整定计算书
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筑龙网WW W.ZH UL ON G.CO M一、 概述某电站保护装置是由武汉某电气自动化有限责任公司生产的IMP3000 系列微机继电保护装置,该装置保护范围包括发电机、主变、线路等。
本计算书内容包括计算数据、三相短路计算成果、保护配置、定值计算、定值清单。
二、 计算数据1、发电机SWF1000-6/1180 Pn=1000KW,Un=6.3KV,COSΦ=0.8,Ie=114.6A,1000r/min, Ifdn=267A, Ufn=45V,Xk=1.03,Xd=1.17, X d ’=0.19, X d ”=0.13。
CT 变比:150/5 2、主变S9-2500/35,2500KVA,38.5±2×2.5%/6.3KV,Yd11,Ud=6.5% CT 变比:高压侧 50/5,低压侧300/5。
3、近区变S9-1250/35,1250KVA,38.5±2×2.5%/10.5KV,Yd11,Ud=6.5%CT 变比:高压侧 50/5,低压侧 75/5。
4、景康一级电站(系统侧)装机2×2500KW,主变:容量6300KVA,Xd=7.5%。
5、35KV 线路1)、景康一级线路导线型号-LGL-95,线路长3.5KM。
2)、冶炼厂线路导线型号-LGL-95,线路长0.8KM。
末端变压器单台容量3150KVA,按远景两台主变计算。
6、10KV 线路导线型号-LGJ-50,线路长16KM,按末端变压器单台容量200KVA 计算。
基准电流 37KV:Ij=1.56 KA 10.5KV:Ij=5.50 KA 6.3KV:Ij=9.16 KA 系统额定参数表:筑.C O M名称 额定容量KVA 额定电压KV 额定电流A CT 变比 额定二次电流A 发电机 1250 6.3 114.6 150/5 3.82 高压侧 38.5 37.5 50/5 3.75 主变 低压侧 25006.3 229.1 300/5 3.82 高压侧 38.5 20.6 50/5 2.06 近区变低压侧 1250 10.5 68.7 75/5 4.58 一级线路 6300 38.5 97.5 150/5 3.25 冶炼厂线路 6300 38.5 97.5 150/5 3.25 10KV 线路1250 10.568.775/54.58三、 三相短路计算 1、接线图2、网络参数取Sj=100MVAUj= 1.05Un电抗标幺值计算公式:发电机:X*"=Xd"%/100*Sj/Sn变压器:X*b=Uz"%/100*Sj/Sn线 路:X*=X*Sj/Uj 2H UL ON G.C O M计算结果见下表:基准电压容量 有名值 标幺值 名 称 KV MVA 某1F 6.3 1.250 0.13 10.4 某2F 6.3 1.250 0.13 10.4 某主变 37 2.500 0.065 2.6 二级10KV 变 10.5 1.250 0.065 5.2 景康一级线路 37 0.1299 冶炼厂线路 37 0.0297 冶炼厂主变 37 3.150 0.07 2.2222 10KV 线路 10.5 10.58∠30.3°10末端降压变 10.5 0.200 0.0420 景康一级1F 6.3 3.125 0.21 6.72 景康一级2F 6.3 3.125 0.216.72景康一级主变376.3000.0751.1905最大方式系统电抗:2.925 最小方式系统电抗:4.9682、三相短路电流计算成果2.1、电站网络图(最大运行方式):2.2、电站网络图(最小运行方式):UL ON G.等值网络图(最小运行方式)2.3、短路电流计算成果注:10KV 末端变以单台容量最大200KVA 计算,短路电流为10KV 线路流过电流。
四、 保护配置1、发电机保护配置1)二段式比率制动差动保护筑龙网WW W.ZH UL ON G.C O M2)复合电压启动过电流保护 3)过负荷保护 4)失磁保护 5)过电压保护 6)转子一点接地保护 7)定子接地保护 8)温度信号装置2、主变保护配置1)二段式比率制动差动保护2)低压侧复合电压启动过电流保护 3)限时电流速断保护 4)过负荷保护 5)瓦斯保护 6)温度信号装置 3、近区变保护配置 1)限时电流速断保护2)高压侧复合电压启动过电流保护 3)过负荷保护 4)过电流保护 5)瓦斯保护6)温度信号装置4、35KV 线路保护1)三段式过电流保护2)单相接地保护 3)过负荷告警功能 4)三相一次重合闸功能5、10KV 线路保护1)三段式过电流保护2)单相接地保护 3)过负荷告警功能筑龙网WW W.ZH UL ON G.C O M4)三相一次重合闸功能五、 整定计算 1、发电机保护整定 计算数据Ie=114.6A CT 变比 150/5 二次额定电流In=114.6/30=3.82A z 发电机差动保护整定计算发电机纵差动保护的动作电流应根据以下两个原则来整定:1)正常情况下,电流互感器二次回路断线时保护不应动作;2)外部故障时,纵差动保护不应动作。
差动速断保护定值:取 4~12倍定子二次额定电流 即:Isd=5*Ie/n LH =5×114.6/30=19.1 A差动动作电流定值:取0.15~2倍CT 二次额定电流即:Icd=0.3* Ie/n LH =0.3×114.6/30=1.146≈1.1 A比率制动系数:取值范围0.15~0.4,建议取0.2灵敏度校验:Klm=.minsc actI I =0.866×801/(1.1×30)=21.0>2满足要求。
z 复合电压启动过电流保护1)电流元件定值计算:Izd=KrelIn Kr×=1.2/0.9×3.82=5.1 A 式中:Krel 为可靠系数,取1.2;Kr 为返回系数,取0.9;In 为发电机的额定二次电流 灵敏度校验:2)电压元件定值计算: 系统低电压Uzd=0.7Un=0.7×100=70V 式中Un 额定线电压二次值。
负序电压:Ufzd=0.065Un=0.065×100=6.5V筑龙网WW W.ZH UL ON G.CO M灵敏度校验: Klm=.min 2sc actI I =0.866×127*38.5/6.3/5.1/30=4.4>1.5动作时间:Tzd=2S z 过电压保护Uzd=1.5Un=1.5×100=150V 动作时间:Tzd=0.5S z 过负荷保护Izd=kfn K I K ×=1.05/0.9*114.6/30=4.46A 动作时间:Tzd=5S z 失磁保护主判别阻抗圆整定为:Z A=d1j X 2−=1.51Ω∠-90°Z B=k djK X −=-j1.2*1.17*6300/1.732/114.6*30/60=22.3Ω∠-90°闭锁圆整定:取圆直径比主判别圆大1.2倍,即:Z A ′=1.51Ω∠-90°Z B ′=1.2 Z B =1.2×22.3Ω∠-90°=26.8Ω∠-90° 系统低电压闭锁元件:按躲过系统最低运行电压整定,即: U dzj =k YH 0.9Ue 0.9*6000K n 1.2*60= 转子低电压闭锁元件:取0.8倍空载励磁电压 Uzd=18V动作时间整定:t 1=1.5S,主判别圆动作于跳闸; t 2=7S,闭锁圆动作发信号。
筑龙网WW W.ZH UL ON G.CO Mz 转子一点接地保护接地电阻定值: Zzd.l=5KΩ 动作时间:t=3S z 3Uo 定子接地保护电压元件定值:Uzd=K k *U unb.max =1.3*10=13V式中U unb.max 为实测不平衡电压,其中含有大量三次谐波。
(定值计算中取最大不平衡电压为10V,根据实测值校正)2、主变保护高压侧:TA 一次电流=2500/√3/35=41.2ATA 二次电流=41.2/(50/5)*√3=7.14A 低压侧:TA 一次电流=2500/√3/6.3=229.1ATA 二次电流=229.1/(300/5)=3.82Az 比率差动保护整定计算平衡系数计算(以高压侧为基准):K ph =I eh /I el =7.14/3.82=1.87 (根据实际差动电流修正)差动速断保护定值:取保护安装侧4~12倍二次额定电流,取K=6计算Izd.sd=K*Ig=6*7.14=42.84A比率差动动作电流定值:Icd=K k 〔Ktx×fwc+ΔU+Δf ph 〕×In=1.5*(1*0.1+0.05+0.05)*7.14=2.14 A比率制动系数:取值范围0.15~0.4,建议取0.2灵敏度校验:Klm=2.min dI Icd=[0.866*1560/(10.4+2.6)]/(50/5)*√3/2.14=8.41>2灵敏度符合要求。
z 限时电流速断保护按躲过35KV 母线出线最大短路电流整定 电流元件定值:Izd=K k *I sc.L。
max /n LH =1.3×215*38.5/6.3/(300/5)=28.5A筑龙网WW W.ZH UL ON G.C O M灵敏度校验: Klm=.min 2sc actI I =127*38.5/6.3/60/28.5=0.45动作时间:t=0.5Sz 低压侧复合电压启动过电流保护1)电流元件定值: Izd=KrelIn Kr×=1.2/0.9*3.82=5.1A 2)电压元件定值: 系统低电压Uzd=0.7Un=0.7×100=70V 负序电压:Ufzd=0.065Un=0.065×100=6.5V 式中Un 额定线电压二次值。
灵敏度校验:Klm=.min 2sc actI I =0.866×127*38.5/6.3/5.1/60=2.19>1.5时间定值:t=1.5Sz 过负荷告警电流定值: Izd=kfn K I K ×=1.05/0.85*229/60=4.7A 时间定值:t=5S3、近区变保护保护装于35KV 侧,CT 变比:50/5=10,Ie=18.7A,I e2=1.87A z 限时电流速断保护按躲过10KV 出线最大短路电流整定电流元件定值:Izd=K k *I sc.L。
max /n LH =1.3*1560/(2.925+5.2+10.584) /(50/5)=10.8A 灵敏度校验:Klm=.min 2sc actI I =0.866*552*10.5/37/10/10.8=1.3动作时间:0.5S筑龙网WW W.ZH UL ON G.C O Mz 复合电压启动过电流保护1)电流元件定值: Izd=KrelIn Kr×=1.2/0.9*1250/35/√3/(50/5)=2.7A 2)电压元件定值: 系统低电压Uzd=0.7Un=0.7×100=70V 负序电压:Ufzd=0.065Un=0.065×100=6.5V 式中Un 额定线电压二次值。