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1、 重庆万州港电有限责任公司 继电保护整定计算 继电保护及自动装置继电保护及自动装置 整定计算书整定计算书 批准：批准： 审核：审核： 校核：校核： 计算：计算： 二二 O O 一一 四四 年年 五五 月月 重庆万州港电有限责任公司 继电保护整定计算 1 10kV 厂用变压器保护整定计算 1.参数 本计算书给出了 10kV 厂用配电系统相关设备继电保护装置的整定计算，主要包括被保护设备的短路电流计算、保护装置定值计算。 1.1 供电方式： 供电小方式：启备变 供电大方式：高厂变 10kV 工作段 10kV 变压器、10kV 电源开关 1.2 基准参数 基准容量取 Sj=1000MVA，各电压等级
2、标么基准参数为 ： 电压等级 基准电压 基准电流 10kV 10.5kV 54.987kA 380V 0.4 kV 1443.4kA 1.3 等值阻抗计算 1.3.1 大方式下，归算到厂高变低压侧母线 A/B 段等值阻抗 系统阻抗：Xx=0.0584 主变阻抗：Xzb=0.1488 发电机阻抗：Xd=0.1545 高厂变阻抗：Xcb=2.5 另一台发电机、主变压器等值阻抗XdXzbZ0.15450.14880.3033与系统阻抗并联Xxt0.05840.0490再与主变阻抗串联Xzb0.14880.1978再与发电机阻抗并联Xd0.15450.0867再与厂高变阻抗串联Xcb2.52.5867
3、Zmax=2.5867 1.3.2 小方式下（启动备用变） ，归算到 10kV 母线 A/B 段等值阻抗 启备变阻抗：Xqb=2.5676 系统阻抗Z0.1223与启备变阻抗串联Xqb2.56762.690Xx0.1223重庆万州港电有限责任公司 继电保护整定计算 2 Zmin=2.690 2.汽机变 2.1.参数 额定容量： Se=2.0MVA 短路阻抗： Xk=10% 额定电压： 10.52x2.5%/0.4kV 接线型式： D，yn0-11 高压侧额定电流： Ie=115.47A 低压侧额定电流 Ie.L=2886.8A 高压侧 CT 变比： 200/1 高压侧零序 CT 变比： 100
4、/1 低压侧 CT 变比： 4000/1 低压侧中性点 CT 变比 3000/1 等值阻抗 ejrel kSSKX* Xk*=Xk Sj/SeXkSjSeXk*=0.1 1000/2=500.11000250Xk*=50 2.2 短路电流计算 2.2.1 小方式下， 变压器低压侧两相短路，高、低压侧短路电流： bkIZI23)2(Z-归算到母线侧的等值阻抗 Zk.qdZk.qj2.6950ZIb52.6954.987ZIbIk(3)Ik(2)52.69144327.38723.7170.904低压侧短路电流Z52.69高压侧短路电流Ik(2)小方式下，变压器高压侧两相短路电流：单位 kA 重庆
5、万州港电有限责任公司 继电保护整定计算 3 ZIbIk(2)0.8662.6954.98717.7022.2.2 大方式下，变压器低压侧两相、三相短路，高压侧、低压侧的短路电流： 三相短路电流： bkIZI1)3(两相短路电流 bkIZI1 23)2(Z-归算到母线侧的等值阻抗 Zk.qdZk.qj2.586750ZIb52.586754.987ZIbIk(3)Ik(2)52.5867144327.44023.7631.046低压侧短路电流Z52.5867高压侧短路电流Ik(3)2.3 汽机变配置综合保护定值计算 设置两台汽机变，低压母线设联络开关，暗备用配置，变压器保护采用江苏金智科技生产
6、iPACS-5747、iPACS-5741 保护装置。二次图号：50-F483S-D060301-1821 断路器 TA 变比：200/1 高压侧额定电流：115.47A 低压侧额定电流：2886.8A 2.3.1 相电流速断保护 动作电流：按躲过低压侧母线三相短路时高压侧的最大短路电流计算 ctkrel IopNIKI)3(Krel可靠系数，取 1.3 重庆万州港电有限责任公司 继电保护整定计算 4 低压侧三相短路电流计算： 短路电流为 1046A KrelIk(3)NctIop.I1.310462006.799按躲过空投变压器励磁涌流整定 cte IopNInI， n-励磁涌流倍数 nIe
7、NctIop.j8115.52004.6188两者取大：Iop.j=6.80A 动作时间：t=0.05S 灵敏度校验 由于汽机变阻抗很大，高压侧两相短路电流很大，灵敏度满足要求。 2.3.2 过电流保护 动作电流：按变压器低压侧两相短路有一定的灵敏度整定 ctlmk IIopNKII)2(Klm灵敏系数，取 2.0 低压侧两相短路，高压侧短路电流为 904A Ik(2)KlmNctIop.j90422002.26取 Iop.j=2.26A 动作时间：t=0.7S 2.3.3 过电流 III 段保护 停用 2.3.4 正序反时限保护 正序反时限保护基准值 ctfherel opNKIKI1重庆万
8、州港电有限责任公司 继电保护整定计算 5 Krel可靠系数，取 1.25 Kfh返回系数，取 0.95 KrelIeKfhNctIop.1倍数1.25115.470.952000.76 1.316Iop.1=0.76A 曲线选择：采用曲线特性 3 极端反时限 考虑干变的过载能力，在强制通风的情况下，2 倍定值，时间 60 秒。 98. 08060)316. 1/2(60 8060)/(6022 p pIIt tp=0.98 2.3.5 过负荷保护 动作电流 ctfhnrel jopNKIKIKrel可靠系数，取 1.05 Kfh返回系数，取 0.95 KrelIeKfhNctIop.1倍数1.
9、05115.470.952000.64 1.105Iop=0.64A 保护动作后发信 2.3.6 高压零序保护 I 段动作值 高厂变低压侧中性点经 15.1接地电阻接地，接地电流为 RUIB o33 重庆万州港电有限责任公司 继电保护整定计算 6 式中 UB厂用母线平均额定电压，取 10.5kV UBR3Io1.7321050015.1401.481ctlmk IopNKII0 . . 0式中： lmK灵敏系数取 4 Nct=100 Ik.0KlmNctIop.040141001.00IOP.0=1.00A 动作时间 t=0.3S 零序 II 段保护停用 零序 III 段保护发信 定值为为 I
10、 段保护的一半 2.3.7 低压侧零序电流保护 低压侧零序 I 段动作电流：按躲过正常运行时中性线上流过的最大不平衡电流整定，由于有单相负荷，取 50%计算 0.%)50(3TALerel oNIKI 式中：Krel可靠系数，取 1.2 Inl低压侧额定电流 NTA0-中性线上电流互感器变比 3000/1 KrelInl系数 NTA03Io1.22886.80.530000.583I0=0.58A 动作时间：与低压母线进线保护动作时间相同。 t0=0.4S 低压侧零序零序 II 段保护停用 重庆万州港电有限责任公司 继电保护整定计算 7 低压侧零序零序 III 段保护停用 2.3.8 零序过压
11、保护 根据规程取 UOP=15V 保护不投入，发信 重庆万州港电有限责任公司 继电保护整定计算 8 2.4 比率差动保护： 保护型号：iPACS-5741 电流元件 高压侧： LH 变比 200/1 低压侧： LH 变比 4000/1 2.4.1 比率差动动作方程 IdIcdqd Ir0.5Ie Id-IcdqdKb1(Ir-0.5Ie) 0.5IeIr3Ie Id-Icdqd-Kb22.5IeIr-3Ie Ir3Ie 其中，Kb1：整定的比率差动制动系数 Kb2：固定的比率差动制动系数 Icdqd：整定的差动电流起动值（A） Ie：变压器额定电流（A） Id：变压器差动电流幅值（A） Ir：
12、变压器制动电流幅值（A） 4321IIIIId )(5 . 0.4.3.2.1IIIIIr 变压器为双卷变，仅适用第一、第四侧。 1I，4I分别为变压器高、低压侧电流互感器二次侧的电流。 比率差动动作特性如图所示： 比率差动动作特性 2.4.2 差动保护各侧有关参数如下表所示 重庆万州港电有限责任公司 继电保护整定计算 9 高压侧低压侧额定容量(kVA)额定电压(kV)10.50.4一次电流(A)109.972886.84一次接线方式YTA一次额定电流2004000TA二次额定电流11TA接线方式YYTA接线系数11二次额定电流0.550.72各侧平衡系数1.000.76220002.4.3
13、起动电流 按躲过变压器额定负载时的不平衡电流整定。 NmLerreljqIUKKI)(. 其中： Krel可靠系数，Ker=2.0； Ker电流互感器比误差系数，Ker=0.1； UL高厂变偏离额定电压的最大调压范围百分值，UL =0.05； m电流互感器未完全匹配所产生的误差，m =0.05。 启动电流有名值为 Iq.j=2.0(0.1+0.05+0.05)Ie=0.40.55=0.22A 报警门槛值 0.15Ie=0.083A 2.4.4 拐点电流 Ig.j 按大型发电机变压器继电保护整定导则 （以下简称导则 ） Ig.j=（0.81.0）IN， iPACS-5741 装置内部固定为 0.5Ie jgI. TAneI0.5IenTAIg.j109.972000.27重庆万州港电有限责任公司 继电保护整定计算 10 第二拐点 3Ie,装置内部固定 2.4.5 比率制动系数 K 按保护区外短路故障时，流过差动保护的穿越性电流最大时不误动整定，穿越性最大短路电流 Ik(3)为： Ik(3)=1046A 差动回路中最大不平衡电流为： Iunb.max=TAk
