进行整定计算,来达到目的。本章对工厂的总降压变电站和厂区供电系统的主要装置进行整定计算。
1、主变压器的保护
电流速断保护接线简单、动作迅速,但由于这种保护中的电流继电器是按躲过变压器二次侧最大三相短路电流整定的,所以对无电源一类的套管、引出线故障不能保护。因此,容量较大的变压器不采用电流速断保护,而采用纵联差动保护。由于本设计主变容量大,电流速断的灵敏度不能满足要求,故应采用纵联差动保护,用于保护发生在变压器内部及套管引出线、电流互感器之间各种短路故障。作为后备保护的过电流保护用以保护变压器外部的相间短路。
1.1、差动保护参数整定
(1)计算变压器各侧额定电流,并选择互感器变比
各参数的计算根据变压器的基本公式进行,电压互感器接线方式考虑了主变压器Y/△-11接法的相位补偿。
1)主变压器各侧额定电流计算
Y侧电流:
IN?Y
10000??156.045A3?37
(7-1)
△侧电流:
IN??10000??916.456A3?6.3
(7-2)
2) 电流互感器变比计算
Y侧:
KTA1?IN?Y/5?32 (7-3) △侧:
KTA2?3IN??/5?318 (7-4)
3) 计算电流互感器二次回路额定电流 Y侧:
INT2Y
△侧:
I??Y?3.57KTA1
(7-5)
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INT2?
4) 汇总结果如下表:
I??Y?2.29KTA2
(7-6)
表7-1 差动保护参数
名称 额定电压kV 变压器额定电流A 互感器接线方式 互感器计算变比
变比确定
互感器二次侧额定电流A
一次侧 35 156.045 △ 32 80 3.57
二次侧 6 916.456 Y 318 400 2.29
由于IN.T.2Y>IN?2?,故选35kV侧为基本侧,6kV侧为非基本侧。 (2)计算基本侧的一次动作电流
1)躲过变压器空载分闸和外部短路切除后,电压恢复时的励磁涌流。
I?KcoINT?202.859A op (7-7)
其中:Kco——可靠系数,采用BCH-2差动继电器; INT——变压器基本侧的额定电流。
2) 躲过外部短路时的最大不平衡电流
)Iop?Kco(KolKtxKta??U??F)Ik(3max?555.2A
(7-8)
3) 躲过电流互感器二次断线引起的不平衡电流
I?KcoIolIlmax?203A op (7-9) 经比较(取最大值),应按躲过外部故障不平衡电流条件,选用6kV侧一次动作电
I流取op=555.2A。
(3)检验最小灵敏系数
按最小运行方式下,6kV侧两相短路校验35kV流入继电器的电流。因为基本侧互感器二次额定电流最大,故非基本侧灵敏系数很小。
35kV侧通过继电器的电流
)3Ik(2min Ir?=29.79 (7-10)
KTA则继电器整定电流为:
Iop.r?AW/(Wd?Wb1)?10A (7-11)
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最小灵敏系数为:
Ks.min?29.79/10=2.979>2 校验合格。
1.2、过负荷保护
按躲过变压器最大工作电流整定: Iop.r=
1.05IN.Tkco=5.325A≈6A (7-12)
krekn选用DL-11/10型电流继电器。 Iop.r=2.5~10A 配用DS-24/C时间继电器,时间整定到10s。
变压器本身已有瓦斯、温度等保护,本设计不需考虑。
2、35kV电力线路保护
该工厂有35kV进线线路两条。本设计35kV线路保护选用DL-10型继电器,采用两相两继电器式接线,其接线形式如图7-1所示。35kV线路采用的保护有定时限过电流保护、电流速断保护和过负荷保护,其接线形式如图7-2、7-3所示。
图7-1 两相两继电器式接线
下面进行保护的整定和计算。 1、过电流保护的整定计算
该线路的I30=186.7A,本设计的线路过电流保护的整定值取I30的2倍,故ILmax=2I30=373.4A,电流互感器变比为100/5,故整定电流为:
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Iop?KrelKw1.2?1IL?max??373.4?28.005AKreKi0.8?20
所以动作电流为30A,根据工厂的相关资料,该过电流保护的动作时间为2.5s。 2、电流速断保护的整定计算
该线路三相短路电流周期分量有效值Ikmax=14395A,根据电流速断保护的整定计算公式得动作电流为:
Iqb?KrelKw1.2?1Ik?max??14395?246.8AKiKt20?3.5
所以电流速断保护的动作电流为250A。
3、过负荷保护
线路的过负荷保护一般对可能经常出现过负荷的电缆线路予以装设,一般延时动作于信号。由于本工厂负荷较大,容易出现过负荷现象,故本设计选用过负荷保护,过负荷保护的动作电流为:
Iop?1.3?186.7?12.14A20
故过负荷保护的整定值为13A,动作时间取15s。
图7-2 线路的定时限过电流保护和电流速断保护电路图
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图7-3 线路过负荷保护电路图
3、6kV电力线路保护
该工厂的6kV线路较多,故本设计只选择变电站至重介设备的线路进行继电保护整定计算。本设计6kV线路保护均选用DL-10型继电器进行保护,采用两相两继电器式接线,其接线形式如图7-1所示,定时限过电流保护和速断保护的原理图如图7-2所示。下面分别对继电保护进行整定计算。 1、过电流保护的整定计算
该线路的I30=256.3A,本设计的线路过电流保护的整定值取I30的2倍,故Ilmax=2I30=512.7A,电流互感器变比为100/5,故整定电流为:
Iop?KrelKw1.2?1IL?max??512.7?38.5AKreKi0.8?20
所以动作电流为40A,根据工厂的相关资料,该过电流保护的动作时间为2.5s。 2、电流速断保护的整定计算
该线路三相短路电流周期分量有效值Ikmax=10677A,根据电流速断保护的整定计算公式得动作电流为:
Iqb?KrelKw1.2?1Ik?max??10677?183AKiKt20?3.5
所以电流速断保护的动作电流为185A。
3、过负荷保护
线路的过负荷保护一般对可能经常出现过负荷的电缆线路予以装设,一般延时动作于信号。由于本工厂负荷较大,容易出现过负荷现象,故本设计选用过负荷保护,其接
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