短路电流计算及厂用系统定值整定计算.doc

短路电流计算及厂用系统保护定值整定短路电流计算及厂用系统保护定值整定计算1 系统短路电流计算1.1 设备参数1.1.1 发电机（1F、2F）1F：额定容量60MVA，额定电压10.5kV，次暂态电抗0.3142F：额定容量60MVA，额定电压10.5kV，次暂态电抗0.30331.1.2 主变压器（1B、2B）及21B、22B、23B 1B：额定容量63000kVA， 额定电压24269/10.5kV，阻抗电压：高-中21.2%，高-低13.4%，中-低6.79%2B：额定容量63000kVA， 额定电压24269/10.5kV，阻抗电压：高-中21.2%，高-低13.4%，中-低6.89%21B：额定容量1600kVA，额定电压10/6.3kV，阻抗电压4.5%22B：额定容量2000kVA，额定电压10/6.3kV，阻抗电压4.97% 23B：额定容量5000kVA，额定电压66/6.3kV，阻抗电压7.77%1.1.3 厂用变压器41-44B：额定容量800kVA，额定电压6.30.4kV，阻抗电压：8%45-46B：额定容量500kVA，额定电压6.30.4kV，阻抗电压4.09%47B：额定容量250kVA，额定电压6.30.4kV，阻抗电压4.1%48B：额定容量250kVA，额定电压6.30.4kV，阻抗电压4.19%sd线：阻抗最大变压器（2B）：额定容量800kVA，额定电压6.30.4kV，阻抗电压4.17%阻抗最小变压器（6B）：额定容量315kVA，额定电压6.30.4kV，阻抗电压4%sx线：阻抗最大变压器（4B）：额定容量630kVA，额定电压6.30.4kV，阻抗电压4.04%阻抗最小变压器（0B）：额定容量315kVA，额定电压6.30.4kV，阻抗电压4%1.1.4 系统参数最大运行方式：两台机组运行，220kV系统等值阻抗0.0284最小运行方式：两台机组全停，220kV系统等值阻抗0.0633备注：正常运行时， 66kV系统主变中压侧为电源侧，故计算时不考虑66kV线路。1.2 电气主接线1.3 短路点选取 1.3.1 d1点为42B低压侧母线短路；1.3.2 d2点为46B低压侧母线短路；1.3.3 d3点为48B低压侧母线短路；1.3.4 d4点为23B低压侧母线短路；1.3.5 d5点为41B低压侧母线短路；1.3.6 d6点为45B低压侧母线短路；1.3.7 d7点为47B低压侧母线短路；1.3.8 d8点为21B低压侧母线短路；1.3.9 d9点为一号发电机出口母线短路；1.3.10 d10点为二号发电机出口母线短路；1.3.11 d11点为22B低压侧母线短路；1.3.12 d12点为220kV系统母线短路；1.3.13 d13点为66kV系统母线短路；1.3.14 d14点为生东线阻抗最大变压器低压侧母线短路；1.3.15 d15点为生东线阻抗最小变压器低压侧母线短路；1.3.16 d16点为生西线阻抗最小变压器低压侧母线短路；1.3.17 d17点为生西线阻抗最大变压器低压侧母线短路；1.4 系统等值网络图1.5 等值网络参数计算 取 对1B：1.6 系统最大运行方式下三相短路电流计算因当d1 d2 d3 d4 d14 d15 d16 d17点短路时，低压电力网中的变压器容量不超过供电电源容量的3%，故在以上各点短路时可认为23B高压侧端电压不变，高压侧系统为一无穷大系统。同理，当d5 d6 d7 d8点短路时，可认为21B高压侧端电压不变，高压侧系统为一无穷大系统；当d11点短路时，可认为22B高压侧端电压不变，高压侧系统为一无穷大系统。1.6.1 d1点短路电流计算 所以，1.6.2 d2点短路电流计算 所以，1.6.3 d3点短路电流计算 所以，1.6.4 d4点短路电流计算 所以，1.6.5 d5点短路电流计算 所以，1.6.6 d6点短路电流计算 所以，1.6.7 d7点短路电流计算 所以，1.6.8 d8点短路电流计算 所以，1.6.9 d9点短路电流计算 电源2F对短路点的计算电抗电源1F对短路点的计算电抗查电流运算曲线表，得：电源1F提供短路电流标么值为3.55所以，1.6.10 d10点短路电流计算 电源1F对短路点的计算电抗电源2F对短路点的计算电抗查电流运算曲线表，得：电源2F提供短路电流标么值为3.72所以，1.6.11 d11点短路电流计算 所以， 1.6.12 d12点短路电流计算电源F对短路点的计算电抗查电流运算曲线表，得：电源F提供短路电流标么值为2.52所以，1.6.13 d13点短路电流计算电源F对短路点的计算电抗查电流运算曲线表，得：电源F提供短路电流标么值为1.089所以， 1.6.14 d14点短路电流计算 所以，1.6.15 d15点短路电流计算 所以，1.6.16 d16点短路电流计算 所以，1.6.17 d17点短路电流计算 所以，1.7 系统最小运行方式下两相短路电流计算系统最小运行方式为两台机全停，220kV系统等值阻抗根据式计算最小运行方式下，两相短路电流。1.7.1 d1点短路电流计算所以， 1.7.2 d2点短路电流计算所以， 1.7.3 d3点短路电流计算所以， 1.7.4 d4点短路电流计算所以，1.7.5 d5点短路电流计算所以，1.7.6 d6点短路电流计算所以，1.7.7 d7点短路电流计算所以，1.7.8 d8点短路电流计算所以，1.7.9 d9点短路电流计算所以， 1.7.10 d10点短路电流计算所以， 1.7.11 d11点短路电流计算所以， 1.7.12 d12点短路电流计算所以，1.7.13 d13点短路电流计算所以，1.7.14 d14点短路电流计算所以， 1.7.15 d15点短路电流计算所以， 1.7.16 d16点短路电流计算所以， 1.7.17 d17点短路电流计算所以， 各短路点及短路电流对照表：短路点实际地点最大方式最小方式三相短路值（）（kA）三相短路值（）（kA）两相短路值（）（kA）d142B低压侧母线12.492412.074610.4569d246B低压侧母线14.828214.243212.335d348B低压侧母线7.88137.71296.6796d423B低压侧母线5.89724.69054.0621d541B低压侧母线11.265411.02119.5445d645B低压侧母线13.130512.799911.085d747B低压侧母线7.51277.40336.4114d821B低压侧母线3.25842.95962.5631d9一号发电机出口母线34.213919.361216.7633d10二号发电机出口母线35.179919.922417.2533d1122B低压侧母线3.68783.31292.8745d12220kV系统母线9.59793.96563.4343d1366kV系统母线3.15322.1881.8949d14sd线阻抗最小变压器低压侧21.331220.141217.4428d15sd线阻抗最大变压器低压侧10.12729.89058.5311d16sx线阻抗最小变压器低压侧10.12729.89058.5311d17sx线阻抗最大变压器低压侧18.117617.251814.94052 厂用系统保护定值整定计算2.1 41B44B低压厂用变压器保护定值整定计算(电流互感器变比为150/5) 由于41B、42B、43B、44B变压器容量相同，经短路计算其短路电流也相近，且在系统最小运行方式下41B变压器低压侧母线上两相短路时的短路电流较小，为此用41B变压器进行定值整定计算，也用41B短路电流进行灵敏度校验。2.1.1 电流速断保护2.1.1.1 由于低压厂用变压器均为末端变压器，考虑变压器的安全，电流速断动作电流均按变压器额定电流整定，一般取35倍额定电流，取4倍。，则 取 2.1.1.2 灵敏度校验:要求，满足要求。式中：最小方式下保护安装处两相短路时流过电流互感器的电流值，即6.3kV I段母线最小方式下两相短路时流过电流互感器的电流值。2.1.2 过电流保护2.1.2.1 动作电流按变压器额定电流整定。可靠系数取1.2继电器返回系数取0.85取2.1.2.2 灵敏度校验：要求，满足要求。式中：最小方式下变压器低压侧两相短路时流过电流互感器的电流值。2.1.2.3 动作时限：跳41B高低压侧开关取0.7s； 跳2BZT的10开关取0.2s。2.1.3 过负荷保护动作电流按变压器额定电流整定。取动作时限取1.7S。2.1.4 零序保护：电流互感器变比：1000/5动作电流按躲过正常运行时变压器中性线上流过的最大不平衡电流整定取变压器低压侧额定电流可靠系数取1.2动作时限：跳41B高低压侧开关取0.7s； 跳备投联络开关取0.2s。2.2 45B、46B低压厂用变压器保护定值整定计算（电流互感器变比为150/5） 由于45B、46B变压器容量相同，经短路计算其短路电流也相近，且在系统最小运行方式下45B变压器低压侧母线上两相短路时的短路电流较小，为此用45B变压器进行定值整定计算，也用45B短路电流进行灵敏度校验。2.2.1 电流速断保护2.2.1.1动作电流按变压器额定电流整定，一般取35倍额定电流，考虑45B、46B正常时带弧门启闭机，故取5倍。，则 取2.2.1.2 灵敏度校验:要求，满足要求。式中：最小方式下保护安装处两相短路时流过电流互感器的电流值，即6.3kV I段母线最小方式下两相短路时流过电流互感器的电流值。2.2.2 过电流保护2.2.2.1 动作电流按45B变压器额定电流整定。取2.2.2.2 灵敏度校验：要求，满足要求。式中：最小方式下变压器低压侧两相短路时流过电流互感器的电流值。2.2.2.3 动作时限：跳45B高低压侧开关取0.7s； 跳备投联络开关取0.2s。2.2.3 过负荷保护动作电流按45B变压器额定电流整定。取动作时限取1.7S。2.2.4 零序保护：电流互感器变比：1000/5动作电流按躲过正常运行时变压器中性线上流过的最大不平衡电流整定变压器低压侧额定电流取动作时限：跳45B高低压侧开关取0.7s； 跳备投联络开关取0.2s。2.3 47B、48B低压厂用变压器保护定值整定计算（电流互感器变比为15/5） 由于47B、48B变压器容量相同，经短路计算其短路电流也相近，且在系统最小运行方式下47B变压器低压侧母线上两相短路时的短路电流较小，为此用47B变压器进行定值整定计算，也用47B短路电流进行灵敏度校验。2.3.1 电流速断保护2.3.1.1 动作电流按变压器额定电流整定，一般取35倍额定电流，取4倍。，则 取2.3.1.2 灵敏度校验：要求，满足要求。式中：最小方式下保护安装处两相短路时流过电流互感器的电流值，即6.3kV I段母线最小方式下两相短路时流过电流互感器的电流值。2.3.2 过电流保护2.3.2.1 动作电流按47B变压器额定电流整定。取2.3.2.2 灵敏度校验：要求，满足要求。式中：最小方式下变压器低压侧两相短路时流过电流互感器的电流值。2.3.2.3 动作时限：跳高低压侧开关取0.7s； 跳备投开关取0.2s。2.3.3 过负荷保护动作电流按47B变压器额定电流整定。取动作时限取1.7S。2.3.4 零序保护：电流互感器变比：300/5动作电流按躲过正常运行时变压器中性线上流过的最大不平衡电流整定变压器低压侧额定电流取动作时限：跳47B高低压侧开关取0.7s； 跳备投联络开关取0.2s。2.4 生活区生东线保护定值整定计算生东线定值整定计算考虑两种情况： 生东线带正常负荷和汛期生东线还增加两台变压器并联运行带三台排涝泵负荷。2.4.1 正常运行情况下生东线保护定值整定计算生东线正常运行时带四台变压器总容量为：800+315*2+800=2230kVA，电流互感器变比为：150/5。2.4.1.1 电流速断保护2.4.1.1.1 动作电流按变压器额定电流整定，一般取35倍额定电流，取3倍。，则 取2.4.1.1.2 灵敏度校验：要求，满足要求。式中：最小方式下保护安装处两相短路时流过电流互感器的电流值, 即6.3kV IV段母线最小方式下两相短路时流过电流互感器的电流值。2.4.1.2 过电流保护2.4.1.2.1 动作电流按最大负荷电流整定（）可靠系数取1.2继电器返回系数电动机自启动系数，取2.0取2.4.1.2.2 灵敏度校验：要求，满足要求。式中：最小方式下阻抗最大的变压器低压侧两相短路时流过电流互感器的电流值。2.4.1.2.3 动作时限取0.7s 2.4.1.3 过负荷保护动作电流按最大负荷电流整定。取动作时限与过流保护配合取1.2S。2.4.2 汛期生东线保护定值汛期投入排涝泵，生东线又增加两台变压器并列运行生东线汛期运行时带六台变压器总容量为： 2230+800*2=3830kVA2.4.2.1 电流速断保护2.4.2.1.1 动作电流按变压器总额定电流整定，一般取35倍额定电流，取3倍。，则 取2.4.2.1.2 灵敏度校验:要求，满足要求。式中：最小方式下保护安装处两相短路时流过电流互感器的电流值，即6.3kV IV段母线最小方式下两相短路时流过电流互感器的电流值。2.4.2.2 过电流保护2.4.2.2.1 动作电流按最大负荷电流整定排涝泵单机容量为280kW,3台,则一次侧最大负荷电流为可靠系数取1.2继电器返回系数取0.85电动机自启动系数，取2.5取2.4.2.2.2 灵敏度校验：要求，不满足要求。式中：最小方式下阻抗最大的变压器低压侧两相短路时流过电流互感器的电流值。2.4.2.2.3 按灵敏度计算过电流保护定值 当保护选择性和灵敏性发生冲突时，首先保证灵敏性，因此动作电流取2.4.2.2.4 动作时限取0.7s 2.4.2.3 过负荷保护动作电流按最大负荷电流整定。取动作时限与过流保护配合取1.2S。2.5 生活区生西线保护定值（电流互感器变比为：300/5）生西线正常运行时带11台变压器，总容量为：630*2+315*7+500+160=4129kVA，2.5.1 电流速断保护2.5.1.1 动作电流按变压器总额定电流整定，一般取35倍额定电流，取3倍。，则 取2.5.1.2 灵敏度校验: 要求，满足要求。式中：最小方式下保护安装处两相短路时流过电流互感器的电流值, 即6.3kV IV段母线最小方式下两相短路时流过电流互感器的电流值。2.5.2 过电流保护2.5.2.1 动作电流按最大负荷电流整定。（）可靠系数取1.3继电器返回系数取0.85取2.5.2.2 灵敏度校验：要求，满足要求。式中：最小方式下阻抗最大的变压器低压侧两相短路时流过电流互感器的电流值。2.5.2.3 动作时限取0.7s 2.5.3 过负荷保护动作电流按最大负荷电流整定。取动作时限与过流保护配合取1.2s 2.6 6.3kV备投及0.4kV备投定值使用原定值，其定值符合整定原则。2.7 21B高压厂用变压器保护定值整定2.7.1 电流速断I保护（电流互感器变比为4000/5）2.7.1.1 动作电流按最大运行方式下躲过变压器低压侧三相短路电流的最大值整定。折算到高压侧 取 2.7.1.2 灵敏度校验: 要求，满足要求。式中：最小方式下保护安装处两相短路时流过电流互感器的电流值，即1F出口母线最小方式下两相短路时流过电流互感器的电流值。2.7.2 电流速断II保护（电流互感器变比为150/5）2.7.2.1 动作电流按最大运行方式下躲过变压器低压侧三相短路电流的最大值整定。折算到高压侧 取 2.7.2.2 灵敏度校验: 要求，满足要求。式中：最小方式下保护安装处两相短路时流过电流互感器的电流值，即1F出口母线最小方式下两相短路时流过电流互感器的电流值。2.7.3 过电流保护2.7.3.1 动作电流按21B变压器额定电流整定。 取2.7.3.2 灵敏度校验：要求，满足要求。式中：最小方式下变压器低压侧两相短路时流过电流互感器的电流值。2.7.3.3 动作时限：与低压厂用变过流时间配合取1.5s。 2.7.4 过负荷保护动作电流按21B变压器额定电流整定。取动作时限与过流保护配合取2.5S。2.8 22B高压厂用变压器保护定值整定2.8.1 电流速断I保护（电流互感器变比为4000/5）2.8.1.1 动作电流按最大运行方式下躲过变压器低压侧三相短路电流的最大值整定。折算到高压侧 取 2.8.1.