继电保护整定计算(讨论稿)

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3、电流速断保护应校验被保护线路出口短路的灵敏系数。
4、各变电所出线开关定时限过流保护动作时限设置,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,优先考虑阶梯配置。定时限过电流保护定值必须保证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、线路保护均不宜采用此方式。
—变压器低压侧母线上短路时流过保护的最大短路电流。
2)躲过变压器空载投入时的励磁涌流,通常取
=K 《煤矿供电设计与继电保护整定计算示例》215页
式中 —保护安装侧变压器的额定电流
K—变压器励磁涌流倍数,默认取8倍,一般取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验保护的灵敏度,要求灵敏度系数 ≥2即
根据需用系数即可求出成组负荷,称为计算负荷 ,其计算公式为
=
需用系数和加权平均功率因数见附表。
二、了解掌握继电保护情况和图纸资料
需要了解掌握的继电保护内容主要有:原理展开图、有关的二次回路、盘面布置图、继电保护的技术说明书等等。
三、绘制阻抗图
阻抗图分为正序、负序、零序阻抗图三部分,通常都取正、负序阻抗值相同。阻抗图可采用标幺值或有名值。
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降低到: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。监视动作时间小于0.1s。
5、PT断线保护
二、电容器继电保护整定计算
1、短路保护
电流整定
=(3~5) 《煤矿供电设计与继电保护整定计算示例》230页
式中 —电容器的额定电流
灵敏度校验
= ≥1.25~1.5《煤矿供电设计与继电保护整定计算示例》230页
式中 —最小运行方式下,保护安装处的两相短路电流。
2、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
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方法
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
《电力系统继电保护》283页
式中 —可靠系数,取1.4~1.6;若采用反时限保护,取1.8~2;
—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1;
—电动机的起动电流(周期分量),高压电动机的启动电流一般取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页
灵敏度校验:
= ≥2《电力系统继电保护》283页
式中 —系统最小运行方式下,电动机出口两相短路电流。
例:一台315kW的高压电动机,短路保护的动作电流整定:
= = = A
2、电动机的过载保护
为了使过电流保护在正常运行时(包括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:
= 《继电保护及二次回路速查速算手册》234页
式中 —可靠系数,取1.2~1.25;
—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页
—电动机的额定电流。
时间的整定应考虑躲过电动机的起动时间,一般情况下取15~20s。《继电保护及二次回路速查速算手册》234页
—线路最大负荷电流。
灵敏度计算:
反时限过电流保护的灵敏度可按下式校验:
= 《电力系统继电保护与安全自动装置整定计算》388页
式中 —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;
—灵敏度系数,要求不小于1.2。
反时限过电流保护主要适用于电动机的继电保护保护,一般不用于电缆线路和变压器的继电保护。
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灵敏度。作为主保护,取本级线路末端最小两相短路电流,要求灵敏系数 ≥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,要求 >1.2。
8、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。
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
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。
第三节继电保护设置原则
1、矿井6~10kV供电干线各开关均设防止相间短路的保护、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。
第二节 继电保护配置的基本原则
1、各级电网之间继电保护的运行整定,应以保证电网全局的安全稳定运行为根本目标。电网继电保护的整定应满足速动性、可靠性、选择性和灵敏性要求。如果由于电网运行方式、装置性能等原因,不能兼顾速动性、选择性或灵敏性要求时,应在整定时合理地进行取舍,优先考虑灵敏性,并执行如下原则:
4、对工作面的每一种负荷进行统计,根据负荷情况,确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:
=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
=0.286+0.714
式中 —所带负荷中容量最大的一台电动机额定功率,kW;
—所带负荷的额定功率之和,kW。
过电流保护的灵敏度可按下式校验:
= 《继电保护及二次回路速查速算手册》234页
式中 —电动机出线端三相短路时的最小超瞬变短路电流。
灵敏度校验,要求 ≥1.5。
例:一台315kW的高压电动机,过载保护的动作电流整定:
= = = A
3、电动机的欠压、过压保护
欠压保护:对电网电压进行监测,当不足额定电压的65%时保护动作,动作时间取0.5s。
—正常运行时的最大负荷电流。
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置精确的过载时间,仅有过载档位,可把过载档位设到1档(7~10s)。
过载保护的灵敏度可按下式校验:
= ≥1.3~1.5《电力系统继电保护与安全自动装置整定计算》392页
式中 —变压器低压侧故障时的最小两相短路电流。
矿井高压开关短路、过载保护整定原则及方法(讨论稿)
第一节整定计算的准备工作
一、掌握煤矿所有电气设备情况并建立资料档案
1、绘制标有主要电气设备参数和TA、TV变比的高、低压供电系统接线图。
2、收集全矿电气设备所有电气参数,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、电磁起动器保护配置图、说明书。
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具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 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 的延时应当比下条线路反时限曲线上对应 的延时高出一个时间阶段△t(一般为0.5s)。
其动作电流应按下式整定:
= 《电力系统继电保护与安全自动装置整定计算》388页
式中 —可靠系数,取1.2~1.3;
—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页
—考虑电动机自起动使电流增大的自起动系数,一般取1.2~1.5;《电力系统继电保护与安全自动装置整定计算》388页
=(1.5~2)
t=0.2~0.5s《煤矿供电设计与继电保护整定计算示例》230页
灵敏度校验
= ≥2《煤矿供电设计与继电保护整定计算示例》230页
式中 —最小运行方式下,保护安装处的两相短路电流。
3、熔断器保护
熔断器保护的额定电流应大于电容器的长期允许工作电流,在电容器的充电涌流作用下,熔断器不应熔断。
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,自行确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,应以下一级电网的继电保护整定需要,科学、合理地确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;
按躲开变压器可能的最大负荷电流整定,即
= 《电力系统继电保护》212页
式中 —变压器的最大负荷电流;
—可靠系数,取1.2~1.3;
—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页
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》。
= 《电力系统继电保护》213页
式中 —电动机自起动系数,取1.5~2.5;
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防止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
= 《电力系统继电保护》190页
式中 —可靠系数,取1.3~1.4;
= ≥2《电力系统继电保护》190页
式中 —最小运行方式下,保护安装处两相短路时的最小短路电流。
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:
=K =8 =8 =231A
2、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:
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:
= = = A
3、变压器的欠压、过压保护
欠压保护:对电网电压进行监测,当不足额定电压的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,超过额定电压的118%时保护动作,动作时间取2s。
过压保护:对电网电压进行监测,超过额定电压的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降低到: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。监视动作时间小于0.1s。
熔断器的额定电流应满足
=1.43 《煤矿供电设计与继电保护整定计算示例百度文库232页
4、过电压保护
=110~115V
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
采用电流闭锁以防止电压互感器断线时保护误动
动作电压 =50~60V
动作电流 =(0.2~0.5)
t=0.5s《煤矿供电设计与继电保护整定计算示例》231页
四、研究确定电力系统运行方式
1、可能出现的最大、最小运行方式,包括开机方式、变压器中性点接地方式、线路投停原则等。
电力系统潮流情况,特别是线路的最大负荷电流。
电力系统稳定极限功率,要求切除故障的时间。
无功补偿工作方式及特性。
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,应搜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》、继电保护反事故措施、继电保护整定计算规则条例等等。
e. 保证重要负荷供电。
2、上、下级继电保护之间的整定,一般应遵循逐级配合的原则,满足选择性的要求,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灵敏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相互配合,以保证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。
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