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1、53台州二期垃圾焚烧发电项目微机继电保护整定计算书1、原始资料1.1 发电机参数a.发电机QFJ-15-2-10.5额定功率:Pn=15MW； 额定功率因数(滞后):COS=0.85；额定容量:Sn=18.75MVA； 额定电压:Un=10.5KV；额定电流:In=1031A； 额定励磁电流:Ifn=265A； 额定励磁电压(100):Ufn=219V， 直轴超瞬变电抗饱和值:Xd=13.8%， 非饱和值Xd=15.34%；直轴瞬变电抗饱和值:Xd=25.67%； 非饱和值Xd=25.67%；直轴同步电抗饱和值:Xd=226%； 负序电抗饱和值:X2=17.7%； 非饱和值X2=18.72%；
2、零序电抗:Xo=7.9%； 定子绕组每相对地电容:0.08F。b.主变压器S11-18000/35额定容量:Sn=18000KVA；额定电压:38.522.5%/10.5KV；连接组别:YN,d11；短路阻抗:Ud=8%；额定工作高压/低压:38.5/10KV。c.厂用变压器SCB11-2000/10KV额定容量:Sn=2000KVA；额定电压:10/0.4KV；短路阻抗:Ud=6%；连接组别:Dyn11 。d.保安变压器额定容量:Sn=800KVA；额定电压:10KV；连接组别:Dyn11；短路阻抗:Ud=4%额定工作高压/低压:10.5/0.4KV。2. 短路电流计算2.1.短路电流计算网
3、络等效阻抗如图，电网对本电厂系统阻抗为归算至37KV母线上的阻抗,为一点等值：a.等值方式：不含本电厂一期发变机组；b.系统正常运行大方式(不包括主变压器)；ZP1=0.0734c.系统正常运行小方式(不包括主变压器)；ZP1=0.1104d.以Se=100MVA、Ue=37KV为基准值的标幺值；e.数据格式：正序/零序。f.网络等效阻抗图升压变压器电抗:X*1B =10Ud%*Sj/Se=810000/18000=0.444；发电机电抗:X*U =(X,d%/100)(SjCOS/Pe)=13.8%1000.85/15=0.782；厂变电抗:X*2Bc=10Ud%*Sj/Se=6103/20
4、00=3；保安变压器X*2Bb =10Ud%*Sj/Se=4103/800=5。f.网络等效阻抗图升压变压器电抗:X*1B =10Ud%*Sj/Se=810000/18000=0.444；发电机电抗:X*U =(X,d%/100)(SjCOS/Pe)=13.8%1000.85/15=0.782；厂变电抗:X*2Bc=10Ud%*Sj/Se=6103/2000=3；保安变压器X*2Bb =10Ud%*Sj/Se=4103/800=5。g.电抗网络图2.2.运行小方式下,d1发生三相金属性短路电流：a.发电机3G供给短路电流：X*=0.782+0.444=1.226X*js=X*Se/Sj=1.2
5、2615/100=0.1839由X*js=0.1839在短路电流运算曲线查得I*=5.1；发电机额定电流(基准电压为37KV)：I*j=Se/3Uf ,n=15/337=0.234KA；I(3)d1=I*jI*d=5.10.234=1.193KA。 b.37KV系统供给的短路电流：X*L =0.1104Ij=Sj/3Up=100/337=1.5I(3)d.min=Ij/ X*=1.5/0.1104=13.58KA。2.3.运行小方式下,d2发生三相金属性短路短路电流：a.发电机3G供给短路电流：X*js= X*Se/Sj=0.78215/100=0.1173由Xjs=0.1173在短路电流运算
6、曲线查得I*=8.6；I*j=Se/3Uf ,n=15/310.5=0.825KAI(3)d1=8.60.825=7.095KA。b.37KV系统供给的短路电流：X*=0.1104+0.444=0.554Ij=Sj/3Up=100/337=6.408I(3)d.min=Ij/ X*=6.408/0.554=11.58KA。2.4.运行小方式下,d3发生三相金属性短路短路电流：X*=(0.1104+0.444)/0.782+3=0.5544/0.782+3=0.3269Ij=Sj/3Up=100/310.5=5.49I(3)d.min=Ij/ X*=5.49/0.3269=16.8KA。2.5.
7、运行大方式下,d1发生三相金属性短路电流：X*=0.074/（0.444+0.782）=0.074/1.226=0.0698I(3)d.min=Ij/ X*=1.65/0.0698=23.638KA。2.6.运行大方式下,d2发生三相金属性短路电流：X*=(0.074+0.444)/0.782=0.518/0.782=0.3112I(3)d.min=Ij/ X*=5.498/0.3112=17.67KA。2.7.运行大方式下,d3发生三相金属性短路电流：X*=(0.074+0.444)/0.782+3 =0.518/0.782+3=3.3115I(3)d.min=Ij/ X*=5.498/3.
8、3115=1.66KA。注：正常运行10.5KV母联要分段运行。3、发电机WFB-821c微机保护装置整定计算3.1、发电机微机比率制动式纵联差动保护3.1.1、保护所用互感器：电机机端TA： 1500/5A Y接线 5P20发电机中性点TA： 1500/5A Y接线 5P20后备保护TA： 1500/5A Y接线 5P20发电机出口基准电压为：10.5KV。3.1.2、发电机出口二次额定电流Ign.2f 发电机一次额定电流Ign=(Pn/COS)/3Uf1n=1031（A）。式中：Pn为发电机额定容量；COS为发电机功率因数；Uf1n为发电机机端额定电压。 Ign.2fIgn/na=1031
9、/（1500/5）=3.437（A）。3.1.3、基 本 整 定： 1）、按照发电机外部短路时差动保护的最大不平衡电流整定： Iunb.max=KapKccKerI(3)k.max/n 式中： Kap非周期分量系数，取1.52.0；Kcc互感器同型系数，取0.5；Ker互感器比误差系数，取0.1； 最大外部三相短路电流周期分量。na 互感器变比发电机出口最大短路电流的计算，取系统最大运行方式。 最大不平衡电流:依整定计算导则, Iunb.max=KapKccKerI (3)k.max/n,许继厂家建议最大不平衡电流不考虑同型系数:Iunb.max=KapKccKerI(3)k.max/n =2
10、10.1236385/1500 =15.76A2）、差动电流起动定值Id.op.min的整定：(1)、Id.op.min为差动保护最小动作电流值；应按躲过正常发电机额定负载时的最大不平衡电流整定（二次），即:Id.op.min =Krel20.03If2n=1.520.033.437=0.309（A） 取0.31A；（2）许继厂家建议取：（0.20.3）If2n；当一次电流小于1.2倍互感器额定电流时,误差不超过3%,因此按工程经验取为0.3If2n；则: Id.op.min =0.3If2n=0.33.437=1.0311（A） 取：1.03A；式中：If2n发电机二次额定电流；Krel可靠
11、系数取：1.5；3）、最小制动电流或拐点电流Ires.0Ires.0(0.81.0)Ignna 0.83.437=2.7496(A) 取:2.75A。4）、比率制动系数的整定 (1)、最大的动作电流Id.0P.max计算。按躲过区外短路时最大动作电流的计算 Id.0P.maxIop.maxIres.maxKrelKapKccKer IK.max/nTA =1.520.50.1IK.max/nTA =0.151.05Ign.2f/ xd” =0.151.053.437/0.138=3.923(A)2；故取：2A。（电流互感器变比取值有关） (2)制动系数斜率S的理论值计算。区外最大短路电流的相对
12、值为厂家建议取:S=0.5，故取：S=0.5。5）、灵敏度校按上述原则整定的比率制动特性，当发电机端两相金属性短路时，差动保护的灵敏系数一定满足Ksen2,即：按发电机端两相金属性短路时计算,根据计算最小短路电流(d2点) I (2)d.min和相应的制动电流Ir,在动作特性曲线上查得对应的动作电流Id,则灵敏系数为：Ksen=I (2)d.min/Id.op=15.76/1.81=8.72 灵敏度满足要求。式中:I (2)d.min=3/21/ xd”/ nTA =0.866(1/0.00138)/(1500/5)=2.09(A)Id.op=S(Ires- Ires.0)+ Id.op.mi
13、n=S(0.5I (2)d.min- Ires.0)+ Id.op.min=0.5(0.5I (2)d.min- Ires.0 )+ Id.op.min=0.5(0.5 2.09-2.75)+1.03=1.88(A)。6)、差动速断保护差电流速断是纵差保护的一个补充部分,一般需躲过机组非同期合闸产生的最大不平衡电流,一般可取34倍额定电流。本工程取工程经验值4倍额定电流。即：43.437=13.748A ；取：13.75A保护出口动作。 3.2、WFB-821装置定值表序号定值名称定值范围整 定 值1额定电流Ie1.0A10.0A3.434A2比率差动投退0-11：投入3差流越限投退0-11：4TA异常投退0-11:5保护方案选择控制0-1-21：三取一6TA异常闭锁差动0-10：不闭锁 7最小动作电流0.21.50.31A8最小制动电流0.52.02.0A9比率制动系数S0.30.70.5S10横差一段投退0-10：退出 11横差一段电流0.1A20.0A0：退出12横差一段延时0.1s100.0s0：
