 0.10 ； U

3、为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(百分值)； m为由于电流互感器变比未完全匹配产生的误差，可取为 0.05。在工程实用整定计算中可选取I cdqd = ( 0.3 0.8) Ie,并应实测最大负载时差回路中的不平衡电流。注意装置的差动电流起动值的整定计算是以变压器的二次额定电流为基准。若在实际的整定计算中差动起动电流整定值是归算到变压器某一侧的电流有名值，则将这一有名值 除以变压器这一侧的变压器二次额定电流，即为保护装置的整定值（标幺值）。（2）比率差动制动系数（斜率）的整定 差动保护的制动电流应大于外部短路时流过差动回路的不平衡电流。变压器种类不同,不平衡电流计算也有

4、较大差别，下面给出普通两绕组变压器差动回路最大不平衡电流I unb.max （二次值）的计算公式。1 unb. max(K ap Kerm)Ik.max式中：Ker、 U、 m的含义同上；Kcc为电流互感器的同型系数（取1.0）； Ik.max为外部短路时最大穿越短路电流周期分量（二次值）；Kap为非周期分量系数，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。差动保护的动作门槛电流（二次值）I op.max Krei I unb. max式中：Krei为可靠系数（一般取 1.3 1.5）；因此，最大制动系数 Kres.max I op.max / I res.max

5、式中：I res.max为最大制动电流（二次值），应根据各侧短路时的不同制动电流而定。根据差动起动值Icdqd、第一拐点电流lres.01、丨res.max、Kres.max可按下式计算出比率差一般比率差动制动系数的值在0.30.75之间.对于按以上方式整定的比率差动保护一般要求灵图1、差动保护比率制动特性敏度大于2。（3）差动速断保护差动速断保护可以快速切除内部严重故障，防止由于电流互感器饱和引起的纵差保护 延时动作。其整定值应按躲过变压器的励磁涌流，最严重外部故障时的不平衡电流及电流互感器饱和等整定。，一般可取:cdsd式中：K为倍数，视变压器容量和系统阻抗的大小。变压器容量越小，或系统电

6、抗越 小，K的取值越大，一般推荐范围为512le。注意装置的差动速断电流值的整定计算是以变压器的二次额定电流为基准。若在实际 的整定计算中差动速断电流整定值是归算到变压器某一侧的电流有名值，则将这一有名值 除以变压器这一侧的变压器二次额定电流，即为保护装置的整定值（标幺值）。（4 ）二次谐波制动比的整定在利用二次谐波制动来防止励磁涌流误动的差动保护中，二次谐波制动比表示差电流 中的二次谐波分量与基波分量的比值。一般二次谐波制动比推荐整定为0.15。过流保护电流速断保护用于变压器绕组内部及引出线上的相间短路故障，瞬时动作于高压侧断 路器及低压侧需要起动备用电源自动投入装置的各侧自动开关跳闸。带时

7、限的过电流保护 用于保护变压器及相邻元件的相间短路故障，带时限动作于断路器跳闸，过流保护可选择 经复合电压闭锁。（1）电流速断保护的整定（I段）连接在相电流上的电流保护动作电流按下列条件整定：躲过外部短路时流过保护的最大短路电流。该保护的动作电流按躲过变压器低压侧出口三相短路时流过的最大短路电流整定, 次动作电流计算公式为lK l 3op.1rel k2.max式中：Krel 可靠系数，一般取 1.3 ；I klmax 变压器低压侧三相最大短路电流，折算到高压侧的二次电流;躲过变压器励磁涌流（其最大值应大于5倍额定电流）。保护动作电流取上两项计算中大者，一般前者较大，故取前者。动作时限当厂变高

8、压侧采用断路器时，取动作时限为0.05S ;当采用高压熔断器、接触器时,取动作时限为0.30.4S。l op.|的表示式为（2）带时限过流保护的整定（段）动作电流I op.ll应与厂变低压侧出线快速保护的动作电流配合整定,1 op.llKco(lopll1oa)?1“TA式中：l opl为低压侧出线快速保护折算到高压侧的最大动作电流;I1oa为除该出线外折算到高压侧的全部负荷电流;Keo配合系数，取1.2 ；nTA低厂变高压侧电流互感器变比。动作时限t2按与低厂变低压母线进线保护动作时限tL配合整定，t2 = tL+ t, t为延时级差，推荐一般在 0.30.4S间，以下同。带时限过流保护的整

9、定(段)动作电流lop.川按以下两个条件选取：第一，按躲过变压器所带负荷中需要自启动的电动机最大启动电流之和。1 op.lllKre1 Kst1 n式中Krel 可靠系数，取1.2 ；I n变压器的高压侧额定电流；Kst自启动系数，一般工作变压器在带上负荷后，再启动一台最大的电动机时最为严重。其数值可由下式求出：Kt = ( I st.max + 刀 I lo ) / I rt式中I st.max单台电动机的最大启动电流；刀Ilo 除I q.max外其他正常负荷总电流；I rt 变压器的额定电流。KSt自启动系数也可按以下方式计算获得：般取近似地由下列公kst需要自起动的全部电动机在自起动时所

10、引起的过电流倍数, 式求出。当备用电源为明备用接线时，kst的计算为:未带负荷时5%1We380100400已带一段厂用负荷，最投入另一段厂用负荷时Ud%10.7 We3801001.2 kqd Wd400当备用电源为暗备用时1Ud%We380 21000.6 kqd Wd400式中：Ud%为变压器的电抗百分值；Wd为需要自起动的全部电动机总容量，一般取(0.6-0.8)We(变压器的额定容量)；kqd为与备用电源切换时间有关的电动机起动电流倍数：当为慢速切换时取 6；当为快速切换时取2.5。第二，按与低压侧分支过流保护动作值配合整定(无分支时不必由此配合整定)Ik Ioprel op.1式中

11、Krel 可靠系数，取1.2 ；I op分支过流保护的动作值。动作时限t3按与带时限电流速断保护动作时限配合整定，t3=tL+2 t, t为延时级差。复合电压过流保护的整定a.过电流保护动作值Ikrel I e2I opkr式中Krel为可靠系数，取1.2 ；kr为返回系数，取 0.85-0.9 ；Ie2为额定负荷电流二次值;b 低电压动作值应按躲过母线上最大容量电动机起动时出现的最低电压整定，一般可 取0.50.6倍的额定线电压。负序电压动作值应躲过正常运行时出现的不平衡电压，不平衡电压值可实测确定。般可取0.060.08倍的额定相电压。(5 )反时限保护定值的整定当装设于低厂变高压侧的电流

12、保护第三段选择为反时限特性时，只需在反时限特性公式中令top t3、lp Iop.川，而I为低厂变低压侧出口三相短路时流经保护的短路电流( 次值)，于是可以计算出相应的 tp值。负序电流保护负序I段过流动作电流I 2.opI按低厂变低压侧出口两相短路有1.5灵敏度条件整定,1If) 12.opI1 .5 nTA动作时限按与低厂变低压母线进线保护动作时限配合整定，t1=tL+ t, t为延时级差。负序II段过流为保证低厂变内部故障时的灵敏度，负序II段动作电流|2.opII可按下式整定：“TAI 2.opll式中I N为低厂变高压侧的额定电流。topH配合整定。动作时限按与厂变高压侧该电压级内相

13、间短路故障后备保护动作时间t2 =topH + t高压侧零序电流保护当高压侧系统中性点经电阻接地时，动作电流3I (3l0)k 13I 0.opkrelnTA0其中(3l0)k为低厂变高压侧电压级单相接地时同通过中性点接地电阻R的零序电流，krel为可靠系数，取krei =5； npA0为低厂变高压侧零序电流互感器变比.动作时限一般取0.30.5S。当高压侧系统中性点不接地时，动作电流.电缆电容电流3I 0.op krelnTA0取krel = 2 .动作时限一般取1S。低压侧零序电流保护对低压侧为中性点直接接地系统，其零序电流保护动作电流按以下两个条件整定。(1)躲过正常运行时变压器中性线上

14、流过的最大不平衡电流，此电流一般不应超过低压线圈额定电流的30% 即:I op.0lK rel (3Inl )/n TA0式中Krel 可靠系数，取1.2 ；I nl 变压器低压线圈额定电流。(2) 与相邻元件保护的动作电流相配合：a.当低压厂用变压器无分支线时，与低压电动机相间保护相配合；躲过未单独装 设接地保护的最大容量电动机的相间保护(兼做接地保护)的动作电流式中Krel 可靠系数，取1.2 ；Kco配合系数，取 1.1 ；Kst电动机启动电流倍数；Irt电动机额定电流。b.当低压厂用变压器有分支线时，与厂用分支线零序保护相配合;I op 1 = &0 I op1 br式中甩。一一配合系

15、数，取1.1;Iop1. br 厂用分支线上零序保护的动作电流。低压侧零序保护动作时限与低压母线进线保护动作时间配合整定，动作时限t0 = t L + t。附注：对于低压电抗器保护装置的整定可以参照厂用变压器保护装置的整定说明，两种保 护装置的整定基本相同。2 .线路保护与测控装置整定说明过流保护整定说明(1 )复合电压的整定低电压动作值按以下条件整定：U op.1U minK rel K r式中：ULp.1保护装置的一次动作电压；Unin电网最低工作线电压；KTel可靠系数，取1.11.2 ;KT 继电器的返回系数；实用中Uop.1常按0.7Un整定。负序电压动作值应躲过正常运行时出现的不平

16、衡电压，不平衡电压值可实测确定。一 般可取0.06-0.08倍的额定相电压。 电流速断保护整定计算(I段)为了保证选择性，瞬时电流速断保护的动作范围不能超过被保护线路的末端。瞬时电 流速断保护的一次动作电流，按躲过被保护线路末端短路时流过保护装置的最大短路电流 整定，即I op.1 = Krel I k.max式中K rel 可靠系数。考虑继电器整定值误差，短路电流计算误差，以及一次短路电流 中非周期分量对保护的影响，取 1.21.3 ；I k.max被保护线路末端短路时，流过保护装置的最大短路电流。限时电流速断保护整定计算限时电流速断保护，原则上要求保护本钱路的全长，因而必然延伸到下一段线路

17、或设 备中去，为了有选择性的动作，限时电流速断保护应按以下原则整定。i )当下一级为变压器，且具有差动保护时，限时电流速断保护按下式整定计 算。IK rei 1 loIop.1T式中I lo 线路正常持续负荷电流；Krel 值取 1.3 1.4 ；ii ）当下一级线路或变压器装有瞬时电流速断保护装置时，限时电流速断保护的一次 动作电流为：1 op.1 Kco 1 op.1式中K co配合系数，采用1.1 ；I op.1 下一级线路或变压器的瞬时电流速断保护装置的一次动作电流。iii）保护装置的时限配合当一次动作电流与下一级第一段瞬时电流速断保护配合时，限时电流速断的动作时限 为：t =+ t式

18、中t 1 被保护线路下一级第一段瞬时电流速断保护装置的固有动作时间，约0.060.1s，有时可忽略不计； t 时间级差。DL型继电器取0.5s ;静态或微机型保护可取0.3s ； GL型继电器取 0.6 0.7s。当动作电流与下一级第二段限时电流速断保护配合时，限时电流速断的动作时限为：t = t 2+ t式中t 2被保护线路下一级第二段限时电流速断保护装置的动作时限； t时间级差。DL型继电器取0.5秒；静态或微机型保护可取0.3s；GL型继电器取0.60.7s。零序过流保护的整定具有零序电流互感器的零序电流保护的一次动作电流的选择，与中性点的接地方式有 关。在中性点绝缘的系统以及中性点经消

19、弧线圈接地，当电网发生单相接地时，利用破坏 补偿的办法，即将消弧线圈短时切除的办法，以实现选择性的系统，通常按选择性和灵敏 性条件来确定。动作电流应躲过与被保护线路同一网络的其它线路发生单相接地故障时，由被保护 线路流出的（被保护线路本线的）接地电容电流值Ie.l ,即I op.1 A Krel I e.l TOC o 1-5 h z 式中K rel 可靠系数。当保护作用于瞬时信号时，考虑过渡过程的影响，采用45 ；当保护作用于延时信号时，采用1.52 ；I e.l被保护线路本线的接地电容电流。 按满足灵敏系数要求的一次动作电流按下式计算：I e. lI e.l HYPERLINK l boo

20、kmark66 o Current Document I opjKsen式中I e. 口 一一电网的单相接地电流，无补偿装置时为自然电容电流；有补偿装置时为 补偿后的残余电流。Ksen灵敏系数，考虑到接地程度的影响，取2。零序电流速断保护的动作时限可与相间速断时限相同。第二段零序过流可与相间过流 保护时限相同。3.电动机保护与测控装置整定说明3.1电动机二次额定电流的计算和启动时间的整定(1)电动机二次额定电流的计算InPn1?-.3Un cos nTa式中：Pn为电动机额定功率；Un为电动机额定线电压；cos为电动机额定功率因素;nTa为电流互感器变比。(2)电动机启动时间 Tqd :为电动

21、机从启动到电动机转速达到额定转速的时间，考虑裕度，可整为最长启动时间 的1.2倍。当没有实测值时，可取：循环水泵为20S，电动给水泵为20S，送风机为20S,吸风机为20S，磨煤机为20S，排风机为15S，其他一些起动较快的电动机可取10S.差动保护(1 )确定差动电流起动定值IcdqdIcdqd的表示式Icdqd应按躲过电动机正常运行时差动回路最大不平衡差流整定,cdqdK rel KapK ccK er 1式中：Krel为可靠系数，取2； Kap为外部短路故障切除引起电流互感器误差增大的系数(非周期分量系数)，对异步电动机取1.5;对同步电动机取2; Kcc为同型系数，电流互感器型号相同时

22、取0.5，不同时取1; Ker电流互感器综合误差，取0.1 将上述数字带入，得(取Kcc = 1)Icdqd = 2*1.5*1*0.1 In = 0.3 I n一般情况下取0.20.4In。(2)确定比率制动系数(斜率)按躲过电动机最大起动电流下差动回路不平衡电流整定。最大起动电流Istmax下的不平衡电流lunbmax为IK K Kstmaxunb max ap cc ernTA当取Kap = 2、Kcc = 1、 Ker = 0.1、 I st max = Kst I N (取 Kst = 10)时，有Iunbmax = 2*1*0.1*10 J = 2 In对两折线制动特性，比率制动特

23、性斜率为K rel I unb max 1 cdqds=K st1 n1 g式中：Krei可靠系数，取2, Ig为拐点电流，本装置中固定为额定电流In。代入上式中得2*2In 0.3In c,s= n n = 0.410In In故一般S值在0.30.4间。对于按以上方式整定的比率差动保护一般要求灵敏度大于2。（3）差动速断定值：差动速断定值Isdzd按躲过电动机起动瞬间最大不平衡电流条件整定。Isdzd = KrelI unbmax式中Krel可靠系数，取 2； Iunbmax为最大起动电流Istmax下的不平衡电流。电动机差 动速断推荐整定范围为36le，建议整定4le;过流保护整定电流速

24、断保护（过流I段）按躲过电动机最大启动电流的原则整定，即ophK rel Kst式中Krel可靠系数取1.5； Kst为电动机起动电流倍数（在 68之间），应按实测值,如无实测值一般取可靠系数一般取Kst = 7； Ie为二次额定电流值。按以上计算则Ioph =1.5*7* Ie = 10.5I e。过流n段保护则是在电动机启动完毕后自动投入。当采用FC回路时只需考虑躲过电动机自起动电流，电动机自起动电流指厂用电切换或母线出口故障切除后，厂用电电压恢复过程中电动机的电流，按经验值或按实测值确定。oplK relKast式中Krel可靠系数取1.3； Kast为电动机自起动系数，一般为5, Ie

25、为二次额定电流值。按以上计算则 |opl = 1.3*5* Ie = 6.5 I e。当采用真空断路器时则需按上式考虑躲过电动机自起动电流的同时，还需考虑躲过区 外出口故障时最大反馈电流。应躲过厂用母线出口三相短路时，电动机的反馈电流，根据 以往实测反馈电流的暂态值为 5.86.9 ,oplKrel K fb I e式中Krel可靠系数取1.3； Kfb区外出口故障时最大反馈电流系数，考虑保护固有动作时间为0.04S,反馈电流系数暂态值的衰减，取Kfb = 6, Ie为二次额定电流值。按以上计算则Iopl = 1.3*6*Ie=7.8 Ie。当电动机采用真空断路器或少油断路器时动作时限可取0.

26、05S;当电动机采用熔断器一一高压接触器时动作时限与熔断器时间配合，取0.30.4S。对于电动机堵转和启动时间过长的异常运行情况，可以由过热保护、过负荷保护完成，也可以设过流保护实现，此时，过流保护其动作电流一般整定为1.32le，动作时间一般可整定为1.21.5tstmax , tstmax为电动机实测的最长启动时间。负序过流保护负序过流保护作电动机匝间短路、断相、相序出错、供电电压较大不平衡的保护，对 电动机不对称短路故障起后备保护作用。负序电流整定负序过流I段定值I2zd1的推荐整定范围为 0.61.2le (le为电动机额定电流)，典型 地I2zd1取le比较合适。负序过流n段作为灵敏

27、的不平衡电流保护，躲开正常运行的最大负序电流，典型地I2zd2取0.35le比较合适。动作时限整定当电动机为断路器控制时，两段式负序电流保护中，动作时限可取：I段0.05S、ll段0.40.8S (可设定为反时限特性)，建议整定为0.8S;当电动机为熔断器高压接触器控制时，两段式负序电流保护动作时限可取：I段0.4S、II段0.8S (可设定为反时限特性);反时限整定如果电动机厂家提供负序反时限的动作曲线，则可根据下式求出一组tp后取较小的r值。tp (I2/I2zd2)21 t/80过负荷保护动作电流lop按躲过电动机额定电流下可靠返回条件整定，动作电流为K rel I op =l n，K

28、r式中Krel为可靠系数取1.051.1; Kr返回系数取0.9，动作时限与电动机允许的过负荷时间相配合，一般情况下动作时限取最长启动时间tstmax过负荷保护一般动作于信号，当动作于跳闸时，可以起到堵转保护和启动时间过长保 护的作用。过热保护负序电流发热系数 K2整定范围为310，一般取6。发热时间常数HEAT由电动机厂家提供，如果厂家没有提供，可考虑按下述方法整定: (1)如果厂家提供了电动机的热限曲线或一组过负荷能力的数字，则可根据式I / le 21.05求出一组t后取较小的值作为HEAT o(2 )根据下式来得到HEAT。式中，e为电动机的额定温升，K为启动电流倍数，0为电动机的启动

29、时的温升，Tqd 为电动机启动时间 Tqd (定值)。散热时间常数可取 30min，电动给水泵可取 45min，般情况下散热时间常数是发热 时间常数的4倍.接地保护当单相接地电流大于 5A时，应装设接地保护。(1)中性点不接地系统动作电流整定为 31 a pk电缆电容电流krelnTA0nTA0为零序电流互感器变比.krel为可靠系数，一般取krel = 2动作时限一般取1S。(2)高电阻接地系统当中性点经电阻接地时，动作电流整定为3|(3l)k 131 0.opkrelnTA0其中(3I0)k为单相接地时通过中性点接地电阻R的零序电流，krel为可靠系数，取krel =5；nTA0为零序电流互感器变比.动作时限一般取0.30.5S。低电压保护当供电电压降低或供电短时中断后，为防止电动机自起动时使供电电压进一步降低， 以致造成重要电动机自起动困难，所以在一些次要电动机或不需要自起动的电动机上装设 低电压保护，保护动作后跳开电动机。其动作电压一般取 0.5 Un0.7Un ,动作时限一般取0.5 6S。对于I类电动机，当装有自动投入的备用机械时、或为保证人身和设备安全，在电源电压长时间消失后须自动切除时，均应装设9S10S时