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 電氣設備繼電保護配置、整定計算

1.一般規定

(1)電力網中的電力設備和線路，應裝設反應短路故障和異常運行的繼電保護和自動裝置。繼電保護和自動裝置應能盡快地切除短路故障和恢復供電。

(2)電力設備和線路應有主保護、后備保護和異常運行保護，必要時可增設輔助保護。

(3)繼電保護和自動裝置應滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動性的要求，并應符合下列規定：

1)繼電保護和自動裝置應簡單可靠，使用的元件和接點應盡量少，接線回路簡單，運行維護方便，在能夠滿足要求的前提下宜采用最簡單的保護。

2)對相鄰設備和線路有配合要求的保護，前后兩級之間的靈敏性和動作時間應相互配合。

3)當被保護設備或線路范圍內發生故障時，應具有必要的靈敏系數。

4)保護裝置應能盡快地切除短路故障。當需要加速切除短路故障時，可允許保護裝置無選擇性地動作，但應利用自動重合閘或備用電源自動投入裝置，縮小停電范圍。

(4)保護裝置的靈敏系數，應根據不利正常運行方式和不利故障類型進行計算，必要時，應計及短路電流衰減的影響。一般電流電壓繼電保護的最小靈敏系數，主保護為1.5,后備保護為1.2

(5)裝有管型避雷器的線路，保護裝置的動作時間不應大于0.08s;保護裝置起動元件的返回時間不應小于0.02s。

(6)在正常運行情況下，當電壓互感器二次回路斷線或其他故障能使保護裝置誤動作時，應裝設斷線閉鎖裝置; 當保護裝置不致誤動作時，應裝設電壓回路斷線信號裝置。

(7)在保護裝置內應設置由信號繼電器或其他元件等構成的指示信號。指示信號應符合下列要求：

1)在直流電壓消失時不自動復歸，或在直流恢復時仍能維持原動作狀態。

2)能分別顯示各保護裝置的動作情況。

3)對復雜保護裝置，能分別顯示各部分及各段的動作情況。根據裝置具體情況，可設置能反應裝置內部異常的信號。

(8)保護裝置采用的電流互感器及中間電流互感器的穩態比誤差，不應大于10%對35kV及以下的線路和設備，當技術上難以滿足要求,且不致使保護裝置誤動作時，可允許有較大的誤差

2. 6-35kV變壓器的保護

2.1 電力變壓器的保護要求

(1)對電力變壓器的下列故障及異常運行方式，應裝設相應的保護裝置：

1)繞組及其引出線的相間短路和在中性點直接接地側的單相接地短路;

2)繞組的匝間短路;

3)外部相間短路引起的過電流;

4)中性點直接接地電力網中外部接地短路引起的過電流及中性點過電壓;

5)過負荷; 。

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及以上的車間內油浸式變壓器，均應裝設瓦斯保護。當殼內故障產生輕微瓦斯或油面下降時，應瞬時動作于信號;當產生大量瓦斯時，應動作于斷開變壓器各側斷路器。當變壓器安裝處電源側無斷路器或短路開關時，可作用于信號。

(3)對變壓器引出線、套管及內部的短路故障，應裝設相應的保護裝置，并應符合下列規定：

1)10MVA及以上的單獨運行變壓器和6.3MVA及以上的并列運行變壓器，應裝設縱聯差動保護。6.3MVA及以下單獨運行的重要變壓器，亦可裝設縱聯差動保護。

2)10MVA以下的變壓器可裝設電流速斷保護和過電流保護。2MVA及以上的變壓器，當電流速斷靈敏系數不符合要求時，宜裝設縱聯差動保護。

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流保護。

4)本條規定的各項保護裝置，應動作于斷開變壓器的各側斷路器。

(4)變壓器的縱聯差動保護應符合下列要求：

1)應能躲過勵磁涌流和外部短路產生的不平衡電流。

2)差動保護范圍應包括變壓器套管及其引出線。如不能包括引出線時，應采取快速切除故障的輔助措施。但在63kV或110kV電壓等級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，縱聯差動保護可利用變壓器套管內的電流互感器，引出線可不再采取快速切除故障的輔助措施。

(5)對由外部相間短路引起的變壓器過電流，應裝設相應的保護裝置。保護裝置動作后，應帶時限動作于跳閘,并應符合下列規定：

1)過電流保護宜用于降壓變壓器。

2)復合電壓起動的過電流保護或低電壓閉鎖的過電流保護，宜用于升壓變壓器、系統聯絡變壓器和過電流不符合靈敏性要求的降壓變壓器。

(6)外部相間短路保護應符合下列規定：

1)雙繞組變壓器，應裝于主電源側。根據主接線情況，保護裝置可帶一段或兩段時限，以較短的時限動作于縮小故障影響范圍，以較長的時限動作于斷開變壓器各側斷路器。

2)三繞組變壓器，宜裝于主電源側及主負荷側。主電源側的保護應帶兩段時限，以較短的時限斷開未裝保護側的斷路器。當不符合靈敏性要求時，可在所有各側裝設保護裝置。各側保護裝置應根據選擇性的要求裝設方向元件。

(7)三繞組變壓器的外部相間短路保護，可按下列原則進行簡化：

1)除主電源側外，其他各側保護可僅作本側相鄰電力設備和線路的后備保護;

2)保護裝置作為本側相鄰電力設備和線路保護的后備時，靈敏系數可適當降低，但對本側母線上的各類短路應符合靈敏性要求。

(8)高壓側為單電源，低壓側無電源的降壓變壓器，不宜裝設專門的零序保護。

(9)0.4MVA及以上，繞組為星形-星形連接低壓側中性點直接接地的變壓器，對低壓側單相接地短路應選擇下列保護方式，保護裝置應帶時限動作于跳閘。

1)利用高壓側的過電流保護時，保護裝置宜采用三相式。

2)接于低壓側中性線上的零序電流保護。

3)接于低壓側的三相電流保護。

(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，低壓側中性點直接接地的變壓器，對低壓側單相接地短路，當靈敏性符合要求時，可利用高壓側的過電流保護。保護裝置帶時限動作于跳閘。

(11)0.4MVA及以上變壓器，當數臺并列運行或單獨運行并作為其他負荷的備用電源時，應根據可能過負荷的情況裝設過負荷保護。對三繞組變壓器，保護裝置應能反應各側過負荷的情況。過負荷保護采用單相式，帶時限動作于信號。在無經常值班人員的變電所，過負荷保護可動作于跳閘或斷開部分負荷。

(12)對變壓器溫度升高和冷卻系統故障，應按現行電力變壓器標準的要求，裝設可作用于信號或動作于跳閘的裝置。

2.2 6-35kV變壓器的保護配置

電力變壓器的繼電保護配置

400kVA以下 一般用高壓熔斷器。

瓦斯保護：車間變 315kVA及以上, 主、配變 800kVA及以上,

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

過電流及速斷保護、低壓側接地保護： 400-1600kVA

溫度保護：1000kVA及以上

過負荷保護：400kVA及以上的并列運行的變壓器

4 3-10kV電動機的保護

4.1電動機的保護要求

(1)對電壓為3kV及以上的異步電動機和同步電動機的下列故障應裝設相應的保護裝置：

1)定子繞組相間短路;

2)定子繞組單相接地;

3)定子繞組過負荷;

4)定子繞組低電壓;

5)同步電動機失步;

6)同步電動機失磁;

7)同步電動機出現非同步沖擊電流。

(2)對電動機繞組及引出線的相間短路，裝設相應的保護裝置，應符合下列規定：

1)2MW以下的電動機，宜采用電流速斷保護，保護裝置宜采用兩相式。

2)2MW及以上的電動機，或電流速斷保護靈敏系數不符合要求的2MW以下電動機,應裝設縱聯差動保護。

3)保護裝置應動作于跳閘。對于具有自動滅磁裝置的同步電動機，保護裝置尚應動作于滅磁。

(3)對單相接地故障，當接地電流大于5A時，應裝設有選擇性的單相接地保護;當接地電流小于5A時,可裝設接地檢測裝置;單相接地電流為10A及以上時,保護裝置動作于跳閘;單相接地電流為10A以下時,保護裝置可動作于跳閘或信號。

(4)對電動機的過負荷應裝設過負荷保護，并應符合下列規定：

1)對生產過程中易發生過負荷的電動機應裝設過負荷保護。保護裝置應根據負荷特性,帶時限作用于信號或跳閘。

2)起動或自起動困難,需要防止起動或自起動時間過長的電動機,應裝設過負荷保護,保護裝置應動作于跳閘。

(5)對母線電壓短時降低或中斷，應裝設電動機低電壓保護，并應符合下列規定：

1)當電源電壓短時降低或短時中斷后又恢復時，需要斷開的次要電動機和有備用自動投入機械的電動機，應裝設低電壓保護。

2)根據生產過程不允許或不需要自起動的電動機，應裝設低電壓保護。

3)在電源電壓長時間消失后須從電力網中自動斷開的電動機，應裝設低電壓保護。

4)保護裝置應動作于跳閘。

(6)對同步電動機失步，應裝設失步保護。失步保護帶時限動作，對于重要電動機，動作于再同步控制回路;不能再同步或根據生產過程不需要再同步的電動機，應動作于跳閘。

(7)對同步電動機失磁可引起母線電壓嚴重降低，宜裝設專用失磁保護。失磁保護應帶時限動作于跳閘。

(8)2MW及以上以及不允許非同步沖擊的同步電動機，應裝設防止電源短時中斷再恢復時造成非同步沖擊的保護。

保護裝置應確保在電源恢復前動作。重要電動機的保護裝置，應作用于再同步控制回路;不能再同步或根據生產過程不需要再同步的電動機，保護裝置應動作于跳閘

4.2 3-10kV電動機的保護配置

(1)異步電動機：電流速斷保護、過負荷、低電壓保護;2000kW及以上異步電動機設縱差保護

(2)同步電動機失步保護：

1)同步電動機在運行過程中不可避免地會遇到以下三種失步事故：

a.由于供電電源或與電網的聯系短暫中斷而導致的"斷電失步"。其危害主要是使同步電動機遭受非同期沖擊。

b.由于供電系統或電網內近處短路、振蕩或電動機負荷的大幅度突變，導致電動機失去動態穩定而失步，稱為"帶勵失步"。其危害主要使電動機遭受強烈脈振，產生疲勞效應而損壞，甚至引起電氣或機械共振而擴大事故。

c.由于電動機勵磁系統或勵磁電源故障以及某些不正常狀態，導致電動機失勵或嚴重欠勵，失去靜態穩定而滑出同步，稱為"失勵失步"。其危害主要是導致電動機繞組，尤其是起動繞組的損傷、損壞。

2)當同步電動機不允許非同期沖擊時，宜裝設防止電源短時中斷再恢復時造成非同期沖擊的斷電失步保護裝置(每段母線裝一套)。保護裝置可反應功率方向、頻率降低、兩段母線同名相電壓相量之間相位比較。保護裝置應確保在電源恢復前動作c重要同步電動機的保護裝置宜作用于再整步控制回路;不能再整步或根據生產過程不需要再整步的電動機，保護裝置應動作于跳閘

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（責任編輯：xy）

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