兰溪市垃圾焚烧发电项目微机继电保护.docx
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兰溪市垃圾焚烧发电项目微机继电保护
兰溪市垃圾焚烧发电项目微机继电保护
整定计算书及定值清单
计算：
周玉彩
审核：
批准：
许瑞林
浙江旺能环保股份有限公司
2013/5/28
1、原始资料
1.1发电机参数
发电机QF2-7.5-2Z
额定功率:
Pn=7.5MW；
额定电压:
Un=10.5KV；
额定电流:
In=515.5A；
额定功率因数（滞后）:
COSФ=0.8；
空载励磁电流:
Ifo=87A；
额定励磁电流:
Ifn=240A；
空载励磁电压（75℃）:
Ufo=40V；
额定励磁电压（100℃）:
Ufn=142V；
效率:
η=97%；
直轴超瞬变电抗饱和值:
X〞d=12.1%；
直轴瞬变电抗饱和值:
X′d=20.08%；
直轴同步电抗饱和值:
Xd=232.27%，；
负序电抗饱和值:
X2=14.76%；
零序电抗:
Xo=6.6%；
1.2厂用变压器SCB10-2000/10.5
额定容量:
Sn=2000KVA；
额定电压:
10.5/0.4KV；
额定电流:
110/2886.8KA；
短路阻抗:
Ud=6.2%；
连接组别:
D,YN11；
1.3、保安变压器SCB10-630/10.5
变压器额定容量：
630KVA
变压器额定电流：
34.6/909.3A；
变压器额定电流：
10.5/0.4KA；
短路主抗：
4.14%；
连接组别:
D,YN11；
1.4、引凤高压电动机YKK4502-6
额定功率450KW；
额定电压10.5KV；
额定电流32.2A；
功率因数0.85；
启动电流倍数Ktst=7；
额定转速1480r/m；
Y接线；
B级绝缘；
2、短路电流计算
2.1.短路电流计算网络等效阻抗如图，电网及其他对本电厂系统阻抗归算至电厂10.5KV基准母线上的阻抗,为一点等值：
a.系统正常运行大方式:
正序Xsmin1=0.3957
b.系统正常运行小方式:
正序Xsmax1=0.4447
c.以Se=100MVA、Ue=10.5KV为基准值的标幺值；
d.数据格式：
正序/零序；
发电机电抗:
X*U=（X,,d%/100）×（Sj×COS?
/Pe）
=12.1%×100×0.85/7.5=1.37，
厂变电抗:
X*2B=10Ud%×Sj/Se=10×6.2×100/2000=3.1，
e.电缆线电抗:
X*L1=X1×L1×Sj/U2p=0.08×0.24×100/×10.52=0.0174，
f.架空线电抗:
：
X*L2=X2×L2×Sj/U2p=0.4×3.202×100/×10.52=1.1617。
图1、大运行方式下阻抗等效网络图
图2、小运行方式下阻抗等效网络图
2.2、短路电流标识及计算
2.2.1、最小运行方式下d1、d2、d3点发生三相金属性短路电流：
a、发电机供给短路电流：
I（3）d1max=I（3）d2=I（3）d3=1/X,,d%=1/0.121=8.27KA；
b、10.5KV系统供给的短路电流：
Ij=Sj/√3Up=100/√3×10.5=5.499
I（3）d.1min=I（3）d2.min=I（3）d3.min=Ij/X*Σ=5.499/（0.4447+1.179）=3.3867KA
2.2.2、最小运行方式下d4点发生三相金属性短路电流：
X*=（0.4447+1.179）//1.37+3.1
=0.74309+3.1
=3.8431
Ij=Sj/√3Up=100/√3×0.4=144.34
I（3）d.4min=Ij/X*Σ=144.34/3.8431=37.56KA
2.2.3、最大运行方式下d1、d2、d3点发生三相金属性短路电流：
X*=（0.3954+1.179）//1.37=0.7326
Ij=Sj/√3Up=100/√3×10.5=5.499
I（3）d.1max=I（3）d2.max=I（3）d3.max=Ij/X*Σ=5.499/0.7326=7.506KA
2.2.4、最大运行方式下d4点发生三相金属性短路电流：
X*=（0.3954+1.179）//1.37+3.1
=0.7326+3.1
=6.8326KA
I（3）d.4max=Ij/X*Σ=144.34/6.8326=21.125KA
3、引风机高压电动机DMP3371系列微机电动机保护装置整定计算
3.1电动机起动
起动时间Tqd为电动机从起动到电动机转速达到额定转速的时间，考虑裕度，可整为最长起动时间的1.2倍。
高压引风电动机取电动机最长安全堵转时间。
根据厂家提供参数：
取最长安全堵转时间tpe.s＝20s;
按：
可整为最长起动时间的1.2倍，即：
1.2×20=24s。
取25s。
3.2负序Ⅰ段
负序过流Ⅰ段定值Ifx1的推荐整定范围为0.6～1.2In（In为电动机额定电流），典型的Ifx1取In比较合适。
1.0×32.2=32.2A。
取32.2A。
二次整定值：
32.2×5/100=1.61A跳闸。
负序过流Ⅰ段时间Tfx1按躲过开关不同期合闸的时间整定，推荐整定范围为0.05～0.1s，一般可取0.05s。
3.3负序过流Ⅱ段保护
按躲过正常运行时允许的负序电流整定，一般可取I2op.ii=（0.3-0.35）In，实际取I2op.ii=0.35In=0.35×32.2×5/100=0.56A,
二次整定值：
取0.56A。
负序过流Ⅱ段作为灵敏的不平衡电流保护,可通过控制字FSX选择该段采用定时限,并可通过控制字FX2TZ选择投跳闸或报警经t=1s延时发信。
3.4发热时间常数Tfr
发热时间常数Tfr由制造厂提供的电动机过负荷能力数据进行估算，如在X倍过负荷时允许运行t秒，则按电动机运行规程可得：
Tfr=（KX2-1.052）t=（0.5×62-1.052）24=405s。
3.4.2过热告警定值θa
过热告警定值θa取0.7发信号。
3.4.3散热时间Tsr
按电动机运行规程可得：
散热时间Tsr=45min=2700s。
3.5过负荷保护
过负荷动作电流Iop
一般取
实际取Iop=1.2IN=1.2×32.2=38.65A；二次整定值：
38.65×5/100=1.932A，取1.93A。
发信时间大于启动时间t=25+0.5=25.5，取30s。
3.6低电压保护
电动机低电压定值为:
低电压保护整定:
Uop.l=45伏；
低电压保护动作时间:
top.l取定时限9秒跳闸。
3.7过电压保护
动作值为Uop。
.m=1.3Un=1.3×100=130V；
动作时间t=2s,发信号。
3.8接地保护
接地保护装置的一次动作电流I0.op，按照躲过被保护分支外部单相接地故障时，从被保护元件流出的电容电流整定。
实际按经验取200mA，并经延时0.5S跳闸。
也可计算：
按躲过区外单相接地时过电流保护处单相接地电流计算，高压电缆ZR-YJV-10/10-（3*50）-0.1km,查电力工程设计手册一IK
（1）=3CI3=0.077A,
3I0.op=Krel×IK
（1）
=3×0.077=0.231A231mA>200mA；
t=0.5s跳闸。
3.9电流1断保护
按躲过电动机起动电流最大值整定
3.9.1速断动作电流高值Iop.h
式中，Ist：
电动机启动电流，一般为额定电流的6－10倍，实际取7倍；
KK：
可靠系数，可取KK=1.3－1.5实际取1.4。
=1.4×7×32.2=315.56A,
二次整定值：
315.56×5/100=15.778A，
取：
15.78A。
3.9.2速断动作时间top.set
当电动机回路用真空开关出口时,取top.set=0s。
3.10过电流动作电流值
IOP.L可取1.25IOP.h,实际取IOP.L=1.25Iop.h=1.25×32.2=40.25A,
二次整定值：
40.25×5/100=2.0125A取：
2.01A。
开关出口时,取top.set=0.5s。
引风机高压电动机DMP3371系列微机电动机保护装置整定值清单
保护类型
定值
定值号
定值范围
整定值
启动参数
额定电流
47
0.10~5.00A
1.61A
启动时间
48
0.10~300.00s
25s
电流速断
速断保护投退
1
ON/OFF
ON
启动时电流定值
2
0.10~100.00A
15.78A
启动后电流定值
3
0.10~100.00A
15.78A
延时定值
4
0.00~100.00s
0s
过流保护
过流保护投退
5
ON/OFF
ON
电流定值
9
0.10~100.00A
2.01A
延时定值
10
0.00~100.00s
0.5s
反时限保护
一般反时限投退
6
ON/OFF
OFF
非常反时限投退
7
ON/OFF
OFF
极端反时限投退
8
ON/OFF
OFF
电流定值
11
0.10~100.00A
时间常数
12
0.10~10.00
负序过流Ⅰ段
负序过流Ⅰ段投退
29
ON/OFF
ON
电流定值
30
0.10~100.00A
1.61A
延时定值
32
0.10~10.00s
0.05s
负序过流Ⅱ段
负序过流Ⅱ段投退
218
ON/OFF
ON
电流定值
219
0.10~100.00A
0.56A
延时定值
221
0.10~10.00s
1s
负序过流Ⅲ段
负序过流Ⅲ段投退
222
ON/OFF
OFF
电流定值
223
0.10~100.00A
延时定值
225
0.10~10.00s
负序过流告警
负序过流告警投退
111
ON/OFF
ON
电流定值
112
0.10~100.00A
0.56
延时定值
113
0.10~10.00s
0.05s
启动时间过长
启动时间过长保护投退
21
ON/OFF
ON
电流定值
22
0.10~100.00A
1.61A
延时定值
23
0.10~100.00s
30s
堵转保护
堵转保护投退
18
ON/OFF
OFF
电流定值
19
0.10~100.00A
延时定值
20
0.10~300.00s
启动间隔保护
启动间隔保护投退
37
ON/OFF
OFF
时间定值
38
1.00~80.00Min
过热保护
过热告警投退
13
ON/OFF
ON
过热跳闸投退
14
ON/OFF
ON
告警系数
15
0.01~80.00
0.70
跳闸系数
16
0.01~80.00
12
负序系数
17
0.01~20.00
6
零序过流告警
零序过流告警投退
34
ON/OFF
ON
电流定值
229
0.01~90.00A
0.23A
延时定值
230
0.00~100.00s
0.5s
零序过流跳闸
零序过流跳闸投退
33
ON/OFF
ON
电流定值
35
0.01~20.00A
0.23A
延时定值
36
0.10~300.00s
0.5s
小电流接地选线
小电流接地选线投退
39
ON/OFF
OFF
零序电流启动值
40
0.0~10.00A
零序电压启动值
41
5.0~60.00V
失压保护
失压保护投退
213
ON/OFF
OFF
有流闭锁投退
214
ON/OFF
OFF
电压定值
215
0.20~50.00V
动作延时
216
0.10~10.00s
低压保护
低压保护投退
24
ON/OFF
ON
欠流闭锁投退
25
ON/OFF
ON
低电压定值
26
20.00~90.00V
45V
电流定值
28
0.10~10.00A
4.92A
延时定值
27
0.10~10.00s
9s
过压保护
过压保护投退
77
ON/OFF
ON
电压定值
78
90.00~150.00V
130V
延时定值
79
0.10~100.00s
2s
过负荷告警
过负荷告警投退
39
ON/OFF
ON
电流定值
70
0.10~30.00A
1.9A
延时定值
71
0.00~100.00s
25s
过负荷跳闸
过负荷跳闸投退
69
ON/OFF
电流定值
40
0.10~30.00A
1.95
延时定值
41
0.00~100.00s
30s
母线PT断线
母线PT断线投退
44
ON/OFF
ON
保护CT断线
保护CT断线投退
42
ON/OFF
ON
测量CT断线
测量CT断线投退
89
ON/OFF
ON
4、10kV厂用变压器微机保护装置DMP3322、DMP3323的整定计算
变压器为SCB型，容量为2000kVA，高压侧额定电流为110A，低压侧额定电流为2886.8A最大过负荷系数为3，正常过负荷系数为1.2。
最大运行方式下变压器低压侧三相短路时，流过高压侧的短路电流I
为21125A×0.4/10.5=804.76A；
最小运行方式下变压器高压侧两相短路电流I
为0.86×3.36887=2912.58A；
最小运行方式下低压侧两相短路时流过高压侧的短路电流I
为0.86×37560A×0.4/10.5=1230.5A；
变压器高压侧A、C相电流互感器变比为200/5=40；
低压侧零序电流互感器变比为50/5=10；
低压侧电流互感器变比为4000/5=800。
4.1.I段、II段电流保护
4.1.1.高压侧电流速断保护
电流速断保护按躲过系统最大运行方式下变压器低压侧三相短路时，流过高压侧的短路电流来整定，保护动作电流：
Iop=Krel·Kjx·Ign·I
/nL
=1.5×1×804.76/30=40.238A取41A
保护一次动作电流：
41×30=1230A。
电流速断保护的灵敏系数按系统最小运行方式下，保护装置安装处两相短路电流校验：
Klm=I
/Iop
=2912.58/12302.37>2，
电流速断保护动作时限T1取0秒。
4.2.复合电压过流保护
电流继电器的动作电流应按躲过变压器额定电流整定，计算公式如下：
=1.2×2.75/0.85=3.882A。
式中:
Krel为可靠系数，取1.2；Kr为返回系数，可取0.85；IN为高压侧额定电流二次值110/40=2.75。
灵敏系数校验:
=（1230×5/200）/3.9
=7.8>1.2（满足要求）。
式中：
I2k.min为后备保护区末端两相金属性短路时流过保护最小短路电流。
4.2.1.低电压继电器
按躲过正常运行时可能出现的最低电压整定，还应考虑躲过发电机失磁运行时出现的低
电压，取UOP=0.6Un
=0.6×105000×100/105000=60V。
式中:
Un为额定线电压二次值。
4.2.2.负序电压继电器
负序电压继电器应按躲过正常运行时出现的不平衡电压整定，不平衡电压值可实测确定。
本工程取：
U2.op=0.07UN=0.07×105000×100/10500=0.7V，
式中：
UN为额定相电压二次值100V。
4.3.对称过负荷保护的动作电流
按避越额定电流整定:
IOP=Kk×IN/Kf=1.05×2.75/0.85=3.397A
式中Kk为可靠系数取1.05,Kf为返回系数取回0.85,IN为高压保护安装处的额定电流110/40=2.75。
过负荷保护延时整定:
t=12S，发信号。
4.4.启动风冷电流定值
0.5×2.75=1.375，取1.38A。
4.5.关闭风冷电流定值
1.375×0.9=1.2375A，取1.24A。
10kV厂用变压器微机保护装置DMP3322的整定清单
保护类型
定值
定值号
定值范围
整定值
变压器参数
变压器容量
103
1.00-150.0MVA
2MVA
变压器Ⅰ侧补偿方式
105
0-2
1
变压器Ⅱ侧补偿方式
106
0-2
1
变压器Ⅰ侧额定电压Un
109
1.00-120.0kV
10.5kV
变压器Ⅱ侧额定电压Un
110
1.00-120.0kV
0.4kV
变压器Ⅰ侧CT比
113
5-12000
40
变压器Ⅱ侧CT变比
114
5-12000
800
差动速断保护
差动速断保护投退
1
ON/OFF
ON
差动速断电流定值
2
1.00~100.00A
41A
差动速断时间定值
117
0.00~100.00s
0s
比率差动保护
比率差动投退
3
ON/OFF
OFF
CT断线闭锁投退
10
ON/OFF
OFF
二次谐波闭锁投退
119
ON/OFF
OFF
比率差动门槛定值
4
0.10~30.00A
动作延时
120
0.00~100.00s
拐点电流1
7
0.10~20.00A
拐点电流2
8
0.10~50.00A
比率制动系数1
5
0.10~2.00
比率制动系数2
9
0.10~2.00
二次谐波比
6
0.10~2.00
差流越限告警
差流越限告警投退
11
ON/OFF
OFF
差流越限电流定值
12
0.10~20.00A
差流越限时间定值
122
0.01~20.00s
10kV厂用变压器微机保护装置DMP3323的整定清单
保护类型
定值
定值号
定值范围
整定值
复压元件
低电压定值
33
0.50~100.00V
60V
负序电压定值
34
0.50~100.00V
0.7V
方向元件
灵敏角选择
133
ON/OFF
OFF
PT断线退出方向元件
134
ON/OFF
OFF
复压过流Ⅰ段
复压过流Ⅰ段Ⅰ时限投退
26
ON/OFF
ON
复压过流Ⅰ段Ⅱ时限投退
29
ON/OFF
ON
复压过流Ⅰ段Ⅲ时限投退
30
ON/OFF
ON
低电压闭锁投退
24
ON/OFF
ON
负序电压闭锁
25
ON/OFF
ON
方向闭锁投退
27
ON/OFF
OFF
电流定值
32
0.10~100.00A
3.89A
Ⅰ段Ⅰ时限时间定值
35
0.00~100.00s
0.5s
Ⅰ段Ⅱ时限时间定值
36
0.00~100.00s
0.8s
Ⅰ段Ⅲ时限时间定值
37
0.00~100.00s
1.0s
复压过流Ⅱ段
复压过流Ⅱ段Ⅰ时限投退
40
ON/OFF
OFF
复压过流Ⅱ段Ⅱ时限投退
42
ON/OFF
OFF
复压过流Ⅱ段Ⅲ时限投退
43
ON/OFF
OFF
负序电压闭锁投退
38
ON/OFF
OFF
低电压闭锁投退
39
ON/OFF
OFF
方向闭锁投退
41
ON/OFF
OFF
电流定值
46
0.10~100.00A
Ⅱ段Ⅰ时限时间定值
49
0.00~100.00s
Ⅱ段Ⅱ时限时间定值
50
0.00~100.00s
Ⅱ段Ⅲ时限时间定值
51
0.00~100.00s
复压过流Ⅲ段
复压过流Ⅲ段Ⅰ时限投退
150
ON/OFF
OFF
复压过流Ⅲ段Ⅱ时限投退
162
ON/OFF
OFF
复压过流Ⅲ段Ⅲ时限投退
163
ON/OFF
OFF
负序电压闭锁投退
148
ON/OFF
OFF
低电压闭锁投退
149
ON/OFF
OFF
方向闭锁投退
151
ON/OFF
OFF
Ⅲ段电流定值
152
0.10~100.00A
Ⅲ段Ⅰ时限时间定值
153
0.00~100.00s
Ⅲ段Ⅱ时限时间定值
154
0.00~100.00s
Ⅲ段Ⅲ时限时间定值
155
0.00~100.00s
母线绝缘监视
母线绝缘监视保护投退
59
ON/OFF
OFF
母线绝缘监视电压定值
60
0.10~100.00V
母线绝缘监视时间定值
61
0.00~30.00s
过载闭锁有载调压保护
过载闭锁有载调压投退
19
ON/OFF
OFF
过载闭锁调压电流定值
20
0.01~20.00A
过载闭锁调压时间定值
21
0.01~20.00s
过流启动风冷
过流启动风冷投退
13
ON/OFF
ON
启动风冷电流定值
14
0.01~20.00A
1.38A
关闭风冷电流定值
15
0.01~20.00A
1.24A
过负荷告警
过负荷告警投退
157
ON/OFF
ON
过负荷电流定值
160
0.01~30.00A
3.397A
过负荷时间定值
161
0.01~30.00s
12s
过负荷跳闸
过负荷跳闸投退
156
ON/OFF
OFF
过负荷电流定值
158
0.01~30.00A
过负荷时间定值
129
0.01~30.00s
母线PT断线
母线PT断线投退
56
ON/OFF
ON
保护CT断线
保护CT断线投退
54
ON/OFF
ON
测量CT断线
测量CT断线投退
147
ON/OFF
ON
5、DMP3382发电机差动保护装置整定计算
5.1、保护所用互感器：
发电机机端TA：
7LH1000/5AY接线5P20/5P20
发电机中性点TA：
2LH1000/5AY接线5P20/5P20
5..2、发电机出口二次额定电流Ign.2f
发电机一次额定电流Ign=（Pn/COS?
）/√3Uf1n
=7500/（0.8×1.732×10.5）
=515.5（A）。
式中：
Pn为发电机额定容量；COS?
为发电机功率因数；Uf1n为发电机机端额定电压。
Ign.2f＝Ign/na=515.5/（1000/5）
=2.578（A）。
5.3、基本整定：
1）、按照发电机外部短路时差动保护的最大不平衡电流整定：
Iunb.max=Kap·Kcc·K
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