6kV变压器综合保护整定计算书.docx

1、6kV变压器综合保护整定计算书#2 机 组 6kV 变 压 器 综 合 保 护 整 定 计 算 书一、 设备参数及系统运行方式：1、 设备参数：1） 发电机：型 号额定功率额定电流额定电压额定功率因数XdQFS-125-2125MW6150A13.8KVCOS=0.8518%2） 主变压器：型 号额定容量Ud1UdO额定分接额定电流SFP9-150000/220150MVA13%12.8%23622.5%/13.8KVA3） 高厂变型 号额定容量Ud1额定分接额定电流SF9-CY-22000/13.822MVA10.5%13.822.5%/6 .3KVA4） 高备变型 号额定容量Ud1UdO额

2、定分接额定电流SFZ9- CY-22000/11022MVA10.5%10.28%11081.25%/6 .3KVA5） 低压厂用变压器（见附表2）二、 参数整定计算表1、 运行方式：（见附图1）1） 方式一（最大运行方式）：#1、2机组全部运行，莫愁变正副母线合环运行。2） 方式二（中等运行方式）：#1/2机组单独运行，莫愁变正副母线合环运行。3） 方式三（最小运行方式）：#1/2机组单独运行，莫愁变正副母线开环运行。4） 方式四（高备变运行方式）：#1/2机组单独运行，厂用电由高备变供电。2、 等值阻抗网络图（见附图2）3、 系统归算阻抗：SB=100MVA，UB=6.3KV，IB/6=9

3、.164kA，IB/0.4=144.34kA1） 各元件等值阻抗：a） 发电机： Xd* = XdSB / Sf=0.18100/（125/0.85）=0.1224b） 主 变： 正序阻抗：XZB1* = Ud1（UZB2 / SZB）/（UB2/ SB) =0.13100/150(236/230)2=0.0871.053=0.091 零序阻抗：XZBO* = Ud0（UZB2 / SZB）/（UB2/ SB) =0.128100/150(236/230)2=0.0851.053=0.089c） 高厂变： 正序阻抗：XCB* = Ud1SB / SCB=0.105100/22(6/6.3)2=

4、0.4770.915=0.433d） 高备变： 正序阻抗：XBB*1 = Ud1（UCB2 / SCB）/（UB2/ SB) =0.105100/22(112.75/115)2=0.4770.96=0.459 零序阻抗：XBB*O = UdO（UCB2 / SCB）/（UB2/ SB) =0.1028100/22(112.75/115)2=0.449e） 220KV线路： 正序阻抗：XXL1/O* = 0.003 / 0.0065 零序阻抗：XZB2/O* = 0.003 / 0.0068f） 系统（归算至下莫4535/6开关）： X4535/1* =0.018； X4535/0* =0.06

5、3 X2501/1* =0.218； X2501/1* =0.091 XMC/1* =0.017； XMC/0* =0.025 方式一：（归算至高厂变低压侧）a. 正序阻抗：XXT1* = 0.0554+0.437=0.4894b. 零序阻抗：XXTO* =0.118 方式二：（归算至高厂变低压侧）c. 正序阻抗：XXT1* = 0.4895d. 零序阻抗：XXTO* =0.1243方式三：e. 正序阻抗：XXT1* = 0.4919f. 零序阻抗：XXTO* =0.1243 方式四：g. 正序阻抗：XXT1* = 0.491h. 零序阻抗：XXTO* =0.449+表： 各种运行方式下的系统

6、等值阻抗（归算至高厂/备变低压侧）序号等值阻抗方式一方式二方式三方式四1 Xxt*10.48940.48950.49190.4912 Xxt*O0.11800.12430.12430.4492） 最大运行方式：Xxt*max=0.4894（归算至6KV母线）3） 最小运行方式：Xxt*=0.4894（归算至6KV母线）Xxt* min =0.4919（归算至6KV母线）三、 整定计算原则1、 反时限过电流保护的整定（仅适用于南自厂WCB2、WCB3及GL系列继电器）：1） 反时限元件动作电流的整定计算：Idz=（KkKjxKf）Kzq（IenLH）Kf：返回系数，取0.80.95；Kk：可靠系

7、数，取1.251.3；Kzq：负荷自起动系数，取1.21.5；Kjx：接线系数nLH：电流互感器变比2） 确定继电器二倍反时限动作电流的时间整定值2、 电流速断保护的动作电流整定计算：Idz.sd = Kk Kjx Id.max nLH （3-2）Id.max ：变压器低压侧三相短路电流的最大值；Kk：可靠系数，取 1.3 ；Kjx：接线系数nLH：电流互感器变比3、 变压器负序电流（不平衡）保护的整定计算：1） 按躲过变压器不平衡电流进行整定I2 = Kph Ie Kph：可靠系数，可取0.50.8；对于负载平衡的低厂变，Kph取0.5对于负载不平衡的低厂变，如电除尘变、照明变等，Kph取0

8、.82） 负序电流（不平衡）保护的时间整定为防止低压变压器外部两相短路时装置的误动作，及FC回路中不平衡保护抢在熔断器前动作，T 2 可取为0.51.0S，本计算T 2取为0.7S。4、 定时限过电流保护电流定值计算：1） 按躲变压器最大负荷电流整定，Idz.gl（KkKjxKf）Kzqd（IenLH） （3-4-1） Kk：可靠系数，取1.21.3；Kf：返回系数，取0.80.95；Kzzq：负荷自起动系数，取1.21.5；Kjx：接线系数nLH：电流互感器变比2） 按躲过分支线上需要自起动的电动机的最大起动电流之和，即Idz.gl = KkKjxKzq（IenLH） （3-4-2）Kk：可

9、靠系数，取1.2Kzq：需要自起动的全部电动机再自起动时所引起的过电流倍数，可近似按下式求出：a） 明显备用： 未带负荷时：Ud%：厂用变压器的百分阻抗值；Wd.：需要自起动的全部电动机的总容量（Kv.A）We：厂用变压器的额定容量（Kv.A）；Kqd：电动机起动时的电流倍数；一般情况下，Kqd的平均值为5； 已带一段厂用负荷，再投入另一段厂用负荷时：b） 不明显备用：3） 按灵敏度要求整定：Idz.gl = (Kjx I (2)d.min)(K lm nLH)I (2)d.min：变压器低压侧故障时的最小两相短路电流；K lm：变压器低压侧故障时的灵敏度，一般 1.31.54） 按与高厂变（

10、高备变）保护及400V保护装置定值配合计算（该方法不用）Idz.gl（Kjx I d）（Kk nLH）Idz.gl（KkKjx I dnLH）Kk：可靠系数，取1.11.2；I d：上级保护断路器处过电流保护一次动作电流（应折合至6KV侧）I d：下级保护断路器处过电流保护一次动作电流（应折合至6KV侧）5） 定时限过电流保护的动作时间整定：tdz = tfz.max + t （3-4-5）动作时间应比上一级定时限过电流保护的动作时间小一个时间差（取t =0.5S）。通常低压短路器动作切除故障时间都在0.1S左右，故过电流动作时间应大于0.50.8S。tfz：低压断路器动作时间；t：时间级差，

11、取t =0.5S5、 按规程规定，我厂的所有低压厂用变压器不设置高压侧过负荷保护。6、 零序过电流保护的整定计算1） 按躲过正常运行时变压器低压侧中性线上流过的最大不平衡电流Idz = Kk(0.25Ie) （3-4-1）Kk：可靠系数，取为1.2；Ie：变压器额定电流2） 按与相邻元件保护的动作电流相配合a） 当低压厂用变无分支线时，与低压电动机相间保护配合Idz = Kk Kph Kqd Ie （3-4-2）Kk：可靠系数，取为1.2；Kph：配合系数，取为1.1；Kqd：自起动系数(电动机起动电流倍数)；取5Ie：最大电动机的额定电流b） 当低压厂用变有分支线时，与厂用分支线上的零序保护

12、配合:Idz = Kph Idz.fz （3-4-3）Kph：配合系数，取为1.1；Idz.fz：厂用分支线上零序保护的动作电流3） 灵敏度校验:Klm = I (1)d.minIdz （3-4-4）I (1)d.min：最小运行方式下，厂用变压器低压侧母线上发生单相接地短路时，流经变压器中性线上电流互感器的电流值要求： Klm1.52四、 微机变压器综合保护整定1、 #2照明变保护整定1） 各序网络见下图（4-1-1）2） 相电流速断保护：Id.max=IB*/Z*=9.164/13.162=0.696 kAIdz.2 = Kk Kjx Id.max nLH= 1.31.00.696/10=

13、 90.5（A）取Idz.sd2 =90.5（A）3） 变压器负序电流（不平衡）保护的整定计算：a） 负序电流（不平衡）保护按躲过变压器不平衡电流进行整定I2dz = Kph Ie nLH =0.828.9=23.12（A）I2dz2 =I2dz nLH =23.1210=2.312（A）取I2dz=2.3（A）b） 动作时间取为T2dz=0.7S4） 定时限过电流保护整定：a） 按躲变压器最大负荷电流整定，Idz（KkKjxKf）Kzqd（IenLH）1.251/（0.8）1.528.9/106.77（A）b） 因照明变无分支，所以不按备用方式整定c） 灵敏度校验：Klm =I (2)d.m

14、in)Idz =348/ 6.77=511.5满足要求取Idz.gl2 =6.77（A）d） 过流保护时间整定：Tgldz=1.2S5） 低压侧零序过电流保护整定：a） 按躲过正常运行时变压器低压侧中性线上流过的最大不平衡电流I0dz = Kk(0.25Ie)=1.20.25455=136（A）I0dz2 = Kk(0.25Ie)=1.20.25455/（630/5）=1.08（A）取I0dz2 =1.1（A）b） 低压侧零序保护动作时间整定:取t0dz2=0.7（S）c） 灵敏度校验:Klm = I (1)d.min/0.4Idz=3144340/（2Xxtmin*+3 Xcb*）/0.13

15、6=3144340/（39.024）/0.136=812满足灵敏度的要求6） 高压侧接地保护整定：见附录三6KV系统低厂变高压侧接地保护的整定计算2、 #2空压机变、空压机备变、化水备变保护整定1） 各序网络见下图（4-1-1）2） 相电流速断保护：Id.max =IB*/Z*=9.164/4.816=1.9 kAIdz. = Kk Kjx Id.max = 1.31.9=2.47（kA）Idz.2 = Idz. nLH=2.47/40=61.75（A）取Idz.sd2 =61.8（A）3） #2空压机变、空压机备变负序电流（不平衡）保护的整定计算：a） 负序电流（不平衡）保护按躲过变压器不平

16、衡电流进行整定I2dz = Kph Ie nLH =0.5120=60（A）I2dz2 =I2dz nLH =60（200/5）=1.5（A）取I2dz=1.5（A）b） 动作时间取为T2dz=0.7S4） 化水备变负序电流（不平衡）保护的整定计算：a） 负序电流（不平衡）保护按躲过变压器不平衡电流进行整定由于化水的负载很不平衡，所以Kph取为0.8I2dz = Kph Ie nLH =0.8120=96（A）I2dz2 =I2dz nLH =96（200/5）=2.4（A）取I2dz=2.4（A）b） 动作时间取为T2dz=0.7S5） 定时限过电流保护整定：a） 按躲变压器最大负荷电流整定

17、，Idzgl（KkKjxKf）KzqdIe1.31/（0.8）1.5120=292.8Idzgl2= Idzgl /（nLH）=292.8（200/5）7.32（A）b） 因无分支，所以不按备用方式整定c） 按灵敏度要求整定：Idz.gl = (Kjx I (2)d.min) (K lm) =1950/1.5=633（A）Idz.gl2 = Idz.gl(nLH) =633（200/5）=15.8（A）取Idz.gl2 =15.8（A）d） 过流保护时间整定：Tgldz=1.2S6） 空压机工作/备用变低压侧零序过电流保护整定：a） 按躲过正常运行时变压器低压侧中性线上流过的最大不平衡电流I0

18、dz = Kk(0.25Ie)=1.20.251804=541.2（A）I0dz2 = I0dz (nlh0)= 541.2/（2000/5）=1.34（A）b） 当低压厂用变无分支线时，与低压电动机相间保护配合脱硫空压机容量为200KW，其Ie=200（1.7320.380.85）=357.5（A）I0dz = Kk Kph Kqd I e =1.21.1Kqd I e=1.21.15357.5=2359.5I0dz2 = I0dz (nlh0)= 2359.5/（2000/5）=5.9（A）c） 当低压厂用变有分支线时，与厂用分支线上的零序保护配合:I0dz2 = Kph Idz.fz0

19、=1.1Idz.fz0=1.12.0=2.2（A）工作及备用变均取I0dz2 =5.9（A）d） 低压侧零序保护动作时间整定:工作变t0dz2=0.7（S）备用变t0dz2=1.2（S）e） 灵敏度校验:Klm = I (1)d.min/0.4Idz=3144.340/（2Xxtmin*+3 Xcb*）/2.36=3144.340/（14.036）/2.36=132满足灵敏度的要求7） 化水备变低压侧零序过电流保护整定：a） 按躲过正常运行时变压器低压侧中性线上流过的最大不平衡电流I0dz = Kk(0.25Ie)=1.20.251804=541.2（A）I0dz2 = I0dz (nlh0)

20、= 541.2/（2000/5）=1.34（A）b） 化水备变无分支线，与工业水泵电机相间保护配合工业水泵电机容量为90KW，其Ie=90（1.7320.380.85）=160.88（A）I0dz = Kk Kph Kqd I e =1.21.1Kqd I e=1.21.16160.88=1274.13I0dz2 = I0dz (nlh0)= 1274.13/（2000/5）=3.185（A）取I0dz2 =3.2（A）c） 低压侧零序保护动作时间整定配合:t0dz2=0.7（S）d） 灵敏度校验:Klm = I (1)d.min/0.4Idz=3144.340/（2Xxtmin*+3 Xcb

21、*）/1.27=3144.340/（14.036）/1.27=242满足灵敏度的要求8） 高压侧接地保护整定：见附录三6KV系统低厂变高压侧接地保护的整定计算3、 #2运煤变、运煤备变保护整定1） 各序网络见下图（4-1-1）2） 相电流速断保护：Id.max=IB*/Z*=9.164/4.997=1.83 kAIdz. = Kk Kjx Id.max = 1.31.83=2.38（kA）Idz.2 = Idz. nLH=2380/40=59.48（A）取Idz.sd2 =59.5（A）3） #2运煤变、运煤备变负序电流（不平衡）保护的整定计算：a） 负序电流（不平衡）保护按躲过变压器不平衡电

22、流进行整定I2dz = Kph Ie nLH =0.5154=77（A）I2dz2 =I2dz nLH =77（200/5）=1.925（A）取I2dz=1.9（A）b） 动作时间取为T2dz=0.7S4） 定时限过电流保护整定：a） 按躲变压器最大负荷电流整定，Idzgl（KkKjxKf）KzqdIe1.31/（0.8）1.5154=376（A）Idzgl2Idzgl（nLH）376（200/5）9.4（A）b） 因无分支，所以不按备用方式整定c） 按灵敏度要求整定：Idz.gl = (Kjx I (2)d.min) (K lm) =1915/1.5=610（A）Idz.gl2 = Idz.

23、gl(nLH) =610（200/5）=15.25（A）取Idz.gl2 =15.3（A）d） 过流保护时间整定：Tgldz=1.2S5） 根据规程规定，#2运煤变不设置过负荷保护6） 低压侧零序过电流保护整定：a） 按躲过正常运行时变压器低压侧中性线上流过的最大不平衡电流I0dz = Kk(0.25Ie)=1.20.252309=692.7（A）I0dz2 = I0dz (nlh0)= 692.7/（2000/5）=1.732（A）取I0dz2 =1.8（A）b） 当低压厂用变无分支线时，与低压电动机相间保护配合冲渣水泵容量为185KW，其Ie=185（1.7320.380.85）=330.

24、7（A）I0dz = Kk Kph Kqd I e =1.21.1Kqd I e=1.21.15330.7=2182.5I0dz2 = I0dz (nlh0)= 2182.5/（2000/5）=5.45（A）c） 当低压厂用变有分支线时，与厂用分支线上的零序保护配合:I0dz2 = Kph Idz.fz0 =1.1Idz.fz0=1.12.35=2.58（A）工作及备用变均取I0dz2 =5.5（A）d） 低压侧零序保护动作时间整定:工作变t0dz2=0.7（S）备用变t0dz2=1.2（S）e） 灵敏度校验:Klm = I (1)d.min/0.4Idz=3144.340/（2Xxtmin*

25、+3 Xcb*）/2.18=3144.340/（14.036）/2.18=13.112满足灵敏度的要求7） 高压侧接地保护整定：见附录三6KV系统低厂变高压侧接地保护的整定计算4、 #2电除尘变、电除尘备变保护整定1） 各序网络见下图（4-1-1）2） 相电流速断保护：Id.max=IB*/Z*=9.164/5.462=1.68 kAIdz. = Kk Kjx Id.max = 1.31.68=2.184（kA）Idz.2 = Idz. nLH=2184/40=54.6（A）取Idz.sd2 =54.6（A）3） #2电除尘变、电除尘备变负序电流（不平衡）保护的整定计算：a） 负序电流（不平衡

26、）保护按躲过变压器不平衡电流进行整定由于电除尘大多为单相负载，变压器不平衡现象很严重，所以Kph取为0.8I2dz = Kph Ie nLH =0.8147=117.6（A）I2dz2 =I2dz nLH =117.6（200/5）=2.94（A）取I2dz=3（A）b） 动作时间取为T2dz=0.7S4） 定时限过电流保护整定：a） 按躲变压器最大负荷电流整定，Idzgl（KkKjxKf）KzqdIe1.31/（0.8）1.5147=358.8（A）Idzgl2Idzgl（nLH）358.8（200/5）8.97（A）b） 因无分支，所以不按备用方式整定c） 按灵敏度要求整定：Idz.gl

27、= (Kjx I (2)d.min) (K lm) =1840/1.5=560（A）Idz.gl2 = Idz.gl(nLH) =560（200/5）=14.0（A）取Idz.gl2 =14.0（A）d） 过流保护时间整定：Tgldz=1.2S5） 低压侧零序过电流保护整定：a） 按躲过正常运行时变压器低压侧中性线上流过的最大不平衡电流I0dz = Kk(0.25Ie)=1.20.252309=692.7（A）I0dz2 = I0dz (nlh0)= 692.7/（2000/5）=1.732（A）取I0dz2 =1.8（A）b） 当低压厂用变无分支线时，与低压电动机相间保护配合真空泵容量为18

28、5KW，其Ie=185（1.7320.380.85）=330.7（A）I0dz = Kk Kph Kqd I e =1.21.1Kqd I e=1.21.15330.7=2182.5I0dz2 = I0dz (nlh0)= 2182.5/（2000/5）=5.45（A）c） 当低压厂用变有分支线时，与厂用分支线上的零序保护配合:I0dz2 = Kph Idz.fz0 =1.1Idz.fz0=1.12.0=2.2（A）工作及备用变均取I0dz2 =5.5（A）d） 低压侧零序保护动作时间整定:工作变t0dz2=0.7（S）备用变t0dz2=1.2（S）e） 灵敏度校验:Klm = I (1)d.min/0.4Idz=3144.340/（2Xxtmin*+3 Xcb*）/2.18=3144.340/（14.036）/2.18=13.112满足灵敏度的要求f） 灵敏度校验:Klm = I (1)d.min/0.4Idz=144.340/（2Xxtmin*+3 Xcb*）/0.693=144.340/（15.974）/0.693=132满足灵敏度的要求6） 高压侧接地保护整定：见附录三6KV系统低厂变高压侧接地保护的整定计算5、 #2卸船机变保护整定1） 各序网络见下图（4-1-1）2） 相电流速断保护：Id.max=IB*/Z