一、引言

在進行繼電保護整定計算時，對于被保護設(shè)備的故障電流和故障電壓的計算是最基礎(chǔ)的，只要能夠準(zhǔn)確計算上述的故障電流和故障電壓，那么后續(xù)的整定過程就比較簡單。就當(dāng)前情況而言，系統(tǒng)保護和發(fā)電組保護都有對應(yīng)的導(dǎo)則和規(guī)程指導(dǎo)操作。但是在實際運行過程中，發(fā)電廠低壓廠用電的繼電保護配置存在很多種形式，沒有統(tǒng)一的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。對于低壓廠用電而言，有MCC電動機控制中心以及PC電動機動力中心，與PC母線相關(guān)的開關(guān)有很多，如進線開關(guān)、備用進線開關(guān)等，都是非常重要的電氣設(shè)施。已有的技術(shù)規(guī)范中已經(jīng)明確規(guī)定，低壓廠變壓器必須要配置速斷保護、接地保護以及定時限過電流保護等。

二、發(fā)電廠低壓廠用電系統(tǒng)分析

在發(fā)電廠中，對于大容量機組的廠用低壓變壓器而言，通常都是根據(jù)“暗備用”的模式進行配置，也就是同時安裝有兩臺低壓變壓器，其中一臺投入使用，另外一臺作為備用。如果其中一臺變壓修時，通過開關(guān)切換啟動備用變壓器。

通常而言，低壓電機都是通過熱繼電器或者熔斷器進行短路保護，包括接地短路和相間短路，MCC進線開關(guān)通常器出現(xiàn)故障問題或者需要停機檢都是通過開關(guān)脫扣器實施保護，PC進線開關(guān)通過繼電器或者開關(guān)脫扣器實施保護，分段聯(lián)絡(luò)開關(guān)同樣如此。

對于變壓器而言，在高壓側(cè)通常都會配備有速斷保護、接地保護、過流保護，在變壓器低壓側(cè)通常會配備有中性點零序過流保護，開關(guān)脫扣器通常會配備有接地保護、速斷保護、延時過流保護。

三、發(fā)電廠低壓廠用電保護整定配合分析

3.1根據(jù)低壓母線電機啟動電流的原則進行整定匹配

行業(yè)技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)中已經(jīng)給出明確的規(guī)定，低壓廠中使用的變壓器必須要配備電流保護，確保在發(fā)生短路問題時能夠?qū)⒆儔浩鲀蓚?cè)的開關(guān)斷開，以達到保護變壓器和相關(guān)電氣元件的目的。如果變壓器同時給兩個及以上分段進行供電，那么每個分段上都應(yīng)該配備電流保護。

由于低壓母線通常都不會配備低電壓保護，因此當(dāng)出現(xiàn)母線故障時連接在母線上的電源開關(guān)都不會發(fā)生動作，此時當(dāng)恢復(fù)電壓后電機就會自動啟動。基于此，在設(shè)計母線進線過流保護時，不可以只是簡單的考慮電機啟動電流，同時考慮容量最大電機的啟動電流和正常運轉(zhuǎn)負(fù)荷電流也不符合實際情況，正確的做法應(yīng)該是將所有電機啟動電流進行綜合考慮。

通常而言，熔斷器額定電流值為電機額定電流值的1.3–1.5倍，其熔斷特性呈現(xiàn)出反時限特征。當(dāng)熔斷器中流過的電流值超過額定電流值1.2倍后，熔斷器能夠在0.1s的時間內(nèi)熔斷。

3.2變壓器低壓側(cè)中性點零序過流保護整定配合分析

通常情況下對于低壓變壓器都是設(shè)計成Dyn接線，將低壓側(cè)中性點進行接地，目的在于提升發(fā)生接地短路時的短路電流。所以，通常對低壓系統(tǒng)相間短路保護整定作為主保護，而將支線路開關(guān)脫扣器接地保護整定作為備用保護。在變壓器低壓側(cè)中性點配備的零序過電流保護劃分成為兩段，分別為零序過流反時限以及零序過流定時限。若根據(jù)定時限進行配合整定，由于低壓電機通常通過熱繼電器或者熔斷器進行保護，如果電機電纜長度較長時短路故障電流值可能無法達到熔斷器的閾值，兩者之間出現(xiàn)不匹配的問題。

根據(jù)定時限出口的方式切除故障的方法比較合適，但這種方法要求發(fā)生接地故障時具有足夠大的零序電流。具體措施為提升電纜以及零回路導(dǎo)體橫截面積，或者控制電纜長度。

3.3開關(guān)脫扣器與熱繼電器、熔斷器特性配合分析

通常而言開關(guān)脫扣器具有長延時動作特征，該特征與熔斷器相同，因此其在匹配時需要從動作門檻方面著手。如果熱繼電器或熔斷器設(shè)置在末級支路中，進線開關(guān)脫扣器只能整定出短延時接地段和過流段，只有在電纜長度足夠長時才能夠整定出瞬時段。

四、ARD系列電動機保護器產(chǎn)品選型介紹

ARD智能電動機保護器適用于額定電壓至660V的低壓電動機回路，集保護、測量、控制、通訊、運維于一體。其完善的保護功能確保電動機安全運行，帶有邏輯可編程功能，可以滿足多種控制方式。該產(chǎn)品采用分體式結(jié)構(gòu)，由主體、顯示單元、互感器組成，可適應(yīng)各種柜體的安裝。可選配不同通訊模塊適應(yīng)現(xiàn)場通訊需求。

4.1、功能特點

■支持基波和全波電力參數(shù)測量（U、I、P、Q、S、PF、F、EP、EQ），電流及電流不平衡度、電流正序、負(fù)序、零序分量、電壓、三相電壓相角、剩余電流。

■保護功能包括過載反時限、過載定時限、接地、起動超時、漏電、欠載、斷相、堵轉(zhuǎn)、阻塞、短路、溢出、不平衡(電流、電壓)、過功率、欠功率、過壓、欠壓、相序、溫度、tE時間、外部故障、起動次數(shù)限制、運行時間報警、故障次數(shù)報警。

■9路可編程DI輸入，默認(rèn)采用內(nèi)置DC24V電源，也可選擇外部有源濕接點。

■5路可編程DO輸出，滿足直接起動，星—三角起動，自耦變壓器起動，等多種起動方式，可通過通訊總線實現(xiàn)主站對電動機的遙控“起/停”。

■可選抗晃電功能：支持晃電立即再啟動、失壓重起動。

■可選配MODBUS_RTU通訊、PROFIBUSDP通訊，支持最多2路通訊接口。

■可選配1路DC4-20mA模擬量輸出接口，與DCS系統(tǒng)相接，可實現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的監(jiān)控。

■具有故障記錄、起動記錄、停車記錄、DI變位記錄和再起動記錄等各類事件記錄。

■顯示界面液晶顯示，支持中/英文切換。

4.2、產(chǎn)品選型

	壁掛安裝，支持2G/4G全網(wǎng)通、網(wǎng)口、光纖多種通訊模式。支持多種串、網(wǎng)口通訊協(xié)議。斷網(wǎng)數(shù)據(jù)保存，支持?jǐn)帱c續(xù)傳。支持遠(yuǎn)程更新升級和數(shù)據(jù)實時監(jiān)控，減少現(xiàn)場維護工作。掉電檢測功能，實時檢測電站停電狀態(tài)。高性能，支持多平臺不同協(xié)議上傳數(shù)據(jù)。支持XML/JSON格式壓縮上傳，提供AES加密及MD5身份認(rèn)證等安全策略
微機保護裝置	AM6-X		相間電流速斷保護，相間限時電流速斷保護（可帶低壓閉鎖），相間過電流保護（可帶低壓閉鎖），兩段式零序過流保護，反時限相間過流保護（可帶低壓閉鎖），零序反時限過流保護，過負(fù)荷保護，控制回路異常告警。
智能操控裝置	ASD500

	具有反時限過流、低定時限過流、高定時限過流、低定時限零序、高定時限零序、反時限零序、斷相保護、電流不平衡、需量保護、聯(lián)動保護、欠壓保護、過壓保護、漏電保護等功能。
保護型互感器	AKH-0.66P		保護型互感器，測量交流電流信號
剩余電流互感器	AKH-0.66L		剩余互感器，采集剩余電流信號

五、結(jié)束語

對于低壓過流保護而言，不應(yīng)該只是簡單的根據(jù)母線電機啟動電流完成整定匹配，在考慮母線全部電機成組自啟動電流以及其他所有負(fù)荷電流后，還需要檢驗其與熔斷器特性之間的配合情況。對于變壓器低壓側(cè)中性點零序過流保護而言，需要考慮其余熱繼電器或者熔斷器特征的整定配合問題。

參考文獻：

[1]王庭文.發(fā)電廠低壓廠用電保護整定配合分析

[2]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊.2022.05版.

[3]GB14048.4-2020低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備第4-1部分：接觸器和電動機起動器機電式接觸器和電動機起動器(含電動機保護器).

審核編輯 黃宇