电站继电保护整定计算书

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2.3、短路电流计算成果
短路点 D1（A） D2（A）
运行方式 一级
最 大 支流 运 行 二级 方式 支流
合计
二级站发 电机出口
1369
1604
2973
35KV 母线 364
215
578
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一级
最小 支流
942
217
运 行 二级
方式 支流
801
127
合计
1744
344
I act
动作时间：t＝0.5S z 低压侧复合电压启动过电流保护
1）电流元件定值： Izd＝ Krel × In ＝1.2/0.9*3.82＝5.1A Kr
2）电压元件定值： 系统低电压 Uzd＝0.7Un＝0.7×100＝70V 负序电压： Ufzd＝0.065Un＝0.065×100＝6.5V 式中 Un 额定线电压二次值。
6、10KV 线路 导线型号－LGJ-50,线路长 16KM，按末端变压器单台容量 200KVA 计算。
基准电流 37KV：Ij=1.56 KA 10.5KV：Ij=5.50 KA 6.3KV：Ij=9.16 KA 系统额定参数表：
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名称
发电机
主变
高压侧 低压侧
近区变 高压侧
ZA′＝1.51Ω∠－90° ZB′＝1.2 ZB＝1.2×22.3Ω∠－90°＝26.8Ω∠－90° 系统低电压闭锁元件：按躲过系统最低运行电压整定，即：
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Udzj＝ 0.9Ue ＝ 0.9* 6000＝75V KknYH 1.2 * 60
转子低电压闭锁元件：取 0.8 倍空载励磁电压 Uzd＝18V 动作时间整定：t1＝1.5S，主判别圆动作于跳闸； t2＝7S，闭锁圆动作发信号。
取 Sj=100MVA
Uj= 1.05Un
电抗标幺值计算公式：
发电机：X*"=Xd"%/100*Sj/Sn
变压器：X*b=Uz"%/100*Sj/Sn
线 路：X*=X*Sj/Uj2
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计算结果见下表：
名称
基准电压 KV
容量 MVA
有名值
某 1F 某 2F
6.3
1.250
0.13
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d-6
x 0.1299
35KV
x 1.2
6.3KV d-1
x 3.36
d-3 35KV
x 2.2519
d-2
d-5
d-4
x 9.136+j25.344
x
x
2.6
5.2
6.3KV
x 5.2
6250KVA
2500KVA
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景康一级
景康二级
简化等值网络图（最大运行方式）
2.2、电站网络图（最小运行方式）：
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z 转子一点接地保护 接地电阻定值： Zzd.l＝5KΩ 动作时间：t＝3S
z 3Uo 定子接地保护 电压元件定值：Uzd＝Kk*Uunb.max ＝1.3*10＝13V 式中 Uunb.max 为实测不平衡电压，其中含有大量三次谐波。 （定值计算中取最大不平衡电压为 10V，根据实测值校正）
I2 灵敏度校验：Klm＝ sc.min = 0.866×127*38.5/6.3/5.1/60＝2.19＞1.5
I act
时间定值：t＝1.5S z 过负荷告警
电流定值：
Izd＝ Kk × In ＝1.05/0.85*229/60＝4.7A Kf
时间定值：t＝5S 3、近区变保护
保护装于 35KV 侧,CT 变比:50/5=10,Ie=18.7A,Ie2=1.87A z 限时电流速断保护
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4）三相一次重合闸功能
五、 整定计算 1、发电机保护整定 计算数据 Ie=114.6A CT 变比 150/5 二次额定电流 In＝114.6/30＝3.82A z 发电机差动保护整定计算 发电机纵差动保护的动作电流应根据以下两个原则来整定： 1）正常情况下，电流互感器二次回路断线时保护不应动作； 2）外部故障时，纵差动保护不应动作。 差动速断保护定值：取 4～12 倍定子二次额定电流 即：Isd＝5*Ie/nLH=5×114.6/30＝19.1 A 差动动作电流定值：取 0.15～2 倍 CT 二次额定电流 即：Icd=0.3* Ie/nLH=0.3×114.6/30＝1.146≈1.1 A 比率制动系数：取值范围 0.15～0.4，建议取 0.2
D3（A） 冶炼厂线 路末端
213 103 315 156 73 228
D4（A） 10KV 母线 491 228 720 387 165 552
D5（A） D6（A）
10KV 线路末 一级站线 端变低压侧 路末端
110
389
48
215
158
604
108
224
45
126
154
350
注：10KV 末端变以单台容量最大 200KVA 计算，短路电流为 10KV 线路流过电流。 四、 保护配置
1S LGJ-50/16KM Z1=0.571+j0.344/KM
35KV
10KV
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6300KVA Ud%=7.5
6.3KV
2500KVA Ud%=6.5
6.3KV
1250KVA Ud%=6.5
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2× 2500KW 景康一级电站
2× 1000KW 景康二级电站
2、网络参数
1、发电机保护配置 1）二段式比率制动差动保护
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2）复合电压启动过电流保护 3）过负荷保护 4）失磁保护 5）过电压保护 6）转子一点接地保护 7）定子接地保护 8）温度信号装置 2、主变保护配置 1）二段式比率制动差动保护 2）低压侧复合电压启动过电流保护 3）限时电流速断保护 4）过负荷保护 5）瓦斯保护 6）温度信号装置 3、近区变保护配置 1）限时电流速断保护 2）高压侧复合电压启动过电流保护 3）过负荷保护 4）过电流保护 5）瓦斯保护 6）温度信号装置 4、35KV 线路保护 1）三段式过电流保护 2）单相接地保护 3）过负荷告警功能 4）三相一次重合闸功能 5、10KV 线路保护 1）三段式过电流保护 2）单相接地保护 3）过负荷告警功能
2、主变保护 高压侧：TA 一次电流＝2500/√3/35＝41.2A
TA 二次电流＝41.2/（50/5）*√3＝7.14A 低压侧：TA 一次电流＝2500/√3/6.3＝229.1A
TA 二次电流＝229.1/（300/5）＝3.82A z 比率差动保护整定计算
平衡系数计算（以高压侧为基准）： Kph＝Ieh/Iel＝7.14/3.82＝1.87 (根据实际差动电流修正) 差动速断保护定值：取保护安装侧 4～12 倍二次额定电流,取 K=6 计算 Izd.sd＝K*Ig＝6*7.14＝42.84A 比率差动动作电流定值： Icd＝Kk〔Ktx×fwc+ΔU+Δfph〕×In
0.21
景康一级主变
37
6.300
0.075
最大方式系统电抗:2.925 最小方式系统电抗:4.968
2、三相短路电流计算成果
2.1、电站网络图（最大运行方式）：
标幺值
10.4 10.4 2.6 5.2 0.1299 0.0297 2.2222 10.58∠30.3°
20 6.72 6.72 1.1905
CT 变比
150/5 50/5 300/5 50/5 75/5 150/5 150/5 75/5
额定二次 电流 A 3.82 3.75 3.82 2.06 4.58 3.25 3.25 4.58
LGJ-95/3.5KM Z1=0.5078/KM
35KV
至 冶 炼 厂 （ 6.4M ) LGJ-95/0.8KM Z1=0.5078/KM
低压侧
一级线路
冶炼厂线路
10KV 线路
额定容量 KVA 1250 2500
1250
6300 6300 1250
三、 三相短路计算
1、接线图
额定电压 KV 6.3 38.5 6.3 38.5 10.5 38.5 38.5 10.5
额定电流 A
114.6 37.5 229.1 20.6 68.7 97.5 97.5 68.7
2、主变 S9-2500/35，2500KVA，38.5±2×2.5％/6.3KV,Yd11,Ud=6.5% CT 变比：高压侧 50/5，低压侧 300/5。
3、近区变 S9-1250/35，1250KVA，38.5±2×2.5％/10.5KV,Yd11,Ud=6.5% CT 变比：高压侧 50/5，低压侧 75/5。
I 灵敏度校验：Klm= sc.min = 0.866×801/（1.1×30）＝21.0＞2 满足要求。
I act
z 复合电压启动过电流保护 1)电流元件定值计算：
Izd= Krel × In ＝1.2/0.9×3.82＝5.1 A Kr
式中：Krel 为可靠系数，取 1.2；Kr 为返回系数，取 0.9；In 为发电机的额定二 次电流 灵敏度校验：
I act
动作时间：Tzd＝2S z 过电压保护
Uzd＝1.5Un＝1.5×100＝150V 动作时间：Tzd＝0.5S z 过负荷保护
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Izd＝ Kk × In ＝1.05/0.9*114.6/30＝4.46A Kf
动作时间：Tzd＝5S z 失磁保护
主判别阻抗圆整定为：
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一、 概述 某电站保护装置是由武汉某电气自动化有限责任公司生产的 IMP3000 系列微机
继电保护装置，该装置保护范围包括发电机、主变、线路等。本计算书内容包括计 算数据、三相短路计算成果、保护配置、定值计算、定值清单。 二、 计算数据
1、发电机 SWF1000-6/1180 Pn=1000KW，Un=6.3KV，COSΦ＝0.8，Ie=114.6A,1000r/min, Ifdn=267A, Ufn=45V,Xk=1.03, Xd=1.17, Xd’=0.19, Xd”=0.13。 CT 变比：150/5
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x 0.1299
35KV d-6 d-2
x 1.2
6.3KV d-1
x 6.72
d-3 35KV
x 2.2519
d-5
d-4
x 9.136+j25.344
x
x
2.6
5.2
6.3KV
x 10.4
3125KVA
1250KVA
景康一级电站 景康二级电站 等值网络图（最小运行方式）
ZA＝
−
j
1 2
X’d
Uef 3 Ief
nLH ＝-j1/2*0.19*6300/1.732/114.6*30/60 n YH
＝1.51Ω∠－90°
ZB＝ − jKkXd
Uef nLH ＝-j1.2*1.17*6300/1.732/114.6*30/60 3 Ief nYH
＝22.3Ω∠－90°
闭锁圆整定：取圆直径比主判别圆大 1.2 倍，即：
2)电压元件定值计算： 系统低电压 Uzd＝0.7Un＝0.7×100＝70V 式中 Un 额定线电压二次值。 负序电压： Ufzd＝0.065Un＝0.065×100＝6.5V
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I2 灵敏度校验： Klm＝ sc.min = 0.866×127*38.5/6.3/5.1/30＝4.4＞1.5
按躲过 35KV 母线出线最大短路电流整定
电流元件定值：
Izd＝Kk*Isc.L。max/nLH＝1.3×215*38.5/6.3/（300/5）＝28.5A
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灵敏度校验：
I2 Klm＝ sc.min = 127*38.5/6.3/60/28.5＝0.45
6.3
1.250
0.13
某主变 二级 10KV 变
37 10.5
2.500 1.250
0.065 0.065
景康一级线路
37
冶炼厂线路
37
冶炼厂主变 10KV 线路
37 10.5
3.150
0.07
10 末端降压变
10.5
0.200
0.04
景康一级 1F
6.3
3.125
0.21
景康一级 2F
6.3
3.125
＝1.5*（1*0.1+0.05+0.05）*7.14＝2.14 A 比率制动系数：取值范围 0.15～0.4，建议取 0.2 灵敏度校验：
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Klm＝
I2 d .min
＝[0.866*1560/（10.4+2.6）]/（50/5）*√3/2.14＝8.41＞2
Icd
灵敏度符合要求。
z 限时电流速断保护
4、景康一级电站（系统侧） 装机 2×2500KW，主变：容量 6300KVA，Xd＝7.5％。
5、35KV 线路 1）、景康一级线路 导线型号－LGL-95，线路长 3.5KM。 2）、冶炼厂线路 导线型号－LGL-95，线路长 0.8KM。末端变压器单台容量 3150KVA，按远 景两台主变计算。