發(fā)電廠低壓廠用系統(tǒng)的整定計(jì)算

1、發(fā)電廠低壓廠用發(fā)電廠低壓廠用系統(tǒng)的整定計(jì)算系統(tǒng)的整定計(jì)算低壓廠用系統(tǒng)的負(fù)荷分類1、容量大于200KW的高壓電動(dòng)機(jī)屬于I類負(fù)荷，2、容量小于或者等于200KW的低壓電動(dòng)機(jī)屬于I類負(fù)荷，如靜冷泵等3、低壓饋線（MCC電源線）大部分屬于I類負(fù)荷，如汽機(jī)等，低壓廠用設(shè)備的保護(hù)方式低壓熔斷器保護(hù)（現(xiàn)在已經(jīng)基本上很少用了）。裝設(shè)不可以調(diào)整的一次脫扣低壓自動(dòng)空氣斷路器裝設(shè)可以分級(jí)調(diào)整的瞬時(shí)或者延時(shí)一次脫扣自動(dòng)空氣斷路器+單相接地保護(hù)裝設(shè)可以分級(jí)調(diào)整的瞬時(shí)或短延時(shí)一次脫扣低壓自動(dòng)空氣斷路器+帶電流互感器的二次型繼電保護(hù)帶智能型保護(hù)的低壓自動(dòng)空氣斷路器（現(xiàn)在用的最多）對(duì)于低壓系統(tǒng)的分類：1、低壓電動(dòng)機(jī)2、低壓饋

2、線3、低壓廠用變下面我們來(lái)分別介紹一下各類元件的不同保護(hù)一、低壓熔斷器的整定計(jì)算 1、按照躲過(guò)熔件的額定電流IFU.N計(jì)算： IFU.N=Krel*IM.N (IM.N=為電動(dòng)機(jī)額定電流)2、按照躲過(guò)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流計(jì)算： 1、在5IFU.N時(shí)熔斷時(shí)間2S 所以可以得出 IFU.N=IST/5/Krel 2、在3IFU.N時(shí)熔斷時(shí)間10S 所以可以得出 IFU.N=IST/3/Krel IST 電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流 IM。N 電流額定電流 Krel 可靠系數(shù) 一般取2-2.5 3、按照與接觸器動(dòng)作時(shí)間配合計(jì)算： IFU.N=IK/25-IK/20 低壓電動(dòng)機(jī)的保護(hù)舉個(gè)例子舉個(gè)例子1、按熔件的額定電流來(lái)

3、整定：2、按躲過(guò)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流來(lái)整定： 天津百利 TW30系列智能型空氣斷路器調(diào)節(jié)面板400V電機(jī)整定計(jì)算 n電動(dòng)機(jī)電流速斷保護(hù)n電動(dòng)機(jī)短延時(shí)保護(hù) n電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)延時(shí)保護(hù) n電動(dòng)機(jī)接地保護(hù) 電動(dòng)機(jī)保護(hù)饋線保護(hù)電動(dòng)機(jī)電流速斷保護(hù) 1、按躲電機(jī)啟動(dòng)電流整定 IdzKk*Kzq*Ie Ir1= Idz/In Kk：可靠系數(shù),1.21.4 Kzq：?jiǎn)?dòng)倍數(shù),68倍 Ie：電機(jī)額定電流(A)2、啟動(dòng)速斷時(shí)間t1 按照經(jīng)驗(yàn)值來(lái)整定 T=0.10.23. 靈敏系數(shù)Klm 按電動(dòng)機(jī)出口短路最小短路電流求取 Klm(Imin)/(Idz) Idz：本支路定值 Imin：電動(dòng)機(jī)出口相間短路流過(guò)電流最小值(A) 電動(dòng)機(jī)

4、短延時(shí)保護(hù)1、按躲啟動(dòng)電流整定 Ir2Kk*Kzq*Ie Kk：可靠系數(shù),1.21.4 Kzq：?jiǎn)?dòng)倍數(shù),68倍 Ie：電機(jī)額定電流(A)2、按照比速斷長(zhǎng)0.2秒的原則整定（與速斷保護(hù)動(dòng)作時(shí)間配合）（軟件中實(shí)際直接取0.2S） T2=T+t T：速斷保護(hù)動(dòng)作時(shí)間 T：保護(hù)動(dòng)作級(jí)差，電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)延時(shí)保護(hù) 1、按照電動(dòng)機(jī)額定電流整定 Ir1Krel*Ie Krel：可靠系數(shù),一般取1.11.3 Ie：額定電流(A)2、啟動(dòng)時(shí)間的整定 這里一般是看您說(shuō)用的裝置來(lái)看，3、時(shí)間常數(shù)的整定（例如ABB-sace） t1(Kst2*Krel.t*tst.max)/(9)電動(dòng)機(jī)接地保護(hù) 1、按照躲開最大不平衡電流

5、原則，取經(jīng)驗(yàn)值0.3Ie Ir4Krel*Ie Krel：可靠系數(shù),一般取0.20.4 Ie：額定電流(A)2、電動(dòng)機(jī)接地保護(hù)動(dòng)作時(shí)間tg 1、按照速動(dòng)性要求，略大于速斷時(shí)間 Tg=0.10.2400V低壓饋線保護(hù)速斷保護(hù)短延時(shí)保護(hù)長(zhǎng)延時(shí)保護(hù)接地保護(hù)速斷保護(hù)整定速斷電流整定：1、按照躲饋線末端短路計(jì)算 Ir1=Krel*Ik.max Krel：可靠系數(shù),一般取1.21.3 Ik.max：為線路末端短路最大短路電流2、按照躲過(guò)電機(jī)最大啟動(dòng)電流整定， Ir1=Krel*Iqd Krel：可靠系數(shù),一般取1214 Iqd：為MCC所帶所有電機(jī)的最大啟動(dòng)電流，動(dòng)作時(shí)間整定按照保護(hù)計(jì)算規(guī)程或經(jīng)驗(yàn)值來(lái)取，

6、 t=0在這里，饋線速斷一般不投入速斷靈敏度校驗(yàn) 按照電源動(dòng)力電纜始端兩相相間短路來(lái)進(jìn)行校驗(yàn) KsenIk2.min/Ir1 Ik2.min：規(guī)程規(guī)定為本支路首端兩相相間短路流過(guò)本側(cè)保護(hù)電流最小值，在軟件中這里無(wú)法取到， 實(shí)際取的為“本支路末端相間短路流過(guò)本側(cè)保護(hù)電流最大值” Ir1：為速斷保護(hù)動(dòng)作電流整定值。按照單相接地故障來(lái)校驗(yàn)靈敏度 KsenIk1/Ir1 Ik1：為單相接地故障電流 Ir1：為速斷保護(hù)動(dòng)作電流短延時(shí)保護(hù) 整定按照躲過(guò)回路啟動(dòng)電流整定 Ir2Krel*Kzqd*Ist Krel：可靠系數(shù)一般取1.2 Kzqd：自啟動(dòng)系數(shù),一般取2.55 Ist：最大負(fù)荷電流（這里取線路最

7、大的運(yùn)行電流）p按照躲過(guò)MCC上電機(jī)總自啟動(dòng)電流整定pI2Krel*Ist1pKrel：可靠系數(shù)一般取1.2,pIst1：電機(jī)總自啟動(dòng)電流，需要自己計(jì)算按照與MCC母線上所結(jié)設(shè)備最大速斷動(dòng)作電流配合計(jì)算I2=Krel*Ist2Krel：可靠系數(shù)一般取1.2Ist2：為MCC母線上所帶電機(jī)設(shè)備的最大速斷動(dòng)作電流整定值短延時(shí)保護(hù)動(dòng)作時(shí)間整定與下一級(jí)速斷或短延時(shí)保護(hù)延時(shí)配合，這里需要與MCC所帶的電機(jī)時(shí)間配合， T=t+t1 T：下級(jí)動(dòng)作時(shí)間， T1：動(dòng)作時(shí)間級(jí)差短延時(shí)靈敏度校驗(yàn)按照電源動(dòng)力電纜始端兩相相間短路來(lái)進(jìn)行校驗(yàn) KsenIk2.min/I2 Ik2.min：規(guī)程規(guī)定為本支路首端兩相相間短路

8、流過(guò)本側(cè)保護(hù)電流最小值，在軟件中這里無(wú)法取到， 實(shí)際取的為“本支路末端相間短路流過(guò)本側(cè)保護(hù)電流最大值” I2：為本保護(hù)動(dòng)作電流整定值。長(zhǎng)延時(shí)保護(hù) 1、按照計(jì)算運(yùn)行電流來(lái)整定 I3Krel*Ifh/In Krel：可靠系數(shù)一般取11.2 I：最大負(fù)荷電流（在這里注意的是要將饋線的負(fù)荷電流輸入到軟件中）過(guò)載跳閘時(shí)限定值跳閘動(dòng)作時(shí)間 過(guò)載跳閘時(shí)限定值 1、按照說(shuō)明書來(lái)整定 T3= (If)/(I3*In)2*(TT)/(k) If：故障電流 I3：為本保護(hù)整定計(jì)算值 TT：末端短路允許時(shí)間 K： 倍數(shù) 按照與下級(jí)動(dòng)作時(shí)間配合（這里也考慮與MCC所帶電機(jī)的動(dòng)作電流配合） T3t+t1 T：下級(jí)保護(hù)動(dòng)作

9、時(shí)間 T1：保護(hù)動(dòng)作時(shí)間級(jí)差接地保護(hù)整定 按照經(jīng)驗(yàn)值取線路運(yùn)行電流整定 I4Krel*Ifh Krel：經(jīng)驗(yàn)值數(shù),一般取0.30.6（教科書上是給我們的是0.050.15） （ABB所計(jì)算用的）接地保護(hù)動(dòng)作時(shí)間按與下一級(jí)零序動(dòng)作時(shí)間配合整定 t4t+t1 t：下級(jí)零序保護(hù)動(dòng)作時(shí)間 t1：保護(hù)動(dòng)作時(shí)間級(jí)差靈敏度 校驗(yàn)按照單相接地故障來(lái)進(jìn)行校驗(yàn)靈敏度 Ksen(Ik.1.min)/(I4) I4：本支路定值 Ik.1.min：本支路末端接地短路流過(guò)本側(cè)保護(hù)零序電流最小值(A)變壓器饋線保護(hù)整定計(jì)算變壓器饋線保護(hù)整定計(jì)算n分支/饋線額定二次電流（基準(zhǔn)電流）IS的整定 n即為：額定二次電流等于一次額定

10、電流除以CT變比，也即額定工況下的CT二次側(cè)電流 速斷電流（短路）保護(hù)定值整定 n動(dòng)作電流按照躲過(guò)按躲開線路末端的最大短路電流整定。n若不知設(shè)備參數(shù)時(shí)，建議取5倍的額定電流；n若由斷路器控制時(shí)，短路保護(hù)動(dòng)作時(shí)間t1 取0.040.1S。n由熔絲截?cái)喽搪冯娏鲿r(shí)，取t1 =0.3S或更長(zhǎng)。過(guò)流保護(hù)定值整定 動(dòng)作電流按照躲過(guò)按躲開線路最大負(fù)荷電流整定 過(guò)載保護(hù)的整定按線路最大過(guò)載能力整定。廠用電快切保護(hù)n6KV廠用母線在切斷工作電源時(shí)電動(dòng)機(jī)反饋電壓廠用母線在切斷工作電源時(shí)電動(dòng)機(jī)反饋電壓變化特點(diǎn)變化特點(diǎn)n假設(shè)有圖1所示的廠用電系統(tǒng)，工作電源由發(fā)電機(jī)端經(jīng)廠用高壓工作變壓器引入，備用電源由電廠高壓母線或由

11、系統(tǒng)經(jīng)起動(dòng)/備用變引入。正常運(yùn)行時(shí)，廠用母線由工作電源供電，當(dāng)工作電源側(cè)發(fā)生故障時(shí)，必須跳開工作電源開關(guān)1DL，此時(shí)廠用母線失電，由于廠用負(fù)荷多為異步電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)將惰行，母線電壓為眾多電動(dòng)機(jī)的合成反饋電壓，稱其為殘壓，殘壓的頻率和幅值將逐漸衰減。 300MW機(jī)組母線反饋電壓特性機(jī)組母線反饋電壓特性以極坐標(biāo)形式繪出的某300MW機(jī)組6KV母線殘壓相量變化軌跡(殘壓衰減較慢的情況)如圖2所示。4DL3DL1DL2DL0.4S0.7S0.1S0.5S0.9S0.6S0.2S圖1 廠用電一次系統(tǒng)簡(jiǎn)圖圖2 母線殘壓特性示意圖t/ms02104206408109501060()0901803605407

12、20900300MW直流爐機(jī)組母線反饋電壓特性直流爐機(jī)組母線反饋電壓特性 6KV母線反饋電壓VD和備用電源電壓VS之間相角差和時(shí)間t的參數(shù)表1表1300MW汽包爐機(jī)組母線反饋電壓特性汽包爐機(jī)組母線反饋電壓特性 6KV母線反饋電壓VD和備用電源電壓VS之間相角差和時(shí)間t的參數(shù)表2（不同負(fù)荷變化完全不同） 表2中610ms時(shí)為經(jīng)捕同期合上備用電源，電源中斷過(guò)程中最低電壓為43.1%Un經(jīng)0.05S電壓恢復(fù)至52%Un。300MV汽汽4爐機(jī)組爐機(jī)組6KV母線反饋電壓特性母線反饋電壓特性t/ms/( )/Hz/ 100% %t/ms/( )/Hz/ 100% %0- -1.7010120063-1.1

13、9-1.19840+-2.4-2.4-0.18-0.1810125087.6-1.41-1.4176.9101.2-0.5-0.5101300116-1.61-1.6172.3206.6-0.5-0.5101350148.5-1.84-1.8466308.3-0.53-0.53101400186- -2.0861.54010.1- -0.55101450228- -2.3457.25012.3- -0.60100.5500267- -2.552.56014.5- -0.61100.5550315- -2.7747.77016.9- -0.6699600346.5- -2.8745.48019.

14、4- -0.798.7610357- -2.9543.19022.2- -0.76986500051.710025.2- -0.81967000063.411028.4- -0.88957500076.112031.7- -0.91948000090.313035.5- -0.9393.58500092.614038.5- -0.95919000094.315042.2- -1.0390.69500096fUNUfUNU斷路器合閘時(shí)間小于100ms是應(yīng)用快切的先決條件，所以快切過(guò)程中反饋電壓和備用電源頻差f0.8Hz、相角差25，電壓差U43% Un。廠用電快切裝置整定廠用電快切裝置整定n頻差

15、閉鎖整定頻差閉鎖整定n快切閉鎖相角整定快切閉鎖相角整定n捕同期切換整定捕同期切換整定n殘壓閉鎖電壓整定殘壓閉鎖電壓整定n失壓起動(dòng)電壓整定失壓起動(dòng)電壓整定n失壓起動(dòng)時(shí)間整定失壓起動(dòng)時(shí)間整定n備用電源有電壓鑒定整定備用電源有電壓鑒定整定頻差閉鎖整定頻差閉鎖整定n頻差閉鎖值一般按實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)選定。一般由于200MW及以上機(jī)組的頻差特性相似，當(dāng)裝置有捕同期合閘功能時(shí)，閉鎖頻差取fB=45Hz；裝置僅有快切功能時(shí)，取fB=23Hz。2.快切閉鎖相角整定快切閉鎖相角整定n電動(dòng)機(jī)在自啟動(dòng)過(guò)程中，按允許合閘角60計(jì)算，快切按實(shí)際頻差f1 計(jì)算，斷路器合閘時(shí)間按快切發(fā)出合閘脈沖至斷路器合上的全部時(shí)間tH (S)計(jì)算

16、，則合閘過(guò)程角1 為：n 1 =360* f1* tHntH約在60ms時(shí)f1 取0.6Hz，=15 ；60ms tH 100ms時(shí)， f1 取0.70.8 Hz， =28 ；快切閉鎖角 +=60 - 1 。n如果用差壓閉鎖，則差壓閉鎖值UB 為：nUB =2 Unsin （ + /2）n式中UN 額定二次電壓，32 + 47n如果初始相角差 較大時(shí)為提高快切裝置動(dòng)作成功率， +可適當(dāng)放大一些。3.捕同期切換整定捕同期切換整定n在快切裝置被閉鎖，或斷路器合閘時(shí)間tH100ms快切功能停用時(shí)，由捕同期功能完成合上備用電源時(shí)，其合閘原則應(yīng)選定在第一周后期和第二周前期。為簡(jiǎn)化計(jì)算，可取保守的近似值：

17、 =300420（或-6060）范圍內(nèi)（理論上允許 的范圍值比上述大）。 f2是捕同期過(guò)程中的頻差實(shí)測(cè)值， f2 =2.73Hz， f2一般取 =2.85Hz，則合閘角a2 約等于360* f2* tH ，捕同期導(dǎo)前角或開放角- 為： + = a2 。4.殘壓閉鎖電壓殘壓閉鎖電壓 U1整定整定n在快切和捕同期失敗或由于斷路器合閘時(shí)間 tH 100ms不具備快切要求時(shí)，備用電源自投可用慢切功能，但應(yīng)在反饋電壓較小時(shí)才允許合閘。此電壓可按備用電源斷路器合上時(shí)，不超過(guò)40% UN為計(jì)算原則。當(dāng)tH 100ms時(shí)，準(zhǔn)確的計(jì)算應(yīng)按反饋電壓實(shí)際衰減曲線由合閘瞬間反饋電壓 U=40% UN 點(diǎn)向前推 tH后的反饋電壓值(即殘壓閉鎖電源UIB )所以 UIB 40% UN 。如果tH 在60ms左右可近似取 UIB =