《机组厂用10kV 电动机保护整定计算》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机组厂用10kV 电动机保护整定计算（158页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 继电保护整定计算 第 1 页 共 158 页 继电保护及自动装置继电保护及自动装置 整定计算书整定计算书 批准：批准： 审核：审核： 校核：校核： 计算：计算： 二二 O O 一一 四四 年年 五五 月月继电保护整定计算 第 2 页 共 158 页 10kV 电动机保护整定计算 1.参数 本计算书给出了 10kV 厂用电动机相关设备继电保护装置的整定计算，主要包括被保护设备的短路电流计算、保护装置定值计算。 1.1 供电方式： 供电小方式：启备变 供电大方式：高厂变 10kV 工作段 10kV 高压电动机 1.2 基准参数 基准容量取 Sj=1000MVA，各电压等级标么基准参数为 ： 电压
2、等级 基准电压 基准电流 10kV 10.5kV 54.987kA 380V 0.4 kV 1443.4kA 1.3 等值阻抗计算 1.3.1 大方式下，归算到厂高变低压侧母线 A/B 段等值阻抗 系统阻抗：Xx=0.0584 主变阻抗：Xzb=0.1488 发电机阻抗：Xd=0.1545 高厂变阻抗：Xcb=2.5 另一台发电机、主变压器等值阻抗XdXzbZ0.15450.14880.3033与系统阻抗并联Xxt0.05840.0490再与主变阻抗串联Xzb0.14880.1978再与发电机阻抗并联Xd0.15450.0867再与厂高变阻抗串联Xcb2.52.5867Zmax=2.5867
3、1.3.2 小方式下（启动备用变） ，归算到 10kV 母线 A/B 段等值阻抗 启备变阻抗：Xqb=2.5676 系统阻抗Z0.1223与启备变阻抗串联Xqb2.56762.690Xx0.122继电保护整定计算 第 3 页 共 158 页 Zmin=2.690 1.4 保护配置 纵差保护 ：单独设置保护装置 CT 断线判别 磁平衡差动保护 ：仅凝泵电机保护使用 定时限过流保护 不平衡保护 过负荷保护 过热保护 零序过流保护 零序过压保护 低电压保护 过电压保护 低频保护 失步保护 低功率或逆功率保护 非电量保护 PT 断线检查 2.循环水泵电动机（高速） 循环水泵 A、B 为双速电机，有独立
4、的配电开关，循环水泵 C 仅为高速电机。 2.1 设备参数 电动机参数 电机型号 YKSLD2300/1650-16/18 额定容量 2300KW 额定电压 10000V 额定电流 156.23A 额定转速 rpm/min 功率因数 0.85 保护 保护型号 iPACS-5721 CT 变比 200/1 电缆 电缆型号 ZR-YJV-8.7/10 长度 205m 开关采用断路器，接在 10kV 母线 A/B 段 2.2 定时限过流保护 本装置设三段定时限过流保护。段相当于速断段，电流按躲过启动电流整定，时 继电保护整定计算 第 4 页 共 158 页 限可整定为速断或带极短的时限，该段主要对电
5、动机短路提供保护；段是定时限过流段，在电动机启动完毕后自动投入，段主要对电动机启动时间过长和运行中堵转提供保护。 2.2.1 I 段保护 额定电流计算 PCOSUeIe23000.8510156.23高值动作电流：高值按躲过电动机启动电流整定 ctstrel jgopNIKI.Krel可靠系数，取 1.5 Ist电动机启动电流，7 倍额定电流 KrelnIeNctII1.57156.232008.20取 II=8.20A 动作时间: t=0.05s 2.2.2 II 段保护 低值动作电流：低值应躲过外部短路切除电压恢复过程中的自启动电流，在电动机启动完毕后自动投入，按高值的一半设定： III=
6、50% II=4.10A 动作时间: t=0.05s 2.2.3 III 段保护 动作电流，按保证电动机过载后保护可靠返回整定 ctferel jopNKIKI.式中：Krel可靠系数，取 1.3 Kf返回系数，取 0.9 Ie额定电流 KrelKfIeNctIop.j1.30.9156.232001.13Iop.j=1.13A 动作时间：躲过电动机的启动时间: t=1.2tqd.max 继电保护整定计算 第 5 页 共 158 页 初步设定为 t=8s，可根据实际启动时间调整，并在定值单上备注。 2.3 负序电流保护 2.3.1 负序 I 段保护 由于没有采用高压接触器，真空断路器不会发生单
7、相断线的情况，负序 I 段保护作为相间短路的后备保护，有很高的灵敏度，动作值取电机额定电流。 IeNctIop.j156.232000.78I2dz.I=Iop.j=0.78A 动作时间：与相间短路后备保护时间配合 t=0.3s 2.3.2 负序 II 段保护 电动机半载运行时发生单相断线的情况，负序电流大约是额定电流的一半，为了保证可靠性，取额定电流的 30% IeNctIop.j0.3156.232000.23I2dz.II=Iop.j=0.23A 动作时间：t=0.7s 2.4 过负荷保护 动作电流：按躲过电动机额定电流整定 ctfhnrel jopNKIKIKrel可靠系数，取 1.0
8、5 In电动机额定电流 Kf返回系数 0.9 KrelKfIeNctIop.j1.050.9156.232000.91取 Iop.j=0.91A 动作时间：t=9s 告警 2.5 热保护 过热保护动作跳闸后， 不能立即再次启动， 要等到电动机散热到允许启动的温度时，才能再启动。在需要紧急启动的情况下，通过装置引出的热复归接点强制将热模型恢复到“冷态” 继电保护整定计算 第 6 页 共 158 页 电厂的运行情况，电机在正常中跳闸，基本不会过热引起，且保护动作后不利于事故紧急处理，故本保护不投用，其他保护能够防止电机过流。 2.6 接地保护 高厂变低压侧中性点经 15.1接地电阻接地，接地电流为
9、 RUIB o33 式中 UB厂用母线平均额定电压，取 6.3kV UBR3Io1.7321050015.1401.48式中：Klm灵敏系数取 4 Nct=100 零序电流为 400A Ik.0KlmNctIop.j40041001.00动作电流： I0.OP=1.0A 动作时间 t=0.3s （以下关于高压零序动作电流倍数的计算过程一样，不重复说明）（以下关于高压零序动作电流倍数的计算过程一样，不重复说明） 2.7 零序过压保护 电压由装置内部对三相电压矢量相加自产，通过控制字选择投报警，零序过压跳闸经 TWJ 位置闭锁，保护电动机 85%95%的定子绕组单相接地 U0=15V 2.8 低电
10、压保护 三个线电压均小于低电压保护定值，时间超过整定时间时，低电压保护动作。低电压保护经 TWJ 位置闭锁。当三个线电压小于 10V 时，装置认为是三相 PT 断线，自动立即闭锁低电压保护。 UL=70V 动作时间，考虑到蝶阀的动作时间，保护动作后先发指令蝶阀，延时 3.5 秒后跳开ctlmk IopNKII0 . . 0继电保护整定计算 第 7 页 共 158 页 关 t=3.5S 2.9 过电压保护 三个线电压任何一个大于过电压保护定值， 时间超过整定时间时， 过电压保护动作。过电压保护经 TWJ 位置闭锁。 保护停用。 2.10 低频保护 停用 2.11 失步保护 停用 2.12 低功率
11、或逆功率保护 停用 继电保护整定计算 第 8 页 共 158 页 2.13 电动机差动保护 保护型号：iPACS-5721 TA 变比：200/1 一次回路电流：156.23A 差动保护特性 动作方程： eNTblcdqdNTcdqdNTIIIKIIIIII2/当 IeIIIeIINTNT2/2/时 式中：IT 为电动机机端电流； IN 为中性点电流； Kbl 为比率制动系数； Icdqd 为差动电流起动定值 2.13.1 最小动作电流： 按躲过正常运行时的最大不平衡电流整定 cteerccaperrel cdqdNIKKKKI Krel可靠系数，取 2.0 Kaper非周期分量系数，考虑暂态
12、分量影响很大取 2 KccCT 同型系数，取 1 KerCT 误差系数，取 10% 继电保护整定计算 第 9 页 共 158 页 KrelKaperKccKerIeNctIcdqd2210.1156.232000.31取 Icdqd=0.31A 2.13.2 制动系数： 按躲过电动机最大启动下差动回路的不平衡电流整定。 ctsterccap unbNIKKKImax max. Kaper非周期分量系数，取 2 Ist.max7 倍的额定电流 nIeKaperKccKerNctIunb.max7156.23210.12001.09ctectstcdqdunbrer NINIIIKK/max.ma
13、x. Krel可靠系数，取 2 KrelIunb.maxIcdqdnIeNctK21.090.317156.232000.4取 K=0.4 为了保证在正常运行时， 保护装置有较高的灵敏度， 同时保证在电机启动时可靠性，装置设置了定值加倍功能。 Iq.j=0.31A K=0.4 t=0.05s 2.13.3 二次谐波 二次谐波设 15% 2.13.3 三次谐波 三次谐波设 20% 由于比率差动保护增加了二次谐波和三次谐波制动，为了防止在保护区内发生 故障而 TA 饱和时比率差动保护的拒动，特增设高值比率差动保护；该保护差动定值门槛固定为 1.2Ie，斜率固定为 1.0，不需整定。 继电保护整定计
14、算 第 10 页 共 158 页 2.13.4 差动速断保护 差动速断电流按额定电流的 6 倍整定。 装置动作电流整定值 IeKNctIsdzd156.2362004.69Isdzd=4.69A 3.循环水泵电动机保护（低速） 3.1 设备参数 电动机参数 电机型号 YKSLD2950/2070-16/18 额定容量 1650KW 额定电压 10000V 额定电流 112.08A 额定转速 rpm/min 功率因数 0.85 保护 保护型号 iPACS-5721 CT 变比 200/1 电缆 电缆型号 ZR-YJV-8.7/10 长度 m 开关采用断路器，接在 10kV 母线 A/B 段。 3
15、.2 定时限过流保护 本装置设三段定时限过流保护。段相当于速断段，电流按躲过启动电流整定，时 限可整定为速断或带极短的时限，该段主要对电动机短路提供保护；段是定时限过流段，在电动机启动完毕后自动投入，段主要对电动机启动时间过长和运行中堵转提供保护。 3.2.1 I 段保护 额定电流计算 PCOSUeIe16500.8510112.08高值动作电流：高值按躲过电动机启动电流整定 ctstrel jgopNIKI.Krel可靠系数，取 1.5 Ist电动机启动电流，7 倍额定电流 继电保护整定计算 第 11 页 共 158 页 KrelnIeNctII1.57112.082005.88取 II=5.88A 动作时间: t=0.05s 3.2.2 II 段保护 低值动作电流：低值应躲过外部短路切除电压恢复过程中的自启动电流，在电动机启动完毕后自动投入，按高值的一半设定： III=50% II=2.94A 动作时间: t=0.05s 3.2.3 III 段保护 动作电流，按保证电动机过载后保护可靠返回整定 ctferel jopNKIKI.式中：Krel可靠系数，取 1.3 Kf返回系数，取 0.9 Ie额定电流 KrelKfIeNctIop.j1.30.9112.082000.81Iop.j0.81A 动作时间：躲过电动机的启动时间: t=1.2tqd.max
