发电厂厂用电系统保护整定计算书(第二版)批准:______审核:______计算:______日期:2020年8月11日目录短路电流计算 (1)厂用段输煤电源馈线(BBA13)整定计算 (2)变压器整定计算 (3)厂用电动机整定计算 (7)备用电源进线整定计算 (9)厂用段电源进线柜弧光保护整定计算 (10)输煤段电源进线柜弧光保护整定计算 (10)输煤段电源进线整定计算 (11)输煤段卸船机馈线整定计算 (12)输煤段斗轮机机馈线整定计算 (13)卸船机内主变压器整定计算 (14)卸船机内辅变压器整定计算 (15)斗轮机内主变压器整定计算 (16)380V开关本体整定计算 (17)380V其它保护整定 (19)遗留问题 (20)短路电流计算1 6kV 系统主要接线图斗轮机段主变辅变厂用母线厂用母线厂用母线厂用母线厂用母线厂用母线厂用母线辅变主变卸船机段厂变厂变厂变厂变厂变厂变厂变输煤母线输煤母线厂用母线备变厂变2 系统参数2.1 厂变参数:39000kV A ,6.3kV ,3574A ,Xd =15% 2.2 备变参数:39000kV A ,6.3kV ,3574A ,Xd =15% 2.3 输煤段电缆:6×(3×185),700m ,0.066Ω/km 2.4 变压器中性点电阻:18.18Ω 3 短路电流计算3.1 6kV 母线三相短路:A A X I I d e d 23827%1535743===)( 3.2 6kV 母线两相短路:A A I I 206342382723233d 2d =⨯==)()( 3.3 6kV 母线单相接地:A V U R U I g20018.1836300R 33g0=Ω⨯===线相厂用段输煤电源馈线(BBA13)整定计算CT变比:2000/1 零序CT:150/5 额定电流:1600A1 CT 系数整定:250.116002000===e CT I n k 2 反时限过电流保护:定值:e e e f k dz I I I k k I 263.195.02.12=⨯=⨯=系数:k =0.5曲线:超强反时限3 延时速断保护,按躲负荷自启动计算:定值:e e e fzqd k dz I I I k k k I 16.395.05.22.12=⨯⨯=⨯=时间:300ms备注:速断启动时闭锁工作电源及备用电源瞬时速断保护4 接地保护:与厂变及备变零序保护相配合,取灵敏系数3,厂变及备变零序电流定值为132A 。
则:n ndz I I I %30%1001503132=⨯⨯=时间:600ms5 低电压保护:为保证备自投成功,低电压I 段切除输煤段(70V ,0.6s ),保护动作后联跳输煤段进线开关。
变压器整定计算1 厂用6kV 变压器系统除尘变厂用母线工作进线备用进线锅炉变汽机变公用变除灰变脱硫变厂前区变检修变循环水变照明变制氯变码头变化学水变工业水变输煤变输煤变输煤母线输煤馈线卸船机卸船机辅变斗轮机辅变斗轮机主变斗轮机卸船机主变2 变压器低压侧母线短路时高压侧短路电流计算(6kV 为无穷大系统):3 CT 系数整定:4 电流保护计算:4.1 瞬时速断保护(VC 不投):按躲过低压侧三相短路电流整定:e dd k dz I x I k I ⨯=⨯=2.1)3(24.2 延时速断保护:4.2.1 按躲开变压器可能的最大负荷电流整定:26.195.02.1===f k k k k 式中 k :整定系数k k :可靠系数,取1.2 f k :返回系数,取0.954.2.2 按躲过负荷自起动的最大工作电流整定:35.22.1=⨯==zqd k k k k式中 zqd k :自起动系数,取2.54.2.3 按与相邻保护相配合整定:8.442.1'=⨯==dzk k k k 式中 'dz k :低压侧保护整定值系数,取44.2.4 选取系数:5=k 定值:e e dz I I k I 52=⨯=时间:600ms4.3 反时限过电流保护,按躲负荷电流整定:定值:e e e f k dz I I I k k I 263.195.02.12=⨯=⨯=系数:5.0=k曲线:超强反时限4.4 输煤馈线接地保护,按与输煤馈线零序配合系数1.5整定:定值:n n dz dzI I k I I %205.1%30'=== 时间:300ms厂用段馈线按同样整定5 变压器差动保护计算(2500kV A 及2000kV A ):5.1 接线组别:Dyn -11 5.2 最小动作电流:()()r r r cT k d I I I m U k k I 24.005.005.0203.05.11=++⨯⨯=∆+∆+=式中 k k :可靠系数,取1.5cT k :CT 误差值,取0.03×2U ∆:可调分接头误差,取0.05 m ∆:CT 不同型附加误差,取0.05r I :标么值取r d I I 3.01=5.3 无制动区边界:r b I I 8.01= 5.4 弱制动区动作值:r d I I 5.02= 5.5 弱制动区边界:r b I I 22=5.6制动区斜率:最大外部短路电流:e e d e b I Ix I I 10%10max .===躲过外部短路时最大不平衡电流:()()ee ecT fzq k d I I I m U k k k I 61005.005.021.05.15.110max .=⨯++⨯⨯⨯=⨯∆+∆+=k k :可靠系数,取1.5 fzq k :非周期系数,取1.5cT k :CT 误差值,取0.1×2斜率:7.02105.062max .2max .=--=--=b b d d I I I I k5.7 速断动作值:躲过励磁涌流及最大不平衡电流,取12=dz I5.8 二次谐波制动:I 2=15%6 其它:因为REX521保护的CT 调整系数最大为3,所以1600kV A 变压器的调整系数不能达到5.456,所以将改系数减为一半(2.728),同时将定值系数也减为一半(瞬时速断7.5,延时速断2.5,反时限过流0.63)。
厂用电动机整定计算1 说明:电动机的起动电流为6倍,允许起动时间为10s ,允许连续冷态启动2次,热态启动1次。
按80%电压下电动机起动的最长时间为泵类6s ,风机12s 考虑。
3 电流保护整定:3.1 定时限过电流保护:定值:e e e f k dz I I I k k I 15.195.01.12=⨯=⨯=时间:300s3.2 延时速断保护:定值:1.5I e时间:按躲电动机起动考虑(可靠系数1.5),泵类9s ,风机18s 3.3 瞬时速断保护(接触器无): 起动定值加倍功能投入,所以定值为:e e e k dz I I I k I 5.4625.1622=⨯=⨯=时间:60ms3.4 电流不平衡保护:定值按电动机允许的不平衡考虑:0.3 时间为反时限系数:303.5 接地保护,按与输煤馈线零序配合系数1.5整定:定值:n n dz dzI I k I I %205.1%30'=== 时间:300ms4 风机有以下几台:脱硫增压风机、引风机、一次风机、送风机、脱硫氧化风机5 低电压保护:5.1 循环水泵、闭式冷却水泵:不停 5.2 厂用段其它电机:70V ,0.6s 5.3 输煤段电机:70V ,1s6 电动机差动保护(2000kW 及以上):6.1 最小动作电流:r d I I 3.01= 6.2 无制动区边界:r b I I 8.01= 6.3 弱制动区动作值:r d I I 5.02= 6.4 弱制动区边界:r b I I 22= 6.5 制动区斜率:7.0=k6.6 速断动作值:躲过最大不平衡电流,取5=dz I 6.7 二次谐波制动:I 2=15%7 其它:7.1 因为REX521保护的CT 调整系数最大为3,所以1400kW 的送风机的调整系数不能达到4.805,所以将改系数减为一半(2.402),同时将定值系数也减为一半(定时限过流0.58,延时速断0.75,瞬时速断2.25)备用电源进线整定计算保护型号:REX521 CT变比:5000/1 额定电流:3574A1 实际运行电流为:A AI I e e 1787235745.0'=== 2 CT 系数整定:798.217875000===e CT I n k 3 反时限过电流:定值:e e e f k dz I I I k k I 26.195.02.12=⨯=⨯=系数:k =0.8曲线:超强反时限校验:电动给水泵启动时间为4s ,此时备用进线保护过流3.5倍,在此倍数下保护动作时间5.7s ,保护不会越级动作。
输煤电源馈线启动值及反时限系数都小于进线,保护也不会越级动作。
4 延时速断保护:4.1 按最大电动机启动计算,电动给水泵额定电流值880A ,启动电流按6倍算:()e e e zq e dz I I I I I Kk I 15.41787880)16(2.12=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+=+⨯=4.2 和输煤馈线配合:()e e e dz e dz I I I I I Kk I 52.317871600)116.3(2.1'2=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+=+⨯=4.3 比较选取e dz I I 15.42=,时间:600ms 4.4 灵敏度校验:28.2178715.4206342>=⨯==dz d lmI I K 5 瞬时速断保护:5.1 选取e dz I I 15.42=5.2 时间:300ms5.3 备注:当输煤电源馈线速断启动时闭锁A 段备用进线厂用段电源进线柜弧光保护整定计算保护型号:V AMP220 CT变比:5000/1A 额定电流:3574A1 定值:9.15000588035742.12=⨯+⨯=dz I ,方法同备用进线柜2 保护动作后闭锁输煤段快速切换装置输煤段电源进线柜弧光保护整定计算保护型号:V AMP220 CT变比:2000/1A 额定电流:1600A1 定值:5.22000160016.32=⨯=dz I ,计算同输煤电源馈线柜2 保护动作后闭锁输煤段快速切换装置输煤段电源进线整定计算保护型号:REX521 CT变比:2000/1 零序CT:150/5 额定电流:1600A1 CT 系数整定:250.116002000===e CT I n k 2 瞬时速断保护:2.1 与厂用段输煤馈线配合:e e k dz dz I I k I I 63.22.116.3'22=== 2.2 时间:200ms2.3 备注:保护动作只闭锁输煤段快速切换装置 3 延时速断保护:3.1 定值:e dz I I 63.22=3.2 时间:300ms3.3 备注:保护动作跳开关,同时闭锁输煤段快速切换装置 4 反时限过电流:4.1 定值:e e e f k dz I I I k k I 21.195.015.12=⨯=⨯=4.2 系数:k =0.54.3 曲线:超强反时限4.4 备注:保护动作跳开关,同时闭锁输煤段快速切换装置 5 接地保护:5.1 定值:%252=dz I5.2 时间:500ms5.3 备注:保护动作只闭锁输煤段快速切换装置 6 接地保护:6.1 定值:%252=dz I6.2 时间:600ms6.3 备注:保护动作跳开关,同时闭锁输煤段快速切换装置输煤段卸船机馈线整定计算保护型号:REX521 CT变比:800/1 零序CT:150/5 额定电流:212.2A主变参数:2000kV A ,6.3kV ,183.3A ,Xd =10% 辅变参数:315kV A ,6.3kV ,28.9A ,Xd =6% 1CT 系数整定:77.32.212800===e CT I n k 0 2 反时限过电流保护:定值:e e e f k dz I I I k k I 26.195.02.12==⨯=系数:k =0.5曲线:超强反时限3 延时速断保护:定值:e e dz I kI I 52==时间:600ms4 瞬时速断保护:定值:e e d e k dz I Ix I k I 12%102.12=⨯=⨯= 时间:60ms备注:电流与卸船机上的保护相配合,时间不配合5 接地保护:定值:%202=dz I 时间:300ms6 其它:因为REX521保护的CT 调整系数最大为3,所以该调整系数不能达到3.770,所以将改系数减为一半(1.885),同时将定值系数也减为一半(瞬时速断7.5,延时速断2.5,反时限过流0.63)。