第一篇:10kV配電線路保護的整定計算專題
10kV配電線路保護的整定計算10kV配電線路的特點
10kV配電線路結(jié)構(gòu)特點是一致性差,如有的為用戶專線,只接帶一、二個用戶,類似于輸電線路;有的呈放射狀,幾十臺甚至上百臺變壓器T接于同一條線路的各個分支上;有的線路短到幾百m,有的線路長到幾十km;有的線路由35kV變電所出線,有的線路由110kV變電所出線;有的線路上的配電變壓器很小,最大不過100kVA,有的線路上卻有幾千kVA的變壓器;有的線路屬于最末級保護,有的線路上設有開關(guān)站或有用戶變電所等。問題的提出
對于輸電線路,由于其比較規(guī)范,一般無T接負荷,至多有一、二個集中負荷的T接點。因此,利用規(guī)范的保護整定計算方法,各種情況均可一一計算,一般均可滿足要求。對于配電線路,由于以上所述的特點,整定計算時需做一些具體的特殊的考慮,以滿足保護“四性”的要求。整定計算方案
我國的10kV配電線路的保護,一般采用電流速斷、過電流及三相一次重合閘構(gòu)成。特殊線路結(jié)構(gòu)或特殊負荷線路保護,不能滿足要求時,可考慮增加其它保護(如:保護Ⅱ段、電壓閉鎖等)。下面的討論,是針對一般保護配置而言的。
(1)電流速斷保護:
由于10kV線路一般為保護的最末級,或最末級用戶變電所保護的上一級保護。所以,在整定計算中,定值計算偏重靈敏性,對有用戶變電所的線路,選擇性靠重合閘來保證。在以下兩種計算結(jié)果中選較大值作為速斷整定值。
①按躲過線路上配電變壓器二次側(cè)最大短路電流整定。實際計算時,可按距保護安裝處較近的線路最大變壓器低壓側(cè)故障整定。
Idzl=Kk×Id2max
式中Idzl-速斷一次值Kk-可靠系數(shù),取1.5
Id2max-線路上最大配變二次側(cè)最大短路電流
②當保護安裝處變電所主變過流保護為一般過流保護時(復合電壓閉鎖過流、低壓閉鎖過流除外),線路速斷定值與主變過流定值相配合。
Ik=Kn×(Igl-Ie)
式中Idzl-速斷一次值
Kn-主變電壓比,對于35/10降壓變壓器為3.33Igl-變電所中各主變的最小過流值(一次值)Ie-為相應主變的額定電流一次值③特殊線路的處理:
a.線路很短,最小方式時無保護區(qū);或下一級為重要的用戶變電所時,可將速斷保護改為時限速斷保護。動作電流與下級保護速斷配合(即取1.1倍的下級保護最大速斷值),動作時限較下級速斷大一個時間級差(此種情況在城區(qū)較常見,在新建變電所或改造變電所時,建議保護配置用全面的微機保護,這樣改變保護方式就很容易了)。在無法采用其它保護的情況下,可靠重合閘來保證選擇性。
b.當保護安裝處主變過流保護為復壓閉鎖過流或低壓閉鎖過流時,不能與主變過流配合。
c.當線路較長且較規(guī)則,線路上用戶較少,可采用躲過線路末端最大短路電流整定,可靠系數(shù)取1.3~1.5。此種情況一般能同時保證選擇性與靈敏性。
d.當速斷定值較小或與負荷電流相差不大時,應校驗速斷定值躲過勵磁涌流的能力,且必須躲過勵磁涌流。
④靈敏度校驗。按最小運行方式下,線路保護范圍不小于線路長度的15%整定。允許速斷保護保護線路全長。
Idmim(15%)/Idzl≥1
式中Idmim(15%)-線路15%處的最小短路電流Idzl-速斷整定值(2)過電流保護:
按下列兩種情況整定,取較大值。
①按躲過線路最大負荷電流整定。隨著調(diào)度自動化水平的提高,精確掌握每條線路的最大負荷電流成為可能,也變得方便。此方法應考慮負荷的自啟動系數(shù)、保護可靠系數(shù)及繼電器的返回系數(shù)。為了計算方便,將此三項合并為綜合系數(shù)KZ。
即:KZ=KK×Kzp/Kf式中KZ-綜合系數(shù)
KK-可靠系數(shù),取1.1~1.2Izp-負荷自啟動系數(shù),取1~3Kf-返回系數(shù),取0.85
微機保護可根據(jù)其提供的技術(shù)參數(shù)選擇。而過流定值按下式選擇:
Idzl=KZ×Ifhmax
式中Idzl-過流一次值
Kz-綜合系數(shù),取1.7~5,負荷電流較小或線路有啟動電流較大的負荷(如大電動機)時,取較大系數(shù),反之取較小系數(shù)
Ifhmax-線路最大負荷電流,具體計算時,可利用自動化設備采集最大負荷電流
②按躲過線路上配變的勵磁涌流整定。變壓器的勵磁涌流一般為額定電流的4~6倍。變壓器容量大時,涌流也大。由于重合閘裝置的后加速特性(10kV線路一般采用后加速),如果過流值不躲過勵磁涌流,將使線路送電時或重合閘重合時無法成功。因此,重合閘線路,需躲過勵磁涌流。由于配電線路負荷的分散性,決定了線路總勵磁涌流將小于同容量的單臺變壓器的勵磁涌流。因此,在實際整定計算中,勵磁涌流系數(shù)可適當降低。
式中Idzl-過流一次值
Kcl-線路勵磁涌流系數(shù),取1~5,線路變壓器總?cè)萘枯^少或配變較大時,取較大值
Sez-線路配變總?cè)萘?/p>
Ue-線路額定電壓,此處為10kV③特殊情況的處理:
a.線路較短,配變總?cè)萘枯^少時,因為滿足靈敏度要求不成問題,Kz或Klc應選較大的系數(shù)。
b.當線路較長,過流近后備靈敏度不夠時(如15km以上線路),可采用復壓閉鎖過流或低壓閉鎖過流保護,此時負序電壓取0.06Ue,低電壓取0.6~0.7Ue,動作電流按正常最大負荷電流整定,只考慮可靠系數(shù)及返回系數(shù)。當保護無法改動時,應在線路中段加裝跌落式熔斷器,最終解決辦法是網(wǎng)絡調(diào)整,使10kV線路長度滿足規(guī)程要求。
c.當遠后備靈敏度不夠時(如配變?yōu)?~10kVA,或線路極長),由于每臺配變高壓側(cè)均有跌落式熔斷器,因此可不予考慮。
d.當因躲過勵磁涌流而使過流定值偏大,而導致保護靈敏度不夠時,可考慮將過流定值降低,而將重合閘后加速退出(因10kV線路多為末級保護,過流動作時限一般為0.3s,此段時限也是允許的)。
④靈敏度校驗:
近后備按最小運行方式下線路末端故障,靈敏度大于等于1.5;遠后備靈敏度可選擇線路最末端的較小配變二次側(cè)故障,接最小方式校驗,靈敏度大于或等于1.2。
Km1=Idmin1/Idzl≥1.25Km2=Idmin2/Idzl≥1.2
式中Idmin1-線路末端最小短路電流
Idmin2-線路末端較小配變二次側(cè)最小短路電流Idzl-過流整定值4 重合閘
10kV配電線路一般采用后加速的三相一次重合閘,由于安裝于末級保護上,所以不需要與其他保護配合。重合閘所考慮的主要為重合閘的重合成功率及縮短重合停電時間,以使用戶負荷盡量少受影響。
重合閘的成功率主要決定于電弧熄滅時間、外力造成故障時的短路物體滯空時間(如:樹木等)。電弧熄滅時間一般小于0.5s,但短路物體滯空時間往往較長。因此,對重合閘重合的連續(xù)性,重合閘時間采用0.8~1.5s;農(nóng)村線路,負荷多為照明及不長期運行的小型電動機等負荷,供電可靠性要求較低,短時停電不會造成很大的損失。為保證重合閘的成功率,一般采用2.0s的重合閘時間。實踐證明,將重合閘時間由0.8s延長到2.0s,將使重合閘成功率由40%以下提高到60%左右。有關(guān)保護選型
10kV線路保護裝置的配置雖然較簡單,但由于線路的復雜性和負荷的多變性,保護裝置的選型還是值得重視的。根據(jù)諸城電網(wǎng)保護配置情況及運行經(jīng)驗,建議在新建變電所中應采用保護配置全面的微機保護。微機保護在具備電流速斷、過電流及重合閘的基礎(chǔ)上,還應具備低壓(或復壓)閉鎖、時限速斷等功能,以適應線路及負荷變化對保護方式的不同要求。
第二篇:配電線路繼電保護整定計算問題探究
摘要:本文主要就配電線路繼電保護整定計算問題進行了認真研究,具有一定的借鑒意義。
關(guān)鍵詞:配電線路;繼電保護;整定計算方法;研究
1、前言
配電系統(tǒng)由于自然的、人為的或設備故障等原因,使配電網(wǎng)的某處發(fā)生故障時,繼電保護裝置能快速采取故障切除、隔離或告警等措施,以保持配電系統(tǒng)的連續(xù)性、可靠性和保證人身、設備的安全。因此,繼電保護在電力系統(tǒng)中具有十分重要的作用。
2、常規(guī)10kV線路整定計算方案
我國的10kV配電線路的保護,一般采用電流速斷、過電流及三相一次重合閘構(gòu)成。特殊線路結(jié)構(gòu)或特殊負荷線路保護,不能滿足要求時,可考慮增加其它保護(如:保護Ⅱ段、電壓閉鎖等)。
2.1 電流速斷保護
由于10kV線路一般為保護的最末級,所以在整定計算中,定值計算偏重靈敏性,對有用戶變電所的線路,選擇性靠重合閘來保證。在以下兩種計算結(jié)果中選較大值作為速斷整定值。
2.1.1 按躲過線路上配電變壓器二次側(cè)最大短路電流整定。實際計算時,可按距保護安裝處較近的線路最大變壓器低壓側(cè)故障整定。
Idzl=Kk×Id2max
式中:Idzl為速斷一次值;Kk為可靠系數(shù),取1.5;Id2max為線路上最大配變二次側(cè)最大短路電流。
2.1.2 當保護安裝處變電所主變過流保護為一般過流保護時(復合電壓閉鎖過流、低壓閉鎖過流除外),線路速斷定值與主變過流定值相配合。
Ik=Kn×(Igl-Ie)
式中: Kn為主變電壓比,對于35/10 降壓變壓器為3.33;Igl為變電所中各主變的最小過流值(一次值);Ie為相應主變的額定電流一次值。
2.1.3 特殊線路的處理:
1)線路很短,最小方式時無保護區(qū);下一級為重要的用戶變電所時,可將速斷保護改為時限速斷保護。動作電流與下級保護速斷配合(即取1.1倍的下級保護最大速斷值),動作時限較下級速斷大一個時間級差(此種情況在城區(qū)較常見,在新建變電所或改造變電所時,建議保護配置用全面的微機保護,這樣改變保護方式就很容易了)。在無法采用其它保護的情況下,可靠重合閘來保證選擇性。
2)當保護安裝處主變過流保護為復壓閉鎖過流或低壓閉鎖過流時,不能與主變過流配合。
3)當線路較長且較規(guī)則,線路上用戶較少,可采用躲過線路末端最大短路電流整定,可靠系數(shù)取1.3~1.5。此種情況一般能同時保證選擇性與靈敏性。
4)當速斷定值較小或與負荷電流相差不大時,應校驗速斷定值躲過勵磁涌流的能力,且必須躲過勵磁涌流。
(4)靈敏度校驗。在最小運行方式下,線路保護范圍不小于線路長度的15%整定。允許速斷保護線路全長。
Idmin(15%)/Idzl≥1
式中Idmin(15%)為線路15%處的最小短路電流;Idzl為速斷整定值。
2.1.4 靈敏度校驗。在最小運行方式下,線路保護范圍不小于線路長度的15%整定。允許速斷保護線路全長。
Idmin(15%)/Idzl≥1
式中Idmin(15%)為線路15%處的最小短路電流;Idzl為速斷整定值。
2.2 過電流保護
2.2.1 按躲過線路最大負荷電流整定。此方法應考慮負荷的自啟動系數(shù)、保護可靠系數(shù)及繼電器的返回系數(shù)。為計算方便,可將此三項合并為綜合系數(shù)KZ。
即:KZ=KK×Izp/Kf
式中:KZ為綜合系數(shù);KK為可靠系數(shù),取1.1~1.2;Izp為負荷自啟動系數(shù),取1~3;Kf為返回系數(shù),取0.85。
微機保護可根據(jù)其提供的技術(shù)參數(shù)選擇。而過流定值按下式選擇:
Idzl=KZ×Ifhmax
式中Idzl為過流一次值;Kz為綜合系數(shù),取1.7~5,負荷電流較小或線路有啟動電流較大的負荷(如大電動機)時,取較大系數(shù),反之取較小系數(shù);Ifhmax為線路最大負荷電流,具體計算時,可利用自動化設備采集最大負荷電流。
2.2.2 按躲過線路上配變的勵磁涌流整定。變壓器的勵磁涌流一般為額定電流的4~6倍。因此,重合閘線路,需躲過勵磁涌流。由于配電線路負荷的分散性,決定了線路總勵磁涌流將小于同容量的單臺變壓器的勵磁涌流。因此,在實際整定計算中,勵磁涌流系數(shù)可適當降低。
Idzl=KK×Kcl×Sez/(×Ue)
式中Idzl為過流一次值;Kcl為線路勵磁涌流系數(shù),取1~5,線路變壓器總?cè)萘枯^少或配變較大時,取較大值;Sez為線路配變總?cè)萘?Ue為線路額定電壓,此處為10kV。
2.2.3 特殊情況的處理:(1)線路較短,配變總?cè)萘枯^少時,Kz或Klc應選較大的系數(shù);(2)當線路較長,過流近后備靈敏度不夠時,可采用復壓閉鎖過流或低壓閉鎖過流保護,此時負序電壓取0.06Ue,低電壓取0.6~0.7Ue,動作電流按正常最大負荷電流整定。當保護無法改動時,應在線路中段加裝跌落式熔斷器;(3)當遠后備靈敏度不夠時,由于每臺配變高壓側(cè)均有跌落式熔斷器,可不予考慮;(4)當因躲過勵磁涌流而使過流定值偏大,而導致保護靈敏度較低時,可考慮將過流定值降低,而將重合閘后加速退出。
2.2.4 靈敏度校驗:近后備按最小運行方式下線路末端故障,靈敏度大于等于1.5;遠后備靈敏度可選擇線路最末端的較小配變二次側(cè)故障,接最小方式校驗,靈敏度大于或等于1.2。
Km1=Idmin1/Idzl≥1.25
Km2=Idmin2/Idzl≥1.2
式中Idmin1為線路末端最小短路電流;Idmin2為線路末端較小配變二次側(cè)最小短路電流;Idzl為過流整定值。
3、重合閘
10kV配電線路一般采用后加速的三相一次重合閘,由于安裝于末級保護上,所以不需要與其他保護配合。重合閘所考慮的主要為重合閘的重合成功率及縮短重合停電時間,以使用戶負荷盡量少受影響。
重合閘的成功率主要決定于電弧熄滅時間、外力造成故障時的短路物體滯空時間(如:樹木等)。電弧熄滅時間一般小于0.5s,但短路物體滯空時間往往較長。因此,對重合閘重合的連續(xù)性,重合閘時間采用0.8~1.5s;農(nóng)村線路,負荷多為照明及不長期運行的小型電動機等負荷,供電可靠性要求較低,短時停電不會造成很大的損失。為保證重合閘的成功率,一般采用2.0s的重合閘時間。實踐證明,將重合閘時間由0.8s延長到2.0s,將使重合閘成功率由40 %以下提高到60 %左右。4、10kV保護整定中容易忽視的問題及對策
4.1 勵磁涌流問題
4.1.1 勵磁涌流對繼電保護裝置的影響
勵磁涌流是變壓器所特有的,是由于空投變壓器時,變壓器鐵芯中的磁通不能突變,出現(xiàn)非周期分量磁通,使變壓器鐵芯飽和,勵磁電流急劇增大而產(chǎn)生的。變壓器勵磁涌流最大值可以達到變壓器額定電流的6~8倍,并且跟變壓器的容量大小有關(guān),變壓器容量越小,勵磁涌流倍數(shù)越大。勵磁涌流存在很大的非周期分量,并以一定時間系數(shù)衰減,衰減的時間常數(shù)同樣與變壓器容量大小有關(guān),容量越大,時間常數(shù)越大,涌流存在時間越長。
10kV線路裝有大量的配電變壓器,在線路投入時,這些配電變壓器是掛在線路上,在合閘瞬間,各變壓器所產(chǎn)生的勵磁涌流在線路上相互迭加、來回反射,產(chǎn)生了一個復雜的電磁暫態(tài)過程,在系統(tǒng)阻抗較小時,會出現(xiàn)較大的涌流,時間常數(shù)也較大。二段式電流保護中的電流速斷保護由于要兼顧靈敏度,動作電流值往往取得較小,特別在長線路或系統(tǒng)阻抗大時更明顯。勵磁涌流值可能會大于裝置整定值,使保護誤動。這種情況在線路變壓器個數(shù)少、容量小以及系統(tǒng)阻抗大時并不突出,因此容易被忽視,但當線路變壓器個數(shù)及容量增大后,就可能出現(xiàn)。我公司就曾經(jīng)在變電所增容后出現(xiàn)10kV線路由于涌流而無法正常投入的問題。
4.1.2 防止涌流引起誤動的方法
勵磁涌流有兩個明顯的特征,一是它含有大量的二次諧波,二是它的大小隨時間而衰減,一開始涌流很大,一段時間后涌流衰減為零。利用涌流這個特點,在電流速斷保護裝置上加一短時間延時,就可以防止勵磁涌流引起的誤動作,這種方法最大優(yōu)點是不用改造保護裝置(或只作簡單改造)。
4.2 TA飽和問題
4.2.1 TA飽和對保護的影響
在10kV線路短路時,由于TA飽和,感應到二次側(cè)的電流會很小或接近于零,使保護裝置拒動,故障要由母聯(lián)斷路器或主變后備保護來切除,不僅延長了故障時間,使故障范圍擴大,還會影響供電的可靠性,且嚴重威脅運行設備的安全。
4.2.2 避免TA飽和的方法
避免TA飽和主要從兩個方面入手,一是在選擇TA時,變比不能選得太小,要考慮線路短路時TA飽和問題,一般10kV線路保護TA變比最好大于300/5;另一方面要盡量減少TA二次負載阻抗,盡量避免保護和計量共用TA,縮短TA二次電纜長度及加大二次電纜截面;對于綜合自動化變電所,10kV線路盡可能選用保護測控合一的產(chǎn)品,并在控制屏上就地安裝,這樣能有效減小二次回路阻抗,防止TA飽和。
4.3 所用變保護問題
4.3.1 所用變保護存在的問題
所用變是一比較特殊的設備,容量較小,可靠性要求高,且安裝位置特殊,通常接在10kV母線上,其高壓側(cè)短路電流等于系統(tǒng)短路電流,可達十幾kA,低壓側(cè)出口短路電流也較大。人們普遍對所用變保護的可靠性重視不夠,這將對所用變直至整個10kV系統(tǒng)的安全運行造成嚴重威脅。
4.3.2 解決辦法
解決所用變保護拒動問題,應從合理配置保護入手,其TA的選擇要考慮所用變故障時飽和問題,同時,計量用的TA一定要與保護用的TA分開,保護用的TA裝在高壓側(cè),以保證對所用變的保護,計量用TA裝在所用變的低壓側(cè),以提高計量精度。在定值整定方面,電流速斷保護可按所用變低壓出口短路進行整定,過負荷保護按所用變的容量進行整定。
第三篇:210中央配電所繼電保護整定計算[范文模版]
孫村煤礦
-210中央配電所繼電保護整定計算-210中央配電所繼電保護整定計算
一、-210主運:總計算負荷:3237KW,計算負荷電流為404.6A
CT變比300/5
線路保護整定計算
-210主運母線短路電流
I(2)dmin=3208A
I(3)dmax=3943A
最大電機400KW,軟起動。
1、無時限速斷
Idz=Kk·Kj·I(3)dmax/KmNi
=1.1×1×3943/2.5×60
=28.9A
取30A
Km—靈敏系數(shù),Km≥2 其中:Kk-可靠系數(shù),考慮非周期分量影響取1.1~1.4
2、時限速斷
按躲過最大電機啟動電流計算,電機啟動電流246.5A,剩余工作電流366A,共計612.5A,Idz=Kk·Kj·ISmax/Ni
=1.3×1×612.5/60
=14.29A
取15A
時間取0.3S。其中:Kk-可靠系數(shù),考慮非周期分量影響取1.1~1.4
2、過流保護
Idz= Kk·Kj·Ijdmax/KfNi
=1×404.6/0.85×60
=7.9A
取8A
時間取0.8S
靈敏系數(shù)校驗:Km=I(2)dmin/IdzNi=4590/10×80=5.74>2 滿足要求
二、-210泵房配電所(線路保護)
-210泵房配電所總負荷3630.5KW,計算工作電流412.5A CT變比:400/5-210泵房母線短路電流
I(2)dmin=3611A
I(3)dmax=4475A
最大電機680KW,串電抗器起動。
1、無時限速斷
Idz=Kk·Kj·I(3)dmax/KmNi
=1.1×1×4475/2.5×80
=24.6A
取25A
Km—靈敏系數(shù),Km≥2 其中:Kk-可靠系數(shù),考慮非周期分量影響取1.1~1.4
2、時限速斷
按躲過最大電機啟動電流計算,電機啟動電流425A,剩余工作電流327.5A,共計752.5A,Idz=Kk·Kj·ISmax/Ni
=1.3×1×752.5/80
=13.1A
取14A
時間取0.3S。
其中:Kk-可靠系數(shù),考慮非周期分量影響取1.1~1.4
2、過流保護
Idz= Kk·Kj·Ijdmax/KfNi
=1.3×412.5/0.85×80
=7.88A
取8A
時間取0.8S
靈敏系數(shù)校驗:Km=I(2)dmin/IdzNi=4590/10×80=5.74>2 滿足要求
三、-400泵房配電所(線路保護)
CT變比:300/5-400泵房配電所總負荷2976.5KW,計算工作電流336.98A 線路保護整定計算
-210主運母線短路電流
I(2)dmin=3483A
I(3)dmax=4305A
最大電機440KW,直接起動。
1、無時限速斷
Idz=Kk·Kj·I(3)dmax/KmNi
=1.1×1×4305/2.5×60
=29.9A
取30A
Km—靈敏系數(shù),Km≥2 其中:Kk-可靠系數(shù),考慮非周期分量影響取1.1~1.4
2、時限速斷
按躲過最大電機啟動電流計算,電機啟動電流385A,剩余工作電流281.9A,共計667A,Idz=Kk·Kj·ISmax/Ni
=1.3×1×667/60
=14.45A
取15A
時間取0.3S。
其中:Kk-可靠系數(shù),考慮非周期分量影響取1.1~1.4
2、過流保護
Idz= Kk·Kj·Ijdmax/KfNi
=1.3×336.98/0.85×60
=8.58A
取9A
時間取0.8S
靈敏系數(shù)校驗:Km=I(2)dmin/IdzNi=4590/10×80=5.74>2 滿足要求
四、進線
CT變比 800/5
-210中央配電所總計算負荷4445KW,計算電流503.1A。CT變比800/5
I(2)dmin=3883A
I(3)dmax=4771A
最大電機680KW,串電抗器起動。
1、無時限速斷
Idz=Kk·Kj·I(3)dmax/KmNi
=1.4×1×4771/2×160
=23.96A
取24A
Km—靈敏系數(shù),Km≥2 其中:Kk-可靠系數(shù),考慮非周期分量影響取1.1~1.4
2、時限速斷
按躲過最大電機啟動電流計算,電機啟動電流425A,剩余工作電流418.1A,共計843.1A,Idz=Kk·Kj·ISmax/Ni
=2×1×843.1/160
=10.53A
取11A
時間取0.3S。其中:Kk-可靠系數(shù),取2
1、過流保護 Idz=Kk*Ijmax / Kf Ni
=1.3×503.1/0.85×160 =4.8A 取 5A 其中;Kk —可靠系數(shù),取1.3。
Kf —返回系數(shù),取0.85 Ni —電流互感器變比 Ijmax —母線最大計算工作電流
五、副提1#
2#
CT變比 200/5 計算負荷400KW 絞車電機280KW,直接起動,起動電流235A。I(2)dmin=4035A
I(3)dmax=5222 A
1、無時限速斷
Idz=Kk·Kj·I(3)dmax/KmNi
=1.1×1×5222/10×40
=14.36A
取15A
Km—靈敏系數(shù),Km≥2 其中:Kk-可靠系數(shù),考慮非周期分量影響取1.1~1.4
2、時限速斷保護
躲過電動機起動電流,起動電流235A,剩余電流15.5A,最大計算電流255.5A。
Idz=Kk·Kj·I dq/Ni
=1×1×255.5/40
=6.3A
取6.5A
時間0.3S Km—靈敏系數(shù),Km≥2 其中:Kk-可靠系數(shù)
I dq—電機起動電流
3、過流保護 Idz=Kk*Ij / Kf Ni
=1.3×50/0.85×40 =1.9A 取2A 時間0.8S 其中;Kk —可靠系數(shù),取1.3。
Kf —返回系數(shù),取0.85 Ni —電流互感器變比 Ide —電機額定電流
六、-600新副井1#
2#
CT變比 200/5 計算負荷400KW,絞車電機280KW,變頻起動,最大起動電流175A。I(2)dmin=3985A
I(3)dmax=5052 A
1、無時限速斷
Idz=Kk·Kj·I(3)dmax/KmNi
=1.1×1×5052/10×40
=13.8A
取14A
Km—靈敏系數(shù),Km≥2 其中:Kk-可靠系數(shù),考慮非周期分量影響取1.1~1.4
2、時限速斷保護
躲過電機啟動電流,最大起動電流175A。剩余電流15.5A,最大計算電流190.5A。Idz=Kk·Kj·Ijmax/Ni
=1×1×190.5/40
=4.8A
取5A
時間0.3S Km—靈敏系數(shù),Km≥2 其中:Kk-可靠系數(shù)
I dq—電機起動電流
2、過流保護 Idz=Kk*Ij / Kf Ni
=1.3×50/0.85×40 =1.9A 取 2A 其中;Kk —可靠系數(shù),取1.3。
Kf —返回系數(shù),取0.85 Ni —電流互感器變比 Ide —電機額定電流
七、變壓器(618板)
CT變比 150/5
變壓器容量315KVA,最大電機55KW,直接起動,最大起動電流48.1A。變壓器二次側(cè)短路電流折算之高壓側(cè) I(3)dmax=892A
1、無時限速斷
Idz=Kk·Kj·I(3)dmax/KmNi
=1.1×1×892/2×30
=16.34A
取17A
Km—靈敏系數(shù),Km≥2 其中:Kk-可靠系數(shù),考慮非周期分量影響取1.1~1.4
2、時限速斷保護
躲過最大電機的起動電流,最大起動電流48.1A。剩余電流24.2A,計算電流72.7A Idz=Kk·Kj·Ijmax /Ni
=2×1×72.7/30
=4.8A
取5A
時間0.3S 其中:Kk-可靠系數(shù) 取2~3 Ijmax—電機啟動時最大計算電流
2、過流保護 Idz=Kk*Ide / Kf Ni
=2×31.5/0.85×30 =2.47A 取2.5A 時間0.8S 其中;Kk —可靠系數(shù),取2~3 Kf —返回系數(shù),取0.85 Ni —電流互感器變比 Ide —電機額定電流
八、-210移變(605板)
CT變比 200/5
變壓器總?cè)萘?30KVA,最大電機110KW,直接起動,最大起動電流96.25A。變壓器二次側(cè)短路電流折算之高壓側(cè) I(3)dmax=1026A
1、無時限速斷
Idz=Kk·Kj·I(3)dmax/KmNi
=1.1×1×1026/2×40
=14.1A
取15A
Km—靈敏系數(shù),Km≥2 其中:Kk-可靠系數(shù),考慮非周期分量影響取1.1~1.4
2、時限速斷保護
躲過最大電機的起動電流,最大起動電流96.25A。剩余電流49.25A,計算電流145.5A Idz=Kk·Kj·Ijmax /Ni
=2×1×145.5/40
=7.3A
取7.5A
時間0.3S 其中:Kk-可靠系數(shù),取2~3 Ijmax—電機啟動時最大計算電流
2、過流保護 Idz=Kk*Ide / Kf Ni
=2×63/0.85×40 =3.7A 取4A 時間0.8S 其中;Kk —可靠系數(shù),取2~3。
Kf —返回系數(shù),取0.85 Ni —電流互感器變比 Ide —電機額定電流
第四篇:10kV配電工程繼電保護整定計算
電力系統(tǒng)繼電保護專題答疑之繼電保護整定計算
電力系統(tǒng)繼電保護專題答疑
之繼電保護整定計算
說明:本專題所用例題主要選自《電力系統(tǒng)繼電保護整定計算》(許建安、王鳳華編,中國水利水電出版社)和《電力系統(tǒng)繼電保護習題集》(張保會、潘貞存編,中國電力出版社)。
專題一:線路階段式電流電壓保護
A1B2C3D4T3ELoad~S15FLoadT1S2T2~
圖 1 典型中低壓電力網(wǎng)絡圖
1、保護Ⅰ段整定
(1)短路計算
最大短路電流(系統(tǒng)最大運行方式下發(fā)生三相短路)
IkBmax?(3)ESXS.min?XAB?ESXS.min?xl?LAB
最小短路電流(系統(tǒng)最小運行方式下發(fā)生兩相短路)
IkBmin?(3)32?ESXS.max?XAB?32?ESXS.max?xl?LAB
(2)Ⅰ段整定值
Iset.1?KrelIkBmax
tset.1?0 ⅠⅠⅠ(3)s
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電力系統(tǒng)繼電保護專題答疑之繼電保護整定計算
(3)校驗最小保護區(qū)
Lmin?1?3ES?XS.max?Ⅰ?x1?2Iset.1? ???最小保護區(qū)百分比為
m?LminLAB?100%>(15%~20%)
說明:對于線路變壓器組,變壓器故障時,無論是2QF/3QF動作跳閘還是1QF跳閘,LD都失去負荷,故允許保護1的Ⅰ段伸入變壓器。
A1BCLD1QF2QF圖 2 線路變壓器組
3QF
2、保護Ⅱ段整定
保護1的Ⅱ段不超過保護2的Ⅰ段
Iset.1?KrelIset.2 ⅡⅡⅠ相鄰母線有多個元件時,取IⅠ中較大者。set.2如何確保選擇性?
tset.1?tset.2??t ⅡⅠ說明:分支系數(shù)問題
分支系數(shù)定義:相鄰下一級線路保護Ⅰ段末端短路時,流過故障線路的短路電流與保護安裝處的短路電流之比。
(1)助增情況(不考慮助增情況,保護縮短)(2)外汲情況(不考慮外汲情況,保護伸長)
Iset.1?Ⅱ1kbKrelIset.2 ⅡⅠ保護校驗 Ⅱ段只做近后備
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電力系統(tǒng)繼電保護專題答疑之繼電保護整定計算
在系統(tǒng)最小運行方式下,線路末端發(fā)生兩相短路時,最小靈敏系數(shù)
Ksen?IkBminIⅡset.1(2)>1.5
3、保護Ⅲ段整定
最大負荷電流
ILmax?Pmax3?0.95U?cos?(此處0.95是考慮到啟動時電壓可能低于額定電壓5%,故取0.95U)Ⅲ段整定值
IⅢset.1?KrelKssKreⅢⅢILmax
tset.1?max?tset.next???tⅢ
靈敏度校驗
1)作線路AB的近后備
Ksen?ⅠIkBminIⅢset.1(2)>1.5
2)作相鄰線路BC的遠后備
IkCmin?(2)3ES2XS.max?XAB?XBC
Ksen?ⅡIkCminIⅢset.1(2)>1.2
【例題1】
如圖所示35kV單側(cè)電源放射狀網(wǎng)絡,AB和BC均設有三段式電流保護。已知:
(1)線路LAB=20km,LBC=30km,線路電抗x1=0.4?/km。
(2)變電所B、C中變壓器連接組別為Y/d-11,且在變壓器上裝設差動保護。
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電力系統(tǒng)繼電保護專題答疑之繼電保護整定計算
(3)線路AB的最大傳輸功率為Pmax=9.5MW,自啟動系數(shù)取1.3。cos?=0.9,(4)T1、T2變壓器歸算到被保護線路電壓等級的阻抗為28Ω,系統(tǒng)電抗為Xs.max=7.9?,Xs.min=5.4?。
試對線路AB的保護進行整定計算與校驗。
A120kmS 35kVB2T130kmECT2D
三段式電流保護整定總結(jié)
1)制定等值電路圖,求取元件參數(shù) 2)制定最大最小運行方式
3)求取最大最小運行方式下母線三相短路電流 4)按最大運行方式整定 5)按最小運行方式校驗
專題二:三段式零序電流保護
1、零序Ⅰ段
(1)躲開被保護線路末端單相或兩相短路接地時保護安裝處最大的3倍零序電流。
I0set.1?Krel?3I0.max ⅠⅠ其中
1)單項接地:3I0(1)?3E12Z1??Z0?
(1,1)?2)兩相短路接地:3I03E1Z1??2Z0?
(2)躲開被保護線路斷路器三相不同時合閘(按始端斷線計算)時保護安
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電力系統(tǒng)繼電保護專題答疑之繼電保護整定計算
裝處最大的3倍零序電流。
I0set.1?Krel?3I0.ust ⅠⅠ其中
1)接通一相,相當于兩相斷線
3I0?3?E1?E22Z1??Z0?
2)接通兩相,相當于一相斷線
3I0?3?E1?E2Z1??2Z0?
選擇其中數(shù)值最大者。
采用單相重合閘時,應該設置靈敏Ⅰ段和不靈敏Ⅰ段,以躲開非全相運行時又發(fā)生系統(tǒng)振蕩出現(xiàn)的零序電流。
2、零序Ⅱ段
被保護線路存在多個相鄰下一級設備時,首先按與各個相鄰下一級線路的Ⅰ段相配合整定,然后選擇數(shù)值較大者。
I0set.1?ⅡⅡKrelkbminⅡI0set.2 Ⅰt0set.1??t
靈敏度校驗
Ksen?3IoⅡminI0set.1>1.3~1.5(不滿足要求時可以和下一級的零序Ⅱ段配合)
3、零序Ⅲ段
整定原則:
(1)按躲過相鄰線路出口處三相短路時保護安裝處的最大不平衡電流整定,短路點也可選擇在被保護線路末端。
I0set.1?KrelIunb.max?KrelKnpKstKerIk.max
[ 5 / 9] ⅢⅢⅢ(3)電力系統(tǒng)繼電保護專題答疑之繼電保護整定計算
(2)與相鄰下一級線路的零序Ⅲ段進行靈敏度配合,即保護范圍要小于相鄰下一級線路零序Ⅲ段的保護范圍。
I0set.1?ⅢKrelkbminⅢI0set.2
Ⅲ靈敏度校驗近后備:Ksen?3IoⅢminI0set.13IoⅢmin>1.3~1.5 遠后備:Ksen?ⅢⅢI0set.1>1.2 t0set.1?max?t0set.next???t【例題2】
如下圖所示220kV網(wǎng)絡,對斷路器1處配置的三段式零序電流保護(不考慮非全相運行狀態(tài)時系統(tǒng)發(fā)生振蕩的情況)進行整定,計算定值、動作時間并校驗靈ⅡⅢ敏度。(KⅠ?Krel?Krel?1.2,零序最大不平衡電流的計算系數(shù)綜合考慮為relKnpKtxKer?0.1。C母線三段零序電流保護動作時間為1秒)。
A1B2CX1=15X0=12X1=40X0=115220kVX1=30X0=110X1=25X0=17
三段式零序電流保護整定總結(jié)
1)制定等值三序電路圖,求取元件參數(shù) 2)制定最大最小運行方式
3)求取最大最小運行方式下母線單相短路零序電流和兩相短路接地零序電流
4)注意零序電流要按零序網(wǎng)絡分配回去
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電力系統(tǒng)繼電保護專題答疑之繼電保護整定計算
4)按最大運行方式整定 5)按最小運行方式校驗
專題三:階段式距離保護整定
A1B2k1S1k3
CDS2k21、距離Ⅰ段
1)按躲過相鄰下一級設備出口處(被保護線路末端)短路來整定
ⅠⅠZset.1?KrelZAB
其中,可靠系數(shù)取0.8~0.85。按此原則整定的距離Ⅰ段在任何系統(tǒng)運行方式下保護范圍為線路全長的80%~85%。
2)對線路-變壓器組按躲過變壓器出口處短路來整定
Zset.1?Krel(ZAB?ZT)其中,可靠系數(shù)取0.75,此情況下距離Ⅰ段可能保護線路全長。距離Ⅰ段的動作時限
tⅠ?0
s set.1ⅠⅠ
2、距離Ⅱ段
1)按與相鄰下一級設備距離Ⅰ段相配合來整定
Zset.1?Krel(ZAB?kb.minZset.2)其中,可靠系數(shù)取0.8。
最小分支系數(shù)為相鄰下一級設備距離Ⅰ段保護范圍末端三相短路時,相鄰下一級設備電流與被保護線路電流之比的最小值。
tset.1?tset.2??t
[ 7 / 9] ⅡⅠⅡⅡⅠ電力系統(tǒng)繼電保護專題答疑之繼電保護整定計算
2)按躲過相鄰變壓器出口處短路來整定
Zset.1?Krel(ZAB?kb.minZT)ⅡⅡ其中,可靠系數(shù)取0.7。
最小分支系數(shù)為變壓器出口處三相短路時,變壓器電流與被保護線路電流之比。
Ⅱtset.1?0.5s(考慮變壓器主保護采用差動保護)
3)靈敏度校驗
Ksen?ⅡZset.1ZABⅡ>1.5
3、距離Ⅲ段
1)按躲過線路上最小負荷阻抗整定 最小負荷阻抗
ZL.min?(0.9~1)U?IL.max
Zset.1?ⅢZL.minⅢKrelKreKsscos(?sen-?L)
其中,可靠系數(shù)取1.2~1.3,阻抗繼電器返回系數(shù)取1.1~1.25,自啟動系數(shù)取1.5~3,阻抗繼電器靈敏角一般等于線路阻抗角,ΦL是負荷阻抗角。
2)Ⅲ段時限
tset.1?tset.2??t ⅢⅢ3)靈敏度校驗 ①近后備
Ksen(1)?ⅢZset.1ZABⅢ>1.5
②遠后備
Ksen(2)?ⅢZset.1ZAB?kb.maxZBCⅢ>1.2
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電力系統(tǒng)繼電保護專題答疑之繼電保護整定計算
最大分支系數(shù)為相鄰下一級設備距離Ⅰ段保護范圍末端三相短路時,相鄰下一級設備電流與被保護線路電流之比的最大值。
【例題3】
已知系統(tǒng)參數(shù)如下:
1)系統(tǒng)的正序阻抗Zl?0.45?/km,?k?65?;
2)線路上采用三段式距離保護,阻抗原件采用方向阻抗繼電器,繼電器的最靈敏角?sen?65?;
3)保護2、3的Ⅲ段最長時限為2s;
4)線路AB、BC的最大負荷電流為IL.max?400A,功率因數(shù)為cos??0.9,自啟動系數(shù)Kss?2;
5)變壓器采用差動保護,兩臺變壓器的容量相等,SN?15MV?A,短路電壓百分比Uk%?10.5,變比110/10.5kV;
6)系統(tǒng)的阻抗,ZS1?10?,ZS2.min?30?,ZS2.max??。試對保護1的各段進行整定。A130kmS1 110kVB238kmECD362kmS2
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第五篇:淺談10kV配電系統(tǒng)繼電保護配置及整定計算
淺談10kV配電系統(tǒng)繼電保護配置及整定計算
摘 要:10kV配電系統(tǒng)廣泛地應用在城鎮(zhèn)和鄉(xiāng)村的用電中,但在繼電保護配置及定值計算方面往往不完善,常發(fā)生故障時斷路器拒動或越級跳閘,影響單位用電和系統(tǒng)安全,因此完善配置10kV配電系統(tǒng)的保護及正確計算定值十分重要。文中主要介紹10kV配電系統(tǒng)的保護配置及定值計算方法。
關(guān)鍵詞:10kV配電系統(tǒng);繼電保護配置;整定計算
一、10kV配電系統(tǒng)的保護配置情況
大部分工廠企業(yè)及居民小區(qū)用電是10kV供電,并設置配電房,一般情況下一個配電房安裝一臺或二臺10kV/400V的配電變壓器,用380V/220V電壓供用戶用電,一次系統(tǒng)接線圖,如圖1。
用電單位的保護配置存在下面幾種情況:
1.10kV配電房單臺變壓器容量小于800kVA時,為了簡化和節(jié)省費用,10kV側(cè)往往只裝環(huán)網(wǎng)柜,內(nèi)配設負荷開關(guān)和熔斷器,不裝設斷路器和繼電保護裝置,所以當發(fā)生短路故障時,只能靠熔斷器熔斷來保護變壓器。這種配置的缺點,一是變壓器沒有過載保護;二是熔斷器熔斷電流有分散性、時限不穩(wěn)定,容易發(fā)生越級跳閘,造成停電擴大。
2.當變壓器單臺容量大于800kVA及以上時,10kV側(cè)開關(guān)柜內(nèi)均裝設斷路器并配置繼電保護裝置,配置保護的型式有兩種:
①裝設GL-10系列反時限過電流繼電器,構(gòu)成過電流保護,電流定值可以從端子上做階梯狀調(diào)節(jié),缺點是時限調(diào)節(jié)誤差較大,構(gòu)成上下級保護時限配合難度大。②裝設微機保護比較完善,具有過負荷保護信號、過電流保護和速斷保護作用跳閘,保護定值和時間調(diào)整比較精確和方便,建議推廣選用。
3.有些10kV專線工業(yè)用戶,主要用電負載是高壓電動機,如軋鋼和穿孔行業(yè),其高壓電動機容量較大,有的達2500kW及以上。在生產(chǎn)過程中,經(jīng)常會連續(xù)不斷地發(fā)生電動機短時(1~2s)的過載,因過載有隨機性,所以過電流保護常因定值及時限配合不當使上一級即變電所出線開關(guān)(如圖1中B1)跳閘,造成整條10kV線路停電。如某鋼鐵企業(yè)一臺2500kW軋鋼電動機在軋鋼過程中,10kV側(cè)瞬間最大尖峰電流高達800A以上,遠超過該線路變電所開關(guān)處的過流保護定值和時限。電力部門只好根據(jù)用戶生產(chǎn)的特點,調(diào)整保護定值和時限,以保證用戶用電的安全可靠。有的用戶使用大容量冷凍機,其10kV電動機容量達500~1000kW,起動電流經(jīng)限流后仍達到3.5倍額定電流。過電流保護的起動電流和時限也要現(xiàn)場試驗確定。
所以對于10kV配電系統(tǒng),應根據(jù)不同容量和不同用電負載性質(zhì)來選配保護裝置和進行定值計算。
二、10kV饋電線路保護配置
對10kV饋電線路,在變電所內(nèi)的出線開關(guān)B1處一般裝設微機型三階段式電流相間保護裝置,即過電流保護、限時電流速斷保護和電流速斷保護:
1.過電流保護:動作電流應大于線路上可能出現(xiàn)的最大負載電流,要考慮外部故障切除后電壓恢復,電動機自起動及短時過載,電流繼電器能可靠返回等因素,其二次動作電流Idz為:
如果不考慮電動機自起動因素,其二次動作電流為:
式中:Kk—可靠系數(shù),1.15~1.25,(一般取1.20)
(根據(jù)電動機的容量大小及啟動方式一般取1.5~3)Kzd—電動機自起動系數(shù),Kh—電流繼電器的返回系數(shù),0.85 KT—電流繼電器的變比
Ie MAX—線路最大負荷
電流保護時限取0.6~0.8s,保護范圍為整條10kV饋電線路長度并延伸到下一級。當出現(xiàn)有電動機短時過載的情況時,過電流保護定值可參照前式計算。2.限時電流速斷保護:應保護線路全長的100%,動作電流取小于該線路末端二相短路電流值,時限比過電流保護小一個△t=0.3s。一般可取0.3~0.5s。二次動作電流
(3/2)?5500 Idz?..(Z系統(tǒng)小?Z線路)?Kk?KtZ.系統(tǒng)小—整個系統(tǒng)在最小運行方式下的阻抗標幺值
Z.線路—10kV饋電線路全長的阻抗標幺值,如架空線路等于0.4Ω/km×Lkm×(100/10.52),如電纜線路等于0.08Ω/km×LKM×(100/10.52)
5500—基準容量100MVA下,10.5kV系統(tǒng)基準線電流。Kk—可靠系數(shù),一般取1.5左右KT—電流互感器的變比3.電流速斷保護:動作電流大于下一條線路始端短路時的最大短路電流整定。約保護線路全長的30%~50%,為速動動作。動作時間稍大于避雷器的放電時間,一般可整定于0.1~0.15s。二次動作電流:1.3~1.5—可靠系數(shù)5500—100MVA下,10.5kV時的基準線電流Z*系統(tǒng)大—系統(tǒng)在最大運行方式下的阻抗標幺值Z*線路—10kV饋電線路全長的阻抗標幺值,等于,如電纜線路前面用0.08Ω/km(公式里改成km)KT—電流互感器的變比規(guī)劃設計與施工40中國水能及電氣化2009.104.三階段式電流保護的時間配合:t過電流>t限時速斷>t速斷同時還要滿足:tB1過電流>tB2過電流>tB3過電流及tB4過電流
三、用戶10kV配電變壓器保護配置一般用戶單臺配電變壓器在10kV側(cè)開關(guān)B3(B4同)處裝設保護為:1.過負荷保護:二次動作電流Idz應躲開變壓器的最大負荷電流Ie MAX。時限選擇應大于瞬時過載時間,避免短時過載時發(fā)信號。Kk—可靠系數(shù)1.05Kh—返回系數(shù)0.85t=5~9s,發(fā)告警信號Ie MAX應根據(jù)變壓器過載原則確定的最大負荷電流2.過電流保護:防御低壓側(cè)(400V側(cè))發(fā)生相間短路引起變壓器的過電流。一般避開最大負荷電流就可以了。二次動作電流Kk=1.25—可靠系數(shù)保護時限t=0.5s,保護動作時斷開變壓器兩端電源開關(guān),保護范圍為變壓器高低壓線圈,400V系統(tǒng)大部分,如果負載有出現(xiàn)象上述軋鋼電動機短時過載那樣的情況,應把定值和時限適當放大,避免正常運行時發(fā)生跳閘。3.電流速斷保護:作為變壓器內(nèi)部故障的主保護,整定值應大于400V出線母線短路電流,僅保護變壓器的內(nèi)部大部分,和變壓器瓦斯保護配合。二次動作電流保護時限t=0s,斷開配變二端電源開關(guān)Kk=1.3~1.5—可靠系數(shù)5500A—100MVA下10.5kV時的基準線電流。Z*系統(tǒng)大由電力部門提供Z*線路=Zo×L×(100/U 2e)Z*配變=UK/SeZo—每公里電抗數(shù)當10kV架空線路時為0.4Ω/km當電纜線路時為0.08Ω/kmL—長度(公里)Ue—額定線電壓(kV)Se—配變額定容量(MVA)KT—電流互感器的變比4.瓦斯保護:是變壓器內(nèi)部故障的主保護。一般800kVA及以上的充油變壓器都裝設瓦斯保護,干式變壓器沒有瓦斯保護。瓦斯保護的主要元件是瓦斯繼電器,分重瓦斯保護和輕瓦斯保護。重瓦斯保護:當變壓器內(nèi)部發(fā)生線卷短路及單相接地時產(chǎn)生電弧及大量氣體,使油流速增大情況下繼電器動作,作用于跳閘。輕瓦斯保護:由于變壓器油內(nèi)積存空氣,及發(fā)生輕微故障產(chǎn)生氣體時,輕瓦斯保護動作,作用于報警。
四、用戶10kV配電房保護配置及整定計算案例某用戶的10kV配電房一次系統(tǒng)接線圖,如圖2。1.已知參數(shù)1#變壓器(SG-10):1600kVA,10kV/400V,Uu%=6.09%。2#變壓器未安裝。在10kV進線控制柜H1和主變控制柜H4均裝設SEPAM S20綜合微機保護裝置。H1柜CT變比300/5,H4柜CT變比150/5。10kV進線電纜YJV-223×240,1km。經(jīng)計算系統(tǒng)至變電所10kV母線處阻抗為:Z*系大=0.37418,Z*系小=0.4258。變電所出線饋電線路過電流保護時限0.8s。2.變壓器控制柜H4(H3同)保護計算:(1)過流保護:(1600kVA一次電流Ie=92.4A)41圖 12k0V系統(tǒng)接線圖取T=0.2~0.3s如果考慮電動機自起動因素或短時過載,其動作電流還需乘以電動機自起動系數(shù)Kzq(一般Kzq取1.5~3)Kk—可靠系數(shù)1.25Kh—返回系數(shù)0.85KT—電流互感器的變比150/5=30(2)速斷保護:主變阻抗:電纜長度:1km,YJV-22 3×240電纜阻抗:(下轉(zhuǎn)第52頁)規(guī)劃設計與施工52中國水能及電氣化2009.10片進行銅鋁過渡搭接,鋁排50℃持續(xù)工作環(huán)境長期允許載流量為:Ixu=K2×K0×I=1.13×0.66635×2613=1967.5A兩臺水輪機組額定負荷、額定電壓、額定功率因數(shù)并列運行時候的電流:Ig=2×Ie=2×916.4=1832.8A根據(jù)以上計算得出:Ixu>Ig鋁排在機組帶額定負荷、額定功率因數(shù)下的允許最高溫升:Ig=K0×I即1832.8=0.149×(70-T)1/2×2613T=47.87℃根據(jù)以上計算結(jié)果,結(jié)合巨型鋁母線長期允許工作溫度+70℃,集膚效應系數(shù)小、散熱條件好,排除鋁排因溫升變化引起的風動效應而產(chǎn)生的雜音。因大電流母線的周圍空間存在著強大的交變磁場,對于其中的鋼鐵結(jié)構(gòu)母線橋架、吊架、絕緣子的金具、支持母線結(jié)構(gòu)的鋼梁、防護罩、混凝土中的鋼筋及接地網(wǎng),由于渦流和滯損耗而發(fā)熱;同時在鐵出線母線橋構(gòu)成閉合磁路,感應產(chǎn)生環(huán)流而加劇發(fā)熱,使得母線橋架的損耗和發(fā)熱隨著出線母線工作電流的增加而急劇增大,現(xiàn)場表現(xiàn)為母線橋架外表的溫度和電流雜音隨負荷電流的增加而加大,根據(jù)這些特征判定出線母線橋架出現(xiàn)的現(xiàn)象為環(huán)流引起的現(xiàn)象。
三、故障處理依據(jù)分析、判斷,故障為環(huán)流引起的電流雜音和溫升現(xiàn)象,將母線橋架一面采用非磁性材料鋁柵代替原來的鐵皮密封面板,同時將固定吊架與橋架用絕緣橡膠隔離,加強吊架的引接接地,實行人為斷開原鐵出線母線橋架閉合回路,隔斷閉合磁路,阻斷感應電流的產(chǎn)生。這一系列技術(shù)措施實施后,將機組總負荷從零逐步升到額定負荷16000kW,反復多次運行試驗,原電流雜音消除,測量橋架外最高溫度為38℃,出線母線橋架原故障現(xiàn)象消除,設備運行至今一年未發(fā)現(xiàn)原來的現(xiàn)象,保障設備的安全運行。參考文獻:【1】戈東方等,電力工程電氣設計手冊:北京水利水電出版社,1989.(上接第41頁)系統(tǒng)阻抗:Z*系大=0.37418取T=0.05~0.1sKk—可靠系數(shù)1.4(3)過負荷保護:取T=5~9s3.進線控制柜H1保護計算:由于2#變壓器未安裝,所以H1柜可與H4柜整定相同,但時間應取大一些。(1)過流保護(不考慮電動機自起動因素):t=0.5~0.6s(2)速斷保護:Idzj進線=7700/(4.1972×60)=30.6At=0.15~0.2s如果2#變壓器已安裝,應按1#、2#變壓器的總?cè)萘縼碛嬎阏ㄖ怠?/p>