摘 要(yào)：發電廠低壓廠用電(diàn)係統(tǒng)使用的(dí)通常為380V係統供(gōng)電，隨(suí)著社會發展發(fā)電機組容量(liáng)持續增(zēng)加，使(shǐ)得原(yuán)有的單(dān)一工(gōng)作段配(pèi)電(diàn)方(fāng)式逐漸轉換(huàn)成為電(diàn)動(dòng)機動力(lì)中(zhōng)心(xīn)（MCC）以(yǐ)及(jí)低壓(yā)動(dòng)力(lì)中心(xīn)（PC）的方(fāng)式，這給用電保護整定帶來了困(kùn)難(nán)，本(běn)文(wén)針(zhēn)對現(xiàn)有(yǒu)供電(diàn)方式下的發(fā)電(diàn)廠低(dī)壓廠用電保護整定(dìng)配合進(jìn)行(háng)了(liǎo)分析，重(zhòng)點針(zhēn)對(duì)經常出現(xiàn)的整定配合原則進(jìn)行(háng)研究。

關鍵(jiàn)詞發(fā)電(diàn)廠(chǎng)；低壓廠(chǎng)用(yòng)電(diàn)；保(bǎo)護(hù)；整定配(pèi)合

一(yī)，引(yǐn)言(yán)

在(zài)進行繼電保護(hù)整定(dìng)計算(suàn)時(shí)，對(duì)於被保(bǎo)護設(shè)備(bèi)的(dí)故障電(diàn)流(liú)和故(gù)障電壓的(dí)計算是(shì)最基(jī)礎(chǔ)的，隻要能(néng)夠準確計(jì)算(suàn)上(shàng)述的故障電(diàn)流和故(gù)障電壓(yā)，那(nà)麼(mó)後(hòu)續(xù)的整定(dìng)過程(chéng)就(jiù)比較簡單。就(jiù)當(dāng)前(qián)情況而言，係(xì)統(tǒng)保護(hù)和發(fā)電組保(bǎo)護(hù)都有對應的導(dǎo)則和(hé)規(guī)程指導操作。但是在(zài)實際運行(háng)過(guò)程(chéng)中，發電(diàn)廠低壓廠用電(diàn)的繼電(diàn)保護(hù)配(pèi)置(zhì)存在很(hěn)多(duō)種形式，沒有統(tǒng)一的(dí)規(guī)範標準。對於(yú)低壓廠用電而言(yán)，有MCC電動(dòng)機控製中(zhōng)心以(yǐ)及PC電(diàn)動機(jī)動力中心(xīn)，與PC母綫相關的(dí)開(kāi)關(guān)有(yǒu)很(hěn)多(duō)，如進綫開關，備用進(jìn)綫開關等，都是(shì)非常重要的電(diàn)氣(qì)設施(shī)。已有(yǒu)的技(jì)術規(guī)範(fàn)中(zhōng)已(yǐ)經(jīng)明(míng)確規定，低壓廠(chǎng)變壓器(qì)必(bì)須要配(pèi)置速斷(duàn)保護，接(jiē)地(dì)保(bǎo)護(hù)以及定時限(xiàn)過電(diàn)流保護(hù)等。對於(yú)母(mǔ)綫支路中的大容量電(diàn)機及(jí)其配(pèi)電綫(xiàn)路通常(cháng)都安裝帶(dài)脫(tuō)扣器的(dí)開(kāi)關，而其他(tā)位(wèi)置的(dí)開關(guān)通(tōng)常(cháng)都設(shè)置為熱(rè)繼電器(qì)或(huò)者(zhě)熔斷(duàn)器(qì)以達到(dào)保(bǎo)護的(dí)目(mù)的(dí)。針(zhēn)對接(jiē)地(dì)保護，部(bù)分(fēn)設(shè)計中沒有(yǒu)配(pèi)置零序過(guò)流保護，部(bù)分設(shè)計中則(zé)會(huì)配置(zhì)零序(xù)過流保(bǎo)護。由(yóu)於缺乏(fá)統一(yī)的標準規(guī)範，給(gěi)低(dī)壓(yā)係統(tǒng)繼(jì)電保(bǎo)護的(dí)整定(dìng)計算造成了極大的(dí)不便。

二(èr)，發電(diàn)廠低(dī)壓(yā)廠用電係(xì)統分析

在發(fā)電廠中(zhōng)，對(duì)於大容量機(jī)組(zǔ)的廠用(yòng)低壓變壓器而言(yán)，通(tōng)常都是根據(jù)“暗備用"的模式(shì)進(jìn)行(háng)配置，也就(jiù)是(shì)同時(shí)安裝有(yǒu)兩(liǎng)台低(dī)壓(yā)變壓器，其(qí)中一(yī)台投入使用(yòng)，另外一(yī)台(tái)作為備用。如果(guǒ)其中一台變壓(yā)修(xiū)時(shí)，通(tōng)過(guò)開關切(qiē)換(huàn)啟動(dòng)備用變壓器。

通常而言，低壓電(diàn)機都是(shì)通過熱(rè)繼電器(qì)或者(zhě)熔斷器(qì)進行短(duǎn)路保護，包括接(jiē)地短(duǎn)路和(hé)相(xiāng)間短(duǎn)路，MCC進(jìn)綫(xiàn)開關(guān)通常(cháng)器出(chū)現故(gù)障(zhàng)問題或者(zhě)需要(yào)停機檢都是(shì)通(tōng)過(guò)開(kāi)關脫扣(kòu)器實(shí)施保(bǎo)護，PC進綫開(kāi)關通過繼(jì)電(diàn)器或者開關脫扣器(qì)實施保(bǎo)護，分段聯(lián)絡開關同樣如(rú)此。

對於(yú)變壓器(qì)而(ér)言，在高壓側(cè)通常(cháng)都(dū)會配備(bèi)有(yǒu)速斷保護，接地(dì)保護，過流保(bǎo)護(hù)，在(zài)變(biàn)壓器(qì)低壓側通常(cháng)會配備(bèi)有中(zhōng)性點零序(xù)過(guò)流(liú)保(bǎo)護，開(kāi)關脫扣器通(tōng)常(cháng)會配備(bèi)有接地保(bǎo)護(hù)，速斷(duàn)保護，延時過流保護。

三，發(fā)電廠低壓(yā)廠用電保護整(zhěng)定(dìng)配(pèi)合分(fēn)析

3.1根據低壓(yā)母綫電(diàn)機(jī)啟動電流(liú)的原則進(jìn)行整定匹配

行業(yè)技術(shù)規範標準中已經(jīng)給(gěi)出明確(què)的規定，低(dī)壓廠中(zhōng)使用(yòng)的變(biàn)壓器(qì)必(bì)須要配備電流保護，確保(bǎo)在(zài)發生短(duǎn)路(lù)問題時能夠將變(biàn)壓器(qì)兩側的開(kāi)關(guān)斷開，以(yǐ)達到(dào)保護(hù)變(biàn)壓(yā)器和相關電(diàn)氣元件(jiàn)的目的(dí)。如(rú)果變(biàn)壓器同時(shí)給兩個及(jí)以上分段進行(háng)供電，那麼(mó)每個分段上都(dū)應該(gāi)配(pèi)備(bèi)電(diàn)流(liú)保護(hù)。

由於(yú)低(dī)壓母綫(xiàn)通(tōng)常(cháng)都不會配備低電(diàn)壓(yā)保護，因(yīn)此當(dāng)出現(xiàn)母綫(xiàn)故(gù)障(zhàng)時連(lián)接在母綫上的電(diàn)源開(kāi)關都(dū)不會發(fā)生(shēng)動作，此時當恢復(fù)電(diàn)壓(yā)後電(diàn)機就會自動啟動(dòng)。基於此(cǐ)，在(zài)設計母(mǔ)綫進(jìn)綫過(guò)流保護時，不可以(yǐ)隻(zhī)是簡(jiǎn)單的考慮(lǜ)電(diàn)機啟動電流(liú)，同時考慮(lǜ)容(róng)量最(zuì)大(dà)電機(jī)的啟動(dòng)電(diàn)流(liú)和正常(cháng)運轉(zhuǎn)負荷電(diàn)流(liú)也不(bù)符合實(shí)際(jì)情況(kuàng)，正確(què)的(dí)做(zuò)法應(yīng)該是將(jiāng)所有(yǒu)電(diàn)機啟(qǐ)動(dòng)電流進行綜(zōng)合考(kǎo)慮(lǜ)。

對於(yú)變(biàn)壓器(qì)的(dí)高壓側(cè)和低壓側，在(zài)設計過(guò)流保護時考(kǎo)慮的因素(sù)類似(sì)，因此本文隻針(zhēn)對低壓(yā)側的(dí)情況進行分析(xī)。通(tōng)常情(qíng)況(kuàng)下(xià)，在設計(jì)低壓(yā)側(cè)過流保護(hù)時考慮的原則(zé)就(jiù)是(shì)避(bì)開低(dī)壓母綫(xiàn)電機啟動電(diàn)流，雖(suī)然(rán)該方(fāng)法得(dé)到了很多(duō)的(dí)使(shǐ)用，然(rán)而實(shí)際(jì)上這種方(fāng)法(fǎ)是存(cún)在一(yī)定缺陷(xiàn)的，因(yīn)為在(zài)使用(yòng)該種方(fāng)法時(shí)不能(néng)與對(duì)應(yīng)的熱繼電(diàn)器或容(róng)電(diàn)器(qì)保(bǎo)護(hù)特性進(jìn)行很(hěn)好的(dí)匹配，帶來的問題就(jiù)是電機部分出(chū)現短(duǎn)路故障(zhàng)使(shǐ)得(dé)變(biàn)壓(yā)器(qì)出現過(guò)流保(bǎo)護而引發越級跳閘(zhá)現象(xiàng)。工作進(jìn)綫可(kě)能出現變(biàn)壓器高(gāo)壓(yā)母(mǔ)綫(xiàn)電源慢速切(qiē)換的問(wèn)題(tí)，所(suǒ)以(yǐ)在(zài)設(shè)計過流保(bǎo)護時需(xū)要將母(mǔ)綫電機成組(zǔ)自(zì)啟(qǐ)動現象(xiàng)考(kǎo)慮(lǜ)在內(nèi)。為(wéi)了(liǎo)滿足(zú)實(shí)際需(xū)要(yào)，正確的(dí)做法應該是考(kǎo)慮(lǜ)母綫(xiàn)全(quán)部(bù)電(diàn)機成組自啟動電(diàn)流以及(jí)其他(tā)所有負荷電流後(hòu)，還(huán)需要檢驗其與熔(róng)斷器特(tè)性(xìng)之間的配合(hé)情(qíng)況(kuàng)。

通(tōng)常(cháng)而(ér)言(yán)，熔斷器額定電流(liú)值為電機額(é)定電(diàn)流值的1.3–1.5倍(bèi)，其熔(róng)斷特(tè)性呈現出(chū)反(fǎn)時(shí)限(xiàn)特征。當(dāng)熔斷器中流(liú)過的電(diàn)流值超(chāo)過(guò)額(é)定電流(liú)值(zhí)1.2倍(bèi)後，熔斷器能(néng)夠在(zài)0.1s的時(shí)間內熔斷。

如果電(diàn)機(jī)和(hé)熔(róng)斷器的(dí)額定(dìng)電流值(zhí)相差(chà)較(jiào)大，或(huò)者電機的電纜(lǎn)長度(dù)較長(cháng)時，發生在電(diàn)纜末(mò)端(duān)的短(duǎn)路(lù)電(diàn)流可能還無法達到熔斷(duàn)器的閾(yù)值(zhí)而(ér)進入(rù)反(fǎn)時(shí)限特性(xìng)，但是(shì)對(duì)於根據定時限(xiàn)進(jìn)行整定的母綫而(ér)言(yán)，已經超(chāo)過(guò)了(liǎo)定(dìng)時限過流，此時，進(jìn)綫過(guò)流保(bǎo)護就(jiù)會(huì)出現越(yuè)級跳(tiào)閘現象(xiàng)。低壓PC端(duān)如果母綫(xiàn)失電可能造成(chéng)部分機組(zǔ)停(tíng)電或者是負(fù)荷降(jiàng)低(dī)。

對於容(róng)量(liáng)較大且電纜很長的電機，需要(yào)檢驗(yàn)電(diàn)纜末端(duān)出現(xiàn)短(duǎn)路(lù)故(gù)障(zhàng)時，母(mǔ)綫(xiàn)進綫過流(liú)保護與(yǔ)熔(róng)斷(duàn)器特性之間(jiān)的配合問(wèn)題(tí)。如果兩者之(zhī)間(jiān)不匹配(pèi)，可以采(cǎi)取的措施(shī)主(zhǔ)要有加大電(diàn)纜橫(héng)截(jié)麵積(jī)，更換(huàn)電機(jī)熔斷器為脫(tuō)扣器(qì)開關(guān)等(děng)。經驗表明(míng)，當(dāng)電機額(é)定電(diàn)流(liú)不(bù)超(chāo)過100A，電(diàn)纜(lǎn)長(cháng)度大於150m時就需要開展上述的配合(hé)檢(jiǎn)驗工作。當電機額(é)定電流(liú)超(chāo)過(guò)100A，則應(yīng)該使(shǐ)用(yòng)脫扣器開關(guān)進(jìn)行保護。

不(bù)同保護之(zhī)間(jiān)延(yán)時(shí)配合(hé)的情況如下：末級(jí)負(fù)荷按照瞬時考(kǎo)慮(lǜ)，MCC進綫(xiàn)，PC聯絡(luò)開關(guān)，PC進(jìn)綫(xiàn)開(kāi)關(guān)，變(biàn)壓器高壓側的短延(yán)時(shí)電(diàn)流(liú)分別(bié)按(àn)照(zhào)0.2s，0.3s，0.4s和0.7s進行考慮(lǜ)。

3.2變壓器(qì)低(dī)壓側中性點零序過流保護(hù)整(zhěng)定(dìng)配合分析(xī)

通常情況下對(duì)於低(dī)壓(yā)變壓器(qì)都(dū)是設計成Dyn接綫，將低壓側中(zhōng)性(xìng)點進(jìn)行(háng)接地(dì)，目(mù)的在於(yú)提升發生接地短路(lù)時的(dí)短路電流。所(suǒ)以，通(tōng)常(cháng)對低(dī)壓(yā)係統相間短路(lù)保護(hù)整(zhěng)定作為(wéi)主保護(hù)，而(ér)將(jiāng)支綫路(lù)開關(guān)脫(tuō)扣器接(jiē)地保護(hù)整(zhěng)定作為備用保護。在(zài)變(biàn)壓器(qì)低(dī)壓(yā)側中性點(diǎn)配備的零(líng)序(xù)過電流(liú)保護(hù)劃分成為(wéi)兩(liǎng)段，分(fēn)別為零序(xù)過(guò)流(liú)反(fǎn)時限(xiàn)以及(jí)零序過(guò)流(liú)定(dìng)時限。若根據定時(shí)限(xiàn)進(jìn)行(háng)配合(hé)整定(dìng)，由(yóu)於低壓(yā)電機(jī)通常通過(guò)熱(rè)繼(jì)電器或者(zhě)熔斷(duàn)器(qì)進行保護(hù)，如果(guǒ)電(diàn)機電纜長度較長(cháng)時(shí)短路(lù)故(gù)障電流值(zhí)可(kě)能無法(fǎ)達(dá)到(dào)熔斷器的閾(yù)值，兩者(zhě)之(zhī)間出(chū)現(xiàn)不(bù)匹(pǐ)配的問(wèn)題(tí)。若根(gēn)據反時(shí)限進行(háng)配合整定，如果(guǒ)電機電(diàn)纜(lǎn)長度較長，在電纜末(mò)端(duān)出現短(duǎn)路故障電(diàn)流時為了(liǎo)讓其(qí)與(yǔ)熔(róng)斷(duàn)器特征(zhēng)進(jìn)行(háng)匹(pǐ)配，需要把(bǎ)變(biàn)壓(yā)器中性(xìng)點零序(xù)過流保護(hù)設(shè)置(zhì)成為(wéi)反時(shí)限(xiàn)特(tè)性。但是此時無法(fǎ)達到(dào)快速切斷的要求，實(shí)踐(jiàn)經(jīng)驗(yàn)表明(míng)，支(zhī)路(lù)電(diàn)纜(lǎn)的(dí)長度(dù)如果大於100m，就無法滿足快速切(qiē)斷的要求(qiú)。基(jī)於(yú)此(cǐ)，在設計(jì)過(guò)程中(zhōng)應(yīng)該(gāi)盡(jìn)可能縮短(duǎn)電纜的長度(dù)。

根據(jù)定時(shí)限出口(kǒu)的(dí)方式切除(chú)故障的(dí)方法比較合適，但(dàn)這種方法(fǎ)要求(qiú)發(fā)生接地(dì)故障時具有(yǒu)足夠大的零序(xù)電(diàn)流。具體措施(shī)為提升電(diàn)纜(lǎn)以(yǐ)及(jí)零回路導體橫(héng)截(jié)麵積，或者(zhě)控(kòng)製(zhì)電纜長度。

3.3開(kāi)關脫(tuō)扣器(qì)與(yǔ)熱繼電器(qì)，熔斷(duàn)器特性配合(hé)分(fēn)析

通(tōng)常而言(yán)開關(guān)脫(tuō)扣器具(jù)有(yǒu)長延(yán)時動作特(tè)征(zhēng)，該特(tè)征(zhēng)與熔斷(duàn)器相同，因(yīn)此其(qí)在匹配(pèi)時(shí)需(xū)要從動(dòng)作(zuò)門檻方(fāng)麵(miàn)著手。如(rú)果(guǒ)熱繼電器(qì)或(huò)熔(róng)斷器(qì)設(shè)置在末級支(zhī)路中，進(jìn)綫開關脫(tuō)扣器隻能整定(dìng)出短延(yán)時接地(dì)段和過流(liú)段，隻有在電纜長度足(zú)夠長時(shí)才能夠(gòu)整(zhěng)定出(chū)瞬時段。對於瞬時段和(hé)短延時段，其(qí)整定(dìng)原(yuán)則類(lèi)似變壓器過流保(bǎo)護。接(jiē)地段與(yǔ)熱繼電(diàn)器或熔斷器(qì)通(tōng)常情(qíng)況(kuàng)下是匹配的，如果(guǒ)不(bù)匹(pǐ)配(pèi)則可(kě)以優化零序阻抗(kàng)的(dí)方法(fǎ)進(jìn)行匹配，而(ér)不應該通(tōng)過(guò)增加延時的措(cuò)施進行匹(pǐ)配。

四，ARD係列電(diàn)動(dòng)機(jī)保護器產品選型介紹

ARD智能電動機保護器(qì)適用於額定電壓(yā)至(zhì)660V的低(dī)壓(yā)電動機回路，集保(bǎo)護(hù)，測(cè)量(liáng)，控(kòng)製，通(tōng)訊(xùn)，運維於(yú)一體。其*的(dí)保(bǎo)護功能確(què)保電動機(jī)安(ān)全(quán)運行，帶有邏(luó)輯可編(biān)程功(gōng)能(néng)，可(kě)以(yǐ)滿足多種控製方(fāng)式(shì)。該產品采(cǎi)用(yòng)分(fēn)體式結(jié)構，由(yóu)主(zhǔ)體(tǐ)，顯(xiǎn)示(shì)單(dān)元(yuán)，互感器組(zǔ)成，可適應(yīng)各(gè)種(zhǒng)櫃體的安裝(zhuāng)。可選(xuǎn)配(pèi)不(bù)同(tóng)通訊模塊(kuài)適應(yīng)現場通(tōng)訊(xùn)需求。

4.1，功能(néng)特(tè)點(diǎn)

■支持(chí)基波和全波電(diàn)力參(cān)數測量（U，I，P，Q，S，PF，F，EP，EQ），電流(liú)及(jí)電流不(bù)平(píng)衡(héng)度，電(diàn)流正(zhèng)序(xù)，負序，零(líng)序分量(liáng)，電壓，三(sān)相電壓相角(jiǎo)，剩餘電流。

■保(bǎo)護功能包括(kuò)過載反時限(xiàn)，過載(zǎi)定(dìng)時限(xiàn)，接地(dì)，起(qǐ)動超時(shí)，漏電，欠載(zǎi)，斷相，堵(dǔ)轉(zhuǎn)，阻塞(sāi)，短(duǎn)路，溢(yì)出(chū)，不平(píng)衡(電流，電壓(yā))，過功(gōng)率(shuài)，欠功(gōng)率(shuài)，過壓，欠壓(yā)，相序(xù)，溫度(dù)，tE時(shí)間(jiān)，外(wài)部故障，起(qǐ)動(dòng)次數限製(zhì)，運(yùn)行時間(jiān)報警，故障(zhàng)次數報(bào)警(jǐng)。

■9路(lù)可編(biān)程DI輸入(rù)，默(mò)認采用內置DC24V電源，也可(kě)選擇外部(bù)有源濕接(jiē)點。

■5路可編(biān)程DO輸出，滿(mǎn)足直接起(qǐ)動，星—三(sān)角起(qǐ)動，自(zì)耦變壓(yā)器起動(dòng)，等(děng)多種起(qǐ)動方式(shì)，可(kě)通(tōng)過(guò)通(tōng)訊(xùn)總綫(xiàn)實現(xiàn)主站(zhàn)對電動機的(dí)遙(yáo)控“起(qǐ)/停(tíng)"。

■可選(xuǎn)抗(kàng)晃(huǎng)電(diàn)功能(néng)：支持晃電(diàn)立即(jí)再啟動，失壓(yā)重起動。

■可選配(pèi)MODBUS_RTU通訊(xùn)，PROFIBUSDP通(tōng)訊(xùn)，支(zhī)持(chí)最(zuì)多(duō)2路(lù)通(tōng)訊接口。

■可(kě)選(xuǎn)配1路(lù)DC4-20mA模(mó)擬(nǐ)量(liáng)輸出(chū)接口，與DCS係統相接，可實現對現場設(shè)備的(dí)監控(kòng)。

■具有故障記錄，起(qǐ)動記錄(lù)，停(tíng)車記錄，DI變(biàn)位(wèi)記(jì)錄和再起(qǐ)動(dòng)記錄等(děng)各類事件記錄(lù)。

■顯示界(jiè)麵(miàn)液(yè)晶顯示(shì)，支持中/英(yīng)文切(qiē)換。

4.2，產(chǎn)品選(xuǎn)型

五(wǔ)，結束語(yǔ)

對於低(dī)壓過流保(bǎo)護而言，不(bù)應該(gāi)隻(zhī)是(shì)簡(jiǎn)單的根據母綫(xiàn)電(diàn)機(jī)啟動(dòng)電流(liú)完成整定(dìng)匹(pǐ)配，在考慮母綫全(quán)部電機成(chéng)組(zǔ)自啟動電(diàn)流以及其(qí)他(tā)所有負(fù)荷(hé)電流後(hòu)，還需(xū)要(yào)檢(jiǎn)驗其(qí)與(yǔ)熔(róng)斷(duàn)器特(tè)性之間(jiān)的配(pèi)合(hé)情(qíng)況。對於變(biàn)壓器低壓(yā)側(cè)中性點(diǎn)零序過流保(bǎo)護而言，需(xū)要考(kǎo)慮(lǜ)其餘(yú)熱繼電器或(huò)者熔(róng)斷(duàn)器(qì)特征的(dí)整定(dìng)配(pèi)合(hé)問題。

參考文(wén)獻(xiàn)：

[1]王庭文.發電(diàn)廠低(dī)壓廠用電(diàn)保護(hù)整(zhěng)定配合(hé)分析(xī)

[2]安科瑞企(qǐ)業微電網設計與應(yīng)用手冊(cè).2022.05版.

[3]GB14048.4-2020低壓(yā)開關設備(bèi)和控(kòng)製設備第(dì)4-1部(bù)分：接觸器和電(diàn)動機(jī)起(qǐ)動器機(jī)電(diàn)式(shì)接觸器和電動(dòng)機起(qǐ)動器(qì)(含電動機(jī)保護器).