继电保护整定计算讨论稿

矿井高压开关短路、过载保护整定原则及办法（讨论稿）整定计算的准备工作一、掌握煤矿全部电气设备状况并建立资料档案1、绘制标有重要电气设备参数和TA、TV变比的高、低压供电系统接线图。2、收集全矿电气设备全部电气参数，按变压器、电抗器、电容器、高压电动机、低压电动机等电气设备分门别类建立参数表。3、收集并掌握高爆开关、馈电开关、电磁起动器保护配备图、阐明书。4、对工作面的每一种负荷进行统计，根据负荷状况，拟定需用系数及平均功率因数。综合机械化采煤和掘进工作面需用系数按下面经验公式计算：Kde=0.4+0.6普通机械化采煤工作面需用系数按下面经验公式计算Kde=0.286+0.714式中PNmax—所带负荷中容量最大的一台电动机额定功率，ΣPN—所带负荷的额定功率之和，根据需用系数即可求出成组负荷，称为计算负荷PcaPca=需用系数和加权平均功率因数见附表。二、理解掌握继电保护状况和图纸资料需要理解掌握的继电保护内容重要有：原理展开图、有关的二次回路、盘面布置图、继电保护的技术阐明书等等。三、绘制阻抗图阻抗图分为正序、负序、零序阻抗图三部分，普通都取正、负序阻抗值相似。阻抗图可采用标幺值或有名值。四、研究拟定电力系统运行方式1、可能出现的最大、最小运行方式，涉及开机方式、变压器中性点接地方式、线路投停原则等。电力系统潮流状况，特别是线路的最大负荷电流。电力系统稳定极限功率，规定切除故障的时间。无功赔偿工作方式及特性。安全自动装置的使用方式。五、学习有关的规章制度在进行继电保护整定计算前，应收集和学习有关的规章制度，以促使整定计算工作顺利进行。有关的规章制度如：《电力工业技术管理法规》（试行）、《继电保护和安全自动装置技术规程》DL400－91、《煤矿供电设计与继电保护整定计算示例》、继电保护反事故方法、继电保护整定计算规则条例等等。第二节继电保护配备的基本原则1、各级电网之间继电保护的运行整定，应以确保电网全局的安全稳定运行为根本目的。电网继电保护的整定应满足速动性、可靠性、选择性和敏捷性规定。如果由于电网运行方式、装置性能等因素，不能兼顾速动性、选择性或敏捷性规定时，应在整定时合理地进行取舍，优先考虑敏捷性，并执行以下原则：a.矿井电网服从矿区电网；b.下一级电网服从上一级电网；c.局部问题应在不影响或不扩大影响上一级电网安全供电的前提下，自行拟定局部供电的继电保护整定；d.上级电网在运行方式和继电保护整定满足的条件下，应下列一级电网的继电保护整定需要，科学、合理地拟定本电网继电保护整定参数，做到上、下电网继电保护整定统筹兼顾，科学合理；e.确保重要负荷供电。2、上、下级继电保护之间的整定，普通应遵照逐级配合的原则，满足选择性的规定，即当下一级线路或元件故障时，故障线路或元件的继电保护整定值必须在敏捷度和动作时间上均与上一级线路或元件的继电保护整定值互相配合，以确保电网发生故障时有选择性地切除故障。对不同原理的保护之间的整定配合，原则上应满足动作时间上的逐级配合。3、电流速断保护应校验被保护线路出口短路的敏捷系数。4、各变电所出线开关定时限过流保护动作时限设立，与上下级变电所出线开关定时限过流保护动作时限配合，视供电线路级数多少，优先考虑阶梯配备。定时限过电流保护定值必须确保配电网路中最大容量的电气设备或同时工作成组的电气设备能够起动。5、除电动机保护采用反时限保护方式外，变压器、线路保护均不适宜采用此方式。6、上下级线路过载保护，动作时间配合级差取0.5s。7、必须用最小两相短路电流校验短路保护装置的敏捷度。作为主保护，取本级线路末端最小两相短路电流，规定敏捷系数Klm≥1.5；作为远后备保护时，取相邻下级线路末端最小两相短路电流，规定K8、地面变电所和井下中央变电所的高压馈电线上，必须装设有选择性的单相接地保护装置；供移动变电站的高压馈电线上，必须装设有选择性的动作于跳闸的单相接地保护装置。9、井下各高压电机及动力变压器接地保护动作于瞬时跳闸。继电保护设立原则1、矿井6～10kV供电干线各开关均设避免相间短路的保护、过载保护、欠压、过压、断线、接地、三相电流不平衡及断相保护。2、井下动力变压器保护应设短路、过载、欠压、过压、断线、接地、漏电、三相电流不平衡及断相保护。3、高压电动机保护应设短路、过载、反时限过流、欠压、过压、断线、接地、漏电、三相电流不平衡及断相保护。4、电容器保护应设短路、过载、零序、熔断器、接地、过电压和低电压保护。第四节继电保护整定计算办法一、电动机继电保护整定计算1、电动机的短路保护电动机的短路保护动作电流按躲过电动机的起动电流整定，即Idz=Kk式中Kk—可靠系数，取1.4～1.6；若采用反时限保护，取1.8Kjx—接线系数，当电流互感器为完全星形接线和不完全星形接线时，取1Iq.D—电动机的起动电流（周期分量），高压电动机的启动电流普通取5～7电动机的额定电流。《煤矿供电设计与继电保护整定计算示例》180敏捷度校验：Klm=Id.min(2)Idz式中Id.min例：一台315kW的高压电动机，短路保护的动作电流整定：Idz=KkKjxI2、电动机的过载保护为了使过电流保护在正常运行时（涉及输送最大负荷和外部故障切除后电动机自起动时）不动作，其动作电流应按下式整定：Idz=KkKh式中Kk—可靠系数，取1.Kh—返回系数，微机型保护取1.0；《继电保护及二次回路速查速算手册》125Ie时间的整定应考虑躲过电动机的起动时间，普通状况下取15～20s。《继电保护及二次回路速查速算手册》234页过电流保护的敏捷度可按下式校验：Klm=Id.min（式中Id.min（3）敏捷度校验，规定Klm≥例：一台315kW的高压电动机，过载保护的动作电流整定：Idz=KkKhI3、电动机的欠压、过压保护欠压保护：对电网电压进行监测，当局限性额定电压的65%时保护动作，动作时间取0.5s。过压保护：对电网电压进行监测，超出额定电压的118%时保护动作，动作时间取2s。4、双屏蔽电缆绝缘监视保护（1）高压双屏蔽地线之间的绝缘电阻值Rd减少到：Rd<3KΩ，本保护器可靠动作；Rd>5KΩ，本保护器不动作；（2）当屏蔽芯线与屏蔽地线之间的回路电阻值Rk增加到：Rk>1.5KΩ，本保护器可靠动作；Rk<0.8KΩ，本保护器不动作。监视动作时间不大于0.1s。5、PT断线保护当装置检查到PT断线时，发出报警信号。6、三相电流不平衡保护及断相保护相平衡度分档可选:50%、60%、70%、80%。电动机的相平衡度分档选择为70%，动作延时20s。7、反时限过电流保护华荣科技公司和上海山源电子生产的高爆开关的保护器含有反时限过电流保护，整定原则是：在最大运行方式下，下条线路始端三相短路时有最大的短路电流Idmax流过本线路，本线路的反时限保护允许启动，但不能误跳闸，因此本线路反时限曲线上对应Idmax的延时应当比下条线路反时限曲线上对应Idmax的延时高出一种时间阶段△t其动作电流应按下式整定：Idz=KkKzq式中Kk—可靠系数，取1.Kh—返回系数，微机型保护取1.0；《继电保护及二次回路速查速算手册》125Kzq—考虑电动机自起动使电流增大的自起动系数，普通取1.2～1.5；《电力系统继电保护与安全自动装置整定计算》Ifh.max敏捷度计算：反时限过电流保护的敏捷度可按下式校验：Klm=Id.minIdz式中Id.min—最小方式下，相邻线路始端故障时流过保护安装处的最小短路电流Klm—敏捷度系数，规定不不大于反时限过电流保护重要合用于电动机的继电保护保护，普通不用于电缆线路和变压器的继电保护。二、电容器继电保护整定计算1、短路保护电流整定Idz=(3～5)INC《煤矿供电设计与继电保护整定计算示例》式中INC敏捷度校验Klm=Id.min(2)Idz≥1.25～1.5式中Id.min2、过载保护过载保护作为电容器的整组保护，其保护动作电流按躲过电容器额定电流计算Idz=(1.5～2)It=0.2～0.5s《煤矿供电设计与继电保护整定计算示例》230页敏捷度校验Klm=Id.min(2)Idz≥2式中Id.min3、熔断器保护熔断器保护的额定电流应不不大于电容器的长久允许工作电流，在电容器的充电涌流作用下，熔断器不应熔断。熔断器的额定电流应满足Idz=1.43INC《煤矿供电设计与继电保护整定计算示例》4、过电压保护Uop=110～t=30～60s《煤矿供电设计与继电保护整定计算示例》231页5、低电压保护采用电流闭锁以避免电压互感器断线时保护误动动作电压Uop=50～动作电流Idz=(0.2～0.5)It=0.5s《煤矿供电设计与继电保护整定计算示例》231页三、6～10kV变压器继电保护整定计算1、变压器短路保护对于容量较小的变压器，可采用电流速断保护来避免变压器绕组及引出线、套管的短路故障。电流速断保护装于电源侧。保护的动作电流按下列条件选择：1）应躲过变压器负荷侧母线上短路时流过保护的最大短路电流，即Idz=KkId.max式中Kk—可靠系数，取1.3～1.4Id.max2）躲过变压器空载投入时的励磁涌流，普通取Idz=K×IB.e《煤矿供电设计与继电保护整定计算示例式中IB.eK—变压器励磁涌流倍数，默认取8倍，普通取5～8。动作电流按躲过变压器空载投入时的励磁涌流整定。按变压器电源侧两相短路电流检查保护的敏捷度，规定敏捷度系数Klm≥2Klm=Id.min(2)Idz≥式中Id.min保护动作时间0s。例：一台315kVA变压器，变比6000/690,短路保护的动作电流按躲过变压器空载投入时的励磁涌流整定：Idz=K×IB.e=8×3151.732×6.32、变压器过载保护变压器过载保护安装于电源侧，作为变压器的后备保护，其整定值按下述条件计算：按躲开变压器可能的最大负荷电流整定，即Idz=KkKh式中Ifh.max—变压器的最大负荷电流Kk—可靠系数，取1.2～1.3Kh—返回系数，微机型保护取1.0；《继电保护及二次回路速查速算手册》125变压器的最大负荷电流的计算应考虑电动机自起动时的最大电流》。Ifh.max=KzqIfh.max式中Kzq—电动机自起动系数，取1.5～2.5Ifh.max'—正常运行时的动作时限按躲过变压器二次侧最大一台或一组设备的最长启动时间整定。有的高爆开关不能设立精确的过载时间，仅有过载档位，可把过载档位设到1档（7～10s）。过载保护的敏捷度可按下式校验：Klm=Id.min(2)Idz≥1.3～1.5式中Id.min例：一台315kVA变压器，变比6000/690,过载保护的动作电流按躲过变压器的额定电流整定：Idz=IB.e=3151.32×63、变压器的欠压、过压保护欠压保护：对电网电压进行监测，当局限性额定电压的65%时保护动作，动作时间取0.5s。过压保护：对电网电压进行监测，超出额定电压的118%时保护动作，动作时间取2s。4、双屏蔽电缆绝缘监视保护（1）高压双屏蔽地线之间的绝缘电阻值Rd减少到：Rd<3KΩ，本保护器可靠动作；Rd>5KΩ，本保护器不动作；（2）当屏蔽芯线与屏蔽地线之间的回路电阻值Rk增加到：Rk>1.5KΩ，本保护器可靠动作；Rk<0.8KΩ，本保护器不动作。监视动作时间不大于0.1s。5、PT断线保护当装置检查到PT断线时，发出报警信号。6、三相电流不平衡保护及断相保护相平衡度分档可选:50%、60%、70%、80%。变压器的相平衡度分档选择为60%，动作延时20s。四、6～10kV输电线路继电保护整定计算1、线路的短路保护（1）瞬时动作电流值的整定计算Idz≥1.2Imax.w《供电技术》Imax.w=IN.st+Kde∑IN.re《式中Imax.w—线路最大工作电流，AIN.st—启动电流最大的一台或同时启动电流最大的多台电动机启动电流，AKde—成组负荷需用系数∑IN.re—其它电动机的额定电流之和，A（2）或按首端最小两相短路有不不大于1.5的敏捷度系数进行逆向整定，但保护范畴可能延伸到下一线路，计算公式为Idz=Id.min(2)Klm式中Id.minKlm—瞬时电流速断保护的敏捷度系数，取1.5（3）为了确保短路保护的选择性，保护的动作电流应不不大于最大运行方式下本线路末端变电所母线上三相短路电流Id.max,Idz=KkId.max式中Kk—可靠系数，取1.Id.max该计算办法仅供参考，以第（1）种计算方法为准。（4）敏捷度系数按保护范畴末端的最小两相短路电流校验，即Klm=Id.min(2)Idz>1.5式中Id.min(2)—2、线路的过载保护过载保护普通是指其动作电流按照躲过最大负荷电流整定的一种保护装置，它在正常运行时不会动作，而在电网发生故障时，则能反映电流增大而动作。在普通状况下，它不仅能保护本线路全长，作本线路的近后备保护，并且也能保护相邻线路的全长，作相邻线路的远后备保护。过载保护的动作电流应按下述原则考虑：为了使过载保护在正常运行时（涉及输送最大负荷和外部故障切除后电动机自起动时）不动作，其动作电流应按下式整定：Idz=KkKzqK式中Kk—可靠系数，取1.Kh—返回系数，微机型保护取1.0；《继电保护及二次回路速查速算手册》125Kzq—考虑电动机自起动使电流增大的自起动系数，普通取1.2～1.5；《电力系统继电保护与安全自动装置整定计算》Ifh.max时间的整定从离电源最远的元件的保护开始，上一级的保护时间整定应比下一级的保护时间大一种时间级差，以次类推。过载保护的敏捷度可按下式校验：Klm=Id.minIdz当校验过电流保护作本线路的近后备保护的敏捷度时，应采用最小运行方式下本线路末端两相短路时的短路电流进行校验，规定Klm≥1.3～1.5；当校验作相邻下一线路的远后备保护的敏捷度时，应采用最小运行方式下相邻下一线路末端两相短路时的短路电流进行校验，规定Klm≥3、线路的欠压、过压保护欠压保护：线路的欠压保护普通不投入使用。过压保护：对电网电压进行监测，超出额定电压的118%时保护动作，动作时间取2s。4、双屏蔽电缆绝缘监视保护（1）高压双屏蔽地线之间的绝缘电阻值Rd减少到：Rd<3KΩ，本保护器可靠动作；Rd>5KΩ，本保护器不动作；（2）当屏蔽芯线与屏蔽地线之间的回路电阻值Rk增加到：Rk>1.5KΩ，本保护器可靠动作；Rk<0.8KΩ，本保护器不动作。监视动作时间不大于0.1s。5、PT断线保护当装置检查到PT断线时，发出报警信号。6、三相电流不平衡保护及断相保护相平衡度分档可选:50%、60%、70%、80%。电缆线路的相平衡度分档选择为70%，动作延时20s。五、6～10kV母线分段断路器的继电保护整定计算1、短路保护短路保护作为母线耐压实验时的速动保护，并作为配出线电流速断保护的后备。参考进线高压开关整定计算办法进行整定。Idz≤0.9Idz，《煤矿供电设计与继电保护整定计算示例式中Idz2、过载保护Idz=KkKhIfh.max式中Kk—可靠系数，取1.Kh—返回系数，微机型保护取1.0；《继电保护及二次回路速查速算手册》125Ifh.max—最大的负荷（涉及电动机自起动引发的）3、其它保护整定同母线总进线开关的保护整定。第五章井下低压开关保护整定计算一、