某水庫(kù)工程保護(hù)整定計(jì)算

17-/NUMPAGES18MＡCRＯBUＴＴO(shè)NMTEditEqｕationSｅｃtioｎ２SＥＱＭTEqn\ｒ＼h\＊ＭERGEＦORMAＴSEQMTSec\r1\ｈ\＊ＭEＲＧEFOＲMATSEQMTChaｐ＼r1\h\＊MＥRGEFＯＲＭATXＸ水庫(kù)保護(hù)整定計(jì)算書緒論元件整定技術(shù)參數(shù)1、1,2號(hào)發(fā)電機(jī)：型號(hào)：SFＷＪ3000－10/SN=3７50kVAＵN=6。3kVＩＮ＝34３.7ACOＳф＝０.8（滯后)Ｘｄ=１.12０69Xd’=０．2３67５Xd’’＝0．1８01１2、主變壓器：型號(hào):Ｓ9—8000/３5SN=8000kVAUN=38.5±2X2。5%/6.3kVIＮ=1３2UK（%)＝7．52連接組別：Yｄ11３、廠用變壓器：型號(hào):SC１60/6.3ＳN＝160ｋVＡUＮ=6．３±2Ｘ２。５％／0．4kＶIN＝14。7AUK（%）＝4。33連接組別：Dyn11４、勵(lì)磁變壓器：SN=100kVＡUN=6.3/0。18KvIN＝9.16AＵK（%)＝4．02連接組別：Y/d115、生活變壓器:SN＝1６0kVAＵN=6.3/０。４kVIN=14.７AUK（%）=4.08XX水庫(kù)整定計(jì)算電路圖元件整定技術(shù)參數(shù)計(jì)算1、基準(zhǔn)值選擇：基準(zhǔn)容量：ＳB＝100MVA基準(zhǔn)電壓選平均電壓，各電壓等級(jí)基準(zhǔn)值如下：電壓等級(jí)6kV10ｋV３5kＶ基準(zhǔn)電壓ＵB(ＫV）6。３kV1０。5kV３7kＶ基準(zhǔn)電流IB（Ａ）916４A５500A１560A基準(zhǔn)電抗XB（Ω）０.4Ω１。1Ω13。7Ω2、參數(shù)標(biāo)么值計(jì)算1，２號(hào)發(fā)電機(jī)主變壓器勵(lì)磁變壓器（與發(fā)電機(jī)配套）廠用變壓器35ｋＶ系統(tǒng)等值到水庫(kù)（SB=1００MＶA）最大運(yùn)行方式正序阻抗：最小運(yùn)行方式正序阻抗：6ｋV出線生活變壓器等值網(wǎng)絡(luò)圖XX水庫(kù)整定計(jì)算等值網(wǎng)路圖發(fā)電機(jī)保護(hù)第一節(jié)縱差保護(hù)發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)采用具有比率制動(dòng)特性的微機(jī)差動(dòng)保護(hù)，在區(qū)外故障短路電流較大時(shí)具有較大的制動(dòng)量,動(dòng)作量相對(duì)很小，而在正常運(yùn)行或外部故障短路電流較小時(shí)，制動(dòng)量也較小，是發(fā)電機(jī)內(nèi)部相間短路故障的主保護(hù)。該差動(dòng)保護(hù)制動(dòng)特性如下：Iｃd動(dòng)作區(qū)ＫIcdqｄ0IgｄIf圖中：If:機(jī)端電流Icd:差動(dòng)電流Igd:最小制動(dòng)電流Ｉcｄqd:差動(dòng)保護(hù)門檻定值(最小差動(dòng)動(dòng)作電流)K：比率差動(dòng)制動(dòng)系數(shù)制動(dòng)特性的整定：最小差動(dòng)動(dòng)作電流整定：ＩN：發(fā)電機(jī)額定電流,為34３.7AｎL：CＴ變比，為600/5=120最小制動(dòng)電流整定：IＮ:額定電流,為３43.7AnL:流變變比,為600/5=1２0比率差動(dòng)系數(shù)的整定：K=0．５~0．８現(xiàn)取K=０。6CT斷線信號(hào)整定：當(dāng)單側(cè)負(fù)序電流大于0.１A時(shí)認(rèn)為ＣT斷線，所以Idx=0。１A靈敏度校驗(yàn)：按上述原則整定的比率制動(dòng)特性差動(dòng)保護(hù)在發(fā)生機(jī)端兩相金屬性短路時(shí)，差動(dòng)保護(hù)的靈敏系數(shù)一定滿足Ksen＞2.0的要求．第二節(jié)復(fù)合電壓過電流保護(hù)帶電流記憶功能的復(fù)合電壓過電流保護(hù)為發(fā)電機(jī)、變壓器或相鄰元件的后備保護(hù)。復(fù)壓過流保護(hù)電流整定值：Ｋre:可靠系數(shù),取1.4;Kf：返回系數(shù),在０.８5~0．9之間，取0．85IN:發(fā)電機(jī)額定電流ｎL:CT變比，為120負(fù)序電壓元件：按照躲過正常運(yùn)行時(shí)最大負(fù)序不平衡電壓整定ＰＴ變比UN：發(fā)電機(jī)額定電壓nＹ:PT變比，為6/0.１=６0低電壓元件:按以下兩條原則整定：發(fā)電機(jī)自起動(dòng)時(shí)不誤動(dòng)發(fā)電機(jī)失磁時(shí)不誤動(dòng)時(shí)間整定：時(shí)限比線路后備保護(hù)時(shí)限高一個(gè)△t，故有：Tset=tL（系統(tǒng)提供)+0.5=4。5+0．5＝5ｓ出口方式：跳發(fā)電機(jī)開關(guān)，停機(jī),滅磁。電壓元件：由于在發(fā)電機(jī)出口短路，低電壓元件肯定動(dòng)作，而且具有很高的靈敏度。2)作為遠(yuǎn)后備保護(hù)時(shí)，按照主變高壓側(cè)兩相金屬性短路的最小電流來校驗(yàn)A、電流元件：Idmｉn為主變高壓側(cè)金屬性兩相短路時(shí),流過保護(hù)的最小短路電流.換算成二次有名值為：B、電壓元件:Udmax為相鄰元件保護(hù)區(qū)末端金屬性三相短路時(shí)，保護(hù)安裝處的最大二次相間電壓。第三節(jié)失磁保護(hù)失磁保護(hù)用于保護(hù)失勵(lì)或低勵(lì)引起的發(fā)電機(jī)異常，發(fā)電機(jī)失磁后,將過渡到異步運(yùn)行，轉(zhuǎn)子出現(xiàn)轉(zhuǎn)差，定子電流增大，電壓下降,有功功率下降，反相無功功率增加從系統(tǒng)中吸收無功增加,引起系統(tǒng)電壓下降.失磁后，發(fā)電機(jī)機(jī)端測(cè)量阻抗發(fā)生變化.可采用失磁阻抗作為主判據(jù)，當(dāng)發(fā)電機(jī)失磁后的異步運(yùn)行階段，機(jī)端阻抗的變化見下圖：注意，所有電壓采集量為相電壓。當(dāng)滿足下式時(shí)失磁阻抗繼電器動(dòng)作.動(dòng)作條件：其中Z為機(jī)端測(cè)量阻抗值。低電壓起動(dòng)定值：Kk：可靠系數(shù),取0.8５UN：發(fā)電機(jī)額定電壓，為6．3kＶnY：ＰT變比為6/０.1=60按異步邊界整定:換算成二次有名值:，換算成二次有名值：K:可靠系數(shù),取1．２ＵN:發(fā)電機(jī)額定電壓，為6．3ｋＶIN:發(fā)電機(jī)額定電流，為3４3.7ＡnL:CT變比，為６00/5=１２0nＹ：PＴ變比，為6／0.1=60低電壓閉鎖:主要為了防止ＰＴ斷線機(jī)端發(fā)生短路時(shí)誤動(dòng)作，采用負(fù)序電壓和低電壓閉鎖判據(jù)并以延時(shí)來躲過振蕩。低電壓整定值：一次值:換算成二次值：取49Ｖ負(fù)序電壓定值：時(shí)間整定動(dòng)作延時(shí)t＝0.５S出口方式:跳閘，告警。第四節(jié)勵(lì)磁變過電流保護(hù)動(dòng)作電流：按躲過勵(lì)磁變的額定電流整定：Kｋ:可靠系數(shù),取1.2Ｋfh：返回系數(shù)，取0．８5ＩN:勵(lì)磁變額定電流,為9．16nL：電流互感器變比，為１00/5＝20Ｋ'：強(qiáng)勵(lì)倍數(shù),取2時(shí)間整定Ｔset＝1s出口方式:跳閘、停機(jī)、滅磁靈敏度校驗(yàn):勵(lì)磁變過電流保護(hù)的靈敏度是按變壓器在最小運(yùn)行方式下，勵(lì)磁變變壓器低壓側(cè)引出線上發(fā)生兩相金屬性短路來校驗(yàn)：能可靠動(dòng)作，滿足要求第五節(jié)定子過電壓保護(hù)對(duì)于水輪發(fā)電機(jī),由于調(diào)速系統(tǒng)動(dòng)作遲緩，在甩負(fù)荷后，轉(zhuǎn)速上升容易出現(xiàn)不允許的過電壓,因此都規(guī)定裝設(shè)過電壓保護(hù)。一般根據(jù)水輪機(jī)的絕緣狀況，動(dòng)作電壓取1.5倍額定電壓，經(jīng)過0.５s解列滅磁。動(dòng)作電壓:一次值：換算成二次值為：2、時(shí)間整定:Tsｅt＝0．５s出口方式：跳閘,停機(jī)，滅磁.第六節(jié)定子過負(fù)荷保護(hù)定子繞組非直接冷卻的發(fā)電機(jī)，應(yīng)裝設(shè)定時(shí)限過負(fù)荷保護(hù)，保護(hù)裝置接一相電流，帶時(shí)限動(dòng)作于信號(hào)。動(dòng)作電流按在發(fā)電機(jī)長(zhǎng)期允許的負(fù)荷電流下都能可靠返回的條件整定.動(dòng)作電流：Kk:可靠系數(shù),取１.05Ｋfh:返回系數(shù)，取0.85IN：發(fā)電機(jī)額定電流，為34３.7AｎL：CT變比,為600/5＝120時(shí)間整定：Tset＝9s出口方式：報(bào)警第七節(jié)定子接地保護(hù)定子繞組的單相接地（定子繞組與鐵芯間的絕緣破壞）是發(fā)電機(jī)最常見的一種故障,基于基波零序電壓方式的定子接地保護(hù)可完成除中性點(diǎn)5％區(qū)域以外的95%定子繞組的接地保護(hù)。動(dòng)作電壓：時(shí)間整定:出口方式：報(bào)警靈敏度校驗(yàn)：選用發(fā)電機(jī)出口發(fā)生單相接地時(shí)的零序電壓來校驗(yàn)：滿足要求。第八節(jié)轉(zhuǎn)子接地保護(hù)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地：裝置轉(zhuǎn)子接地保護(hù)采用的是乒乓(切換）采樣原理,其前提條件是切換采樣時(shí)勵(lì)磁電壓保持恒定。一點(diǎn)接地保護(hù)定值清單如下：告警電阻定值：告警動(dòng)作時(shí)間：跳閘電阻定值:跳閘動(dòng)作時(shí)間：第二章主變壓器保護(hù)第一節(jié)差動(dòng)保護(hù)1、裝置二次CT接線方式：主變一二次側(cè)接線方式為:,接線方式應(yīng)設(shè)為“OFＦ”２、不平衡系數(shù)計(jì)算：CT接線系數(shù)以一次側(cè)的接線方式為準(zhǔn),對(duì)一次側(cè)全Y接線不需要進(jìn)行二次接線轉(zhuǎn)換或者軟件相位轉(zhuǎn)換，接線系數(shù)均為1.主變各側(cè)保護(hù)CT變比配備的差異形成的不平衡電流的補(bǔ)償方式采用不平衡系數(shù)調(diào)節(jié)，不平衡系數(shù)以I側(cè)為準(zhǔn),I不平衡系數(shù)固化為“1”各側(cè)不平衡系數(shù)的計(jì)算：主變Ｉ側(cè)為1（已固化）安裝時(shí)以35kＶ側(cè)為I側(cè).IＩ側(cè)不平衡系數(shù)＝IIＩ側(cè)不平衡系數(shù)＝0。47IV側(cè)不平衡系數(shù)＝０.47其中分別為主變側(cè)額定電壓分別為主變側(cè)CＴ變比分別為主變側(cè)CT接線系數(shù)CT接線以一次側(cè)的接線方式為準(zhǔn),一次側(cè)為Y接線，則接線系數(shù)為，接線則為1.對(duì)一次全Y接線不需要進(jìn)行二次接線轉(zhuǎn)換或軟件相位轉(zhuǎn)換,接線系數(shù)均為１。3、最小差動(dòng)動(dòng)作電流整定：變壓器差動(dòng)保護(hù)是采用二次諧波原理比率制動(dòng)式差動(dòng)保護(hù)，是變壓器內(nèi)部故障的主保護(hù)，主要反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部、套管和引出線的相間和接地短路故障，以及繞組的匝間短路故障，制動(dòng)特性如下圖:ＩｃdＩｓｄ速斷動(dòng)作區(qū)K=0。5比率差動(dòng)動(dòng)作區(qū)ＩｃdqdIgdＩzdIｓｄ為速斷電流定值Icd為差動(dòng)電流Iｃdqd為差動(dòng)保護(hù)門檻定值Izd為制動(dòng)電流K為比率制動(dòng)特性斜率，取0.5最小動(dòng)作電流應(yīng)大于變壓器額定電流下的不平衡電流來整定：其中：Kk：可靠系數(shù)，取0。4IN：變壓器額定電流,nL：ＣＴ變比,為400/5=8０，取0.7A4、最小差動(dòng)制動(dòng)電流整定:ＫＫ：可靠系數(shù)，取0。9ＩN:變壓器額定電流，為１32ＡnL:流變變比，為4０0/5=８0，?。?5Ａ５、制動(dòng)系數(shù)：制動(dòng)系數(shù)K取0。5６、差動(dòng)速斷整定:差動(dòng)速斷是差動(dòng)保護(hù)中的一個(gè)輔助保護(hù),當(dāng)內(nèi)部故障電流很大時(shí)，防止由于流變飽和引起差動(dòng)保護(hù)延遲動(dòng)作,整定值應(yīng)按躲過勵(lì)磁涌流或外部短路最大不平衡電流來整定。ＫK：可靠系數(shù)，取6IN:變壓器額定電流，為１3２ANL：ＣT變比，為４00/5＝80，取1０A7、二次諧波制動(dòng)系數(shù)：?。埃?2８、差流告警電流整定值:0.4倍的門檻電流，為０．4X0.7=0．２８Ａ,取0.3A9、時(shí)間整定：0Ｓ10、靈敏度校驗(yàn)：差動(dòng)保護(hù)的靈敏度是按變壓器在最小運(yùn)行方式下，變壓器低壓側(cè)引出線上發(fā)生兩相金屬性短路來校驗(yàn)（一臺(tái)機(jī)運(yùn)行）：能可靠動(dòng)作滿足要求第二節(jié)過負(fù)荷保護(hù)１、動(dòng)作電流:過負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作電流按躲過額定電流整定：Kk：可靠系數(shù),?。?0５Kｄo：返回系數(shù)，取0。9IN:保護(hù)安裝側(cè)的額定電流或允許電流，為１3２AnL：主變高壓側(cè)ＣT變比，為4０0/５=８０，取2A2、動(dòng)作時(shí)間：過負(fù)荷保護(hù)整定時(shí)間和過電流保護(hù)時(shí)間相配合，取Tseｔ＝5S3、出口方式：報(bào)警第三節(jié)方向過電流保護(hù)復(fù)合電壓起動(dòng)的方向過電流保護(hù)作為主變壓器和相鄰元件的后備保護(hù)，對(duì)變壓器低壓側(cè)母線的相間短路應(yīng)具備必要的靈敏度。動(dòng)作電流:動(dòng)作電流按躲過變壓器額定電流整定：ＩN：變壓器額定電流,為１32nＬ:ＣT變比，為40０/５＝80負(fù)序電壓：負(fù)序動(dòng)作電壓按躲過正常運(yùn)行時(shí)的不平衡電壓整定：UN:額定相間電壓，為35kVnY：PT變比,為3５/0．１=３５0低電壓：當(dāng)?shù)碗妷豪^電器由變壓器高壓側(cè)電壓互感器供電時(shí)：時(shí)間整定：動(dòng)作延時(shí)t=0.5S出口方式：跳變壓器各側(cè)開關(guān)，停機(jī)，滅磁.第四節(jié)35kV單相接地保護(hù)1１０ｋV一下中性點(diǎn)不直接接地的電力網(wǎng)中,如變壓器的中性點(diǎn)不直接接地運(yùn)行,對(duì)外部單相接地故障引起的過電壓,應(yīng)裝設(shè)零序過電壓保護(hù)，保護(hù)可裝于該側(cè)電壓互感器的開口三角側(cè)或中性點(diǎn)側(cè)電壓互感器(消弧線圈）上，保護(hù)帶時(shí)限動(dòng)作于信號(hào)。動(dòng)作電壓:零序過電壓保護(hù)動(dòng)作電壓可按躲過正常運(yùn)行時(shí)最大不平衡電壓和躲過電壓互感器一相熔斷器熔斷后的不平衡電壓為條件整定,一般?。篣0.ｓeｔ=（15~35)V取U0.seｔ=2０V動(dòng)作時(shí)間:保護(hù)動(dòng)作時(shí)限于相鄰中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)變壓器零序保護(hù)第二段第二時(shí)限相配合。Tseｔ＝t4+Δt=４．5+0．5=５s式中：t4為變壓器中性點(diǎn)直接接地零序保護(hù)后備段第二時(shí)限。出口方式:報(bào)警靈敏度校驗(yàn)：當(dāng)３5kV單元母線發(fā)生單相接地時(shí)，開口三角形輸出的零序電壓為:，滿足要求第五節(jié)6.3ｋV單相接地保護(hù)１１0kV一下中性點(diǎn)不直接接地的電力網(wǎng)中,如變壓器的中性點(diǎn)不直接接地運(yùn)行,對(duì)外部單相接地故障引起的過電壓,應(yīng)裝設(shè)零序過電壓保護(hù)，保護(hù)可裝于該側(cè)電壓互感器的開口三角側(cè)或中性點(diǎn)側(cè)電壓互感器（消弧線圈）上,保護(hù)帶時(shí)限動(dòng)作于信號(hào).動(dòng)作電壓:零序過電壓保護(hù)動(dòng)作電壓可按躲過正常運(yùn)行時(shí)最大不平衡電壓和躲過電壓互感器一相熔斷器熔斷后的不平衡電壓為條件整定,一般?。篣０．sｅt＝（15~35）Ｖ取U0．set＝２0V動(dòng)作時(shí)間:Tｓet=5Ｓ出口方式：報(bào)警靈敏度校驗(yàn)：當(dāng)6．3ｋV單元母線發(fā)生單相接地時(shí)，開口三角形輸出的零序電壓為:，滿足要求第六節(jié)重瓦斯保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)廠家資料整定。。出口方式：跳主變側(cè)各側(cè)開關(guān)第七節(jié)輕瓦斯保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)廠家資料整定。．出口方式:發(fā)信號(hào)告警第八節(jié)溫度保護(hù)溫度過高：現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)廠家資料整定.出口方式:跳主變各側(cè)開關(guān)溫度升高：現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)廠家資料整定。出口方式:發(fā)信號(hào)第三章廠用變壓器保護(hù)第一節(jié)電流速斷保護(hù)動(dòng)作電流：１）按躲過廠用變壓器低壓側(cè)母線發(fā)生三相短路最大短路電流來整定Ｋk：可靠系數(shù)，取1．３Idz（３)ｍaｘ：低壓母線三相短路的最大短路電流nL:CT變比,為600／５=１2０Idz（3)maｘ=１/28×9１64=32一次側(cè)電流：Idz·Ⅰ=1。3×３28＝４２換算成二次側(cè)：Iｓｄ=4２6/12０=３。５2）按躲過變壓器勵(lì)磁涌流，動(dòng)作電流取IN為廠用變壓器額定電流為14。7ＡnL為CT變比，為6０0/5＝120,取0.5A整定值取兩者中的最大值，所以Iｓｄ=3.５時(shí)間整定：t=0S出口方式：跳廠用變各側(cè)斷路器靈敏度校驗(yàn)：選用保護(hù)安裝處發(fā)生兩相金屬性短路的最小短路電流來校驗(yàn):Id（2）=０。866×1/6。313３×9164=1轉(zhuǎn)換成二次值為：125７／１20=10.48第二節(jié)過電流保護(hù)保護(hù)動(dòng)作電流：保護(hù)動(dòng)作電流應(yīng)躲過接于廠用變壓器或分支線上需要自起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)的最大起動(dòng)電流之和。KK：可靠系數(shù)，取1。2Ｋzq:電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)系數(shù)，取3．5Kｆh：返回系數(shù)，?。?9IN：廠變額定電流,為14。7nL:電流互感器變比，為６00/5=１20,取0．6A動(dòng)作時(shí)間：低壓廠用變壓器的保護(hù)時(shí)限大一個(gè)時(shí)限級(jí)，一般取0.5s～1。2s現(xiàn)取0.5s出口方式：跳高壓側(cè)短路器和低壓側(cè)母線分段靈敏度校驗(yàn)：式中，Id。miｎ為最小運(yùn)行方式下，廠用變壓器低壓側(cè)母線上兩相短路時(shí)，流過繼電器的最小短路電流，一般取穩(wěn)態(tài)短路電流值。Id。min=0.866×１／31。8６5４×91６4=2轉(zhuǎn)換成二次值為:２３8／120=1.98第三節(jié)零序電流保護(hù)動(dòng)作電流：按躲過正常運(yùn)行時(shí)變壓器中性線上流過最大不平衡電流計(jì)算，此電流一般不超過低壓側(cè)線圈額定電流的2５%：Kk:可靠系數(shù)，取1．３IN:廠用變壓器低壓側(cè)額定電流，為2３1nL:CT變比,為1０0/５＝２0動(dòng)作時(shí)間:t1＝0．5st2＝t1＋Δｔ＝0.5+0.5=１s出口方式:t1時(shí)限跳0.4kV分段開關(guān)t2時(shí)限跳廠用變壓器電源開關(guān)靈敏度校驗(yàn):選用廠變低壓側(cè)發(fā)生單相接地流過廠變中性點(diǎn)的短路電流來校驗(yàn)：設(shè)：XU0＊=1則：XU0＝1U2/S=４00２／（160×1０00）=1(Ω)X4=Ｘ4*·UB２／SＢ=27．0625×0。42/１0０＝0。0433(Ω）