厂用电保护及其整定计算

1、厂用工作电抗器保护 (3)

1.1 差动保护 (3)

1.2过电流保护 (3)

1.3 单相接地保护 (3)

2、厂用备用电抗器保护 (3)

2.1 过电流保护 (3)

2.2 备用分支过电流保护 (3)

2.3 单相接地保护 (3)

3、高压厂用工作变压器的保护 (4)

3.1 差动保护 (4)

3.2 电流速断保护 (4)

3.3 瓦斯保护（包括有载瓦斯） (4)

3.4 过电流保护 (4)

3.5 单相接地保护 (4)

3.6 低压侧分支差动保护 (4)

4、高压厂用备用变压器及起动变压器保护 (5)

4.1 差动保护 (5)

4.2 电流速断保护 (5)

4.3 瓦斯保护、过电流保护及高压侧的接地保护 (5)

4.4 零序电流保护 (5)

4.5 备用分支过电流保护 (5)

5、低压厂变及备变保护 (6)

5.1 差动保护 (6)

5.2 电流速断保护 (6)

5.3瓦斯保护 (6)

5.4 过电流保护 (6)

5.5 零序过电流保护 (6)

5.6 单相接地保护 (6)

6、厂用变压器保护的整定计算 (7)

6.1 差动保护传统整定 (7)

6.2 比率制动差动保护整定 (7)

6.3 电流速断保护 (8)

6.4 高压厂用变压器（电抗器）过电流保护 (9)

6.5 高厂变单相接地零序电流保护 (13)

6.6 高压厂用/备用变压器零序电流保护 (13)

6.7 低厂变过电流保护 (14)

6.8 低压厂用变的零序电流保护 (16)

6.9 低压厂用分支线的零序电流保护 (17)

7、3-10kV厂用电动机保护 (18)

1.1 异步电动机 (18)

7.1 纵差保护 (18)

7.2 电流速断保护 (18)7.3 过电流保护 (18)

7.4 负序过电流保护 (18)

7.5 单相接地保护 (18)

7.6 过负荷保护 (18)

7.7 低电压保护 (19)

7.8 其他 (20)

8、380V厂用电动机保护 (20)

8.1 相间短路保护 (20)

8.2 接地保护 (20)

8.3 过负荷保护 (20)

8.4 两相运行保护 (20)

8.5低电压保护 (21)

9、厂用电动机保护的整定计算 (21)

9.1 差动保护 (21)

9.2 电流速断保护 (22)

9.3 过电流保护 (22)

9.4 过负荷保护 (23)

9.5 低电压保护 (23)1、厂用工作电抗器保护

1.1 差动保护

为尽快切除电抗器和电缆中的多相短路故障，加速备自投投入，一般装设差动保护。

采用两相两继电器式接线，保护瞬时动作于两侧跳闸。

1.2过电流保护

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。保护采用两相两继电器式接线，且带时限跳各侧断路器。

电抗器供电给2个分段时，还应在各分支上分别装设过电流保护，带时限动作于本分支断路器跳闸。

1.3 单相接地保护

当电抗器所接电压系统各出线装有单相接地保护时，电抗器回路也需装设单相接地保护，以便有选择性地反应单相接地故障。

保护由1个接于零序电流互感器上的电流继电器构成。当从电抗器接出的电缆为2根及以上时，且每根电缆分别装设零序电流互感器时，应将各互感器的二次线圈串联后接至电流继电器。

电缆终端盒的接地线应穿过零序电流互感器，以保证保护正确动作。保护带时限动作于信号。

2、厂用备用电抗器保护

2.1 过电流保护

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。保护采用两相两继电器式接线，且带时限跳各侧断路器。

2.2 备用分支过电流保护

备用分支过流保护用于保护本分段母线及外部相间短路故障。保护采用两相两继电器式，带时限动作于本分支断路器跳闸。

当备用分支自动投入至永久性故障时，分支过流保护应加速跳闸。

2.3 单相接地保护

备用电抗器单相接地保护的装设条件与构成方式同工作电抗器。

3、高压厂用工作变压器的保护

3.1 差动保护

高压厂用变压器容量为6300kV A及以上时，应装设差动保护。保护动作于跳各侧断路器。

差动保护宜采用三相三继电器式接线。当安装有困难时，低压侧也可用两相电流互感器。当变压器容量为16000kV A及以下Y,y12接线时，可采用两相三继电器式接线。

对于大容量发电机变压器组，高厂变高压侧无断路器，则保护应动作于发电机变压器组全停出口。

保护灵敏系数不低于2。

3.2 电流速断保护

对于6300kV A及以下的变压器，在电源侧应装设速断保护。采用两相三继电器式接线，保护灵敏系数不低于2 。保护瞬时动作于跳各侧断路器。

3.3 瓦斯保护（包括有载瓦斯）

瓦斯保护用于变压器内部故障及油面降低。轻瓦斯保护动作于信号，重瓦斯保护瞬时动作于跳各侧断路器。

3.4 过电流保护

过电流保护用于保护变压器及相邻元件的相间短路故障。对于Yy12、Dd12接线及已装设差动保护的Yd11接线的变压器，保护可采用两相两继电器式接线，对于装设速断保护Yd11接线的变压器，保护一般采用两相三继电器式接线，保护带时限跳各侧断路器。

当变压器供电给两个分段时，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跳闸。保护灵敏系数不低于1.5。

对于变压器，当过电流保护灵敏系数不够时，应采取措施解决。当采用低电压启动的过电流保护时，其低电压继电器可分别由两段厂用母线的电压互感器连接。

3.5 单相接地保护

当变压器高压侧以电缆引接，且该高压侧系统各出线装有单相接地保护时，变压器回路也应装设单相接地保护，保护的灵敏系数不低于1.25。

保护装置构成方式同电抗器。保护瞬时动作于信号。

3.6 低压侧分支差动保护

当变压器供电给2个分段，且变压器至厂用配电装置间的电缆两端均装设断路器时，每分支应分别装设差动保护。保护采用两相两继电器式接线，瞬时动作于跳两侧断路器。保护灵敏系数不低于2。

4、高压厂用备用变压器及起动变压器保护

4.1 差动保护

对于10000kV A及以上或带有公共负荷的6300kV A及以上和2000kV A及以上，采用电流速断保护灵敏性不满足要求的变压器，应装设差动保护，其保护范围不包括分支，保护构成方式同工作变压器。

4.2 电流速断保护

对于10000kV A及以上或带有公共负荷的6300kV A及以上的变压器，如灵敏系数满足要求，可装设电流速断保护。保护一般采用三相三继电器式接线；当高压侧为非直接接地系统时，宜采用两相三继电器式接线，保护瞬时动作于变压器各侧断路器跳闸。

对于变压器，当过电流保护灵敏系数不够时，可采用低电压启动的过电流保护，此时低电压继电器一般由变压器低压侧的电流互感器引接。

工程中有采用复合电流保护方案的，保护由负序电流元件和单相电流元件组成。

4.3 瓦斯保护、过电流保护及高压侧的接地保护

保护的构成方式同工作变压器。

4.4 零序电流保护

高压侧接于中性点直接接地系统的备用变压器，当装设电流速断保护时，均应装设零序过流保护；当装设差动保护而对高压侧单相接地短路的灵敏系数不够时，可增设零序电流保护。保护动作于变压器各侧断路器跳闸。

由于高压厂用备用变压器属于负载，其零序阻抗较系统的零序阻抗大得多，对系统零序网络影响不大，由于接地后零序保护变得复杂，故有些地区备用变压器多为中性点不接地运行。

当高压厂用备用变压器采用中性点有载调压时，一般调压开关为35kV电压级，要求中性点直接接地运行，此时高压侧备变在零序网络中也形成零序电流通路，其零序电流保护有下列方式：

（1） 利用备变零序阻抗比系统阻抗大得多的特点，将零序电流配置于高压侧出口处，此时，零序电流保护为本变压器的后备，他与线路零序保护及其他主变

压器零序保护不需进行配合。因此，保护按躲过变压器励磁涌流或母线接地

故障时流经保护装置处的电流来整定，二者之中取其大者，不带时限动作于

跳闸。此方案接线简单，灵敏系数高。

（2） 零序电流保护装设在变压器中性线上，其整定值与出线零序保护配合。为简化接线，一般不装设零序电压保护。

4.5 备用分支过电流保护

备用分支过流保护用于保护本分段母线及外部相间短路故障。保护采用两相式继电器，带时限动作于本分支断路器跳闸。

当备用分支自动投入至永久性故障时，分支过流保护应加速跳闸。

5、低压厂变及备变保护

5.1 差动保护

2MV A及以上，用电流速断保护灵敏性不符合要求时，应装设差动保护，保护宜采用三相三继电器式，瞬时动作于变压器各侧断路器跳闸。

5.2 电流速断保护

电流速断保护用于变压器绕组内部及引出线上的相间短路故障。保护采用两相三继电器式接线，瞬时动作于高压侧断路器及低压侧需要起动备用电源自投装置的各侧自动开关跳闸。

5.3瓦斯保护

瓦斯保护用于变压器内部故障及油面降低。800kV A及以上或车间内400kV A及以上的变压器应装设瓦斯保护。轻瓦斯保护动作于信号，重瓦斯保护瞬时动作于跳各侧断路器。

当变压器远离高压厂用配电装置，重瓦斯保护实现跳闸有困难时，可尽发信至附近的值班室内。

5.4 过电流保护

过电流保护用于保护变压器及相邻元件的相间短路故障。保护采用两相三继电器或两相式接线。带时限动作于跳闸。

当变压器供电给2个及以上分支时，还应在分支上分别装设过电流保护及零序过电流保护。过电流保护采用两相两继电器式接线，零序过电流保护由1个接于零序电流回路上的反时限继电器构成，带时限动作于本分支自动开关跳闸。

当备用变压器分支线自动投入至永久性故障时，该分支的过电流保护应加速跳闸。

5.5 零序过电流保护

当变压器低压侧中性点直接接地时，零序过流保护用于变压器低压侧单相接地短路故障。保护装置由1个接于变压器低压侧中性线电流互感器上的反时限电流继电器构成，带时限动作于跳闸。当变压器远离高压配电装置时，为了节省电缆，高压侧的过电流保护可改为两相三继电器式接线，省去低压侧的零序过电流保护。此时，对低压侧的单相接地短路保护可适当降低灵敏系数，灵敏系数可取1.25。

5.6 单相接地保护

当所连接的高压厂用电系统中各出线装有单相接地保护时，则在变压器的高压侧也应装设单相接地保护，保护装置的构成方式同电抗器的单相接地保护。

6、厂用变压器保护的整定计算

6.1 差动保护传统整定

保护动作电流按下列条件计算：

（1） 躲过外部短路的最大不平衡电流

max .d i tx fzq k dz I K K K K I ××××=

式中：k K 为可靠系数，取1.3；

fzq K 为考虑非周期分量影响的系数。对能躲过非周期分量的继电器取1.2～1.3;对不能

躲过非周期分量的继电器取1.5～2；

tx K 为电流互感器同型系数，取0.5；

i K 为电流互感器的最大相对误差，取0.1；

max .d I 为外部三相短路时，流经保护的最大周期性。

（2）为避免保护在CT 二次回路断线时误动作，保护动作电流应大于最大负荷电流，即

k e k dz I K I .×=

式中：k K 为可靠系数，取1.3～1.5；

k e I .为额定电流。

保护的动作电流取上述两计算结果中的较大值。

6.2 比率制动差动保护整定

差动保护比率制动特性如图

① 差动电流起动定值, 按躲过正常运行最大不平衡电流整定，即：

n er rel op I m U k K I ×∆+∆+=)(min .

式中：n I 为变压器额定电流 ；

rel K 为可靠系数，取1.3-1.5；

er k 为CT 的比误差;

m ∆为CT 变比未完全匹配引取的误差，取0.05

在工程实际中取e op I I ×−=)5.02.0(min .，一般工程不宜小于0.3Ie。

② 确定制动特性的拐点B 点，一般取0.res I 取0.8-1.0的额定电流；

③ 按最大穿越性电流下差动保护不误动的条件，确定制动特性的C 点，计算最大制动系数。

C 点对应最大的动作电流为max .op I ，其值为：

max .0.unb rel op I K I ×=

max

.max .)(k er cc ap unb I M U k k K I ×∆+∆+××= 式中：ap K 为可靠系数，

取1.3-1.5；ap K 为非周期分量系数，一般不小于2.0；er K 为互感器比误差系数，最大取0.1；max .k I 为电动机起动或外部三相短路时最大电流周期分量二次值。

D 点对应的最大短路电流max .k I 与最大制动电流max .res I 相对应。C 点的最大制动系数：

er ap rel res op res k k k I I k ==max .max .max . 该比率制动特性的斜率S 为 0.max .0

.max .res res op op I I I I S −−=

根据上述计算，由A 、B 、C 三点确定的制动特性，确保在负荷状态和最大外部短路暂态过程中可靠不误动。

按上述原则整定的比率制动特性，差动保护的灵敏系数一定满足大于2的要求，不必进行灵敏度校验。

③ 差动速断定值, 按躲过最大外部短路时不平衡差流整定，一般整定4-6倍额定电流。

6.3 电流速断保护

6.3.1 动作电流整定

连接在相电流上的电流保护动作电流按下列条件整定。

（1） 躲过外部短路时流过保护的最大短路电流。

max .d k dz I k I ×=

式中：k K 为可靠系数，取1.3～1.6；

max .d I 为最大运行方式下变压器低压侧母线上三相短路时，流过电流互感器的电流值。

（2）躲过变压器励磁涌流（其值应大于3～5倍额定电流）。

保护动作电流取上述两计算结果中的较大值。 6.3.2 灵敏系数

2)2(min .≈=dz

d lm I I k 式中：min .)2(d I 为最小运行方式下保护安装处两相短路时，流过电流互感器的电流值。

6.4 高压厂用变压器（电抗器）过电流保护

6.4.1 电抗器和变压器高压侧过电流保护

保护动作电流按下列三个条件计算：

（1）躲过变压器（电抗器）所带负荷需要自起动的电动机最大起动电流之和： e zq k dz I K K I ××=

式中：k K 为可靠系数，取1.2；

e I 为变压器（电抗器）额定电流；

zq K 需要自起动的全部电动机在自起动时所引起的过电流倍数，一般取近似地由下列公式求出。

当备用电源为明备用接线时，zq K 的计算为：

1) 未带负荷时

∑•+=d qd e d zq W k W U k 100%1

式中：%d U 为变压器或电抗器的电抗百分值，对于变压器取串穿越阻抗值(近似计算用串穿越阻抗的一半)；

∑d W 为需要自起动的全部电动机总容量；

e W 为变压器或电抗器的额定容量；

qd k 为电动机起动电流倍数。与备用电源切换时间有关，可取：①电源慢速切换时，可

认为全部电动机的转速已降至小于临界转速，故自起动时的电流倍数取接均起动电流倍数值为：qd k =5.0；②电源快速切换，由于断电时间短，电机惰走而降低的转速不大，相应自起动时电流倍数增加不显著，取qd k =2.5。

2）已带一段厂用负荷，再投入另一段厂用负荷时

∑

⋅⋅+=d qd e d zq W k k 2.11001 当备用电源为暗备用时

∑⋅⋅+=d qd e d zq W k k 6.01001

（2）躲过低压侧一个分支负荷自起动电流和其余分支正常负荷电流总电源

)('fh q k dz I I K I ∑+∑=

（3）按与低压侧分支过电流保护配合

)('fh dz k dz I I K I ∑+=

以上两式中

k K 为可靠系数，取1.2；

'q

I ∑为一个分支自起动电流值； fh I ∑为其余分支正常总负荷电流；

'dz

I 为一个分支过电流保护的动作值。 继电器动作电流

L

dz j dz n I I =. 式中： L n 为电流互感器变比。 灵敏系数

5.1.)2(min .≥=J

dz d lm I I k 式中：min .d I 为最小运行方式下，低压侧母线两相短路时，流过电流互感器的最小短路电流值。

对Yy0接线变压器，其低压侧没有装单独的零序过电流保护，通常对过电流保护采用两

相三继电器式接线，接于相电流上，低压侧单相短路时，要求

5.132.)1(min .≥×=J

dz d lm I I k 6.4.2变压器高压侧低电压起动的过电流保护

过电流保护动作值

h

e k l dz k I k k I ⋅⋅= 式中k K 为可靠系数，取1.2；

l k 为配合系数，取1.1；

h k 为返回系数，取0.85-0.9； 灵敏系数

J

dz d lm I I k .min .= 式中：min .d I 为最小运行方式下，低压侧母线两相短路时，流过电流互感器的最小短路。

低电压起动元件的动作电压整定值应按厂用母线电动机自起动时最低允许母线电压的65%来考虑。

k

h e dz k k U U ⋅⋅=

65.0 式中 k K 为可靠系数，取1.2；

h k 为返回系数，取1.2； 灵敏系数

max

.d dz lm U U k = 式中：min .d U 为后备保护范围末端金属性三相短路时，保护安装处的最大相间电压。

6.4.3 变压器高压侧复合电流保护

变压器带额定负荷运行时，电流互感器一相断线，保护应不误动作。

负序电流元件整定值

f k dz I k I 22.⋅=

式中k k 为可靠系数，取1.3；

f I 2为额定负荷运行时，电流互感器一相断线时的负序电流值。

单相电流元件整定同6.4.3过电流保护。

灵敏系数 （1）负序电流元件

2

.)2(min .dz k lm I I k = 式中：min .)2(k I

为最小运行方式下，低压侧母线两相短路时负序电流值。 （2）单相电流元件

dz

k lm I I k )3(min .= 式中：min .)3(k I 为最小运行方式下，低压侧母线三相短路时电流值。

6.4.4 变压器低压侧分支过电流保护

保护动作电流按下列三个条件整定：

（1）按躲过本段母线所接电动机最大起动电流之和整定。 e zq k dz I K K I ××=

式中：k K 为可靠系数，取1.2；

e I 为分支额定电流；

zq K 分支需要自起动的全部电动机在自起动时所引起的过电流倍数，

（2）按与本段母线最大电动机速断保护配合整定： )('fh dz k dz I I K I ∑+×=

式中：k K 为可靠系数，取1.2；

'dz

I 为最大电动机速断保护动作值； fh I ∑为除最大的电动机以外的总负荷电流。

（3）与接于本段母线的低压厂变过电流保护配合整定： )('fh dz k dz I I K I ∑+×=

式中：k K 为可靠系数，取1.2；

'dz

I 为低压厂变过电流保护动作值； fh I ∑为除低压厂变外的全部负荷电流。

继电器动作电流

L

dz j dz n I I =. 灵敏系数 J dz j d lm I I k .min

.=

式中：min .j d I 为最小运行方式下，高厂变低压侧母线两相短路时，流过电流互感器的最小短路。

6.4.5 变压器低压侧低压闭锁分支过电流保护

对于绕组变压器当采用分支过流保护灵敏系数小于1.5时，应采用低电压起动的过电流保护，低压元件可与高压侧的低压起动过电流保护的低压起动元件合用。

保护整定计算方法与高压侧低电压闭锁过电流保护整定计算方法相同。

6.5 高厂变单相接地零序电流保护

保护动作电流按满足以下两个条件整定。

（1）保证选择性。

保护动作电流应躲过与被保护线路有电的直接联系的其他线路发生单相接地故障时，由被保护线路本身的接地电容电流，即

xl jd k dz I K I .×=

式中：k K 为可靠系数，当瞬时动作于信号时，考虑过渡过程影响取4～5；当保护延时动作于信号时，取1.5～2

xl jd I .为被保护线路本身的电容电流。

（2）满足灵敏系数要求。

lm xl

jd xl jd dz k I I I ..−∑=

式中：xl jd I .∑为被保护线路单相接地时，故障点总的接地电容电流值，其值为同一电压级各线路电容电流之和；

lm k 为灵敏系数，取1.25。

当接地零序电流保护灵敏系数不够或设备选型有困难时，可采用90°接线的零序方向继电器。

6.6 高压厂用/备用变压器零序电流保护

6.6.1 零序电流保护安装于变压器高压侧出口处

（1）按躲过变压器励磁涌流整定

e k dz I K I 60.×=

式中：k K 为可靠系数，取1.3；

e I 为变压器额定电流。

（2）按与母线接地时流经零序电流保护装置的电流整定。

Mj fz k dz I K K I ××=.00.

式中：k K 为可靠系数，取1.3；

fz K .0为零序电流分支系数；

Mj I 为母线接地故障短路电流；

6.6.2 零序电流保护安装于变压器中性线上

保护整定值应与出线零序电流保护配合。整定值与主变压器零序电流保护相同。

6.7 低厂变过电流保护

6.7.1 低压变压器高压侧过电流保护

保护动作电流按下列三个条件计算：

（1）躲过变压器所带负荷需要自起动的电动机最大起动电流之和：

e zq k dz I K K I ××=

式中：k K 为可靠系数，取1.2；

e I 为变压器（电抗器）额定电流；

zq K 需要自起动的全部电动机在自起动时所引起的过电流倍数，一般取近似地由下列公式求出。

当备用电源为明备用接线时，zq K 的计算为：

①未带负荷时

2400380100%1

⎟⎠

⎞⎜⎝⎛•+=∑d qd e d zq W k W U k ②已带一段厂用负荷，最投入另一段厂用负荷时 24003802.17.0100%1⎟⎠⎞⎜⎝⎛⋅⋅⋅+=∑d qd e d zq W k W U k

③当备用电源为暗备用时

24003806.0100%1

⎟⎠⎞⎜⎝⎛⋅⋅+=∑d qd e d zq W k W U k

式中：%d U 为变压器的电抗百分值；

∑d W 为需要自起动的全部电动机总容量，一般取（0.6-0.8）e W (变压器的额定容量)； qd k 为电动机起动电流倍数。一般取qd k 的平均值5。

（2）躲过低压侧一个分支负荷自起动电流和其余分支正常负荷电流总电源

)('fh q k dz I I K I ∑+=

（3）按与低压侧分支过电流保护配合

)('fh dz k dz I I K I ∑+=

以上两式中: k K 为可靠系数，取1.2；

'q

I 为一个分支自起动电流值； fh I ∑为其余分支正常总负荷电流；

'dz

I 为一个分支过电流保护的动作值。 继电器动作电流

L

dz j dz n I I =. 式中： L n 为电流互感器变比。 灵敏系数

5.1.min

..≈=J dz j d lm I I k

式中：min ..j d I 为最小运行方式下，低压侧母线两相短路时，流过电流互感器的最小短路电流值。

当变压器远离高压配电装置时，为了节省电缆，高压侧过电流保护采用两相三继电器式接线，省去低压侧的零序过电流保护，此时，过电流保护对低压侧的单相接地短路保护灵敏系数要求：

25.132.)1(min .≥×=J

dz d lm I I k 6.7.2 低压变压器低压侧分支过电流保护

保护动作电流按下列两个条件整定：

（1）按躲过本段母线所接电动机最大起动电流之和整定。

e zq k dz I K K I ××=

式中：k K 为可靠系数，取1.2；

e I 为分支额定电流；

zq K 分支需要自起动的全部电动机在自起动时所引起的过电流倍数，

（2）按与本段母线最大电动机速断保护配合整定：

)('fh dz k dz I I K I ∑+×=

式中：k K 为可靠系数，取1.2；

'dz

I 为最大电动机速断保护动作值； fh I ∑为除最大的电动机以外的总负荷电流。 灵敏系数

2.min

.≈=J dz j d lm I I k

式中：min .j d I 为最小运行方式下，高厂变低压侧母线两相短路时，流过电流互感器的最小短路。

6.8 低压厂用变的零序电流保护

对低压侧为中性点直接接地系统，其零序电流按以下两个条件整定。

（1）躲过正常运行时变压器中性线上流过的最大不平衡电流，此电流一般不应超过低压线圈额定电流的25%，即

)50.2.d e k dz I K I （×=

式中：k K 为可靠系数，取1.2；

（2） 与相邻元件保护的动作电流相配合：

① 当低压厂用变无分支线时，与低压电动机相间保护相配合；躲过未单独装设接地保护的最大容量电动机的相间保护（兼作接地保护）的动作电流

d e qd ph k dz I K K K I .×××=

k K 为可靠系数，取1.2；

ph K 为配合系数，取1.1；

qd K 为电动机起动电流倍数；

ed I 为电动机额定电流。

②当低压厂用变有分支线时，与厂用分支线零序保护相配合；

fz dz ph dz I K I .×=

式中：ph K 为配合系数，取1.1；

fz dz I .为厂用分支线上零序保护动作电流。

满足灵敏系数要求。

5.1)1(min .≥=dz

d dz I I k 式中：)

1(min .d I 为最小运行方式下，变压器低压侧母线上单相接地短路时，流经变压器中性线上电流互感器的电流值。

6.9 低压厂用 分支线的零序电流保护

保护动作电流按以下条件整定

（1） 躲过正常运行时可能流过厂用分支线的最大不平衡负荷电流。

（2） 按躲过未单独装设接地保护的最大容量电动机相间保护动作电流，整定 d e qd ph k dz I K K K I .×××=

k K 为可靠系数，取1.2；

ph K 为配合系数，取1.1；

qd K 为电动机起动电流倍数；

ed I 为电动机额定电流。

满足灵敏系数要求。

5.1)1(min .≥=dz

d dz I I k 式中：)

1(min .d I 为最小运行方式下，分支母线上单相接地短路时，流经变压器中性线上电流互感器的电流值。

低压厂用变压器或厂用分支线的零序电流保护按与熔断器的熔丝配合整定，其熔断器拒绝熔断时，零序电流保护可作为他的后备保护。

由于熔断器的熔断时间特性是反时限的，所以作为后备的零序过流继电器也应该是反时限特性，二条反时限特性曲线要互相配合。

1.1异步电动机

7.1 纵差保护

差动保护用于电动机绕组内及其引出线上的相间短路故障。对于2000kW及以上的电动机应装设差动保护。对于2000kW以下中性点具有分相引出线的电动机，当电流速断保护灵敏度不够时，也应装设差动保护。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。

7.2 电流速断保护

对未装设差动保护的电动机或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。为提高灵敏系数宜采用两相两继电器式接线，对于易过负荷的电动机，当采用反时限过流保护时，利用其上限作为速断保护。

7.3 过电流保护

当电动机装设差动保护时，宜配置过电流保护，作为差动保护的后备，保护采用两相两继电器式接线，定时限或反时限动作于跳闸

7.4 负序过电流保护

2MW及以上电动机，为反应电动机相电流的不平衡，也作为短路故障的主保护的后备保护，可装设负序过流保护，保护动作于信号或跳闸。

7.5 单相接地保护

当单相接地电流大于5A时，应装设接地保护。

（1）中性点不接地系统

当系统的单相接地电流小于10A时，应装设接地检测装置，在10A及以上时，厂用电动机回路的单相接地保护应瞬时动作于跳闸。当系统单相接地电流在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

当单相接地电流小于10A时，应装设接地检测装置，在10A及以上时，单相接地保护应瞬时动作于跳闸。

（3）电感补偿并联电阻接地系统

在厂用母线上的电动机回路应装设接地故障检测装置。

当采用中阻接地时，单相接地保护装载三相式CT的中性线上。

7.6 过负荷保护

下列电动机应装设过负荷保护：

a.运行过程中易发生过负荷的电动机，保护应根据负荷特性，带时限动作于信号或跳闸。

b.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，保护动作于跳闸。 7.7 低电压保护

a. 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，必须从电力网中自动断开时，应装设9-10s 时限的低电压保护，动作于断路器跳闸。

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

c. 对于压力侧无逆止阀门的循环水泵，为免水泵在倒转情况下自启动而烧毁电动机，应装设低电压保护，其时间应在实际运行中单独整定，其值应小于水泵有额定转速下降至0所需的时间。

厂用电动机的低电压保护一般装设原则见表： 厂用机械类的电动机分类 序号

机械名称 低电压保护装置

1 给水泵

2 凝结水泵

3 循环水泵 当有自动投入的备用机械时，装设低电压保护装置，以9-10s 的时限动作于断路器跳闸，否则不装设低电压保护装置

4 送风机 装设低电压保护装置，以9-10s 时限动作于断路器跳闸①

5 备用励磁机

6 除尘器洗涤水泵

7 消防水泵 不易遭受过负荷的电动机

8

排粉机 9 吸风机

不装设低电压保护装置

Ⅰ 类 电 动 机

10 直路吹制粉系统的磨煤机

装设低电压保护装置，以9-10s 的时限动作于断路器跳闸，

11 有中间煤仓制粉的磨煤机 12 灰渣泵 13 灰浆泵 14 碎煤机 15 扒煤机绞车 易 遭 受 过 负 荷 的 电 动 机 16 空气压缩机 17 热网水泵 18 冲洗水泵 19 热网凝结水泵 20 软水泵 Ⅱ 、 Ⅲ 类 电 动 机

不易遭受过负荷的电动机

21

喷射水泵

装设低电压保护装置，以0.5s 的时限动作于断路器跳闸， ①当吸风机与送风机不接在同一电压母线时，吸风机所接母线上的低电压保护以9-10s 时限动作于送风机断路器跳闸。此外尚应设置在吸风机电压母线上带9-10s 时限的低电压，其动作使送风机跳闸前，防止送风机继续运转造成锅炉炉膛正压的保护装置；当排粉机与送风机不接在同一电压母线时，排粉机应装设低电压保护装置，以9-10s 时限动作于断路器跳闸。

当一台设备有两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灵敏系数的要求，必要时可按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。

8、380V厂用电动机保护

8.1 相间短路保护

用于电动机绕组内及引出线上相间短路故障的保护装置，可按电动机的重要性及所选用的一次设备，有下列方式之一构成：

（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）自动开关或自动开关与操作设备组成的回路，可用自动开关本身的短路脱扣器作为相间短路保护；

（3）用自动开关保护Ⅰ、Ⅱ类电动机，当自动开关本身的短路脱扣器不能保证可靠动作时，宜将脱扣器拆除，另装继电器。保护装置可采用两相两继电器式接线，瞬时动作于自动开关跳闸。

8.2 接地保护

用于保护电动机内部及引出线上的单相接地短路故障。

（1）低压厂用电系统中性点经高电阻接地时，为了寻找接地故障点的方便，低压电动机回路应装设接地故障检测器。可在厂用变压器中性点投入一个接地电阻，即高电阻接地，使接地电流值在3A左右为宜。

（2）低压厂用电系统中性点为直接接地时，应装设单相接地短路保护。

当相间短路保护能满足单相接地短路的灵敏系数时，可由相间短路保护兼作接地短路保护。当不能满足时，应另外装设接地保护。保护装置一般由一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。

当电动机容量为100kW及以上时，一般装设本保护。

8.3 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，其过负荷保护由热继电器构成。

（2）由自动开关组成的回路，当装设单独的继电保护时，可采用反时限过负荷保护。但电动机型自动开关也可采用本身的热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。

8.4 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。用热继电器作为断相保护。容量大于3kW的电动机应装设专用断相保护。

8.5低电压保护

低电压保护装设原则与3-10kV 厂用电动机保护相同。 操作电器为磁力起动器或接触器的供电回路，由于磁力起动器或接触器的吸持线圈在低电压时能自动释放，所以不需另设低电压保护。

9、厂用电动机保护的整定计算

9.1 差动保护

（1）传统整定计算方法：

为避免保护在CT 二次回路断线时误动作，保护动作电流应大于最大负荷电流，即

d e k dz I K I .×=

式中：k K 为可靠系数，取1.5～2；d e I .为额定电流。

灵敏系数要求。

2)2(min .≥=dz

d

lm I I k

式中：)

2(min .d I 为最小运行方式下，电动机出口两相短路电流值。 （2）微机保护整定计算方法： 差动保护比率制动特性如图

Ires.0

① 差动电流起动定值, 按躲过正常运行最大不平衡电流整定，即：

0.unb rel cdqd I K I ×=

式中：rel K 为可靠系数，取2；0.unb I 为电动机额定负荷下，实测差动保护中的不平衡

电流。建议取(0.2～0.8)

ed I （电动机额定电流）

；

② 确定制动特性的拐点B 点，一般取0.res I 取0.8-1.0的额定电流；

③ 按最大穿越性电流下差动保护不误动的条件，确定制动特性的C 点，计算最大制动系数。

C 点对应最大的动作电流为max .op I ，其值为：

max .0.unb rel op I K I ×= max .max .k er ap unb I k K I ××=

式中：ap K 为可靠系数，取1.3-1.5；ap K 为非周期分量系数，一般不小于2.0；er

K 为互感器比误差系数，最大取0.1；max .k I 为电动机起动或外部三相短路时最大电流周期分量二次值。

C 点对应的最大短路电流max .k I 与最大制动电流max .res I 相对应。C 点的最大制动系数： er ap rel res op res k k k I I k ==

max

.max .max .

该比率制动特性的斜率S 为

.max .0.max .res res op op I I I I S −−=

根据上述计算，由A 、B 、C 三点确定的制动特性，确保在负荷状态和最大外部短路暂

态过程中可靠不误动。

按上述原则整定的比率制动特性，当电动机机端两相金属性短路时，差动保护的灵敏系数一定满足大于2的要求，不必进行灵敏度校验。

③ 差动速断定值, 按躲过最大外部短路时不平衡差流整定，一般整定4-6倍额定电流。 9.2 电流速断保护

躲过电动机启动电流整定。

qd k dz I k I ×=

式中：k K 为可靠系数，取1.3～1.5；qd I 为电动机启动电流。

灵敏系数

2)

2(min .≥=dz

d

lm I I k

式中：min .d I 为最小运行方式下电动机出口两相短路电流值。 9.3 过电流保护

电动机起动结束后自动投入，可按起动电流或堵转电流一半整定。

2/qd k dz I k I ×=

式中：k K 为可靠系数，取1.3～1.5；qd I 为电动机启动电流。 时间定值按躲过电动机最长启动时间整定。 9.4 过负荷保护

过负荷保护电流Igfh 的整定, 按电动机的额定电流Ie 的1.05倍整定; 负序发热系数K2的整定, 推荐取6;

发热时间常数HEAT 的整定, 该值应由电机厂家提供, 如果厂家没有提供, 可考虑下述方法整定:

(1) 如果厂家提供了电动机的热限曲线或一组过负荷能力的数字, 则可根据式 τ= t* [(I/Ie)2 - (Igfh/Ie)2 ]

求出一组τ后取较小的值。 θe×K 2 ×Tstart

(2) 根据式 τ= 来得到发热时间常数 θo

式中θe 为电动机的额定温升, K 为起动电流倍数 θo 为电动机起动时的温升,

Tstart 为电动机的起动时间, 按电动机的实际起动时间, 即从起动到电机转速达到额定转速的时间, 考虑留有裕度, 可整定为实际起动时间的1.2倍。

9.5 低电压保护 电压整定值（额定电压的百分数） 电动机分类 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