20万机保护整定计算Word文件下载.docx
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机
保
护
定
值
机差
12000/5
Y/Y
2400A
1A
0s
机组全停
8625A
6.67
Kz=0.3
机变
差动
Y
厂机侧
220侧
4800A
2A
5
Kz=0.4
1200/5
Δ
I220/I机=1.146
机变差流速断
52800A
22A
单元件低压过流
12000A
5A
5.5s
1.28
15/0.1KV
9.45KV
63V
220/0.1KV
132KV
60V
电压断线闭锁
信号
1YH
3YH
匝间
实际整定
机断水
20s
瓦斯
Φ80
轻
280cm3
重
1.2m/s
BFJ
7920A
3.3A
5s
启动辅助冷却器
开关非全相
108A
0.45A
0.3s
7110
整定条件说明:
机组全停系指:
跳7110、MK、6614A、6614B、6114A、6114B开关
保护
装置
名称
负序过流定时限
6000A
2.5A
0s切7200
5.5s机组全停
2.39
负序过流反时限
862.5A
0.4A
9s
跳闸
1725A
0.72A
190s
定子
过负荷
10800A
4.5A
6s
主励绕组过负荷
2000/5
2000A
15s
机过电压
5000/5
1100A
1.1A
2s
转子一点接地
5000Ω
1s
转子两点接地
0.5s
失磁保护
阻抗
XA=0.12455Ω
XA=2Ω
XA/XB=5.74%
圆心坐标:
[0,-(XA+XB)/2];
半径:
(XA-XB)/2;
15KV/0.1
XB=2.1776Ω
XB=34.84Ω
转子电压
10KV/0.1
127V
系统电压
220KV/0.1
187KV
85V
机电压
11.81KV
78V
接地
15/1.732/0.1/3
开口三角
1500V
10V
基波
机端
三次
谐波
15/1.732/0.1
中性点
冷却器全停
10分钟机组全停
强励
15/0.1
13545V
90V
主励100HZ保护
GYJ400/100
913V
228.25V
1K
过电压
DYJ400/100
348V
87V
正常投
低电压
QYJ400/100
747V
186.75V
强励限制
间隙接地电流
400/5
100A
1.3A
主变零序间隙接地
间隙接地电压
220/0.1
180V
直接接地零序一段
600/5
1800A
15A
0.25s
7200
主变零序直接接地
直接接地零序二段
1200A
10A
4s
同期
手动
15/
20-30度
自动
220/
主变零序保护由省调给出,阻抗保护不用。
吉林热电厂11号机、4号高工变继电保护与自动装置整定计算方案
一、部分设备的铭牌参数
1、11号机主要规格及参数
型式
QFQN-200-2
额定容量
235000KVA
有功功率
200000KW
额定电压
15750V
额定电流
功率因数
0.85
额定励磁电流
1765A
额定励磁电压
450V
额定转数
3000转/分
定子绕组接法
2-Y
额定频率
50HZ
短路比
不小于0.5
承受负序能力
I2〈8
额定氢压
3巴
发电机效率
98.63%
发电机定子绕组漏抗Xe=11.66%
发电机转子绕组漏抗Xf=12.9%
纵轴超瞬变电抗Xd“=14.6%
纵轴瞬变电抗Xd’=23.6%
纵轴同步电抗Xd=194.5%
负序电抗X2=17.3%
零序电抗X0=7.68%
定子绕组每相电阻值(55度)0.00217欧
转子绕组的电阻值(75度)0.227欧
空载励磁电流
670A
短路励磁电流
1224.5A
三相短路时的持续短路电流(标么值)1.46
二相短路时的持续短路电流(标么值)2.32
单相短路时的持续短路电流(标么值)3.88
2、11号机同轴交流励磁机及付励磁机
主励型号
JL-1150-4
付励型号
TFY-46-500
1150千伏安
46千伏安
1060千瓦
40千瓦
415/240伏
161/93伏
1600安
165安
100赫兹
500赫兹
额定转速
3、11主变铭牌
型号
SFP7-240000/220
相数
3相
频率
50赫兹
240000千伏安
242+2*2.25%/15.75千伏
572.6/8797.72安
阻抗电压
13.7%
联接组标号
Yn.d11
高压中性点CT
4、4号厂高工作变铭牌
SFF7-31500/20
三相
31500/20000-20000KVA
1154.7/1832.9-1832.9A
高-(低1-低2)10%
联接组别
Yd11-d11
高-低1:
18.5%
套管CT变比
1组12000/5;
2组1500/5
高-低2:
阻抗电压(低1-低2)
34.3%
5、11号厂低工作变,3、4号公用变,4号厂低备变
S7-1000/6
1000千伏安
电压
6300+5%/400伏
91.7/1443安
9.0%
Y-Yn0
二、设备参数标么化统一及短路电流计算:
吉林热电厂220千伏系统一次网络图:
1、参数标么统一化:
取Sj=100MVA;
UB=Uj;
只计算11号机系统,其它略。
X1=Ud%×
SB/SN=13.7%×
100/240=0.057;
X2=Xd%×
SB/SN=14.6%×
100/235=0.062;
X3=1/2(X12%+X13%-X23%)SB/SN
=1/2(18.5%+18.5%-34.3%)100/31.5=0.043;
X4=X5=1/2(X12%+X23%-X13%)SB/SN
=1/2(18.5%+34.3%-18.5%)100/31.5=0.544;
X6=X7=X8=X9=X10=Ud%×
SB/SN=9%×
100/1=9.0;
220千伏系统参数:
正常运行式下X=0.01149;
检修运行方式下:
X=0.02627
2、各种运行方式的计算:
(1)、吉林热电厂220KV母线正常运行方式(依据吉林电力调度局2003年度运行方式):
厂用6千伏母线为短路点:
XΣ1=(0.06+0.058)//(0.115+0.092)/2//0.01149
=(0.118//0.1035//0.01149
=1/105.168614
=0.009509
XΣ2=(0.009509+0.057)//0.062+0.043
=0.032087+0.043
=0.075087
Id1*max1=1/(XΣ2+0.544)=1.615281;
厂用380伏母线短路点:
Id2*max1=1/(XΣ2+0.544+9)=0.10396;
(2)吉林热电厂220KV母线正常检修方式(8、9、10号机组停运)
XΣ3=(0.02627+0.057)//0.062+0.043
=0.035539+0.043=0.078539
Id1*min1=1/(XΣ3+0.544)=1.606325;
厂用380伏母线为短路点:
Id2*min1=1/(XΣ3+0.544+9)=0.103923;
(3)吉林热电厂66千伏母线正常运行方式:
厂高备用变电抗标么值为:
X1=0.037X2=X3=0.524。
66千伏母线短路电流计算参见“吉林厂66千伏母线短路电流计算书”。
正常运行方式下:
X=0.03826,
XΣ4=0.03826+0.037+0.524=0.59926;
XΣ5=0.59926+9=9.59926;
Id1*max1=1.668725;
Id1*max1=1.668725×
100/√3×
6
=16.057312KA;
Id2*max1=0.104175;
Id2*max1=0.104175×
0.38
=15.827708A
(4)吉林热电厂66千伏母线检修运行方式:
X=0.066509;
XΣ6=0.066509+0.037+0.524=0.627707;
XΣ7=0.627707+9=9.627707;
Id1*min1=1.593101;
Id1*min1=1.593101×
6;
=15.329622KA
Id2*min1=0.103867;
Id2*min1=0.103867×
0.38
=15.780942kA
(5)短路计算汇总:
吉林厂220千伏侧短路电流:
Id1*max1=1.615281;
Id1*max1=1.615281×
6=15.543049KA;
Id2*max1=0.10396;
Id2*max1=0.10396×
0.38=15.795088A;
Id1*min1=1.606325;
Id1*min1=1.606325×
6=15.45687KA;
Id2*min1=0.1039;
Id2*min1=0.1039×
0.38=15.789466kA;
吉林厂66千伏侧短路电流:
6=16.057312KA;
0.38=15.827708A;
6=15.329622KA;
0.38=15.780942k;
A
(6)确定正常和检修运行方式下电抗:
max
Min
I*
I
d16KV
1.668725
16.057312KA
1.593101
15.329622KA
d20.38KV
0.104175
15.827708KA
0.103867
15.78094KA
(7)为便于以后保护整定计算短路电流取小数点后三位:
Max
16.057KA
15.330KA
15.828KA
15.781KA
三、11号机继电保护整定计算方案
1、11号发电机-变压器组示意图:
2、发电机差动保护整定计算:
(1)、Ief=8625A;
Nlh=12000/5;
继电器型号:
LCD-12型。
(2)、整定原则:
制动线圈的制动系数:
Kz=0.3;
最小动作电流取:
Idzmin=0.3Ief;
(3)、定值:
IdzminJ=0.3Ief/Nlh=0.3×
8625/12000=1.078A,取IdzminJ=1A
Idzmin=1×
12000/5=2400A。
(4)、动作时间及作用开关
t=0s作用机组全停:
7111;
MK;
6115A;
6115B;
(5)、灵敏度校验及要求:
a、外部故障时Idz>
Ibpmax
11号主变低压母线三相短路Id(3)=(1/0.62×
100/1.732×
15.75)×
103=59126A
Izh=59126AIbpmax=0.1×
Id(3)=5912.6A
而这时:
Idz=0.3Izh=0.3×
59126=17738A
Idz>
b、正常运行情况下实测最大平衡电流
Ibpmax<
Idzmin
c、保护范围内部二相短路时灵敏度的校验单机内部故障
Izh=0.5Id
(2)=0.5×
0.866×
59126=25601A9(制动电流)
25601=7680A
Id
(2)min=0.866×
59126=51203A
Klm=Id
(2)min/Idz=51203/7680=6.67>
2(合格)
(6)差动保护接线Y/Y
3、发电机-变压器组纵差保护:
(1)、整定原则:
制动系数KZ=0.4;
最小动作电流Idzmin=0.4Ief;
差流速断保护Idz=6Ief
继电器型号:
LCD-11Nlh=12000/5,1200/5
(2)、保护定值:
IdzminJ=0.4Ief/Nlh=0.4×
8625/12000=1.44A,取IdzminJ=2A
Idzmin=2×
12000/5=4800A
(3)、动作时限及作用开关:
t=0s作用机组全停7111MK6115A6115B
(4)、灵敏度校验及要求:
外部故障时Ibpmax<
Idz,Ibpmax:
外部故障时最大不平衡电流
区外故障时:
a、220千伏母线短路:
Id(3)=[1/(0.62+0.057)×
220]×
103=2205A
Izh=2205AIbpmax=0.1×
Id(3)=220.5A
而这时的Idz=0.4Izh=0.4×
2205=882A
b、厂高变高压线圈短路:
Id(3)=[1/(0.62+0.043)×
15.75]×
103=34913A
Izh=34913AIbpmax=0.1×
Id(3)=3491.3A
Idz=0.4Izh=0.4×
34913=13965A
正常运行时实测最大不平衡电流Ibpmax
要求:
灵敏度校验:
以单机运行时变压器两相短路在高压侧。
2202=1909.5A
Izh=0.5Id
(2)min=0.5×
1909.5=954.76A
Idz=0.4Izh=0.4×
954.76=381.9A
Klm=Id
(2)min/Idz=1909.5/381.9=5.0>
2
(5)、差流速断保护定值及灵敏度校验
Idzj=6Ief/Nlh=6×
8625/12000/5=22A
Idz=22×
12000/5=52800A
动作时限及作用开关同发电机差动保护。
220千伏系统取最小运行方式:
Id1=1/(0.057+0.02627)×
15.75=44022A
Id2=59126AId
(2)=0.866×
(59126+44022)=89326A
Klmd2=89326/52800=1.69
Id
(2)3=(1/0.02627+1/0.119)×
15.75=147518A
Klmd3=147518/52800=2.8
(6)、发电机-变压器组差动接线:
主变高压侧
发电机侧
厂高变高压侧
Ue(千伏)
242
15.75
Ie(安培)
572.58
8625
Nlh
1200/5=240
12000/5=2400
CT接线
二次电流
4.13
3.59
分流器变比
4.13/3.59=1.15,取5.73/5=1.146
降流:
初级1-8
次级1-4
继电器电流
4.13/1.146=3.6
4、发电机单元件低压闭锁过流保护
过流保护的动作电流按躲过发电机额定电流整定,即Idz=Kk.Ief/Kf;
其中:
Kk=1.2Kf=0.85
低电压保护:
a、躲正常运行时可能出现的最低工作电压,并当发电机外部故障切除后,在电动机自启动过程中低电压元件应可靠返回;
b、躲发电机失磁异步运行时最低电压,一般取Udz=0.6UeNlh=12000/5Y接。
YH:
发电机:
Y/Y/开三角,(15/1.732)/(0.1/1.732)/(0.1/3)。
220千伏母线:
Y/Y/开三角,(220/1.732)/(0.1/1.732)/(0.1/3)。
(2)、定值:
电流元件:
Idzj=1.2×
8625/0.85×
12000/5=5.07A
Idzj=5AIdz=12000A
低电压元件:
发电机侧:
Udzj=0.6×
15.75/15/0.1=63V
220千伏侧:
220/220/0.1=60V
(3)、动作时限及作用开关
t=5s7111
t=5.5sMK6115A6115B
(4)、灵敏度校验:
以220千伏母线二相短路校验
Klm=Id
(2)/IdzId
(2)=1/1.732×
1.732/2×
Id(3)
Id
(2)=1/2×
Id(3)=0.5×
1/(0.062+0.057)×
15.75=15402.6A
Klm=15402.6/12000=1.28>
1.2
电压元件:
厂高变高压侧短路(最小运行方式)
XΣ=0.02627+0.057//0.062=0.08327//0.062=0.035539
U*=0.043/(0.043+0.035539)=0.5475
Klm=0.6/0.5475=1.096
5、发电机负序定时限过流保护:
型号LFL-7Nlh=12000/5Y
躲LH断线:
I=0。
6I
6×
8625/12000/5=216A,取I=2。
5A;
I=2。
5×
12000/5=6000A;
(3)、灵敏度校验:
I=6000/100/1。
732×
15。
75=1。
637;
以220千伏母线故障:
两相短路。
I*=1/2×
1/(0。
062+0。
057)=4。
K=4。
2/1。
637=2。
567
(4)、作用开关及时限:
作用7200开关(母联断路器)
作用7111、MK、6115A、B、6615A、B开关。
6、负序过流反时限保护:
LFL-6型,N=12000/5Y
(1)、定时限过负荷信号段I2dz=0.1×
Ieft=5-10s
反时限跳闸段:
I2dz=(0.15-0.2)Ief
零序电流闭锁继电器,一般取0.3Ief
a、定时限过负荷信号段:
I2dzj=0.1×
8625/12000/5=0.359A取I2dzj=0.4AI2dz=0.4×
12000/5=960A
时限:
t=9s作用信号
b、反时限跳闸段
I2dzj=0.2×
8625/12000/5=0.72AIdz=0.72×
12000/5=1728A
按继电器厂家规定及发电机说明书:
非对称持续时间A=I22*×
t<
8
8/I22*=8/(1728/8625)2=199st=190s
(3)、灵敏度校验
a、220千伏母线故障两相短路
I22*=1728/100