线路保护整定
降压变电所引出10KV电缆线路,线路接线如下图所示:
I已知条件:最大运行方式下,降压变电所母线三相短路电流d1.max为5500A,配电所母线三相短路电流
Id2.max为5130A,配电变压器低压侧三相短路时流过高压侧的电流Id3.max为820A。
II最小运行方式下,降压变电所母线两相短路电流d1.min为3966A,配电所母线两相短路电流d2.min为
3741A,配电变压器低压侧两相短路时流过高压侧的电流电动机起动时的线路过负荷电流
(2)(2)(3)(3)(3)Id3.min(2)为689A。
IcIgh为350A,10KV电网单相接地时最小电容电流为15A,10KV电缆
线路最大非故障接地时线路的电容电流
Icx为1.4A。系统中性点不接地。
电流互感器变比为300/5,零序电流互感器变比为50/5。 一、整定计算(计算断路器DL1的保护定值)
1、瞬时电流速断保护
瞬时电流速断保护按躲过线路末端短路时的最大三相短路电流整定,保护装置的动作电流
Idz.j?KkK
保护装置一次动作电流
Id2.maxjx(3)nl?1.3?1?513060?111A,取110A
Idz?Idz.jnlKjx?110?601?6600A
灵敏系数按最小运行方式下线路始端两相短路电流来校验:
Klm?Id1.minIdz(2)?39666600?0.601?2
由此可见瞬时电流速断保护不能满足灵敏系数要求,故装设限时电流速断保护。
2、限时电流速断保护
限时电流速断保护按躲过相邻元件末端短路时的最大三相短路时的电流整定,则保护装置动作电流
Idz.j?KkK
保护装置一次动作电流
Id3.maxjx(3)nl?1.3?1?82060?17.8A,取20A
- 1 -
Idz?Idz.jnlKjx?20?601?1200A
灵敏系数按最小运行方式下线路始端两相短路电流来校验:
Klm?Id1.minIdz(2)?39661200?3.3?2
限时电流速断保护动作时间取0.5秒。(按DL2断路器速断限时0秒考虑,否则延时应为:t1=t2+Δt) 3、过电流保护
过电流保护按躲过线路的过负荷电流来整定,则保护动作电流
Idz.j?KkK
过电流保护一次动作电流
IghjxKhnl?1.2?1?3500.9?60?7.8A,取8A
式中:Kn为返回系数,微机保护的过量元件返回系数可由软件设定,一般设定为0.9。
Idz?Idz.jnlKjx?8?601?480A
保护的灵敏系数按最小运行方式下线路末端两相短路电流来校验,在线路末端发生短路时,灵敏系数为
Klm?Id2.minIdzId3.minIdz(2)(2)?3741480?7.8?2
在配电变压器低压侧发生短路时,灵敏系数为
Klm??689480?1.44?1.2
保护动作延时应考虑与下级保护的时限配合,t1=t2+Δt,Δt取0.5秒。 4、单相接地保护
单相接地保护按躲过被保护线路最大非故障接地的线路电容电流整定并按最小灵敏系数1.25校验。 按躲过被保护线路电容电流的条件计算保护动作电流(一次侧):
Idz?KkIcx (
Kk:可靠系数,瞬动取4-5,延时取1.5-2) 取2,则
此处按延时1秒考虑,
KkIdz?2?1.4?2.8A
校验灵敏度系数:=15/2.8=5.36>1.25
注意:由于在很多情况下零序CT变比不明确,可以实测整定:从零序CT一次侧通入2.8A电流,测零序CT二次侧电流是多少,此电流即为微机保护零序定值。
Klm在工程上电容电流
Icx通常用经验公式计算,即:
Icx?对于架空线路:
U?L350
2 - 2 -
Icx?对于电缆线路:其中式中:
U?L10
Icx为接地电容电流,A;
U为电网的线电压,KV;L为线路长度,Km。 5、重合闸延时
对架空线路还应考虑重合闸功能的使用,应整定的值只有一个重合闸延时。用户根据惯例计算即可。本公司保护无特殊要求。 6、低周减载
低周减载需整定的值有:低周减载动作的频率整定值:整定范围(45-49.5)Hz,级差0.01 Hz 低周减载动作的延时整定值:整定范围(0-10)S,级差0.01 S 滑差闭锁定值:整定范围(2-5)Hz /S。出厂前设定为3 Hz /S 低周减载欠压闭锁值:整定范围(10-90)V, 级差0.01V
低周减载欠流闭锁值:整定范围(0.2-5)A, 级差0.01A
以上定值是用户根据系统参数计算或由上级调度下达的,本公司不再举例。 7、快速母线保护
系统中保护设备均采用本公司微机保护的情况下,可以通过二次接线实现快速母线保护,可代替传统的“微机母差保护”。这种构成母线保护的方式不需增加CT、PT等一次设备,也不需定值计算。
上面讲的“系统”可以是大系统,也可以是小系统,小到一个小变电所,只要变电所进线和出线回路均采用了本公司微机保护即可。
8、母线充电保护(仅用于母联保护时投入)
充电保护的定值按保证母线故障有足够灵敏度整定:
Idz.j?IId(min)Klm?nl
——母线短路最小短路电流;
式中
d.(min)Klm——灵敏系数,取2。
9、纵联差动保护(仅用于线路光纤纵差装置MLPR-6110H-F)
我公司光纤纵差保护实际上为光纤方向纵联保护,与目前国内其它家的电流分相差动原理上不同,是代替原高频方向保护的一种成熟的原理,可以实现全线速动。整定原理如下: 1)、突变量启动电流:该定值为一定时间内电流变化与时间的比值,一般取0.7~0.9,建议取0.8。 2)、纵联差动保护动作电流 根据本公司微机保护“光纤纵联差动保护电流”功能软件的算法,该保护整定值按正常运行方式下本联络线的最大过负荷电流整定: Idz.j?KkKIe.jx
式中: Ie——线路额定电流,线路额定电流认为是CT一次电流值;
nl?7.5A或1.5A
Klm——灵敏系数,取1.5。
3)、CT断线最大负荷电流
该整定的意义是当保护电流大于正常运行时的最大负荷电流(一般取1.2)时认为是短路电流,此时保护装置不再判断CT断线,而根据差动保护电流定值直接动作于跳闸。
- 3 -
3
Idz.j?1.2Ienl?6A或1.2A
二、对应微机保护装置型号 MLPR-13CY、MLPR-10H2(3)、MLPR-310Hb-2(3)、MLPR-610Hb-2(3)、MLPR-6110H-F保护装置详细说明参见我公司之最新版《产品汇编》。保护定值计算完毕后,参照相应型号的《使用说明书》将定值输入保护装置即可。
厂用变压器保护:10/0.4KV车间配电变压器的保护。
已知条件:变压器为SJL1型,容量为630KVA,高压侧额定电流为36.4A,最大过负荷系数为3,正常过
I负荷系数为1.2。最大运行方式下变压器低压侧三相短路时,流过高压侧的短路电流d2.max为712A。 I最小运行方式下变压器高压侧两相短路电流d1.min为2381A,低压侧两相短路时流过高压侧的短路电流Id2.min为571A。最小运行方式下变压器低压侧母线单相接地短路电流Id22.min为5540A。
变压器高压侧电流互感器变比为100/5,低压侧零序电流互感器变比为300/5。
一、整定计算
1、高压侧电流速断保护
电流速断保护按躲过系统最大运行方式下变压器低压侧三相短路时,流过高压侧的短路电流来整定,保护动作电流
(2)(1)(2)(3)Idz.j?KkK
保护一次动作电流
Id2.maxjx(3)nl?1.5?1?71220?53.4A,取55A
Idz?Idz.jnlKjx?55?201?1100A
电流速断保护的灵敏系数按系统最小运行方式下,保护装置安装处两相短路电流校验
Klm?Id1.minIdz(2)?23811100?2.16?2
电流速断保护动作时限取0秒。 2、高压侧过电流保护
若考虑定时限,过电流保护按躲过可能出现的最大过负荷电流来整定,保护动动作电流
Idz.j?KkK
KghIebjxKhnl?1.3?1?3?36.40.9?20?6.1A,取7A
式中:Kh为返回系数,微机保护过量元件的返回系数可由软件设定,被设定为0.9。 保护动作一次电流
Idz?Idz.jnlKjx?7?201?140A
过电流保护的灵敏系数按系统最小运行方式下,低压侧两相短路时流过高压侧的短路电流进行校验
4 - 4 -
Klm?Id2.minIdz(2)?571140?4.08?1.5
过电流保护动作时限取0.5秒(与下级保护动作时限相配合,考虑车间变压器一般为末端负荷,取0.5秒)。 若考虑反时限,过电流定值一般按变压器正常过载能力考虑,保护动作电流:
Idz.j?KkKKghIehjxKhnl?1.3?1?1.2?36.40.9?20?3.155A,取3.16A
保护动作一次电流:
Idz?Idz.jnlKjx?3.16?201?63.2A
校验灵敏度系数:
Klm?Id2.minIdz(2)?57163.2?9.03?1.5
反时限时间常数整定:按超过变压器正常过载能力1.1倍过电流时,变压器可运行600秒考虑,则:
Idz.j??1.052?600?(1.12?1.052)?64.5S??t???Idz??
3、高压侧不平衡电流保护
对于变压器的各种不平衡故障(包括不平衡运行,断相和反相),本公司微机保护设置了不平衡电流保护。 根据本公司微机保护“不平衡电流保护”功能软件的算法,一般我们推荐保护定值为(0.6~0.8)Ieb,为防止变压器空投时由于三相合闸不同期而引起误动,推荐延时不小于0.2S。对本侧,计算如下:
2Idz.j?0.8IebnlnlKjx?0.8?36.420201?1.456A,取1.46A
保护一般动作电流:
Idz?Idz.j?1.46??29.2A
根据实际运行所得经验建议延时取2S。
4、高压侧零序过电流
根据规程规定,10KV/0.4KV变压器高压侧不设零序保护。如果用户需设此保护,则可能是系统接线较复杂,按规程规定应设零序,但规程程列举的计算方法罗列了许多情况,本例不再一一列举,用户根据规程计算即可。
5、低压侧零序过流保护
可利用高压侧过电流保护兼作低压侧单相接地保护,如果校验灵敏度不满足要求,则应设低压侧零序过电流保护,计算如下:按以下两个原则计算,比较后取较大值:
①躲过正常运行时中性线上最大不平衡电流;②与下线支线零序电流保护定值相配合。 本例车间变压器为末级负荷,故只计算①即可。
Idz.j?Kk0.25Iebnl?1.2?0.25?96060?4.8A,取5A
保护的一次动作电流
Idz?Idz.jnl?5?60?300A
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