大型发厂用电保护及自动大型发厂用电保护及自动 装置整定计算装置整定计算李红军感谢大家光临指导一、厂用电保护及自动装置整定计算内容n6KV工作进线及备用进线保护n高压电动机保护n低压厂变保护n低压工作进线及备用进线保护nPC（汽机、锅炉、除尘）段及MCC段保护n输煤、循环水、化学水、空压机、检修、照明、 生活等n脱硫段n快切、备自投二、整定计算依据n保护装置厂家说明书n主设备参数n电气设计图纸n系统综合阻抗n3110KV电网继电保护装置运行规程 DL/T 584-95n三相交流系统短路电流计算GB/T 15544-1995n继电保护和安全自动装置技术规程GB 14285-93n火力发电厂厂用电设计技术规定 DL/T 5153-2002n防止电力生产重大事故的二十五项重点要求继电保护 实施细则三、整定计算参考资料n电力工程设计手册（西北电力设计院主编）n电力系统继电保护典型故障分析（国家电力调度通信心）n发电机变压器继电保护整定算例（王维俭）n发电机变压器继电保护应用（国家电力调度通信中心）四、发电厂厂用电保护类型6KV6KV工作进线及备用进线保护工作进线及备用进线保护6KV6KV高压电动机保护高压电动机保护低压厂变保护低压厂变保护四、发电厂厂用电保护类型400V400V电气设备保护电气设备保护施耐德NS、MT系列断路器MICROLOGIC2-7型STR脱扣器（一）6KV工作进线及备用进线保护影响保护定值的因素1.大型电动机（给水泵，增压风机）的启动。 2.大型电动机（没有差动保护）速断保护配合。 3.低压厂变速断保护的配合 4.如果F-C开关熔断器（负荷开关一般为400/3800A)。（一）6KV工作进线及备用进线保护 影响保护定值的因素5.与在本段切换过程中配合。 （1）切换方式：串联切换、并联切换、残压切换(慢切)。 （2）备用方式：明备用、暗备用、运行一段再投入一段。 （3）电动机反馈电流的影响。 6.厂用电短路保护最大动作时间不准许超过3秒。一般不大于2秒7.灵敏系数一般要求大于1.5。 8.动作时间不应小于0.5秒。（一）6KV工作进线及备用进线保护整定方案工作进线和备用进线保护保护配置： 6KV出线一般只整定限时限过流一段。 A.按躲切换过程中电动机启动电流计算 Iop=Krel.Kss.In Kco：配合系数取1.1-1.2 Krel: 可靠系数取1.2-1.3 Kst.: 电动机群起倍数1.9-3.5(需要计算） In：变压器额定电流（按半穿越电流计算）1. 1.当备用电源为明备用时当备用电源为明备用时2. 2.当备用电源为暗备用时当备用电源为暗备用时3. 3.备用电源为明备用带一备用电源为明备用带一 段负荷时，再投入另一段负荷段负荷时，再投入另一段负荷（一）6KV工作进线及备用进线保护群 起 倍 数 计 算（一）6KV工作进线及备用进线保护整定方案按躲过最大电动机（给水泵）的启动电流计算： Iop=Kco.Krel(Ilin.n-Im.n+Im.s) Iop: 保护动作电流 Kco：配合系数取1.1 Krel: 可靠系数取1.2 Ilin.n: 分支额定电流（按半穿越额定电流） Im.n：电动机额定电流 Im.s：电动机的启动电流（一）6KV工作进线及备用进线保护 MM100A线路保护管理装置整定方案按躲过无差动保护的最大电动机速断保护计算。 Iop=Kco(Ilin.n-Im.n+Iop.0) Iop: 保护动作电流 Kco：配合系数取1.1 Ilin.n: 分支额定电流（按半穿越额定电流） Im.n：电动机额定电流 Iop.0：电动机的速断保护电流（一）6KV工作进线及备用进线保护 线路保护管理装置整定方案按躲过最大变压器速断保护计算。 Iop=Kco(Ilin.n-Im.n+Iop.0) Iop: 保护动作电流 Kco：配合系数取1.2 Ilin.n: 分支额定电流（按半穿越额定电流） Itn：变压器额定电流 Iop.0：变压器的速断保护电流（一）6KV工作进线及备用进线保护整定方案按躲过F-C熔断器熔断电流计算。 Iop=Kco.Krel(Ilin.n-In+Iop.0) Iop: 保护动作电流 Kco：配合系数取1.1 Krel: 可靠系数取1.2 Ilin.n: 分支额定电流（按半穿越额定电流） In：设备额定电流 Iop.10：熔断器10倍额定电流（动作时间一般为0.4S）)（一）6KV工作进线及备用进线保护工作进线及备用进线延时说明 1、工作进线及备用进线动作时间不小于1S。原因：高压电电动机启动过程暂态影响。厂用电系统切换暂态影响。系统故障引起的波动影响。MCC系统母线故障暂态影响。 2、出线保护时间最小整定0.5S。 3、大型发电厂（单机大于300MW）厂用电时间阶梯为0.3S。 4、零序或相过流全停发变组、启备变，最好大于工作及备用进线2个级 差，但是最好不大于2S,如果大于2S则电缆出线用差动保护。（一）6KV工作进线及备用进线保护复压过流整定方案（大型电厂不提倡使用） 动作电流：一般取1.2倍的额定电流 负序电压：取67V 低电压: 1.按躲过正常时可能出线的最低工作电压。2.按躲过自启动时的最母线残压。3.如果考虑远后备必须考虑电缆的影响。4.考虑切换过程中可能出现的低低压 （公式略，请看导则的P32-5.5)（二）大型发电厂厂用电零序电流保护大型发电厂厂用系统 电压等级:6KV和0.4KV(380V/220V). 大型发电厂6KV厂用电中阻(高阻）接地系统零序保护配置： 一般整信号段和跳闸段。 考虑接地方式因素（略)1.大型发电厂高压厂变中性点采用经电阻接地，一般最大接 地电流为400A、200A、150A、90A等。注意：接地电阻在额定电流时的时间最大为9S.（二）大型发电厂厂用电零序电流保护高压厂变零序保护整定计算 高压厂变分支零序电流保护一般可取30-40 Iop=0.3-0.4In.r In.r:最大接地电流 动作时间一般分两段但是动作电流值相同： 一段跳分支启动启动快切t=t+0.3S 二段全停发电机组t=t+0.6S 母线PT开口电压整1015V 2.5S信号（二）大型发电厂厂用电零序电流保护高压电动机零序保护整定计算高压电动机机零序电流保护一般分为二段,跳 闸段和信号段。跳闸段：取10A.动作时间取0.1-0.5秒跳闸信号段：躲过电容电流，启动过程中的不平 衡电流，一般取3A动作时间取3秒信号（二）大型发电厂厂用电零序电流保护低压厂变零序保护整定计算 大型发电厂6KV厂用电中阻(高阻）接地系统零序 保护配置： 一般整信号段和跳闸段。跳闸段：取10A.动作时间取0.1-0.5秒跳闸信号段：躲过电容电流，启动过程中的不平 衡电流，一般取3A动作时间取3秒信号（二）大型发电厂厂用电零序电流保护低压厂变零序保护整定计算低压厂变低压侧中性点接地一般采用直接接地和高阻接地, (高阻接地电阻45欧姆、电流5A)两种. 低压厂变低压侧中性点高阻接地保护配置： 只有信号段动作,电流一般为2A/5s 低压厂变低压侧中性点接地直接接地保护配置： 低压厂变低压侧零序电流保护一般分一段跳闸。1.躲过变压器额定电流的2540Iop=Krel.0.25.In.tlKrel:可靠系数取1.2。In.tl：变压器低压侧额定电流。2.与分支零序保护配合配合系数取1.1。（二）大型发电厂厂用电零序电流保护低压厂变零序保护整定计算3.与相间保护作为零序保护的最大电动机进线配合。Iop=Kco.Krel.Ks.InKco: 配合系数取1.1。Krel:可靠系数取1.5。Ks:电动机启动倍数取7。In:电动机额定电流。动作时间t=t+0.3S（二）大型发电厂厂用电零序电流保护低压厂变零序保护整定计算 注意：变压器的接线组别，(当Uk=4-10%时)如果是Dyn接线单相金属性接地的短路电流为：如果是Yyn接线单相金属性接地的短路电流为(不计系统阻抗):（三）低压厂变（干式变压器）保护低压厂变保护配置：1.差动保护（大于2000KVA灵敏不满足要求的）2.速断过流3.延时过流4.过负荷信号5.负序过流保护（建议：F-C负荷开关使用）6.高压侧零序信号及跳闸7.低压侧零序信号或跳闸8.温度启动/停止风扇、信号/跳闸9.如果有分支要有分支过流保护（三）低压厂变（干式变压器）保护低压厂变保护整定计算：1.差动保护（参照整定计算导则）(1)躲过最大不平衡电流整定Iop=0.3pu 灵敏系数大于2(2)折点及制动系数Ires.1=0.8-1pu S1=30% Ires.2=2-3pu S2=60%-80%(3)谐波制动偶次谐波取1520 奇次谐波不投或取2030 (4)无制动差动保护Iop=712pu 或实测（一般灵敏系数够可取10倍）（三）低压厂变（干式变压器）保护低压厂变保护整定计算：2.速断过流保护(1)躲过低压母线短路最大电流整定Iop=Kk.IdKk:可靠系数取1.2-1.3Id:低压母线最大三相短路电流灵敏系数大于2注意：如果开关使用F-C负荷开关速断保护应有0.3-0.5 秒延时，主要考虑要躲过10倍熔断器额定电流的熔断时 间为0.4S,负荷开关额定电流一般为400A,遮断短路电流 3800A,熔断器额定电流一般不大于200A，10pu时的熔断 时间0.4S（三）低压厂变（干式变压器）保护低压厂变保护整定计算：3.延时过流保护(1)躲过电动机的群起动电流整定Iop=Kk.Kst.InKk:可靠系数取1.2Kst:电动机群起倍数In:变压器额定电流(2)躲过最大电动机的启动电流Iop=Kk.（In-In.m+Ks.In.m)= Kk.6.In.m=8.In.mIn.m：电动机的启动电流（3）动作时间为 T=t+0.6ST=t+0.6S（4 4）灵敏系数大于）灵敏系数大于1.51.5（三）低压厂变（干式变压器）保护1. 1.当备用电源为明备用时当备用电源为明备用时2. 2.当备用电源为暗备用时当备用电源为暗备用时3. 3.备用电源为明备用带一备用电源为明备用带一 段负荷时，再投入另一段负荷段负荷时，再投入另一段负荷群 起 倍 数 计 算（三）低压厂变（干式变压器）保护低压厂变保护整定计算：4.4.过负荷信号过负荷信号按照躲过变压器额定电流计算按照躲过变压器额定电流计算动作电流动作电流Iop=Iop=Kk.InKk.In=1.2In =1.2In 动作时间动作时间top=9stop=9s5.5.负序电流保护负序电流保护（1 1）按低压母线短路灵敏系数不低于）按低压母线短路灵敏系数不低于1.51.5计算计算（2 2）断相灵敏系数不低）断相灵敏系数不低1.51.5计算（如计算（如F-CF-C熔断器熔断，大容量电动机断相）熔断器熔断，大容量电动机断相）（3 3）最大负荷时中的不平衡电流）最大负荷时中的不平衡电流（4 4）躲过）躲过CTCT回路断线引起的负序电流回路断线引起的负序电流（5 5）动作时间要大于同母线其它变压器的过流保护时间一个级差）动作时间要大于同母线其它变压器的过流保护时间一个级差 一般整定：一般整定： Iop=Iop=Kk.InKk.In=0.5-0.6In=0.5-0.6In top=2.5Stop=2.5S（三）低压厂变（干式变压器）保护低压厂变保护整定计算：6.高压侧零序信号及跳闸跳闸段：可取跳闸段：可取10A.10A.动作时间取动作时间取0.1-0.50.1-0.5秒跳闸秒跳闸信号段：躲过电容电流，启动过程中的不平衡电流，一般取信号段：躲过电容电流，启动过程中的不平衡电流，一般取3A3A动作时间取动作时间取3 3 秒信号秒信号（三）低压厂变（干式变压器）保护低压厂变保护整定计算：8.低压侧零序信号或跳闸低压厂变低压侧中性点高阻接地保护配置：低压厂变低压侧中性点高阻接地保护配置：只有信号段动作只有信号段动作, ,电流一般为电流一