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一般发电厂厂用电保护配置及整定..
'' I '' I b'' I D
If I XX XB
'' b '' ID K d , D I e, D 10-3
I '' 短路电流周期分量的起 始值 I b''-厂用电源短路电流周 期分量的起始有效值
'' ID -电动机反馈电流周期 分量的起始有效值
I f-基准电流 X X-系统电抗标么值, X B-厂用变压器的电抗标 么值
2、II类厂用负荷: 允许短时停电,但停电时间过长,有可能 损坏设备或影响正常生产的负荷。 如:工业水泵、疏水泵、灰浆泵、输煤设 备、化学水处理设备等。 措施:(1)两段母线分段;(2)手动切 换;(3)有条件时参加自启动
3、III类厂用负荷: 长期停电不会直接影响生产的负荷。 如:实验室、中央修配厂、油处理室等负 荷 措施:由一个电源供电。
五、高压电动机的保护 纵联差动 电流速断保护 过电流保护 单相接地 过负荷 低电压保护
六、低压电动机 相间短路保护 单相接地短路保护 单相接地保护 过负荷保护 两相运行保护 低电压保护
七、厂用线路保护 3kV-10kV线路 相间短路 单相接地保护 低压厂用线路 相间短路保护 单相接地短路保护 单相接地保护
3 6.3
9.2(kA)
各元件标么值如下:
100 发电机: x1* 0.26 0.87 30 100 变压器 T 1 :x 2* 0.105 0.33 31.5
输电线路: x 3* 100 0.4 80 0.24 2 115
100 变压器 T 2:x 4* 0.105 0.7 15 6 9.2 电抗器: x5* 0.05 1.46 0.3 6.3 100 电缆线路: x 6* 0.08 2.5 0.504 2 6.3
三、不对称短路电流计算
(n) X * X1 X ( 3) 三相短路: X =0 ( 2) 两相短路: X =X 2 (1) 单相短路: X =X 2
+X 0
X
(n) js
(n) X SE (3) =( 1 + )X = X js X1 SJ
X *-正序短路电流的合成 阻抗,X 1 -正序网络合成阻抗的 标么值 X 2 -负序网络合成阻抗的 标么值,X 0 -零序网络合成阻抗的 标么值 (n) X -附加阻抗,与短路类 型有关系
E = 11kV
取SB = 100MVA,各段的基准电压和基准
电流分别为:
U B (1) 10.5(kV ), I B (1)
100 3 10.5
5.5(kA)
U B ( 2) 115(kV ), I B ( 2)
100 3 115 100
0.5(kA)
U B (3) 6.3(kV ), I B (3)
单母分段接线,
按炉分段
接线形式1
接线形式二
厂用电继电保护系统
一、一般要求: 各种继电保护的灵敏度不宜低于如下数值: 纵联差动 2 ; 电流速断保护 2(按保护安装处短路计算) 过电流 1.5 动作于信号的单相接地保护 1.2 动作于跳闸的单相接地保护 1.5
正序电流Id1(n)
各种短路形式的正序短路电流Id1(n)计算 方法与三相短路电流相同,可以采用同一 计算法。 当计算电抗Xjs(n)>=3时,可按照系统为无 穷大系统计算,其标么值为:
I
(n) *d 1
X1
1 (n) X
在有限电源系统中,按Xjs(n)直接查发电机 运算曲线,即得不对称短路得正序电流标 么值I*d1(t)(n)
230
345
525
2.高压电网只计及电抗
故障分析线路等值模型(高压电网)
典型线路Π型等值电路
故障分析线路等值模型(低压部分)
短路回路总阻抗包括电阻和电抗,考虑简化计算和
允许误差,当
Rd 1 Xd 3
在高压电网才计算电阻,一般都不计算电阻;通常只有在1kV以下低 压系统才计算电阻
三、厂用电接线的设计原则和接线形式
1、厂用电供电电压等级的确定 发电厂厂用电系统电压等级是根据发电机额
定电压、厂用电动机的电压和厂用电网络的 可靠性等因素,相互配合,经经济、技术综 合比较后确定的。
火力发电厂
单机容量PN <60MW,发电机电压UN=10.5KV: 3KV和380/220V 单机容量PN(100~300MW): 6KV和380/220V 单机容量PN>300MW: 10KV、3KV、380/220V 水电厂:0.4KV 变电所:0.4KV
源都消失时,为确保在事故状态下能安全停机,事故 消除后又能及时恢复供电,保证事故保安负荷连续供 电。 事故保安电源: 快速自启动的柴油发电机组 蓄电池组 蓄电池组+逆变器 独立可靠的专用线路 (300MW及以上应由110KV及以上电网引入)
四、中性点接地方式:
高压厂用电系统接地电容电流小于或等于
b、三相短路电流周期分量的计算
( 3)' ' ( 3)' ' I ( 3)'' I b ID
I
( 3)' ' b
U 3Z
U 3 R2 X 2
( 3)' ' ID 3.7 10 3 Ie, B
I ( 3)'' 三相短路电流的周期分 量 U-变压器低压侧额定线 电压(V ),取400 V R 、X 每相回路的总电阻和总 电抗( m) Ie, B 变压器低压侧的额定电 流( A)
X * -电源对短路点的等值 电抗标么值 I z-短路电流周期分量的 有效值(kA) X -电源对短路点的等值 电抗有名值
2、有限电源供给的短路 电流 先将电源对短路点的等 值电抗X * 基准的计算电抗 X js,然后按X js值查相应的发电机运算 曲 线(电力工程电气设计 手册图4-6~图4-14),或查相应 的发电机运算曲线数字 表(电力工程电气设计 手册表4-7 ~表4-10),即可得到短路电流 周期分量的标么值 I* 归算到以电容容量为
二、厂用负荷分类: 1、I类厂用负荷: 短时(手动切换恢复供电所需时间)停电 可能影响人身和设备安全,使生产停顿或 发电量大量下降。 如:给水泵、凝结水泵、循环水泵、引风 机、送风机、给粉机、水电厂的调速器、 压油泵等。 措施:(1)设两套互为备用;(2)分别 接到两独立电源母线上;(3)电动机全 部自启动;(4)电源自动投入
三、三相短路电流周期分量计算
1、无限大电源供给的短 路电流 当供电电源为无穷大或 计算电抗(以供电电源 为基准)X js 3时, 不考虑周期分相的衰减 ,此时: Se X js X * Sj Up Ie Iz X js 3 X X js-额定容量Se下的计算电抗 ,U p为电网的平均电压 (kV )
2、运算曲线和运算曲线数字表
它是采集200MW及以上的各种常用机组参 数,分析电力系统负荷分布状况,采用概 率统计的方法在计算机上得到得结果。 运算曲线 运算曲线数字表
二、网络变换
网络变换的基本公式见《电力工程电气设 计手册-电气一次部分》P124表4-5,厂 用网络电抗变换公式见表6-6。
K d , D-电动机的平均反馈电 流倍数, I e, D-计及反馈的电动机额 定电流之和
2、380V厂用电系统的短路电流计算 a、一般原则:
1)计及电阻
2)低压厂用变压器高压侧的电压在短路时 可以认为不变 3)在动力中心(PC)的馈线回路短路时, 应计及馈线回路的阻抗,但可不计及异步电动机 的反馈电流
八、柴油发电机保护 过电流 纵联差动 单相接地保护
短路电流计算
一、一般概念 1、平均额定电压
1.1Un Un Uav 1.05Un 2
常用各个电压等级的平均额定电压
Un (kV) Uav (kV)
3
6
10
35
110
220
330
500
3.15
6.3
10.5
37
115
7A时,其中性点采用高电阻接地方式,也 可采用不接地方式;当接地电容电流不大 于7A时,其中性点采用低电阻接地方式, 也可采用不接地方式。 主厂房内的低压厂用电系统宜采用三相三 线制,中性点经高电阻接地的方式,也可 采用动力与照明公用的三相四线制中性点 直接接地方式。
五、厂用电接线的基本形式
4、不停电负荷(UPS)
在机组运行期间,以及停机(包括事故停 机)过程中,甚至在停机以后的一段时间, 需要进行连续供电的负荷。 如:实时控制用的计算机,热工保护,自 动控制和调节装置等。 一般由蓄电池供电的电动发电机组或配备 数控的静态逆变装置。 简称为“OI”类负荷
5、事故保安负荷:
在发生全厂停电或单元机组失去厂用电时,为了 保证机炉的安全停运,过后能很快地重新起动, 或为了防止危机人身安全等原因,需要在停电时 继续进行供电的负荷 直流保安负荷(OII类):发电机组的直流润滑油 泵。 交流保安负荷(OIII类):盘车电动机、实时控制 用电子计算机。 措施:(大机组)由蓄电池组、柴油发电机组、 燃汽轮机组或有可靠外部独立电源进行供电。
例: 对如下输电系统进行标么 值参数和三相短路电流计算
G T-1 80km X=0.4Ω/km 6kV 0.3kA T-2 L 2.5km X=0.08Ω/km K(3)