目 次
发电厂厂用电继电保护与 安全自动装置整定计算(一)
一、 整定计算及参数来源
(一) 厂用电整定计算的基本任务???????????????(1)
(二) 对厂用电继电保护的一般要求??????????????(1) (三) 保护整定的配合原则??????????????????(1) (四) 短路计算的运行方式选择????????????????(2) (五) 厂用电整定计算的步骤?????????????????(2) (六) 整定计算常遇到的计算问题???????????????(3) (七) 计算用的参数来源???????????????????(9) 二、 低压电动机保护的整定计算
(一) 保护配置???????????????????????(11)
(二) 保险的整定??????????????????????(11) (三) 空气自动开关的整定??????????????????(13) (四) 热偶保护的整定????????????????????(14) (五) 低电压保护的整定???????????????????(14) (六) 单相接地保护的整定??????????????????(14) 三、 高压电动机保护的整定计算
(一) 保护配置???????????????????????(15) (二) 无时限电流速断保护的整定计算?????????????(16)
(三) 过负荷保护的整定计算?????????????????(16) (四) 差动保护的整定计算??????????????????(17) (五) 接地保护???????????????????????(18) (六) 低电压保护??????????????????????(18) (七) 实例介绍???????????????????????(20) 四、 低压厂变保护的整定计算
(一) 保护配置???????????????????????(21)
(二) 电流速断保护装置???????????????????(23) (三) 限时过流保护装置???????????????????(23) (四) 低压侧零序保护????????????????????(28)
(五) 变压器高压侧零序保护?????????????????(30) (六) 瓦斯保护???????????????????????(31) (七) 备用电源自动投入装置?????????????????(31) 五、 高压厂变保护的整定计算
(一) 保护配置???????????????????????(32)
(二) 纵联差动保护的整定??????????????????(33) (三) 过电流保护的整定???????????????????(39) (四) 零序电流保护的整定??????????????????(42)
(五) 厂用分支过流保护???????????????????(43) (六) 瓦斯保护的整定????????????????????(44) (七) 高压厂变(厂馈)备用电源自动投入装置?????????(44) (八) 大机组厂用电源快速切断????????????????(46) 六、 发电厂厂用电系统残压计算
(一) 高低压电源串接同时负担自启动时,厂用电系统高低压母线残余电压计
算 ?????????????????????????(51) (二) 低压厂用变压器的电动机单独自启动时,380/220V厂用母线电压残余计
算?????????????????????????(51)
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一、 整定计算和参数来源
(一)厂用电整定计算的基本任务 1.编制厂用电系统继电保护整定方案,当厂用系统中的设备上发生故障时,保护 装置之间,保护装置和熔断器之间以及熔断器和接触器之间应能协调配合,迅速而有选择地切除发生故障的设备,保持其它重要厂用辅机的安全运行,以保证发电厂的连续发电。 2.根据整定方案,编制厂用电继电保护运行规程。 (二)对继电保护的一般要求
1. 灵敏系数:厂用电系统各类继电保护 装置应有的最低灵敏系数如下: (1)纵差保护灵敏系数不小于2; (2)电流速断保护灵敏系数不小于2;
(3)过电流保护灵敏系数不小于1.5;
(4)小接电流低同单相接地保护灵敏系数不小于1.5。
2.保护用电流互感器:保护装置用电流互感器的误差不应大于10%。当技术上难以满足要求,且不致使保护装置不正确动作时,才允许有较大的误差。
3.新型保护装置:当采用新型保护装置时,应参照保护的特点及计算方法进行整定计算。 (三) 保护整定的配合原则
电力系统是一个有紧密联系的整体,各级的各种保护是按其作用进行统一配置的,在整定一种保护时,必须考虑与上下级保护的配合,同时也要考虑系统运行的特点与要求。具体的整定配合原则如下:
1. 各种保护按阶梯特性配合
为了使保护装置有选择性的动作,个保护之间规定了可靠的时间级差(亦称 阶梯级差)。时间级差包括时间元件的正、负误差,开关跳闸时间及时间裕度。根据我国设备制造情况及运行经验,常用时间级差为:(1)定时限保护取05~06秒;(2)反时限保护取0.7~1秒;(3)保险器及一次过六取1~1.5秒。近年来由于晶体管保护的问世,使保护装置各个元件误差大大缩小。众所周知,时间级差的主要部分是时间继电器的误差,所以在河北省南部电网110KV以下系统(厂用部分暂除外)逐步将时间继电器更换为晶体管时间继电器,级差缩短为0.3秒。 假若厂用部分缩短时间,亦可将电磁型时间继电器更换为晶体管时间继电器,将级差缩短为0.3秒。国产晶体管时间继电器的尺寸和DS型时间继电器的尺寸相同,故更换相当方便。 2.相邻保护之间,主保护与主保护配合,后备保护与后备保护配合,有时为了减少保护动作时间,亦可后备保护与下一级的主保护配合。所谓主保护是满足系统稳定及设备安全要求,有选择地切除被保护设备和全线路故障的保护。后备保护分远后备和近后备,远后备是当主保护或断路器拒动时,由相邻电力设备或线路的另一套保护实现后备。
3.反映同种类型故障的保护之间进行配合,即相间保护与相间保护配合;接地保护与接地保护配合。
(四)短路计算的运行方式选择
电力系统运行是保护整定计算的基础。短路计算和选取最大负荷电流,都和运行方式有关。它不仅决定保护整定值的正确性,而且也影响对现有保护的评价和是否有利于正常的运行维护等方面,因此要重视这一问题。
最大、最小运行方式都是被整定的保护而言的,最大方式决定最大的短路电流、负荷电流;最小方式决定最小短路电流,其用来检验保护灵敏度是否满足要求。 1.最大负荷电流的选取,应考虑以下几种因素:
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(1)备用电源自投的增荷;(2)临时倒路的增荷;(3)由于并联供电元件的减少造成负荷的转移。(4)电动机的自启动。 2.最大、最小运行方式的选择
最大、最小运行方式的选择,目的在于计算短路电流的最大值和最小值。这要根据保护的要求和发电厂、变电站的主接线及运行方式来考虑。
对于相间保护来说,一般最大短路电流应取三相短路,最小短路电流应取两相短路。 对于发电厂来说,最大方式为并网的系统最大方式和所有机组,主变、接地点(规定的)均投入运行,最小方式可能出现最少机组、主变、接地点的运行。
根据运行经验,在不恶化保护效果,且又能满足常见运行方式的变化情况下,最小方式的变化限度应考虑:
(1) 考虑检修与故障的重,但不考虑多个重。
(2) 以满足常见的运行方式为基础,不考虑少见的特殊方式,特殊方式可 另作处理。
(五)厂用电整定计算的步骤
1. 收集必要的参数与资料(厂用系统一、二次图设备参数,自启动负荷等); 2. 与值长室,电气运行专责共同确定厂用系统的各种运行方式; 3. 进行短路计算;
4. 进行保护的整定计算;
5. 进行厂用系统的残压计算;
6. 编制厂用电整定方案,包括存在的问题解决的办法;
7. 方案编制完毕,由总工程师主持会审,参与人员为生技科、安监科、值长室、电气专责、保护人员;
8. 根据会审意见,编制或修改厂用电系统运行规程,并组织实施。
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