某水庫工程保護整定計算

17-/NUMPAGES18MＡCRＯBUＴＴONMTEditEqｕationSｅｃtioｎ２SＥＱＭTEqn\ｒ＼h\＊ＭERGEＦORMAＴSEQMTSec\r1\ｈ\＊ＭEＲＧEFOＲMATSEQMTChaｐ＼r1\h\＊MＥRGEFＯＲＭATXＸ水庫保護整定計算書緒論元件整定技術參數(shù)1、1,2號發(fā)電機：型號：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: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:SC１60/6.3ＳN＝160ｋVＡUＮ=6．３±2Ｘ２。５％／0．4kＶIN＝14。7AUK（%）＝4。33連接組別：Dyn11４、勵磁變壓器：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水庫整定計算電路圖元件整定技術參數(shù)計算1、基準值選擇：基準容量：ＳB＝100MVA基準電壓選平均電壓，各電壓等級基準值如下：電壓等級6kV10ｋV３5kＶ基準電壓ＵB(ＫV）6。３kV1０。5kV３7kＶ基準電流IB（Ａ）916４A５500A１560A基準電抗XB（Ω）０.4Ω１。1Ω13。7Ω2、參數(shù)標么值計算1，２號發(fā)電機主變壓器勵磁變壓器（與發(fā)電機配套）廠用變壓器35ｋＶ系統(tǒng)等值到水庫（SB=1００MＶA）最大運行方式正序阻抗：最小運行方式正序阻抗：6ｋV出線生活變壓器等值網絡圖XX水庫整定計算等值網路圖發(fā)電機保護第一節(jié)縱差保護發(fā)電機縱差保護采用具有比率制動特性的微機差動保護，在區(qū)外故障短路電流較大時具有較大的制動量,動作量相對很小，而在正常運行或外部故障短路電流較小時，制動量也較小，是發(fā)電機內部相間短路故障的主保護。該差動保護制動特性如下：Iｃd動作區(qū)ＫIcdqｄ0IgｄIf圖中：If:機端電流Icd:差動電流Igd:最小制動電流Ｉcｄqd:差動保護門檻定值(最小差動動作電流)K：比率差動制動系數(shù)制動特性的整定：最小差動動作電流整定：ＩN：發(fā)電機額定電流,為34３.7AｎL：CＴ變比，為600/5=120最小制動電流整定：IＮ:額定電流,為３43.7AnL:流變變比,為600/5=1２0比率差動系數(shù)的整定：K=0．５~0．８現(xiàn)取K=０。6CT斷線信號整定：當單側負序電流大于0.１A時認為ＣT斷線，所以Idx=0。１A靈敏度校驗：按上述原則整定的比率制動特性差動保護在發(fā)生機端兩相金屬性短路時，差動保護的靈敏系數(shù)一定滿足Ksen＞2.0的要求．第二節(jié)復合電壓過電流保護帶電流記憶功能的復合電壓過電流保護為發(fā)電機、變壓器或相鄰元件的后備保護。復壓過流保護電流整定值：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)電機額定電流ｎL:CT變比，為120負序電壓元件：按照躲過正常運行時最大負序不平衡電壓整定ＰＴ變比UN：發(fā)電機額定電壓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)電機自起動時不誤動發(fā)電機失磁時不誤動時間整定：時限比線路后備保護時限高一個△t，故有：Tset=tL（系統(tǒng)提供)+0.5=4。5+0．5＝5ｓ出口方式：跳發(fā)電機開關，停機,滅磁。電壓元件：由于在發(fā)電機出口短路，低電壓元件肯定動作，而且具有很高的靈敏度。2)作為遠后備保護時，按照主變高壓側兩相金屬性短路的最小電流來校驗A、電流元件：Idmｉn為主變高壓側金屬性兩相短路時,流過保護的最小短路電流.換算成二次有名值為：B、電壓元件:Udmax為相鄰元件保護區(qū)末端金屬性三相短路時，保護安裝處的最大二次相間電壓。第三節(jié)失磁保護失磁保護用于保護失勵或低勵引起的發(fā)電機異常，發(fā)電機失磁后,將過渡到異步運行，轉子出現(xiàn)轉差，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)電機機端測量阻抗發(fā)生變化.可采用失磁阻抗作為主判據，當發(fā)電機失磁后的異步運行階段，機端阻抗的變化見下圖：注意，所有電壓采集量為相電壓。當滿足下式時失磁阻抗繼電器動作.動作條件：其中Z為機端測量阻抗值。低電壓起動定值：Kk：可靠系數(shù),取0.8５UN：發(fā)電機額定電壓，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)電機額定電壓，為6．3ｋＶIN:發(fā)電機額定電流，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斷線機端發(fā)生短路時誤動作，采用負序電壓和低電壓閉鎖判據并以延時來躲過振蕩。低電壓整定值：一次值:換算成二次值：取49Ｖ負序電壓定值：時間整定動作延時t＝0.５S出口方式:跳閘，告警。第四節(jié)勵磁變過電流保護動作電流：按躲過勵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:勵磁變額定電流,為9．16nL：電流互感器變比，為１00/5＝20Ｋ'：強勵倍數(shù),取2時間整定Ｔset＝1s出口方式:跳閘、停機、滅磁靈敏度校驗:勵磁變過電流保護的靈敏度是按變壓器在最小運行方式下，勵磁變變壓器低壓側引出線上發(fā)生兩相金屬性短路來校驗：能可靠動作，滿足要求第五節(jié)定子過電壓保護對于水輪發(fā)電機,由于調速系統(tǒng)動作遲緩，在甩負荷后，轉速上升容易出現(xiàn)不允許的過電壓,因此都規(guī)定裝設過電壓保護。一般根據水輪機的絕緣狀況，動作電壓取1.5倍額定電壓，經過0.５s解列滅磁。動作電壓:一次值：換算成二次值為：2、時間整定:Tsｅt＝0．５s出口方式：跳閘,停機，滅磁.第六節(jié)定子過負荷保護定子繞組非直接冷卻的發(fā)電機，應裝設定時限過負荷保護，保護裝置接一相電流，帶時限動作于信號。動作電流按在發(fā)電機長期允許的負荷電流下都能可靠返回的條件整定.動作電流：Kk:可靠系數(shù),取１.05Ｋfh:返回系數(shù)，取0.85IN：發(fā)電機額定電流，為34３.7AｎL：CT變比,為600/5＝120時間整定：Tset＝9s出口方式：報警第七節(jié)定子接地保護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可完成除中性點5％區(qū)域以外的95%定子繞組的接地保護。動作電壓：時間整定:出口方式：報警靈敏度校驗：選用發(fā)電機出口發(fā)生單相接地時的零序電壓來校驗：滿足要求。第八節(jié)轉子接地保護轉子一點接地：裝置轉子接地保護采用的是乒乓(切換）采樣原理,其前提條件是切換采樣時勵磁電壓保持恒定。一點接地保護定值清單如下：告警電阻定值：告警動作時間：跳閘電阻定值:跳閘動作時間：第二章主變壓器保護第一節(jié)差動保護1、裝置二次CT接線方式：主變一二次側接線方式為:,接線方式應設為“OFＦ”２、不平衡系數(shù)計算：CT接線系數(shù)以一次側的接線方式為準,對一次側全Y接線不需要進行二次接線轉換或者軟件相位轉換，接線系數(shù)均為1.主變各側保護CT變比配備的差異形成的不平衡電流的補償方式采用不平衡系數(shù)調節(jié)，不平衡系數(shù)以I側為準,I不平衡系數(shù)固化為“1”各側不平衡系數(shù)的計算：主變Ｉ側為1（已固化）安裝時以35kＶ側為I側.IＩ側不平衡系數(shù)＝IIＩ側不平衡系數(shù)＝0。47IV側不平衡系數(shù)＝０.47其中分別為主變側額定電壓分別為主變側CＴ變比分別為主變側CT接線系數(shù)CT接線以一次側的接線方式為準,一次側為Y接線，則接線系數(shù)為，接線則為1.對一次全Y接線不需要進行二次接線轉換或軟件相位轉換,接線系數(shù)均為１。3、最小差動動作電流整定：變壓器差動保護是采用二次諧波原理比率制動式差動保護，是變壓器內部故障的主保護，主要反應變壓器油箱內部、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，制動特性如下圖:ＩｃdＩｓｄ速斷動作區(qū)K=0。5比率差動動作區(qū)ＩｃdqdIgdＩzdIｓｄ為速斷電流定值Icd為差動電流Iｃdqd為差動保護門檻定值Izd為制動電流K為比率制動特性斜率，取0.5最小動作電流應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、最小差動制動電流整定: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、制動系數(shù)：制動系數(shù)K取0。5６、差動速斷整定:差動速斷是差動保護中的一個輔助保護,當內部故障電流很大時，防止由于流變飽和引起差動保護延遲動作,整定值應按躲過勵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、時間整定：0Ｓ10、靈敏度校驗：差動保護的靈敏度是按變壓器在最小運行方式下，變壓器低壓側引出線上發(fā)生兩相金屬性短路來校驗（一臺機運行）：能可靠動作滿足要求第二節(jié)過負荷保護１、動作電流:過負荷保護的動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:保護安裝側的額定電流或允許電流，為１3２AnL：主變高壓側ＣT變比，為4０0/５=８０，取2A2、動作時間：過負荷保護整定時間和過電流保護時間相配合，取Tseｔ＝5S3、出口方式：報警第三節(jié)方向過電流保護復合電壓起動的方向過電流保護作為主變壓器和相鄰元件的后備保護，對變壓器低壓側母線的相間短路應具備必要的靈敏度。動作電流:動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負序電壓：負序動作電壓按躲過正常運行時的不平衡電壓整定：UN:額定相間電壓，為35kVnY：PT變比,為3５/0．１=３５0低電壓：當?shù)碗妷豪^電器由變壓器高壓側電壓互感器供電時：時間整定：動作延時t=0.5S出口方式：跳變壓器各側開關，停機，滅磁.第四節(jié)35kV單相接地保護1１０ｋV一下中性點不直接接地的電力網中,如變壓器的中性點不直接接地運行,對外部單相接地故障引起的過電壓,應裝設零序過電壓保護，保護可裝于該側電壓互感器的開口三角側或中性點側電壓互感器(消弧線圈）上，保護帶時限動作于信號。動作電壓:零序過電壓保護動作電壓可按躲過正常運行時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,一般取：U0.ｓeｔ=（15~35)V取U0.seｔ=2０V動作時間:保護動作時限于相鄰中性點直接接地電網變壓器零序保護第二段第二時限相配合。Tseｔ＝t4+Δt=４．5+0．5=５s式中：t4為變壓器中性點直接接地零序保護后備段第二時限。出口方式:報警靈敏度校驗：當３5kV單元母線發(fā)生單相接地時，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１１0kV一下中性點不直接接地的電力網中,如變壓器的中性點不直接接地運行,對外部單相接地故障引起的過電壓,應裝設零序過電壓保護，保護可裝于該側電壓互感器的開口三角側或中性點側電壓互感器（消弧線圈）上,保護帶時限動作于信號.動作電壓:零序過電壓保護動作電壓可按躲過正常運行時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動作時間:Tｓet=5Ｓ出口方式：報警靈敏度校驗：當6．3ｋV單元母線發(fā)生單相接地時，開口三角形輸出的零序電壓為:，滿足要求第六節(jié)重瓦斯保護現(xiàn)場根據廠家資料整定。。出口方式：跳主變側各側開關第七節(jié)輕瓦斯保護現(xiàn)場根據廠家資料整定。．出口方式:發(fā)信號告警第八節(jié)溫度保護溫度過高：現(xiàn)場根據廠家資料整定.出口方式:跳主變各側開關溫度升高：現(xiàn)場根據廠家資料整定。出口方式:發(fā)信號第三章廠用變壓器保護第一節(jié)電流速斷保護動作電流：１）按躲過廠用變壓器低壓側母線發(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=32一次側電流：Idz·Ⅰ=1。3×３28＝４２換算成二次側：Iｓｄ=4２6/12０=３。５2）按躲過變壓器勵磁涌流，動作電流取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時間整定：t=0S出口方式：跳廠用變各側斷路器靈敏度校驗：選用保護安裝處發(fā)生兩相金屬性短路的最小短路電流來校驗:Id（2）=０。866×1/6。313３×9164=1轉換成二次值為：125７／１20=10.48第二節(jié)過電流保護保護動作電流：保護動作電流應躲過接于廠用變壓器或分支線上需要自起動的電動機的最大起動電流之和。KK：可靠系數(shù)，取1。2Ｋzq:電動機自啟動系數(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動作時間：低壓廠用變壓器的保護時限大一個時限級，一般取0.5s～1。2s現(xiàn)取0.5s出口方式：跳高壓側短路器和低壓側母線分段靈敏度校驗：式中，Id。miｎ為最小運行方式下，廠用變壓器低壓側母線上兩相短路時，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轉換成二次值為:２３8／120=1.98第三節(jié)零序電流保護動作電流：按躲過正常運行時變壓器中性線上流過最大不平衡電流計算，此電流一般不超過低壓側線圈額定電流的2５%：Kk:可靠系數(shù)，取1．３IN:廠用變壓器低壓側額定電流，為2３1nL:CT變比,為1０0/５＝２0動作時間:t1＝0．5st2＝t1＋Δｔ＝0.5+0.5=１s出口方式:t1時限跳0.4kV分段開關t2時限跳廠用變壓器電源開關靈敏度校驗:選用廠變低壓側發(fā)生單相接地流過廠變中性點的短路電流來校驗：設：XU0＊=1則：XU0＝1U2/S=４00２／（160×1０00）=1(Ω)X4=Ｘ4*·UB２／SＢ=27．0625×0。42/１0０＝0。0433(Ω）