保护整定计算.docx

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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=

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：

，

：

可靠系数，取1.5

为电流启动倍数取2In

则：

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

=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

=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

=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+Imax）/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=

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=

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：

，

：

可靠系数，取1.5

为电流启动倍数取3n

则：

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

=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=

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*=

×

=

×

=0.3405

10kV的基准电流Ij=

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

/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）=

11.834kA

两相短路电流Id1

（2）=

Id1（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*

=

=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%

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，。

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%

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

说明：

取10kV基准电流I

=5.77kA计算短路电流。

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+Imax）/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%

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

说明：

取10kV基准电流I

=5.77kA计算短路电流，。

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+Imax）/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*=

×

=

×

=0.3405

10kV的基准电流Ij=

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*

=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）=

6.872kA

两相短路电流Id1

（2）=

Id1（3）=

×6.872=5.951kA

最小方式下电缆始端两相短路：

Id1

（2）’=

*

9.527kA

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*

=

=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