1号机6千伏厂用电动机变压器综合保护装置RCS.docx

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1号机6千伏厂用电动机变压器综合保护装置RCS

1号机6千伏厂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％

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。

附：

设备定值单

1号机凝结水泵电机继电保护定值表

1号机凝结水泵电机RCS9641装置

定值整定：

（CT便把＝

序号

名称

范围

定值

1

保护定值区号

0～13

1

2

装置地址

0～240

1

3

规约

1：

LFP规约；0：

DL/T667-1999规约

1

4

串口A波特率

0：

4800；1：

9600；2：

19200；3：

38400

0

5

串口B波特率

0：

4800；1：

9600；2：

19200；3：

38400

1

6

打印波特率

0：

4800；1：

9600；2：

19200；3：

38400

2

7

打印方式

0为就地打印；1为网络打印

0

8

口令

00-999

999

9

遥信确认时间1

开入1、2遥信确认时间ms

20

10

遥信确认时间2

其余开入量遥信确认时间ms

20

11

CT额定一次值

单位：

安培

100

12

CT额定二次值

单位：

安培

5

13

零序CT额定一次值

单位：

安培

现场整定

14

零序CT额定二次值

单位：

安培

现场整定

15

电压一次额定值

单位：

kV

6.3

16

电压二次额定值

单位：

V

100

17

零序电压额定一次

单位：

kV

6

18

零序电压额定二次

单位：

V

33

19

主画面显示一次值

0：

主画面显示二次值；1：

主画面显示一次值

1

整定说明：

1、注意：

装置参数菜单中各项必须整定，整定完毕后必须复位装置或退到装置主画面让装置自动复位。

2、由于厂用6kV零序CT无详细参数,因此序号13和14中零序CT额定一次值和额定二次值需现场整定。

1号机凝结水泵电机继电保护定值表

1号机凝结水泵电机RCS9641装置

装置功能整定：

序号

定值名称

定值符号

整定值

定值

1

过流I段投入

GL1

0/1

1

2

过流II段投入

GL2

0/1

1

3

负序I段投入

FGL1

0/1

1

4

负序II段投入

FGL2

0/1

1

5

负序II段投跳闸

FGL2-TZ

0/1

1

6

负序II段为反时限

FGL2FSX

0/1

1

7

过负荷保护投入

GFH

0/1

1

8

过负荷投跳闸

GFH-TZ

0/1

0

9

过热跳闸投入

GR-TZ

0/1

0

10

过热报警投入

GR-BZ

0/1

1

11

过热禁止再启动投入

JZZQD

0/1

0

12

零序过流投入

L0

0/1

1

13

零序过流投跳闸

L0-TZ

0/1

1

14

零序过压投入

U0

0/1

0

15

零序过压跳闸投入

U0-TZ

0/1

0

16

低电压保护投入

DY

0/1

0

17

过电压保护投入

GY

0/1

0

18

非电量1保护投入

FDL1

0/1

1

19

非电量2保护投入

FDL2

0/1

0

20

二相式CT投入

CT2

0/1

1

整定说明：

1、投入为“1”，退出为“0”。

1号机凝结水泵电机继电保护定值表

1号机凝结水泵电机RCS9641装置

功能参数整定

序号

定值名称

定值符号

整定范围

整定步长

定值（二次值）

1

电动机额定电流

Ie

0.1In~2In

0.01A

1.82

2

电动机启动时间

Tqd

0~500s

0.01S

10

3

过流I段定值

Izd1

0.1In~20In

0.01A

18

4

过流II段定值

Izd2

0.1In~20In

0.01A

8

5

负序过流I段定值

I2zd1

0.1In~20In

0.01A

1.82

6

负序过流II段定值

I2zd2

0.1In~20In

0.01A

1

7

过负荷保护定值

Igfh

0.1In~3In

0.01A

2.3

8

负序电流发热系数

K2

3~10

1

6

9

发热时间常数

HEAT

0~100分

0.01分

24

10

散热时间常数

COOL

1～5倍HEAT

0.01倍

3

11

过热报警水平

GRBJ

30%~100%

0.01%

80%

12

零序过流定值

I0zd

0.02~15A

0.01A

现场整定

13

零序电压保护定值

U0zd

2~100V

0.01V

－

14

低电压保护定值

Udyzd

2~100V

0.01V

－

15

过电压保护定值

Ugyzd

100~120V

0.01V

－

16

过流I段时间

Tzd1

0~100S

0.01S

0.2

17

过流II段时间

Tzd2

0~100S

0.01S

20

18

负序过流I段时间

T2zd1

0~100S

0.01S

0.2

19

负序过流II段时间

T2zd2

0~100S

0.01S

1

20

过负荷保护时间

Tgfh

0~100S

0.01S

15

21

零序过流时间

TIozd

0~100S

0.01S

0.2

22

零序电压保护时间

TUozd

0~100S

0.01S

－

23

低电压保护时间

Tdyzd

0~100S

0.01S

－

24

过电压保护时间

Tgyzd

0~100S

0.01S

－

25

非电量1保护跳闸时间

Tfdl1

0~100S

0.01S

0

26

非电量2保护跳闸时间

Tfdl2

0~100分

0.01分

－

整定说明：

1、序号10零序过流I段定值整定为一次10A，需现场整定。

2、定值中“－”部分由于该保护未投入，因此该定值不考虑。

建议取最大。

1号机凝结水升压泵电机继电保护定值表

1号机凝结水升压泵电机RCS9641装置

定值整定

序号

名称

范围

定值

1

保护定值区号

0～13

1

2

装置地址

0～240

1

3

规约

1：

LFP规约；0：

DL/T667-1999规约

1

4

串口A波特率

0：

4800；1：

9600；2：

19200；3：

38400

0

5

串口B波特率

0：

4800；1：

9600；2：

19200；3：

38400

1

6

打印波特率

0：

4800；1：

9600；2：

19200；3：

38400

2

7

打印方式

0为就地打印；1为网络打印

0

8

口令

00-999

999

9

遥信确认时间1

开入1、2遥信确认时间ms

20

10

遥信确认时间2

其余开入量遥信确认时间ms

20

11

CT额定一次值

单位：

安培

100

12

CT额定二次值

单位：

安培

5

13

零序CT额定一次值

单位：

安培

现场整定

14

零序CT额定二次值

单位：

安培

现场整定

15

电压一次额定值

单位：

kV

6.3

16

电压二次额定值

单位：

V

100

17

零序电压额定一次

单位：

kV

6

18

零序电压额定二次

单位：

V

33

19

主画面显示一次值

0：

主画面显示二次值；1：

主画面显示一次值

1

整定说明：

1、注意：

装置参数菜单中各项必须整定，整定完毕后必须复位装置或退到装置主画面让装置自动复位。

2、由于厂用6kV零序CT无详细参数,因此序号13和14中零序CT额定一次值和额定二次值需现场整定。

1号机凝结水升压泵电机继电保护定值表

1号机凝结水升压泵电机RCS9641装置

装置功能整定：

序号

定值名称

定值符号

整定值

定值

1

过流I段投入

GL1

0/1

1

2

过流II段投入

GL2

0/1

1

3

负序I段投入

FGL1

0/1

1

4

负序II段投入

FGL2

0/1

1

5

负序II段投跳闸

FGL2-TZ

0/1

1

6

负序II段为反时限

FGL2FSX

0/1

1

7

过负荷保护投入

GFH

0/1

1

8

过负荷投跳闸

GFH-TZ

0/1

0

9

过热跳闸投入

GR-TZ

0/1

0

10

过热报警投入

GR-BZ

0/1

1

11

过热禁止再启动投入

JZZQD

0/1

0

12

零序过流投入

L0

0/1

1

13

零序过流投跳闸

L0-TZ

0/1

1

1