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 電氣設(shè)備繼電保護(hù)配置、整定計(jì)算

1.一般規(guī)定

(1)電力網(wǎng)中的電力設(shè)備和線路，應(yīng)裝設(shè)反應(yīng)短路故障和異常運(yùn)行的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置。繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置應(yīng)能盡快地切除短路故障和恢復(fù)供電。

(2)電力設(shè)備和線路應(yīng)有主保護(hù)、后備保護(hù)和異常運(yùn)行保護(hù)，必要時(shí)可增設(shè)輔助保護(hù)。

(3)繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置應(yīng)滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動(dòng)性的要求，并應(yīng)符合下列規(guī)定：

1)繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置應(yīng)簡(jiǎn)單可靠，使用的元件和接點(diǎn)應(yīng)盡量少，接線回路簡(jiǎn)單，運(yùn)行維護(hù)方便，在能夠滿足要求的前提下宜采用最簡(jiǎn)單的保護(hù)。

2)對(duì)相鄰設(shè)備和線路有配合要求的保護(hù)，前后兩級(jí)之間的靈敏性和動(dòng)作時(shí)間應(yīng)相互配合。

3)當(dāng)被保護(hù)設(shè)備或線路范圍內(nèi)發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)具有必要的靈敏系數(shù)。

4)保護(hù)裝置應(yīng)能盡快地切除短路故障。當(dāng)需要加速切除短路故障時(shí)，可允許保護(hù)裝置無(wú)選擇性地動(dòng)作，但應(yīng)利用自動(dòng)重合閘或備用電源自動(dòng)投入裝置，縮小停電范圍。

(4)保護(hù)裝置的靈敏系數(shù)，應(yīng)根據(jù)不利正常運(yùn)行方式和不利故障類型進(jìn)行計(jì)算，必要時(shí)，應(yīng)計(jì)及短路電流衰減的影響。一般電流電壓繼電保護(hù)的最小靈敏系數(shù)，主保護(hù)為1.5,后備保護(hù)為1.2

(5)裝有管型避雷器的線路，保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間不應(yīng)大于0.08s;保護(hù)裝置起動(dòng)元件的返回時(shí)間不應(yīng)小于0.02s。

(6)在正常運(yùn)行情況下，當(dāng)電壓互感器二次回路斷線或其他故障能使保護(hù)裝置誤動(dòng)作時(shí)，應(yīng)裝設(shè)斷線閉鎖裝置; 當(dāng)保護(hù)裝置不致誤動(dòng)作時(shí)，應(yīng)裝設(shè)電壓回路斷線信號(hào)裝置。

(7)在保護(hù)裝置內(nèi)應(yīng)設(shè)置由信號(hào)繼電器或其他元件等構(gòu)成的指示信號(hào)。指示信號(hào)應(yīng)符合下列要求：

1)在直流電壓消失時(shí)不自動(dòng)復(fù)歸，或在直流恢復(fù)時(shí)仍能維持原動(dòng)作狀態(tài)。

2)能分別顯示各保護(hù)裝置的動(dòng)作情況。

3)對(duì)復(fù)雜保護(hù)裝置，能分別顯示各部分及各段的動(dòng)作情況。根據(jù)裝置具體情況，可設(shè)置能反應(yīng)裝置內(nèi)部異常的信號(hào)。

(8)保護(hù)裝置采用的電流互感器及中間電流互感器的穩(wěn)態(tài)比誤差，不應(yīng)大于10%對(duì)35kV及以下的線路和設(shè)備，當(dāng)技術(shù)上難以滿足要求,且不致使保護(hù)裝置誤動(dòng)作時(shí)，可允許有較大的誤差

2. 6-35kV變壓器的保護(hù)

2.1 電力變壓器的保護(hù)要求

(1)對(duì)電力變壓器的下列故障及異常運(yùn)行方式，應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)裝置：

1)繞組及其引出線的相間短路和在中性點(diǎn)直接接地側(cè)的單相接地短路;

2)繞組的匝間短路;

3)外部相間短路引起的過(guò)電流;

4)中性點(diǎn)直接接地電力網(wǎng)中外部接地短路引起的過(guò)電流及中性點(diǎn)過(guò)電壓;

5)過(guò)負(fù)荷; 。

6)油面降低;

7)變壓器溫度升高或油箱壓力升高或冷卻系統(tǒng)故障

(2)0.8MVA及以上的油浸式變壓器和0.4MVA及以上的車間內(nèi)油浸式變壓器，均應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。當(dāng)殼內(nèi)故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時(shí)，應(yīng)瞬時(shí)動(dòng)作于信號(hào);當(dāng)產(chǎn)生大量瓦斯時(shí)，應(yīng)動(dòng)作于斷開變壓器各側(cè)斷路器。當(dāng)變壓器安裝處電源側(cè)無(wú)斷路器或短路開關(guān)時(shí)，可作用于信號(hào)。

(3)對(duì)變壓器引出線、套管及內(nèi)部的短路故障，應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)裝置，并應(yīng)符合下列規(guī)定：

1)10MVA及以上的單獨(dú)運(yùn)行變壓器和6.3MVA及以上的并列運(yùn)行變壓器，應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。6.3MVA及以下單獨(dú)運(yùn)行的重要變壓器，亦可裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。

2)10MVA以下的變壓器可裝設(shè)電流速斷保護(hù)和過(guò)電流保護(hù)。2MVA及以上的變壓器，當(dāng)電流速斷靈敏系數(shù)不符合要求時(shí)，宜裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。

3)0.4MVA及以上，一次電壓為10kV及以下，線圈為三角一星形連接的變壓器，可采用兩相三繼電器式的過(guò)流保護(hù)。

4)本條規(guī)定的各項(xiàng)保護(hù)裝置，應(yīng)動(dòng)作于斷開變壓器的各側(cè)斷路器。

(4)變壓器的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)應(yīng)符合下列要求：

1)應(yīng)能躲過(guò)勵(lì)磁涌流和外部短路產(chǎn)生的不平衡電流。

2)差動(dòng)保護(hù)范圍應(yīng)包括變壓器套管及其引出線。如不能包括引出線時(shí)，應(yīng)采取快速切除故障的輔助措施。但在63kV或110kV電壓等級(jí)的終端變電所和分支變電所以及具有旁路母線的電氣主接線，在變壓器斷路器退出工作由旁路斷路器代替時(shí)，縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)可利用變壓器套管內(nèi)的電流互感器，引出線可不再采取快速切除故障的輔助措施。

(5)對(duì)由外部相間短路引起的變壓器過(guò)電流，應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)裝置。保護(hù)裝置動(dòng)作后，應(yīng)帶時(shí)限動(dòng)作于跳閘,并應(yīng)符合下列規(guī)定：

1)過(guò)電流保護(hù)宜用于降壓變壓器。

2)復(fù)合電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)或低電壓閉鎖的過(guò)電流保護(hù)，宜用于升壓變壓器、系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器和過(guò)電流不符合靈敏性要求的降壓變壓器。

(6)外部相間短路保護(hù)應(yīng)符合下列規(guī)定：

1)雙繞組變壓器，應(yīng)裝于主電源側(cè)。根據(jù)主接線情況，保護(hù)裝置可帶一段或兩段時(shí)限，以較短的時(shí)限動(dòng)作于縮小故障影響范圍，以較長(zhǎng)的時(shí)限動(dòng)作于斷開變壓器各側(cè)斷路器。

2)三繞組變壓器，宜裝于主電源側(cè)及主負(fù)荷側(cè)。主電源側(cè)的保護(hù)應(yīng)帶兩段時(shí)限，以較短的時(shí)限斷開未裝保護(hù)側(cè)的斷路器。當(dāng)不符合靈敏性要求時(shí)，可在所有各側(cè)裝設(shè)保護(hù)裝置。各側(cè)保護(hù)裝置應(yīng)根據(jù)選擇性的要求裝設(shè)方向元件。

(7)三繞組變壓器的外部相間短路保護(hù)，可按下列原則進(jìn)行簡(jiǎn)化：

1)除主電源側(cè)外，其他各側(cè)保護(hù)可僅作本側(cè)相鄰電力設(shè)備和線路的后備保護(hù);

2)保護(hù)裝置作為本側(cè)相鄰電力設(shè)備和線路保護(hù)的后備時(shí)，靈敏系數(shù)可適當(dāng)降低，但對(duì)本側(cè)母線上的各類短路應(yīng)符合靈敏性要求。

(8)高壓側(cè)為單電源，低壓側(cè)無(wú)電源的降壓變壓器，不宜裝設(shè)專門的零序保護(hù)。

(9)0.4MVA及以上，繞組為星形-星形連接低壓側(cè)中性點(diǎn)直接接地的變壓器，對(duì)低壓側(cè)單相接地短路應(yīng)選擇下列保護(hù)方式，保護(hù)裝置應(yīng)帶時(shí)限動(dòng)作于跳閘。

1)利用高壓側(cè)的過(guò)電流保護(hù)時(shí)，保護(hù)裝置宜采用三相式。

2)接于低壓側(cè)中性線上的零序電流保護(hù)。

3)接于低壓側(cè)的三相電流保護(hù)。

(10)0.4MVA及以上，一次電壓為10kV及以下，繞組為三角一星形連接，低壓側(cè)中性點(diǎn)直接接地的變壓器，對(duì)低壓側(cè)單相接地短路，當(dāng)靈敏性符合要求時(shí)，可利用高壓側(cè)的過(guò)電流保護(hù)。保護(hù)裝置帶時(shí)限動(dòng)作于跳閘。

(11)0.4MVA及以上變壓器，當(dāng)數(shù)臺(tái)并列運(yùn)行或單獨(dú)運(yùn)行并作為其他負(fù)荷的備用電源時(shí)，應(yīng)根據(jù)可能過(guò)負(fù)荷的情況裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。對(duì)三繞組變壓器，保護(hù)裝置應(yīng)能反應(yīng)各側(cè)過(guò)負(fù)荷的情況。過(guò)負(fù)荷保護(hù)采用單相式，帶時(shí)限動(dòng)作于信號(hào)。在無(wú)經(jīng)常值班人員的變電所，過(guò)負(fù)荷保護(hù)可動(dòng)作于跳閘或斷開部分負(fù)荷。

(12)對(duì)變壓器溫度升高和冷卻系統(tǒng)故障，應(yīng)按現(xiàn)行電力變壓器標(biāo)準(zhǔn)的要求，裝設(shè)可作用于信號(hào)或動(dòng)作于跳閘的裝置。

2.2 6-35kV變壓器的保護(hù)配置

電力變壓器的繼電保護(hù)配置

400kVA以下 一般用高壓熔斷器。

瓦斯保護(hù)：車間變 315kVA及以上, 主、配變 800kVA及以上,

縱差保護(hù)：10000kVA或電流速斷靈敏度不滿足要求的2000-8000kVA配變

過(guò)電流及速斷保護(hù)、低壓側(cè)接地保護(hù)： 400-1600kVA

溫度保護(hù)：1000kVA及以上

過(guò)負(fù)荷保護(hù)：400kVA及以上的并列運(yùn)行的變壓器

4 3-10kV電動(dòng)機(jī)的保護(hù)

4.1電動(dòng)機(jī)的保護(hù)要求

(1)對(duì)電壓為3kV及以上的異步電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)的下列故障應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)裝置：

1)定子繞組相間短路;

2)定子繞組單相接地;

3)定子繞組過(guò)負(fù)荷;

4)定子繞組低電壓;

5)同步電動(dòng)機(jī)失步;

6)同步電動(dòng)機(jī)失磁;

7)同步電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)非同步?jīng)_擊電流。

(2)對(duì)電動(dòng)機(jī)繞組及引出線的相間短路，裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)裝置，應(yīng)符合下列規(guī)定：

1)2MW以下的電動(dòng)機(jī)，宜采用電流速斷保護(hù)，保護(hù)裝置宜采用兩相式。

2)2MW及以上的電動(dòng)機(jī)，或電流速斷保護(hù)靈敏系數(shù)不符合要求的2MW以下電動(dòng)機(jī),應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。

3)保護(hù)裝置應(yīng)動(dòng)作于跳閘。對(duì)于具有自動(dòng)滅磁裝置的同步電動(dòng)機(jī)，保護(hù)裝置尚應(yīng)動(dòng)作于滅磁。

(3)對(duì)單相接地故障，當(dāng)接地電流大于5A時(shí)，應(yīng)裝設(shè)有選擇性的單相接地保護(hù);當(dāng)接地電流小于5A時(shí),可裝設(shè)接地檢測(cè)裝置;單相接地電流為10A及以上時(shí),保護(hù)裝置動(dòng)作于跳閘;單相接地電流為10A以下時(shí),保護(hù)裝置可動(dòng)作于跳閘或信號(hào)。

(4)對(duì)電動(dòng)機(jī)的過(guò)負(fù)荷應(yīng)裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)，并應(yīng)符合下列規(guī)定：

1)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中易發(fā)生過(guò)負(fù)荷的電動(dòng)機(jī)應(yīng)裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。保護(hù)裝置應(yīng)根據(jù)負(fù)荷特性,帶時(shí)限作用于信號(hào)或跳閘。

2)起動(dòng)或自起動(dòng)困難,需要防止起動(dòng)或自起動(dòng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的電動(dòng)機(jī),應(yīng)裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù),保護(hù)裝置應(yīng)動(dòng)作于跳閘。

(5)對(duì)母線電壓短時(shí)降低或中斷，應(yīng)裝設(shè)電動(dòng)機(jī)低電壓保護(hù)，并應(yīng)符合下列規(guī)定：

1)當(dāng)電源電壓短時(shí)降低或短時(shí)中斷后又恢復(fù)時(shí)，需要斷開的次要電動(dòng)機(jī)和有備用自動(dòng)投入機(jī)械的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)裝設(shè)低電壓保護(hù)。

2)根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程不允許或不需要自起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)裝設(shè)低電壓保護(hù)。

3)在電源電壓長(zhǎng)時(shí)間消失后須從電力網(wǎng)中自動(dòng)斷開的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)裝設(shè)低電壓保護(hù)。

4)保護(hù)裝置應(yīng)動(dòng)作于跳閘。

(6)對(duì)同步電動(dòng)機(jī)失步，應(yīng)裝設(shè)失步保護(hù)。失步保護(hù)帶時(shí)限動(dòng)作，對(duì)于重要電動(dòng)機(jī)，動(dòng)作于再同步控制回路;不能再同步或根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程不需要再同步的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)動(dòng)作于跳閘。

(7)對(duì)同步電動(dòng)機(jī)失磁可引起母線電壓嚴(yán)重降低，宜裝設(shè)專用失磁保護(hù)。失磁保護(hù)應(yīng)帶時(shí)限動(dòng)作于跳閘。

(8)2MW及以上以及不允許非同步?jīng)_擊的同步電動(dòng)機(jī)，應(yīng)裝設(shè)防止電源短時(shí)中斷再恢復(fù)時(shí)造成非同步?jīng)_擊的保護(hù)。

保護(hù)裝置應(yīng)確保在電源恢復(fù)前動(dòng)作。重要電動(dòng)機(jī)的保護(hù)裝置，應(yīng)作用于再同步控制回路;不能再同步或根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程不需要再同步的電動(dòng)機(jī)，保護(hù)裝置應(yīng)動(dòng)作于跳閘

4.2 3-10kV電動(dòng)機(jī)的保護(hù)配置

(1)異步電動(dòng)機(jī)：電流速斷保護(hù)、過(guò)負(fù)荷、低電壓保護(hù);2000kW及以上異步電動(dòng)機(jī)設(shè)縱差保護(hù)

(2)同步電動(dòng)機(jī)失步保護(hù)：

1)同步電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中不可避免地會(huì)遇到以下三種失步事故：

a.由于供電電源或與電網(wǎng)的聯(lián)系短暫中斷而導(dǎo)致的"斷電失步"。其危害主要是使同步電動(dòng)機(jī)遭受非同期沖擊。

b.由于供電系統(tǒng)或電網(wǎng)內(nèi)近處短路、振蕩或電動(dòng)機(jī)負(fù)荷的大幅度突變，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)失去動(dòng)態(tài)穩(wěn)定而失步，稱為"帶勵(lì)失步"。其危害主要使電動(dòng)機(jī)遭受強(qiáng)烈脈振，產(chǎn)生疲勞效應(yīng)而損壞，甚至引起電氣或機(jī)械共振而擴(kuò)大事故。

c.由于電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)或勵(lì)磁電源故障以及某些不正常狀態(tài)，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)失勵(lì)或嚴(yán)重欠勵(lì)，失去靜態(tài)穩(wěn)定而滑出同步，稱為"失勵(lì)失步"。其危害主要是導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)繞組，尤其是起動(dòng)繞組的損傷、損壞。

2)當(dāng)同步電動(dòng)機(jī)不允許非同期沖擊時(shí)，宜裝設(shè)防止電源短時(shí)中斷再恢復(fù)時(shí)造成非同期沖擊的斷電失步保護(hù)裝置(每段母線裝一套)。保護(hù)裝置可反應(yīng)功率方向、頻率降低、兩段母線同名相電壓相量之間相位比較。保護(hù)裝置應(yīng)確保在電源恢復(fù)前動(dòng)作c重要同步電動(dòng)機(jī)的保護(hù)裝置宜作用于再整步控制回路;不能再整步或根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程不需要再整步的電動(dòng)機(jī)，保護(hù)裝置應(yīng)動(dòng)作于跳閘

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