6千伏电动机综合保护装置RCSzx.docx

6千伏电动机综合保护装置RCSzx.docx

《6千伏电动机综合保护装置RCSzx.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《6千伏电动机综合保护装置RCSzx.docx（120页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

6千伏电动机综合保护装置RCSzx

1号机6千伏厂用公用系统综合保护改造

定值审批单

批准：

审核：

复审：

初审：

编制：

郑绍军

电气分场

2004.03.18

1号机6千伏厂用公用系统电动机综合保护装置RCS-9641、

变压器综合保护装置RCS－9621A整定计算过程

说明：

由于1号机6千伏厂用及公用段电动机及变压器综合保护装置进行更换改造，电动机和变压器综合保护装置分别采用南瑞继保公司的RCS-9641、RCS-9621A装置，相应设备的保护定值需要重新整定，保护整定计算过程及定值表如下：

一．电动机综合保护RCS-9641装置

1.RCS－9641电动机保护测控装置整定项目说明

1.1定时限过流保护：

1.1.1定时限过流保护Ⅰ段

相当于速断保护，按躲过电动机启动电流整定。

Idz’=Kk*Iqd

Kk可靠系数取1.2,Iqd电动机的启动电流（对于凝结水泵、凝生泵、汽动给水前置泵电机一般为8倍的Ie），动作时间由于需要和F-C回路的高压限流熔断器配合取0.2秒。

1.1.2定时限过流保护Ⅱ段

为定时限过流保护，在电动机启动完毕后自动投入。

该段保护主要为电动机启动时间过长及堵转提供保护。

考虑到我厂电动机在厂用段失压时电动机存在自启动。

所以定时限Ⅱ段电流定值按小于启动电流整定按取0.5Iqd，时间按两倍的启动时间整定。

电动机启动时间按1.2倍的正常启动时间整定。

对于凝结水泵、凝生泵、汽动给水前置泵电机的启动时间约为8秒钟。

1.2负序过流保护

该装置具有两段定时限负序过流，分别对电动机反相断相，匝间短路以及较严重的电压不对称等异常运行工况提供保护。

负序电流Ⅱ段为灵敏的不平衡电流保护,可整定为定时限和反时限。

1.2.1负序过流保护Ⅰ段

负序过流保护Ⅰ段负序电流动作值I2zd1一般取电动机额定电流，为了可靠取1.0Ie

负序电流Ⅰ段延时T2zd1按躲过开关不同期合闸时间整定，整定范围为0－100S，由于需要和F-C回路的高压限流熔断器配合取0.2秒

1.2.2负序过流保护Ⅱ段

1.2.2.1采用定时限时

负序电流定值I2zd2按躲过正常运行的最大负序电流整定，即I2zd2＝Kk*I2max,Kk可靠系数取1.25，I2max为正常运行时的最大负序电流一般为0.2Ie

负序过流保护Ⅱ段延时T2zd2整定范围为0－100秒，为了保证可靠取15秒

1.2.2.2采用反时限时

负序电流定值I2zd2＝Kf*I2max,Kf取1.05-1.1，取1.1,I2max为正常运行时的最大负序电流一般为0.2Ie。

负序反时限时间定值tp根据电动机厂家提供的负序反时限动作曲线整定由公式tp=[（I2/I2zd2）2-1]*t/80取最小值，一般取0.8，由于需要和F-C回路的高压限流熔断器配tp合取1

1.3过负荷保护

为定时限保护Idz=Kk/Kfh*Kjx*IeKk—可靠系数取1.05,Kfh—返回系数取0.85，Kjx—互感器接线系数（不完全星型接线取1，电流差接线取1.732）

过负荷延时按躲过启动时间整定。

1.4零序过流保护

零序电流动作值Idz按躲过外部发生单相接地时流过被保护回路的最大接地电容电流。

Idz＝Kk*3I0c.maxKk可靠系数取5，动作时间由于需要和F-C回路的高压限流熔断器配合取0.2秒

1.5零序电压保护（不投）

1.6低电压保护（不投）

1.7过电压保护（不投）

1.8PT断线检查（不投）

1.9非电量保护

非电量保护1投入接入低电压保护。

1.10过热保护

过热保护主要为了防止电动机过热。

其热效应方程式为

Ieq2=K1*I12+K2*I22

式中K1=0.5K2=3—10模拟I22的增强热效应一般取6

保护动作方程：

[（Ieq/IE）2-（1.05）2]*t>=τ

动作参数整定如下：

负序电流发热系数K2取6

发热时间常数HEAT可按下式求出

τ＝θe*K2*Tqd/θ0式中θe为电动机的额定温升一般为（65－80℃）θ0为电动机的启动时的温升一般为环境温度（20－40℃）

散热时间常数COOL整定范围1－5倍的HEAT，一般取3倍。

过热报警水平GRBJ整定范围为30％－100％，一般取80％

2.具体设备整定

2.1凝结水泵电机

参数：

Pe=315KW，Ie=36.4A，CT变比100/5，I2e=36.4/100/5=1.82A

保护配置：

综合保护RCS-9641

2.1.1定时限过流保护：

2.1.1.1定时限过流保护Ⅰ段

Idz1=Kk*Iqd=1.2*8*Ie=9.6*1.82=17.47A（二次），取18A

时间Tzd1=0.2秒。

2.1.1.2定时限过流保护Ⅱ段

Idz2=Kk*Iqd=0.5*8*Ie=4*1.82=7.28A（二次），取8A

时间Tzd2=20秒。

2.1.2负序过流保护

2.1.2.1负序过流保护Ⅰ段

I2zd1=Kk*Ie=1.0*Ie=1.82A取1.82A

T2zd1取0.2秒

2.1.2.2负序过流保护Ⅱ段

采用反时限时

I2zd2＝Kf*I2max=1.1*0.4*Ie=1.1*0.5*1.82=1A。

负序反时限时间定值tp取1，考虑和高压限流熔断器配合。

2.1.3过负荷保护

Idz=Kk/Kfh*Kjx*Ie＝1.05/0.85*1*1.82=2.248A取2.3A

过负荷延时Tgfh=Kk*Tqd=1.5*10=15秒

2.1.4零序过流保护

Idz＝Kk*3I0c.max＝5*2＝10A

TI0zd=0.2秒

2.1.5零序电压保护（不投）

2.1.6低电压保护（不投）

2.1.7过电压保护（不投）

2.1.8PT断线检查（不投）

2.1.9非电量保护

非电量保护1投入接入低电压保护。

2.1.10过热保护

负序电流发热系数K2取6

发热时间常数HEAT=80*64*10/40=1280为可靠取1400秒（24分）

散热时间常数COOL取3。

过热报警水平GRBJ取80％

2.2凝结水升压泵电机

参数：

Pe=630KW，Ie=72A，CT变比100/5，I2e=72/100/5=3.6A

保护配置：

综合保护RCS-9641

2.2.1定时限过流保护：

2.2.1.1定时限过流保护Ⅰ段

Idz1=Kk*Iqd=1.2*8*Ie=9.6*3.6=34.56A（二次），取35A

时间Tzd1=0.2秒。

2.2.1.2定时限过流保护Ⅱ段

Idz2=Kk*Iqd=0.5*8*Ie=4*3.6=14.4A（二次），取14A

时间Tzd2=20秒。

2.2.2负序过流保护

2.2.2.1负序过流保护Ⅰ段

I2zd1=Kk*Ie=1.0*3.6=3.6A取3.6A

T2zd1取0.2秒

2.2.2.2负序过流保护Ⅱ段

采用反时限时

I2zd2＝Kf*I2max=1.1*0.5*Ie=1.1*0.5*3.6=1.98A。

负序反时限时间定值tp取1，考虑和高压限流熔断器配合。

2.2.3过负荷保护

Idz=Kk/Kfh*Kjx*Ie＝1.05/0.85*1*3.6=4.4A取4.4A

过负荷延时Tgfh=Kk*Tqd=1.5*10=15秒

2.2.4零序过流保护

Idz＝Kk*3I0c.max＝5*2＝10A

TI0zd=0.2秒

2.2.5零序电压保护（不投）

2.2.6低电压保护（不投）

2.2.7过电压保护（不投）

2.2.8PT断线检查（不投）

2.2.9非电量保护

非电量保护1投入接入低电压保护。

2.2.10过热保护

负序电流发热系数K2取6

发热时间常数HEAT=80*64*10/35=1462为可靠取1500秒。

整定25分

散热时间常数COOL取3。

过热报警水平GRBJ取80％

2.3汽动给数前置泵电机

参数：

Pe=280KW，Ie=33.5A，CT变比100/5，I2e=33.5/100/5=1.68A

保护配置：

综合保护RCS-9641

2.3.1定时限过流保护：

2.3.1.1定时限过流保护Ⅰ段

Idz1=Kk*Iqd=1.2*8*Ie=9.6*1.68=16.12A（二次），取16.5A

时间Tzd1=0.2秒。

2.3.1.2定时限过流保护Ⅱ段

Idz2=Kk*Iqd=0.5*8*Ie=4*1.68=6.72A（二次），取6.8A

时间Tzd2=20秒。

2.3.2负序过流保护

2.3.2.1负序过流保护Ⅰ段

I2zd1=Kk*Ie=1.0*Ie=1.68A取1.68A

T2zd1取0.2秒

2.3.2.2负序过流保护Ⅱ段

采用反时限时

I2zd2＝Kf*I2max=1.1*0.5*Ie=1.1*0.5*1.68=0.92A。

负序反时限时间定值tp取1，考虑和高压限流熔断器配合。

2.3.3过负荷保护

Idz=Kk/Kfh*Kjx*Ie＝1.05/0.85*1*1.68=2.07A取2.1A

过负荷延时Tgfh=Kk*Tqd=1.5*10=15秒

2.3.4零序过流保护

Idz＝Kk*3I0c.max＝5*2＝10A

TI0zd=0.2秒

2.3.5零序电压保护（不投）

2.3.6低电压保护（不投）

2.3.7过电压保护（不投）

2.1.8PT断线检查（不投）

2.3.9非电量保护

非电量保护1投入接入低电压保护。

2.3.10过热保护

负序电流发热系数K2取6

发热时间常数HEAT=80*64*10/40=1280为可靠取1400秒（24分）

散热时间常数COOL取3。

过热报警水平GRBJ取80％

2.4#7甲、#7乙皮带AB电机

参数：

Pe=2*250KW，Ie=59A，CT变比100/5，I2e=59/100/5=2.95A

保护配置：

综合保护RCS9621A

2.4.1定时限过流保护：

2.4.1.1定时限过流保护Ⅰ段

Idz1=Kk*Iqd=1.2*8*Ie=9.6*2.95=28.32A（二次），取28.4A

时间Tzd1=0.2秒。

2.4.1.2定时限过流保护Ⅱ段

Idz2=Kk*Iqd=0.5*8*Ie=4*2.95=11.8A（二次），取12A

时间Tzd2=20秒。

2.4.2负序过流保护

2.4.2.1负序过流保护Ⅰ段

I2zd1=Kk*Ie=1.0*Ie=2.95A取2.95A

T2zd1取0.2秒

2.4.2.2负序过流保护Ⅱ段

采用反时限时

I2zd2＝Kf*I2max=1.1*0.5*Ie=1.1*0.5*2.95=1.62A。

负序反时限时间定值tp取1，考虑和高压限流熔断器配合。

2.4.3过负荷保护

Idz=Kk/Kfh*Kjx*Ie＝1.05/0.85*1*2.95=3.64A取3.64A

过负荷延时Tgfh=Kk*Tqd=1.5*10=15秒

2.4.4零序过流保护

Idz＝Kk*3I0c.max＝5*2＝10A

TI0zd=0.2秒

2.4.5零序电压保护（不投）

2.4.6低电压保护（不投）

2.4.7过电压保护（不投）

2.4.8PT断线检查（不投）

2.4.9非电量保护

非电量保护1投入接入低电压保护。

2.4.10过热保护

负序电流发热系数K2取6

发热时间常数HEAT=80*64*10/35=1462为可靠取1500秒（25分）

散热时间常数COOL取3。

过热报警水平GRBJ取80％

2.5（1-5）号灰渣泵电机；

参数：

Pe=310KW，Ie=36A，CT变比100/5，I2e=36/100/5=1.8A

保护配置：

综合保护RCS9621A

2.5.1定时限过流保护：

2.5.1.1定时限过流保护Ⅰ段

Idz1=Kk*Iqd=1.2*8*Ie=9.6*1.8=17.28A（二次），取17.3A

时间Tzd1=0.2秒。

2.5.1.2定时限过流保护Ⅱ段

Idz2=Kk*Iqd=0.5*8*Ie=4*1.8=7.2A（二次），取7.2A

时间Tzd2=20秒。

2.5.2负序过流保护

2.5.2.1负序过流保护Ⅰ段

I2zd1=Kk*Ie=1.0*Ie=1.8A取1.8A

T2zd1取0.2秒

2.5.2.2负序过流保护Ⅱ段

采用反时限时

I2zd2＝Kf*I2max=1.1*0.5*Ie=1.1*0.5*1.8=1A。

负序反时限时间定值tp取1，考虑和高压限流熔断器配合。

2.5.3过负荷保护

Idz=Kk/Kfh*Kjx*Ie＝1.05/0.85*1*1.8=2.22A取2.22A

过负荷延时Tgfh=Kk*Tqd=1.5*10=15秒

2.5.4零序过流保护

Idz＝Kk*3I0c.max＝5*2＝10A

TI0zd=0.2秒

2.5.5零序电压保护（不投）

2.5.6低电压保护（不投）

2.5.7过电压保护（不投）

2.5.8PT断线检查（不投）

2.5.9非电量保护

非电量保护1投入接入低电压保护。

2.4.10过热保护

负序电流发热系数K2取6

发热时间常数HEAT=80*64*10/38=1347为可靠取1400秒（23分）

散热时间常数COOL取3。

过热报警水平GRBJ取80％

2.6高压消防水泵电机

参数：

Pe=310KW，Ie=36A，CT变比100/5，I2e=36/100/5=1.8A

保护配置：

综合保护RCS9621A

2.6.1定时限过流保护：

2.6.1.1定时限过流保护Ⅰ段

Idz1=Kk*Iqd=1.2*8*Ie=9.6*1.8=17.28A（二次），取17.3A

时间Tzd1=0.2秒。

2.61.2定时限过流保护Ⅱ段

Idz2=Kk*Iqd=0.5*8*Ie=4*1.8=7.2A（二次），取7.2A

时间Tzd2=20秒。

2.6.2负序过流保护

2.6.2.1负序过流保护Ⅰ段

I2zd1=Kk*Ie=1.0*Ie=1.8A取1.8A

T2zd1取0.2秒

2.6.2.2负序过流保护Ⅱ段

采用反时限时

I2zd2＝Kf*I2max=1.1*0.5*Ie=1.1*0.5*1.8=1A。

负序反时限时间定值tp取1，考虑和高压限流熔断器配合。

2.6.3过负荷保护

Idz=Kk/Kfh*Kjx*Ie＝1.05/0.85*1*1.8=2.22A取2.22A

过负荷延时Tgfh=Kk*Tqd=1.5*10=15秒

2.6.4零序过流保护

Idz＝Kk*3I0c.max＝5*2＝10A

TI0zd=0.2秒

2.6.5零序电压保护（不投）

2.6.6低电压保护（不投）

2.6.7过电压保护（不投）

2.6.8PT断线检查（不投）

2.6.9非电量保护

非电量保护1投入接入低电压保护。

2.6.10过热保护

负序电流发热系数K2取6

发热时间常数HEAT=80*64*10/38=1347为可靠取1400秒（23分）

散热时间常数COOL取3。

过热报警水平GRBJ取80％

2.7#1－＃3除灰低压水泵电机

参数：

Pe=310KW，Ie=36A，CT变比100/5，I2e=36/100/5=1.8A

保护配置：

综合保护RCS9621A

2.7.1定时限过流保护：

2.7.1.1定时限过流保护Ⅰ段

Idz1=Kk*Iqd=1.2*8*Ie=9.6*1.8=17.28A（二次），取17.3A

时间Tzd1=0.2秒。

2.7.1.2定时限过流保护Ⅱ段

Idz2=Kk*Iqd=0.5*8*Ie=4*1.8=7.2A（二次），取7.2A

时间Tzd2=20秒。

2.7.2负序过流保护

2.7.2.1负序过流保护Ⅰ段

I2zd1=Kk*Ie=1.0*Ie=1.8A取1.8A

T2zd1取0.2秒

2.7.2.2负序过流保护Ⅱ段

采用反时限时

I2zd2＝Kf*I2max=1.1*0.5*Ie=1.1*0.5*1.8=1A。

负序反时限时间定值tp取1，考虑和高压限流熔断器配合。

2.7.3过负荷保护

Idz=Kk/Kfh*Kjx*Ie＝1.05/0.85*1*1.8=2.22A取2.22A

过负荷延时Tgfh=Kk*Tqd=1.5*10=15秒

2.7.4零序过流保护

Idz＝Kk*3I0c.max＝5*2＝10A

TI0zd=0.2秒

2.7.5零序电压保护（不投）

2.7.6低电压保护（不投）

2.7.7过电压保护（不投）

2.7.8PT断线检查（不投）

2.7.9非电量保护

非电量保护1投入接入低电压保护。

2.7.10过热保护

负序电流发热系数K2取6

发热时间常数HEAT=80*64*10/38=1347为可靠取1400秒（23分）

散热时间常数COOL取3。

过热报警水平GRBJ取80％

二、变压器保护RCS－9621A保护装置

1.RCS－9621A变压器综合保护装置整定项目说明

1.1三段复合电压闭锁过流保护

装置提供三段定时限过流保护，各段电流及时间定值可独立整定，保护可由三个控制字分别投退。

三段保护可通过控制字选择经或不经复合电压闭锁。

躲过变压器需要自启动的电动机的最大启动电流之和，及与变压器低压侧联络开关的短路短延时保护在电流和时间上配合。

Idz=Kk*Kzq*Ie

t=0.5+Δt,0.5S为变压器低压侧母联开关短路保护延时，该延时应躲过变压器空载投入励磁涌流持续时间。

1.2高压侧正序反时限保护

该保护属于过负荷保护，动作方程为t=1/（（I/IP）2-1.052））tp。

其中I为实际电流值IP为反时限基准值tp为时间常数

根据查变压器厂家说明书中变压器的短时应急过载曲线，在环境温度为20℃时的短时过载数据：

（标准）

在1.3Ie下允许过载时间为120分钟，计算得过载时间常数为4230秒；

在1.5Ie下允许过载时间为30分钟，计算得过载时间常数为2065秒；

在1.75Ie下允许过载时间为15分钟，计算得过载时间常数为1764秒。

在3Ie下允许过载时间为1.5分钟，计算得过载时间常数为710秒

在保护整定时主要是按照变压器的过载能力及和高压限流熔断器配合进行整定。

1.3过负荷保护

为定时限保护Idz=Kk/Kfh*Kjx*IeKk—可靠系数取1.05,Kfh—返回系数取0.85，Kjx—互感器接线系数（不完全星型接线取1，电流差接线取1.732）

过负荷延时按躲过变压器空载投入励磁涌流持续时间整定。

一般取1秒

1.4定时限负序过流保护

共有两段定时限负序过流保护，负序过流I段用作断相保护，负序过流保护Ⅱ段用作不平衡保护。

负序过流I段按躲过正常运行时变压器一相断相时可能出现的最大负序电流整定，一般取Ie,其动作时间应与高压限流熔断器的熔断时间配合。

负序电流Ⅱ段按躲过正常运行时变压器可能出现的最大负序电流整定，动作时间按变压器负序过流能力整定。

1.5低压侧接地保护

保护为反时限保护。

其动作方程为t=1/[（I0/Ip）-1]*tp

I0为低压侧零序电流；t为动作时间；Ip为零序电流基准值，取零序反时限保护基准值I0fzd,此数值一般按0.25倍的低压侧二次额定电流整定，对于已进行接地保护改造的变压器，零序电流基准值应与变压器的低压侧负荷的接地保护整定值配合。

tp为时间常数，对于进行接地保护改造的变压器其动作时间应与段上的负荷开关接地保护配合；对于未进行接地保护改造的变压器，其动作时间按10倍Ifzd时1秒动作整定。

1.6高压侧零序过流保护

零序电流动作值Idz按躲过外部发生单相接地时流过被保护回路的最大接地电容电流。

Idz＝Kk*3I0c.maxKk可靠系数取5，动作时间由于需要和F-C回路的高压限流熔断器配合取0.2秒

1.7低电压保护（不投）

1.8非电量保护

投入温度高跳闸。

2.具体设备整定

2.11号机照明变（检修变）

变压器参数：

500KVA；6.3/0.4kV；45.8/721.7A；D,yn11；Ud%=4

CT变比：

100/5；中性线零序CT变比：

600/5

保护配置：

RCS－9621A保护装置

2.1.1复合电压闭锁过流

取消复合电压闭锁，按过流保护整定，只投入I段。

由于检修、照明变上无大容量电动机，Kzq取2。

Idz=Kk*Kzq*Ie=1.3*2*45.8=119A（6A二次）

动作时间：

t=0.5+0.5=1秒

2.1.2高压侧正序反时限保护

正序反时限过流基值Ifzd：

取变压器高压侧额定电流

Ifzd＝45.8A（2.3A二次）

Tfzd时间常数：

按变压器过载能力整定。

由变压器标准过载能力特性曲线整定Tfzd为800秒

2.1.3过负荷保护

Idz=Kk/Kfh*Kjx*Ie＝1.05/0.85*1*45.8=56.6A（二次2.83）

时间Tgfh=3.0秒

2.1.4定时限负序过流保护

定时限负序过流I段：

I2zd1=Kk*Ie=1.0*45.8=45.8A（二次2.3A）

T2zd1=0.2s

定时限负序过流Ⅱ段：

I2zd2=Kk*0.4*Ie=1.2*0.4*45.8=22A（二次1.1A）

T2zd2=5s

2.1.5低压侧接地保护

I0fzd=0.3*721.7=217A（1.8A二次）

时间与变压器低压侧PC段短路保护间作接地保护得开关本身保护配合。

tp时间常数整定按18A动作时间1秒整定根据公式整定

tp＝9

2.1.6高压侧零序过流保护

Idz＝Kk*3I0c.max=5*2=10A

T0zd11=0.2秒

2.1.7非电量保护

投入温度高跳闸。

2.21号机化学变

变压器参数：

1250KVA；6.3/0.4KV；114.6/1804.3A；D，yn11；Ud%=6

CT变比：

200/5；中性线零序CT变比：

1250/5

保护配置：

RCS－9621A保护装置

2.2.1复合电压闭锁过流

取消复合电压闭锁，按过流保护整定，只投入I段。

Kzq取2.5。

Idz=Kk*Kzq*Ie=1.3*2.5*114.6=372.45A（9.3A二次）

动作时间：

t=0.5+0.5=1秒

2.2.2高压侧正序反时限保护

正序反时限过流基值Ifzd：

取变压器高压侧额定电流

Ifzd＝114.6A（2.87A二次）

Tfzd时间常数：

按变压器过载能力整定。

由变压器标准过载能力特性曲线整定Tfzd为800秒

2.2.3过负荷保护

Idz=Kk/Kfh*Kjx*Ie＝1.05/0.85*1*114.6=141.56A（二次3.54）

时间Tgfh=3.0秒

2.2.4定时限负序过流保护

定时限负序过流I段：

I2zd1=Kk*Ie=1.0*114.6=114.6A（二次2.87A）

T2zd1=0.2s

定时限负序过流Ⅱ段：

I2zd2=Kk*0.4*Ie=1.2*0.4*114.6=55A（二次1.4A）

T2zd2=5s

2.2.5低压侧接地保护

I0fzd=0.3*1804.3=541.29A（2.75A二次）

时间与变压器低压侧PC段短路保护间作接地保