10kv保护整定计算

金州公司窑尾电气室10kv 保护整定
1. 原料立磨主电机（带水电阻）整定
接线方式:A 、B 、C 三相式S=3800kWIn=266ANct=400/5
保护型号:DM-100M 珠海万力达
1.1保护功能配置
?速断保护(定值分启动内,启动后)
?堵转保护(电机启动后投入)
?负序定时限电流保护
?负序反时限电流保护
零序电压闭锁零序电流保护
?过负荷保护(跳闸\告警可选,启动后投入)
?过热保护
?低电压保护
?过电压保护
?工艺联跳(四路)
?PT 断线监视
1.2电流速断保护整定
1.2.1高值动作电流:按躲过电机启动时流经本保护装置的最大电流整定：
Idz'.bh=Krel ×Kk*In
式中:
Krel----可靠系数,取1.2~1.5
Kk 取值3
所以
Idz'.bh=Krel ×Kk*In/80=1.2×3.5×266/80=13.97A
延时时间：t=0s 作用于跳闸
1.2.2低值动作电流
Idz'.bh=Krel ×Kk*In/Nct=1.2×2*266/80=7.98A
延时时间：t=0s 作用于跳闸
1.3负序电流定时限负序保护
Iop=2.4A
延时时间：T=1s 作用于跳闸
1.4负序电流反时限负序保护（暂不考虑）
1.5
电机启动时间
T=12s
1.6低电压保护
U *op=
Krel st.min *U Un=(0.5～0.6)Un 取0.6Un 故U *op=60V
延时时间：t=0.5s 作用于跳闸
1.7零序电压闭锁零序电流保护
I0=10A/Noct=0.17A
延时时间：t=0.5s 作用于跳闸
1.8过电压保护
Uop=k*Un=115V 作用于跳闸
延时时间：t=0.5s
1.9负序电压
U2op=0.12In=12V
1.10过负荷保护电流电流
Idz'.bh=Krel ×In/Nct=1.1×266/80=3.63A 取3.63A
延时时间：t=15s 作用于跳闸
二、差动保护MMPR-320Hb
电机二次额定电流Ie=264/80=3.3A
1、 差动速断电流
此定值是为躲过启动时的不平衡电流而设置的，为躲过启动最大不平衡电流，推荐整定值按下式计算： t s k dz I K I tan ⋅=，k K ：可靠系数，取1.5t s I tan 为电流启动倍数取2In
则：
=⋅=⋅l t s k j dz n I K I tan 1.5*2*264/80=9.9A 作用于跳闸
2、 比率差动电流
考虑差动灵敏度及匝间短路，按以下公式整定
dz I =0.5In/Nct=1.65A
作用于跳闸
3、 比率制动系数：一般整定为0.5。

4、 差流越限
Icl=0.3Idz=0.3*1.65=0.495A
取0.5A
2DM-100T 变压器保护功能配置
?三段复合电压闭锁电流保护
?反时限过电流保护
?过负荷保护（跳闸或告警可选择）
?负序定时限过流保护
?负序反时限过流保护
?高压侧零序电压闭锁零序电流保护（跳闸或告警可选择）
?低压侧零序定时限电流保护
?低压侧零序反时限电流保护
?低电压保护
PT 断线监视
2.1 废气#1/#2变压器主要参数
S=1250kVAU d =6%
阻抗计算：X=6%×100/1.25=4.8高压侧额定电流Ing=72A
Nct=100/5=20
说明：取10kV 基准电流I j =5.77kA 计算短路电流，。

2.2电流速断保护整定
Idz=K*Kk*In/Nct=5*1.5*72/20=27A
K ：励磁涌流倍数
Kk ：可靠系数
T=0s
2.3限时速断保护
Idz=Kk/Kf*Kzqd*In/Nct=1.05/0.95*1.5*72/20=5.97A
Kf：返回系数
Kk：可靠系数
Kzqd：自启动系数
T=0.5s+△t=1s
2.4定时限过流
定时限过流
按躲过变压器60%的负荷加上最大一台电机空压机250kW（Imax=68A）的启动电流。

Idz=（0.6In+I max）/Nct=（0.6*72+68）/20=5.56A
T=1+△t=1.5s
低电压工作值：Uop=0.6Un=60V
2.5低压侧零序定时限电流保护
Io=10A/N0ct=0.17A
2.6过负荷保护
Idz=k*Ing/Nct=1.1*72/20=3.96A
T=15s作用于信号
2.7高压侧负序定时限过流保护：
负序电流整定值(按躲过变压器正常运行时最大不平衡电流计算)：
I2dz=Krel*Ish
式中Krel---可靠系数取(0.4-1)
Ish---变压器高压侧额定一次电流值
一段:I2dz=0.7*72/20=2.52
T=1.5s
3.高温风机整定
接线方式:A、B、C三相式S=3150kWIn=220A
保护型号:DM-100M珠海万力达
3.1保护功能配置
?速断保护(定值分启动内,启动后)
?堵转保护(电机启动后投入)
?负序定时限电流保护
?负序反时限电流保护
零序电压闭锁零序电流保护
?过负荷保护(跳闸\告警可选,启动后投入)
?过热保护
?低电压保护
?过电压保护
?工艺联跳(四路)
?PT断线监视
3.2电流速断保护整定
3.2.1高值动作电流:按躲过电机启动时流经本保护装置的最大电流整定：
所以
Idz'.bh=Krel×Kk*In=1.2×4×220/60=17.6A
延时时间：t=0s作用于跳闸
3.2.2低值动作电流
Idz'.bh=Krel×Kk*In/Nct=1.2×2*220A/60=8.8A
延时时间：t=0s作用于跳闸
3.3负序电流定时限负序保护
Iop=2.44A
延时时间：T=1s 作用于跳闸
3.4负序电流反时限负序保护（暂不考虑）
3.5低电压保护
U *op=
Krel st.min *U Un=(0.5～0.6)Un 取0.6Un 故U *op=60V
延时时间：t=1s 作用于跳闸
3.6零序电压闭锁零序电流保护
I0=10A/N0ct=0.17A
延时时间：t=0.5s 作用于跳闸
3.7过电压保护
U *
op=k*Un=115V 作用于跳闸
延时时间：t=0.5s
3.8过负荷保护
Idz'.bh=Krel ×In/Nct=1.1×220A/60=4.03A
延时时间：t=15s 作用于跳闸
3.9电机启动时间
T=20s
3.10负序电压
U2op=0.12In=12V
4.循环风机主电机（带水电阻）整定
接线方式:A 、B 、C 三相式S=3800kWIn=266ANct=500/5
保护型号:DM-100M 珠海万力达
4.1保护功能配置
?速断保护(定值分启动内,启动后)
?堵转保护(电机启动后投入)
?负序定时限电流保护
?负序反时限电流保护
零序电压闭锁零序电流保护
?过负荷保护(跳闸\告警可选,启动后投入)
?过热保护
?低电压保护
?过电压保护
?工艺联跳(四路)
?PT 断线监视
4.2电流速断保护整定
4.2.1高值动作电流:按躲过电机启动时流经本保护装置的最大电流整定：
Idz'.bh=Krel ×In
式中:
Krel----可靠系数,取1.2~1.5
所以
Idz'.bh=Krel ×*Kk*In/Nct=1.2×4×266/100=12.77A
延时时间：t=0s 作用于跳闸
4.2.2低值动作电流
Idz'.bh=Krel ×Kk*In/Nct=1.2×2*266/100=6.38A
延时时间：t=0s 作用于跳闸
4.3负序电流定时限负序保护
Iop=1.86A
延时时间：T=1s 作用于跳闸
4.4负序电流反时限负序保护（暂不考虑）
4.5低电压保护
U *op=
Krel st.min *U Un=(0.5～0.6)Un 取0.6Un 故U *op=60V
延时时间：t=1s 作用于跳闸
4.6零序电压闭锁零序电流保护
I0=10A/N0ct=0.17A
延时时间：t=0.5s 作用于跳闸
4.7过电压保护
U *
op=k*Un=115V 作用于跳闸
延时时间：t=0.5s
4.8过负荷保护
Idz'.bh=Krel ×In/Nct=1.1×266A/100=2.93A
延时时间：t=15s 作用于跳闸
4.9电机启动时间
T=20s
4.10负序电压
U2op=0.12In=12V
二、差动保护MMPR-320Hb
电机二次额定电流Ie=266/100=2.66A
5、 差动速断电流
此定值是为躲过启动时的不平衡电流而设置的，为躲过启动最大不平衡电流，推荐整定值按下式计算： t s k dz I K I tan ⋅=，k K ：可靠系数，取1.5t s I tan 为电流启动倍数取3n
则： =⋅=⋅l t s k j dz n I K I tan 1.5*3*266/100=11.97A 作用于跳闸
6、 比率差动电流
考虑差动灵敏度及匝间短路，按以下公式整定
dz I =0.5In/Nct=0.5*266/100=1.33A
作用于跳闸。

7、 比率制动系数：一般整定为0.5。

8、 差流越限
Icl=0.3Idz=0.3*1.37=0.411A
取0.41A
5.窑尾排风机电机整定
接线方式:A 、B 、C 三相式S=1400kWIn=99.8ANct=20
保护型号:DM-100M 珠海万力达
5.1保护功能配置
?速断保护(定值分启动内,启动后)
?堵转保护(电机启动后投入)
?负序定时限电流保护
?负序反时限电流保护
零序电压闭锁零序电流保护
?过负荷保护(跳闸\告警可选,启动后投入)
?过热保护
?低电压保护
?过电压保护
?工艺联跳(四路)
?PT 断线监视
5.2电流速断保护整定
5.2.1高值动作电流:按躲过电机启动时流经本保护装置的最大电流整定：
Idz'.bh=Krel ×In
式中:
Krel----可靠系数,取1.2~1.5
所以
Idz'.bh=Krel ×Kk*In/Nct=1.2×4×99.8/20=23.95A
延时时间：t=0s 作用于跳闸
5.2.2低值动作电流
Idz'.bh=Krel ×Kk*In/Nct=1.2×2*99.8/20=11.98A
延时时间：t=0s 作用于跳闸
5.3负序电流定时限负序保护
Iop=3.38A
延时时间：T=1s 作用于跳闸
5.4负序电流反时限负序保护（暂不考虑）
5.5过电压保护
U *op=k*Un=115V 作用于跳闸
延时时间：t=0.5s
5.6低电压保护
U *op=
Krel st.min *U Un=(0.5～0.6)Un 取0.6Un 故U *op=60V
延时时间：t=15s 作用于跳闸
5.7零序电压闭锁零序电流保护
I0=10A/N0ct=0.17A
延时时间：t=0.5s 作用于跳闸
5.8过负荷保护
Idz'.bh=Krel ×In/Nct=1.1×99.8A/20=5.49A
延时时间：t=15s 作用于跳闸
5.9电机启动时间
T=20s
5.10负序电压
U2op=0.12In=12V
6 原料粉磨进线柜整定
10kV 开关CT 变比Nct=800/5
取基准系统容量Sj=100MVA
主变压器：40000kVAUd=13.62%（标准连结组别）
X1*=100%Uk ×T S Sj =10062.13×40
100=0.3405 10kV 的基准电流Ij==⨯Uj Sj 3=⨯103100
5.77kA
电缆:型号YJV2-228.7/15-3×240(610米×2根并联,铜芯)
查中国电力科技出版社出版的《大型发电机继电保护整定计算与运行技术实用手册》每千米阻抗标么值(100MVA)下每公里为0.08 ZL*=0.61**22Rl Xl +/2=0.08
X ∑1*=0.12269+0.3405+0.0244=0.48759
电缆末端三相短路：
三相短路电流Id1(3)==∑*1X Ij
=48759
.077.511.834kA 两相短路电流Id1(2)=
23Id1(3)=2
3×11.834=10.248kA 6.1电流速断保护 动作电流:按躲过外部短路时流经本保护装置的最大短路电流整定：
对导线截面面积大，距离短的10kV 电缆馈线(电缆阻抗远小于电源阻抗时)，无法实现按选择性原则整定的电流电压保护。

所以，按选择性原则整定瞬时电流速断保护时，无保护功能可言，不能采用。

只能采用无选择性瞬时电流电压保护。

动作电流按电缆末端两相短路时灵敏系数Kset=1.25计算，得
Idz 〞.bh=Krel *n TA
Kset f Ik ⨯.)3(=)5/800(25.11000248.10866.0⨯⨯⨯=44.373A 取44A 延时时间：t=0s
6.2 过电流二段保护
Idz ＝Kk/Kf*Kzqd*In/Nct*η=1.05/0.95*1.25*1068/160*0.9=8.3A
式中--In 为窑尾废气电气室各设备额定电流
η为设备效率，取0.9
Izqd 为自启动系数
T=0.5S+△t=1s
6.3过电流三段保护（实测负荷电流）
6.4零序定时限电流保护
Io=10A/20=0.5A 延时时间：t=0.5s
6.5过负荷保护:
高压侧定时限过负荷保护电流整定值(按躲过正常情况下允许最大负荷电流和允许的最长时间计算)：
Igfh=Kk*Is/Kf
式中Kk---可靠系数取(1.05-1.25)
Is---高压侧最大负荷电流一次电流值
即：Igfh=1.1×1068/160=7.34
t=15.5s 作用于信号
7窑中整流变压器主要参数
S=1250kVAU
=6%
d
阻抗计算：X=6%×100/1.25=4.8
高压侧额定电流In=72A额定电压Un=0.6kVNct=100/5=20
说明：取10kV基准电流I
=5.77kA计算短路电流，。

j
7.1电流速断保护整定（躲过开关合闸时变压器最大励磁涌流）
Idz=Kk*K*In/Nct=1.5*5*72/20=27A
Kk：可靠系数
K：励磁涌流倍数
T=0s
7.2限时速断保护
Idz=Kk/Kf*Kzqd*In/Nct=1.05/0.95*1.25*72/20=4.95A
T=0.5s
7.3定时限过流
Idz=Kk*In=1.2*72/20=4.32A
T=1s
7.4低电压工作值：
Uop=0.6Un=60V
T=0.5s
7.5高压侧零序定时限电流保护
Io=10A/N0ct=0.17A
T=0.5s
7.6过负荷保护
Idz=k*Ing/Nct=1.1*72/20=3.96A
T=15s作用于信号
7.7高压侧负序定时限过流保护：
负序电流整定值(按躲过变压器正常运行时最大不平衡电流计算)：
I2dz=Krel*Ish
式中Krel---可靠系数取(0.4-1)
Ish---变压器高压侧额定一次电流值
一段:I2dz=0.7*72/20=2.52A
T=1.5s
8原料配料变压器保护整定计算
主要参数
S=1600kVAU
=6%
d
阻抗计算：X=6%×100/1.6=3.75高压侧In=92A低压侧额定电流In=2100ANct=150/5=30
=5.77kA计算短路电流。

说明：取10kV基准电流I
j
8.1电流速断保护整定
Idz=K*Kk*In/Nct=1.5*5*92/30=23A
K：励磁涌流倍数
Kk：可靠系数
T=0s
8.2限时速断保护
Idz=Kk/Kf*Kzqd*In/Nct=1.05/0.95*1.5*92/30=5.08A
Izqd：自启动系数
T=0.5+△t=1s
8.3定时限过流
按躲过变压器60%的负荷加上最大一台电机堆取料机230kW（Imax=64A）的启动电流。

Idz=（0.6In+I max）/Nct=（0.6*92+64）/30=3.97A
T=1+△t=1.5s
8.4低电压工作值：Uop=0.6Un=60V
T=0.5s作用于跳闸
8.5低压侧零序定时限电流保护
Io=10A/Nct=0.17A
延时时间：t=0.5s作用于跳闸
8.6过负荷保护
Idz=k*Ing/Nct=1.1*92/30=3.37A
T=15+△t=15.5s作用于信号
8.7高压侧负序定时限过流保护：
负序电流整定值(按躲过变压器正常运行时最大不平衡电流计算)：
I2dz=Krel*Ish
式中Krel---可靠系数取(0.4-1)
Ish---变压器高压侧额定一次电流值
一段:I2dz=0.7*92/30=2.15
T=1.5s
9窑中变压器（烧成窑尾变）
DM-100T变压器保护功能配置
?三段复合电压闭锁电流保护
?反时限过电流保护
?过负荷保护（跳闸或告警可选择）
?负序定时限过流保护
?负序反时限过流保护
?高压侧零序电压闭锁零序电流保护（跳闸或告警可选择）
?低压侧零序定时限电流保护
?低压侧零序反时限电流保护
?低电压保护
PT断线监视
窑中变压器主要参数
S=1000kVAU
=6%
d
阻抗计算：X=6%×100/1=6
高压侧额定电流In=58A额定电压Un=0.4kVNct=100/5=20
=5.77kA计算短路电流，。

说明：取10kV基准电流I
j
9.1电流速断保护整定
Idz=K*Kk*In/Nct=5*1.5*58/20=21.75A
K：励磁涌流倍数（3-7）
Kk：可靠系数
T=0s
9.2限时速断保护
按躲过变压器60%的负荷加上最大一台电机入库提升机250kW （Imax=68A ）的启动电流。

Idz=（0.6In+I max ）/Nct =（0.6*58+68）/40=5.14A
T=0.5+△t=1s
9.3定时过流保护
Idz=1.2*In/Nct=1.2*58/20=3.48A
T=1+△t=1.5s
9.4低电压工作值：Uop=0.6Un=60V
T=0.5s
9.5高压侧零序定时限电流保护
Io=10A/N0ct=10/60=0.17A
T=0.5s
9.6过负荷保护
Idz=k*Ing/Nct=1.1*58/20=3.19A
T=15+△t=15.5s 作用于信号
9.7高压侧负序定时限过流保护：
负序电流整定值(按躲过变压器正常运行时最大不平衡电流计算)：
I2dz=Krel*Ish
式中Krel---可靠系数取(0.4-1)
Ish---变压器高压侧额定一次电流值
一段:I2dz=0.7*58/20=2.03A
T=1.5s
9.8过电压保护
Udz=1.15*Un=115V
10矿山出线柜整定（02E.AH1）
10kV 开关CT 变比Nct=300/5
取基准系统容量Sj=100MVA
主变压器：40000kVAUd=13.62%（标准连结组别） X1*=100%Uk ×T S Sj =10062.13×40
100=0.3405 10kV 的基准电流Ij==⨯Uj Sj 3=⨯103100
5.77kA
电缆:型号YJV2-228.7/15-3×120(2000米,铜芯)
查中国电力科技出版社出版的《大型发电机继电保护整定计算与运行技术实用手册》每千米阻抗标么值(100MVA)下每公里为0.176 ZL*=2***22Rl Xl +=2*0.176=0.352
最大方式下线路末端阻抗X ∑1*=0.12269+0.3405+0.0244+0.352=0.83959
最小方式下线路始端阻抗X ∑1*’=0.15959+0.3405+0.0244=0.52449
电缆末端三相短路：
三相短路电流Id1(3)==∑*1X Ij
=83959.077.5 6.872kA
两相短路电流Id1(2)=23Id1(3)=2
3×6.872=5.951kA 最小方式下电缆始端两相短路：
Id1(2)’==∑*'1X Ij
23*=52449
.077.59.527kA 灵敏系数按最小运行方式下线路始端两相短路电流来校验：
由此可见瞬时电流速断保护不能满足灵敏系数要求
1电流速断保护
动作电流:按躲过外部短路时流经本保护装置的最大短路电流整定：对导线截面面积大，距离短的10kV 电缆馈线(电缆阻抗远小于电源阻抗时)，无法实现按选择性原则整定的电流电压保护。

所以，按选择性原则整定瞬时电流速断保护时，无保护功能可言，不能采用。

只能采用无选择性瞬时电流电压保护。

动作电流按电缆末端两相短路时灵敏系数Kset=1.25计算，得
Idz 〞.bh=Krel *n TA
Kset f Ik ⨯.)3(=)5/300(25.11000951.5866.0⨯⨯⨯=68.71A 取68A 延时时间：t=0s
2 过电流二段保护
Idz ＝Kk/Kf*Kzqd*In*η/Nct=1.05/0.95*1.25*115*0.9/60=2.38A
式中--In 为窑尾废气电气室各设备额定电流
T=0.5S+△t=1s
3 过电流三段保护（实测负荷电流）
4零序定时限电流保护
Io=10A/60=0.17A 延时时间：t=0.5s
5过负荷保护:
高压侧定时限过负荷保护电流整定值(按躲过正常情况下允许最大负荷电流和允许的最长时间计算)：
Igfh=Kk*Is/Kf
式中Kk---可靠系数取(1.05-1.25)
Is---高压侧最大负荷电流一次电流值
即：Igfh=1.1×115/60=2.11
t=15+△t=15.5s 作用于信号
谢谢。