发电厂6KV变压器及馈线保护定值计算说明.docx
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发电厂6KV变压器及馈线保护定值计算说明
16kV变压器及馈线保护定值计算说明
（一）简要说明
1、低压用变压器综合保护
低压厂用变压器及凝结水泵变频器均采用WDZ-440EX型微机综合保护，该保护装置包括高压侧过电流速断保护、高压侧定时限过电流保护、高压侧负序过流一段保护、高压侧定时限零序过流保护、低压侧零序过流保护、非电量保护等。
其余综合保护现场可根据具体情况决定保护是否投入。
干式变压器温度定值设置如下：
超高温跳闸温度150℃；高温报警温度130℃；风速启动温度100℃；风扇停止温度80℃。
6kV变压器综保中超高温跳闸开关量输入对应动作时间整定为1秒，高温报警输入对应动作时间整定为5秒.。
大于等于2000kVA的变压器另设WDZ-441EX型微机差动保护。
2、6kV馈线综合保护
6kV馈线采用WDZ-410EX型微机综合保护,该保护装置包括过电流速断保护、过电流保护、高压侧定时限零序过流保护等。
其余综合保护现场可根据具体情况决定保护是否投入。
（二）算例
例1：
厂区变保护整定计算（F-C）:
保护采用WDZ-440EX低压变压器保护装置，按厂用技规要求，投入过电流保护、过负荷保护、变压器高压侧零序过电流保护及变压器低压侧中性点零序过电流保护；装置其它保护功能均关闭。
序号
项目
设计
计算
（一）
主要参数
1.1
设备主要参数
低压变容量（kVA）
500
高压侧CT变比电流n1=60/5A
12
低压侧CT变比电流n2=1200/5A
240
高压侧零序电流互感器变比nTAO，本工程为150/5,
30
低压侧中性点零序CT变比电流n0=400/5A
80
Ud%:
变压器额定阻抗
4.0%
1.2
变压器CT变比校正
高压侧（6.3kV）
变压器高压侧电流I1
I1=Se/（sqrt（3）*Un1）
Se:
变压器额定容量（kVA）
500
Un1:
变压器高压侧额定电压（kV）
6.3
则I1＝（A）
45.82
归算到CT二次侧
I1/n1=（A）
3.82
低压侧（400V）
变压器低压侧电流I2
I2=Se/（sqrt（3）*Un2）
Se:
变压器额定容量（kVA）
500
Un2:
变压器低压侧额定电压（kV）
0.4
则I2＝（A）
721.69
归算到CT二次侧
I2/n2=（A）
3
以6.3kV侧作为基本侧。
1.3
灵敏度校验参数
低压变压器高压侧最小运行方式两相短路电流：
Id
（2）.min=（sqrt（3）/2）Id（3）.min（kA）
17.32
归算到二次侧
Id
（2）.minII＝Id
（2）.min*1000/n1（A）
1443.42
低压变压器高压侧最小运行方式三相短路电流：
Id（3）.min＝1/（Xs+Xc）*Ib（kA）
20.00
归算到二次侧
Id（3）.minII＝Id（3）.min*1000/n1（A）
1666.72
其中：
n1
12
Xs——最小运行方式下系统阻抗标么值（已考虑110kV系统阻抗0.3773及起/备变阻抗3.8182，归算到起备变6.3KV侧）
0.422
基准容量为100（MVA）
Xc——电缆阻抗标么值,=X**L
0.0362
6kV电缆采用3×70，长度L（公里）
0.2
查手册附表4-13知每公里电缆阻抗标么值X*
0.181
Ib——短路电流基准值，＝Sb/（sqrt（3）*Ub）（kA）
9.16
Sb——基准容量（MVA）
100
Ub——基准电压（kV）
6.3
（二）
电流速断保护
为6kVF-C回路供电，速断保护应闭锁，由熔断器切除短路故障。
（三）
过电流保护
3.1
定时限过电流
考虑起/备电源重合闸时，低压电动机惰转
3.1.1
I>>整定
IopI=Krel*I1
Krel——电动机惰转时综合起动系数；按经验取
4
3.1.2
计算一次电流
则IopI=Krel*I1
183.28
3.1.3
归算到二次侧
IopII=IopI/n1
15.27
3.1.4
继电器动作电流
取（A）
15.3
3.1.5
动作时间t>>
延时（s）
0.70
3.1.6
灵敏度校验
按照变压器高压侧最小运行方式两相短路电流计算，此时厂高变不运行，由起/备变供电给厂用系统
Ksen=Id
（2）.min/IopI
变压器低压侧最小运行方式三相短路电流：
Id（3）.min＝Ib/（Xs+Xc+Xt）
其中：
Xs——最小运行方式下系统阻抗标么值（已考虑110kV系统阻抗0.3773及起/备变阻抗3.8182，归算到起备变6.3KV侧）
0.422
Xc：
6kV电缆阻抗
Xt：
低压变阻抗,归算到基准容量Sb
Xt=（Ud%/100）*（Sb/Se）
8.00
Xc==X*L
0.0362
则Id（3）.min＝Ib/（Xs+Xc+Xt）＝（A）
1083.48
Id
（2）.min=
938.32
Ksen=Id
（2）.min/IopI=
5.12
>1.5满足要求
3.2
反时限过电流
不投入
3.3
结果表
项目
整定点
定时限过电流I>>
保护整定电流=（A）
9.8
延时（s）
0.70
（四）
高压侧零序过电流保护整定
4.1
变压器高压侧电压级单相接地时通过中性点接地电阻R的零序电流
（3I0）K=UB/√3/R（A）
90.9
UB———厂用高压母线平均额定电压（V）
6300
R———起备变中性点接地电阻值（欧姆）
40
Krel———可靠系数，取Krel=4~6；此处取6
6
nTAO
30
4.2
零序动作电流
（3I0）OP=（3I0）K/Krel/nTAO
0.51
4.3
结果
动作值（A）
0.5
延时（s）
0.5
（五）
低压侧零序过电流保护整定
5.1
电流继电器整定
IopI=Krel*Se/（4sqrt（3）*Un2）
Krel——整定系数；
1.2
Se——厂用低压变额定容量（kVA）；
500
Un2——变压器低压侧额定电压，kV；
0.4
则：
IopI=Krel*Se/（4sqrt（3）*Un2）
216.5
5.2
归算到二次侧
IopII=IopI/n0
n0:
中性点侧CT变比电流
80
IopII=IopI/n0=（A）
2.7
5.3
保护动作时间
t=0.3+0.4=0.7秒
0.7
（灵敏度不必校验）
5.4
结果表
项目
整定点
低压侧定时限过流I>>
保护整定电流=（A）
2.8
延时（s）
0.7
（六）
过负荷保护（定时限）
1
整定计算
Idz=Kk*In/Kh
4.46
Kk——可靠系数；（用于跳闸）
1.05
Kh——返回系数；
0.9
2
结果
动作值（A）（用于信号）
4.5
延时（s）
5
例2：
空冷变保护整定计算（断路器，带差动）
采用WDZ-440EX低压变压器保护装置+WDZ-441EX变压器差动保护装置，按厂用技规要求，投入差动保护、差动速断保护、过电流保护、过负荷保护、变压器高压侧零序过电流保护及变压器低压侧中性点零序过电流保护；装置其它保护功能均关闭。
序号
项目
设计
计算
（一）
主要参数
1.1
设备主要参数
低压变容量（kVA）
2000
高压侧CT变比电流n1=250/5A
50
低压侧CT变比电流n2=4000/5A
800
高压侧零序电流互感器变比nTAO，本工程为150/5,
30
低压侧中性点零序CT变比电流n0=2000/5A
400
Ud%:
变压器额定阻抗
8.0%
1.2
变压器CT变比校正
高压侧（6.3kV）
变压器高压侧电流I1
I1=Se/（sqrt（3）*Un1）
Se:
变压器额定容量（kVA）
2000
Un1:
变压器高压侧额定电压（kV）
6.3
则I1＝（A）
183.29
归算到CT二次侧
I1/n1=（A）
3.67
低压侧（400V）
变压器低压侧电流I2
I2=Se/（sqrt（3）*Un2）
Se:
变压器额定容量（kVA）
2000
Un2:
变压器低压侧额定电压（kV）
0.4
则I2＝（A）
2886.75
归算到CT二次侧
I2/n2=（A）
3.61
以6.3kV侧作为基本侧。
1.3
灵敏度校验参数
低压变压器高压侧最小运行方式两相短路电流：
Id
（2）.min=（sqrt（3）/2）Id（3）.min（kA）
18.38
归算到二次侧
Id
（2）.minII＝Id
（2）.min*1000/n1（A）
367.5
低压变压器高压侧最小运行方式三相短路电流：
Id（3）.min＝1/（Xs+Xc）*Ib（kA）
21.22
归算到二次侧
Id（3）.minII＝Id（3）.min*1000/n1（A）
424.35
其中：
n1
50
Xs——最小运行方式下系统阻抗标么值（已考虑110kV系统阻抗0.3773及起/备变阻抗3.8182，归算到起备变6.3KV侧）
0.422
基准容量100（MVA）
Xc——电缆阻抗标么值,=X**L
0.0099
6kV电缆采用3×120，长度L（公里）
0.057
查手册附表4-13知每公里电缆阻抗标么值X*
0.174
Ib——短路电流基准值，＝Sb/（sqrt（3）*Ub）（kA）
9.16
Sb——基准容量（MVA）
100
Ub——基准电压（kV）
6.3
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