9厂用电继电保护装置.docx

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9厂用电继电保护装置

9---厂用电继电保护装置

9厂用电继电保护装置

9.1厂用电继电保护的一般要求

9.1.1厂用电继电保护应符合GB50066《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》及GB14285《继电保护和安全自动装置技术规程》的要求。

各类常用保护装置的灵敏系数不宜低于如下数值：

纵联差动保护2；

电流速断保护2（按保护安装处短路计算）；

过电流保护1.5；

动作于信号的单相接地保护1.2；

动作于跳闸的单相接地保护1.5。

9.1.2保护用电流互感器（包括中间电流互感器）的稳态误差不应大于10%。

当技术上难以满足要求，且不致使保护装置不正确动作时，可允许较大的误差。

小变比高动热稳定的电流互感器应能保证馈线三相短路时保护可靠动作。

差动保护回路不应与测量仪表合用电流互感器的二次绕组。

其他保护装置也不宜与测量仪表合用电流互感器的二次绕组，若受条件限制需合用电流互感器的二次绕组时，应按下列原则处理。

1保护装置应设置在仪表之前，以避免校验仪表时影响保护装置的工作。

2对于电流回路开路可能引起保护装置不正确动作，而又未装设有效的闭锁和监视时，仪表应经中间电流互感器连接，当中间电流互感器二次回路开路时，保护用电流互感器的稳态比误差仍应不大于10%。

9.1.3保护和操作用继电器宜装设在高压成套开关柜及低压配电屏上。

9.2中性点非直接接地的厂用电系统的单相接地保护

9.2.1厂用电抗器和高压厂用变压器电源侧的单相接地保护

1当厂用电源从母线上引接，且该母线为非直接接地系统时，如母线上的出线都

瞬时动作于跳闸。

当系统的单相接地电流在15A及以上时，其他馈线回路的单相接地保护也应动作于跳闸。

2高电阻接地系统（接地保护动作于信号）：

1）厂用母线和厂用电源回路：

单相接地保护应由电源变压器的中性点接地设备或专用的接地变压器上产生的零序电压来实现；当电阻直接接于电源变压器的中性点时，则也可利用零序电流来实现；当单相接地电流小于15A时，保护动作于信号。

也可从厂用母线电压互感器二次侧开口三角形绕组取得的零序电压来实现，保护动作后向控制室发出接地信号。

2）厂用电动机回路：

当单相接地电流小于10A时，应装设接地故障检测装置，其构成方式和性能要求按本条第1款2）项。

3）其他馈线回路：

当单相接地电流小于15A时，单相接地保护动作于信号。

3低电阻接地系统（接地保护动作于跳闸）：

1）厂用母线和厂用电源回路：

单相接地保护宜由接于电源变压器中性点的电阻取得零序电流来实现，保护动作后带时限切除本回路断路器。

2）厂用电动机及其他馈线回路：

单相接地保护宜由安装在该回路上的零序电流互感器取得零序电流来实现，保护动作后切除本回路的断路器。

9.2.3低压厂用电系统的单相接地保护

高电阻接地的低压厂用电系统，单相接地保护应利用中性点接地设备上产生的零序电压来实现，保护动作后应向值班地点发出接地信号。

低压厂用中央母线上的馈线回路应装设接地故障检测装置。

检测装置宜由反应零序电流的元件构成，动作于就地信号。

9.2.4为了保证单相接地保护动作的正确性，零序电流互感器套装在电缆上时，应使电缆头至零序电流互感器之间的一段金属外护层不致与大地相接触。

此段电缆的固定应与大地绝缘，其金属外护层的接地线应穿过零序电流互感器后接地，使金属外护层中的电流不致通过零序电流互感器。

如回路中有2根及以上电缆并联，且每根电缆上分别装有零序电流互感器时，则应将各零序电流互感器的二次绕组串联后接至继电器。

9.3厂用工作及备用电抗器回路的保护

9.3.1厂用工作电抗器宜装设下列保护：

1纵联差动保护

用于保护差动保护范围内的相间短路故障，保护装置采用两相两继电器式接线，瞬时动作于两侧断路器跳闸。

当用电流继电器构成时，在差动回路中宜接入5Ω的电阻，以减小非周期性电流对保护工作性能的影响。

2过电流保护

用于保护电抗器回路及相邻元件的相间短路故障，当电抗器供电给2个分段时，分支上也应装设过电流保护。

保护装置采用两相两继电器式接线，带时限动作于两侧断路器跳闸。

3单相接地保护

按9.2.1。

9.3.2厂用备用电抗器宜装设下列保护：

1过电流保护

用于保护电抗器回路及相邻元件的相间短路故障，保护装置采用两相两继电器式接线，带时限动作于电源侧及各分支断路器跳闸。

2备用分支的过电流保护

用于保护本分支回路及相邻元件相间短路故障。

保护装置采用两相两继电器式接线，带时限动作于本分支断路器跳闸。

当备用电源自动投入至永久性故障，本保护应加速跳闸。

3单相接地保护

按9.2.1。

9.4高压厂用变压器的保护

9.4.1高压厂用工作变压器应装设下列保护：

1纵联差动保护

对6.3MVA及以上的变压器应装设本保护，用于保护绕组内及引出线上的相间短路故障。

保护装置宜采用三相三继电器式接线，瞬时动作于变压器各侧断路器跳闸。

当变压器高压侧无断路器时，则应动作于发电机变压器组总出口继电器，使各侧断路器及灭磁开关跳闸。

对2MVA及以上采用电流速断保护灵敏性不符合要求的变压器也应装设本保护。

2电流速断保护

对6.3MVA以下不包括本条1款所述的变压器，在电源侧应装设本保护。

保护装置宜采用两相三继电器式接线，瞬时动作于变压器各侧断路器跳闸。

3瓦斯保护

具有单独油箱的带负荷调压的油浸式变压器的调压装置及0.8MVA及以上油浸式变压器和0.4MVA及以上车间内油浸式变压器应装设本保护，用于保护变压器内部故障及油面降低。

当壳内故障产生轻微瓦斯或油面下降时应瞬时动作于信号；当产生大量瓦斯时，应动作于断开变压器各侧断路器。

当变压器高压侧无断路器时，其跳闸范围与本条1款相同。

4过电流保护

用于保护变压器及相邻元件的相间短路故障，保护装于变压器的电源侧。

对于Yyn12、Dd12接线及已装设纵联差动保护的YNd11接线的变压器，保护装置可采用两相两继电器式接线。

对于装设电流速断保护的YNd11接线的变压器，保护装置可采用两相三继电器式接线。

当1台变压器供电给2个母线段时，保护装置带时限动作于各侧断路器跳闸。

当变压器高压侧无断路器时，其跳闸范围按本条第1款。

在二次（3kV、6kV、10kV）侧母线断路器上宜装设过电流限时速断保护，采用两相两继电器式接线，动作于本分支断路器跳闸。

当1台变压器供电给2个母线段时还应在各分支上分别装设过电流保护，采用两相两继电器式接线，带时限动作于本分支断路器。

当1台变压器供电给1个母线段时，装于电源侧的保护装置应以第一时限动作于母线断路器跳闸，第二时限动作于各侧断路器跳闸。

当变压器高压侧无断路器时，其跳闸范围按本条第1款。

对于分裂变压器，当灵敏性不够时，应采取措施加以解决。

5单相接地保护

按9.2.1和9.2.2。

6低压侧分支差动保护

当变压器供电给2个分段，且变压器至分段母线间的电缆两端均装设断路器时，则每分支应分别装设纵联差动保护。

保护装置采用两相两继电器式接线，瞬时动作于本分支两侧断路器跳闸。

当用电流继电器构成时，在差动回路中宜串入5Ω的电阻，以减小非周期性电流对保护工作性能的影响。

9.4.2高压厂用备用或起动/备用变压器应装设下列保护：

1纵联差动保护

对10MVA及以上或带有公用负荷6.3MVA及以上的变压器，应装设本保护，保护范围不包括各分支线。

保护装置宜采用三相三继电器式接线，瞬时动作于各侧断路器跳闸。

对2MVA及以上采用电流速断保护灵敏性不符合要求的变压器，也应装设本保护。

2电流速断保护

对10MVA以下或带有公用负荷6.3MVA以下的变压器，在电源侧宜装设本保护，保护装置采用三相三继电器式接线。

对变压器高压侧接于非直接接地的电力系统时，宜采用两相三继电器式接线。

保护装置瞬时动作于变压器各侧断路器跳闸。

3瓦斯保护（包括有载调压变压器调压分接开关箱的瓦斯保护）

按9.4.1条第3款。

4过电流保护

按9.4.1条4款。

5单相接地保护

按9.2.1和9.2.2。

6零序电流保护

当变压器高压侧接于110kV及以上中性点直接接地的电力系统中，且变压器的中性点为直接接地运行时，为防止单相接地短路引起的过电流，应装设零序电流保护。

7备用分支的过电流保护

按9.3.2条第2款。

9.5低压厂用变压器的保护

9.5.1低压厂用变压器应装设下列保护：

1纵联差动保护

2MVA及以上用电流速断保护灵敏性不符合要求的变压器应装设本保护。

保护装置宜采用三相三继电器式接线，瞬时动作于变压器各侧断路器跳闸。

2电流速断保护

用于保护变压器绕组内及引出线上的相间短路故障。

保护装置宜采用两相三继电器式接线，瞬时动作于变压器各侧断路器跳闸。

3瓦斯保护

800kVA及以上的油浸变压器和400kVA及以上的车间内油浸变压器，均应装设瓦斯保护。

当壳内故障产生轻微瓦斯或油面下降时应瞬时动作于信号；当产生大量瓦斯时，应动作于变压器各侧断路器跳闸。

4过电流保护

保护变压器及相邻元件的相间短路故障。

保护装置宜采用两相三继电器式接线，带时限动作于变压器各侧断路器跳闸。

当变压器供电给2个分段及以上时，应在各分支上装设过电流保护，带时限动作于本分支断路器跳闸。

对于备用变压器，若自动投入至永久故障，本保护应加速跳闸。

5单相接地短路保护

对于低压侧中性点直接接地的变压器，低压侧单相接地短路故障应装设下列保护之一：

1）装在变压器低压侧中性线上的零序过电流保护，保护装置可由反时限电流继电器组成。

2）利用高压侧的过电流保护，兼作低压侧的单相短路保护。

保护装置宜采用两相三继电器接线。

保护装置带时限动作于变压器各侧断路器跳闸。

当变压器低压侧有分支时，利用分支上的三相电流互感器构成零序滤过器回路，保护装置可由反时限电流继电器组成，动作于本分支断路器跳闸。

6单相接地保护

按9.2.3。

7当变压器远离供电地点，变压器高压侧的保护动作于各侧断路器跳闸有困难时，可以只动作于高压侧断路器，低压侧可另设低电压保护，带时限动作于低压侧断路器跳闸。

8温度保护

400kVA及以上的车间内干式变压器，均应装设温度保护。

400kVA以下及400kVA及以上非车间内干式变压器宜装设温度保护。

宜选用非电子类膨胀式温控器启动风扇、报警、跳闸，应能在不停电条件下进行检查。

需远方读数的干式变压器可另选电子式温显器。

9.6高压厂用电动机的保护

9.6.1采用断路器作为保护及操作电器的高压厂用异步电动机应装设下列保护：

1纵联差动保护

用于保护电动机绕组内及引出线上的相间短路故障。

2MW及以上的电动机应装设本保护。

对于2MW以下中性点具有分相引线的电动机，当电流速断保护灵敏性不够时，也应装设本保护。

保护装置采用两相两继电器式接线，瞬时动作于断路器跳闸。

2电流速断保护

对未装设纵联差动保护的或纵联差动保护仅保护电动机绕组而不包括电缆时，应装设本保护。

保护装置宜采用两相两继电器式接线，瞬时动作于断路器跳闸。

3过电流保护

作为纵联差动保护的后备，宜增设本保护。

保护装置采用两相两继电器式接线，定时限或反时限动作于断路器跳闸。

4单相接地保护

按9.2.2。

5过负荷保护

下列电动机应装设过负荷保护：

1）生产过程易发生过负荷的电动机。

保护装置应根据负荷特性，带时限动作于信号、跳闸或自动减负荷。

2）起动或自起动困难，需要防止起动或自起动时间过长的电动机。

保护装置动作于跳闸。

保护装置由电流继电器组成。

6低电压保护

1）对于Ⅰ类电动机，当装有自动投入的备用机械时、或为保证人身和设备安全，在电源电压长时间消失后须自动切除时，均应装设9s～10s时限的低电压保护，动作于断路器跳闸。

2）为了保证接于同段母线的Ⅰ类电动机自起动，对不要求自起动的Ⅱ、Ⅲ类电动机和不能自起动的电动机宜装设0.5s时限的低电压保护，动作于断路器跳闸。

低电压保护整定值见表9.6.1。

表9.6.1低电压保护整定值

电动机分类

电压整定值（额定电压的百分数）

高压电动机

低压电动机

Ⅰ类电动机

45～50

40～45

Ⅱ、Ⅲ类电动机

65～70

60～70

7其他

当1台设备由2台及以上的电动机共同拖动时，保护装置应满足对每台电动机的灵敏性要求，必要时可按每台电动机分别装设保护。

对于双速电动机的电流速断保护和过负荷保护，应按不同转速的容量分别装设。

9.7低压厂用电动机的保护

9.7.1低压厂用电动机应装设下列保护：

1.相间短路保护

用于保护电动机绕组内及引出线上的相间短路故障。

保护装置可按电动机的重要性及所选用的一次设备，由下列方式之一构成：

1）熔断器与磁力起动器（或接触器）组成的回路，由熔断器作为相间短路保护。

2）断路器或断路器与操作设备组成的保护回路，可用断路器本身的短路脱扣器作为相间短路保护，为使保护范围能伸入电动机内部，要求电动机出线端子处短路时，保护的灵敏系数不小于1.5。

若保护的灵敏性达不到要求，应另装继电保护，保护装置采用两相两继电器接线，瞬时动作于断路器跳闸。

2单相接地短路保护

低压厂用电系统中性点为直接接地时，对容量为100kW以上的电动机宜装设单相接地短路保护。

对55kW及以上的电动机如相间短路保护能满足单相接地短路的灵敏性时，可由相间短路保护兼作接地短路保护；当不能满足时，应另装接地短路保护。

保护装置由1个接于零序电流互感器上的电流继电器构成，瞬时动作于断路器跳闸。

3单相接地保护

按9.2.3、9.2.4。

4过负荷保护

对易过负荷的电动机应装设本保护。

其构成方式如下：

1）操作电器为磁力起动器或接触器的供电回路，其过负荷保护用热继电器或微机（电子）型继电器构成。

2）由断路器组成的回路，当装设单独的继电保护时，可采用电流继电器作为过负荷保护；当采用电动机型断路器时也可采用本身的过载长延时脱扣器作为过负荷保护。

保护装置可根据负荷的特点动作于信号或跳闸。

5两相运行保护

当电动机由熔断器作为短路保护时，应装设本保护，保护的构成方式按7.5.10。

6低电压保护

按9.6.1条6款。

9.8厂用线路的保护

9.8.13kV～10kV厂用线路应装设下列保护：

1相间短路保护

3kV～10kV厂用线路宜装设两相两继电器式的电流速断保护和两相三继电器式的过电流保护，保护动作于跳闸。

2单相接地保护

按9.2.2。

9.8.26kV～35kV厂用升压或隔离变压器线路组的保护：

1相间短路保护

1）用于保护变压器内部故障及线路的相间短路应装设电流速断保护。

对于2MVA及以上变压器，如电流速断灵敏性不符合要求，宜装设差动保护，保护装置瞬时动作于跳闸。

2）作为电流速断或差动保护后备，宜装设过电流保护，保护带时限动作于跳闸。

2瓦斯保护

800kVA及以上油浸变压器装设瓦斯保护。

保护装置构成方式按9.5.1条第3款。

3单相接地保护

1）变压器电源侧的单相接地保护按9.2.2。

2）变压器线路侧的单相接地保护可在线路侧单独装设（线路侧装设Y/Y/Δ电压互感器及相应保护），也可利用线路受电侧的单相接地保护装置作为线路的单相接地保护。

保护装置动作于信号。

9.8.36kV～35kV厂用线路上降压变压器（包括分支连接的降压变压器）的保护，宜采用高压跌落式熔断器作为降压变压器的相间短路保护。

9.8.4低压厂用线路应装设下列保护：

1相间短路保护

1）由熔断器作为相间短路保护，按7.4.4、7.5.2及7.5.3条规定选择。

2）由断路器组成的回路，可用断路器本身的短路（带短延时）脱扣器作为相间短路保护。

2单相接地短路保护

低压厂用电系统中性点为直接接地时应装设本保护。

1）由熔断器作为单相接地短路保护，按7.4.4、7.5.2及7.5.3条规定选择。

2）由断路器本身的短路（带短延时）脱扣器作为单相接地短路保护，当灵敏性不能满足要求时应由1个接于零序电流互感器上的电流继电器及时间继电器构成，延时动作于跳闸。

3单相接地保护

按9.2.3、9.2.4。

9.9柴油发电机的保护

9.9.1柴油发电机定子绕组及引出线相间短路故障的保护配置，应能适应发电机单独运行和与厂用电系统并列运行的两种运行方式，故过电流保护装置宜装设在发电机中性点的各相引出线上。

9.9.2柴油发电机应装设下列保护

1过电流保护

1）用于保护1MW及以下发电机绕组内部及引出线上的相间短路故障保护装置宜装设在发电机中性点的分相引出线上。

当发电机中性点无分相引出线时，保护装置可装设在发电机出口处，此时宜在出口处加装低电压保护（单独运行的发电机）、或低电压闭锁过电流保护（与厂用电系统并列运行的发电机），保护装置动作于发电机出口断路器跳闸并灭磁；过电流保护应具备速断（主保护）及定时限（后备保护）二种功能，当电流速断保护灵敏度不符合要求时可装设纵联差动保护。

2）当发电机供电给2个分段时，每个分支回路分别装设过电流保护，带时限动作于分支断路器跳闸。

2纵联差动保护

对1MW以上或1MW及以下电流速断保护灵敏度不够的发电机应装设本保护，同时应装设定时限过电流保护作为后备保护。

3单相接地保护

1）当发电机中性点为直接接地系统时，为保护单相接地短路故障，此时可将相间短路保护改为三相三继电器式接线，动作于跳闸。

2）当发电机中性点为不接地或经高电阻接地时，应装设接地故障检测装置。