电动机差动保护及差动速断保护的整定计算
6kV电动机保护定值整定计算
开式循环泵额定功率：315kW，额定电流：37.8A，CT变比：75/5，另序CT变比：150/5,二次额定电流：I N＝37.8/15=2.52A保护型号：WPD-240D⒈正序保护：按躲过电动机起动电流整定：1)IS1=(K K/K R) =(1.15/0.9) I N≈1.25 I N=3.15A2)反时限跳闸电流≧2 IS1即≧6.3 A3)反时限K1值时间常数设自起动倍数为8 I N，循环泵起动时间为10S，则K1值使用的倍数：I= K K*8 I N=1.1*8 I N=8.8 I N=(8.8/1.25) IS1=7 IS1其中K K为可靠系数。
用反时限公式计算t=10s，而I/ IS1=7的K1值为：2.864）电流速断：I≧K K*8 I N=1.2*8* IS1/1.25=8 IS1=25. 2 A2、负序保护设正常运行时的负序不平衡电流Ibp2＝0.1 I N1）IS2=（K K/K R）Ibp2＝(1.3/0.9) Ibp2＝0.15 I N＝0.38A2）反时限跳闸电流≧2 IS2≧0.76 A3）K2根据厂家建议取为0.54）速断值根据厂家建议取≧8 IS2（带0.15S秒延时）取3.04A 3、零序零序电流按躲过相间短路时零序CT的不平衡电流整定：零序电流取一次电流I dz=23A （见统一计算）T=0S4.过负荷(过热)保护:根据过负荷判据: t=t1/{[K1(I1/I s)2+K2(I2/I s)2]-1}其中: t:保护动作时间(S)t1:发热时间常数I1:电动机运行电流的正序分量(A)I2: 电动机运行电流的负序分量(A)I s:电动机实际二次额定电流K1:正序电流发热系数启动时K1 =0.5，正常运行时K1 =1 ，K2=6 热告警系数取0.80根据开式循环泵启动时间T=10S 取t1=3105低电压保护根据电动机自启动的条件整定: U dz=U min/K k* K fU min:保证电动机自起动时，母线的允许最低电压一般为（0.65～0.7）U eK k:可靠系数，取1.2K f：返回系数，取1.2U dz= U min/K k* K f＝65％U e/ K k* K f=65％*100/1.2*1.2=45(V)允许电机自起动整定时间T=10.0低电压保护动作时间9秒。
高压电动机保护计算说明
高压电动机保护计算说明
1、过流Ⅰ段保护（速断保护高值）：为电动机短路提供保护，按躲过电动机最大启动电流整定，取电动机额定电流的10.5倍。
2、过流Ⅱ段保护（速断保护低值）：电动机启动完毕后投入，过流I段定值的0.7倍。
3、过流Ⅲ段保护（堵转保护定值）：按电动机允许堵转电流整定，取1.5倍电动机额定电流、30秒整定。
4、负序过流I段（负序过流保护）：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，取电动机额定电流的0.8倍。
5、过负荷保护：按躲过电动机额定电流下可靠返回条件整定。
6、过热保护：按电动机过负荷能力曲线整定，并躲过电动机的启动电流。
7、零序过流保护：按躲过正常运行中可能出现的最大零序电流整定，取20A。
8、低电压保护：重要负荷45V、9秒跳闸，不重要负荷65V、0.5秒跳闸。
9、差动速断电流：按躲过电动机起动瞬间最大不平衡电流条件整定，取4倍的电动机额定电流。
10、差动电流启动值：按躲过电动机正常运行时差动回路最大不平衡差流整定，取0.3倍的电动机额定电流。
11、比例制动系数：按躲过电动机最大起动电流下差动回路不平衡电流整定。
取0.5。
高压电动机综合保护整定原则
电动机综合保护整定原则1、差动电流速断保护按躲过电动机空载投入时最大暂态电流引起的不平衡电流最大外部以及短路时的不平衡电流整定整定一般取：I dz=KI e/n式中：I dz：差电流速断的动作电流I e：电动机的额定电流K：一般取8~102、纵差保护1）纵差保护最小动作电流的整定最小动作电流应大于电动机启动过程中时的不平衡电流I dz.min=K KΔmI e/n式中：I e：电动机的额定电流n：电流互感器的变比K K：可靠系数，取3~4Δm：由于电流互感器变比未完全匹配产生的误差，一般取0.1在工程实用整定计算中可选取I dz.min=（0.3~0.6）I e/n。
2）比率制动系数K 按最大外部短路电流下差动保护不误动的条件，计算最大制动系数K =K K K fzq K tx K c式中：K tx：电流互感器的同型系数，K tx=0.5K K：可靠系数，取2~3K c：电流互感器的比误差，取0.1K fzq：非周期分量系数，取1.5~2.0计算值K max=0.3，但考虑电流互感器的饱和和暂态特性畸变的影响，在工程实用整定计算中可选取K=0.3~0.63、电流速断保护整定原则：躲过电动机启动时的产生的最大电流，但在正常运行中又要有足够的灵敏度；1）Izd = K K.IstartK为可靠系数,一般地Kk=1.3Istart为电动机启动的最大电流，该电流值可以通过启动电机时记录保护中记录的最大电流取得；或根据动机标称启动电流得到；2）若Istart不好确定时，可根据下面推荐进行计算Istart；单鼠笼: Istart=(6~7)Ie双鼠笼: Istart=(4~5)Ie绕线式: Istart=(3~4)IeIdz=K*Izd 电动机启动过程中K=1，启动结束后K=0.5；即当电动机启动完成后速断定值自动降低为原定值的50％。
可有效地防止启动过程中因启动电流过大引起的误动，同时还能保证正常运行中保护有较高的灵敏性。
差动整定计算说明(详细)
差动保护（DCAP3040、DCAP3041）定值整定说明说明：三圈变的整定计算原理与二圈变的整定计算原理相同，现以三圈变为例来说明差动保护的整定计算。
1、计算变压器各侧额定一次电流n n n U S i 3/=式中 S n —变压器额定容量（kV A ）（注意：与各侧功率分配无关）U n —该侧额定电压（kV ）2、计算变压器各侧额定二次电流ln /n i K I n jx n ⋅='式中 K jx —该侧CT 接线系数（二次三角形接线K jx =3，星形接线K jx =1）n ln —该侧CT 变比3、计算平衡系数设变压器三侧的平衡系数分别为Kh 、Km 和Kl ，则：（a ）降压变压器：选取高压侧（主电源侧）为基本侧，平衡系数为''=''==nlnh nm nh m h I I K I I K K //11（b ）升压变压器：选取低压侧（主电源侧）为基本侧，平衡系数为1//1=''=''=K I I K I I K nm nl m nhnl h4、保护内部计算用变压器各侧额定二次电流经平衡折算后，保护内部计算用变压器各侧二次电流分别为'='='=ll m m m h h I K I I K I Ih K I 1保护内部计算用各侧额定二次电流分别为：对降压变压器： '='='='='='=nhnl l nl nh nm m nm nhnh h nh I I K I I I K I I I K I对升压变压器： '='='='='='=nlnl l nl nl nm m nm nlnh h nh I I K I I I K I I I K I可见经平衡折算后I nh =I nm =I nl ,即保护内部计算用变压器各侧额定二次电流完全相等，都等于所选的基本侧的额定二次电流。
整定计算-电机保护
说明：1、绿色部分为帮助文件中增加的说明（还不完善需补充），斜体部分为编程说明，阴影部分为填入定值单的计算结果，黑颜色字体部分定值计算及整定书中显示, 阴影部分、手动输入部分、灵敏度、可靠系数、整定原则代号存入整定计算数据库2、上下文用词不太统一，需再修改3、继电器返回系数应在二次整定公式中出现，为使一、二次定值转换公式统一，将其调整在一次公式内4、接线系数统一放在一、二次定值转换公式内一、电机保护1、差动保护当电机容量大于2000KW时，对于中性点侧有引出线的电动机，应采用差动保护1.1、整定原则1：考虑二次回路断线时不致误动第一步：输入CT参数CT一次额定电流，CT二次额定电流，CT接线方式（星型，三角型）第二步：保护计算Idz=Kk*IeIdz.j=Idz*Kjx/n LH （1）Idz.p=Idz.j/In 或Idz.p=Idz.j/Ie（2）Kk：可靠系数，BCH-2型继电器去1.3，DL-11型继电器取1.5-2Ie：电动机额定电流（取自OTI设备参数）n LH：CT变比= CT一次额定电流/CT二次额定电流Kjx：二次接线系数，星型接线取1，三角星接线取1.732In：CT二次额定电流Idz：一次动作电流Idz.j：二次动作电流Idz.p：继电器动作电流倍数Idz.j取**Idz.p取**计算实际Kk按照Idz.j或Idz.p（如果有Idz.p，则按照它计算，如果没有则按照Idz.j）反算出Kk，如果Kk大于、等于规定值（1.3或1.5），则通过，如果小于则发出警告（Kk<**，是否调整Idz.j或Idz.p，否则进行下一步计算，是则调整Idz.j或Idz.p）第三步：灵敏度校验按照电动机内部发生两相不短路时，灵敏度大于2校验Klm=0.866* Id.min / IdzId.min：电动机内部三相短路电流最小值第四步：时限整定差动动作时限：范围注：DL-11型继电器躲不过电动机启动时的短时非周期分量电流，故保护要求带0.1 -0.2秒的时限去动作跳闸以下整定计算步骤，如果无特殊说明，按照1.1项步骤进行，二次电流Idz.j、Idz.p 按公式（1）（2）计算。
电动机整定计算及保护设置
一、循环水泵（4台）Pe=450KW Ue=6.3KV cos∮=0.8 变比：nl=100/5=20Ie=Pe／√3×Ue×cos∮=450/(1.732×6.3×0.8)=51.55AIqd=8×Ie=8×51.5=412A（是否是循环水泵启动电流）Ie2=51.55/20=2.57A(1)速断保护（过流I段）Idzj=Kk×Iqd／nl=1.2×8Ie／nl=1.2×412/20=24.74A延时Tzd=0s(2) 过流保护（过流II段，该保护在电动机起动过程中被闭锁）Idzj=Kk×Ie／nl=1.4×Ie／nl=1.4×51.55/20=3.61A延时Tzd=0.5s(3) 过负荷Ig= Kk ×Ie2/0.85＝1.05×2.57/0.85=3.18A延时Tzd=6s(4)负序电流Idzj=Kk×Ie／nl=0.4×51.55／20=1.03A延时Tzd=0.5s(5) 起动时间tqd=15s, 电机厂家核实(6) 低电压Udzj=0.5Ue=65V延时Tzd=9s二、引风机Pe=900KW Ue=6.3KV cos∮=0.8 nl=150/5=30Ie=Pe／√3×Ue×cos∮=560/(1.732×6.3×0.8)=108.5AIqd=8I=8×108.5=868A(1).速断保护（过流I段）Idzj=Kk×Iqd／nl=1.2×8Ie／nl=1.2×868/30=34.72A延时Tzd=0s(2) 过流保护（过流II段，该保护在电动机起动过程中被闭锁）Idzj=Kk×Ie／nl=1.4×Ie／nl=1.4×108.5/30=5.06A延时Tzd=0.5s(3) 过负荷Ie2=108.5/30=5.06AIg= Kk ×Ie2/0.85＝1.05×5.06/0.85=6.25A延时Tzd=6s(4)负序电流Idzj=Kk×Ie／nl=0.4×108.6／30=1.45A延时Tzd=0.5s(5) 起动时间tqd=20s 电机厂家核实(6) 低电压Udzj=0.5Ue=65V延时Tzd=9s高压电动机的几种常规保护一、电动机主要故障1、定子绕组相间短路、单相接地；2、一相绕组的匝间短路；3、电动机的过负荷运行；4、由供电母线电压降低或短路中断引起的电动机低电压运行；5、供电母线三相电压不平衡或一相断线引起电动机三相电流不平衡；6、由于机械故障、负荷过重、电压过低造成转子堵转的故障;二、电动机主要保护类型及实现的功能基于以上电动机运行过程中本身和供电母线、负荷变化等可能引起的电动机故障，电动机（尤其对于3~10K V 等级电机）可装设以下保护，以实现对电机的保护，或可称为电动机的主要保护。
继电参考资料保护整定计算
继电保护整定计算一、计算原则通过保护整定计算,以求选择合理的继电保护设备和配置,达到快速、可靠、灵敏,从而有选择性地切除系统中的故障元件．原则如下：1.为了使继电保护装置正确地反映各种故障要求保护装置满足灵敏度要求.2.继电保护装置应保证在一定的保护范围内可靠动作.3.为了能以时间区分动作进程的先后,应有正确的配合级差△t一般取0.5S二、异步电动机的继电保护计算1.反时限过电流保护动作电流,按最大负荷电流计算=Kk·Kfx·Ifhmax/Kf·hlId22.反时限过电流保护中的速断动作电流Id2=Kk·Kfx·Kfg·Igd/hl 式中::继电器动作电流Id2Kk:可靠系数取1.2～1.25 (但速断取1.25～1.3)Kfx：接线系数电流互感器为星形接线Kfx=1;为三角形接线Kfx=1.732Ifhmax:最大负荷电流AKf:返回系数为0.8～0.85Hl:电流互感器变比Igd: 启动电流周期分量最大值(A)Kfg:非周期分量影响系数取1.83.灵敏系数校验:Kim=Idmib/hl·Id2式中: Idmib:二相短路电流Kim:灵敏系数﹥1.54.动作时限:笼型电动机在空载启动时启动电流持续约5S,带载启动时约10S～20S绕组式电动机电流持续时间约10S～15S5.启动电流值:单鼠笼电动机5～7倍额定电流双鼠笼电动机达3.5～4.5倍额定电流绕线式电动机达2～3倍额定电流三、定时限过电流保护整定计算:1.电流速断动作电流的整定值为:Id2≥Kk·Kfg·Igd/hl式中: Kk:可靠系数取1.5～1.8Igd: 启动电流周期分量最大值(A)2.电流速断灵敏度为: Kim=Idmib/hl·Id2Kim:灵敏系数﹥23.过负荷动作电流的整定: Id2≥Kk·Kfg·Id/Kf·hl式中:Id:电动机的额定电流Kk:可靠系数动作稳定取1.05;跳间取1.2Kf:返回系数取0.854.过负荷保护动作的时间为10S～20S;大于启动电流的持续时间四、差动保护整定计算1.电动机差动保护动作的电流:Id2=Kk·Id/hl式中: Kk:可靠系数1.25～1.3(如采用DL型取1.5～1.8)Id2:差动继电器动作电流2.确定工作匝数:Wg2f=AWo/Id2式中: Wg2f:计算工作匝数Awo:继电器因有的动作安匝60±4;计算时以60代入取Wg2f的整数使Wg2=Wcd+WphWg2:实际工作匝数Wcd:差动匝数Wph:平衡线圈匝数3.确定继电器平衡线圈位置取B—B′或C—C′抽头4.灵敏系数计算如下:Kim=Idmib/Id2·hlKim:灵敏系数大于2五、低中压保护整定计算1.允许自启动电动机动作电压值Ud2≤(0.6～0.65)·Ue/hl动作时限=0.5SUe:电网额定电压2.不允许自启动电动机动作电压值Ud2≤(0.4～0.5)·Ue/hl动作时限=0.5SUe:电网额定电压六、变压器保护1.速断保护 :Id2=Kk·Idmax/hlKk:可靠系数DL型为1.3～1.4;GL型为1.5～1.6Idmax:最大负荷电流此处一次动作电流必须大于(3～5)Ie;避免涌流误动作灵敏度Ks2≥2= Idmax/Id2·hl2.过流保护Id2=Kk·(1.5～3)·Ie/Kf·hlKk:可靠系数1.2～1.3Ie:变压器的一次电流Kf:返回系数;DL型为0.85;GL型为0.8灵敏度Ks2≥1.25～1.5= Idmax/Id2·hl3.过负荷=(1.2～1.4)·Ie·Kk/Kf·hlKk:可靠系数1.2～1.3Ie:变压器的一次电流Kf:返回系数;DL型为0.85;GL型为0.8灵敏度Ks2≥1.25～1.5 时限为10S～20S (发出信号)七、变压器二次侧中性线上装设零序电流保护Id2=Kk·0.25Ie/Ki 时限0.5S Kk:可靠系数1.2～1.3Ie:变压器的二次侧额定电流不平衡系数为0.25Ki:互感器的变比灵敏度Ks=Idmin/Id2≥1.5 低压干线未端单相短路校验八、线路保护(3-10KV)4.速断Id2=Kk·Idmax/hlKk:可靠系数DL=1.3 GL=1.5Idmax:被保护线路未端或下一段线路首端处分流最大运行方式时，三相短路电流周期分量的有效值当无网络数据时可概略地按下式计算Id=(0.4～0.5)Ie/X*Z·hl20.4～0.5:①线残余电压不低于50～60%来考虑X*Z:按线路额定电流归算①线上的供电系统总阻抗（标准值）Ie:线路额定电流=Kk·Idmax/Kf·hl2.过电流Id2Kk:可靠系数DL=1.4 GL=1.25Kf:返回系数0.85Ie:额定电流Idmax:线路的最大负荷电流、视负荷而定，取(2一3)Ie电流灵敏度﹕速断≥1.5保护安装处发短路时计算过流≥1.5后备保护首端发生短路时计算。
差动保护整定
容量3200KW、电压10KV；额定电流232A；：Ie为电源侧CT二次侧额定电流二、定值参数ST200M2装置的保护定值参数包括：1、差动速段投退：投退定值，可以选择“投入”、“退出”。
投入2、差动速段电流：电流定值，设定范围00.50~99.99A。
7*Ie=3、比率差动投退：投退定值，可以选择“投入”、“退出”。
投入4、比率差动门槛：电流定值，设定范围00.50~99.99A。
0.4*Ie=5、拐点1电流：电流定值，设定范围00.50~99.99A。
0.7*Ie=6、拐点2电流：电流定值，设定范围00.50~99.99A。
2.5*Ie=7、折线1斜率：系数定值，设定范围00.10~9.99。
0.68、折线2斜率：系数定值，设定范围00.10~9.99。
1.59、CT断线闭锁投退：投退定值，可以选择“投入”、“退出”。
投入10、差动平衡系数：系数定值，设定范围00.10~9.99。
1.0011、电机启动时间：时间定值，整定范围：00.00~99.99S。
电机实际启动时间12、启动时差动延时：时间定值，整定范围：00.00~99.99S。
0.1s三、定值整定说明所有电流定值整定均以电动机机端侧二次额定电流为基准。
2、差动平衡系数此定值用于补偿差动回路电流平衡，以机端侧为基准进行折算。
计算公式如下（尾缀1代表机端侧，2代表中性点侧）：Kphl=In1/ In2其中In为电动机各侧额定电流，计算方法如下：In=Pn / 3 Un*Kl式中： Pn—电动机额定容量。
Un—各侧额定电压。
Kl—电流互感器变比。
3、差动速断定值整定原则为躲开外部故障时最大不平衡电流和空投电动机时的励磁涌流，即：Isd=Kr*In1式中： In1为高压侧额定电流；Kr为相对于额定电流的励磁涌流倍数，可根据系统阻抗、电动机和CT特性来整定，一般取6~10Ie。
4、比率差动保护定值包括差动电流门槛定值Icd、第一拐点定值Ir1、第二拐点定值Ir2、比率制动第一段折线斜率K1、第二段折线斜率K2、谐波制动系数Kxb，其意义见图3.1比率差动动作特性曲线及图3.2二次谐波制动曲线。
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电动机差动保护及差动速断保护的整定计算
目前，国内生产及应用的微机型电动机的差动保护，由差动速断元件和具有比率制动特性的差动元件构成。
差动速断元件没有制动特性，实质上是差流越限的高定值元件。
与发电机差动保护一样，差动元件的动作特性为具有二段折线式的比率制动特性。
对电动机差动保护的整定计算，就是要整定计算差动元件的初始动作电流 Idz0 、拐点电流 Izd0 、比率制动系数及差动速断元件的动作电流。
1、差动元件的初始动作电流 Idz0
与发电机差动保护相同，电动机差动元件的初始动作电流，应按照躲过电动机额定工
况下的最大不平衡电流来整定。
即：IdzO = Krel x IHeS max= Krel (K1+K2)IN IHe S max-最大不平衡电流
Krel －可靠系数，取 1.5~2
IN —电动机的额定电流
K1-两侧TA变比误差，由于电动机的TA通常精度较低，可取0.1。
K2—通道调整及传输误差，取 0.1。
综上所述，得 IdzO =( 0.3~0.4 ) IN，实取 0.4IN (TA二次值)。
2、拐点电流 Izd0
在厂用电压切换的暂态过程中，由于电动机两侧差动TA二次回路中的暂态过程不一致，将在差动回路产生较大的差流。
因此，为防止电动机差动保护误动，应减少拐点电流
为此拐点电流可取IzdO =( 0.5~0.6 ) IN。
(TA二次值)
3、比率制动系数 KZ
电动机的启动电流很大，最大启动电流高达电动机额定电流的8 倍以上。
另外电动机电源回路上发生短路故障时，电动机将瞬间供出较大的电流。
为了防止在上述过程中差动保护误动，差动元件的比率制动系数KZ应按躲过电动机
启动及电源回路故障时产生的最大不平衡电流来整定。
KZ=Krel x( IHe 5 max/l maX
Krel －可靠系数，取 1.15~1.2
IHeS max-最大不平衡电流，它等于(K1+K2+K3)lmax
Imax —电动机启动或电源回路故障时电动机的最大电流，取8IN。
K1-两侧TA变比误差，由于电动机的TA通常精度较低，可取0.1。
K2—通道调整及传输误差，取 0.1。
K3—暂态特性系数，可取 0.1~0.2。
综上所述，KZ=( 1.15~1.2 )X( 0.1+0.1+0.2)=0.46~0.48
实际可取KZ= 0.5。
要说明的是，在电动机自启动的瞬间，由于两侧差动TA二次回路负载相差很大，可能造成两侧电流之间的相位变化较大，因此，若按此时的差流来整定差动元件，则差动元件的动作灵敏度将大大降低。
为此，要求电动机差动元件速度不要太快，可增加（ 80~100） ms的延时。
4、差动速断元件Uhdz的整定
差动速断元件应按躲过电动机启动或出口短路（在差动保护区外故障）时，产生的最大差流来整定。
测量表明：在电动机启动瞬间，由于两侧差动TA 二次回路暂态特性不一致，短时使
差动两侧电流之间的相位差可达30°左右。
此时，最大不平衡差流：
IHeS max= Imax （1—cos30°）= 8 （1 —cos30°） IN = 1.1IN （TA二次值）
差动速断定值
Ihdz = Krel x IHe 5 max
Ihdz —差动速断保护的动作电流
Krel —可靠系数，取 2
综上所述，可得：Ihdz = 2X 1.1IN = 2.2IN，实取 2.5IN （TA二次值）。