厂用电系统继电保护整定计算一、高压电动机电动机类别
容量(KW)
额定电流(A)
额定电压(KV)
相CT变比
零序CT变比
启动倍数
启动时间(S)
二次额定电流（A）
I
11000
10
710
200
100
7
25
3.55
1.1、电动机额定电流
取：3.55A
1.2、速断过电流保护
(1)、速断电流高定值
速断保护的动作电流应躲过电动机的起动电流。
Idz.g=Kk×Kjx×Kqd×In.2 =1.5×1.0×7×3.55=37.3A
Idz.g——动作电流值
Kk——可靠系数， 取1.5
Kqd——启动倍数，取7
Kjx——接线系数，取1.0
In.2—－二次额定电流
取为：37.3A 动作时间：0.06S 动作于跳闸
灵敏度校验： 满足要求。
(2)、速断电流低定值
短延时速断保护的动作电流应为速断保护的0.8倍。
Idz.g=0.8×Kk×Kjx×Kqd×In.2 =0.8×1.5×1.0×7×3.55=29.8A
Idz.g——动作电流值
Kk——可靠系数， 取1.5
Kqd——启动倍数，取7
Kjx——接线系数，取1.0
In.2—－二次额定电流
取为：29.8A
动作时间：取最小0.06S。
动作于跳闸
1.3、电动机启动时间
电动机启动时间：给水泵电动机考虑一般最大取25S.(可实测启动时间加5S计算)
1.4、负序过流保护
相间不平衡（负序电流）的产生主要原因：
A、不平衡电压、启动过程产生的5次及11次谐波都可能引起负序电流的产生。按照规程要求，电动机在额定负载下运行时，相间电压的不对称度不得超过 10％。
B、在其它电气设备或系统不对称短路产生的负序电流。
(1)、负序过流一段电流
Idz.g=Kk×In.2 =1×3.55=3.55A
Idz.g——动作电流值
Kk——可靠系数， 取1
In.2—二次额定电流
取为：3.55A
动作时间：按躲过系统出线负序电流最长时间考虑暂取1.5S
动作于跳闸。
(2)、负序过流二段电流
Idz.g=Kk×In.2 =0.6×3.55=2.13A
Idz.g——动作电流值
Kk——可靠系数， 取0.6
In.2—二次额定电流
取为：2.13A
动作时间：按躲过系统最长保护动作时间。取2.5S
动作于跳闸。
1.5、零序电流保护
按照单相接地短路电流的100A进行整定：
高压厂用变压器中性点接地电阻为60Ω，10KV厂用母线单相接地短路电流为36A
， 按照100A最大接地电流计算。
—单相接地短路电流
灵敏系数校验： （合格）
Idz.g=20/100=0.2A 取为：0.2A
装置基准值为0.02A，装置整定为：
动作延时整定 取为：0.5S
动作于跳闸。
1.6、过热保护
装置可以在各种运行工况下，建立电动机的发热模型，对电动机提供准确的过热保护，考虑到正、负序电流的热效应不同，在发热模型中采用热等效电流Ieq，其表达式为：
式中, K1 =0.5 额定启动时间内
K1 =1 额定启动时间后
K2 =3～10 取6
电动机在冷态（即初始过热量θΣ=0）的情况下，过热保护的动作时间为：
当电动机停运，电动机积累的过热量将逐步衰减，本装置按指数规律衰减过热量，衰减的时间常数为4倍的电动机散热时间Tsr，即认为Tsr时间后，散热结束，电动机又达到热平衡。
按躲过启动过程发热计算
发热常数:Tfr＝877S 整定为15min。 动作跳闸。
散热常数:Tsr＝30 min 取30min.
过热告警:通常取70－80％ 这里取70％，即为0.7。动作于信号。
重启过热闭锁:一般发电厂电动机冷启动2次，热启动一次，所以每次积累最大为50％，应整定为0.5-0.6，但考虑电动机某些时候要求强行启动，所以设定闭锁定值取值较大80％。即为0.8。动作闭锁合闸。
1.7、堵转保护
按延时躲过电动机启动电流整定（按没有转速开关计算）。
Idz.g=Kk×Kjx×In.2 =2×1.0×3.55=7.1A
Idz.g——动作电流值
Kk——可靠系数， 一般要求1.5-2，这里取2。
Kjx——接线系数，取1.0
In.2—二次额定电流
取为：7.1A.
动作时间：30S 动作跳闸。
1.8、电动机的额定启动电流
退出。
1.9、电动机允许堵转时间
退出。
1.10、正序过电流保护
退出。
1.11、过负荷保护
延时躲过电动机启动电流整定。
Idz.g=Kk×Kjx×Kqd×In.2 =1.2×1.0×3.55=4.26A
Idz.g——动作电流值
Kk——可靠系数， 取1.2
Kjx——接线系数，取1.0
In.2—二次额定电流
取为：4.26A
动作时间：取25S 动作于信号。
1.12、低电压保护
低电压保护：属于I类负荷根据规程规定取50V、9S跳闸。
1.13、差动保护
继电器包含独立的制动和无制动电流差动元件。制动元件具有双折线百分比率制动特性。无制动差动元件可快速切除高值内部故障。防止电流互感器饱和的影响。
（1）最小动作电流值：
最小动作电流按躲过差回路的最大不平衡电流整定：
＝1.3×0.1×1.5＝0.195P.U.
式中：KK－可靠系数，取1.3；
Ki－CT误差，取0.1；
－非周期分量系数，对于普通电流继电器取1.5~2，对于能躲非周期分量的继电器取为1.1~1.2；
－电动机额定电流二次值。
工程整定: 整定为0.3
Idz=Kk×In.2 =0.3×3.55=1.07A 动作于跳闸.
（2）比例差动制动系数：
同时考虑到差动CT实际安装位置较远，由于CT负担不均的误差，在启动过程当中不能得到相同的暂态电流，引起误动,一般取40－60％，整定值为50%。
为防止在电动机较大的启动电流下，由于始末端CT不平衡电流引起本保护误动作,装置提供了整定值自动加倍功能，即在电动机启动过程中将整定的差动保护最小动作电流值Iset和比率制动系数K值自动加倍，投入此功能。
（3）差动速断保护：
考虑到我们实际使用的比率制动式差动保护并无投入谐波制动，因此只考虑在CT饱和时可能发生的比率制动式差动保护拒动，整定为8.0 倍，无制动差动保护小于电流速断保护定值，灵敏度满足要求不用校验。
Idz=Kk×In.2 =6×3.55=21.3A 动作于跳闸.
（4）CT断线检测
CT断线判断逻辑为：当电流中仅有一相电流小于0.125倍额定电流，且其它相电流均大于0.125倍额定电流但小于额定电流时，才认为发生了CT断线，此时不闭锁保护出口并发出CT断线信号。当CT断线条件不满足后，CT断线信号及指示灯自动复归，
此功能可通过控制字投入信号不闭锁跳闸。
（5）差动保护动作时间：
取最小值：0.06s
2、低压厂变
变压器及二次设备参数
序号
名称
参数
序号
名称
参数
0
保护装置
P632
13
低压侧相CT一次值CTl.p（A)
4000
1
额定容量S（MVA）
2.5
14
低压侧相CT二次值CTl.s(A)
1
2
接线组别
Dyn11
15
低压侧零序CT一次值CTlg.p（A)
2000
3
短路阻抗X%
10
16
低压侧零序CT二次值CTlg.s(A)
1
4
计算电抗Xpu(Sj)=100MVA
4.00
17
高压侧二次额定电流Ih(A)
0.76
5
高压侧额定电压Uh(KV)
6.3
18
低压侧二次额定电流Il(A)
0.90
6
低压侧额定电压Ul(KV)
0.4
19
高压侧PT一次电压Vl.p(V)
6000
7
高压侧额定电流Ih(A)
229.1
20
高压侧PT二次电压Vl.s(V)
100
8
低压侧额定电流Il(A)
3608.5
21
群启电流倍数Ks.a
2.30
9
高压侧相CT一次值CTh.p（A)
300
22
高压工作变阻抗(Sj)=100MVA
0.524
10
高压侧相CT二次值CTh.s(A)
1
23
启备变变阻抗(Sj)=100MVA
0.445
11
高压侧零序CT一次值CThn.p(A)
50
24
本段最大电动机额定电流（A)
220
12
高压侧零序CT二次值CThn.s(A)
1
25
本段最大出线额定电流（A)
320
2.1、高压侧相电流速断
（1）按照躲过变压器低压侧母线短路时的最大短路电流整定
IOP.2=Krel×IKl(3)= A
式中Krel ―可靠系数，取1.3。
IKl(3)―变压器低压侧母线最大三相短路电流。
（2）按照躲过变压器励磁涌流
变压器励磁涌流取8倍。
Irel =8×Inh=(8×229.1)/300=6.1A
取以上二者最大者，即 Iop＝8.9A
（3）灵敏度校验：
按最小运行方式下的两相相间短路电流校验
Klm= IKh(2)/ Iop= =6.1>1.5 灵敏度满足要求
（4）出口方式： 动作跳闸。
2.2、高压侧过电流保护
(1) 按躲过变压器所带负荷中需要自启动的电动机最大启动电流之和整定：
变压器所带动力负荷中需要自启动的电动机及其容量,因为备用电源为暗备用，并且按照变压器容量90％的负荷作为启动容量
电动机自启动倍数 Kzq=
= = 2.3
上式中： Wn- 变压器额定容量。
Wm∑-需要自启动的全部电动机的总容量。
Kss-电动机启动电流倍数。取5倍。
Iop.2=Krel×Kss×Inh=(1.3×2.3×229.1)/300=2.3A
上式中 Krel-可靠系数，取1.3。
(2) 按躲过最大电动机的启动电流
本段最大电动机容量为220A(高压水泵)
上式中： Krel―可靠系数,取1.2。
Inl- 变压器低压侧额定电流。
Ims- 电动机启动电流。
Imn- 电动机额定电流。
(3) 按躲过最大出线过电流保护。
本段最大出线额定电流320A、过流保护定值1600A(冲灰泵MCC电源)
上式中： Krel―可靠系数,取1.2。
Inl- 变压器低压侧额定电流。
Ilop- 线路保护动作电流。
Iln- 电动机额定电流。
动作电流取最大值为2.3A
(4) 敏度校验：按低压母线上发生两相短路时产生的最小短路电流来校验
Klm= =
式中 ------低压母线两相短路电流。
(5) 考虑切换过程冲击电流影响延时除满促配合关系外一般不小于1s，延时取1.1s
（6）出口方式： 动作跳闸。
2.3、高压侧过负荷信号
（1）按躲过正常过负荷电流计算
IOP.2=Krel×In =1.15×0.76=0.88A
式中 Krel ―一般设计容量较大不会过负荷，所以取1.15。
In―变压器高压侧额定电流。
（2）动作时间
一般取9s。
（3）出口方式：动作信号。
2.4、高压侧零序保护
（1）接地保护I段动作电流。
6kv系统采用高阻接地，高压厂变低压侧中性点电阻为40Ω，最大接地电流90A,按照最大接地电流的20%计算。
Iop.2=0.2×90/50=0.36A （经过实测后可将此电流进行调整）
Iop.2——动作电流值
Krel——可靠系数， 取0.2
动作时间：取0.5S
继电器可整定为：0.36A
（2）接地保护I段动作时间。
动作时间：0.5S 。
（3）出口方式：动作跳闸。
（4）接地保护II段动作电流
零序电流的过大反应了接地故障，对于接地故障，零序电流整定按躲过单相接地电容电流Ic来计算。工程取一次3A、3S。
继电器可整定为：0.06A。
（5）接地保护II段动作时间。
动作时间：3S。
（6）出口方式：动作信号。
2.5、低压侧零序过流保护
（1）按照躲过正常运行时变压器低压侧中性线上流过的最大不平衡电流整定，一般取变压器低压线圈额定电流的25％
Iop.2=Krel×25%×Inl=(1.2×25%×3608.40)/2000=0.54A
式中 Krel系数，取1.2。
（2）与最大无零序过电流保护的出线（或电动机）速断保护配合整定。
最大负荷速断保护定值为2000A
Iop.2=Krel×INS=1.2×2000/2000=1.2A
式中 Krel可靠系数，取1.2。
INS NS系列断路器速断电流值。
低压侧零序保护定值取1.2A
（3）动作时间
除与下级保护配合以外一般大于1s，现取1.1s。
（4）出口方式：动作跳闸。
2.6、变压器差动保护
(1) 高低压侧额定电流
高压侧：
低压侧:
差动基本侧选定：选取高压侧（6KV侧）
平衡系数：0.9/0.76=1.18
(2) 差动启动值
计算的最大情况：
.
—纵差保护最小动作电流
—可靠系数，取1.3－1.5，这里取2
—电流互感器的比误差，5P型取0.01×2
—变压器调压引起的误差，取调压范围中偏离额定值的最大值（百分值）
—由于电流互感器变比未完全匹配产生的误差，初设时取0.01
P.U.—二次标么值
取 ＝0.3P.U. Pickup: 0.3 P.U.
（3）斜率
斜率1应大于非周期分量引起的CT误差产生的不平衡电流。
S1= =2×1.5×1.0×0.1=0.3
式中： ——非周期分量系数，两侧同为P级电流互感器取1.5-2.0，取1.5；
——电流互感器的同型系数，Kcc=1.0；
——电流互感器的比误差，取0.1。
斜率1取0.3、斜率2取0.7
（4）第二拐点电流
第二拐点以差动保护区外最大内部故障产生的制动电流来整定，按照变压器低压侧出线处最大短路电流来计算
对应的最大低压侧三相短路： （6KV侧）
（0.4KV侧）
按此计算结果,采用5P20的电流互感器，只有8.1倍的短路电流不用考虑CT饱和问题，只考虑变压器本身0.4KV母线短路引起的不平衡电流，根据厂家说明书推荐，第二拐点取值：4.0P.U.
（5）灵敏度校验
此方案不用校验灵敏度。
（6）闭锁功能设置
可实测，一般低压厂变二此谐波闭锁取20％，采用相间交叉闭锁方式。
五次谐波闭锁功能退出。
高压侧零序滤波功能退出，低压侧零滤波功能投入。
（7）差动保护延时
取0S
（8)保护出口及作用：
动作跳闸
2.7、高定值差动保护
（1）不激活涌流制动功能（谐波制动）及过激磁制动功能的差动电流门槛值。也称第一段差速断定值。如果该门槛值设得太高，可能在内部故障变压器饱和时P63x不能进行跳闸。
外部短路电流最大8.1倍，电流互感器为20倍，所以可取10倍额定电流。
（2）差动保护功能与制动变量、谐波制动、过激磁制动及饱和检测器无关的差动电流跳闸门槛值。第二段差速断定值。如果该门槛值设得太低，可能在外部故障变压器饱和时P63x却能进行跳闸。
根据电流互感器饱和倍数，取20倍额定电流。
（3）相对于变压器额定电流最小短路电流倍数
所以满促灵敏度要
2.8、变压器非电量保护
序号
保护名称
保护定值
出口方式
1
变压器本体温度风机停止℃
70
停止风扇
2
变压器本体温度风机启动℃
90
启动风扇
3
变压器本体超温信号℃
125
信号
4
变压器本体超温跳闸℃
150
跳闸
5
变压器铁心超温信号℃
130
信号
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