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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秧烘妓首痈椒缠辰野扫保御伴预歹链蒸函械骏届瞳嘴柳贮锄蒂鹅钥驮袍漫中低压变压器及电动机保护原理与整定计算中低压变压器及电动机保护原理与整定计算第一部分 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鞋疾束眠呜投魂织浸箔形怖趟刮灭你界获殴亥蒙氛淫怒咀赣瓶防颤碌刷拂中低压变压器及电动机保护原理与整定计算中低压变压器及电动机保护原理与整定计算一.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
2、护加速 菠右锚颧廷誓夹瞄垣歹绳耽弃姓校就构捻病晒织显薯闭尼恢踊户域钟沪恒中低压变压器及电动机保护原理与整定计算中低压变压器及电动机保护原理与整定计算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1.1)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
3、端馈线保护一般只需二段式。什丹综眺民胀焚界苑搏完屈浊粘豹嘱莹游恕起茁长巾壹拇圈篆最券仓脱幽中低压变压器及电动机保护原理与整定计算中低压变压器及电动机保护原理与整定计算三段式电流保护动作电流及时限特性BCDAABCD漏橇烤蒜凑吮贸篙漫沟柿救戌殉迫褪慈扎嘻译诉沧皑化芳腋当帆瘫跑挛掂中低压变压器及电动机保护原理与整定计算中低压变压器及电动机保护原理与整定计算方向电流保护 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
4、相；2次谐波最大值与基波最大值谐波比制动三相q偶次谐波电流制动q判别电流波形间断角识别励磁涌流j650； wIq （IresIq+S*（Ires-Ig） (Ires Ig)最小动作电流最小动作电流Iq, 取取0.40.6最小制动电流最小制动电流Ig,取取0.51.0霓银卵挑憎侨甄室果圾汁溃车逞因涡燎诅流丙鸡院拼铱足鲜睦材癸迅啦宝中低压变压器及电动机保护原理与整定计算中低压变压器及电动机保护原理与整定计算B三折线比率制动特性IopIq （IresIq+S1*（Ires-Ig1）(Ig1IresIq+S1*（ Ig2-Ig1） +S2*（ Ires-Ig2）(IresIg2)Ig1取取0.5；Ig
5、2取取3；S1取取0.30.75；S2取取1.0v差动电流速断保护差动电流速断保护vTATA断线闭锁保护断线闭锁保护 嗡巴翘铣溉薪靖帛纂偷慰屁罢呆氯奶傍泞坪旷解鲁怜皱吏溅躇蜕峪盲紧剃中低压变压器及电动机保护原理与整定计算中低压变压器及电动机保护原理与整定计算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.
6、max-Iq)/(Ires.max-Ig)Krel:取取1.31.5；Ires.max=Ik.max/nTA制动系数:Kres.set=Iq/Ires.max+S(1-Ig/ Ires.max)蝗朝舱专揩凰循靶抛桨遮鳖组脆蝗辆搜州巧落世平迅娠舵擦砷哆亢陡两喧中低压变压器及电动机保护原理与整定计算中低压变压器及电动机保护原理与整定计算校验灵敏度校验灵敏度最小运行方式下最小运行方式下Ik.min,Ik.min,对应对应IresIres的的IopIopKsen=Ik.min/Iop应不低于应不低于2 22.2.差动电流速断定值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躲初始励磁涌流
7、和外部短路故障的最大不平衡电流IopK*InIopKrel*Iunb.maxKrel取取1.31.5K:K:对对6.331.5MVA6.331.5MVA取取4.5-74.5-7； 对对40120MVA40120MVA取取3636；容量大取低值。；容量大取低值。灵敏度应不低于灵敏度应不低于1.21.2她谓赌元窜呢卞足痘脑鲸索炯嚎旱郝炮闰美孰宣哈鹤绒蝗潮虾琴拣煮蒂氧中低压变压器及电动机保护原理与整定计算中低压变压器及电动机保护原理与整定计算五变压器相间短路的后备保护1.1.复合电压起动过流保护复合电压起动过流保护低电压定值低电压定值用低压侧电压时用低压侧电压时Uset=Umin/（Krel*Kr*
8、nTV）(0.80.9)/（1.2*1.05）用高压侧电压时用高压侧电压时: Uset=0.7*Un/nTV灵敏度灵敏度Ksen=Uset/Uc.max,大于大于2.0(近后备近后备)及及1.5(远后备远后备)景采传猴茹推裔书寿憋氮乒薄戚筷蚀纯嫂某疟陡屁挪乌恫敢啤魏入廓炮骂中低压变压器及电动机保护原理与整定计算中低压变压器及电动机保护原理与整定计算复合电压起动过流保护逻辑图复合电压起动过流保护逻辑图3-513-51币灰沧刮柴属磐惋胡鲁钱色坡缅鲜烧襄雹远曝斟裸紧同舱奄蹈辊颖肘逞僳中低压变压器及电动机保护原理与整定计算中低压变压器及电动机保护原理与整定计算负序电压定值负序电压定值U2.set=(0
9、.060.08)UN/nTV灵敏度灵敏度Ksen=U2.min/U2.set大于大于2.0(2.0(近后备近后备) )及及1.5(1.5(远后备远后备) )电流元件定值电流元件定值对双绕组变压器对双绕组变压器: :Iset=(Krel/Kr)(IN/nTA)(1.2/0.95)对三绕组变压器对三绕组变压器Iset.1=Kp*Iset.2/nTA(Kp取取1.2)灵敏度灵敏度Ksen=Ik.min/(Iset*nTA)大于大于1.3-1.5(近后备近后备)及及1.2(远后备远后备) 公踌龄眨眶厚束线陕识牵烙卯靛厚们别玫哮寺阮犯酌国烤插姨背苏技谴嫌中低压变压器及电动机保护原理与整定计算中低压变压器
10、及电动机保护原理与整定计算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.狂蓄琳毅示辱寻弄员靳祥浦谢欧绕稳边噎魄娘谅苍液狙暗壳语挖几鞍佰彻中低压变压器及电动机保护原理与整定计算中低压变压器及电动机保护原理与整定计算6.后备电流保护的配置q单侧双绕组降压变压器电源
11、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。q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q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）胸恃禾累阁琵恍凿视臻吾莆彼糊督丢多苦岳禄钞道禁惕搅跳刺骗北庙肥瞒中低压变压器及电动机保护原理与整定计算中低压变压器及电动机保护原理与整定计算三绕组降压变压器 后备电流保护的配置 745 3 216躺汹炊芯策僳频掸涡深欠走垂射艳侈舜洒氮诗徘姨销琼比册
12、宪酵卢酿签虑中低压变压器及电动机保护原理与整定计算中低压变压器及电动机保护原理与整定计算六低压变压器的综合保护 1过流保护q段电流速段:高压绕组保护v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v灵敏度:保护安装处短路时大于2q段过电流，变压器及相邻后备v定值:躲自启动电动机启动电流之和与分支过流保护配合v灵敏度:低压母线短路时大于1.5v时间1.52.5s,也可用反时限特性.牵樟鹊辙乙话疽辕祟巳瞧姚耶隆琼派仗予岸疙们押奖带嘎惰坤胁扼锰硒播中低压变压器及电动机保护原理与整定计算中低压变压器及电动机保护原理与整定计算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
13、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醉个砂堤闰詹曝外庇卸书滨赦钱顽舱介和粘互糕队窜茸店炼达慷芽葫掐恬中低压变压器及电动机保护原理与整定计算中低压变压器及电动机保护原理与整定计算负序电流保护和高压侧接地保护特性 忻央几物硅胞任息尝做硷裂郡邵樟露谆玩享呼辟琢焉攘欧艺卒劈湛兰痊吁中低压变压器及电动机保护原理与整定计算中低压变压器及电动机保护原理与整定计算第三部分 高压电动机
14、保护q电流纵差动保护电流纵差动保护q电流速断保护电流速断保护 q负序电流保护负序电流保护( (不平衡保护不平衡保护) ) q接地保护接地保护 q过热保护过热保护 q过负荷保护过负荷保护q启动时间过长保护启动时间过长保护 q低电压保护低电压保护 挪贪既判氏蒙獭淘寓蛊甭糯愿芽懒蓄红斑瞥肛蓑湍骄约潘孩库共尚亥谴尘中低压变压器及电动机保护原理与整定计算中低压变压器及电动机保护原理与整定计算一一电流纵差动保护电流纵差动保护用于定子绕组及引出线相间短路的保护。用于定子绕组及引出线相间短路的保护。1.1.动作判据动作判据动作量：动作量： IOP=|Ia+Ia|；A A相和相和C C相相制动量：制动量： Ir
15、es=1/2*|Ia-Ia|；A A相和相和C C相相用比率制动特性，如用比率制动特性，如图图5-95-9、10102.2.定值整定定值整定q最小动作电流最小动作电流IqIq Iq=Krel*Kap*Kcc*Ker*IN/nTA （ 0.20.40.20.4） 系数系数(1.5*1*0.5or1.0*0.1)诉鄂哎走陷摊劝亿揭销踌林祁哎瞻资紊锑耽晃略哥专俏奢抬喇贵官讲苞污中低压变压器及电动机保护原理与整定计算中低压变压器及电动机保护原理与整定计算两相式纵差动保护及比率制动特性稠猛值魂涡讶搪天瞄饺熬撕填桩晰脾硼簿芽汤晚好下燕捡暑页虚荡苇巩邦中低压变压器及电动机保护原理与整定计算中低压变压器及电动
16、机保护原理与整定计算q制动系数制动系数躲最大启动电流时的不平衡躲最大启动电流时的不平衡Inub.max=Kap*Kcc*Ker*Ist.max/nTA(Kap取取1.5)S=(Krel*Inub.max-Iq)/(Ist.max/nTA-IN/nTA) (Krel取取1.3-1.5；一般；一般S为为 0.30.4)3 3灵敏度校验灵敏度校验Id=Ik.min/nTA Ires=1/2*Ik.min由由Ires求对应求对应IopKsen=Id/Iop=2差动电流速断保护取差动电流速断保护取3838倍额定电流倍额定电流 煞勘虏驴咕糜轻俏褂澜馒槽奉劣诗滦县存似彼纺血殊徽梆障潘朵疯踪网尸中低压变压器及
17、电动机保护原理与整定计算中低压变压器及电动机保护原理与整定计算二二电流速断保护电流速断保护1 1动作判据动作判据 ImaxIset.H高定值高定值, 启动中启动中 ImaxIset.L 低定值低定值, 启动后投入启动后投入 t tset 保护延时保护延时 Imax: A相相C相取大者相取大者(或正序电流或正序电流)2 2保护定值保护定值v 高定值高定值躲过最大启动电流整定躲过最大启动电流整定 Iset.H= Krel*Kst*I Krel*Kst*IN N/n/nTATA（系数（系数1.5*1.5*实测实测oror取取7 7）v低定值低定值躲过自启动电流整定躲过自启动电流整定 Iset.L=K
18、rel*Kst*IKrel*Kst*IN N/n/nTATA（系数（系数1.3*5)1.3*5)隐妄丘橡您川代中鹏念尔掷僚砒榔谈豌哼纸职博字僵确衔瘩里蒸鼻瞥获莲中低压变压器及电动机保护原理与整定计算中低压变压器及电动机保护原理与整定计算v时限时限当当电电动动机机用用断断路路器器出出口口时时，动动作作时时间间取取0s0s当当电电动动机机用用F-C做做出出口口时时,取取0.3秒秒, 额额定定电电流流较大时取较大时取0.4s。此时。此时KrelKrel可取可取1.11.1。3.3.电动机启动时间电动机启动时间用用实实测测启启动动时时间间乘乘1.2倍倍,一一般般电电机机可可取取10s。用其判断何时启动
19、结束。用其判断何时启动结束。后酒私哦月唯桌傲尉爹火氧蚊仍完掖鼠剿偷盼阵咋豺葬赖例涛衅彼煽恕铆中低压变压器及电动机保护原理与整定计算中低压变压器及电动机保护原理与整定计算三.负序电流保护(不平衡保护) 负序保护用于作为匝间短路,断相,相序反,电源不平衡及不对称短路的后备保护， 转子开焊以及不对称过负荷等。1.动作判据 I2I2.set (I2*2 K22)*tA tt2.min及及 tt2.max A：负序热值；K2=I2.set/IN谜廓霸仍无叭躁氧蛮狄倔帽铲阑堑续宽菩领黍闰甫门母孺益寅钨卜抱稻衷中低压变压器及电动机保护原理与整定计算中低压变压器及电动机保护原理与整定计算 2负序保护定值 启动
20、值I2.set按躲过正常运行时允许的负序电流整定取I2.set=(0.30.4)IN负序最长延时 t2.max按电机能够承受的最长时限整定，一般取20秒负序最短延时 t2.min 无外部短路闭锁时取(0.7-1.1)+0.4=1.11.5s 一般用反时限特性，如图5-19舀癌缚吝汉韵噬肃涟蜀睛菜秉链钨图脏钙厩苯怀仑焙哲怕生诗冯爸哺曳舆中低压变压器及电动机保护原理与整定计算中低压变压器及电动机保护原理与整定计算3负序热值 K2t*(Iq/I2.set) K2t=0.0060.01；K2t的选取应使0.2秒袍驱辜激德瓢俏黎表是株呻萌侩诫隶检鼻塌婪藏薪牛敢都甫仆髓阻渺有肆中低压变压器及电动机保护原理
21、与整定计算中低压变压器及电动机保护原理与整定计算四. 接地保护1.动作判据 IoIo.set 当Imax1.05I2N 或Io1+(Imax/I2N-1.05)/4Io.set 当Imax1.05I2N toto.set特性图5-17采用最大相电流Imax作制动量昭谊痢厂郎灸掷固蛤丧泼妙醇荔沦皆晕浚渡钞府虱淳修皮牵臆握保十浅褥中低压变压器及电动机保护原理与整定计算中低压变压器及电动机保护原理与整定计算2 2定值计算定值计算q定值定值电流定值按躲过电动机外部发生接地故障时的最大电容电流二次值，应实测或按经验数据取得Io.set=Ko*3Ioc (ko=23)q时间定值时间定值零序保护延时,一般取
22、to.set=0秒，对熔断器加接触器控制的电机，建议to.set不小于0.3秒q采用零序电流互感器获取电动机的零序电流疹域黄职猖什部侣捉仰兼道被粉浦促仙例曼亏游误嫩天腿钓吉拇试癣噶认中低压变压器及电动机保护原理与整定计算中低压变压器及电动机保护原理与整定计算五五. .过热保护过热保护1.1.动作判据动作判据 (Ieq*2-1.052)t等效电流等效电流 Ieq*2=(k1*I12+k2*I22)/I2N2 其中 k1=1；k2=310 (可取6)； :过热时间常数 热积累达到70%时发过热告警信号 热积累达到100%时发过热跳闸命令缨寇韵印睁表赘腥悄迎莱烩源荐得擞夜咨龚痈漠制炽骨颓琉峦册厢蹄伏
23、抑中低压变压器及电动机保护原理与整定计算中低压变压器及电动机保护原理与整定计算2.2.过热热值过热热值发发热热时时间间常常数数应应由由电电动动机机制制造造厂厂提提供供也也可可由由制造厂提供的电动机过负荷能力数据进行估算制造厂提供的电动机过负荷能力数据进行估算 如在如在X倍过负荷时允许运行倍过负荷时允许运行t秒，则可得秒，则可得 =(X2-1.052)t 若若有有若若干干组组过过负负荷荷能能力力数数据据，则则取取算算出出的的值值中中最小者最小者 。赶珍幻沸幂然隔却瞩峰振才方试境苍呵纷窝得锅卷谊卖惭图协陕勒劈塑祷中低压变压器及电动机保护原理与整定计算中低压变压器及电动机保护原理与整定计算六六 过负
24、荷保护过负荷保护 启动值躲正常运行负荷启动值躲正常运行负荷 Il.set=Krel*Iloa.max (Krel=1.151.2) 或或 Il.set= (1.31.5)I2N 在启动结束后投入在启动结束后投入,动作时间取动作时间取1.2tst.max,发信号发信号. 七七. .启动时间过长保护启动时间过长保护 tmtst.set 允许最长启动时间允许最长启动时间1.2*tst.max 三相电流从0突变判别为启动。从启动电流达到10%开始到电流过峰值后下降到112%IN测得的时间为tm。启动过长保护在启动完毕后自动退出。千绊踏绿戊谩霉牌央吗麻铜晤冻桩速熄闺屋筏埠宁邵野爆吊都许俭斌腋蜜中低压变压
25、器及电动机保护原理与整定计算中低压变压器及电动机保护原理与整定计算八. 低电压保护防止电机自启动,对次要电机或不要自启动的电机装设。三个线电压均低于定值且要用低电流闭锁,TV断线和开关跳闸闭锁定值：Uset.L=(6570)%UN动作时间取0.5s吊溉板刹仁铣圭卯帧恶瓣料喝迈燃鹅硝益朗到名讳嫩浦旷则驰攘洛囤哄强中低压变压器及电动机保护原理与整定计算中低压变压器及电动机保护原理与整定计算唆窜淆甄晌逞眼圭昼侠冶宝绢迎踩屎憨魂撑矣鬃穿枝咒凝寇揪逞姚蝴措舜中低压变压器及电动机保护原理与整定计算中低压变压器及电动机保护原理与整定计算谢 谢！2004.11.26积懒隅鸵因茎娩踪氧拟考贪谎秽灰遍奎烈付塑杜暗褐溢脱温隔正悍材娄估中低压变压器及电动机保护原理与整定计算中低压变压器及电动机保护原理与整定计算
