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1、電廠新建工程定值計算方案XX電力科學研究院有限公司二一八年五月目錄1 技術數據.12 發電機保護定值計算.43 主變壓器保護的整定計算.184 高廠變保護.225 脫硫變保護.28華能煤矸石電廠定值計算XX電力科學研究院有限公司 -1-1 技術數據 1.1 發變組系統示意圖主變發電機高廠變勵磁變系統圖 1 發變組系統示意圖1.2 發電機參數型號：QFSN-330-2 額定容量:330 MW 功率因數:0.85 額定電壓:20 kV 額定電流:11208 A 次暫態電抗：X”d=0.1966；TA變比:15000/5 TV變比：(20/3)/(0.1/3)/(0.1/3)kV 中性點接地干式配電2、變壓器:容量:50kVA 電壓比:20/0.23kV R：0.53 TA 變比:10/1A 1.3 主變壓器參數型號:SFP-380000/220 接線:Yn,d11 華能煤矸石電廠定值計算XX電力科學研究院有限公司 -2-額定容量：380 MVA 額定電壓:24222.5%/20kV 高壓側額定電流:906.6A 低壓側額定電流：10970A 短路電壓:Ud=18%高壓側 TA變比:1250/1 中性點 TA變比:600/1 低壓側二次額定電流：10970/3000=3.66 A 高壓側二次額定電流：906.6/1250=0.725 A 1.4 勵磁變壓器參數型號：ZDCB9-2500/203、 容量:3600kVA 變比:20/0.95kV 短路電壓:Uk=8%接線方式:Yd11 高壓側 TA變比:150/1 低壓側 TA變比：4000/1 1.5 1號高廠變參數型號:SFF-50000/20 額定容量:50/31.5-31.5 MVA 額定變比:2022.5%/6.3-6.3 kV 額定電流:1443.4/2886.8-2886.8 A 接線方式:D,Yn1-Yn1 短路電壓:Ud=18%TA變比:15000/5(主變差動)2000/1(高廠變保護用)5000/1(低壓側)低壓側中性點電阻：9.09 華能煤矸石電廠定值計算XX電力科學研究院有限公司 -3-低壓側零序 CT變比：64、00/1 1.7 啟備變參數型號:SFFZ-50000/66 額定容量:50/31.5-31.5 MVA 額定變比:6681.25%/6.3-6.3 kV 額定電流:437/2886-2886 A 接線方式:Dyn1-yn1 短路電壓:Ud1-2=Ud1-2 =19%TA變比:1000/1(高壓側)5000/1(低壓側)，低零序 600/1 1.8 系統等值阻抗參數220kV系統聯系電抗標幺值：1號機 Xs=0.0009（100MVA）2號機 Xs=0.0042（100MVA）66kV系統聯系電抗標幺值：Xs=0.0289（100MVA）1.9 參數計算表 1 各等級電氣參數基值容量基值（MV5、A）電壓基值（kV）電流基值 kA 阻抗基值（）100 0.23 251 5.29*10-4 0.4 144 0.0016 6.3 9.16 0.397 20 2.89 4 230 0.251 529 1.9.1 發電機Xd”=0.1966 100/(330/0.85)=0.05064 1.9.2 主變壓器XT=0.18 100/380=0.05244 1.9.3 啟備變華能煤矸石電廠定值計算XX電力科學研究院有限公司 -4-XT1=XT2=0.19 100/50=0.2923 1.9.4 勵磁變XT3=0.08 100/3.6=2.22 1.9.5 高廠變XT1=XT2=0.18 100/56、0=0.36 1.10 系統阻抗圖0.00090.052440.360.366kV IA 段6kV IB 段0.05064三岔子1號發電機0.00420.052440.360.366kV IIA 段6kV IIB 段0.05064白山2號發電機0.02890.29230.29236 kV A 段6 kV B 段2 發電機保護定值計算容量：330 MW 額定電流：11208/3.74 A 額定電壓：20 kV CT變比：15000/5 PT變比：31.0/31.0/320裝置型號：DGT-801 停機：跳主開關、滅磁開關、關主汽門、跳A 分支、B 分支、脫硫分支、啟動A分支快切、啟動 B分支快切7、啟動脫硫分支快切、啟動失靈。華能煤矸石電廠定值計算XX電力科學研究院有限公司 -5-程序跳閘：關主汽門2.1 發電機縱聯差動2.1.1 最小動作電流 Iop.0按 DL/T 684-1999 大型發電機變壓器繼電保護整定計算導則要求，發電機差動啟動電流，一般取發電機額定電流(Ign)的 0.1 0.3 倍，本工程發電機差動兩側CT均為TPY型，取 0.2IgnIop.0=0.2*Ign/na=0.2*3.74=0.75 A2.1.2 最小制動電流 Ires.0 按 DL/T 684-1999 大型發電機變壓器繼電保護整定計算導則要求，拐點電流可取 0.8 1.0 倍額定電流。Ires.0=08、.8*Ign/na =0.8*3.74=2.99 A，取拐點電流為3.0 A2.1.3 制動特性斜率K=0.4 2.1.4 負序電壓按 GB/T 14285-2006繼電保護和安全自動裝置技術規程要求，TA斷線允許差動保護動作。該判踞應取消或設為0V，裝置最小值為1V，暫定 1V。2.1.5 差動速斷倍數按廠家說明書要求，可取48 倍額定電流，本工程取 6 倍。2.1.6 靈敏度校驗：具有比率制動特性的差動保護裝置由于保護制動電流的存在，靈敏度遠遠高于規定的要求，故不需要進行靈敏的計算和校驗。2.1.7 保護出口：全停。2.1 負序方向閉鎖縱向零序電壓匝間保護2.1.1 縱向零序壓低定值按躲過9、正常運行時的不平衡電壓計算，Uop=Krel*3U0.max，式中 Krel為可靠系數，取2，3U0.max為滿負荷時縱向零序電壓實測值。按廠家說明書建議，暫定為 3V，實測后整定。2.1.2 縱向零壓高定值按躲過區外短路時的最大縱向不平衡基波零序電壓計算，按廠家建議可取58V。華能煤矸石電廠定值計算XX電力科學研究院有限公司 -6-取 6V 2.1.3 壓差 U 確保專用 PT一次斷線時，普通 PT電壓是專用 PT同名相間電壓的 23 倍。按廠家建議可取 710V。取 7V。2.1.4 三次諧波額定電壓實測整定，按廠家建議暫定3V。2.1.5 三次諧波增量制動系數按廠家建議，取 0.4。零壓10、高定值時間躲過 PT一次斷線時間，按廠家建議，取0.2s。2.1.5 出口方式全停2.4 三次諧波定子接地保護（算）2.4.1 幅值、相位系數 K1、K2：空載額定工況實測整定。2.4.2 制動系數 K3：空載額定工況實測整定。2.4.2 動作時間按廠家建議取 6s2.4.3 出口方式發信2.14 發電機誤上電保護（計算）2.14.1 動作電流誤上電電流長期存在損害發電機安全應動作，按廠家說明書建議，取0.1 倍發電機額定電流。Iop=0.1Ie=0.1*3.78=0.38 A 2.14.2 正向阻抗 Z1F和反向阻抗 Z1B 誤上電保護取發電機機端電流，按誤上電后的不穩定振蕩過程中，阻抗判據11、能可靠動作，按廠家建議華能煤矸石電廠定值計算XX電力科學研究院有限公司 -7-Z1F=Krel*Xd Z1B=(5%15%)Z1F 其中 Krel 為可靠系數，取1.2 1.3；Xd為發電機暫態電抗二次值。Z1F=1.2*Xd*CT變比/pt 變比Z1B=10%Z1F=2.14.3 時間整定出口延時 T11：按廠家建議取1s 返回延時 T12：確保誤上電后保護可靠動作，按廠家建議取5s。動作時間 T13：去 2s。返回時間 T14：按廠家建議取0.8s 2.14.2 出口方式跳主開關、啟動失靈2.7 發電機逆功率、程序逆功率保護(算)2.7.1 動作功率P按躲過逆功率運行時的最小損耗計算，一般12、取1%3%，本工程按保護廠家建議取1%。P=0.01*330*1000000/200/3000=5.5 W 2.7.2 時間按廠家建議，發信時間t1 取 1s；跳閘時間 t2 取 60s。2.7.3 出口方式及動作時限1s 動作于信號60s 動作于解列程序逆功率 1.5s 解列華能煤矸石電廠定值計算XX電力科學研究院有限公司 -8-2.11 發電機低頻率保護（算）2.11.1 按 DL/T 684-1999 大型發電機變壓器繼電保護整定計算導則要求，發電機允許運行頻率范圍為48.5 50.5Hz。取 f1=48.5Hz，t1=5s；2.11.2 出口方式發信轉子保護按廠家建議Rg1=10k，t13、1=2s；Rg2=0.5k，t2=9s；I0：實測后整定出口方式t1：發信t2：程序跳閘2.2 基波零序電壓定子接地保護（算）2.2.1 動作電壓 Uop原則：以保護發電機定子繞組從機端算起的85%95%的單相接地整定。根據經驗，動作電壓 Uop=510V。動作值：暫定 10V,發電機空載實測整定。2.2.2 動作時間按說明書要求，基波零序電壓時間與主變及高廠變分支零序保護配合計算，暫定2.5s。t =2.5s 2.2.3 出口方式解列滅磁2.11 發電機低頻率保護（算）華能煤矸石電廠定值計算XX電力科學研究院有限公司 -9-2.11.1 按發電機說明書中對過頻率運行時間要求整定。取 f1=514、1.5Hz，t1=5s；2.11.2 出口方式解列2.12 發電機勵磁繞組過負荷保護（算）勵磁繞組過負荷電流取自勵磁變低壓側（4000/1）2.12.1 定時限過負荷電流定值 Ims.op按正常運行的最大勵磁電流下能可靠返回的條件整定Iop=Krel*Ijl/KrIjl=1.05*0.816*Ifdn/nTA/0.95=1.05*0.816*2756/4000/0.95=0.63 A 式中：Krel為可靠系數，取 1.05；Ifdn為發電機額定勵磁電流，2756 A；Kr為返回系數，微機保護取 0.95；nTA為勵磁變低壓側 CT變比，4000/5；延時動作于信號。2.12.2 定時限過負荷動15、作時間按說明書建議動作時間 8 s 2.12.3 下限電流按廠家建議，去 1.1 倍額定勵磁電流，Iop=1.1*0.816*Ifdn/nTA=0.63 2.5.4 下限時間取 90s 2.12.3上限電流按躲過強勵電流考慮。Iop=1.1*2*0.816*Ifdn/nTA=1.1*2*0.816*2756/4000=1.24 A 華能煤矸石電廠定值計算XX電力科學研究院有限公司 -10-上限時間按躲過強勵時間考慮，取15s。K2按廠家建議取 1.05。K1廠家未提供轉子過流曲線，按躲過強勵考慮取2 北額定勵磁電流 15s。經計算 K1 （22-1.05）15=44.25，K1取 45。定時限16、動作于減勵磁反時限動作于程序跳閘額定電流IN=0.816*2756/4000=0.57 A 3.6 斷口閃絡保護（算）3.6.1 負序動作電流 I2.op按躲過發電機長期允許負序電流（10%）整定I2.op=Krel*I2=2*0.1*11208*20/220/1250=0.16 A 3.6.2 動作時間及出口方式t=0.3 s，動作于跳滅磁開關3.6.3 發電機解列前投入、并網后退出2.5 發電機對稱過負荷保護（計算）2.5.1 定時限過負荷電流定值 Iop.s 按躲過發電機額定電流整定，Iop.s=Krel*Ign2/Kr式中：Krel為可靠系數，取 1.05；Ign2為發電機額定電流二次17、值；Kr為返回系數，微機保護取 0.95。Iop.s=1.05 11208/3000/0.95=4.13 A 2.5.2 定時限過負荷動作時間top按躲過后備保護的最大動作時間整定Top=3 s 2.5.3 下限電流按廠家建議與定時限配合取1.15Ie Iop=1.15*11208*/3000=4.30 A 華能煤矸石電廠定值計算XX電力科學研究院有限公司 -11-2.5.4 下限延時取過負荷曲線整定，取70s 上限電流按主變高壓側上相短路電流的1.05 倍整定IOP=1/（0.05064+0.05244）*2890/3000=9.3 A 上限時間按廠家建議，取0.3s。按 1.4 倍 50s18、，1.2 倍 80s 計算 K1=69.5，K2=0.57 額定電流11208*/3000=3.74 A 2.5.6 出口方式定時限過負荷動作于發信反時限過負荷動作于全停（GB14285）2.4 發電機負序過負荷保護（計算）2.4.1 定時限負序過負荷保護按發電機長期允許的負序電流下能可靠返回的條件整定，I2.op.l=Krel*I2*Ign2/Kr式中：Krel為可靠系數，取1.05；I2為發電機長期允許負序電流標幺值，0.10；Ign2為發電機額定電流二次值；Kr為返回系數，取 0.95。I2.op.0=1.05*0.10*11208/3000/0.95=0.41 A 2.4.2 動作時間19、按躲過后備保護動作時間整定t1=5 s 2.4.3 反時限過電流啟動定值I2.op.min按與負序過負荷定時限保護定值配合計算，I2.op.min=Krel*I2.op.0I2.op.min=1.05*0.41=0.43 A 上限電流按主變高壓側二相短路時，發電機負序電流的1.05 倍整定（發電機X2 與 X“d基本相同）IOP=1/2（0.05064+0.05244）*2890/3000=4.6 A 上限時間按廠家建議，取0.3s。K1/K2，按廠家建議，K1取 6，K2取 0.01 華能煤矸石電廠定值計算XX電力科學研究院有限公司 -12-額定電流11208*/3000=3.74 A 2.20、4.4 出口方式定時限負序過負荷動作于發信反時限負序過負荷動作于全停（GB14285）2.8 發電機低勵失磁保護（計算）2.8.1 高壓側低電壓 Uop按躲過系統允許最低母線電壓計算，按廠家建議取0.9 Uop=Krel*Uh.min式中：Uh.min 為高壓母線最低運行電壓，由調度部門確定，暫定為220kV；Krel為可靠系數，0.85 0.9。Uop =0.9 220*1000/5000=90 V 2.8.4 機端低電壓 Ug為保證廠用系統電壓質量，按廠家建議Ug =0.8 UgnUg =0.8*100=85 V 2.8.2 阻抗圓心,半徑XC =-0.6Xd（Ugn2nTA）/（Sgnn21、TV）=-0.6*204.66%*20*20*3000/388/200=18.98 式中：Ugn為發電機額定電壓，20kV；Sgn為發電機額定容量，388MVA；Xd為發電機暫態電抗；Xd為發電機同步電抗；nTA為電流互感器變比，3000；nTV為發電機電壓互感器的變比，200。轉子低壓曲線系數,按廠家計算公式整定Kfd=1.2*125*388*1000000/200/3000/356/866/（2.0466*100/388+0.05244）=0.54 2.8.5 轉子低電壓初始動作值按廠家建議取 0.7 倍空載勵磁電壓，參考江南機組暫取0.7*114.5=80 V，起機測定后修正。2.8.622、 反應功率華能煤矸石電廠定值計算XX電力科學研究院有限公司 -13-=0.5*（1/(1.99*100/388+0.05244)-1/(2.04*100/388+0.05244)）388*1000000/200/3000=12.7 W 2.8.9 動作時間及出口方式T1、T2=30s 解列滅磁T3=1.5s 動作于全停T4=0.2s切換廠用2.9 發電機失步保護（計算）2.9.1 阻抗邊界XA=-0.25*100/388*4/200*3000=3.861 號機 XB=(0.18*100/380+0.0009)*4/200*3000=2.90 2 號機 XB=(0.18*100/380+0.0023、42)*4/200*3000=3.09 1 號機 R1=0.5*（3.86+2.90）ctg60=1.95 2 號機 R1=0.5*（3.86+3.09）ctg60=2.00 1 號機 R2=0.5*R1=0.98 2 號機 R2=0.5*R1=1.00 1 號機 R3=-R2=-0.98 2 號機 R3=-R2=-1.00 1 號機 R4=-R1=-1.95 2 號機 R4=-R1=-2.00 1 號機1=126 2 號 125 1 號機2=152 2 號 151 1 號機3=208 2 號 209 1 號機4=234 2 號 235 2.9.2 變壓器電抗 XtXt=0.18*100/3824、0*4/200*3000=2.84 華能煤矸石電廠定值計算XX電力科學研究院有限公司 -14-T1=0.5*1.5*(152-126)/360=0.05 T2=0.5*2*1.5*(180-152)/360=0.12 T3=T1=0.05 T4=0.04s 2.9.6 出口方式全停2.16 發電機過電壓保護（算）2.16.1 動作電壓 Uop按發電機說明書要求整定Uop=1.2 Ugn/ny=120 V 2.16.2 動作時限 t t=0.5 s 2.16.3 出口方式解列滅磁2.13 發電機起停機保護（計算）2.13.1 動作電壓按廠家建議，取 10V 2.13.3 延時定值 t t=2s 25、2.13.4 出口方式跳滅磁開關2.15 發電機低電壓記憶過流保護（計算）2.15.1 相間低電壓元件華能煤矸石電廠定值計算XX電力科學研究院有限公司 -15-1）按躲過發電機正常最低運行電壓整定，廠家建議取0.7Un Uop=70V 2）靈敏度按高壓母線三相短路校驗Ksen=70/(1/(0.05064+0.05244)*0.05244*100)=1.3 1.2 滿足要求2.15.2 動作電流 Iop（負序電流元件退出）1）按躲過發電機的額定電流計算，Iop=KrelIgn/Kre式中：Krel可靠系數，取1.2 1.3；Kre返回系數，微機保護取0.95 Iop=1.2*11208/30026、0/0.95=4.72 A 2）靈敏度校驗電流元件：按最小方式下主變壓器高壓側兩相短路校驗Ksen（2）=Ksen（3）=1/（0.05244+0.05064）2886.8/3000/4.72=2.21.2 滿足要求2.15.3 動作延時 t T1=1.0s 解列T2=2.3s 全停2.6 發電機過激磁保護由定時限和反時限過激磁保護兩部分組成。2.6.1 定時限過激磁保護原則：按躲過發電機長期允許的過勵磁能力整定。Nq.op=U*/f*=1.05 式中：U*、f*發電機電壓和頻率標幺值。t=10 s 動作于減勵磁。過 激 磁基 準 電 壓為 額 定 電壓 值 取100V 2.6.5 反時限過激27、磁保護華能煤矸石電廠定值計算XX電力科學研究院有限公司 -16-原則：按發電機允許的過激磁曲線整定。出口方式：解列滅磁2.17 發電機斷水保護（算）根據發電機技術說明書，發電機允許內冷水斷水時間 t=30 s，按此整定斷水保護，動作于程序跳閘。2.18 勵磁變壓器速斷保護（計算過了）2.18.1 動作電流 Iop原則：躲過外部短路時的最大短路電流。Ik.max*=1/（0.0009+0.05244）/0.05064+2.222）2886.83/150 =8.67 A Iop*=1.3 8.67=11.3 A 2.18.2 靈敏度校驗按最小方式下保護安裝處兩相短路校驗。Ik.min=0.866 28、1/0.044 2886.83/150/11.3=33.51.5 滿足要求。2.18.3 動作時間動作時間：0s 2.18.4 出口方式全停2.19 勵磁變壓器過流保護（計算過了）2.19.1 動作電流 Iop原則：保證在區外三相短路、兩相短路發電機強勵工況下過流保護不誤動。華能煤矸石電廠定值計算XX電力科學研究院有限公司 -17-1）區外三相對稱短路發電機強勵時，勵磁變壓器負荷電流為IT.max=K3*Kral*Ifd.n=0.816*2*2756=4497.8 A 2）區外兩相短路發電機強勵時，勵磁變壓器兩相工作最大負荷電流為IT.max=K2*Kral*Ifd.n=1.11*2*275629、=6118 A 式中：K3為三相整流系數的倒數，0.816；K2為兩相整流系數的倒數，1.11；Kral為強勵倍數，2；Ifd.n為發電機額定勵磁電流，2756A。Iop=2*6118*730/20000/150=2.98A(取可靠系數為 2)缺勵磁變變比2.19.2 靈敏度校驗按最小運行方式勵磁變壓器低壓側二相短路進行校驗。Ik.min（2）=0.866 1/（0.05064/0.05244）+2.22）*2886.83/150=7.42 A Ksen=7.42/2.98=2.492 合格。2.19.3 動作時限 t t=0.3 s 2.19.4 出口方式全停華能煤矸石電廠定值計算XX電力科30、學研究院有限公司 -18-3 主變壓器保護的整定計算額定容量：380 MVA；額定電壓：242/20 kV；接線組別：YN，d11；高中性點 CT變比：600/1A；高壓側 CT變比：1250/1；低壓側 CT變比：15000/5 額定電流：906.6/10970 A 二次額定電流：0.73/3.66 A 3.1 主變差動保護、發變組差動保護（算）3.1.1 低壓側為基準側。3.1.2 最小動作電流Iop.0原則：躲過變壓器額定負載時的不平衡電流，由于縱差保護各側CT均為 TPY型電流互感器，參考保護廠家建議及導則要求，取0.4IeIop.0=0.4*Ie=0.4*3.66=1.46 A 3.31、1.3 拐點電流取 0.8 倍額定電流=0.8*Ie=0.8*3.66=2.92 A 3.1.4 制動特性斜率 Kb2Kb2=0.4 3.1.5 比率差動靈敏系數Ksen 原則：按最小運行方式（發電機并網前）下，變壓器高壓側兩相短路條件進行校驗。Ik.min（2）=Ik.min（3）=1/（0.05064+0.05244）*2890/3000=9.35 A 對應該短路電流的差動保護動作電流：Iop=0.4*(9.35-2.92)+1.46=4.03 A Ksen=9.35/4.03=2.322 滿足要求3.1.6 差電流速斷動作電流Iup 原則：躲過變壓器初始勵磁涌流或外部短路最大不平衡電流。32、根據DL/T684-1999導則，380 MVA變壓器的差動速斷取25 倍額定電流。Iup=4*Ie=4*3.66=14.6 A 3.1.7 速斷靈敏系數 Ksen原則：按正常運行方式（1 號發電機并網）下，變壓器低壓側兩相短路條件進行校驗華能煤矸石電廠定值計算XX電力科學研究院有限公司 -19-Ik.min（2）=0.866*(1/0.05064+1/0.05244)*2890/3000=32.3 A Ksen=32.2/14.6=2.211.2 滿足要求3.1.8 2次諧波制動比取 15%3.2 主變高壓側復壓過流保護（暫定不投）3.2.1 電流繼電器動作電流Iop1）原則：按躲過變壓器的33、額定電流整定。Iop=KrelIe/Kre式中：Krel為可靠系數，取 1.2；Kre為返回系數，取 0.95。Iop=1.2/0.95*0.393=0.50 A 2）靈敏度校驗：按最小運行方式（只有1 號機組并網運行）下線路兩相短路計算Ik.min（2）=0.866 1/（0.03+0.008+0.0187）110/2000=0.84 A Ksen=0.84/0.5=1.61.3 合格。3.2.2 低壓繼電器動作電壓Uop原則：按躲過系統最低運行電壓整定。Uop=0.7*Ue/ny=70 V（電壓元件裝在高壓側）靈敏度校驗：Ksen=Uop/Ur.max/ny 式中：Ur.max 為計算運行34、方式下，線路末端發生三相金屬性相間短路時，保護安裝處的最高殘壓。Ur.max/ny=0.008/（0.03+0.008+0.0187）*100=14.1 V。Ksen=70/14.1=4.91.3 滿足要求。3.2.3 負序電壓繼電器動作電壓Uop.2原則：躲過正常運行時出現的不平衡電壓。Uop.2=0.08 Un/ny=8 V 靈敏度校驗：按最小運行方式線路末端兩相短路時的負序電壓Uk2.min計算Uk.2.min=0.5*（0.03+0.0187）/（0.03+0.0187+0.008）*100=42.9 V Ksen=42.9/8=5.32 滿足要求3.2.4 動作時間 t 華能煤矸石電35、廠定值計算XX電力科學研究院有限公司 -20-原則：與線路后背保護時限配合。t1=1.5 s，動作于全停3.2.5 按電氣主設備繼電保護原理與應用（王維儉）中關于變壓器相間短路后備保護的配置原則，除主電源側（升壓變低壓側）外，其余各側后備保護只作為相鄰元件的后備保護，不作為變壓器的后備保護。本保護根據需要，可以不投。3.3 高壓側啟動風冷保護（算）3.3.1 動作電流 Iop按變壓器 50%負荷啟動，40%負荷返回，防止變壓器低負荷時繼電器頻繁動作Iop=0.4*Ie=0.4*0.725=0.29 A 3.3.3 動作時間及出口方式t=5 s，動作于啟動風冷3.4 高壓側過負荷保護（算）3.436、.1 動作電流 Iop按躲過變壓器額定電流整定Iop=Krel/Kre*Ie=1.05/0.95*0.393=0.43 A 3.4.2 動作時間及出口方式t=9 s，動作于信號3.5 非全相保護（算）按繼電保護和安全自動裝置技術規程GB_T_14285-2006 要求，500kV 斷路器應盡量采用斷路器本體三相不一致保護，而不另外配置三相不一致保護。本工程主變非全相保護采用斷路器本體三相不一致保護。3.7 斷路器失靈保護（退出）3.6.1 負序動作電流 I2.op變壓器中性點接地運行時，斷開一相，負序電流為相電流的23.4%，按變壓器 50%額定負荷兩相運行有足夠靈敏度計算。I2.op=23.37、4%*0.5*Ie/Krel=0.117*0.393/1.2=0.04 A 3.6.2 零序動作電流 I0.op華能煤矸石電廠定值計算XX電力科學研究院有限公司 -21-變壓器中性點接地，非全相運行時，3I0為正常相電流的 2 倍，取 0.5IeI0.op=0.5*Ie=0.5*0.393=0.2 A 3.6.3 相電流判據 Iop按躲過最大負荷電流計算Iop=Krel*Ie/Kre Iop=1.2*0.393/0.95=0.50 A 3.6.4 動作時間 0s（延時在母線保護實現，0.3s 跳母聯、重跳本開關；0.5s 切母線）華能煤矸石電廠定值計算XX電力科學研究院有限公司 -22-4 高38、廠變保護容量：50/31.5-31.5 MVA 額定電 流：1443.4/2886.8-2886.8 A 額定電 壓：20/6.3-6.3kV 低壓側零序 CT變比：600/5 高壓側 CT大變比：15000/5 高壓側 CT小變比：2000/1 低壓側 CT變比：5000/1 5.1 運行方式選擇高廠變最大運行方式：1 號機并網運行5.2 高廠變差動保護（算）高壓側二次額定電流：1443.4/2000=0.72 A 低壓側二次額定電流：2886.8/5000=0.58 A 取高壓側為基準側5.2.1 差動啟動值整定原則：躲過變壓器額定負載時的不平衡電流，按照導則DL/T684-1999 要求39、，取值范圍為 0.2 0.5 倍額定電流，工程應用不宜小于0.3 倍額定電流，實取0.5 ntopdII5.0min=0.5*0.72=0.36 A 式中：minopdI為差動最小動作電流值；ntI為變壓器二次額定電流。5.2.2 制動特性斜率變壓器差動，取 0.4（取 0.5 則靈敏系數不滿足要求）5.2.3 二次諧波制動系數規程規定：二次諧波制動系數宜取15%20%，取 0.15 拐點電流按照導則 DL/T684-1999 要求，取值范圍為 0.8 1.0 倍額定電流取拐點電流 =0.8Ie=0.8*0.72=0.58 A 5.2.5 差動速斷保護原則：按照導則DL/T684-1999 要40、求躲過變壓器初始勵磁涌流或外部短路最大不平衡電流。視變壓器容量和系統電抗大小而定，按照規程要求，容量越大，取值越小。高廠變容量為 50 MVA，取 K=7.0 華能煤矸石電廠定值計算XX電力科學研究院有限公司 -23-ntupopdII7=7*0.72=5.04 A 靈敏系數校驗：按最小運行方式下高廠變高壓側兩相短路進行校驗。短路電流:Ik.min=0.866 1/0.044 2886.83/2000=28.4 A Ksen=28.4/5.04=5.63 2 合格5.2.4 差動靈敏系數校驗原則：按最小運行方式下，高廠變低壓側兩相短路進行校驗(/Y 接線，不乘 0.866)。短路電流:Ik.m41、in=1/（0.0009+0.05244）/0.05064+0.36）*2886.8/600=3.73 A 制動電流:Ik.min=3.73 A 動作電流:Iop=0.4*(3.73-0.58)+0.36=1.62 A Klm=3.73/1.62=2.3 2 滿足要求5.2.6 出口方式:全停5.3 低壓分支復壓過流保護（算）兩個低壓分支額定容量相同、所帶負荷容量相近，可采用相同定值。5.3.1 低電壓元件5.3.1.1母線最低電壓計算stTSststXXXXUmin2)(1NTNMNMBststUUSSKX其中：stX 為電動機自啟動綜合阻抗相對值；BS 為基準容量；MS為參與啟動電動機容量42、（按額定容量的80%考慮）；NMU為電動機額定電壓；NTU變壓器低壓側額定電壓;stK 為自啟動電流倍數，6kV取 5。2.7063006000*.80*.531100*51)(12NTNMNMBststUUSSKXstTSststXXXXUmin=0.72/(0.72+0.386)=0.65 華能煤矸石電廠定值計算XX電力科學研究院有限公司 -24-5.3.1.2 低電壓動作電壓計算按躲過電動機自啟動時最低殘壓minstU計算，即relstOPKUUmin式中：relK為可靠系數，取 1.1 1.15 59.01.165.0minrelstOPKUU5.3.1.3 低電壓動作值經驗公式OPU43、（0.5 0.6）nU，其中nU 為母線額定電壓。取低電壓動作值為0.5Un0.5*105=52.5 V 5.3.2 負序電壓元件原則按躲過正常運行最大負序不平衡電壓計算,OPU2（0.06 0.09）nU，一般取 0.07nU取負序電壓動作值為0.007*Un0.07*105=7.35 V 復合電壓元件取低壓側電壓，靈敏系數一定滿足要求5.3.3 電流元件5.3.3.1 按躲過對應分支額定電流計算，即rentrelOPKIKI其中：relK為可靠系數，取 1.2；ntI為變壓器分支額定電流；reK返回系數，微機保護取 0.95。按此公式整定，該保護動作時間需要與低廠變過流時間配合。rentr44、elOPKIKI1.2*2886.8/5000/0.950.73 A 5.3.3.4 靈敏度校驗：按最小運行方式保護范圍末端兩相短路校驗短路電流:Ik.min=1/0.386*0.866*9164=20559 A Ksen=20559/5000/0.73=5.62 合格5.3.4 時間元件與負荷饋線后備時間配合，動作時間取0.9s。5.3.5 出口方式跳本分支、閉鎖分支快切5.5 高壓側復合電壓過流保護（算）華能煤矸石電廠定值計算XX電力科學研究院有限公司 -25-5.5.1 低電壓元件、負序電壓元件整定同低壓分支復壓過流保護5.5.2 高壓側負序電壓元件靈敏系數OPKUUK22min.2)245、(minsen2）（其中：）（2min.2KU為最小運行方式，低壓母線兩相短路時高壓側負序電壓值。近后備要求靈敏系數 1.5，遠后備要求靈敏系數 2。）（2min.2KUI2*X2=20559/9164/2*0.36=0.40 OPKUUK22min.2)2(minsen2）（=0.4/0.07=5.72，合格5.5.3 電流元件5.5.3.1 按躲過正常最大負荷電流計算，rentrelOPKIKI其中：relK為可靠系數，取1.2；ntI為變壓器額定電流；reK返回系數，微機保護取 0.95。OPI 1.2*1443.4/2000/0.95 0.91 A 5.5.4 時間元件動作時間應與分支46、復壓過流時間配合，動作時間取 1.2s 5.5.5 出口方式全停5.7 啟動風冷（算）5.7.1 電流元件按負荷電流達到 50額定電流時啟動風冷，由于變壓器低谷負荷運行時，負荷電流長期在 50額定電流上下擺動運行，為防止啟動輔助冷卻器繼電器頻繁啟動而燒損接點，返回系數取 0.8 NTOPII5.0其中：NTI為變壓器高壓側額定電流。NTOPII5.0 0.5*1443.4/2000 0.36 A 5.7.2 時間元件動作時間：8s 5.7.3 出口方式動作于啟動風冷華能煤矸石電廠定值計算XX電力科學研究院有限公司 -26-5.4 高壓側過負荷（算）5.4.1 電流元件按躲過變壓器額定電流整定947、5.0/05.1NTOPII，NTI為變壓器高壓側額定電流。OPI1.05*3.13/0.95 3.46 A 5.4.2 時間元件動作時間：8s 5.4.3 出口方式動作于信號5.6 分支接地保護（算）5.6.1 電流元件5.6.1.1 按與 6kV 廠用出線的最大零序過流保護動作值配合計算，maxI0OPorelOPIKI其中：relK為可靠系數，取 1.151.2；maxOPoI為 6kV廠用出線的最大零序過流保護動作值(公用段電源 120A)I0 OPI1.2*120 144 A 二次值為 144/6000.24 A 5.6.1.2 靈敏度計算要求2011senOPKIIK）（）（NNK48、RUI3/)1(其中：)1(KI為電動機電源側小電阻接地系統單相接地短路電流；NU為電動機電壓母線額定電壓；NR 為高廠變中性點接地電阻（12）。27.21449.09/732.1/63001sen）（K，滿足要求。5.6.2 時間元件按與 6kV廠用出線的最大零序過流保護動作值配合，tmax0opIoptt，取 1.0s 5.6.3 出口方式一時限：跳本開關、閉鎖快切1.0s 二時限：全停 1.5s 華能煤矸石電廠定值計算XX電力科學研究院有限公司 -27-5.7 啟動風冷（算）5.7.1 電流元件按負荷電流達到 50額定電流時啟動風冷，由于變壓器低谷負荷運行時，負荷電流長期在 50額定電流49、上下擺動運行，為防止啟動輔助冷卻器繼電器頻繁啟動而燒損接點，返回系數取 0.8 NTOPII5.0其中：NTI為變壓器高壓側額定電流。NTOPII5.0 0.5*3.13 1.57 A 過負荷啟動風冷電流值為1.57A 返回系數：0.8 5.7.2 時間元件動作時間：8s 5.7.3 出口方式動作于啟動風冷5.8 非電量保護見定值單華能煤矸石電廠定值計算XX電力科學研究院有限公司 -28-5 脫硫變保護容量：25 MVA 額定電流：721.7/2291 A 額定電壓：20/6.3 kV 低壓側零序 CT變比：300/5 高壓側 CT大變比：28000/5 高壓側 CT小變比：1000/5 低壓50、側 CT變比：4000/5 裝置型號：CSC-316A 6.1 運行方式選擇脫硫變最大運行方式：1、2 號機并網運行脫硫變最小運行方式：1 號機并網運行、2 號機停機6.2 脫硫變差動保護（算）高壓側二次額定電流：721.7/200=3.61 A 低壓側二次額定電流：2291/800=2.86 A 裝置固定高壓側為基準側6.2.1 差動啟動值整定原則：躲過變壓器額定負載時的不平衡電流，按照導則DL/T684-1999 要求，取值范圍為 0.2 0.5 倍額定電流，工程應用不宜小于0.3 倍額定電流，實取0.5 ntopdII5.0min=0.5*3.61=1.81 A 式中：minopdI為差51、動最小動作電流值；ntI為變壓器二次額定電流。差動啟動值取 1.81 A 6.2.2 制動特性斜率變壓器差動，取 0.5 6.2.3 二次諧波制動系數規程規定：二次諧波制動系數宜取15%20%，取 0.15 6.2.4 靈敏系數校驗原則：按最小運行方式下，高廠變低壓側兩相短路進行校驗(/Y 接線，不乘 0.866)。短路電流:Ik.min=1/（0.0267/0.03+0.4）*2886.8/200=34.85 A 制動電流:0.5*Ik.min=17.43 A（4.8 倍額定電流）動作電流:Iop=0.5*(17.43-0.6*3.61)+0.2*0.6*3.61+1.81=9.88 A K52、lm=34.85/9.88=3.5 2 滿足要求華能煤矸石電廠定值計算XX電力科學研究院有限公司 -29-6.2.5 差動速斷保護原則：躲過變壓器初始勵磁涌流或外部短路最大不平衡電流。視變壓器容量和系統電抗大小而定，按照規程要求，容量越大，取值越小。脫硫變容量為25 MVA，取 K=6.0 ntupopdII6=6*3.61=21.66 A 靈敏系數校驗：按最小運行方式下脫硫變高壓側兩相短路進行校驗。短路電流:Ik.min=1/（0.0267/0.03）*2886.8/200=1023.6 A Ksen=1023.6/21.66=47.2 2 合格6.2.6 出口方式:全停6.3 低壓分支復壓53、過流保護（算）6.3.1 低電壓元件同高廠變低壓側分支計算取低電壓動作值為0.5Un0.5*105=52.5 V 6.3.2 負序電壓元件原則按躲過正常運行最大負序不平衡電壓計算,OPU2（0.06 0.09）nU，一般取 0.07nU取負序電壓動作值為0.007*Un0.07*105=7.35 V 復合電壓元件裝于低壓側，靈敏系數一定滿足要求6.3.3 電流元件6.3.3.1 按躲過對應分支額定電流計算，即rentrelOPKIKI其中：relK為可靠系數，取 1.2；ntI為變壓器分支額定電流；reK返回系數，微機保護取 0.95。按此公式整定，該保護動作時間需要與低廠變過流時間配合。re54、ntrelOPKIKI 1.2*2.86/0.95 3.61 A 6.3.3.2 按與 6.3kV 所有出線負荷最大速斷保護動作電流配合計算，即maxLOPrelOPIKI其中：relK為配合系數，取1.2；maxLOPI為變壓器低壓母線負荷中最大速斷動作電流。(送風機 4680A)Iop=1.2*4680/=5616 A，二次值為 5616/8007.02 A 取電流定值 7.02 A 華能煤矸石電廠定值計算XX電力科學研究院有限公司 -30-6.3.3.4 靈敏度校驗：按最小運行方式保護范圍末端兩相短路校驗短路電流:Ik.min=1/（0.0141+0.4）*0.866*9164=191655、4 A Ksen=19164/5616=3.4 2 合格6.3.4 時間元件脫硫段有饋線，取0.6s 6.3.5 出口方式跳本分支6.4 高壓側過負荷（算）6.4.1 電流元件按躲過變壓器額定電流整定95.0/05.1NTOPII，NTI為變壓器高壓側額定電流。OPI1.05*3.61/0.95 3.99 A 6.4.2 時間元件動作時間：8s 6.4.3 出口方式動作于信號6.5 高壓側復合電壓過流保護（算）6.5.1 低電壓元件、負序電壓元件整定同低壓分支復壓過流保護6.5.2 高壓側負序電壓元件靈敏系數OPKUUK22min.2)2(minsen2）（其中：）（2min.2KU為最小運行56、方式，低壓母線兩相短路時高壓側負序電壓值。近后備要求靈敏系數 1.5，遠后備要求靈敏系數 2。）（2min.2KUI2*X2=19164/2/9164.55*0.4=0.42 OPKUUK22min.2)2(minsen2）（=0.42/0.07=5.92，合格6.5.3 電流元件6.5.3.1 按躲過正常最大負荷電流計算，rentrelOPKIKI其中：relK為可靠系數，取1.2；ntI為變壓器額定電流；reK返回系數，微機保護取 0.95。華能煤矸石電廠定值計算XX電力科學研究院有限公司 -31-OPI 1.2*3.61/0.95 4.56 A 6.5.3.2 按與分支低電壓閉鎖過流保護57、動作電流配合計算，LOPrelOPIKI其中：relK為配合系數，取1.151.3；LOPI為分支復壓過流電流動作值折算到高壓側的電流LOPrelOPIKI1.2*7.02*800*6.3/20 2122 A 二次值為 2122/200 10.6 A 6.5.3.3 靈敏度校驗：按低壓側兩相短路校驗要求TAOPKnIIK）（）（3min2sen1.5 ）（2senK19164*6.3/20/2122=2.81.5 滿足要求6.5.4 時間元件動作時間應與分支復壓過流I 段時間配合，動作時間取 0.9s 6.5.5 出口方式全停6.6 分支接地保護（算）6.6.1 電流元件6.6.1.1 按與 58、6kV 廠用出線的最大零序過流保護動作值配合計算，maxI0OPorelOPIKI其中：relK為可靠系數，取 1.151.2；maxOPoI為 6kV廠用出線的最大零序過流保護動作值(輸煤饋線 60A)I0 OPI1.2*60 72 A 二次值為 72/60 1.2A 6.6.1.2 靈敏度計算要求2011senOPKIIK）（）（NNKRUI3/)1(其中：)1(KI為電動機電源側小電阻接地系統單相接地短路電流；NU為電動機電壓母線額定電壓；NR 為高廠變中性點接地電阻（12）。22.47212/732.1/63001sen）（K，滿足要求。6.6.2 時間元件按與 6kV廠用出線的最大零59、序過流保護動作值配合，tmax0opIoptt，取 0.7s 華能煤矸石電廠定值計算XX電力科學研究院有限公司 -32-6.6.3 出口方式一時限：跳本開關二時限：全停6.7 啟動風冷（算）6.7.1 電流元件按負荷電流達到 50額定電流時啟動風冷，由于變壓器低谷負荷運行時，負荷電流長期在 50額定電流上下擺動運行，為防止啟動輔助冷卻器繼電器頻繁啟動而燒損接點，返回系數取 0.8 NTOPII5.0其中：NTI為變壓器高壓側額定電流。NTOPII5.0 0.5*3.61 1.81 A 過負荷啟動風冷電流值為1.81A 返回系數：0.8 6.7.2 時間元件動作時間：8s 6.7.3 出口方式動作于啟動風冷6.8 非電量保護見定值單