康平发电厂
低压厂用(6.3/0.4KV)电源及低压厂变保护整定计算
3.1输煤区域电源馈线、输煤6KV段进线、低压厂变及备用水源地 电源保护
3.1.1 厂用6KV工作段输煤电源馈线保护 柜号 1BBA05 动力电缆
ZRC—YJV-3.6/6 5根 3×185 长538m 断路器 真空断路器 容量 7646KW 920A
TA 6KV 1BBA工作段出线侧 1500/5=300 输煤6KV段电源进线侧 1500/5=300 零序TA
TV 输煤6KV段电源进线侧
63/0.13KV
保护 RCS-9647C 差动保护(原为电抗器保护,现改作线路纵差保护使用) RCS-9625C 线路保护测控装置
3.1.1.1线路差动保护RCS-9647C整定(按厂用变差动保护整定原则整定) (1) 额定电流和平衡系数
1) 额定电流 一侧(高压侧 即电缆线路始端) Ie1=920/300=3.067A 二侧(低压侧, 即电缆线路末端) Ie2=In=920/300=3.067A (基准侧) 2) 平衡系数 以Kmode=1为例
Kph1=Kph2=1 (2) 差动保护
1) 差动启动电流 Iop.0=Icdqd=0.8 In=2.45 A 2) 制动系数 Kres=0.5
3) 拐点电流 Ires=0.8 In=2.45 A 4) 差动速断动作电流
电缆末端三相金属性短路电流计算 动力电缆每相电阻 Rl=0.103×0.538/5×100/6,32=0.0279 动力电缆每相电抗 Xl=0.066×0.538/5×100/6.32=0.01789 (以100MVA为基准容量,并归算至6.3KV电压级)
1
电缆末端三相短路电流 I(3) =IB-6.3/[ Rl+j(Z55+X1)] K
其中Z55见1.1.4.1节 I(3) =9164.8/(0.0279+j0.4004)=22834.3A KI(3) =22834.3/300=79.44 A K
电缆末端三相短路时差动保护动作电流 Iop= Iop.0+ Kres(0.5×I(3) - Ires)=2.45+0.5(0.5×79.44-2.45)=21 K
电缆末端两相短路时差动速断保护的灵敏度为 K(2) =0.866×I(3) / Iop=0.866×79.44/21=3.78>1.5 senK
差动速断动作电流 Isdzd=6 In=6×920/300=18.4 A 5) 动作时限 t=0 s 跳闸 6) TA断线报警和闭锁差动 TA断线报警门槛值 0.1Ie2
TA断线闭锁比率差动 置”0” 7) 二次谐波制动系数 0.1 其它保护停用。
3.1.1.2 线路保护 RCS-9625C及测控装置 (1) 无选择性电流速断保护(过流Ⅰ段)
输煤系统 为Ⅱ、Ⅲ 类负荷,对短时停电不影响机组正常运行的设备的 输煤电源馈线,为缩短保护动作时间,可适当让电流速断保护少许伸入受电母 线,以保证馈线电缆末端两相短路有一定的灵敏度。 1) 动作电流
按馈线电缆末端两相短路有一定的灵敏系数Ksen=1.25计算,即 Iop=I1zd=0.866×23834.3/1.25/300=68.8/300=55 A
不经复压闭锁 2) 动作时限
t=t1=0.6 s 跳闸
(2) 定时限过电流保护(过流Ⅱ段) 1) 动作电流
按躲过输煤6KV段所带的电动机自起动电流计算
Iop.1=KrelIst.∑=1.2(40003?6?0.75?4)=2463 A
选取Iop=1.2× Iop.1/ na =1.2×2463/300=9.85 A 取10A 2) 灵敏度计算
动力电缆末端两相短路 K(2) =0.866×I(3) /na/ Iop=0.866×23834.4/300/10=6.88>1.5 senK
2
其中I(3) =23834.4A---为动力电缆末端三相短路电流。 K
不经复压闭锁 3) 动作时限
与输煤6KV母线进线开关电流速断配合,即 t= 0.6+0.3=0.9 s 跳闸 (3) 单相接地保护
1) 按躲过正常运行或暂态的最大不平衡电流计算 3I0.op=I0.1zd=0.1In=0.1×920=92 A(一次电流)
2) 动作时限 躲过暂态或与下一级接地保护动作时限配合 top=t01=0.7 s 跳闸 其它保护停用。
3.1.2 输煤6KV段 电源进线断路器,6KV输煤段母线联络断路器保护 柜号 0BBA02 (0BBB02),0BBA13 断路器 真空断路器 容量 7646 KW 920A
TA 输煤6KV段电源进线侧及母线联络侧 1500/5=300 TV 输煤6KV段电源进线侧
63/0.13KV
保护 RCS-9625C 线路保护测控装置
(1) 电流速断保护(过流Ⅰ段) 1) 动作电流
与6KV侧最大电流速断 (2000KVA输煤变压器) 保护配合 Iop =I1zd=Krel Igzd/na =1.3×1.3×1696.8/300=9.56A 取9.6 A
2) 灵敏度计算
输煤6KV段馈线最长动力电缆末端两相短路电流 (一根YJV－3.6/6,3×95,0.6Km长) 动力电缆每相电阻 Rl=0.2×0.6×100/6,32=0.302 动力电缆每相电抗 Xl=0.069×0.6×100/6.32=0.1043 (以100MVA为基准容量,并归算至6.3KV电压级) 动力电缆末端三相短路电流 I(3) =K
9164.8??0.0279?0.302?j?0.3678?0.0179?0.1043?0.0154????15185.5 A
∴电流元件: K(2) = I(2) / na/Iopj=0.866×15185.5/300/9.6 senK
=4.56>1.5 满足要求
其中 I(2) =0.866×I(3) =0.866×15185.5=13150.6 A, KK
不经复压闭锁
3
3) 动作时限 t=0.3 s 跳闸
(2) 定时限过电流保护(过流Ⅱ段) 1) 动作电流
按躲过额定电流条件整定(有复压闭锁) Iop=I2zd= 1.3×920/0.9/300=4.42 A 取4.5A 2) 灵敏度计算
输煤6KV段馈线最长动力电缆末端两相短路时的电流
(2)
∴对于电流元件: K(2) = I/ na/Iopj=0.866×15185.5/300/4.5 senK
=9.74>1.5 满足要求 (3)
其中 I(2) =0.866×I=0.866×15185.5=13150.6 A, KK
I(3) —见3.1.2-(1)-2) K
3) 复压闭锁整定值 过流Ⅱ段经复压闭锁 ＊负序电压定值:U2 z d= 8%?1003?4.6 V 取6 V(相电压)
＊低电压定值:U1zd= 58 V(线电压) 4) 复压保护元件灵敏度计算
＊两相短路时负序电压保护的灵敏度 U2=
j0.53790.3299?j0.644?1053?12?22.6?28V??
Ksen=22.6/7=3.22>1.2
＊输煤最长动力电缆末端三相短路时低电压保护的灵敏度 U1=
?0.302?j0.1043?0.3299?j0.644?105?46.3??43? V
Ksen=58/46.3=1.25>1.2 3) 动作时限
t= 0.7+0.3=1.0s 跳闸 其它保护停用。
3.1.3 #1、#2输煤变压器保护
柜号 0BBA04 、0BBB05 断路器 真空断路器 容量2000(1600)KVA,(6.3±2×2.5/0.4KV,183.3/2886.7A(147/2309) A,Dyn-11,Ud=10%)
TA 输煤变高压侧 300/5=60 输煤变低压侧 4000/5=800 高压侧零序TA
4
低压侧中性点TA 2000/5=400 保护 RCS-9622C。
说明:#3、#4输煤变已改选用1600KVA,估计变压器高低压侧TA变比及 保护装置型号未改变,故在以下整定计算中暂以﹝﹞内数值为#3、#4变压器 保护的整定值。如果TA变比或保护装置型号有变化,均需重新进行计算。 3.1.3.1 比率差动保护
各侧TA均为P级,采用星形接线,各侧电流方向均指向变压器 (1）平衡系数计算
1）高压侧TA二次电流
I1N2=183.3/60=3.055A ﹝2.44A﹞ 2）低压侧TA二次电流
I1N2=In =2886.7/800=3.61A ﹝2.886A﹞ 基准侧
3）平衡系数 以变压器低压侧（0.4KV）TA二次电流为基准 装置自动进行各侧平衡系数的计算 (2）差动保护启动电流
Icdqd=Krel(Ker+△U+△m)=1.5(0.1+2×2.5%+0.05) In=0.3 In 取
Icdqd=0.5×I2N2=0.5×3.61=1.804A，﹝1.443A﹞取为1.8A﹝1.44A﹞ (0.5 In)
(3) 比率差动制动系数(斜率)计算 1) 最大不平衡电流(二次值)
Iunb.max=(KapKerKcc+ △U+△m)Ik.max/na =(2×0.1×1+2×2.5%+0.05) ×1696.8×6.3/0.4/800=10.1 A﹝8.2A﹞ 其中Ik.max=I(3) =9164.8/[0.0279+j(5+0.367+0.0154+0.01789)]=1696.8 A K ﹝1378.09A﹞
2) 差动保护的动作门槛电流(二次值) Iop.max= Krel Iunb.max=1.5×10.1=15.03 A(4.19 In) ﹝4.26 In﹞ 3) 最大制动电流(二次值) Ires.max= Ik.max/na=1696.8×6.3/0.4/800=33.4 A(9.25 In) ﹝9.4 In﹞
因此,最大制动系数Kres.max= Iop.max/ Ires.max=4.19/9.25=0.4532﹝0.4531﹞ 4) 计算动作特性曲线中折线的斜率Kbl1 Kbl1=
Kres?1?IcdqdIresIres?IresKres?IcdqdIres?Ires.01Ires.01?Iop.max?IcdqdIres?Ires.01
当Ires,max= Ik.max/na时,有
Kbl1=( Iop.max- Icdqd)/( Ik.max/na-Ires.01)
因此对于本装置稳态比率差动, Ires.01=0.5 In
则有Kbl1=( Iop.max- Icdqd)/( Ik.max/na-0.5 In)=(4.19-0.5)/(9.25-0.5)=0.4217
5