长延时保护整定及配合方法

Power Electronics •

电力电子Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程• 219【关键词】低压断路器 长延时保护 配合 整定

我厂汽轮发电机0.4kV 段的备用电源的断路器的过流保护采用两套保护，一套是微机保护装置，一套是可整定的电子脱扣保护塑壳断路器本身装配的控制单元—Micrologic 5.0A 。微机保护装置除了备自投的保护功能外，还配置了开关的过流保护。对于同一个开关，这两套装置都设置并投入过流保护。当发生故障时，这两套保护如何整定以及如何配合，下面将详细展开。

1 长延时脱扣器动作电流的计算与整定

低压设备微机保护装置的过流保护的整定计算方法，一般来说相对简单，这里主要介绍断路器长延时的整定计算方法。

1.1 长延时电流的整定

Micrologic 5.0A 长延时Ir 的范围（0.4；0.5；0.6；0.7；0.8；0.9；0.95；0.98）In,其中In=1600A ，Ir 的最大值是1600A 。

当运行电流低于1.05Ir 值时，断路器不会启动长延时保护；当运行电流介于1.05Ir 和

1.20Ir 之间时，断路器可能启动长延时保护并可能脱扣；当运行电流大于1.20Ir 后，断路器会启动长延时保护并脱扣。

长延时保护动作电流按躲过馈线最大负荷电流整定，主要负荷是各段所带的电动机，这里以其中一个备用电源开关为例，其正常最大负荷是466A,即：

Iop=Krel×I E /Kr=1.2*466=559.2A,电流值取560A.

式中：

Iop ——长延时保护动作电流值；

Krel ——可靠系数，取1.15～1.2；

I E ——馈线最大负荷电流一次值。

Kr ——返回系数。

560/1600=0.35，故tr 取0.4

1.2 长延时保护动作时间tr.set,按躲过电动机自启动时间t st∑

即：

Top.6=tr.set=Krel.t×tst.∑×[(Kst.∑/Krel.i)2-1]/35

= Krel.t×tst.∑×[(Ist.∑/Ir)2-1]/35

式中Kst.∑——电动机自起动电流倍数（以长延时保护整定及配合方法

文/蒲君惠

最大负荷电流为基准）Ist.∑——电动机自起动电流（A ）Krel.t ——电动机自起动时间可靠系数，Krel.t=1.2—1.5tst.∑——电动机自起动时间。Top=tr.set=K tr=top.6=1.5*6*[(5*466/640)2 -1]/35= 0.685S,取1S tr 的取值范围是(0.5;1;2;4;8;12;16;20;24)，长延时的时间特性是一条反时限曲线，故一般不要将tr 设定过大，它是针对6×In 的动作时间。这里介绍的是单独的断路器长延时定值的整定，在与微机保护装置的过流时间的配合，主要考虑，微机保护装置性能更好，灵敏度高，反应快，保护更能快速处理和反应故障，并及时上传至电气ECS 后台，同时在微机保护装置上能很清晰地显示故障信息，故将微机保护装置的过流保护的时间设置比tr 的时间短。2 微机保护过流保护与长延时电流定值的配合微机保护的过流保护的动作特性要和长延时相匹配，也就是说考虑这个开关的微机保护的过流动作值作为长延时保护的电流动作值，并且结合长延时保护的曲线来取值，可以理解为把微机保护的过流值尽量落在或接近长延时保护的曲线上，这两个保护的配合主要是tr 的选择和配合。2.1 tr值的选择计算脱扣单元的tr 整定旋钮是通过6倍过载电流对应的延时时间为设定刻度，其它倍数下的过载电流所对应的延时时间由以下步骤查询： （1）根据If / Ir 值，在横坐标上找到该值；（2）根据整定要求的动作时间值tf ，与If/Ir 值确定的坐标点，在坐标上找到最接近的曲线； （3）沿上述曲线查到横坐标值为6倍时，其对应的纵坐标上动作时间即为tr 旋钮应整定数值。2.2 实例计算我厂一低压断路器的微机保护和长延时保护的装置。如表1所示，电流值用微机保护装置的过流定值If=2175A ，Ir=0.7In ，这样，长延时保护根据2175A 的设定来进行保护。2175/（0.4*1600）=3.3984 取3.4 ，即3.4Ir 0.4S 如图1所示，在Micrologic 5.0曲线上找到相应的曲线，沿此曲线查到横坐标值为6倍时，其对应的纵坐标上动作时间即为tr 旋钮应整定数值。实际上只能近似查到3.4Ir ，3S 的曲线，对应横坐标值为6倍时，纵坐标上动作时间tr 为1S 。 3 结束语一般发电厂的低压厂用部分的整定计算相对于发变组，没有那么具体的计算导则，因为低压部分设备比较多，各个保护种类繁多，之间的配合繁琐，各个电厂的情况还各不相同。对于传统的微机保护装置和MT 断路器Micrologic 智能保护之间的配合，尽量让微机保护先动作，Micrologic 智能保护作为微机保护的后备，这样最大限度的去满足保护的选择性和可靠性，同时对于Micrologic 智能保护的长延时保护的整定提出自己具体的整定方法和实例，能更清楚的理解长延时的整定原则。参考文献[1]崔家佩等.电力系统继电保护与安全自动装置整定计算[M].北京：中国电力出版社,2010(06).[2]高如春编著.大型发电机组继电保护整定计算与运行技术[M].北京：中国电力出版社,2005(11).作者简介

蒲君惠，现供职于新疆油田公司克拉玛依电厂。作者单位新疆油田公司克拉玛依电厂 新疆维吾尔自治

区克拉玛依市 834008

图1：Micrologic 5.0曲线表1：940开关保护定值保护装置名称定值保护装置名称定值Micrologic 5.0AIn=1600长延时：640A 微机保护装置过流定值：7.25A, 0.4S 一次值：2175A,0.4S