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客戶培訓資3定值部分.doc

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?線路保護整定實例降壓變電所引出10KV電纜線路,線路接線如下圖所示:已知條件:最大運行方式下,降壓變電所母線三相短路電流為5500A,配電所母線三相短路電流為5130A,配電變壓器低壓側三相短路時流過高壓側的電流為820A。最小運行方式下,降壓變電所母線兩相短路電流為3966A,配電所母線兩相短路電流為3741A,配電變壓器低壓側兩相短路時流過高壓側的電流為689A。電動機起動時的線路過負荷電流為350A,10KV電網單相接地時最小電容電流為15A,10KV電纜線路最大非故障接地時線路的電容電流為1.4A。系統中性點不接地。A、C相電流互感器變比為300/5,零序電流互感器變比為50/5。一、整定計算(計算斷路器DL1的保護定值,僅供參考)1、瞬時電流速斷保護瞬時電流速斷保護按躲過線路末端短路時的最大三相短路電流整定,保護裝置的動作電流 ,取110A保護裝置一次動作電流靈敏系數按最小運行方式下線路始端兩相短路電流來校驗:由此可見瞬時電流速斷保護不能滿足靈敏系數要求,故裝設限時電流速斷保護。2、限時電流速斷保護限時電流速斷保護按躲過相鄰元件末端短路時的最大三相短路時的電流整定,則保護裝置動作電流 ,取20A保護裝置一次動作電流靈敏系數按最小運行方式下線路始端兩相短路電流來校驗:限時電流速斷保護動作時間取0.5秒。(按DL2斷路器速斷限時0秒考慮,否則延時應為:t1=t2+Δt)3、過電流保護過電流保護按躲過線路的過負荷電流來整定,則保護動作電流 ,取8A式中:Kn為返回系數,微機保護的過量元件返回系數可由軟件設定,一般設定為0.9。過電流保護一次動作電流保護的靈敏系數按最小運行方式下線路末端兩相短路電流來校驗在線路末端發生短路時,靈敏系數為在配電變壓器低壓側發生短路時,靈敏系數為保護動作延時應考慮與下級保護的時限配合,t1=t2+Δt,Δt取0.5秒。4、單相接地保護單相接地保護按躲過被保護線路最大非故障接地的線路電容電流整定并按最小靈敏系數1.25校驗。按躲過被保護線路電容電流的條件計算保護動作電流(一次側): (:可靠系數,瞬動取4-5,延時取1.5-2)此處按延時1秒考慮,取2,則校驗靈敏度系數:=15/2.8=5.36>1.25注意:由于在很多情況下零序CT變比不明確,可以實測整定:從零序CT一次側通入2.8A電流,測零序CT二次側電流是多少,此電流即為微機保護零序定值。5、重合閘延時對架空線路還應考慮重合閘功能的使用,應整定的值只有一個重合閘延時。用戶根據慣例計算即可。本公司保護無特殊要求。6、低周減載低周減載需整定的值有:低周減載動作的頻率整定值:整定范圍(45-49.5)Hz,級差0.01 Hz低周減載動作的延時整定值:整定范圍(0-10)S,級差0.01 S滑差閉鎖定值:整定范圍(2-5)Hz /S。出廠前設定為3 Hz /S低周減載欠壓閉鎖值:整定范圍(10-90)V, 級差0.01V低周減載欠流閉鎖值:整定范圍(0.2-5)A, 級差0.01A以上定值是用戶根據系統參數計算或由上級調度下達的,本公司不再舉例。7、快速母線保護系統中保護設備均采用本公司微機保護的情況下,可以通過二次接線實現快速母線保護,可代替傳統的“微機母差保護”。這種構成母線保護的方式不需增加CT、PT等一次設備,也不需定值計算。上面講的“系統”可以是大系統,也可以是小系統,小到一個小變電所,只要變電所進線和出線回路均采用了本公司微機保護即可。二、對應微機保護裝置型號MLPR-12CY/13CY、MLPR-10H2(3)/310Hb-2(3)保護裝置詳細說明參見《產品匯編》。保護定值計算完畢后,參照相應型號的《使用說明書》將定值輸入保護裝置即可。10KV變壓器保護整定實例10 / 0.4KV車間配電變壓器的保護。已知條件:變壓器為SJL1型,容量為630KVA,高壓側額定電流為36.4A,最大過負荷系數為3,正常過負荷系數為1.2。最大運行方式下變壓器低壓側三相短路時,流過高壓側的短路電流為712A。最小運行方式下變壓器高壓側兩相短路電流為2381A,低壓側兩相短路時流過高壓側的短路電流為571A。最小運行方式下變壓器低壓側母線單相接地短路電流為5540A。變壓器高壓側A、C相電流互感器變比為100/5,低壓側零序電流互感器變比為300/5。一、整定計算(僅供參考)1、高壓側電流速斷保護電流速斷保護按躲過系統最大運行方式下變壓器低壓側三相短路時,流過高壓側的短路電流來整定,保護動作電流 ,取55A保護一次動作電流電流速斷保護的靈敏系數按系統最小運行方式下,保護裝置安裝處兩相短路電流校驗電流速斷保護動作時限取0秒。2、高壓側過電流保護若考慮定時限,過電流保護按躲過可能出現的最大過負荷電流來整定,保護動動作電流 ,取7A式中:Kh為返回系數,微機保護過量元件的返回系數可由軟件設定,被設定為0.9。保護動作一次電流過電流保護的靈敏系數按系統最小運行方式下,低壓側兩相短路時流過高壓側的短路電流進行校驗過電流保護動作時限取0.5秒(與下級保護動作時限相配合,考慮車間變壓器一般為末端負荷,故取0.5秒)。若考慮反時限,過電流定值一般按變壓器正常過載能力考慮,保護動作電流:,取3.16A保護動作一次電流:校驗靈敏度系數:反時限時間常數整定:按超過變壓器正常過載能力1.1倍過電流時,變壓器可運行600秒考慮,則:3、高壓側不平衡電流保護對于變壓器的各種不平衡故障(包括不平衡運行,斷相和反相),本公司微機保護設置了不平衡電流保護。根據本公司微機保護“不平衡電流保護”功能軟件的算法,一般我們推薦保護定值為(0.6~0.8)Ieb,為防止變壓器空投時由于三相合閘不同期而引起誤動,推薦延時不小于0.2S。對本側,計算如下:,取1.46A保護一般動作電流:延時取0.5S。4、高壓側零序過電流根據規程規定,10KV/0.4KV變壓器高壓側不設零序保護。如果用戶需設此保護,則可能是系統接線較復雜,按規程規定應設零序,但規程程列舉的計算方法羅列了許多情況,本例不再一一列舉,用戶根據規程計算即可。5、低壓側零序過流保護可利用高壓側過電流保護兼作低壓側單相接地保護,如果校驗靈敏度不滿足要求,則應設低壓側零序過電流保護,計算如下:按以下兩個原則計算,比較后取較大值:①躲過正常運行時中性線上最大不平衡電流;②與下線支線零序電流保護定值相配合。本例車間變壓器為末級負荷,故只計算①即可。,取5A保護的一次動作電流保護的靈敏系數按最小運行方式下,低壓側母線或母干線末端單相接地時,流過高壓側的短路電流來校驗:低壓側單相接地保護動作時限取0.5秒。低壓側單相接地保護動作時限的整定原則:①。省略部分。.9,二側CT變比nl=300/5,起動電流倍數為3。根據上述條件,按規程規定應配電動機差動保護,按本公司型號,差動保護為:MMPR-22CY/23CY 、MMPR-20H/320Hb。一、整定計算(僅供參考)按本公司微機保護設置的功能有:差動速斷、比率制動的差動保護,因此需整定的參數有:差動速斷電流、比率制動動作的差動電流及比率制動系數。① 差動速斷電流此定值是本公司保護為躲過啟動時的不平衡電流而設置的,為躲過啟動最大不平衡電流,推薦整定值按下式計算: , :可靠系數,取1.5則: ② ② 比率差動電流現行的關于差動整定計算的原則有以下兩種:a) =1.3~1.5 ,考慮躲CT斷線b) =0.2~0.5 ,考慮差動靈敏度及匝間短路以上兩種計算原則都是國家出版物中給出的,我們建議用戶根據自己的具體情況選擇。③ 比率制動系數:一般整定為0.5。二、關于微機型差動保護的詳細資料參見本公司《產品匯編》,保護定值計算完畢后按相應型號的《使用說明書》將定值輸入裝置即可。對超過2000KW的電動機,除配差動保護外,尚需配電流保護(即本公司MMPR-12CY/13CY、MMPR-10H2(3)/310Hb-2(3)等綜合保護)。關于綜合保護的算例參見“電動機保護整定計算實例”。變壓器差動保護的整定與計算(僅供參考)以右側所示Y/Y/△-11接線的三卷變壓器為例,設變壓器的額定容量為S(MVA),高、中、低各側電壓分別為UH、UM、UL(KV),各側二次電流分別為IH、IM、IL(A),各側電流互感器變比分別為nH、nM、nL。一、各側二次額定電流的計算式中為接線系數,當CT按Y形接線時,;按△形接線時,。二、差動速斷電流整定按躲過勵磁涌流及區外故障時的不平衡電流整定,一般按6~12倍額定電流整定。對于大型變壓器可取較小值,對于小型變壓器取較大值。三、差動電流整定按躲過正常運行時的不平衡電流整定。為了防止裝置誤動及保證區內匝間短路的靈敏度,一般取0.3~0.5倍額定電流。四、平衡系數的計算以高壓側為基準,將中、低壓側二次電流分別乘以相應的平衡系數使其與高壓側電流相等。 , 式中、分別為中、低壓側平衡系數。為接線系數,當各側CT均按Y形接線時,;當高、中壓側CT按△形接線、低壓側CT按Y形接線時,。對于Y/△-11接線的兩卷變壓器,由于低壓側有兩個斷路器而采用三側差動保護時,其兩個低壓側的平衡系數均以計算。五、諧波制動系數整定可選0.15~0.3。整定后可進行若干次空投試驗,保護不誤動即認為所選定值正確。六、差動保護的選型為MTPR-110S/D。其詳細參數參見本公司《產品匯編》之三。 發電機保護整定算例(僅供參考)應用戶要求,結合本公司產品原理的有關國家規程及經驗,本計算書在用戶提供的參數基本上對本公司MGPR-10H(差動保護)、MGPR-20H(后備保護)、MGPR-30H(接地保護)的保護定值作了計算,僅供參考。1、 MGPR-10H發電機差動保護(1) 比率制動的差動保護定值計算(最小動作電流)Idz =Kk×Ibp=Kk×Kfzq×Ktx×fi×Idmax 式中:Kk:可靠系數,一般取1.3~1.5 Kfzq:非周期分量影響系數,一般取1.0 Ktx:電流互感器的同期系數,取0.5 fi:電流互感器的最大相對誤差,取1.0 Idmax:外部短路時流過互感器的最大短路電流,有發電機縱軸超瞬變電抗求得則:Idz =0.611 IrG (2) 比率制動拐點的整定因為在負荷電流下,CT誤差很小,不平衡電流也很小,因此即使無制動電流也不會誤動,則拐點應取1.0 Ie/n,考慮一定的可靠性取0.8 Ie/n(3) 比率制動系數Kzd=Idz/Izd (根據經驗一般取0.5)(4) 橫差(匝間)保護應躲過外部短路故障時最大不平衡電流以及裝置對高次諧波濾過比的大小整定,由于不平衡電流很難確定,因此一般根據經驗計算。由于本公司產品自動濾除三次諧波,因此按下式計算動作電流:Idz=0.1Ie/n按此式計算,當發電機轉子回路發生兩點接地故障時,橫差保護可能誤動,為防止誤動,在轉子回路發生一點接地后,裝置自動將橫差保護切換成帶有時限,建議延時取0.5s。2、 MGPR-20H后備保護(1) 復合電壓閉鎖過電流保護④⑤⑥①保護動作電流:Idz=(Kk×Ie)/(Kn×n) 式中 Kk:可靠系數,取1.2 Kn:返回系數,取0.9 n:CT變比延時建議取0.5s②負序電壓動作值 按躲過正常運行時的不平衡電流整定(Un2=100V) Udz=0.06 Un2③低電壓動作值 按躲過自起動的條件整定,還應躲過失勵時的非同步運行方式時的電壓降,一般Udz=0.5~0.6 Un2(2) 失磁保護① 阻抗元件整定:本公司保護為異步邊界阻抗判據,采用下式:Xa=-(1/2)Xd’×(Ue2/Se) ×(nv/nyf)Xb=-Kk×Xd’×(Ue2/Se) ×(nv/nyf)式中 Se:額定容量; Ue:額定電壓; nv:CT變比; nyf:PT變比; Kk:可靠系數,取1.2; Xd’:暫態電抗; Xd:同步電抗; 延時一般取1s用以躲開系統振蕩誤動② 低電壓開放動作值 一般Udz=0.7~0.8Ue/nyf 建議取0.8, 負序電壓閉鎖整定值 Udz2=0.05~0.06Ue 建議取0.06(3) 過電壓保護一般取1.3倍額定電壓,即130V,延時0.5s (4) 過負荷保護Idz=(Kk ×Ie)/(Kn×n)式中 Kk可靠系數,取1.05; Kn:返回系數取0.9; n:CT變比動作時限取1s(5) 負序過流保護按躲過發電機長期允許的負序電流和最大負荷下負序電流濾過器的不平衡電流整定,一般可取Idz=0.2Ie/n,延時取1s(6) 高低頻保護規程規定300MW以上機組裝設,因此本例退出。(7) 逆功率保護規程規定200MW以上機組裝設,因此本例退出。(8) 零序過流保護按規程規定,50MW以下發電機組允許的接地電流值為4A根據零序CT給的參數,將4A換算成二次值,乘以1.1倍可靠系數即可。3、 MGPR-30H接地保護(1) 轉子一點接地對于氫冷或空冷的發電機組,一般取10~20kΩ;對水冷的發電機組,取1~3 kΩ,動作時限取5s。(2) 定子一點接地一般取15~25V,本例建議取20V,延時1s
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