某35kv降壓變電站整定值計(jì)算

35kv***變電站整定值計(jì)算本設(shè)計(jì)為35KV降壓變電所。主變?nèi)萘?#為8000KVAUd%=6.66，2#為6300KVAUd%=6.66電壓等級為35/10KV。一、設(shè)計(jì)原始資料1、35KV變電站供電系統(tǒng)圖,如圖1所示。圖12、110KV變電站、35KV線路參數(shù)1）、1#主變：SFSL7-16000KVAUd1-2%=17.92Ud1-3%=10.37Ud2-3%=6.062)、2#主變參數(shù)：SFSL-25000KVAUd1-2%=17.69Ud1-3%=10.14Ud2-3%=6.533、10KV母線負(fù)荷情況見下表：負(fù)荷名稱供電方式導(dǎo)線型號線路長度最大負(fù)荷功率因素大洋洲主線架空線路LGJ-9515km1621.2kw0.9桃溪主線架空線路LGJ-7012.61403kw0.9甘泉主線架空線路LGJ-501919.7kw0.9鹽礦二線架空線路LGJ-1506.83km3897.2kw0.9草甘磷廠線架空線路LGJ-1500.64000kw0.9二、短路電流計(jì)算以35KV大洋洲變電站1#、2#主變?nèi)度脒\(yùn)行，10KV出線911、913、914，921、922全投為最大運(yùn)行方式；以1#（2#）停運(yùn)，10KV出線922草甘磷廠線投運(yùn)為最小運(yùn)行方式。1、基準(zhǔn)參數(shù)選定：

Sj=100MVA，Uj=Uav即：110kV側(cè)Uj=115KV35kV側(cè)Uj=37KV，10kV側(cè)Uj=10.5KV。2、阻抗計(jì)算（均為標(biāo)幺值）：如圖2所示圖21）、最大運(yùn)行方式（如圖2）X1=(17.92+10.37-6.06)=0.11ΩX2=

(17.92+6.06-10.37)=0.07ΩX3=

(10.37+6.06-17.92)≈0ΩX1,=0.11ΩX2,=

0.07ΩX3,≈0ΩX4=0.4x15.5x100/372=0.45ΩX5=x=x=1.06ΩX6=x=x=083ΩX7=0.4x6.83x100/10.52=2.48ΩX8=0.4x0.6x100/10.52=0.22ΩX9=0.4x12x100/10.52=4.36ΩX10=0.4x12.6x100/10.52=4.57ΩX11=0.4x11.5x100/10.52=4.17ΩX11=0.18x0.18/0.18+0.18=0.09ΩX12=2.22x3.25/2.22+3.25=1.32ΩX13=X5xX6/X5+X6=0.47Ω對于d1點(diǎn)短路(35KV母線上短路):穩(wěn)態(tài)短路電流標(biāo)么值:I(3)d*=1/x4+x12=1/0.91+0.09=1

三相對稱負(fù)荷穩(wěn)態(tài)短路電流:I(3)d=I(3)d*x100/x37=1.56KA對于d2點(diǎn)短路(10KV母線上短路):穩(wěn)態(tài)短路電流標(biāo)么值:I(3)d*=1/x4+x11+x12=1/0.13+0.09+1.32=0.65

三相對稱負(fù)荷穩(wěn)態(tài)短路電流:I(3)d=I(3)d*x100/x10.5=3.74KA

折算到35KV側(cè):

I(3)d=100/x37/x4+x11+x12=1.56/0.91+0.09+0.47=1.06KA

對于d3點(diǎn)短路(以草甘磷廠出線計(jì)算):

穩(wěn)態(tài)短路電流標(biāo)么值:I(3)d*=1/x4+x8+x12+x13+=1/0.91+0.09+0.47+0.22=0.59

三相對稱負(fù)荷穩(wěn)態(tài)短路電流:I(3)d=I(3)d*x100/x10=3.41KA

折算到35KV側(cè):

I(3)d=100/x37/x4+x8+x12+x13=1.56/0.91+0.09+0.47+0.22=0.923KA

2）、最小運(yùn)行方式：（如圖3）圖3對于d1點(diǎn)短路(35KV母線上短路):穩(wěn)態(tài)短路電流標(biāo)么值:I(3)d*=1/x4+x12=1/0.91+0.09=1

三相對稱負(fù)荷穩(wěn)態(tài)短路電流:I(3)d=I(3)d*x100/x37=1.56KA對于d2點(diǎn)短路(10KV母線上短路):穩(wěn)態(tài)短路電流標(biāo)么值:I(3)d*=1/x4+x6+x12=1/0.91+0.83+0.09=0.55

三相對稱負(fù)荷穩(wěn)態(tài)短路電流:I(3)d=I(3)d*x100/x10.5=3.02KA

折算到35KV側(cè):

I(3)d=100/x37/x4+x5+x11=1.56/0.91+0.83+0.09=0.85KA

對于d3點(diǎn)短路(以草甘磷廠出線計(jì)算):

穩(wěn)態(tài)短路電流標(biāo)么值:I(3)d*=1/x4+x6+x8+x12=1/0.91+0.83+0.22+0.09=0.49

三相對稱負(fù)荷穩(wěn)態(tài)短路電流:I(3)d=I(3)d*x100/x10=2.83KA

折算到35KV側(cè):

I(3)d=100/x37/x4+x6+x8+x12=1.56/0.91+0.83+0.22+0.09=0.76KA

三、主變壓器繼電保護(hù)整定計(jì)算：1）、瓦斯保護(hù)：輕瓦斯保護(hù)的動作值按氣體容積為250~300cm2整定，本設(shè)計(jì)采用280cm2。

重瓦斯保護(hù)的動作值按導(dǎo)油管的油流速度為0.6~1.5cm2整定本，本設(shè)計(jì)采用0.9cm2。瓦斯繼電器選用FJ3-80型2）、縱聯(lián)差動保護(hù)：圖4圖4單相變壓器縱差動保護(hù)原理圖計(jì)算2#主變Ie及電流互感器變比，列表如下：名稱Y（35KV數(shù)據(jù)）△（10KV數(shù)據(jù)）額定電流8000/x35=131.98000/x10=461.87變壓器的接線方式Y(jié)△CT接線方式△YCT計(jì)算變比131.96/5461.87/5實(shí)選變比200/5500/5二次側(cè)實(shí)際額定電流I2=X131.96/40=5.71AI2=1x461.87/100=4.62A不平衡電流Ibp=5.71-4.62=1.確定基本側(cè)動作電流：(因?yàn)?#主變二次回路額定電35KV側(cè)大于10KV側(cè),因些,以35KV側(cè)為基本側(cè))

(1)、躲過外部故障時(shí)的最大不平衡電流

Idz1≥KKIbp

(1)

利用實(shí)用計(jì)算式：

Idz1=KK（KfzqKtxfi+ΔU+Δfza）Id2lmax

式中：KK—可靠系數(shù)，采用1.3；

Kfzq—非同期分量引起的誤差，采用1；

Ktx—同型系數(shù)，CT型號相同且處于同一情況時(shí)取0.5，型號不同時(shí)取1，本設(shè)計(jì)取1。fi電電互感器容許最大相對誤差用用0.1

ΔU—變壓器調(diào)壓時(shí)所產(chǎn)生的相對誤差，采用調(diào)壓百分?jǐn)?shù)的一半，本設(shè)計(jì)取0.05。

Δfza—繼電器整定匝書數(shù)與計(jì)算匝數(shù)不等而產(chǎn)生的相對誤差，暫無法求出，先采用中間值0.05。

代入數(shù)據(jù)得

Idz1=1.3×(1×1×0.1+0.05+0.05)×=275.9（A）

（2）、躲過變壓器空載投入或外部故障后電壓恢復(fù)時(shí)的勵磁涌流

Idz1=KKIe

（2）

式中：KK—可靠系數(shù)，采用1.3；

Ie—變壓器額定電流：

代入數(shù)據(jù)得2#主變

Idz1=1.3×131.96=171.55(A)

（3）、考慮電流互感器二次回路斷線,應(yīng)躲過變壓器正常運(yùn)行的最大負(fù)荷電流

Idz1=KKIfhmax

（3）

式中：KK—可靠系數(shù)，采用1.3；

Ifhmax

正常運(yùn)行時(shí)變壓器的最大負(fù)荷電流；采用變壓器的額定電流。

2#主變

Idz1=1.3×131.96=171.55(A)

比較上述（1），（2），（3）式的動作電流，取最大值為計(jì)算值，

即：

Idz1=275.9（A）3）、確定基本側(cè)差動線圈的匝數(shù)和繼電器的動作電流

將兩側(cè)電流互感器分別結(jié)于繼電器的兩組平衡線圈，再接入差動線圈，使繼電器的實(shí)用匝數(shù)和動作電流更接近于計(jì)算值；以二次回路額定電流最大側(cè)作為基本側(cè)，基本側(cè)的繼電器動作電流及線圈匝數(shù)計(jì)算如下：

(1)、基本側(cè)（35KV）繼電器動作值

Idzjs=KJXIdzI/nlKj接線系數(shù)Y連接Kj=1△連接Kj=

代入數(shù)據(jù)得2#主變

IdzjsI=×275.9/40=11.95（A）（2）、基本側(cè)繼電器差動線圈匝數(shù)(工作線圈)

WcdjsI=Awo/IdzjsI

式中：Awo為繼電器動作安匝，應(yīng)采用實(shí)際值，若不知實(shí)測值可采用額定值，取得60安匝。

代入數(shù)據(jù)得2#主變

WcdjsI=60/11.95=5.02(匝)選用差動線圈與一組平衡線圈匝數(shù)之和較WcdjsI小而相近的數(shù)值，作為差動線圈整定匝數(shù)WcdZ。

即：實(shí)際整定匝數(shù)2#主變WcdZ=5（匝）

（3）、繼電器的實(shí)際動作電流2#主變

IdzjI=Awo/WcdZ=60/5=12（A）

（4）、保護(hù)裝置的實(shí)際動作電流2#主變

IdzI=IdzjIxNl/kj=12×40/

=2774）、確定非基本側(cè)平衡線圈和工作線圈的匝數(shù)

平衡線圈計(jì)算匝數(shù)

WphjsⅡ

=Wcdzx-Wcdz代入數(shù)據(jù)得2#主變

WphjsⅡ=5×-5=1.18(匝)

故，2#主變

取平衡線圈實(shí)際匝數(shù)WphzⅡ=1(匝)

工作線圈計(jì)算匝數(shù)2#主變

WgzⅡ=WphzⅡ+Wcdz=1+5=6(匝)5）、計(jì)算由于整定匝數(shù)與計(jì)算匝數(shù)不等而產(chǎn)生的相對誤差Δfza

2#主變Δfza=(WphjsⅡ-WphzⅡ)/(WphjsⅡ+Wcdz)

=(1.18-1)/(1.18+5)=0.03若Δfza≤0.05，不需重新計(jì)算Idz1（最大不平衡電流）。Δfza≥0.05將重新計(jì)算Idz1（最大不平衡電流）

6)、初步確定短路線圈的抽頭

根據(jù)前面對BCH-2差動繼電器的分析，考慮到本系統(tǒng)主變壓器容量較小，勵磁涌流較大，故選用較大匝數(shù)的“C-C”抽頭，實(shí)際應(yīng)用中，還應(yīng)考慮繼電器所接的電流互感器的型號、性能等，抽頭是否合適，應(yīng)經(jīng)過變壓器空載投入試驗(yàn)最后確定。

7）、保護(hù)裝置靈敏度校驗(yàn)

差動保護(hù)靈敏度要求值Klm不小于2

本系統(tǒng)在最小運(yùn)行方式下，10KV側(cè)出口發(fā)生兩相短路時(shí)，保護(hù)裝置的靈敏度最低。

本裝置靈敏度

Klm=0.866KjxId2min/Idzl=0.866×1×0.85/0.2771=2.66>2

滿足要求。四、過電流保護(hù)：圖5過流保護(hù)單相原理圖圖5過流保護(hù)單相原理圖1）、過電流繼電器的整定及繼電器選擇：

保護(hù)動作電流按躲過變壓器額定電流來整定

Idz=KkIe1/Kh

式中：Kk—可靠系數(shù)，采用1.2；

Kh—返回系數(shù)，采用0.85；

代入數(shù)據(jù)得2#主變

Idz=1.2×/0.85=186.3(A)繼電器的動作電流2#主變

Idzj=Idz/nl=186.3x/40=3.59A

電流繼電器的選擇：DL-21C/10

靈敏度按保護(hù)范圍末端短路進(jìn)行校驗(yàn)，靈敏系數(shù)不小于1.2。2#主變靈敏系數(shù)：Klm=0.866KjxId3lmin/Idz

=0.866×1×760