采區供電設計之采區高、低壓電網保護整定計算

對保護的整定計算必須滿足四方面要求：選擇性、可靠性、迅速性、靈敏性。
選擇性：當線路故障時，只切斷故障部分線路，并不越級跳閘。
可靠性：保護裝置不應出現誤動或拒動。
迅速性：當保護范圍內出現故障時，保護裝置應迅速切斷被保護線路。
靈敏性：當保護范圍內發生最小短路電流時，保護裝置應可靠動作。靈敏性高低是以靈敏度來衡量，其意義是指被保護范圍內發生的最小短路電流與整定值的比值，數值越大靈敏性越高。如采區低壓電網用熔斷器保護時，當熔件額定電流在100A以上時取4，100A及以下時取7；對電磁式過流繼電器取1.5。
一、高壓電網保護整定(變壓器一次側高爆開關)
1、過載保護：作為變壓器外部短路及內部故障時的后備保護，動作電流應躲開變壓器最大工作電流來整定。其高壓側動作電流按下式計算：
Idz=KkKjIgmax/ KB Kf nL= KkKj(Iq+∑Ie)/ KB Kf nL
式中：Kk 可靠系數，取1.2～1.4;
Kj 接線系數，取1；
KB 變壓器變比，6000/400=15，6000/690=8.7；
Igmax 最大工作電流，Igmax=(Iq+∑Ie)；
Kf 返回系數，取0.9；如是DL型取0.85，GL型取0.8；
nL 電流互感器變比
Iq 功率最大一臺設備(或同時起動的幾臺設備)的起動電流；
∑Ie 除功率最大一臺設備(或同時起動的幾臺設備)外的所有設備額定電流之和。
靈敏度按變壓器低壓側最小兩相短路電流校驗，應大于1.5，時間延時0.5秒。
靈敏度校驗：
①對Y/Y接線變壓器按下式校驗：
Klm=Idmin(2)/ KB nL IdZ≥1.5
②對Y/Δ接線變壓器按下式校驗：
Klm=Idmin(2)/√3 KB nL IdZ≥1.5
式中：Idmin(2) 變壓器二次側最小兩相短路電流。
2、短路保護：按過載保護整定值的3～8倍整定。
二、低壓電網保護整定
㈠熔斷器熔體的選擇
1、保護單臺鼠籠電機，按躲過起動電流計算
IRe≈IQe/1.8～2.5
式中：IRe 熔體的額定電流，安；
IQe 鼠籠電機起動電流，一般為額定電流的5～7倍；
1.8～2.5 保證熔體不熔化的系數，起動時間小于10秒者取2.5，大于10秒者取1.8～2。
2、保護多臺電機的干線熔體選擇
按躲過最大一臺鼠籠電機起動電流及其余用電設備額定電流之
和來選擇：
IRe=IDQ/1.8～2.5+∑Ie
式中：IDQ 最大一臺鼠籠電機起動電流，安。
3、保護照明設備(照明變壓器)
變壓器二次熔體額定電流為： IRe≈Ie
式中：Ie 照明設備額定電流，安。
一次熔體額定電流：IRe =(1.2～1.4/kB) Ie
式中：kB 變壓器變比，380/133=2.86；660/133=4.96。
熔體額定電流規格有：6、10、15、20、35、60、80、100、125、160、200、225安等。
4、電鉆變壓器保護
IRe =(1.2～1.4/kB)( IDQ/1.8～2.5+∑Ie)
對于電鉆電機保護與1相同。
5、靈敏度校驗
用保護范圍內線路未端最小兩相短路電流校驗：
Idmin(2)/ IRe≥4或7
對于127V的電壓，不分熔體額定電流大小，一律取4。
5、為了不使電纜在短路時過熱損壞，要求熔體的額定電流與其保護的電纜截面相配合。當熔體額定電流超過160A時，最好選用電流繼電器來保護短路故障。
熔體額定電流與兩相短路電流以及電纜最小截面配合表

額定電壓(V) 熔體額定電流(A) 兩相短路電流最小允許值(A) 電纜最小允許截面(mm2) 最大長時允許負荷電流(A) 380/660 20 140 2.5 25 175 2.5 35 245 4 36 380/660 60 420 6 46 80 580 10 64 100 700 16 85 125 800 25 118 127 6 24 2.5 10 40 2.5 15 60 2.5 20 80 2.5 25 100 2.5 35 140 4 60 240 6 ㈡過電流繼電器的整定計算
1、保護支線(單臺電機)
保護裝置的動作電流按躲過電動機起動電流整定：
IdZ＞Iq
式中：IdZ 繼電器的動作電流，安；
Iq 電動機的起動電流，安，Iq=(5～7)Ie；對于繞線式電動機，Iq可用額定電流的1.5～2倍，如起動電流大于計算值，最多不超過2.5倍。
對于線路較長，處于電網末端，且電動機的功率較大，起動時電壓損失較大，因而其起動電流大大低于額定起動電流，此時可按實際起動電流計算，但繼電器整定時要略大于計算值，防止開關誤動。
2、保護干線
動作電流應躲開最大一臺電動機或幾臺同時起動的電動機的起動電流與(除這一臺或幾臺電動機外的)其它用電設備的額定電流之和：
IdZ＞IDQ+∑Ie
3、靈敏度校驗
Klm=Idmin(2)/ IdZ≥1.5
式中：Idmin(2) 被保護線路末端最小二相短路電流，安；
Klm 靈敏度系數。
若線路上串聯兩臺及以上開關時(無分支開關)，則上一級開關的整定值也要按下一級開關保護范圍最遠點的兩相相短路電流來校驗，靈敏度不小于1.2，作為下一級開關的后備保護。
如靈敏度系數不滿足要求時，可增大電纜截面，縮短電纜長度，加大變壓器容量，或使兩臺變壓器并聯運行。
4、熱繼電器整定
整定值等于或略大于電動機額定電流：
IRdZ=Ie(或1.05 Ie)
式中：IRdZ 熱元件的整定電流，安；
Ie 電動機的額定電流，安。

關鍵詞：采區電網低壓