王新憲，張志剛，王立新，杜文亮，張建信，萬永濤

（1.中國石油工程建設(shè)有限公司華北分公司，河北 任丘062552；2.華北油田電力分公司，河北 任丘062552）

反時限保護特性與電機等負載的故障特性相似，反時限保護動作時間與故障電流的大小相關(guān)，電流越大動作時間越短，反之故障電流小，動作時間則長，區(qū)內(nèi)平均動作時間減小，保護選擇性上優(yōu)于階梯形折線的定時限保護。

但各種反時限曲線形狀、陡度不直觀，在保護定值整定計算、現(xiàn)場調(diào)試時容易出現(xiàn)一些問題。

本文結(jié)合某高壓電機起動時發(fā)生過流保護跳閘案例，通過定值校核，采用發(fā)輸電、供配電系統(tǒng)設(shè)計、模擬、運行的分析平臺——ETAP軟件進行定值配合檢查，找到了問題根源。

1 故障概況

某6 kV 450 kW 高壓電機，繼電保護裝置為某公司REF542plus[1]產(chǎn)品。

電機在電氣調(diào)試工作完成后，進行電機送電啟動時，高壓柜斷路器跳閘，保護裝置顯示過流保護動作。

對有關(guān)一次、二次設(shè)備檢查、試驗，沒有發(fā)現(xiàn)問題，進一步對保護定值分析。

核對保護定值通知單與REF542plus 裝置整定值，電機設(shè)置了速斷、過流反時限、低電壓等保護，其中反時限曲線類型定值通知單要求為長延時反時限，裝置實際設(shè)置為一般反時限，按照DL/T 584—2017《3 kV～110 kV 電網(wǎng)繼電保護裝置運行整定規(guī)程》進行保護定值校核。

2 定值核算過程

電機電流保護為速斷和反時限過流，主要考慮定時限過電流保護的動作時限是固定的，不能隨著故障電流做出自適應(yīng)調(diào)整，但是反時限過流保護當故障電流較小時反而延長了動作時間，所以采用速斷和反時限過流保護相結(jié)合，速斷為主保護，反時限過流作后備保護，比采用速斷和過流均為定時限保護性能優(yōu)越。

相關(guān)定值核算過程[2]：

速斷電流定值：按躲過電機最大啟動電流整定。

式中：Krel為可靠系數(shù)，取值為1.5；Kst為電機啟動電流與額定電流倍數(shù)取值為7；Ie為電機額定電流，52.2 A；nTA為電流互感器變比，75/1。

速斷時間定值為0 s。

速斷靈敏度校驗：按電機接線口最小兩相短路條件校驗。

REF542plus 保護裝置內(nèi)置4 種反時限曲線：一般反時限、極反時限、甚反時限、長延時反時限，綜合考慮各種情況，選擇長延時反時限。

根據(jù)相關(guān)資料，IEC長延時反時限公式為：

式中：t為動作時間；TMS為時間調(diào)節(jié)因子；I為故障電流；Ip2為反時限動作電流。

動作電流定值：按躲過正常運行時電機最大負荷電流整定。

式中：Krel為可靠系數(shù)，1.2；Ie為電機額定電流，52.2 A。

時間調(diào)節(jié)因子：按躲過電機的啟動時間7 s 整定。

3 ETAP保護調(diào)試

將上述數(shù)據(jù)輸入ETAP軟件進行定值配合檢查，ETAP軟件在國內(nèi)外電氣領(lǐng)域應(yīng)用很廣泛，可以進行短路計算、電機啟動分析、繼電保護配合等工作，功能很強大。

ETAP檢查結(jié)果如圖1所示，可見定值計算和反時限曲線選擇沒有問題。

圖1 長延時反時限曲線

再把長延時反時限改為一般反時限，用ETAP檢查結(jié)果如圖2 所示，可見反時限曲線和電機起動電流曲線交叉，起動時跳閘是必然的。

根源找到了，現(xiàn)場調(diào)試人員將REF542plus反時限類型由一般反時限改為長延時反時限，電機送電起動成功。

圖2 一般反時限曲線

4 結(jié)束語

本次故障可見，同樣數(shù)值的動作電流和時間調(diào)整因子，不同反時限類型保護曲線差別很大，不論是繼電保護定值整定計算人員還是現(xiàn)場調(diào)試人員，都必須引起高度重視。