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与非孑孓 发表于 2009-3-5 22:10:42

景康二级电站继电保护整定计算书

一、      概述
景康二级电站保护装置是由武汉华工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
SWF1000-6/1180Pn=1000KW，Un=6.3KV，COSΦ＝0.8，Ie=114.6A,1000r/min, Ifdn=267A, Ufn=45V,Xk=1.03,
Xd=1.17, Xd’=0.19, Xd”=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：
名称额定容量KVA额定电压KV额定电流ACT变比额定二次电流A
发电机12506.3114.6150/53.82

主变高压侧250038.537.550/53.75
低压侧6.3229.1300/53.82
近区变高压侧125038.520.650/52.06
低压侧10.568.775/54.58
一级线路630038.597.5150/53.25
冶炼厂线路630038.597.5150/53.25
10KV线路125010.568.775/54.58

三、      三相短路计算
       1、接线图
       2、网络参数
取Sj=100MVA      Uj= 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/Uj2      
计算结果见下表：
名   称基准电压容量有名值标幺值
KVMVA　　
景康二级1F6.31.250 0.1310.4
景康二级2F6.31.250 0.1310.4
景康二级主变372.500 0.0652.6
二级10KV变10.51.250 0.0655.2
景康一级线路37　　0.1299
冶炼厂线路37　　0.0297
冶炼厂主变373.150 0.072.2222
10KV线路10.5　　10.58∠30.3°
10末端降压变10.50.200 0.0420
景康一级1F6.33.125 0.216.72
景康一级2F6.33.125 0.216.72
景康一级主变376.300 0.0751.1905

最大方式系统电抗:2.925   最小方式系统电抗:4.968
       2、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）：


       2.3、短路电流计算成果
   短路点


运行方式D1（A）D2（A）D3（A）D4（A）D5（A）D6（A）
二级站发电机出口35KV
母线冶炼厂线路末端10KV
母线10KV线路末端变低压侧一级站线路末端

最大运行方式一级支流1369 364 213 491 110389
二级支流1604 215 103 228 48 215
合计2973 578 315 720 158 604

最小
运行方式一级支流942 217 156 387 108 224
二级支流801 127 73 165 45 126
合计1744 344 228 552 154 350

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
       2）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
   4）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
l       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/nLH=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/nLH=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= 0.866×801/（1.1×30）＝21.0＞2满足要求。
l       复合电压启动过电流保护
    1)电流元件定值计算：
Izd= ＝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
灵敏度校验： Klm＝ 0.866×127*38.5/6.3/5.1/30＝4.4＞1.5
动作时间：Tzd＝2S
l       过电压保护
Uzd＝1.5Un＝1.5×100＝150V
动作时间：Tzd＝0.5S
l       过负荷保护
Izd＝ ＝1.05/0.9*114.6/30＝4.46A
动作时间：Tzd＝5S
l       失磁保护
主判别阻抗圆整定为：
ZA＝ ＝-j1/2*0.19*6300/1.732/114.6*30/60
＝1.51Ω∠－90°
ZB＝ ＝-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：
      ZA′＝1.51Ω∠－90°
      ZB′＝1.2 ZB＝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：
       Udzj＝ 75V
       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：t1＝1.5S，主判别圆动作于跳闸；
                     t2＝7S，闭锁圆动作发信号。
l       转子一点接地保护
接地电阻定值：
Zzd.l＝5KΩ
动作时间：t＝3S
l       3Uo定子接地保护
电压元件定值：Uzd＝Kk*Uunb.max   ＝1.3*10＝13V
式中Uunb.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＝41.2A
      TA二次电流＝41.2/（50/5）*√3＝7.14A
低压侧：TA一次电流＝2500/√3/6.3＝229.1A
      TA二次电流＝229.1/（300/5）＝3.82A
l      比率差动保护整定计算
平衡系数计算（以高压侧为基准）：
Kph＝Ieh/Iel＝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＝Kk〔Ktx×fwc+ΔU+Δfph〕×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＝ ＝/（50/5）*√3/2.14＝8.41＞2
      灵敏度符合要求。
l      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＝Kk*Isc.L。max/nLH＝1.3×215*38.5/6.3/（300/5）＝28.5A
灵敏度校验：
Klm＝ 127*38.5/6.3/60/28.5＝0.45
动作时间：t＝0.5S
l       低压侧复合电压启动过电流保护
1）电流元件定值：
   Izd＝ ＝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＝ 0.866×127*38.5/6.3/5.1/60＝2.19＞1.5
时间定值：t＝1.5S
l       过负荷告警
电流定值：
Izd＝ ＝1.05/0.85*229/60＝4.7A
时间定值：t＝5S
3、近区变保护
      保护装于35KV侧,CT变比:50/5=10,Ie=18.7A,Ie2=1.87A
l      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＝Kk*Isc.L。max/nLH＝1.3*1560/(2.925+5.2+10.584) /（50/5）＝10.8A   
灵敏度校验：Klm＝ 0.866*552*10.5/37/10/10.8＝1.3
动作时间：0.5S
l       复合电压启动过电流保护
1）电流元件定值：
   Izd＝ ＝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。
灵敏度校验：Klm＝ 0.866×552*10.5/38.5/2.7/10＝4.8＞1.5
时间定值：t＝1.5S
l       过负荷告警
电流定值：
Izd＝ ＝1.05/0.9*18.7/（50/5）＝2.18A
时间定值：t＝5S                                 
4、35KV线路保护
   1）景康一级输电线路保护
       CT变比:150/5=30, Ie=97.5A,Ie2=3.25A
l       电流Ⅰ段（方向电流速断保护）
Iact＝Kk*Isc.6.max＝1.2×215＝258A
式中Isc.6.max为D6点短路时二级站流过的短路电流。
电流定值：
Izd＝Iact/nLH＝258/30＝8.6A
灵敏度校验：
Klm＝ ＝126*0.866/258＝0.42
方向元件:投
时间元件：t＝0S
l       电流Ⅱ段（方向限时电流速断保护）
与一级站主变配合
Iact＝Kk×Isc..max＝1.2*1.56*1000/（5.2+2.6+0.1299+1.2）＝205 A
灵敏度校验：
Klm＝ ＝126*0.866/205＝0.53＜1.3 不符合要求
下面按满足灵敏度要求整定：
Iact＝126*0.866/1.3＝84A
电流定值：
Izd＝Iact/nLH＝84/30＝2.8A
方向元件:投(动作电流小于额定电流,需投入方向元件闭锁)
时间元件：t＝0.5S
l       电流Ⅲ段（定时限过电流保护）
动作电流：
Iact＝Kk/Kr*IL.max＝1.2/0.9*6250/35/√3＝145.6A
电流定值：
Izd＝Iact/nLH＝145.6/30＝4.85A
灵敏度校验：
Klm＝ ＝9160/(10.4+2.6+0.1299+1.2+6.72)*6.3/38.5*0.866/145.6
＝0.42<1.2   不符合要求
下面按满足灵敏度要求整定：
Iact＝9160/(10.4+2.6+0.1299+1.2+6.72)*6.3/38.5*0.866/1.2＝51.4A
电流定值：
Izd＝Iact/nLH＝51.4/30＝1.71A
方向元件:投(动作电流小于额定电流,需投入方向元件闭锁)      
时间元件：t＝1 S
l       过负荷告警
电流定值：
Izd＝ ＝1.05/0.9*103/(150/5)＝4.0A
时间定值：t＝5S
l       自动重合闸
按检查线路同期重合闸
同期动作角整定：
＝ ＝33°
允许频差：⊿fyx＝ ＝（70－33）/0.4/360＝0.26
重合闸时间整定：
tch＝tdz.1.max－tdz.2.max+tt.2－tt.1－tt.1+ty＝1.5-0.5+0.1-0.1-0.4+0.1＝0.7S
   2）冶炼厂输电线路保护(不带方向闭锁)
l       电流Ⅰ段（电流速断保护）
Iact＝Kk*Isc.3.max＝1.2×1560/(2.925+0.0297)＝633.5A
式中Isc.3.max为D3点短路时流过的最大短路电流。
电流定值：
Izd＝Iact/nLH＝633/30＝21.1A
灵敏度校验：
Klm＝ ＝228*0.866/633.5＝0.31
时间元件：t＝0S
l       电流Ⅱ段（限时电流速断保护）
与冶炼厂主变配合
Iact＝Kk×Isc..max＝1.2*1.56*1000/（2.925+2.2519）＝361.6A
灵敏度校验：
Klm＝ ＝228*0.866/361.6＝0.54<1.3 不符合要求
下面按满足灵敏度要求整定：
Iact＝228*0.866/1.3＝151.9A
电流定值：
Izd＝Iact/nLH＝151.9/30＝5.06A
时间元件：t＝0.5S
l       电流Ⅲ段（定时限过电流保护）
动作电流：
Iact＝Kk/Kr*IL.max＝1.2/0.85*6300/37/√3＝139A
电流定值：
Izd＝Iact/nLH＝137.7/30＝4.6A
时间元件：t＝1 S                     
l       过负荷告警
电流定值：
Izd＝ ＝1.05/0.85*98/（150/5）＝4A
时间定值：t＝5S
l       自动重合闸
时间元件：t＝0.3S
5、10KV线路保护
l       电流Ⅰ段（电流速断保护）
Iact＝Kk*Isc.5.max＝1.2×5.5*1000/(2.925+5.2+10.584)＝352.8A
式中Isc.5.max为线路末端短路时流过的最大短路电流。
电流定值：
Izd＝Iact/nLH＝352.8/15＝23.5A
灵敏度校验：
Klm＝ ＝√3/2*5.5*1000/(4.968+5.2+10.584)/352.8＝0.65
时间元件：t＝0 S
l       电流Ⅱ段（限时电流速断保护）
与末端主变配合
Iact＝Kk×Isc..max＝1.2*158＝190A
灵敏度校验：
Klm＝ ＝√3/2*154/190＝0.7＞1.3不符合要求
下面按满足灵敏度要求整定：
Iact＝154*0.866/1.3＝102.6A
电流定值：
Izd＝Iact/nLH＝102.6/15＝6.8A
时间元件：t＝0.5S
l       电流Ⅲ段（定时限过电流保护）
动作电流：
Iact＝Kk/Kr*IL.max＝1.2/0.85*69＝97A
电流定值：
Izd＝Iact/nLH＝97/15＝6.5A
时间元件：t＝1 S
l       过负荷告警
电流定值：
Izd＝ ＝1.05/0.85*69/（75/5）＝5.7A
时间定值：t＝5S
l       自动重合闸
时间元件：t＝0.3S
六、      定值清单
u      发电机保护
序号项目代号单位数值备注
1比率差动保护　　 　
　差动速断电流Izd.sdA19.1
　差动动作电流Izd.cdA1.1　
　比率制动系数Kzd　0.2　
　灵敏度Kmi　21.0　
2复合电压过电流保护　　 　
　动作电流IdzA153　
　电流元件IzdA5.1　
　低电压UzdV70.0　
　负序电压UfzdV6.5　
　时间元件tzds2　
　投/退　　投　
　灵敏度Kmi　4.4　
3过电压保护　　 　
　动作电压UdzKV9　
　电压元件UzdV150　
　时间元件tzds0.5　
　投/退　　投　
4过负荷保护　　 　
　动作电流IdzA141.5　
　电流元件IzdA4.46　
　时间元件tzds5　
　投/退　　投　
　灵敏度Kmi　　　
5失磁保护　　　　
　阻抗元件ZaZAΩ1.51 　
　阻抗元件ZbZBΩ22.3 Zb’＝26.7Ω
　系统低电压UdzV75
　转子低电压Udz.lV180.8倍空载励磁电压
　时间元件tzds1.5　
　投/退　　投　
　灵敏度Kmi　　　
6转子一点接地保护　　　　
　转子接地电阻Zzd.lKΩ5.00 　
　时间元件tzds3　
　投/退　　投　
　灵敏度Kmi　　　
73Uo定子接地保护　　　　
　电压元件UzdV13.00 　
　时间元件tzds8　
　投/退　　投　
　灵敏度Kmi　　　
u      主变保护
序号项目代号单位数值备注
1比率差动保护
　平衡系数　　1.87 根据实际差流修正　
　差动速断电流Izd.sdA42.84 　
　差动动作电流Izd.cdA2.14 　
　比率制动系数Kzd　0.2 　
　二次谐波制动比　　0.15 　
　灵敏度Kmi　8.41 　
2限时电流速断保护
　动作电流IdzA1710 　
　电流元件IzdA28.5 　
　时间元件tzds 0.5　
　投/退　投　
　灵敏度Kmi　0.45 　
3低压侧复合电压过电流保护
　动作电流IdzA306　
　电流元件IzdA5.1　
　低电压UzdV70　
　负序电压UfzdV6.5　
　时间元件tzds1.5　
　投/退　　投　
　灵敏度Kmi　2.2　
4过负荷保护
　动作电流IdzA282　
　电流元件IzdA4.7　
　时间元件tzds5　
　投/退　　投　
　灵敏度Kmi　 　
u      近区变保护
序号项目　代号单位数值备注
1限时电流速断保护
　动作电流IdzA108　
　电流元件IzdA10.8　
　时间元件tzds0.5 　
　投/退　　投　
　灵敏度Kmi　1.3　
2高压侧复合电压过电流保护
　动作电流IdzA27　
　电流元件IzdA2.7　
　低电压UzdV70　
　负序电压UfzdV6.5　
　时间元件tzds1.5　
　投/退　 投　
　灵敏度Kmi 4.8　
3过负荷保护
　动作电流IdzA21.8 　
　电流元件IzdA2.18 　
　时间元件tzds5　
　投/退　 投　
u      景康一级35KV线路保护
序号项目　代号单位数值备注
1电流Ⅰ段(方向电流速断保护）
　电流元件IzdA8.6　
　时间元件tzds0 　
方向元件投
　投/退　　投　
　电流元件灵敏度Kmi 0.42　
2电流Ⅱ段（方向限时电流速断保护）　　　
　动作电流　IdzA84
　电流元件　IzdA2.8
　时间元件　tzds0.5
方向元件   投
　投/退　　　投
　灵敏度　Kmi 1.3
3电流Ⅲ段（定时限过电流保护）　　
　动作电流　IdzA51.4　
　电流元件IzdA1.71
　时间元件tzds1　
方向元件   投
投/退　　　投
　灵敏度　　Kmi　1.2　
4过负荷保护
　电流元件IzdA4.0 　
　时间元件tzds5　
　投/退　　投　
5自动重合闸——按电站侧允许冲击电流为3Ie计算　
　检查同期/无压　 同期
　同期动作角　δdz度33°
　允许频差　⊿fyxHz0.26 　
　重合闸时间　tchs0.7　
　投/不投　　　投　
u      冶炼厂35KV线路保护
序号项目　代号单位数值备注
1电流Ⅰ段(电流速断保护）
　电流元件IzdA21.1　
　时间元件tzds0 　
方向元件不投
　投/退　　投　
　电流元件灵敏度Kmi 0.31　
2电流Ⅱ段（限时电流速断保护）　　　
　动作电流　IdzA151.9
　电流元件　IzdA5.06
　时间元件　tzds0.5
方向元件   不投
　投/退　　　投
　灵敏度　Kmi 1.3
3电流Ⅲ段（定时限过电流保护）　　
　动作电流　IdzA139　
　电流元件　IzdA4.6
　时间元件　tzds1　
方向元件   不投
　投/退　　　投　
4过负荷保护
　电流元件IzdA4　
　时间元件tzds5　
　投/退　　投　
5自动重合闸——按电站侧允许冲击电流为3Ie计算　
　检查同期/无压　　无压
　重合闸时间　tchs0.3　
　投/不投　　　投　
u      10KV线路保护
序号项目　代号单位数值备注
1电流Ⅰ段(电流速断保护）
　电流元件IzdA23.5　
　时间元件tzds0 　
方向元件不投
　投/退　　投　
　电流元件灵敏度Kmi 0.65　
2电流Ⅱ段（限时电流速断保护）　　　
　动作电流　IdzA102.6
　电流元件　IzdA6.8
　时间元件tzds0.5
方向元件不投
　投/退　　投
　灵敏度Kmi 1.3
3电流Ⅲ段（定时限过电流保护）　　
　动作电流　IdzA97　
　电流元件　IzdA6.5
　时间元件　tzds1　
方向元件   不投
　投/退　　　投　
4过负荷保护
　电流元件IzdA5.7　
　时间元件tzds5　
　投/退　　投　
5自动重合闸——按电站侧允许冲击电流为3Ie计算　
　检查同期/无压　　无压
　重合闸时间　tchs0.3　
　投/不投　　投　

xiebaohua 发表于 2010-4-1 16:08:51

想看，想学习学习

maymeilin 发表于 2010-4-10 21:45:37

楼主辛苦了

dl9607 发表于 2010-4-13 21:33:39

好久没登录了，想看，想学习学习

fhmlf001 发表于 2010-5-24 14:49:32

写得挺详细的，不错

ztq686 发表于 2010-6-4 13:23:32

谢谢楼主!积极学习

liu9541 发表于 2011-6-29 16:49:05

写得挺详细的，不错

tulian2011 发表于 2011-9-28 20:10:00

谢谢分享经验！！！！！！！！！！！！！！

dianligongren 发表于 2011-10-12 14:52:01

你好，向你学习！

waterfy 发表于 2011-10-25 23:30:29

谢谢楼主分享，最好能多传一些这样的例子啊。

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