王旭 孙好君 路钦

摘 要：车间用电系统保护是发电厂继电保护中的一个重要环节，车间用电系统正常运行与否，将直接影响到机组的安全稳定运行，影响发电厂的经济效益。因此，为了提高车间用电运行的可靠性，尽量缩小故障范围，保障发电机组安全经济的运行，有必要根据车间用电的负荷，装设性能良好、动作快速的专用保护。

关键词：车间用电;用电保护;发电厂

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.19.148

南阳鸭河口电厂安装的是两台35万千瓦亚临界发电机组。车间用电系统分为6KV和400V两部分。

1 6KV系统保护

1.1 Sepam系列保护装置主要功能

Sepam系列装置由MERLIN GERIN（欧洲制造厂）生产，它具有保护、测量、计量、控制、监控、程序逻辑等功能。主要用于6KV中压系统中的保护、计量、程序逻辑，它具有高效的自测系统，能连续检查功能的完整性。由于我厂在6KV系统保护中只使用了相过电流保护50/51、定向接地故障保护67N、热过载保护49、负序不平衡保护46、起动时间过长和转子卡死保护51LR、电动机差动保护87M、利用RDT监控温度的保护、中性点过电压保护59N、低电压保护27等几种保护。

1.2 Sepam系列保护装置工作原理

主要针对我厂使用的保护所具有的保护功能进行阐述。

（1）相过电流保护50/51。相过电流保护是三相式的，当A、B、C电流中的任一个、两个或三个达到设定点时，此保护即启动。此保护具有两种时间延时，即定时限DT和反时限IDMT两种。

通过TSM2001小型终端设定下列各项：

时间延时类型、动作电流Is（以A或KA为单位进行设定，设定电流为999KA可禁止保护）、时间延时T。

也可以通过TSM2001小型终端阅读瞬时参数值，检查保护投入状态。

（2）中性点电压位移59N。在中性点电压V0大于设定点Vs0时，此保护启动，条件为三相电压的矢量和。它包括一个定时延时T。中性点电压既可根据三相电压计算，也可由外部VT进行测量。通过TSM2001小型终端设定下列各项：Us0电压：以伏或千伏设定，设定999KV时禁止保护，出口继电器被置0;T时间设定。

（3）定向接地保护67N。它包括与方向结合在一起的一个接地故障功能。当所选方向存在接地故障时，保护动作，该保护具有定时限延时。

通过TSM2001小型终端设定：ISO电流以A或KA为单位进行设定，设定为999KA时，保护功能被禁止;θ0取决于接地系统;保护：功率流出母线定义为正方向，功率流入母线为反方向。

（4）负序不平衡46。此设计是为了保护设备防止不平衡的。它在相电流的负序分量大于设定点时启动，它具有延时功能，分为定时限延时和反时限延时IDMT两种。

负序电流可在小型终端TSM2001上显示出负序百分数，其对应于I2/Ib（设备基本电流）。通过TSM2001小型终端设定下列各项：时间延时类型、负序电流Is（基本电流Ib的百分数，设定电流为999KA可禁止保护，所有出口继电器设定为0）、时间延时T。

（5）起动时间过长和转子卡死保护51LR。此功能是三相的，它由两部分组成：①额外起动时间：在起动时期间，当三相电流之一长于延时时间ST（正常起动时间）的设定点Ts时，此保护启动。②锁定转子：在正常工作时（起动后），当三相电流之一时间超过定时类型时间延时LT的设定点时，此保护启动。

2 400V系统保护

2.1 400VMerlin Gerin系列综合保护简介

Merlin Gerin系列综合保护装置，是400V电压等级系统Merlin Gerin开关本身所自带的保护.

STR 18 M型控制保护单元，仅配有瞬时保护功能。

STR 28 D型控制保护单元作为"配电"保护外，此外还可配电流表、长延时报警信号。

STR 38 S型控制单元除本身保护功能外，还可配置电流表、故障指示器、接地故障保护、长延时报警信号等功能。

STR 58 U型控制单元除本身保护功能外，还可配置电流表、故障指示器、遥控选择故障脱扣指示器、接地故障保护、区域选择联锁、负载监控、数据传输、长延时报警信号等功能。STR 68 U型控制单元除本身保护功能外，还可配置远距信号模块、接地故障保护、测量等功能。

2.2 400V MPR系列电动机综合保护装置简介

MPR系列保护装置工作原理：

由各CT获得工频电流量转换为相应的电压量，再经移相、整流、滤波等多种处理，分别得到零序电流I0、正序电流I1、负序电流I2，再经过一系列运算、比较和逻辑判断并执行（出口、信号或不动）;与此同时求出综合反應I1和I2的等效电流Ieq提供给发热模型回路，最终判断出电动机的发热情况并执行（出口、信号或不动）。

（1）接地单元。对于中性点不接地系统，装置采用专用零序CT，能准确检测出很小的接地电流（ION=0.02A或0.2A），保护整定范围扩展到（1～16）ION，级差为1ION。单元的动作时间可选择瞬动，也可选择0.3S固定延时;接地保护即可投跳闸，也可发信号，通过内部短接片切换实现。

（2）正序速断单元。启动过程中为（4～11.5）IS，正常运行时减半，自动实现转换（面板整定为起动时定值）。动作时间可选瞬动T1=INST或固定延时T1=C。

（3）不平衡（包括断相和反相保护）单元。整定范围为（0.2～1.7）IS，动作时间有两种反时限曲线供选择，整定较灵敏时推荐采用时间较长的B曲线，其它则推荐采用A曲线。

（4）启动时间过长单元。该保护是由I1单元结合启动时间单元Tstart实现的。启动整定范围2.5～60秒、级差2.5秒的时间元件Tstart，在整定的标称时间（略大于正常启动时间）内保持速断动作电流为整定值，标称时间后自动降低为整定值一半。如果超过启动时间且电动机电流仍在I1以上，则出口继电器动作跳开电动机，说明启动时间过长，启动不成功。

（5）堵转保护单元。对允许承受的堵转时间长于自身启动时间的电动机，启动过程中靠启动时间过长单元对堵转提供保护。运行中出现，由I1单元和过热保护单元（Ieq骤增）提供保护。