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1、中低压变压器及电动机保护原理与整定计算,高 亮上 海 电 力 学 院电气技术研究所,第一部分 10/35KV线路保护,继电保护保护功能 低周、低压减载 重合闸和保护加速 中性点不接地电网单相接地检测 中性点经消弧线圈接地电网中单相接地检测,一.继电保护保护功能,三段式电流保护方向电流保护 低电压闭锁方向电流保护 低周、低压减载重合闸和保护加速,三段式电流保护,电流速断保护(段)Iset.=Krel*Ik.max (Krel取1.21.3)带时限电流速断保护(段)Iset.1=Krel*Iset.2(Krel取1.11.2)过电流保护(段)Iset.1=Krel*Iset. .2(Krel取1.
2、1)Iset.1=Krel*Kss*Iloa.max/Kr Krel取1.2；Kr取0.90.95；Kss大于1；时间:阶梯形时限灵敏度:电流保护灵敏度大于1.5(近后备)及1.2(远后备)应用:末端馈线保护一般只需二段式。,三段式电流保护动作电流及时限特性,方向电流保护,方向问题图4-54方向元件用900接线：- 900arg(Ig/Ug*eja)K2*Id K2取15%-20%差动电流Id可以用基波分量Id1。制动方式分为：谐波比Id2 /Id1最大相制动三相；差动电流（基波）最大相谐波比制动三相；2次谐波最大值与基波最大值谐波比制动三相偶次谐波电流制动判别电流波形间断角识别励磁涌流j65
3、0； wIq （IresIq+S*（Ires-Ig） (Ires Ig)最小动作电流Iq, 取0.40.6最小制动电流Ig,取0.51.0,B三折线比率制动特性,IopIq （IresIq+S1*（Ires-Ig1）(Ig1IresIq+S1*（Ig2-Ig1）+S2*（Ires-Ig2）(IresIg2)Ig1取0.5；Ig2取3；S1取0.30.75；S2取1.0差动电流速断保护TA断线闭锁保护,四数字式纵差动保护整定计算,1.比率制动特性参数整定（两折线特性）最小动作电流IqIunb.loa=(KccKapKer+U+m)Iloa/nTAIq=Krel*Iunb.loaKrel:双绕组变
4、1.21.3；三绕组变1.41.5最小制动电流Ig(装置内部固定取0.8In )斜率S:躲外部短路差动回路最大不平衡电流S=(Krel*Iunb.max-Iq)/(Ires.max-Ig)Krel:取1.31.5；Ires.max=Ik.max/nTA制动系数:Kres.set=Iq/Ires.max+S(1-Ig/ Ires.max),校验灵敏度最小运行方式下Ik.min,对应Ires的IopKsen=Ik.min/Iop应不低于22.差动电流速断定值躲初始励磁涌流和外部短路故障的最大不平衡电流IopK*InIopKrel*Iunb.maxKrel取1.31.5K:对6.331.5MVA取4
5、.5-7； 对40120MVA取36；容量大取低值。灵敏度应不低于1.2,五变压器相间短路的后备保护,1.复合电压起动过流保护低电压定值用低压侧电压时Uset=Umin/（Krel*Kr*nTV）(0.80.9)/（1.2*1.05）用高压侧电压时: Uset=0.7*Un/nTV灵敏度Ksen=Uset/Uc.max,大于2.0(近后备)及1.5(远后备),复合电压起动过流保护逻辑图3-51,负序电压定值U2.set=(0.060.08)UN/nTV灵敏度Ksen=U2.min/U2.set大于2.0(近后备)及1.5(远后备)电流元件定值对双绕组变压器:Iset=(Krel/Kr)(IN/
6、nTA)(1.2/0.95)对三绕组变压器Iset.1=Kp*Iset.2/nTA(Kp取1.2)灵敏度Ksen=Ik.min/(Iset*nTA)大于1.3-1.5(近后备)及1.2(远后备),2.低电压起动过流当IA或IB或IC超过定值与UAB或UBC或UCA低于定值时起动。3负序电流和单相低电压起动过流提高变压器不对称短路和内部较轻故障时的灵敏度。负序定值取0.1-0.2。4.阻抗保护当电流保护灵敏度不能满足要求时采用. 5.变压器过负荷保护(信号)装于电源侧,闭锁有载调压.一般:Iset=(Krel/Kr)*IN(1.05/0.85-0.95)动作时间一般取910秒.,6.后备电流保护
7、的配置,单侧双绕组降压变压器电源侧保护1（和3配合）短时限跳低压分段，长时限跳变压器开关。单侧电源三绕组降压变压器低压侧保护2（和3配合）短时限跳分段，长时限跳本侧开关 电源侧保护1（和2、5配合）短时限跳中压侧，长时限段跳三侧开关两侧电源三绕组降压变压器（高压为主）无源侧4（和5配合）:跳中压侧主电源侧带方向保护1 （由变压器到母线） （和6配合），不带方向保护1（和4、7配合）,三绕组降压变压器 后备电流保护的配置,六低压变压器的综合保护,1过流保护段电流速段:高压绕组保护定值躲过低压母线最大短路电流整定躲过变压器励磁涌流灵敏度:保护安装处短路时大于2段过电流，变压器及相邻后备定值: 躲自
8、启动电动机启动电流之和 与分支过流保护配合灵敏度: 低压母线短路时大于1.5时间1.52.5s,也可用反时限特性.,2过负荷保护躲额定电流, 时间1015s, 也可用反时限特性. 3负序电流保护不平衡和不对称短路保护.启动值I2.set(可取0.4)4高压侧接地保护带最大相电流制动的零序电流保护5低压侧零序电流保护启动值: 躲正常运行时中线不平衡电流1.2*25%=0.3与相邻元件(有分支)零序保护配合(系数取1.1)灵敏度: 低压母线接地短路时,大于1.5,负序电流保护和高压侧接地保护特性,第三部分 高压电动机保护,电流纵差动保护电流速断保护 负序电流保护(不平衡保护) 接地保护 过热保护 过负荷保护启动时间过长保护 低电压保护,
