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10KV开关保护时限最佳整定值的研究

10KV开关保护时限最佳整定值的研究
10KV开关保护时限最佳整定值的研究

福州地区配电网直供区域10KV开关保护时限最佳整定值的研究

福州市地区配电网直供区10KV开关保护时限最佳整定值的

研究课题组

福州大学电气工程于自动化学院

二0 0四年十一月二十日

目录

第一部分部分城市配电网10KV开关保护调研情况 (1)

第二部分部分城市10KV开关保护调研情况分析 (13)

第三部分福州市10KV馈线保护的配置、整定及分析 (15)

第四部分励磁涌流影响使开关误动作的分析 (18)

第五部分福州配电网10KV开关保护配置、整定方案和可行性建议 (20)

第六部分附录 (25)

第一部分部分城市配电网10KV开关保护调研情况

目前福州地区配电网直供区域10kV馈线速断保护动作时限多数设为0秒,而用户内部总屏柜速断保护动作时限也是0秒,因此,它们在时限上无法做到前后级配合,当用户内部发生故障时导致变电站10kV侧馈线速断开关动作越级跳闸,造成部分区域不必要的停电事故。近年来,发生此类故障占有相当大的比例,比如:2003年2月至11月份止,发生10KV馈线速断开关动作越级跳闸有131次,其中用户原因造成跳闸事故的有42次,占总数的32.1%。为了保证供电质量,提高供电的可靠性,减少不必要的经济损失,福州市电业局委托福州大学电气工程学院蔡金锭教授等课题成员组到省外如:北京、广州、上海、南京、武汉、杭州、沈阳、厦门、泉州和晋江等城市的电业局和国家变压器质量监督检验中心、变压器研究所和变压器制造厂进行实地调研了解其他城市配电网10kV馈线保护目前采取怎样的保护时限和定值以及用何种方法避免这类故障的发生,同时到变压器制造厂和变压器质量监督检验中心了解变压器承受热稳定效应和动稳定的冲击能力。现在分别把到北京、广州、上海等城市电业局调研情况作如下汇报。

泉州市电业局

2004.5.13

一、10KV配网基本情况

1、10KV馈线有270多条,每条线上平均T接70~80个用户。主干线采用真空断路器分段。分段间有些可以有0.2秒的级差,有些新上的线路并投入电流重合器,通过限定重合次数闭锁重合器。一个开关分段区间不允许T接超过20个用户。

2、一些旧线路也开始采用真空断路器分断的办法,争取把故障限制在最小范围。

二、保护的配置及整定

1、10KV出线采用三段式电流保护。采用重合闸后加速如图1.1所示。

Ⅰ段:电流速断保护:按最大方式下能保护线路的85%左右来整定。定值大约在4~6KA左右,但实际都比末端短路电流小,没做小方式灵敏度校验。根据所给的例子测算,时限为0秒。

Ⅱ段:按小方式下末端短路有足够灵敏度整定(K lm=1.5),动作时限为0.5秒。

Ⅲ段:躲过最大负荷电流,动作时限为1秒。

2、计算短路电流时,线路截面在120mm2以下者计及电阻的影响,以上者则不计其影响。

3、10KV出线开关误动作几率很少,考核的标准是3次/100公里·年。都能满足。倒是用户端漏电保护动作时间过长,引起T接变压器10KV侧开关误动作的情况较多。

晋江市电业局

2004.5.13

一、10KV配网基本情况

1、作为一个新兴城市,晋江配电网具有线路长、负荷较集中且容量大的特点,一般在线路末端再T接用户。

2、T接引出线加设保护:晋江市配网并没有在主干线路上分段,而是在主干线到主要配变的分支上加设户外真空开关,以保证本分支用户故障时,能够快速就近切除故障。其线路示意图如图1.2所示(其中DL1,DL2,DL3为户外柱上真空开关)到普通T接用户加设跌落式开关。

1、采用二段式保护

Ⅰ段:以保护范围末端短路电流进行整定,动作时限为0.2秒。

Ⅱ段:按躲过最大负荷电流整定,动作时限为0.5秒。

2、计算短路电流时考虑电阻的影响

3、10KV出线开关误动作情况不多,供电可靠性较高。

厦门供电局配电部

2004.6.7

一、10KV配网基本情况

1、一般都设有一级开关站甚至二级开关站,10KV主干线一般都直接进一级开关站,从开关站的出线才出现T接线路,如图1.3所示。有些开关站实现环网接线,以保证供电可靠性。

2、开关站的进线亦设断路器(真空开关),其动作时限整定为0.3秒,开关站馈线保护时限整定为0秒。

这部分是网改后的接线特点,且投入的是微机保护,动作时限特别准确,一般级差Δt为0.1~0.2秒的时限都能体现出来。

3、在10KV主干线上T接用户的输电线路仍存在少部分,但在其主干线上装设真空断路器分段,这种亦减少变电站10KV出线开关的误动作次数。

1、按变压器抗短路能力计算的结果(厂家给出,规程规定),其后备保护(切除各侧的保护)动作时限可为2秒,因此把变压器负序电压过电流保护的时限这样分配:1.3秒跳母线分段断路器,1.6秒跳10KV侧出线开关,2.0秒跳各侧开关,如图1.3所示。

由于负压过流的相间短路电压元件的电压来自10KV母线PT,所以其后备保护的灵敏性不成问题。

变压器后备保护时限按这样配置后,给10KV馈线的后备保护留出一定的空间。它的10KV馈线采用二段式保护,即限时速断+过电流,其动作时限分别为0.6秒和1秒,这样,也给开关站出线留下了时限配合的空间(0.3秒,0秒)。

2、10KV出线开关保护用二段式,考虑其供电半径一般小于5公里,按躲过线路末端短路的最大短路电流整定不可能有保护范围,故实际投入限时速断加过流保护,即Ⅱ段和Ⅲ段。

Ⅱ段:按线路末端短路最小方式下有足够灵敏度来整定,计算时把各种可能存在的最不利条件都考虑进去,算出的短路电流为2千多安,故统一整定为1500A,时限为0.6秒。

Ⅲ段:过电流保护:按不大于1.5倍CT一次电流整定(CT变比一般为600/5,400/5)。故统一整定为750A,动作时限为1秒。

3、10KV保护已大部分具有大电流闭锁重合闸的功能,其电流定值按主变厂家提供的热稳定电流乘一系数给定,一般为12000A。

4、不存在10KV开关越级跳闸问题。

三、励磁涌流的问题亦是存在的,一般重合闸后加速从时限上就可躲过,即延长0.2秒可躲过,或者一次不成功,再合一次。

对于电缆线路,规程规定不能采用ZCH。

北京电力局配电部

2004.7.14

一、10KV配网基本情况

1、馈线线路较长,一般10KM左右;输电线路主要以电缆为主,少数馈线是混合线路,线路故障不多。

2、馈线采用三分段方式,整条线路三等分,经户外柱上真空开关相连,其示意图如图1.4,若线路中有故障发生,可通过重合闸次数闭锁来隔离故障,具体方法与泉州电业局相同。

3、装设馈线自动化系统(FDR)。FDR装设在10KV线路上,通过与线路中其他开关配合,在故障时隔离故障区域。

4、部分重要负荷区采用双路供电,电源多为来自同一变电站。

二、保护配置及整定

1 、馈线出线开关装有速断保护和过流保护,线路中设速断保护(0秒)和过流保护(0.5秒),所有馈线全部实现微机保护。架空线出线有自动重合闸。

2 、由于线路较长,电流速断保护一般不会出现无保护范围问题。

3 、基本不出现误动作问题。

三、同样存在由励磁涌流而导致重合闸不成功问题,采取的方法见第五部分。

广州电业局供电分公司

2004.8.10

一、10KV配网基本情况

1、每条馈线由真空开关分为7-8段(市内线路长度一般在3-5Km左右,市郊在8-15Km之内),分段时一般考虑负荷量、线路长度以及设计、施工方便等因素。

2 、新投入的线路都为电缆线路,并在电缆线路上试投重合闸。

3、对用户分级,T接用户变压器时10KV侧一般用真空开关,低压侧采用负荷开关。只有街边变(315KV)用跌落式开关。

二、保护配置及整定

保护配置如图1.5:

1、10KV出线采用两段式保护,即电流速断(0.3秒)和过电流保护Ⅲ段(0.9秒),其中延时速断整定值按躲过线路上T接的最大容量变压器低压侧短路的最大短路电流整定,动作时限为0.3秒;过电流保护按躲过最大负荷电流整定,动作时限为0.9秒。

2、计算短路电流时不计输电线路阻抗的影响。

3、由于10KV出线的整定时限与T接用户变压器高压侧的开关整定时限有级差配合,故不存在越级跳闸的问题。

供电公司所管辖的100多个10KV变电所,从他们定值的结果看,速断的定值一般也是在2000A左右,最大极限值是3000A。

三、励磁涌流问题

重合闸时出现较大励磁涌流,致使重合闸不成功,各配电部门对该问题的处理方法大致相同,一般通过延长重合闸后加速时限,躲开励磁涌流峰值,或解掉后加速压板。

杭州市电力局

10月22日

(上午、下午继保科及营配处)

一、10KV配网基本情况

1、10KV配网有70%为电缆线路,架空线路(包括混合线路的架空部分)也为绝

缘线,所以可以说达到100%的绝缘,故障率较低。

2、配网中多设开闭所,开闭所有1700多个,且基本采用环网形式(手拉手),开环运行,故障时若10KV开关跳闸,可以采用转供电,由另一个电源供电,故供电可靠性较高。

3、线路分段也采用负荷开关,一般是5分段,每分段10个用户左右,三个联络点作为转供电;T接变压器一次侧用熔管,二次侧用真空开关。若T接变压器容量超过800KV A,则一次侧用SF6开关。

二、保护配置及整定

1、10KV出线选用的开关主要是31.5KA的,一些不太重要的线路选用20KA或16KA。

2、保护的整定只根据调度所提供的线路参数整定,短路电路的计算考虑到电阻的影响。保护配置为二段式:

Ⅰ段:动作电流按正常方式下线路末端变压器高压侧短路有足够灵敏度整定,动作时限为0秒。

Ⅱ段:过电流保护,按最小方式下线路末端二相短路时有足够灵敏度来整定,动作时限为1.5秒。

Ⅱ段考虑的另一个异常方式就是当转供电时的定值整定。

3、开闭所不设保护,直进直出,用的是负荷开关。

4、架空线、混合线采用重合闸前加速,电缆线不采用重合闸。

三、合闸的涌流问题

10KV主干线没出现过因涌流影响合不上的问题,因为用户有装失压保护,主要在一些专供变压器上装设。这样,在10KV开关重合时,因一些大负荷已被甩掉,影响就小。而一些公用变压器不采用这种释放装置(即失压保护),因为它多为民用电,影响不大。支线上倒发生过合不上的现象。

实际上,保护的整定手段较简化,一般是变电站内那一条线路最长,就以它为依据整定,其他线路不再整定,取同样的值,若CT为400A,则二次侧取为8A;若CT为800A,则二次侧取为4A。

10KV配电网的主导思想是外强内弱,简化低压继电保护,在城网改造上投入相当大的资金。

上海市东供电公司配电分公司

10月25日

一、10KV配网基本情况

1、架空线用负荷开关分段;电缆线输送容量比较大,中间一般不挂其他用户。

2、采用环网开关,用光缆实现自动转合,开闭所进线不设保护

二、保护配置及整定

1、架空线路:采用反时限保护,重合闸前加速;速断的整定计算见参考文献8,动作时限为0s。动作后闭锁重合闸(这从50年代沿用至今)。过电流保护他们俗称主保护,整定计算见参考文献8,采用反时限曲线,动作时限与下一级保护配合,Δt用0.7s。

2、电缆线采用定时限保护,速断带0.3秒延时,过流保护采用保证末端短路灵敏度为2来整定,整定时限为1秒。

三、不存在越级跳闸问题,也不存在因涌流影响合不上开关的问题。

实际上并没有每条线路都具体整定;也没有按所提供的资料上的方法整定,而是统一按下面方法整定:

供电半径5公里;

速断:按变压器低压侧三相短路

过流:考虑2倍灵敏度。

上海电力公司闵行供电分公司

10月26日

(注:继保专职不在,由总工接待,对保护整定问题不熟)

一、保护配置及整定

1、10KV采用反时限保护,无论是架空线还是电缆线路都采用这种方式;架空线也采用重合闸前加速。供电半径只考虑2公里左右。新上的线路采用微机保护。

2、10KV出线开关选用25KA,有两级保护(指的是开关站出线保护+10KV速断0s)。

二、基本不存在10KV开关因涌流合不上的问题。

南京供电局(继保科及供电科)

10月28日

一、10KV配网基本情况

1、架空线路(包括混合线路的架空部分)用全绝缘线;重要用户多用电缆,电缆所占的数量较多。线路分段问题,一般是每4-6户一段,架空线用真空开关分段;电缆用SF6开关分段,各段之间没有时间级差。

2、10KV配电网实现手拉手形式(全市基本形成环网),可实现带负荷转供电,供电可靠性高。开闭所进线也不设保护,仅用负荷开关。

二、保护配置及整定

1、保护基本上微机化。10KV出线保护有二段的,也有三段的,采用定时限。

整定时计算短路电流用阻抗值。

速断:按躲过最大容量变压器低压侧短路来整定。系数取1.3,动作时限取0.5秒,若采用三段式,则取0秒。

过流:考虑末端有足够灵敏度,动作时限1.0秒或1.5秒(大体是架空线0.5秒和1.0秒或1.5秒,电缆线为0秒和1.0秒)。

2、架空线投入重合闸,采用重合闸后加速,留有0.2秒延时。

3、用户端若用熔丝保护,发生过越级跳闸,但这是用户的问题。另外,由于可以带负荷转供电,所以问题不是特别严重。

三、涌流问题

没发生过10KV开关因涌流影响合不上的问题。解决涌流问题有三种措施:一是缩小供电半径,二是控制供电容量(一般是1400~1500A),三是用户亦有失压保护。

另外:重合闸后加速延时0.2秒,有时亦解掉后加速。(电流速断延时0.5秒影响变压器的问题没考虑)。

武汉供电公司(生技部及调通中心)

11月1日

一、10KV配网基本情况

1、旧线路多为架空线,新上线路一般用纯电缆,线路一般用柱上开关分段(3~4段);开闭所多,供电半径为2~3km。

2、配电网同样具有手拉手的环网结构,故障时可以转供电。大容量变压器都带有

加保护的高压和低压配电房。开闭所出线用反时限(即高压侧——跌落式,低压——熔丝)。

3、T 接的用户高压侧用跌落式开关或加电流速断保护。(主网内110/10KV 变电所有50几个)。

二、保护配置及整定

1、保护装置仍有60%左右是电磁型的。10KV 开关为31.5KA 。

2、保护配置分三大类:

(1) 重要线路,用纵差,约占5%,由用户投资。

(2) 速断带0.25秒延时的,仅一条线路,由变压器厂家承诺,供电公司不负 责任。

(3) 其他配置为速断(0秒)+过流(1.0秒)。

速断:按线路末端短路整定(约7~8KA );但实际考虑时都取不大于5KA (二次 侧不大于40A );计算短路电流时不考虑电阻影响,只是大体取值,动作时限为0秒。

过流:定值按CT 变比取值,2 1.2557.50.85d I A =

×=。动作时限一般与变压器后备保 护配合,大体如下图所示:

3、重合闸启动时间为3秒,不投入后加速。

4、变电站若有2台5万以上的变压器,则母分加过流保护,动作时限为0.5秒,如图7。

5、没出现过越级跳闸。

三、涌流问题

没出现因涌流影响使10KV 开关合不上的问题,只有路灯出现过,次数也极少。旧线路用户侧有失压保护。

国家变压器质量监督检验中心、沈阳变压器研究所和TBEA 特变电工沈阳变压器集团有

限公司调研报告

2004年11月12-13日

地点:国家变压器质量监督检验中心、沈阳变压器研究所和TBEA 特变电工沈阳变压器集团有限公司

调研内容:调研电力变压器电性能和质量 (接待人:国家变压器质量监督检验中心、沈阳变压器研究所所长、教授级高工陈奎和TBEA 特变电工沈阳变压器集团有限公司技术中心副主任兼设计开发部部长孙树波)

一、电力变压器热稳定实验

变压器热稳定实验按短路电流进行热稳定校验:t I t I t j 22=∞,∞I 为短路电流稳态值,

t j 是实验时间,也就是假想(等效)发热时间为2秒,I t 为t 秒时的稳定电流值。变压器铜导线的温升小于2500C 。

二、电力变压器动稳定实验

1) 变压器动稳定实验在同时满足下列条件进行:

1、保证电力变压器一次绕组电压等于额定值,即U 1=U e

2、在电压过零点、电流达到最大值的状态下

3、电力变压器低压侧出口处三相短路

2) 电力变压器动稳定实验时间

1、2500KV A 变压器动稳定实验时间为t ≤0.5秒。

2、2500KV A -100MV A 变压器动稳定实验时间为t =0.25秒。

3、100MV A 以上变压器动稳定实验时间为t ≤0.25秒。

3) 动稳定实验时,在半个周波(0.01秒)内电流的峰值高达I OC =2.55*I d ; 式中I d 为 变压器低压侧出口处的三相短路电流周期分量有效值,即I d =1/X d (电力变压器一次绕

组电压为额定值,即U1=U e,X d是变压器的短路阻抗值)

国家变压器质量监督检验中心、沈阳变压器研究所所长陈奎教授级高工的分析和看法是:

主变压器低压侧出线10开关保护的时限可以提高到0.5秒。因为变压器的热稳定效应肯定没问题;此外,变压器的动稳定效应在0.5秒内可以承受负载端发生短路时所产生的电动力。

第二部分部分城市10KV开关保护调研情况分析

合理的电网结构是电力系统安全稳定运行的基础,继电保护能否发挥积极作用,与电网结构及电力设备的布置是否合理有密切关系,必须把他们作为一个有机整体统筹考虑,全面安排,如应综合考虑以下问题:宜采用环网布置,开环运行;宜采用双回线布置,单回线-变压器组运行的终端供电方式;向多处供电的单电源终端线路,宜采用T接的方式接入供电变压器。这三种方式均以自动重合闸和备用电源自动投入来增加供电可靠性。

这些在我们配网中应该说是基本能实现。随着国民经济的发展,用电量的不断扩大,10KV配网的规模也日益扩大,对供电可靠性也提出更高的要求。从我们调研的情况看,各大城市(杭州、南京、上海、广州)大多投入较大资金进行配网改造。大致情况如下:一是电缆线路多;二是架空线用全绝缘线;三是几乎形成了手拉手供电方式,可以由光缆实现带负荷转供电。这样一来减少故障率,二来也提高了供电可靠性。对于一些中小城市(如厦门、泉州等),也采用不同的方式,如主干线用真空短路器分断,或者T接的用户变压器用真空开关,或者开闭所进线设保护等方法尽量缩小停电范围。从配网的整体情况看,差别并不是特别大,而城市配网的特点却是相同的,即配电网络的距离短(多为2~3公里,较长者5公里),负载密集,故而每条主干线上都或多或少地T接着用户变压器,且其运行情况受系统、负荷大小、天气、周边环境及施工质量等因素的影响,其故障原因比较复杂,这也给保护的整定带来了较大的难点。反之,保护的配合也就存在一定的灵活性。因为一个整定方案由于整定配合的方法不同,会有不同的保护效果,这就有一个整定配合的技巧问题。任何一种保护装置的性能都是有限的或者说任何一种保护装置对电力系统的适应能力都是有限的。如何获得一个最佳的整定方案,这既有自身的整定技巧问题,又有继电保护的配置与选型问题,还有电力系统的结构和运行问题。因此,整定计算要综合、辨证、统一地运用。

1、我们这次对大、中、小共9个城市的10KV配网进行了调研。配网的基本情况前面已经提过。保护的配置方案也基本相同,都为二段式电流保护(泉州采用三段式)。但动作值的整定方法及动作时限却不尽相同。采用的重合闸方式也不相同,但大体上可分为这样两大类:

一是电流速断保护动作时限为 0秒,如武汉、泉州、北京、上海、杭州,其动作值约在5KA 左右,尽管这也可能延伸到T 接的变压器高压侧,但与福州0秒动作的定值比起来,范围显然小很多。且上海、杭州采用的又是重合闸前加速,也就不存在T 接变压器高压侧短路10KV 出线开关误动作的问题。(杭州局定值较小)

二是速断适当延时0.2~0.6秒。如广州、厦门、南京,其动作值一般在1.5~2.0KA 左右。广州、厦门、武汉在开闭所进线都设保护(0秒),杭州、南京开闭所用负荷开关,直进直出,但其转供电的性能好。

过电流保护动作值都相近,一般在7.5~8A 左右,动作时限一般在0.9~1秒之间,这样T 接的用户变压器有一个时间级差,即便用户变压器采用的是跌落式开关,10KV 开关也可以从时限上躲过的,完全可以减少误动作的可能。

2、这些城市配网的另一个共同特点是保护装置基本微机化(只有武汉尚有60%是电磁型的)。故保护装置的性能好,配网改造的进程也比较快,供电可靠性比较高。

3、为防止近端短路变压器受大短路电流的冲击,上海、厦门、泉州都投入大电流闭锁重合闸,上海从五十年代延用至今。这既保证了T 接用户变压器高压侧短路时由于10KV 出线开关的延时而不至于误动作,又能保证出口发生永久性故障时变压器少受故障电流的冲击,其电流定值约整定在12KA 左右。

4、根据国家变压器质量监督检验中心、沈阳变压器研究所和TBEA 特变电工变压器产业 集团的调研报告,对10KV 馈线主保护,变压器可以承受的热稳定效应为2秒,动稳定在0.25秒内可以承受冲击电流d oc I I ?=55.2(I d 为变压器低压侧出口处三相短路电流)。所以提高10KV 出线开关保护的时限到0.3秒,变压器可以承受低压侧出口短路的冲击电流所产生的电动力。

第三部分 福州市10KV 馈线保护的配置、整定及分析

根据配电中心提供的资料,即10KV 馈线保护的整定计算依据,我们从理论上进行分析。

一、福州局10KV 馈线保护的配置和整定方法

从三段式电流保护的基本概念(或定义)出发,时限配置上是速断+过流。速断动作值的整定是按躲过系统最大运行方式下T 接在线路上容量最大的一台变压器低压侧短路时流过保护的最大电流来整定(不考虑电阻影响),动作时限为0秒(定值一般在1500~2000A 左右)。

过流保护是按躲过最大负荷电流来整定,动作时限一般为0.5秒。

二、10KV 开关保护跳闸情况分析

(1) 速断动作值这样整定其保护范围必然延伸到变压器内部,如图3.1,而动作时限又是0″,所以,如果在T 接的变压器高压侧或内部短路,保护动作使DL1跳闸,应该算正确动作。T 接的变压器若用跌落式开关,熔丝的安秒特性是反时限的,如图

3.2,熔断时间不够准确,且DL1速断的动作时限也没有与之配合,所以DL1的跳闸是在所必然。

(2) 若是在用户侧短路,包括变压器低压侧母线(0.4KV 侧),从理论上讲流过保护的电流达不到速断的动作值(见算例)。若DL1跳闸,理应是其过流保护动作。

(3) T 接在同一线路上,容量较小的变压器若其低压侧短路,因为其短路阻抗比较大,短路电流也不可能达到让DL1速断动作的数值。如果DL1跳闸,亦应是过流保护

动作。而这时责任应属用户的保护定值及时限的整定问题。

三、查阅有关规程,按规程进行理论上整定:

Ⅰ段电流速断保护:

(1) 为满足选择性,按最大运行方式下躲过末端短路时流过保护的最大电流来整定。在计算短路电流时,我们按规程规定,即《中华人民共和国电力行业标准.3~110KV 电网继电保护装置运行整定规程》、DL/T-584-95第4条,《继电保护整定的规定》的第4.1.2的a: ……66KV及以下的架空线路和电缆,当电阻与电抗之比R/X>0.3时,宜采用阻抗值Z=(X2+R2)1/2,并假定旋转电机的负序阻抗等于正序电抗,x2=x1。现在以新港变613线路为例整定,(见附录一),其结果在预料之中。因为城网线路短,所以在最小运行方式下没有保护区。

(2) 根据同一规程4.2.6《阶段式电流保护》的4.2.6.1.《电流速断保护》的b: 对于接入供电变压器的终端线路(含T接供电变压器和供电线路),如变压器装有差动保护,线路电流速断保护定值允许按躲过变压器其他侧母线三相最大短路电流整定,如变压器以电流速断为主保护,则线路速断保护应与变压器速断保护配合整定,即应把变压器的电流速断保护定值再乘以配合系数,I I dz=k k.nI I dzb.所以,必须了解在10KV主干线T 接的变压器的保护问题。如果能按这样整定,则在用户变压器内部故障,10KV馈线保护就不可能动作。由于缺乏这方面资料,所以我们仍参阅同一规程的第2条继电保护运行整定的基本原则的 2.3.2:遇如下情况,允许适当牺牲部分选择性,a.接入供电变压器的终端线路无论是一台或多台变压器并列运行(包括多处T接的供电变压器或供电线路),都允许线路侧的速动段保护按躲开变压器其他侧母线故障整定。需要时,线路速动段保护可经一小段延时。这就是福州局整定依据,只是我们计算短路电流时把电阻考虑进去。所计算出的动作值相差不多。但我们计算出各T接处变压器另一侧短路时,流过保护的短路电流都比整定值小,说明它不应误动作。(当然,在高压侧短路则另当别论)

从规程规定分析福州局的情况,因为10KV速断没有延时,误动作的可能性在所难免。

四、与外地调研情况比较

(1) 前面也提到过福州局速断整定问题,它同广州、南京、厦门的整定方法一样,定值一般也在1800~2000安左右,但时限却为0秒。如果T接的用户变压器用的又是

跌落式开关,在其高压侧短路,则10KV出线误动作在所难免,即便是开闭所,其进线若有保护也无法在时限上实现配合。如果在其低压侧短路,由于熔丝安秒特性误差大,而其过电流保护仅采用0.5秒,那越级跳闸的可能性也就大。过电流保护的动作时限是我们所调研的城市中最短的。

(2) 从动作值的大体上看约1800~2000A,这只是一个大约范围,从选取的可靠系数来看,福州局偏小,仅取1.2,而南京局取1.3。

第四部分 励磁涌流影响使开关误动作的分析

励磁涌流发生在空载合闸或外部故障切除后电压恢复时,这主要是由于铁芯中的磁链不能突变引起的。变压器正常运行时,励磁电流一般不超过额定电流的2%~10%[2],其产生的磁通滞后电压90。。当外部短路时,由于电压降低,励磁电流变小,对保护不造成影响。

但当变压器空载投入或外部故障切除电压恢复时,则将出现很大的励磁电流,称之为涌流。以单相变压器为例说明之,若合闸时0u =,?滞后u o 90,则就有m ??(如下图a 所示),由于铁芯中磁链不能突变,必然出现非周期分量磁通以保持0?=的状态,经半周期后铁芯磁通将达到2m ?;若铁芯中剩磁s ?的方向与m ?+同向,则便有2m s ??+(如下图b 所示),使铁芯严重饱和,励磁电流将急剧增大,称之为励磁涌流,其数值可达其额定电流的6~8倍,同时含有大量的非周期分量和高次谐波分量。

a. 稳态情况下,磁通与电压的关系

b. 0u =瞬间空载合闸时,磁通与电压的关系

c.变压器铁芯的磁化曲线

d. 励磁涌流的波形

励磁涌流的大小和衰减时间,与外加电压的相位、铁芯中剩磁的大小和方向

、电

10kV高压开关柜整定计算书(综保整定计算)

大砭窑煤矿地面10kV高压柜 整定计算书 机电科 二零一七年八月一日

审批记录

10kV 高压柜整定书 一、地面变电所10kV 高压柜整定计算书(1000/5) 根据目前煤矿井下主要用电设备用电负荷统计知总负荷为9600KW ,最大设计负荷为7600KW,高压柜到主井变电所采用的是YJV 22 3×185mm 2电缆,200m 。 1、线路电抗X l =01X l=0.08×0.2=0.016Ω 2、总电阻∑R=01R l=0.221×0.2=0.0442Ω 3、总阻抗∑X=X S +X l =0.45+0.0016=0.4516Ω 4、线路末两相短路电流 ) 2(min .s I =()() 2 2 2∑∑+? X R Un = 2 2 ) 4516.0()0442.0(210000 +?=11019.09A 5、线路最大长时工作电流: Ir=? cos 3??U P = 8 .01039600 ?? =693A 6、过电流保护电流: Ig=Kj Kf Kjz Krel ??×I max = )8 .01037600 96008.010376005.1(20085.00.115.1??-+?????? =6.5A 7、速断保护电流:

Id= Kj Kjz Krel ?×) 3(max .s I 根据现场经验,取3倍的线路最大长时工作电流进行整定。 Id=Kj Kjz Krel ?×3Ir = 6933200 .115.1??? =11.85A 8、灵敏度校验: Km=) 2(min .s I /Kj ×Id>1.5 =11019.1/(200×11.85)=4.58>1.5 满足条件。 式中K rel ――可靠系数,取K k =1.15 K f ――返回系数, K f =0.85 K jz ――接线系数,其值视继电器的接线方式而定,此取1.0 K j ――电流互感器的变比 式中?cos ――设备组平均功率因数,此取0.8 Imax — 线路最大工作电流 ) 2(min .s I ――被保护线路末两相短路电流 二、通风机房高压柜整定计算书(300/5) 根据目前通风机房用电设备用电负荷统计知总负荷为1120KW ,最大负荷功率为560KW,使用LG-120架空线,3000Km 。 1、线路电抗X l =01X l=0.08×3=0.024Ω

10kv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=3800kW In=266A Nct=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=0 s 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=0 s 作用于跳闸 1.3负序电流定时限负序保护 lm i N i N k K K I Iop I K K 9.0577.0≤≤ 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 = Krel st.min *U Un=(0.5~0.6)Un 取0.6Un 故 U * op =60V 延时时间:t=0.5 s 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=0.5 s 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=0.5 s 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=15 s 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: t s k dz I K I tan ?=, k K :可靠系数,取1.5 t s I tan 为电流启动倍数取2In 则: =?=?l t s k j dz n I K I tan 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 dz I =0.5 In/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 2 DM-100T 变压器保护功能配置 三段复合电压闭锁电流保护

10KV继电保护整定计算教程文件

精品文档继电保护整定计算母线短路电抗一、10KV)3(,短路?157MV A已知10母线短路参数:最大运行方式时,短路容量为S(max).1d)(3S157(max)d.1)(3,最小运行方式时,短路容量为电流为KA.?I?0647?9(max)1d.1033?U?e)(3S134(min).1d)(3)3(则流为,,短路电 KA?7367?I7.?MV AS?134(min).d1(min)1d.10?U33?e)(3(2)KA7??7.73670I?.866I?0.866 。(min)1.1(min)d.d KV?U10.5S?100MV A,基准电流10KV基准电压,取全系统的基准功率为1jj.S100j KV0.4U?的基准电压为;380V KA?I?.?54986基准电, 2#变压器)1600KV二、2j.1.j5.3?10U3?1j.S100j KA3418?144?.I?流是2j.4?0.3U3?2j. A动力变压器的整定计算(1#变压器,10MV A1.S?6已知动力变压器量,,高压侧额定电流KV40.e S1600e,低压侧额定电流 AI?38??92.H.e10?U33?He.S1600e%54.V%?,,变压器短路电压百分比 A?I??2309.47sL.e4?U30.?3Le.150??n30n。变比电流CT变压器高压侧首端最小变比,低压零序电流CT50l(2)I?6.38KA 运行方式下两相断路电流为(min).2d1、最小运行方式下低压侧两相短路时流过高压的短路电流 (2)`I?1300A 折算到高压侧(min).3d2、最大运行方式下低压侧三相短路时流过高压的短路电流 (3)`I?1500A 折算到高压侧(max)3d.3、高压侧电流速断保护 精品文档. 精品文档 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 (3)`I1500(max).3d对应值 75A A?65I?KK?1.3?1?jxdz.jk30n l 保护一次动作电流n30l KA95?I1.?65?I?jdzdz.K1jx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 (2)I6.38(min).2d?3?.27K??2lm1I.95dz电流速断保护动作时限取0秒。本例取0S 4、高压侧过电流保护 若考虑定时限,过电流保护按躲过可能出现的最大过负荷电流来整定,保护动作电流 KI3?92.38Hegh.对应值 13A A13?IKK.04???1.2?1jxjkdz.0nK.85?30lh式中:K为返回系数,微机保护过量元件的返回系数可由软件设定,被设定h为0.85。 保护动作一次电流 n30l A.204??II?391?13.jdzdz.K1jx过电流保护的灵敏系数按系统最小运行方式下,低压侧两相短路时流过高压侧的短路电流进行校验 (2)`I1300(min)3d.?3K?.22?1.?5lm391I.2dz过电流保护动作时限取0.5秒(与下级保护动作时限相配合,考虑车间变压器一般为末端负荷,故取0.5秒)。本例取0.5S 若考虑反时限,过电流定值一般按变压器正常过载能力考虑,保护动作电流: 精品文档.

10kv系统继电保护整定计算与配合实例

10kV系统继电保护整定计算与配合实例 系统情况: 两路10kV电源进线,一用一备,负荷出线6路,4台630kW电动机,2台630kVA变压器,所以采用单母线分段,两段负荷分布完全一样,右边部分没画出,右边变压器与一台电动机为备用。 有关数据:最大运行方式下10kV母线三相短路电流为I31=5000A,最小运行方式下10kV母线三相短路电流为I32=4000A,变压器低压母线三相短路反应到高压侧Id为467A。 一、电动机保护整定计算 选用GL型继电器做电动机过负荷与速断保护 1、过负荷保护 Idzj=Kjx*Kk*Ied/(Kf*Ki)=4.03A 取4A 选GL12/5型动作时限的确定:根据计算,2倍动作电流动作时间为,查曲线10倍动作时间为10S 2、电流速断保护 Idzj=Kjx*Kk*Kq*Ied/Ki=24A 瞬动倍数为24/4=6倍 3、灵敏度校验 由于电机配出电缆较短,50米以内,这里用10kV母线最小三相短路电流代替电机端子三相短路电流. Km=(24X15)=>2 二、变压器保护整定计算 1、过电流保护 Idzj=Kjx*Kk*Kgh*Ie/(Kf*Ki)=8.4A 取9A 选GL11/10型动作时限取灵敏度为Km=(20X9)=> 2、电流速断保护 Idzj=Kjx*Kk*Id/Ki=20=35A 35/9=,取4倍灵敏度为Km=(180X4)=>2 3、单相接地保护 三、母联断路器保护整定计算

采用GL型继电器,取消瞬时保护,过电流保护按躲过任一母线的最大负荷电流整定。 Idzj=Kjx*Kk*Ifh/(Kh*Ki)=*30)=6.2A 取7A与下级过流保护(电动机)配合:电机速断一次动作电流360A,动作时间10S,则母联过流与此配合,360/210=倍,动作时间为(电机瞬动6倍时限)+=,在GL12型曲线查得为5S曲线(10倍)。所以选择GL12/10型继电器。 灵敏度校验:Km1=(7X30)=>1.5 Km2=(7X30)=> 四、电源进线断路器的保护整定计算 如果采用反时限,瞬动部分无法配合,所以选用定时限。 1、过电流保护 按照线路过电流保护公式整定Idzj=Kjx*Kk*Igh/(Kh*Ki)=12.36A,取12.5A动作时限的确定:与母联过流保护配合。定时限一次动作电流500A,为母联反时限动作电流倍,定时限动作时限要比反时限此倍数下的动作时间大,查反时限曲线倍时t=,所以定时限动作时限为。选DL-11/20型与DS时间继电器构成保护。 灵敏度校验:Km1==> 2、带时限速断保护 与相邻元件速断保护配合

变压器定值计算

继电保护定值计算 来源:中华电力网 随着电力工业迅速发展,保护'>继电保护及自动装置也加快了更新换代的步伐,大量的电磁式保护'>继电保护装置被微机保护所取代。针对多种形式、不同厂家各异的保护'>继电保护及自动装置能否正确动作,直接关系到电力系统的安全稳定运行。有数据表明:电力系统因保护'>继电保护引起的电力事故占较大比重,由于定值计算与管理失误造成保护'>继电保护“三误”事故也时有发生。因此,探索新模式下的保护'>继电保护定值计算与管理工作显得十分重要。 1定值计算的前期工作 1.1定值计算需要大量前期资料 定值计算应具备准确无误的计算资料,这是进行定值计算的前提。它包括:一、二次图纸;所带变压器、电容器、消弧线圈、电抗器等铭牌数据和厂家说明书;电压互感器、电流互感器变比和试验报告;实测线路参数或理论计算参数;保护装置技术说明书、现场保护装置打印清单等等。 1.2在实际计算中遇到的问题 图纸或资料与现场实际不符;比如TA变比与实际不符、线路长度与实际不符、变压器短路阻抗与实际不符、应该实测的参数没有实测值、图纸错误等等。 定值计算所需资料不全:未提供电容器内部接线形式;没有现场保护装置打印清单等。 提供资料标注不清:架空线没有分段标注长度和型号;电缆线路在方案中没有写清所带用户或标注双电缆。 1.3TA变比与实际不符使定值计算错误 例:某变电站10kV出线,带两台容量SN为1000kV A变压器,短路阻抗UK为6%,资料提供TA变比N为600/5,实际变比N为1000/1。 保护定值计算: TA变比N取600/5,过流保护按躲过最大负荷电流整定: I≥1.5×2SN×31/2UeN=1.37A 则一般定值最小可选:600/5,2A。 而实际情况: TA变比N取1000/1,代入 I≥0.16A 可选择:1000/11A。 速断按躲过变压器低压侧短路整定: 短路阻抗标么值:(取基准容量SB=100MV A,基准电压UB=10.5kV,基准电流IB=5500A)当UB=UN时 X*=UK×SB/(100×SN)=6 I≥1.3×5500/(X*×N)=9.93A(N取600/5) 一般最小可取:600/5,10A。 而实际情况:N=1000/1, 1.3×5500/(X*×N)=1.19A 可选取:1000/1,2A。 结论:可见实际为1000/1的TA,按照600/5计算,所选定值将相差悬殊。

继电保护整定计算公式

继电保护整定计算公式汇编 为进一步规范我矿高压供电系统继电保护整定计算工作,提高保护的可靠性快速性、灵敏性,为此,将常用的继电保护整定计算公式汇编如下,仅供参考。有不当之处希指正: 一、电力变压器的保护: 1、瓦斯保护: 作为变压器内部故障(相间、匝间短路)的主保护,根据规定,800KV A以上的油浸变压器,均应装设瓦斯保护。 (1)重瓦斯动作流速:0.7~1.0m/s。 (2)轻瓦斯动作容积:S b<1000KV A:200±10%cm3;S b在1000~15000KV A:250±10%cm3;S b在15000~100000KV A:300±10%cm3;S b>100000KV A:350±10%cm3。 2、差动保护:作为变压器内部绕组、绝缘套管及引出线相间短路的主保护。包括平衡线圈I、II及差动线 圈。 3、电流速断保护整定计算公式: (1)动作电流:Idz=Kk×I(3)dmax2

继电器动作电流:u i d jx K dzj K K I K K I ???=2 max ) 3( 其中:K k —可靠系数,DL 型取1.2,GL 型取1.4 K jx —接线系数,接相上为1,相差上为√3 I (3)dmax2—变压器二次最大三相短路电流 K i —电流互感器变比 K u —变压器的变比 一般计算公式:按躲过变压器空载投运时的励磁涌流计算速断保护值,其公式为: i e jx K dzj K I K K I 1??= 其中:K k —可靠系数,取3~6。 K jx —接线系数,接相上为1,相差上为√3 I 1e —变压器一次侧额定电流 K i —电流互感器变比 (2)速断保护灵敏系数校验:

10kv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=3800kW In=266A Nct=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: ldz'.bh=Krel x Kk* In 式中: Krel---- 可靠系数,取 1.2~1.5 Kk取值3 所以 Idz'.bh=Krel x Kk* In/80=1.2 x 3.5 x 266/80=13.97A 延时时间:t=0 s 作用于跳闸 1.2.2低值动作电流 Idz'.bh=Krel x Kk* In/Nct=1.2 x 2*266/80=7.98A 延时时间:t=0 s 作用于跳闸 1.3负序电流定时限负序保护 0.577KJ N| 0.9I N lop

K i K i K m 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 * st imin U* op = Un=(0.5 ?0.6)Un 取0.6Un Krel 故U* op =60V 延时时间:t=0.5 s 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=0.5 s 作用于跳闸 1.8过电压保护 Uop =k*U n=115V 作用于跳闸延时时间:t=0.5 s 1.9负序电压 U2op=0.12I n=12V 1.10过负荷保护电流电流 Idz'.bh=Krel x In/Nct=1.1 x 266/80=3.63A 取 3.63A 延时时间:t=15 s 作用于跳闸 二、差动保护MMPR-320Hb 电机二次额定电流le=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,I dz K k I stant,K k :可靠系数,取1.5 I stant为电流启动倍数取2In 则: I dzj K k I stan)/n 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 I dz=0.5 In/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 lcl=0.3ldz =0.3*1.65=0.495A 取0.5A 2 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 推荐整定值按下式计算:

10kV配电线路保护的整定计算(工程科技)

10kV配电线路微机保护的整定计算 10kV配电线路结构特点是一致性差,如有的为用户专线,只接带一、二个用户,类似于输电线路;有的呈放射状,几十台甚至上百台变压器T接于同一条线路的各个分支上;有的线路短到几百m,有的线路长到几十km;有的线路由35kV变电所出线,有的线路由110kV 变电所出线;有的线路上的配电变压器很小,最大不过100kVA,有的线路上却有上万kVA 的变压器;有的线路属于最末级保护,有的线路上设有开关站或有用户变电所等。 对于输电线路,由于其比较规范,一般无T接负荷,至多有一、二个集中负荷的T接点。因此,利用规范的保护整定计算方法,各种情况均可一一计算,一般均可满足要求。对于配电线路,由于以上所述的特点,整定计算时需做一些具体的特殊的考虑,以满足保护"四性"的要求。 10kV配电线路微机保护,一般采用电流速断、过电流、重合闸、过流加速段、过负荷报警等构成。下面将分别从这几点展开讨论。 1 电流速断保护: 由于10kV线路一般为保护的最末级,或最末级用户变电所保护的上一级保护。所以,在整定计算中,定值计算偏重灵敏性,对有用户变电所的线路,选择性靠重合闸来保证。 ①电流定值按躲过线路上配电变压器二次侧最大短路电流整定。 实际计算时,可按距保护安装处较近的线路最大变压器低压侧故障整定,或直接把最大变压器置于线路首端计算其二次侧最大短路电流。 在进行10kV线路短路计算时,不可以简单认为线路每公里阻抗为0.4Ω/公里,因为10kV线路大部分是由LGJ-210及以下导线构成,电阻值与电抗值之比均大于0.3,LGJ-70及以下导线电阻值均已超过电抗值,所以线路电阻不能再忽略,需采用公式 。电阻R的计算需每种型号导线电阻的相加,可以借助Excel表格来计算 由于电网的不断变化,最大配变容量可比实际最大配变大一些,比如实际最大配变为1000kVA,最大配变容量可根据配电地区经济发展态势选择为1250kVA或1600kVA。

10kV线路保护的整定值计算

10kV线路保护的整定值计算 摘要:对10 kV线路继电保护的整定计算中存在的特殊问题,提出了解决的方法。 关键词:10 kV线路继电保护整定计算 10 kV配电线路结构复杂,有的是用户专线,只接一两个用户,类似于输电线路;有的呈放射状,几十台甚至上百台变压器T接于同一条线路的各个分支上;有的线路短到几十米,有的线路长到几十千米;有的线路上配电变压器容量很小,最大不超过100 kV A,有的线路上却达几千千伏安的变压器;有的线路上设有开关站或用户变电站,还有多座并网小水电站等。有的线路属于最末级保护。陕西省镇安电网中运行的35 kV变电站共有7座,主变压器10台,总容量45.65 MV A;35 kV线路8条,总长度135 km;10 kV线路36条,总长度1240 km;并网的小水电站41座(21条上网线路),总装机容量17020 kW。 1 10 kV线路的具体问题 对于输电线路而言,一般无T接负荷,至多T接一、两个集中负荷。因此,利用规范的保护整定计算方法,各种情况都能够计算,一般均满足要求。但对于10 kV配电线路,由于以上所述的特点,在设计、整定、运行中会碰到一些具体问题,整定计算时需做一些具体的、特殊的考虑,以满足保护的要求。 2 保护整定应考虑系统运行方式来源:https://www.wendangku.net/doc/1012358416.html, 按《城市电力网规划设计导则》,为了取得合理的经济效益,城网各级电压的短路容量应该从网络的设计、电压等级、变压器的容量、阻抗的选择、运行方式等方面进行控制,使各级电压下断路器的开断电流以及设备的动热稳定电流得到配合,该导则推荐10 kV短路电流I k≤16 kA。 系统最大运行方式,流过保护装置短路电流最大的运行方式(由系统阻抗最小的电源供电)。 系统最小运行方式,流过保护装置短路电流最小的运行方式(由系统阻抗最大的电源供电)。 在无110 kV系统阻抗资料的情况时,由于3~35 kV系统容量与110 kV系统比较,相对较小,其各元件阻抗相对较大,则可近似认为110 kV系统容量为无穷大,对实际计算结果没有多大影响。 选取基准容量Sjz = 100 MV A,10 kV基准电压Ujz = 10.5kV,10 kV基准电流Ijz = 5.5 kA,10 kV基准阻抗Zjz = 1.103Ω。 3 整定计算方案 10 kV配电线路的保护,一般采用瞬时电流速断(Ⅰ段)、定时限过电流(III段)及三相一次重合闸构成。特殊线路结构或特殊负荷线路保护,不能满足要求时,可考虑增加其它

10kV 配电线路保护 整定计算

10kV 配电线路保护整定计算 摘要:10kV配电线路结构特点是一致性差,如有的为用户专线,只接带一、二个用户,类似于输电线路;有的呈放射状,几十台甚至上百台变压器T接于同一条线路的各个分支上;有的线路短到几百m,有的线路长到几十km;有的线路由35kV变电所出线,有的线路由110kV变电所出线;有的线路上的配电变压器很小,最大不过100kVA,有的线路上却有几千kVA的变压器;有的线路属于最末级保护,有的线路上设有开关站或有用户变电所等。 关键词:10kV 配电线路保护整定计算 110kV配电线路的特点 10kV配电线路结构特点是一致性差,如有的为用户专线,只接带一、二个用户,类似于输电线路;有的呈放射状,几十台甚至上百台变压器T接于同一条线路的各个分支上;有的线路短到几百m,有的线路长到几十km;有的线路由35kV变电所出线,有的线路由110kV 变电所出线;有的线路上的配电变压器很小,最大不过100kVA,有的线路上却有几千kVA 的变压器;有的线路属于最末级保护,有的线路上设有开关站或有用户变电所等。 2问题的提出 对于输电线路,由于其比较规范,一般无T接负荷,至多有一、二个集中负荷的T接点。因此,利用规范的保护整定计算方法,各种情况均可一一计算,一般均可满足要求。对于配电线路,由于以上所述的特点,整定计算时需做一些具体的特殊的考虑,以满足保护"四性"的要求。 3整定计算方案 我国的10kV配电线路的保护,一般采用电流速断、过电流及三相一次重合闸构成。特殊线路结构或特殊负荷线路保护,不能满足要求时,可考虑增加其它保护(如:保护Ⅱ段、电压闭锁等)。下面的讨论,是针对一般保护配置而言的。 (1)电流速断保护:

10KV继电保护整定计算

继电保护整定计算 一、10KV 母线短路电抗 已知10母线短路参数:最大运行方式时,短路容量为MVA S d 157 )3((max)1.=,短路电流为KA U S I e d d 0647.91031573)3((max)1.)3((max)1.=?=?=,最小运行方式时,短路容量为 MVA S d 134) 3((min)1.=,短路电流为KA U S I e d d 7367.71031343)3((min)1.) 3((min)1.=?=?=,则 KA I I d d 77367.7866.0866.0)3((min)1.)2((min)1.=?==。 取全系统的基准功率为MVA S j 100=,10KV 基准电压KV U j 5.101.=,基准电流为KA U S I j j j 4986.55.10310031 .1.=?=?=;380V 的基准电压KV U j 4.02.=,基准电流是KA U S I j j j 3418.1444.0310032.2.=?=?= 二、1600KV A 动力变压器的整定计算(1#变压器, 2#变压器) 已知动力变压器量MVA S e 6.1=,KV 4.010,高压侧额定电流 A U S I H e e H e 38.9210316003..=?=?=,低压侧额定电流 A U S I L e e L e 47.23094.0316003..=?=?=,变压器短路电压百分比%5.4%=s V , 电流CT 变比305 150==l n ,低压零序电流CT 变比0n 。变压器高压侧首端最小运行方式下两相断路电流为KA I d 38.6)2((min)2.= 1、最小运行方式下低压侧两相短路时流过高压的短路电流 折算到高压侧A I d 1300 )`2((min)3.= 2、最大运行方式下低压侧三相短路时流过高压的短路电流 折算到高压侧A I d 1500 )`3((max)3.= 3、高压侧电流速断保护

10kv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=3800kW In=266A Nct=400/5 保护型号:DM-100M 万力达 1.1保护功能配置 速断保护(定值分启动,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=0 s 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=0 s 作用于跳闸 1.3负序电流定时限负序保护 lm i N i N k K K I Iop I K K 9.0577.0≤ ≤ 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 = Krel st.min *U Un=(0.5~0.6)Un 取0.6Un 故 U * op =60V 延时时间:t=0.5 s 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=0.5 s 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=0.5 s 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=15 s 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: t s k dz I K I tan ?=, k K :可靠系数,取1.5 t s I tan 为电流启动倍数取2In 则: =?=?l t s k j dz n I K I tan 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 dz I =0.5 In/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 2 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)

10kv保护定值计算书

10k v保护定值计算书 (DMP3300系列) 计算: 审核: 批准:

第一部分一次设备参数 1变压器 1.1电站#1变压器 序号参数名称设计值单位备注一规格型号 1.主变型号SCB10 -2000/10.5 2.额定容量2000 KVA 3.额定电压10.5/0.4 kV 4.接线组别Dyn11 5.阻抗电压 6.05 % 1.2电站#2变压器 序号参数名称设计值单位备注一规格型号 6.主变型号SCB10 -2000/10.5 7.额定容量2000 KVA 8.额定电压10.5/0.4 kV 9.接线组别Dyn11 10.阻抗电压 6.02 % 1.3二氧化碳车间变电所变压器 序号参数名称设计值单位备注一规格型号 11.主变型号SCB10 -1600/10.5 12.额定容量1600 KVA 13.额定电压10.5/0.4 kV 14.接线组别Dyn11 15.阻抗电压 5.96 % 1.4液化糖化车间变电所变压器 序号参数名称设计值单位备注一规格型号 16.主变型号SCB10 -1250/10.5 17.额定容量1250 KVA 18.额定电压10.5/0.4 kV 19.接线组别Dyn11 20.阻抗电压 5.93 % 1.5 DDGS车间变电所变压器

序号参数名称设计值单位备注一规格型号 21.主变型号SCB10 -1250/10.5 22.额定容量1250 KVA 23.额定电压10.5/0.4 kV 24.接线组别Dyn11 25.阻抗电压 5.88 % 1.6动力中心变电所变压器 序号参数名称设计值单位备注一规格型号 26.主变型号SCB10 -1250/10.5 27.额定容量1250 KVA 28.额定电压10.5/0.4 kV 29.接线组别Dyn11 30.阻抗电压 5.91 % 1.7粉碎车间变电所变压器 序号参数名称设计值单位备注一规格型号 31.主变型号SCB10 -1000/10.5 32.额定容量1000 KVA 33.额定电压10.5/0.4 kV 34.接线组别Dyn11 35.阻抗电压 5.92 % 2 CT 序号安装位置CT变比等级用途备注 1.GH002分段开关500/5 0.5/5P20 测量、母联保护1LH/2LH 2. GH004酒厂电源500/5 0.2s/0.5/5P20 计量、测量、线路 保护 1LH/2LH/3LH/4LH(零序) 3. GH005联络出线1000/5 0.2s/0.5/5P20/5 P20 计量、测量、线路 保护 1LH/2LH/3LH/4LH/5LH(零 序) 4.GH006(9)#1(2) 电站变压器200/5 0.5/5P20 测量、变压器保护 1LH/2LH/3LH/4LH(零序) /5LH(接地) 5.GH007(8)#1(2) 电站引风机100/5 0.5/5P20 测量、电动机保护 1LH/2LH/3LH(零序)

10KV配电线路保护的整定

10KV配电线路保护的整定 柴冬青任海燕惠保安 (山东华聚能源股份有限公司济二矿电厂,山东济宁273500) [摘要] 针对10kV配电线路的结构特点及存在的问题,介绍10kV配电线路的保护配置及其整定方案。 [关键词] 10kV 配电线路保护整定计算 1 10kV配电线路的特点 10kV配电线路结构特点是一致性差,如有的为用户专线,只接带一、二个用户,类似于输电线路;有的呈放射状,几十台甚至上百台变压器T接于同一条线路的各个分支上;有的线路短到几百m,有的线路长到几十km;有的线路由35kV变电所出线,有的线路由110kV变电所出线;有的线路上的配电变压器很小,最大不过100kVA,有的线路上却有几千kVA的变压器;有的线路属于最末级保护,有的线路上设有开关站或有用户变电所等。 2 问题的提出 对于输电线路,由于其比较规范,一般无T接负荷,至多有一、二个集中负荷的T接点。因此,利用规范的保护整定计算方法,各种情况均可一一计算,一般均可满足要求。对于配电线路,由于以上所述的特点,整定计算时需做一些具体的特殊的考虑,以满足保护"四性"的要求。 3 整定计算方案 我国的10kV配电线路的保护,一般采用电流速断、过电流及三相一次重合闸构成。特殊线路结构或特殊负荷线路保护,不能满足要求时,可考虑增加其它保护(如:保护Ⅱ段、电压闭锁等)。下面的讨论,是针对一般保护配置而言的。 (1)电流速断保护: 由于10kV线路一般为保护的最末级,或最末级用户变电所保护的上一级保护。所以,在整定计算中,定值计算偏重灵敏性,对有用户变电所的线路,选择性靠重合闸来保证。在以下两种计算结果中选较大值作为速断整定值。 ①按躲过线路上配电变压器二次侧最大短路电流整定。实际计算时,可按距保护安装处较近的线路最大变压器低压侧故障整定。 Idzl=Kk×Id2max 式中:Idzl-速断一次值;

10kv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=3800kW In=266A Nct=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=0 s 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=0 s 作用于跳闸 1.3负序电流定时限负序保护 lm i N i N k K K I Iop I K K 9.0577.0≤≤ 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 = Krel st.min *U Un=(0.5~0.6)Un 取0.6Un 故 U * op =60V 延时时间:t=0.5 s 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=0.5 s 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=0.5 s 1.9 负序电压

10KV电动机保护整定计算书

10KV 电动机保护整定计算书 一、电动机二次额定电流的计算 已知电机容量KW P 560=,额定电压 KV U e 10=,功率因数87.0cos =?, 额定电流 A U P I e e 16.3787.0103560 cos 3=??=??=?, (制造厂资料额定电流为39.91A ,按39.91A 功率因数应为0.81) 这里按制造厂名牌额定电流39.91A 计算; CT 变比 305150==l n , 电动机二次额定电流为 A Ie 33.13091.39==, (制造厂资料启动电流建议选3倍以上) 这里按5倍计算; 启动电流 A I K I e qd q 55.19991.395=?==, 启动时间为qd t 电动机启动时间 Tqd : 为电动机从启动到电动机转速达到额定转速的时间,考虑裕度,可整为最长启动时间的 1.2 倍。 当没有实测值时,可取:循环水泵为 20S ,电动给水泵为 20S ,送风机为20S ,吸风机为 20S , 磨煤机为 20S ,排风机为 15S ,其他一些起动较快的电动机可取 10S 。 这里按引风机启动时间20S 二、 过流保护整定计算 (1)电流速断保护(过流Ⅰ段)按躲过电动机最大启动电流的原则整定, 即: A I K K I e st rel oph 878.933.154.1=??=?= 式中: K rel 可靠系数取 1.4; K st 为电动机起动电流倍数(这里取5倍),应按实测值, I e 为二次额定电流值。

按以上计算则 I oph =9.878A (2)过流Ⅱ段保护则是在电动机启动完毕后自动投入。 A I K K I e ast rel opl 645.833.153.1=??=?= 式中: K rel 可靠系数取 1.3; K ast 为电动机自起动系数,一般为 5, I e 为二次额定电流值。 按以上计算则 I opl =1.3*5* I e =8.645A 。 动作时限取 0.05S ; 动作时间一般可整定为 1.2~1.5 t st max , t st max 为电动机实测的最长启动时间。 三、 负序过流保护 负序电流整定 负序过流Ⅰ段定值 I2zd1 的整定为 0.9Ie , 负序过流Ⅰ段时间 T2zd1 整定为 0.5S 。 四、过负荷保护 动作电流 Iop 按躲过电动机额定电流下可靠返回条件整定,动作电流为 式中: K rel 为可靠系数取 1.05; K r 返回系数取 0.9, 即: 1.551 动作时限与电动机允许的过负荷时间相配合,一般情况下动作时限取最长启动时间 t st max 。 过负荷保护动作于跳闸。 五、接地保护 中性点不接地系统 动作电流整定为 3I 0.op = Krel nTA0 为零序电流互感器变比 krel 为可靠系数,取 krel =2 动作时限一般取 1 六、低电压保护 动作电压取 0.7 Un n ,动作时限取 0.5S

10kV线路保护整定计算问题及解决办法

10kV线路保护整定计算问题及解决办法 摘要:对10 kV线路结构复杂,继电保护的整定计算中存在很多的特殊问题,现就一些问题提出解决的方法。 关键词:10 kV线路;继电保护;整定计算 10 kV线路结构复杂,有的是用户专线,只接一两个用户,类似于输电线路;有的呈放射状,几十台甚至上百台变压器T接于同一条线路的各个分支上;有的线路短到几十米,有的线路长到几十千米;有的线路上配电变压器容量很小,最大不超过100 kVA,有的线路上却达几千千伏安的变压器;有的线路上设有开关站或用户变电站,还有多座并网小水电站等。有的线路属于最末级保护。 1 10 kV线路的具体问题 对于输电线路而言,一般无T接负荷,至多T接一、两个集中负荷。因此,利用规范的保护整定计算方法,各种情况都能够计算,一般均满足要求。但对于10 kV线路,由于以上所述的特点,在设计、整定、运行中会碰到一些具体问题,整定计算时需做一些具体的、特殊的考虑,以满足保护的要求。 2 保护整定应考虑系统运行方式 按《城市电力网规划设计导则》,为了取得合理的经济效益,城网各级电压的短路容量应该从网络的设计、电压等级、变压器的容量、阻抗的选择、运行方式等方面进行控制,使各级电压下断路器的开断电流以及设备的动热稳定电流得到配合,该导则推荐10 kV短路电流I k≤16 kA。 在相同的地点发生相同类型的短路时流过保护安装处的电流最大,对继电保护而言称为系统最大运行方式,对应的系统阻抗最小(由系统阻抗最小的电源供电)。 在相同的地点发生相同类型的短路时流过保护安装处的电流最小,对继电保护而言称为系统最小运行方式,对应的系统阻抗最大(由系统阻抗最大的电源供电)。 在无110 kV系统阻抗资料的情况时,由于3~35 kV系统容量与110 kV系统比较,相对较小,其各元件阻抗相对较大,则可近似认为110 kV系统容量为无穷大,对实际计算结果没有多大影响。 选取基准容量Sjz = 100 MVA,10 kV基准电压Ujz = 10.5kV,10 kV基准电流Ijz = 5.5 kA,10 kV基准阻抗Zjz = 1.103Ω。 3 整定计算方案 10 kV线路的保护,一般采用瞬时电流速断(Ⅰ段)、定时限过电流(III段)及三相一次重合闸构成。特殊线路结构或特殊负荷线路保护,不能满足要求时,可考虑增加其它保护,如保护Ⅱ段、电流电压速断、电压闭锁过电流、电压闭锁方向过电流等。现针对一般保护配置进行分析。 3.1 瞬时电流速断保护 由于10 kV线路一般为多级保护的最末级,或最末级用户变电站保护的上一级保护。所以,在整定计算中,定值计算偏重灵敏性,对有用户变电站的线路,选择性靠重合闸来纠正,可以分为两种类型进行整定计算。 放射状类型:按躲过本线路末端(主要考虑主干线)三相最大短路电流整定。时限整定为0 s(保护装置只有固有动作时间,无人为延时)。 专线状类型:按躲过线路上配电变压器低压侧出口三相最大短路电流整定。时限整定为0 s(保护装置只有固有动作时间,无人为延时)。 在特殊线路上解决如下:

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