電氣設(shè)備繼電保護(hù)配置、整定計(jì)算

1、電氣設(shè)備繼電保護(hù)配置、整定計(jì)算    1一般規(guī)定 (1)電力網(wǎng)中的電力設(shè)備和線路，應(yīng)裝設(shè)反應(yīng)短路故障和異常運(yùn)行的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置。繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置應(yīng)能盡快地切除短路故障和恢復(fù)供電。 (2)電力設(shè)備和線路應(yīng)有主保護(hù)、后備保護(hù)和異常運(yùn)行保護(hù)，必要時(shí)可增設(shè)輔助保護(hù)。 (3)繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置應(yīng)滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動(dòng)性的要求，并應(yīng)符合下列規(guī)定： 1)繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置應(yīng)簡單可靠，使用的元件和接點(diǎn)應(yīng)盡量少，接線回路簡單，運(yùn)行維護(hù)方便，在能夠滿足要求的前提下宜采用最簡單的保護(hù)。 2)對相鄰設(shè)備和線路有配

2、合要求的保護(hù)，前后兩級之間的靈敏性和動(dòng)作時(shí)間應(yīng)相互配合。 3)當(dāng)被保護(hù)設(shè)備或線路范圍內(nèi)發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)具有必要的靈敏系數(shù)。 4)保護(hù)裝置應(yīng)能盡快地切除短路故障。當(dāng)需要加速切除短路故障時(shí)，可允許保護(hù)裝置無選擇性地動(dòng)作，但應(yīng)利用自動(dòng)重合閘或備用電源自動(dòng)投入裝置，縮小停電范圍。 (4)保護(hù)裝置的靈敏系數(shù)，應(yīng)根據(jù)不利正常運(yùn)行方式和不利故障類型進(jìn)行計(jì)算，必要時(shí)，應(yīng)計(jì)及短路電流衰減的影響。一般電流電壓繼電保護(hù)的最小靈敏系數(shù)，主保護(hù)為1.5,后備保護(hù)為1.2。 (5)裝有管型避雷器的線路，保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間不應(yīng)大于008s；保護(hù)裝置起動(dòng)元件的返回時(shí)間不應(yīng)小于002s。&

3、#160;(6)在正常運(yùn)行情況下，當(dāng)電壓互感器二次回路斷線或其他故障能使保護(hù)裝置誤動(dòng)作時(shí)，應(yīng)裝設(shè)斷線閉鎖裝置；當(dāng)保護(hù)裝置不致誤動(dòng)作時(shí)，應(yīng)裝設(shè)電壓回路斷線信號裝置。 (7)在保護(hù)裝置內(nèi)應(yīng)設(shè)置由信號繼電器或其他元件等構(gòu)成的指示信號。指示信號應(yīng)符合下列要求：1)在直流電壓消失時(shí)不自動(dòng)復(fù)歸，或在直流恢復(fù)時(shí)仍能維持原動(dòng)作狀態(tài)。2)能分別顯示各保護(hù)裝置的動(dòng)作情況。3)對復(fù)雜保護(hù)裝置，能分別顯示各部分及各段的動(dòng)作情況。根據(jù)裝置具體情況，可設(shè)置能反應(yīng)裝置內(nèi)部異常的信號。 (8)保護(hù)裝置采用的電流互感器及中間電流互感器的穩(wěn)態(tài)比誤差，不應(yīng)大于10對35kV及以下的線路和設(shè)備，當(dāng)技術(shù)上難以滿足要

4、求,且不致使保護(hù)裝置誤動(dòng)作時(shí)，可允許有較大的誤差。2.6-35kV變壓器電氣主接線，在變壓器斷路器退出工作由旁路斷路器代替時(shí)，縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)可利用變壓器套管內(nèi)的電流互感器，引出線可不再采取快速切除故障的輔助措施。 (5)對由外部相間短路引起的變壓器過電流，應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)裝置。保護(hù)裝置動(dòng)作后，應(yīng)帶時(shí)限動(dòng)作于跳閘,并應(yīng)符合下列規(guī)定： 1)過電流保護(hù)宜用于降壓變壓器。 2)復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)或低電壓閉鎖的過電流保護(hù)，宜用于升壓變壓器、系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器和過電流不符合靈敏性要求的降壓變壓器。 (6)外部相間短路保護(hù)應(yīng)符合下列規(guī)定： 1)雙繞組變壓器，

5、應(yīng)裝于主電源側(cè)。根據(jù)主接線情況，保護(hù)裝置可帶一段或兩段時(shí)限，以較短的時(shí)限動(dòng)作于縮小故障影響范圍，以較長的時(shí)限動(dòng)作于斷開變壓器各側(cè)斷路器。 2)三繞組變壓器，宜裝于主電源側(cè)及主負(fù)荷側(cè)。主電源側(cè)的保護(hù)應(yīng)帶兩段時(shí)限，以較短的時(shí)限斷開未裝保護(hù)側(cè)的斷路器。當(dāng)不符合靈敏性要求時(shí)，可在所有各側(cè)裝設(shè)保護(hù)裝置。各側(cè)保護(hù)裝置應(yīng)根據(jù)選擇性的要求裝設(shè)方向元件。 (7)三繞組變壓器的外部相間短路保護(hù)，可按下列原則進(jìn)行簡化： 1)除主電源側(cè)外，其他各側(cè)保護(hù)可僅作本側(cè)相鄰電力設(shè)備和線路的后備保護(hù)； 2)保護(hù)裝置作為本側(cè)相鄰電力設(shè)備和線路保護(hù)的后備時(shí)，靈敏系數(shù)可適當(dāng)降低，但對本側(cè)母線上

6、的各類短路應(yīng)符合靈敏性要求。(8)高壓側(cè)為單電源，低壓側(cè)無電源的降壓變壓器，不宜裝設(shè)專門的零序保護(hù)。 (9)0.4MVA及以上，繞組為星形-星形連接低壓側(cè)中性點(diǎn)直接接地的變壓器，對低壓側(cè)單相接地短路應(yīng)選擇下列保護(hù)方式，保護(hù)裝置應(yīng)帶時(shí)限動(dòng)作于跳閘。 1)利用高壓側(cè)的過電流保護(hù)時(shí)，保護(hù)裝置宜采用三相式。 2)接于低壓側(cè)中性線上的零序電流保護(hù)。 3)接于低壓側(cè)的三相電流保護(hù)。 (10)0.4MVA及以上，一次電壓為10kV及以下，繞組為三角一星形連接，低壓側(cè)中性點(diǎn)直接接地的變壓器，對低壓側(cè)單相接地短路，當(dāng)靈敏性符合要求時(shí)，可利用高壓側(cè)的過電流保護(hù)。保

7、護(hù)裝置帶時(shí)限動(dòng)作于跳閘。 (11)0.4MVA及以上變壓器，當(dāng)數(shù)臺并列運(yùn)行或單獨(dú)運(yùn)行并作為其他負(fù)荷的備用電源時(shí)，應(yīng)根據(jù)可能過負(fù)荷的情況裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。對三繞組變壓器，保護(hù)裝置應(yīng)能反應(yīng)各側(cè)過負(fù)荷的情況。過負(fù)荷保護(hù)采用單相式，帶時(shí)限動(dòng)作于信號。在無經(jīng)常值班人員的變電所，過負(fù)荷保護(hù)可動(dòng)作于跳閘或斷開部分負(fù)荷。 (12)對變壓器溫度升高和冷卻系統(tǒng)故障，應(yīng)按現(xiàn)行電力變壓器標(biāo)準(zhǔn)的要求，裝設(shè)可作用于信號或動(dòng)作于跳閘的裝置。 2.26-35kV變壓器的保護(hù)配置 電力變壓器的繼電保護(hù)配置 400kVA以下一般用高壓熔斷器。 瓦斯保護(hù)：車間變315kVA

8、及以上,主、配變800kVA及以上, 縱差保護(hù)：10000kVA或電流速斷靈敏度不滿足要求的2000-8000kVA配變 過電流及速斷保護(hù)、低壓側(cè)接地保護(hù)：400-1600kVA 溫度保護(hù)：1000kVA及以上 過負(fù)荷保護(hù)：400kVA及以上的并列運(yùn)行的變壓器 2.36-35kV變壓器的電流保護(hù)整定計(jì)算(詳見設(shè)計(jì)規(guī)范列表，從略)。310kV電容器的保護(hù) 3.1電力電容器的保護(hù)要求 (1)對3kV及以上的并聯(lián)補(bǔ)償電容器組的下列故障及異常運(yùn)行方式，應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)裝置： 1)電容器內(nèi)部故障及其引出線短路； 2

9、)電容器組和斷路器之間連接線短路； 3)電容器組中某一故障電容器切除后所引起的過電壓； 4)電容器組的單相接地； 5)電容器組過電壓； 6)所連接的母線失壓。 (2)并聯(lián)補(bǔ)償電容器組應(yīng)按下列規(guī)定裝設(shè)保護(hù)裝置： 1)對電容器組和斷路器之間連接線的短路，可裝設(shè)帶有短時(shí)限的電流速斷和過電流保護(hù)，動(dòng)作于跳閘。速斷保護(hù)的動(dòng)作電流，應(yīng)按最小運(yùn)行方式下，電容器端部引線發(fā)生兩相短路時(shí)，有足夠靈敏系數(shù)整定。過電流保護(hù)裝置的動(dòng)作電流，應(yīng)按躲過電容器組長期允許的最大工作電流整定。2)對電容器內(nèi)部故障及其引出線的短路，宜對每臺電容器分別裝設(shè)專用的熔斷器。熔絲

10、的額定電流可為電容器額定電流的1520倍。 3)當(dāng)電容器組中故障電容器切除到一定數(shù)量，引起電容器端電壓超過110額定電壓時(shí)，保護(hù)應(yīng)將整組電容器斷開。對不同接線的電容器組，可采用下列保護(hù)之一： a單星形接線的電容器組可采用中性線對地電壓不平衡保護(hù)。 b多段串聯(lián)單星形接線的電容器組，也可采用段間電壓差動(dòng)或橋式差電流保護(hù)。 c雙星形接線的電容器組，可采用中性線不平衡電壓或不平衡電流保護(hù)。 4)電容器組單相接地故障，可利用電容器組所連接母線上的絕緣監(jiān)察裝置進(jìn)行檢出。 5)對電容器組的過電壓應(yīng)裝設(shè)過電壓保護(hù)，帶時(shí)限動(dòng)作于信號或跳閘。 

11、6)對母線失壓應(yīng)裝設(shè)低電壓保護(hù)，帶時(shí)限動(dòng)作于信號或跳閘。 (3)對于電網(wǎng)中出現(xiàn)的高次諧波有可能導(dǎo)致電容器過負(fù)荷時(shí)，電容器組宜裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)，帶時(shí)限動(dòng)作于信號或跳閘。 3.210kV電力電容器的保護(hù)配置 一般單臺電力電容器的保護(hù)采用外熔斷器 成組電力電容器的保護(hù)：帶時(shí)限速斷電流保護(hù)、過電流保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)、過電壓保護(hù)、低電壓保護(hù) 3.310kV電力電容器的保護(hù)整定計(jì)算(詳見設(shè)計(jì)規(guī)范列表，從略)。43-10kV電動(dòng)機(jī)的保護(hù) 4.1電動(dòng)機(jī)的保護(hù)要求 (1)對電壓為3kV及以上的異步電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)的下列故障應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)裝置：

12、 1)定子繞組相間短路； 2)定子繞組單相接地； 3)定子繞組過負(fù)荷； 4)定子繞組低電壓； 5)同步電動(dòng)機(jī)失步； 6)同步電動(dòng)機(jī)失磁； 7)同步電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)非同步?jīng)_擊電流。 (2)對電動(dòng)機(jī)繞組及引出線的相間短路，裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)裝置，應(yīng)符合下列規(guī)定： 1)2MW以下的電動(dòng)機(jī)，宜采用電流速斷保護(hù)，保護(hù)裝置宜采用兩相式。 2)2MW及以上的電動(dòng)機(jī)，或電流速斷保護(hù)靈敏系數(shù)不符合要求的2MW以下電動(dòng)機(jī),應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。 3)保護(hù)裝置應(yīng)動(dòng)作于跳閘。對于具有自動(dòng)滅磁裝置的同步電動(dòng)機(jī)，保護(hù)裝置尚應(yīng)

13、動(dòng)作于滅磁。 (3)對單相接地故障，當(dāng)接地電流大于5A時(shí)，應(yīng)裝設(shè)有選擇性的單相接地保護(hù);當(dāng)接地電流小于5A時(shí),可裝設(shè)接地檢測裝置;單相接地電流為10A及以上時(shí),保護(hù)裝置動(dòng)作于跳閘;單相接地電流為10A以下時(shí),保護(hù)裝置可動(dòng)作于跳閘或信號。 (4)對電動(dòng)機(jī)的過負(fù)荷應(yīng)裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)，并應(yīng)符合下列規(guī)定： 1)對生產(chǎn)過程中易發(fā)生過負(fù)荷的電動(dòng)機(jī)應(yīng)裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。保護(hù)裝置應(yīng)根據(jù)負(fù)荷特性,帶時(shí)限作用于信號或跳閘。 2)起動(dòng)或自起動(dòng)困難,需要防止起動(dòng)或自起動(dòng)時(shí)間過長的電動(dòng)機(jī),應(yīng)裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù),保護(hù)裝置應(yīng)動(dòng)作于跳閘。 (5)對母線電壓短時(shí)降低或中斷，應(yīng)裝設(shè)電動(dòng)機(jī)低

14、電壓保護(hù)，并應(yīng)符合下列規(guī)定： 1)當(dāng)電源電壓短時(shí)降低或短時(shí)中斷后又恢復(fù)時(shí)，需要斷開的次要電動(dòng)機(jī)和有備用自動(dòng)投入機(jī)械的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)裝設(shè)低電壓保護(hù)。 2)根據(jù)生產(chǎn)過程不允許或不需要自起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)裝設(shè)低電壓保護(hù)。 3)在電源電壓長時(shí)間消失后須從電力網(wǎng)中自動(dòng)斷開的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)裝設(shè)低電壓保護(hù)。  4)保護(hù)裝置應(yīng)動(dòng)作于跳閘。 (6)對同步電動(dòng)機(jī)失步，應(yīng)裝設(shè)失步保護(hù)。失步保護(hù)帶時(shí)限動(dòng)作，對于重要電動(dòng)機(jī)，動(dòng)作于再同步控制回路；不能再同步或根據(jù)生產(chǎn)過程不需要再同步的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)動(dòng)作于跳閘。 (7)對同步電動(dòng)機(jī)失磁可引起母線電壓嚴(yán)重降低，宜裝設(shè)專用失磁保護(hù)

15、。失磁保護(hù)應(yīng)帶時(shí)限動(dòng)作于跳閘。 (8)2MW及以上以及不允許非同步?jīng)_擊的同步電動(dòng)機(jī)，應(yīng)裝設(shè)防止電源短時(shí)中斷再恢復(fù)時(shí)造成非同步?jīng)_擊的保護(hù)。 保護(hù)裝置應(yīng)確保在電源恢復(fù)前動(dòng)作。重要電動(dòng)機(jī)的保護(hù)裝置，應(yīng)作用于再同步控制回路；不能再同步或根據(jù)生產(chǎn)過程不需要再同步的電動(dòng)機(jī)，保護(hù)裝置應(yīng)動(dòng)作于跳閘。 4.23-10kV電動(dòng)機(jī)的保護(hù)配置 (1)異步電動(dòng)機(jī)：電流速斷保護(hù)、過負(fù)荷、低電壓保護(hù);2000kW及以上異步電動(dòng)機(jī)設(shè)縱差保護(hù) (2)同步電動(dòng)機(jī)失步保護(hù)： 1)同步電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過程中不可避免地會(huì)遇到以下三種失步事故： a.由于供電電源或與電網(wǎng)的

16、聯(lián)系短暫中斷而導(dǎo)致的“斷電失步”。其危害主要是使同步電動(dòng)機(jī)遭受非同期沖擊。 b由于供電系統(tǒng)或電網(wǎng)內(nèi)近處短路、振蕩或電動(dòng)機(jī)負(fù)荷的大幅度突變，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)失去動(dòng)態(tài)穩(wěn)定而失步，稱為“帶勵(lì)失步”。其危害主要使電動(dòng)機(jī)遭受強(qiáng)烈脈振，產(chǎn)生疲勞效應(yīng)而損壞，甚至引起電氣或機(jī)械共振而擴(kuò)大事故。 c.由于電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)或勵(lì)磁電源故障以及某些不正常狀態(tài)，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)失勵(lì)或嚴(yán)重欠勵(lì)，失去靜態(tài)穩(wěn)定而滑出同步，稱為“失勵(lì)失步”。其危害主要是導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)繞組，尤其是起動(dòng)繞組的損傷、損壞。 2)當(dāng)同步電動(dòng)機(jī)不允許非同期沖擊時(shí)，宜裝設(shè)防止電源短時(shí)中斷再恢復(fù)時(shí)造成非同期沖擊的斷電失步保護(hù)裝置(每段母線裝一套

17、)。保護(hù)裝置可反應(yīng)功率方向、頻率降低、兩段母線同名相電壓相量之間相位比較。保護(hù)裝置應(yīng)確保在電源恢復(fù)前動(dòng)作c重要同步電動(dòng)機(jī)的保護(hù)裝置宜作用于再整步控制回路；不能再整步或根據(jù)生產(chǎn)過程不需要再整步的電動(dòng)機(jī)，保護(hù)裝置應(yīng)動(dòng)作于跳閘。 成套保護(hù)裝置有DSB型斷電失步保護(hù)裝置。 3)當(dāng)同步電動(dòng)機(jī)帶勵(lì)失步或失勵(lì)失步時(shí)，其顯著特征是在勵(lì)磁回路中出現(xiàn)不衰減的交變電流分量，其頻率與電動(dòng)機(jī)的滑差頻率相一致，對此失步保護(hù)裝置應(yīng)正確動(dòng)作。而在同步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中，由于系統(tǒng)中出現(xiàn)各種擾動(dòng)引起同步振蕩(末失步)；由沖擊性負(fù)荷引起相應(yīng)振蕩；由脈動(dòng)性負(fù)荷所引起的正常脈動(dòng)等。雖在勵(lì)磁回路內(nèi)出現(xiàn)具有各自不同特征的交流

18、感應(yīng)電流分量，但因同步電動(dòng)機(jī)未失步，失步保護(hù)不應(yīng)動(dòng)作，保護(hù)裝置應(yīng)能正確檢測區(qū)分這些分量的波形特征，并準(zhǔn)確可靠地判斷電動(dòng)機(jī)是否失步。 保護(hù)的定型產(chǎn)品有LSB30系列帶勵(lì)、失勵(lì)失步保護(hù)裝置，該裝置通過串接在同步電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁回路內(nèi)的分流器，測取不失真的勵(lì)磁電流波形信號，同時(shí)輸入“失步判別專用插件”，對所測取的電流波形進(jìn)行相應(yīng)的分析和邏輯處理，從波形特性上作出正確判斷。確認(rèn)電動(dòng)機(jī)失步時(shí)，經(jīng)出口繼電器KSB發(fā)出信號，根據(jù)需要，保護(hù)裝置可動(dòng)作于“跳閘停機(jī)”或“滅磁再整步”。 (3)低電壓保護(hù)：下列電動(dòng)機(jī)應(yīng)裝設(shè)低電壓保護(hù)，保護(hù)裝置應(yīng)動(dòng)作于跳閘： 1)當(dāng)電源電壓短時(shí)降低或短時(shí)中斷后

19、又恢復(fù)時(shí)，為了保證重要電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)而需要斷開的次要電動(dòng)機(jī)，保護(hù)裝置的電壓整定值一般為電動(dòng)機(jī)額定電壓的60-70，時(shí)限一般約為0.5s。 2)當(dāng)電源電壓短時(shí)降低或短時(shí)中斷后，根據(jù)生產(chǎn)過程不允許或不需要自起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)。保護(hù)裝置的電壓整定值一般為電動(dòng)機(jī)額定電壓的4050或略高；時(shí)限一般較上一級主保護(hù)大一時(shí)限階段，取0515s,必要時(shí)保護(hù)可無選擇地動(dòng)作。   3)需要自起動(dòng)，但為保證人身和設(shè)備安全，在電源電壓長時(shí)間消失后需從配電網(wǎng)中自動(dòng)斷開的電動(dòng)機(jī)。保護(hù)裝置的電壓整定值一般為電動(dòng)機(jī)額定電壓的4050，時(shí)限一般為510s。低電壓保護(hù)的接線應(yīng)盡可能滿足以下要求：&#

20、160;1)當(dāng)電壓互感器一次側(cè)及二次側(cè)發(fā)生各種斷線故障時(shí)，保護(hù)裝置不應(yīng)動(dòng)作。 2)當(dāng)電壓互感器一次側(cè)隔離開關(guān)因誤操作被斷開時(shí)，保護(hù)裝置不應(yīng)動(dòng)作。 3)0.5s和9l0s低電壓保護(hù)的動(dòng)作電壓應(yīng)分別整定。 4)應(yīng)采用能長期耐受電壓的時(shí)間繼電器。 4.33-10kV電動(dòng)機(jī)繼電保護(hù)整定計(jì)算(詳見設(shè)計(jì)規(guī)范列表，從略)。56-35kV線路繼電保護(hù)配置、整定計(jì)算和設(shè)備選型的原則 5.1635kV線路的繼電保護(hù)要求 (1)對363kV線路的下列故障或異常運(yùn)行，應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)裝置： 1)相間短路； 2)單相接地； 3)過

21、負(fù)荷。 (2)對310kV線路裝設(shè)相間短路保護(hù)裝置，應(yīng)符合下列要求： 1)由電流繼電器構(gòu)成的保護(hù)裝置，應(yīng)接于兩相電流互感器上，同一網(wǎng)絡(luò)的所有線路均應(yīng)裝在相同的兩相上； 2)后備保護(hù)應(yīng)采用遠(yuǎn)后備方式； 3)當(dāng)線路短路使發(fā)電廠廠用母線或重要用戶母線電壓低于額定電壓的60時(shí)，以及線路導(dǎo)線截面過小，不允許帶時(shí)限切除短路時(shí)，應(yīng)快速切除故障； 4)當(dāng)過電流保護(hù)的時(shí)限不大于0.50.7s時(shí)，且沒有3)款所列的情況，或沒有配合要求時(shí)，可不裝設(shè)瞬動(dòng)的電流速斷保護(hù)。 (3)在310kV線路裝設(shè)的相間短路保護(hù)裝置，應(yīng)符合下列規(guī)定： 1)對單側(cè)電源線路可裝設(shè)兩段過電流保護(hù)：第一段為不帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)；第二段為帶時(shí)限的過電流保護(hù)。可采用定時(shí)限或反時(shí)限特性的繼電器。對單側(cè)電源帶電抗器的線路