保护定值整定分析

第一章  保护定值整定 1.1. 定值项目解释 ZBT-11高开综合保护器配置了如下保护： 1) 三段式过流保护； 2) 反时限过流保护； 3) 过电压保护； 4) 低电压保护； 5) 零序过压保护； 6) 两段式零序过流保护（漏电保护）； 7) 电缆绝缘监视保护； 8) 风电闭锁保护； 9) 瓦斯闭锁保护； 10) 保护信号未复归闭锁合闸。 定值示以如下： 1.1.1. 三段式过流保护 三段式过流保护包括电流速断保护、限时速断保护、过载保护。电流速断也称作过流I段，限时速断也称作过流II段，过载保护也称作过流III段。一般来说，过流I段用作短路保护，过流II段用作后备保护，过流III段用作过载保护。一般来说，终端线路只投入短路保护（过流I段）和过载保护（过流III段），而电源进出线，需要上下级配合，以防止越级跳闸，需要投短路保护（过流I段）和后备保护（过流II段），而一般不投过载保护（过流III段）。 在定值表中，保护投入意思是该保护动作后不但要发保护动作信号，还要出口跳闸，保护不投入，则该保护动作后只发保护动作信号，不出口跳闸。 在保护器上，控制字为保护投入/退出的设置，“Y”表示投入，“N”表示退出。 在后台机定值表中，实心圆表示投入，空心圆表示退出。 过流I段中，投入小延时选项，主要是防止空载投入大型变压器时产生的励磁涌流冲击，使速断保护误动，导致投不上变压器的情况发生。小延时固定为50MS。一般来说，变压器容量在600KVA以上时，过流I段就要投入小延时。 该保护信号未复归将闭锁合闸。 1.1.2. 反时限过流保护 有些负载允许过电流通过的时间与其电流大小成反比，即过电流值越大，允许通过的时间越短，而过电流值越小，允许通过的时间越长，这就是反时限特性。对于这些负载采用反时限过流保护将优于定时限的过流保护。一般来说，电动机的过载保护宜采用反时限过流保护。 Zbt-11保护器的反时限过流保护符合IEC标准，可通过整定选择IEC A（一般反时限）、IEC B（非常反时限）、IEC C（极度反时限）三种反时限特性任一种，曲线特性见下图： 一般反时限：                非常反时限：              ，极度反时限： Tp---定值表中的时间常数，一般设为1秒，或根据具体电动机的特性曲线选择； Ip---定值表中的启动电流，一般设为电动机的额定电流； I---曲线上某点的电流值；t---曲线上某点对应的时间值。 一般反时限特性曲线： 非常反时限特性曲线： 极度反时限特性曲线： 定值表中，须整定启动电流Ip，时间常数Tp，和选择三种曲线的一种投入使用。若选择多于一条曲线，则默认使用第一条即一般反时限曲线。 在保护器上，三种曲线控制字为投入/退出的设置，“Y”表示投入，“N”表示退出。 在后台机定值表中，三种曲线控制字实心圆表示投入，空心圆表示退出。 该保护信号未复归将闭锁合闸。 延时时间 过载电流 一般反时限 强反时限 极强反时限           1.05Ie ∞ ∞ ∞   1.20 Ie 38S 67.5S 181S   1.50 Ie 17S 27S 64S   2.00 Ie 10S 13.5 26.6S   6.00 Ie 3.84S 2.7S 2.29S                 1.1.3. 电压保护 电压保护包括母线过电压和失压保护。 1) 过电压保护 过电压保护采用线电压判别方式。设置过电压保护的目的主要是为了防止用电设备长期处于严重过电压的状态下运行，以免损坏用电设备。过电压保护一般不投跳闸，只发信号用于告警，提请运行值班人员注意。过电压保护一定要设定延时，以免电压瞬间波动引起不必要的告警。如果过电压保护要投跳闸，不是所有设备的保护都投跳闸，而是仅仅对允许过电压要求苛刻的设备才投跳闸。 在保护器上，过电压保护投入控制字为投入/退出的设置，“Y”表示投入，“N”表示退出。 在后台机定值表中，实心圆表示投入，空心圆表示退出。 该保护信号未复归不闭锁合闸。 2) 失压保护 失压保护也称低电压保护，它应在母线真正失压时可靠动作。Zbt-11保护器能分辨电压波动和真正母线失压。Zbt-11的失电压保护采用线电压判别方式。按煤矿供电运行规程要求，带有负荷的回路的失压保护应该投跳闸，而电源线路的失压保护可以不投跳闸。失压保护一定要整定延时时间。 Zbt-11保护器的失压保护配置了PT断线闭锁失压保护，有流闭锁失压保护，以进一步避免失压保护误动。 失压保护的电压定值一般按躲过门口短路时的母线电压值整定，一般取额定值的0.5~0.6倍。失压保护的延时时间一般按躲开正常运行时的电压波动持续时间整定。一般取0.5秒。但如果由于备用电源自投装置动作慢的缘故，使得失压延时必须要大于1秒钟，则必须提前提出，以便我们采取其他措施，以满足实际需要。此时，失压延时时间按躲过备自投切换时间的1.2倍整定。 一般进线不设失压保护。 在保护器上，失电压保护投入控制字为投入/退出的设置，“Y”表示投入，“N”表示退出。 在后台机定值表中，实心圆表示投入，空心圆表示退出。 需要注意的是，高保开关上都配了失压脱扣，在电压波动时容易造成误动。如果井下电网电压时常发生波动且造成失压误动的话，在开关改造时，应将失压脱扣线圈去掉，而今采用zbt-11保护器中的失压保护。 该保护信号未复归不闭锁合闸。 1.1.4. 零序保护 零序保护包括零序过压保护和两段式零序电流保护。零序保护也称漏电保护。 1) 零序过压保护 零序过压保护主要用于在单线接地时或叫漏电发生时，发出告警。零序过压保护一定要设定1~10秒的延时，以保证零序过压告警的可靠性。零序过压一般不投跳闸只告警，以免在发生单相接地时，所有开关全部跳闸，造成不必要的大面积停电。 在保护器上，零序过压保护投入控制字为投入/退出的设置，“Y”表示投入，“N”表示退出。 在后台机定值表中，实心圆表示投入，空心圆表示退出。 该保护信号未复归不闭锁合闸。 2) 两段式零序过流保护 zbt-11保护器中配置了两段式零序过流保护，并且可以带方向。 两段保护主要是为了实现先告警后跳闸。零序过流II段可以用很小的定值用于告警，零序过流I段可以设以较大的定值，并且设置投跳闸。零序过流I段按躲过最大不平衡电流整定，一般整定为最大不平衡电流的1.2倍。如果三相对称性很好，几乎不存在不平衡电流，则按躲过本线路本身的容性电流整定，一般整定为0.5~1.0A之间。另外，零序过流保护可以投方向。接地线路的零序电流由线路流向母线，而非接地线路的零序电流则由母线流向线路，故用零序方向可以有效区分接地线路和非接地线路。 零序过流保护一定要投延时，以避免瞬时接地或瞬时三相不平衡时，造成零序保护误动。 零序过流保护投功率方向时，按漏电试验按钮将不会动作。 一般进线不设零序过流保护。 在保护器上，零序过流保护投入控制字为跳闸投入/退出的设置，“Y”表示投入，“N”表示退出。 在后台机定值表中，实心圆表示投入，空心圆表示退出。 该保护信号未复归将闭锁合闸。 1.1.5. 电缆绝缘监视 在双屏蔽电缆屏蔽芯线与屏蔽地线之间装一个1K的电阻，然后zbt-11来测量该电阻值Rd，当Rd>2.5K时，为绝缘开路，当Rd<0.8K时，为绝缘短路。当绝缘出问题时，可以投跳闸。 在保护器上，绝缘监视跳闸投入控制字为跳闸投入/退出的设置，“Y”表示投入，“N”表示退出。 在后台机定值表中，实心圆表示投入，空心圆表示退出。 1.1.6. 风电闭锁、瓦斯闭锁 风电闭锁、瓦斯闭锁都是进接近保护器的常开空接点，zbt-11保护器可以区分信号类型，并可以经延时去抖而跳闸。延时时间一般设置为0.1~0.3秒。 在保护器上，两闭锁信号投入控制字为跳闸投入/退出的设置，“Y”表示投入，“N”表示退出。 在后台机定值表中，实心圆表示投入，空心圆表示退出。 1.2. 保护定值整定分析 该定值设定分析主要针对煤矿井下电网的实际运行情况进行。 1.2.1. 联络线过流保护 联络线保护，定值配置要满足上下级配合的要求，以避免越级跳闸。对过流保护而言，定值配合有两方面的内容，一个是电流定值的配合，另一个是上下级的时间级差的配合，既保证了保护的灵敏性又保证了保护的选择性。 电流定值配合关系图如下图所示： 从上图可以看出，由于煤矿高压线路较短，线路末端短路与出口短路产生的短路电流几乎相同，故靠电流定值配合保证不了保护的选择性而发生越级跳闸。 井下电网保护上下级配合，只能靠时间级差进行配合来保证保护的选择性。 末端线路短路保护采用0”速断，而其上级则增加一个时间级差△t： △t = K *（保护判断时间 + 保护出口时间 + 开关固有分闸时间）； K为可靠系数，一般取1.2； 对于zbt-11高开综合保护器来说，保护判断时间与保护出口时间总共不大于35ms，现有的高保开关，故又分闸时间典型值为80ms，最大不超过120ms，则： △t = 1.2 * (35 + 120) = 186ms； 故取△t = 180ms。这样就有了如下时间配合关系： 7#开关定值配置：速断保护和过载保护即过流I段和过流III段。速断保护定值按躲开最大冲击电流整定，如果是电动机负荷，则按电动机启动电流的1.5整定，或一般整定为20~30A。过流III段作为过负荷保护，一般按所带设备允许的最大负荷的1.2倍整定，其延时时间，按所带设备允许过负荷时间整定。 5#、6#开关定值配置：不设置速断保护，只设置过流II段保护。过流定值按躲开母线上的最大冲击电流整定，一般整定为20~30A。延时时间整定为180ms。 3#、4#开关定值配置：不设置速断保护，只设置过流II段保护。过流定值按躲开母线上的最大冲击电流整定，一般整定为20~30A。延时时间整定为360ms。 1#、2#开关定值配置：不设置速断保护，只设置过流II段保护。过流定值按躲开母线上的最大冲击电流整定，一般整定为20~30A。延时时间整定为540180ms。 1#、2#、3#、4#、5#、6#开关的电流定值可以相同。 要保证保护配合的选择性，地面要能给出0.4~0.6秒的时间。 1.2.2. 大型电机过流保护 大型电动机过流保护配置短路保护和过载保护。 短路保护采用速断保护即过流I段保护，其定值按电动机启动电流的1.5整定，或一般整定为20~30A。 过载保护有两种：采用反时限过流保护或采用过流II段和过流III段来模拟反时限特性实现过载保护。 反时限过流保护：按电动机出厂提供的反时限特性曲线整定，找出三类曲线中与出厂特性曲线相近的曲线，得到相应的时间常数Tp。一般采用时间常数为1的特性曲线。定值中的启动电流值取容量最大的那台电动机的额定电流。