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變電站35kV及400V設備 繼電保護定值整定計算書

2020-03-02 10:14:32

XX變電站35kV及400V設備

繼電保護定值整定計算書

批準:

審核:

校核:

計算:

二〇XX年XX月XX日


計算依據:

1.規程依據

DL/T 584-2007 3~110kV電網繼電保護裝置運行整定規程

XXXXXXXXXXXXXX XXXXXX繼電保護整定業務指導書

20XX年XXX電網繼電保護整定方案

2.短路阻抗

XXXXX提供20XX年XX站35kV母線最大短路容量、短路電流:三相短路 2165MVA/33783A;

由此計算35kV母線短路阻抗

正序阻抗 Z1=Ω

第一部分 #1站用變保護

一、參數計算

已知容量:ST1=800kVA,電壓:35/0.4kV,接線:D/Y11,短路阻抗:UK=6.72%

計算如下表:

名稱

數據

額定電壓(kV)

35

高壓側額定電流(A)

13.2

高壓側CT變比

200/5=40

低壓側零序CT變比

1500/5=300

短路阻抗(Ω)

103

二次額定電流(A)

0.33

注:高壓側額定電流:Ie= ST1/( Ue)= 800/( ×35)=13.2A

高壓側額定電流二次值:Ie2=13.2/40=0.33 A

低壓側額定電流:Ie’=ST1/( Ue)= 800/( ×0.4)=1154.7A

低壓側額定電流二次值:Ie2’=1154.7/300=3.85A

短路阻抗:Xk=(Ue2×UK)/ ST1=(35k2×0.0672)/800k=103Ω

保護裝置為南瑞繼保RCS-9621C型站用電保護裝置,安裝在35kV保護小室。

二、定值計算

1、 過流I段(速斷段)

1)按躲過站用變低壓側故障整定:

計算站用變低壓側出口三相短路的一次電流

I k(3).max= Ue /(×Xk)=37000/(×103)=207.4A

計算站用變低壓側出口三相短路的二次電流

Ik= I k(3).max /Nct=207.4/40=5.19A

計算按躲過站用變低壓側故障整定的過流I段整定值

Izd=×Ik 為可靠系數,按照整定規程取=1.5

=1.5×5.19=7.8A

2)校驗最小方式時低壓側出口兩相短路時靈敏系數≥1.5

計算站用變低壓側出口兩相短路的一次電流

= Ue /〔2×(Z1 +Xk)〕

=37000/〔2×(0.63 +103)〕=178.52A

式中:Z1為35kV母線短路的短路阻抗。

計算站用變低壓側出口兩相短路的二次電流

Ik.min= =178.52/40=4.46A

校驗最小方式時低壓側出口兩相短路時靈敏系數

Klm==4.46/7.8=0.57<1.5 不滿足要求

3)按滿足最小方式時低壓側出口短路時靈敏系數≥1.5整定

I1==4.46/1.5=2.97A 取3.0A

綜上,過流I段定值取3.0A T=0s,跳#1站變高低壓兩側斷路器。

2、 過流II、III段(過流)

1)按躲過站用變額定電流整定

I2=×Ie2

=1.8×0.33=0.59A

為可靠系數,為返回系數,按照整定規程:取值=1.8,取=1

時間與#1主變后備保護相配合,取T=0.6s

2)校驗最小方式時低壓側出口兩相短路時靈敏系數≥1.5

Klm==4.45/0.59=7.54>1.5 滿足要求

綜上,過流II、III段定值取0.59A T=0.6s,跳#1站變高低壓兩側斷路器。

3、低壓側零序過流III段保護

零序電流定值可按躲站用變正常運行時的最大不平衡電流整定

=1.3×0.25×3.85=1.25A

Ie2’為站用變380V側額定電流;為可靠系數,取1.3;不平衡系數,取0.25

380V側零序電流保護動作時間定值建議取2s。

低壓側零序電流III段保護定值取1.25A T=2s,跳#1站變高低壓兩側斷路器。

4、過負荷保護

按躲過站用變額定電流整定

IL2= ×Ie/(×Nct)

==0.36A T=5S,發信

式中為可靠系數,取=1.05,為返回系數,取=0.95

三、其他整定說明

  1. 現場僅接入高壓側三相CT和低壓側零序CT作為保護用CT,現場無高壓側零序及測量CT接入,其高壓側零序相關保護均退出,定值取最大值。

  2. 現場僅重瓦斯接入保護,重瓦斯保護投入跳閘。其余本體保護均退出,時間取最大值。

  3.電流III段與電流II段取相同定值。

第二部分 #0站用變保護

一、參數計算

已知容量:ST1=800kVA,電壓:35/0.4kV,接線:D/Y11,短路阻抗:UK=6%

計算如下表:

名稱

數據

額定電壓(kV)

35

高壓側額定電流(A)

13.2

高壓側CT變比

100/5=20

低壓側零序CT變比

1500/5=300

短路阻抗(Ω)

92

二次額定電流(A)

0.33

注:高壓側額定電流:Ie= ST1/( Ue)= 800/( ×35)=13.2A

高壓側額定電流二次值:Ie=13.2/20=0.66 A

低壓側額定電流:Ie’=ST1/( Ue)= 800/( ×0.4)=1154.7A

低壓側額定電流二次值:Ie2’=1154.7/300=3.85A

短路阻抗:Xk=(Ue2×UK)/ ST1=(35k2×0.06)/800k=92Ω

保護裝置為南瑞繼保RCS-9621C型站用電保護裝置,安裝在35kV保護小室。

二、定值計算

1、 過流I段(速斷)

1)按躲過站用變低壓側故障整定:

計算站用變低壓側出口三相短路的一次電流

I k(3).max= Ue /(×Xk)=37000/(×92)=232.2A

計算站用變低壓側出口三相短路的二次電流

Ik= I k(3).max /Nct=232.2/20=11.61A

計算按躲過站用變低壓側故障整定的過流I段整定值

Izd=×Ik 為可靠系數,取=1.5

=1.5×11.61=17.4A

2)校驗最小方式時低壓側出口兩相短路時靈敏系數≥1.5

計算站用變低壓側出口兩相短路的一次電流

= Ue /〔2×Xk)

=37000/〔2×92〕=201.1A

計算站用變低壓側出口兩相短路的二次電流

Ik= =201.1/20=10.1A

校驗最小方式時低壓側出口兩相短路時靈敏系數

Klm==10.1/17.4=0.58<1.5 不滿足要求

3)按滿足最小方式時低壓側出口短路時靈敏系數≥1.5整定

I1==10.1/1.5=6.7A

綜上,過流I段定值取6.7A T=0s,跳#0站變高低壓兩側斷路器。

2、 II、III段(過流段)

1)按躲過站用變額定電流整定

I2=×Ie2

=1.8×0.66=1.19A

式中為可靠系數, 為返回系數,按照整定規程取=1.8,取=1

時間與#1主變后備保護相配合,取T=0.6s

2)校驗最小方式時低壓側出口兩相短路時靈敏系數≥1.5

Klm==10.1/1.19=8.47>1.5 滿足要求

綜上,過流II、III段定值取1.19A T=0.6s,跳#0站變高低壓兩側斷路器。

3、低壓側零序電流保護

零序電流定值可按躲站用變正常運行時的最大不平衡電流整定

=1.3×0.25×3.85=1.25A

Ie2’為站用變380V側額定電流;為可靠系數,取1.3;為不平衡系數,取0.25

380V側零序電流保護動作時間定值建議取2s。

低壓側零序電流II、III段保護定值取1.25A T=2s,跳#0站變高低壓兩側斷路器。

4、過負荷保護

IL2= ×Ie/(×Nct)

==0.72A T=5S,發信

式中為可靠系數,取=1.05,為返回系數,取=0.95

三、其他整定說明

  1. 現場僅接入高壓側三相CT作為保護用CT,現場無零序及測量CT接入,其零序相關保護均退出,定值取最大值。

  2. 電流III段與電流II段取相同定值。

  3.現場無本體保護接入,所有本體保護均退出,時間取最大值。

第三部分 311電容器保護

一、參數計算

已知容量:ST1=66000kvar,單體額定電壓:12/2=6kV,接線:三相三星形接線,每相由兩個單元并聯組成,兩個單元分別采用5并4串及6并4串方式。前置電抗=12%。

計算如下表:

名稱

數據

額定電壓Ue(kV)

41.57

額定電流Ie(A)

917

CT變比Nct

1500/1

PT變比Npt

35/0.1=350

二次額定電流Ie2(A)

0.611

注:單相額定電壓UeΦ=6×4=24kV

額定電壓Ue=UeΦ=24×1.732=41.57kV

額定電流Ie= ST1/( Ue)= 66000/(3×24)=917A

額定電流二次值:Ie2=917/1500=0.611A

保護裝置為南瑞繼保RCS-9631C型電容器保護裝置,安裝在35kV保護小室。

二、定值計算

1、電流速斷I1:

按躲過電容器充電電流整定

IL1= ×Ie2

=5×0.611=3.05A 取3.1A

式中,為可靠系數,按照整定規程取=5 T1=0.2s

綜上,過流I段定值取3.1A T=0.2s

2、電流II、III段I2:

按躲過電容器額定電流整定

IL2= ×Ie2

=1.7×0.611/0.95=1.1A

式中為可靠系數,為返回系數,按照整定規程取=1.7,取=0.95

時間與#1主變后備保護相配合,取T2= 0.6s

電流III段與電流II段取相同定值。

綜上,過流II、III段定值取1.1A T=0.6s

3、過電壓保護:(采用35kV母線CVT)

過電壓一次值

=1.1×(1-0.12)×24×1.732=40.24kV

式中為前置電抗百分比,為過電壓倍數,按照整定規程取=1.1。

過電壓保護二次值Uzd=U/Npt

=40.24k/350=115V

按照整定規程,取過壓保護動作時間 T=5s

4、低電壓保護:

按照整定規程,取低電壓VL=40V(線電壓)、低電壓保護動作時間 T=0.6s

低壓電流閉鎖投入,閉鎖值I=0.1In=0.1A (In為二次額定電流1A)

5、橋差電流保護:

IBP=0.67A(廠家建議二次值) t=0.2S

具體計算見廠家提供的計算書。見附件1

三、其他整定說明

1、現場僅接入35kV側三相CT作為保護用CT,現場無零序及測量CT接入,其零序相關保護均退出,定值取最大值。

2、現場無本體保護接入,所有本體保護均退出,時間取最大值。

3、橋差電流保護按照規程采用廠家建議值。

4、電流III段與電流II段取相同定值。

5、過電壓保護電壓采用35kV母線CVT。第四部分 313、315電容器保護

一、參數計算

已知容量:ST1=60000kvar,單體額定電壓:11/2kV,接線:三相三星形接線,每相由兩個單元并聯組成,兩個單元均采用5并4串方式。前置電抗=6%。

計算如下表:

名稱

數據

額定電壓Ue(kV)

41.57

額定電流Ie(A)

909

CT變比Nct

1500/1

PT變比Npt

35/0.1=350

二次額定電流Ie2(A)

0.606

注:單相額定電壓UeΦ=5.5×4=22kV

額定電壓Ue=UeΦ=22×1.732=38.1kV

額定電流Ie= ST1/( Ue)= 60000/(3×22)=909A

額定電流二次值:Ie2=990/1500=0.606A

保護裝置為南瑞繼保RCS-9633C型電容器保護裝置,安裝在35kV保護小室。

二、定值計算

1、電流速斷I1:

按躲過電容器充電電流整定

IL1= ×Ie2

=5×0.606=3.03A 取3.0A

式中,為可靠系數,按照整定規程取=5 T1=0.2s

綜上,過流I段定值取3.0A T=0.2s

2、電流II、III段I2:

按躲過電容器額定電流整定

IL2= ×Ie2

=1.7×0.606/0.95=1.1A

式中為可靠系數,為返回系數,按照整定規程取=1.7,取=0.95

時間與#1主變后備保護相配合,取T2= 0.6s

電流III段與電流II段取相同定值。

綜上,過流II、III段定值取1.1A T=0.6s

3、過電壓保護:(采用35kV母線CVT)

過電壓一次值

=1.12×(1-0.06)×22×1.732=40.12kV

式中為前置電抗百分比,為過電壓倍數,按照整定規程取=1.12。

過電壓保護二次值Uzd=U/Npt

=40.12k/350=115V

按照整定規程,取過壓保護動作時間 T=5s

4、低電壓保護:

按照整定規程,取低電壓VL=40V(線電壓)、低電壓保護動作時間 T=0.6s

低壓電流閉鎖投入,閉鎖值I=0.1In=0.1A (In為二次額定電流1A)

5、橋差電流保護:

IBP=0.8A(廠家建議二次值) t=0.2S

具體計算見廠家提供的計算書。見附件2

三、其他整定說明

1、現場僅接入35kV側三相CT作為保護用CT,現場無零序及測量CT接入,其零序相關保護均退出,定值取最大值。

2、現場無本體保護接入,所有本體保護均退出,時間取最大值。

3、橋差電流保護按照規程采用廠家建議值。

4、電流III段與電流II段取相同定值。

5、過電壓保護電壓采用35kV母線CVT。

第五部分 312、314電抗器保護

一、參數計算

已知容量:ST1=60000kvar,額定電壓32kV。

計算如下表:

名稱

數據

額定電壓(kV)

32

額定電流(A)

1004

CT變比

1500/1

二次額定電流(A)

0.67

注:額定電流Ie= ST1/( Ue)= 60000/(×32)=1004A

二次額定電流Ie=1004/1500=0.67A

保護裝置為南瑞繼保RCS-9621C型電抗器保護裝置,安裝在35kV保護小室。

二、定值計算

1、過流I段(速斷段):

按躲過電抗器投入時的勵磁涌流整定

IL1= ×Ie2 =5×0.67=3.4A

Kk 為可靠系數(可取3-5),取Kk=5

綜上,過流I段定值取3.4A T=0S

2、過流II段:

按躲過電抗器額定電流整定

IL2= ×Ie/

=1.7×0.67/0.95=1.21A 取1.2A

式中為可靠系數,為返回系數,按照整定規程取=1.7,取=0.95

時間與#1主變后備保護相配合,取T2= 1S

電流III段與電流II段取相同定值

綜上,過流II、III段定值取1.2A T=1S。

3、過負荷保護

IL2= ×Ie/

=1.05×0.67/0.95=0.74A 取0.8A T=8s,發信

式中為可靠系數,為返回系數,按照整定規程取:=1.05,,取=0.95

綜上,過負荷保護定值取0.8A T=8S。

三、其他整定說明

1、現場僅接入35kV側三相CT作為保護用CT,現場無零序及測量CT接入,其零序相關保護均退出,定值取最大值。

2、現場無本體保護接入,所有本體保護均退出,時間取最大值。

3、電流III段與電流II段取相同定值。

第六部分 35kV #1母線保護

保護裝置為南瑞繼保RCS-915AB型母線保護裝置,安裝在35kV保護小室。

一、定值計算

1、TA調整系數計算

各間隔CT變比

#1主變低壓側:4000/1,#311電容器:1500/1,#312、#313、#314電抗器:1500/1,#1站用變壓器:1500/1

TA變比計算:以4000/1為基準

低容、低抗、站用變側:1500/4000=0.375

由此得到:TA調整系數:主變調整系數為1

電抗器、電容器調整系數為0.375

站變調整系數為0.375

備用支路整定為0

2、差動起動電流高值IHcd:按躲母線出線最大負荷電流(主變低壓側額定電流)整定

已知主變低壓側額定容量240MVA,額定電壓35kV

1)計算主變低壓側額定一次電流:

Ie = ST1/(Ue)=240M/(×35k)=3959A

計算主變低壓側額定二次電流:

Ie2= Ie/Nct=3959/4000A =0.99A

計算差動起動電流高值IHcd

IHcd=Kk×Ie2=1.3×0.99=1.3A 式中Kk為可靠系數,按照整定規程取Kk=1.3 

2)校驗母線故障最小短路電流時的靈敏度(不小于2)

計算35kV母線兩相短路時的短路一次電流:

Ik= Ue/(2×Z1min)=37000/(2×0.63)=29365A

計算35k Ik V母線兩相短路時的短路一次電流:

Ik2= Ik/Nct=29365/4000=7.34A

校驗母線故障最小短路電流時的靈敏度

Klm=Ik/IHcd=7.34/1.29=5.7>2 滿足要求

3、差動起動電流低值ILcd:按躲過正常運行時差動不平衡電流整定

按照保護說明書ILcd=0.9×IHcd =1.16A 取1.2A

4、比率制動系數高值KH=0.7(廠家建議)

5、比率制動系數低值KL=0.6(廠家建議)

6、TA異常報警電流定值Idxbj=0.06In=0.06A

7、TA斷線電流定值Idx: 躲正常運行時差動不平衡電流

Idx=1.5×Idxbj=1.5×0.06=0.09A

8、母差低電壓閉鎖Ubs==69V 取70V(不接地系統,程序檢線電壓,廠家建議70V)

9、母差負序電壓閉鎖U2bs=0.06×57.7=3.5V 取4V(廠家推薦值)

10、失靈跟跳動作時間Tgt=10ms

11、母聯動作時間Tm1=20ms

12、失靈保護動作時間Ts1=30ms

13、失靈相低電壓閉鎖Us1=2V,(最小值退出該功能)

14、失靈零序電壓閉鎖Us0=57.7V,(最大值,退出該功能)

15、失靈負序電壓閉鎖Us2=57.7V,(最大值退出該功能)

16、支路1失靈啟動相電流定值Isl01=0A(裝置整定最小值,廠家推薦值)

17、支路1失靈啟動零序電流定值I0sl01=0.04A(裝置整定最小值,廠家推薦值)

15、支路1失靈啟動負序電流定值I2sl01=0.04A(裝置整定最小值,廠家推薦值)

二、其他整定說明

1、母線35kV為單母線接線,須投入單母線方式。現場無母聯斷路器,故母聯保護(失靈、充電、過流、非全相保護)退出,定值取最大值。

2、35kV為中性點不接地系統,零序電壓取最大值。

  1. 失靈保護功能投入。只投入支路1的失靈保護功能,且復序電壓閉鎖功能退出;其余支路的失靈保護功能退出,定值取最大值。

第七部分 400V斷路器本體保護

微信圖片_20200302101802.jpg

裝置型號參數:

開關編號

開關型號

額定

電流

生產廠家

備注

411

Masterpact MW06

630A

上海施耐德配電電器有限公司


401

Masterpact MW16N1

1600A


430

Masterpact MW16N1

1600A


410

Masterpact MW16N1

1600A


421

Masterpact MW06

630A


420

Masterpact MW16

1600A


402

Masterpact MT16N1

1600A


1、401斷路器整定部分:

Masterpact MW16型斷路器只有長延時Ir,6倍Ir時動作時間tr、短延時動作電流Isd、短延時動作時間tsd、瞬時動作電流Ii可以整定。401斷路器In=1600A。

401斷路器進線為ZR-VV22 3×240+1×120型電纜,查表得載流量為404A,根據整定習慣

而斷路器本體Ii的整定最低值為Iimin=2In=2×1600=3200A

故取Ii=2In。

#0站用變低壓側額定電流為1154.7A,401斷路器In=1600A, 取Min(In,1154.7)=1154.7 A

=1.51154.7

=1732A

Ir=0.4×1600=640A

因為1732÷640=2.7,故短延時Isd=2.5Ir,tsd=0.4s。

長延時Ir=0.4In,6倍Ir時動作時間tr=24s,瞬時動作電流Ii=2In。

2、402、410、420斷路器整定部分:

402、410、420斷路器定值同401斷路器。

3、430斷路器整定部分

430斷路器電流定值同401斷路器,時間不同。

430斷路器Ir=0.4In,短延時Isd=2.5Ir,tsd=0.3s,6倍Ir時動作時間tr=24s,瞬時動作電流Ii=2In。

4、411、421斷路器整定部分

Masterpact MW06型斷路器只有長延時Ir,6倍Ir時動作時間tr、短延時動作電流Isd、短延時動作時間tsd、瞬時動作電流Ii可以整定。411斷路器額定電流630A

411斷路器進線為ZR-VV22 3×240+1×120型電纜,查表得載流量為406A,根據整定習慣

而斷路器本體Ii的整定最低值為Iimin=3In=3×630=1890A

故取Isd=3In。

Ie取本斷路器額定電流630A

=1.5630 =945

Ir取0.5In=0.5×630=315A

因為945÷315=3,故短延時Isd=3Ir,tsd=0.2s。

長延時Ir=0.5In,6倍Ir時動作時間tr=24s,瞬時動作電流Ii=3In。

421斷路器定值同411斷路器。

第八部分 站用電備自投

桂林站采用2套南瑞繼保備自投裝置RCS-9651C。正常運行時#1站用變401開關帶380V/220V工作I段母線運行,#2站用變402開關帶380V/220V工作II段母線運行,#0站用變空載,410開關熱備用,420開關熱備用。401開關跳閘時(工作I段母線無壓,401CT無流,同時#0站用變低壓側有壓),則備自投RCS-9651C裝置1動作,以Tt3=1.0s跳401開關,Th34=3.0s合4100開關。備自投裝置2同理。若401(或者402)開關偷跳,則開關偷跳后備自投裝置經Tt3時間再跳401(或者402),再跳401(或者402)后備自投裝置經Th34時間合410(或者420)。

注:桂林備自投RCS-9651C在定值整定中采用方式3。方式3中401(402)開關對應說明書1DL,410(420)開關對應母聯3DL。桂林備自投裝置I 380V/220V工作I段對應說明書1#母線,#0站用變低壓側對應2#母線;桂林備自投裝置II 380V/220V工作II段對應說明書1#母線,#0站用變低壓側對應2#母線。

電壓定值Uwyqd: #1、#2母線失壓門檻值,整定為25V;

電壓定值Uyy: #0站用變低壓側有壓門檻值,整定為70V;

電壓定值Uwy:無壓合閘門檻,作為同期合閘判據(失壓側母線電壓Uab大于無壓合閘定值Uwy)。由于同期功能不投入使用,又根據裝置說明書Uwy≤Uwyqd,故整定為25V。

電流定值Iw1:線路1無電流定值,(對應401或者402CT電流)用于#I母線失壓判別,區別于PT斷線,整定為0.20A;

時間定值Tt3:跳401(或者402)延時時間,對應說明書跳1DL時間,建議整定為1.0s;

時間定值Th34:合410(或者420)延時時間,對應說明書合母聯3DL時間,建議整定為3.0s。

一、定值計算

1、工作段母線無壓起動定值(Uwyqd)

無壓起動定值是備自投動作的條件之一,它標志著工作母線電壓無法維持設備的正常運行,按照整定規程,本側無壓:取0.15-0.3Un,建議取O.25Un。即Udz1=100×0.25=25V。

2、#0站用變低壓側有壓定值(Uyy)

備用段有壓定值是判斷備自投能否充電的依據,母線電壓是設備正常運行的前提,按照整定規程,鄰側有壓:取0.6-0.7Un,建議取 O.7Un。即Udz2=100×0.7=70V

3、進線無流定值(Iw1)

進線無流定值是判斷當前運行電源開關是否跳開的依據之一。依據圖紙,#1、#2站用變接入電流回路,#0站用變沒有接入電流回路。按照整定規程,低電流:I=0.04In(In為二次額定電流,1A或5A)。即5×0.04=0.20A。

  1. 備自投動作時間

  2. 按照整定規程,電壓鑒定元件動作后延時跳開工作電源,其動作時間宜大于本級線路電源側后備保護動作時間與線路重合閘時間之和。 按#1/#2站用變過流保護II段延時為0.6S,考慮到微機保護時間級差為0.3S,因此跳閘延時取T1=1.0S。

2)按照整定規程,若合閘經延時跳閘時間,建議取0.1S;考慮到站內相關設備(例如空調、計算機等)的穩定可靠運行。因此,合閘延時T3=3S。

二、其他整定說明

1、保護裝置為南瑞繼保RCS-9651C型站用電備自投裝置,安裝在35kV保護小室,僅投入方式3,只具備單向備投功能。方式1、2、4不投入,跳閘、合閘時間延時取最大值 30s。

2、由于現場母聯開關410、420無保護電流接入,備自投所有母聯保護功能均退出,除低壓閉鎖定值取最小值2V,其余定值取最大值。

3、由于同期功能不投入,合閘同期角取30°;過負荷減載功能不投入,故電流定值取最小值0.1A。

4、正常運行時, #0站用變作為#1、#2站用變備用的熱備用;

5、兩套備自投RCS-9651C采用同一套定值。

第九部分 #2站用變保護

一、參數計算

已知容量:ST1= 800 kVA,電壓:35/0.4kV,接線:D/Y11,短路電壓:UK = 6.46%。

計算如下表:

名稱

數據

額定電壓Ue(kV)

35

高壓側額定電流Ie (A)

13.2

高壓側CT變比Nct1

200/5

低壓側中性點CT變比Nct2

1500/5

短路阻抗Xk(Ω)

91.92

高壓側二次額定電流Ie2(A)

0.33

低壓側二次額定電流In2(A)

3.85

注:高壓側額定電流:Ie= ST1/(Ue)= 800/(×35)=13.2A

高壓側額定電流二次值:Ie2=13.2/40=0.33 A

低壓側中壓側額定電流二次值:In2=1155/300=3.85 A

短路阻抗:Xk=(Ue2×Uk)/ ST1=(352×10002×0.0646)/800k=91.92Ω

保護裝置為北京四方CSC-241C型站用電保護測控裝置,安裝在35kV保護小室。

二、定值計算

1、 過流I段(速斷段)

1)按躲過站用變低壓側故障整定:

站用變低壓側出口三相短路的一次電流: 根據南網保護整定規范,為消除系統阻抗及運行方式發生變化對短路電流造成的影響,最大短路電流Ik(3).max的計算可忽略系統阻抗,只計算站用變阻抗:

I k(3).max= Ue /(×Xk)=37000/(×91.92)=232.4A

站用變低壓側出口三相短路的二次電流:

Ik= I k(3).max /Nct =232.4/40=5.8A

按躲過站用變低壓側故障整定的過流I段整定值:

Izd=×Ik 為可靠系數,按照整定規程取=1.5

=1.5×5.8=8.7A

2)校驗最小方式時低壓側出口兩相短路時靈敏系數≥1.5

站用變低壓側出口首端兩相短路的一次電流:

= Ue /〔2×(Xk+Z1min)〕

=37000/〔2×(91.92+0.63)〕=199.89A

站用變低壓側出口兩相短路的二次電流:

Ik.min= =199.89/40=5.00A

校驗最小方式時低壓側出口兩相短路時靈敏系數

Klm===0.57<1.5 不滿足要求

3)按滿足最小方式時低壓側出口短路時靈敏系數≥1.5整定

I1===3.33A 取3.3A

綜上,過流I段定值取3.3A T=0s,跳#2站用變高、低壓兩側斷路器。

2、 過流保護II段

1)按躲過站用變額定電流整定

I2=×Ie2

=1.8×0.33=0.59A

為可靠系數,為返回系數,按照整定規程:取值=1.8,取=1

根據南方電網繼電保護整定規程,取T=0.6s。

2)校驗最小方式時低壓側出口兩相短路時靈敏系數≥1.5

Klm===8.47>1.5 滿足要求

綜上,過流II段定值取0.59A T=0.6s,跳#2站變高、低壓兩側斷路器。

3、過負荷告警

IL2= ×Ie/(×Nct)

==0.36A T=5S,發信

式中為可靠系數,取=1.05,為返回系數,取=0.95

4、380V側零序電流保護

380V側零序電流:可按躲不平衡電流整定,取變壓器低壓線圈額定電流的25%

I0 = ××Ie/Nct

=1.3×0.25×3.85=1.25A

式中,為可靠系數,取=1.3 ,為不平衡系數,取=0.25

根據南方電網繼電保護整定規程,取T= 2 s。跳#2站用變高、低壓兩側斷路器。

  1. 其他整定說明

  2. 現場僅接入高壓側三相CT、低壓側中性點零序CT作為保護用CT;現場高壓側無零序CT,所以高壓側零序相關保護均退出,定值取最大值。

  3. 現場油溫超高跳閘、壓力釋放跳閘、氣體繼電器跳閘、有載開關繼電器跳閘接入保護裝置。其中氣體繼電器跳閘、有載開關繼電器跳閘投入:軟壓板置投入,控制字置1,時間取0 s;其余本體保護均投告警:軟壓板置退出,控制字置0,時間取最大值。

  4. 氣體繼電器跳閘、有載開關繼電器跳閘、壓力釋放跳閘按出廠整定。按廠家建議,油溫高告警取85℃,油溫超高跳閘取95℃。

第十部分 321電容器保護

一、參數計算

已知容量:ST1=60000kvar,單體額定電壓:6.5kV,接線:雙星形接線,5并4串,前置電抗=12%。

注:單相額定電壓UeΦ=6.5×4=26kV

額定電壓Ue=UeΦ=26×1.732=45.03kV

額定電流:Ie= ST1/(Ue)= 60000/(×45.03)=769A

額定電流二次值:Ie2=769/1500=0.513A

計算結果如下表:

名稱

數據

額定電壓Ue(kV)

45.03

額定電流Ie (A)

769

CT變比Nct

1500/1

不平衡CT變比Nbpct

20/1

PT變比Npt

35/0.1

二次額定電流Ie2(A)

0.513

保護裝置為北京四方CSC-221電容器保護測控裝置,安裝在35kV保護小室。

二、定值計算

1、電流速斷I1:

按躲過電容器充電電流整定

IL1= ×Ie2

=5×0.513=2.56A

式中,為可靠系數,按照整定規程取=5 T1=0.2s

綜上,過流I段定值取2.56A T=0.2s

2、電流II段I2:

按躲過電容器額定電流整定

IL2= ×Ie2

=1.8×0.513=0.92A

式中為可靠系數,為返回系數,(微機保護:=1.3-2,=1)。按照整定規程取=1.8,取=1

根據南方電網繼電保護整定規程,取T2=0.6s

綜上,過流II段定值取0.92A T2=0.6s

3、過電壓保護:(現場采用35kV母線CVT)

過電壓一次值

=1.1×(1-0.12)×26×1.732=43.59kV

式中為前置電抗百分比,為過電壓倍數,按照整定規程取=1.1。

過電壓保護二次值Uzd=U/Npt

=43.59k/350=125V

按照整定規程,取過壓保護動作時間 T=5s

4、欠壓保護:

按照中國南方電網地區電網繼電保護整定原則:

取欠電壓VL=40V(線電壓)、欠電壓保護動作時間 T=0.6s,

欠壓閉鎖電流值:I=0.1In=0.1A (In為二次額定電流1A)。

5、不平衡電流保護:

按照廠家提供的建議數值,取不平衡電流IBP=0.12A, T=0.2s

三、其他整定說明

1、現場僅接入35kV側三相CT作為保護用CT,現場無零序CT,所以零序相關保護均退出,定值取最大值。

2、過電壓保護電壓采用35kV母線CVT。

3、自投切功能不使用,自切過定值、自切動作時間、自投動作時間整定為最大值,自投低壓定值按最小值整定。

第十一部分 323、325電容器保護

一、參數計算

已知容量:ST1=60000kvar,單體額定電壓:6kV,接線:雙星形接線,5并4串,前置電抗=6%。

注:單相額定電壓UeΦ=6×4=24kV

額定電壓Ue=UeΦ=24×1.732=41.57kV

額定電流:Ie= ST1/(Ue)= 60000/(×41.57)=833A

額定電流二次值:Ie2=833/1500=0.555A

計算如下表:

名稱

數據

額定電壓Ue(kV)

41.57

額定電流Ie (A)

833

CT變比Nct

1500/1

不平衡CT變比Nbpct

20/1

PT變比Npt

35/0.1

二次額定電流Ie2(A)

0.555

保護裝置為北京四方CSC-221電容器保護測控裝置,安裝在35kV保護小室。

二、定值計算

1、電流速斷I1:

按躲過電容器充電電流整定

IL1= ×Ie2

=5×0.555=2.78A

式中,為可靠系數,按照整定規程取=5 T1=0.2s

綜上,過流I段定值取2.78A T=0.2s

2、電流II段I2:

按躲過電容器額定電流整定

IL2= ×Ie2

=1.8×0.555=1.00A

式中為可靠系數,為返回系數,按照整定規程取=1.8,取=1

根據南方電網繼電保護整定規程,取T2=0.6s

綜上,過流II段定值取1A T2=0.6s

3、過電壓保護:(現場采用35kV母線CVT)

過電壓一次值

=1.1×(1-0.06)×24×1.732=42.98kV

式中為前置電抗百分比,為過電壓倍數,按照整定規程取=1.1。

過電壓保護二次值Uzd=U/Npt

=42.98/350=123V

按照整定規程,取過壓保護動作時間 T=5s

4、欠壓保護:

按照南方電網繼電保護整定規程:

取欠電壓VL=40V(線電壓)、欠電壓保護動作時間 T=0.6s,

欠壓閉鎖電流值:I=0.1In=0.1A (In為二次額定電流1A)。

5、不平衡電流保護:

按照廠家提供的建議數值,取不平衡電流IBP=0.12A, T=0.2s

三、其他整定說明

1、現場僅接入35kV側三相CT作為保護用CT,現場無零序CT,所以零序相關保護均退出,定值取最大值。

2、過電壓保護電壓采用35kV母線CVT。

3、自投切功能不使用,自切過定值、自切動作時間、自投動作時間整定為最大值,自投低壓定值按最小值整定。

第十二部分 322、324電抗器保護

一、參數計算

已知容量:ST1=60000kvar,額定電壓35kV。

計算如下表:

名稱

數據

額定電壓Ue (kV)

35

額定電流Ie (A)

989.8

CT變比Nct

1500/1

二次額定電流Ie2(A)

0.66

注:額定電流二次值:Ie2=989.8/1500=0.66A

保護裝置為北京四方CSC-231電抗器保護測控裝置,安裝在35kV保護小室。

二、定值計算

1、過流I段(速斷段):

按躲過電抗器投入時的勵磁涌流整定:

IL1= ×Ie2 =5.5×0.66=3.63A

Kk 為可靠系數(可取3-8),取Kk=5.5

綜上,過流I段定值取3.63A T=0S

2、過流II段:

按躲過電抗器額定電流整定

IL2= ×Ie/

=2×0.66=1.32A

式中為可靠系數,為返回系數,按照整定規程取=2,取=1

根據南方電網繼電保護整定規程,取T2=0.6S

綜上,過流II定值均取1.32 A T=0.6S。

3、過負荷告警

IL2= ×Ie/(×Nct)

==0.73A T=5S,發信

式中為可靠系數,取=1.05,為返回系數,取=0.95

三、其他整定說明

1、現場僅接入35kV側三相CT作為保護用CT,現場無零序CT,所以其零序相關保護均退出,定值取最大值。

2、現場無重瓦斯保護接入,所有本體保護均退出。

3、裝置差動保護功能不投入,差動定值整定為最大值;欠壓保護功能不投入:欠電壓整定為最小值,時間和閉鎖電流均整定為最大值。

第十三部分 35kV #2母線保護

保護裝置為北京四方CSC-150B型母線保護裝置,安裝在35kV保護小室。

一、定值計算

1、TA調整系數計算

各間隔CT變比:

#2主變低壓側:4000/1,#322、#324電抗器:1500/1,#321、#323、#325電容器:1500/1,#2站用變壓器:1500/1

TA變比計算:取變比4000/1為基準

2、差動起動電流門檻值IHcd:按躲母線出線最大負荷電流(主變低壓側最大)整定:

已知主變低壓側額定容量240MVA,額定電壓35kV

1)計算#2主變低壓側額定一次電流:

Ie = ST1/(Ue)=240M/(×35k)=3959A

計算#2主變低壓側額定二次電流:

Ie2= Ie/Nct=3959/4000A =0.99A

計算差動起動電流門檻值IHcd

IHcd=Kk×Ie2=1.3×0.99=1.29A

式中Kk為可靠系數,按照整定規程取Kk=1.3

2)校驗母線故障最小短路電流時的靈敏度(要求不小于2)

計算35kV母線兩相短路時的短路一次電流:

Ik= Ue/(2×Z1min)=37000/(2×0.68)=27206A

計算35kV母線兩相短路時的短路一次電流:

Ik2= Ik/Nct=27206/4000=6.8A

校驗母線故障最小短路電流時的靈敏度

Klm=Ik/IHcd=6.8/1.29=5.3>2 滿足要求,因此

差動起動電流門檻值IHcd取1.29A。

3、比率制動系數KL=0.6(廠家建議)。

4、TA異常報警電流定值Idxbj=0.06In=0.06A。

5、TA斷線電流定值Idx: 根據廠家說明書整定為0.1In。

Idx=0.1In =0.1×1 =0.1A

6、母差低電壓閉鎖Ubs===69V 取70V(不接地系統,程序檢線電壓,廠家建議70V)。

7、母差負序電壓閉鎖U2bs=0.06×57.7=3.5V 取4V(裝置最低整定值)。

二、其他整定說明

1、母線35kV為單母線接線,須投入單母線方式。現場無母聯斷路器,故母聯保護(失靈、充電、過流、非全相保護)退出,定值取最大值。

2、35kV為中性點不接地系統,零序電壓取最大值。

3、35kV系統不使用斷路器失靈功能,所以失靈保護退出,定值取最大值。

第十四部分 #2主變非電量保護

一、整定說明

1、根據《中國南方電網公司繼電保護反事故措施匯編釋義》要求,變壓器非電量保護除重瓦斯投跳閘以外,其他均投信號,不出口跳閘。

2、根據《DL/T_572-2010 電力變壓器運行規程》和廠家建議:油溫高告警取85℃,油溫超高跳閘取95℃。繞溫告警取103℃,油溫高跳閘取113℃。油溫高啟動風冷取75℃,風冷返回取65℃;繞溫高啟動風冷取75℃。

3、根據《DL/T_572-2010 電力變壓器運行規程》要求,強油循環風冷變壓器,在運行中,當冷卻系統發生故障切除全部冷卻器時,變壓器在額定負載下允許運行時間不小于20min。當油面溫度尚未達到75℃時,允許上升到75℃,但冷卻器全停的最長運行時間不得超過1h。

4、油泵熱耦繼電器動作電流按廠家推薦值8A整定。


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