一、引言

在進行繼電保護整定計算時，對于被保護設備的故障電流和故障電壓的計算是最基礎的，只要能夠準確計算上述的故障電流和故障電壓，那么后續的整定過程就比較簡單。就當前情況而言，系統保護和發電組保護都有對應的導則和規程指導操作。但是在實際運行過程中，發電廠低壓廠用電的繼電保護配置存在很多種形式，沒有統一的規范標準。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母線相關的開關有很多，如進線開關、備用進線開關等，都是非常重要的電氣設施。已有的技術規范中已經明確規定，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、發電廠低壓廠用電系統分析

在發電廠中，對于大容量機組的廠用低壓變壓器而言，通常都是根據“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進線開關通常器出現故障問題或者需要停機檢都是通過開關脫扣器實施保護，PC進線開關通過繼電器或者開關脫扣器實施保護，分段聯絡開關同樣如此。

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

三、發電廠低壓廠用電保護整定配合分析

3.1根據低壓母線電機啟動電流的原則進行整定匹配

行業技術規范標準中已經給出明確的規定，低壓廠中使用的變壓器必須要配備電流保護，確保在發生短路問題時能夠將變壓器兩側的開關斷開，以達到保護變壓器和相關電氣元件的目的。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，因此當出現母線故障時連接在母線上的電源開關都不會發生動作，此時當恢復電壓后電機就會自動啟動。基于此，在設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負荷電流也不符合實際情況，正確的做法應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，其熔斷特性呈現出反時限特征。當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的時間內熔斷。

3.2變壓器低壓側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計成Dyn接線，將低壓側中性點進行接地，目的在于提升發生接地短路時的短路電流。所以，通常對低壓系統相間短路保護整定作為主保護，而將支線路開關脫扣器接地保護整定作為備用保護。在變壓器低壓側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，兩者之間出現不匹配的問題。

根據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體橫截面積，或者控制電纜長度。

3.3開關脫扣器與熱繼電器、熔斷器特性配合分析

通常而言開關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置在末級支路中，進線開關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。該產品采用分體式結構，由主體、顯示單元、互感器組成，可適應各種柜體的安裝。可選配不同通訊模塊適應現場通訊需求。

4.1、功能特點

■支持基波和全波電力參數測量（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、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、起動次數限制、運行時間報警、故障次數報警。

■9路可編程DI輸入，默認采用內置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系統相接，可實現對現場設備的監控。

■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、產品選型

	壁掛安裝，支持2G/4G全網通、網口、光纖多種通訊模式。支持多種串、網口通訊協議。斷網數據保存，支持斷點續傳。支持遠程更新升級和數據實時監控，減少現場維護工作。掉電檢測功能，實時檢測電站停電狀態。高性能，支持多平臺不同協議上傳數據。支持XML/JSON格式壓縮上傳，提供AES加密及MD5身份認證等安全策略
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、結束語

對于低壓過流保護而言，不應該只是簡單的根據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.發電廠低壓廠用電保護整定配合分析

[2]安科瑞企業微電網設計與應用手冊.2022.05版.

[3]GB14048.4-2020低壓開關設備和控制設備第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