1、电厂新建工程定值计算方案XX电力科学研究院有限公司二一八年五月目录1 技术数据.12 发电机保护定值计算.43 主变压器保护的整定计算.184 高厂变保护.225 脱硫变保护.28华能煤矸石电厂定值计算XX电力科学研究院有限公司 -1-1 技术数据 1.1 发变组系统示意图主变发电机高厂变励磁变系统图 1 发变组系统示意图1.2 发电机参数型号：QFSN-330-2 额定容量:330 MW 功率因数:0.85 额定电压:20 kV 额定电流:11208 A 次暂态电抗：X”d=0.1966；TA变比:15000/5 TV变比：(20/3)/(0.1/3)/(0.1/3)kV 中性点接地干式配电2、变压器:容量:50kVA 电压比:20/0.23kV R：0.53 TA 变比:10/1A 1.3 主变压器参数型号:SFP-380000/220 接线:Yn,d11 华能煤矸石电厂定值计算XX电力科学研究院有限公司 -2-额定容量：380 MVA 额定电压:24222.5%/20kV 高压侧额定电流:906.6A 低压侧额定电流：10970A 短路电压:Ud=18%高压侧 TA变比:1250/1 中性点 TA变比:600/1 低压侧二次额定电流：10970/3000=3.66 A 高压侧二次额定电流：906.6/1250=0.725 A 1.4 励磁变压器参数型号：ZDCB9-2500/203、 容量:3600kVA 变比:20/0.95kV 短路电压:Uk=8%接线方式:Yd11 高压侧 TA变比:150/1 低压侧 TA变比：4000/1 1.5 1号高厂变参数型号:SFF-50000/20 额定容量:50/31.5-31.5 MVA 额定变比:2022.5%/6.3-6.3 kV 额定电流:1443.4/2886.8-2886.8 A 接线方式:D,Yn1-Yn1 短路电压:Ud=18%TA变比:15000/5(主变差动)2000/1(高厂变保护用)5000/1(低压侧)低压侧中性点电阻：9.09 华能煤矸石电厂定值计算XX电力科学研究院有限公司 -3-低压侧零序 CT变比：64、00/1 1.7 启备变参数型号:SFFZ-50000/66 额定容量:50/31.5-31.5 MVA 额定变比:6681.25%/6.3-6.3 kV 额定电流:437/2886-2886 A 接线方式:Dyn1-yn1 短路电压:Ud1-2=Ud1-2 =19%TA变比:1000/1(高压侧)5000/1(低压侧)，低零序 600/1 1.8 系统等值阻抗参数220kV系统联系电抗标幺值：1号机 Xs=0.0009（100MVA）2号机 Xs=0.0042（100MVA）66kV系统联系电抗标幺值：Xs=0.0289（100MVA）1.9 参数计算表 1 各等级电气参数基值容量基值（MV5、A）电压基值（kV）电流基值 kA 阻抗基值（）100 0.23 251 5.29*10-4 0.4 144 0.0016 6.3 9.16 0.397 20 2.89 4 230 0.251 529 1.9.1 发电机Xd”=0.1966 100/(330/0.85)=0.05064 1.9.2 主变压器XT=0.18 100/380=0.05244 1.9.3 启备变华能煤矸石电厂定值计算XX电力科学研究院有限公司 -4-XT1=XT2=0.19 100/50=0.2923 1.9.4 励磁变XT3=0.08 100/3.6=2.22 1.9.5 高厂变XT1=XT2=0.18 100/56、0=0.36 1.10 系统阻抗图0.00090.052440.360.366kV IA 段6kV IB 段0.05064三岔子1号发电机0.00420.052440.360.366kV IIA 段6kV IIB 段0.05064白山2号发电机0.02890.29230.29236 kV A 段6 kV B 段2 发电机保护定值计算容量：330 MW 额定电流：11208/3.74 A 额定电压：20 kV CT变比：15000/5 PT变比：31.0/31.0/320装置型号：DGT-801 停机：跳主开关、灭磁开关、关主汽门、跳A 分支、B 分支、脱硫分支、启动A分支快切、启动 B分支快切7、启动脱硫分支快切、启动失灵。华能煤矸石电厂定值计算XX电力科学研究院有限公司 -5-程序跳闸：关主汽门2.1 发电机纵联差动2.1.1 最小动作电流 Iop.0按 DL/T 684-1999 大型发电机变压器继电保护整定计算导则要求，发电机差动启动电流，一般取发电机额定电流(Ign)的 0.1 0.3 倍，本工程发电机差动两侧CT均为TPY型，取 0.2IgnIop.0=0.2*Ign/na=0.2*3.74=0.75 A2.1.2 最小制动电流 Ires.0 按 DL/T 684-1999 大型发电机变压器继电保护整定计算导则要求，拐点电流可取 0.8 1.0 倍额定电流。Ires.0=08、.8*Ign/na =0.8*3.74=2.99 A，取拐点电流为3.0 A2.1.3 制动特性斜率K=0.4 2.1.4 负序电压按 GB/T 14285-2006继电保护和安全自动装置技术规程要求，TA断线允许差动保护动作。该判踞应取消或设为0V，装置最小值为1V，暂定 1V。2.1.5 差动速断倍数按厂家说明书要求，可取48 倍额定电流，本工程取 6 倍。2.1.6 灵敏度校验：具有比率制动特性的差动保护装置由于保护制动电流的存在，灵敏度远远高于规定的要求，故不需要进行灵敏的计算和校验。2.1.7 保护出口：全停。2.1 负序方向闭锁纵向零序电压匝间保护2.1.1 纵向零序压低定值按躲过9、正常运行时的不平衡电压计算，Uop=Krel*3U0.max，式中 Krel为可靠系数，取2，3U0.max为满负荷时纵向零序电压实测值。按厂家说明书建议，暂定为 3V，实测后整定。2.1.2 纵向零压高定值按躲过区外短路时的最大纵向不平衡基波零序电压计算，按厂家建议可取58V。华能煤矸石电厂定值计算XX电力科学研究院有限公司 -6-取 6V 2.1.3 压差 U 确保专用 PT一次断线时，普通 PT电压是专用 PT同名相间电压的 23 倍。按厂家建议可取 710V。取 7V。2.1.4 三次谐波额定电压实测整定，按厂家建议暂定3V。2.1.5 三次谐波增量制动系数按厂家建议，取 0.4。零压10、高定值时间躲过 PT一次断线时间，按厂家建议，取0.2s。2.1.5 出口方式全停2.4 三次谐波定子接地保护（算）2.4.1 幅值、相位系数 K1、K2：空载额定工况实测整定。2.4.2 制动系数 K3：空载额定工况实测整定。2.4.2 动作时间按厂家建议取 6s2.4.3 出口方式发信2.14 发电机误上电保护（计算）2.14.1 动作电流误上电电流长期存在损害发电机安全应动作，按厂家说明书建议，取0.1 倍发电机额定电流。Iop=0.1Ie=0.1*3.78=0.38 A 2.14.2 正向阻抗 Z1F和反向阻抗 Z1B 误上电保护取发电机机端电流，按误上电后的不稳定振荡过程中，阻抗判据11、能可靠动作，按厂家建议华能煤矸石电厂定值计算XX电力科学研究院有限公司 -7-Z1F=Krel*Xd Z1B=(5%15%)Z1F 其中 Krel 为可靠系数，取1.2 1.3；Xd为发电机暂态电抗二次值。Z1F=1.2*Xd*CT变比/pt 变比Z1B=10%Z1F=2.14.3 时间整定出口延时 T11：按厂家建议取1s 返回延时 T12：确保误上电后保护可靠动作，按厂家建议取5s。动作时间 T13：去 2s。返回时间 T14：按厂家建议取0.8s 2.14.2 出口方式跳主开关、启动失灵2.7 发电机逆功率、程序逆功率保护(算)2.7.1 动作功率P按躲过逆功率运行时的最小损耗计算，一般12、取1%3%，本工程按保护厂家建议取1%。P=0.01*330*1000000/200/3000=5.5 W 2.7.2 时间按厂家建议，发信时间t1 取 1s；跳闸时间 t2 取 60s。2.7.3 出口方式及动作时限1s 动作于信号60s 动作于解列程序逆功率 1.5s 解列华能煤矸石电厂定值计算XX电力科学研究院有限公司 -8-2.11 发电机低频率保护（算）2.11.1 按 DL/T 684-1999 大型发电机变压器继电保护整定计算导则要求，发电机允许运行频率范围为48.5 50.5Hz。取 f1=48.5Hz，t1=5s；2.11.2 出口方式发信转子保护按厂家建议Rg1=10k，t13、1=2s；Rg2=0.5k，t2=9s；I0：实测后整定出口方式t1：发信t2：程序跳闸2.2 基波零序电压定子接地保护（算）2.2.1 动作电压 Uop原则：以保护发电机定子绕组从机端算起的85%95%的单相接地整定。根据经验，动作电压 Uop=510V。动作值：暂定 10V,发电机空载实测整定。2.2.2 动作时间按说明书要求，基波零序电压时间与主变及高厂变分支零序保护配合计算，暂定2.5s。t =2.5s 2.2.3 出口方式解列灭磁2.11 发电机低频率保护（算）华能煤矸石电厂定值计算XX电力科学研究院有限公司 -9-2.11.1 按发电机说明书中对过频率运行时间要求整定。取 f1=514、1.5Hz，t1=5s；2.11.2 出口方式解列2.12 发电机励磁绕组过负荷保护（算）励磁绕组过负荷电流取自励磁变低压侧（4000/1）2.12.1 定时限过负荷电流定值 Ims.op按正常运行的最大励磁电流下能可靠返回的条件整定Iop=Krel*Ijl/KrIjl=1.05*0.816*Ifdn/nTA/0.95=1.05*0.816*2756/4000/0.95=0.63 A 式中：Krel为可靠系数，取 1.05；Ifdn为发电机额定励磁电流，2756 A；Kr为返回系数，微机保护取 0.95；nTA为励磁变低压侧 CT变比，4000/5；延时动作于信号。2.12.2 定时限过负荷动15、作时间按说明书建议动作时间 8 s 2.12.3 下限电流按厂家建议，去 1.1 倍额定励磁电流，Iop=1.1*0.816*Ifdn/nTA=0.63 2.5.4 下限时间取 90s 2.12.3上限电流按躲过强励电流考虑。Iop=1.1*2*0.816*Ifdn/nTA=1.1*2*0.816*2756/4000=1.24 A 华能煤矸石电厂定值计算XX电力科学研究院有限公司 -10-上限时间按躲过强励时间考虑，取15s。K2按厂家建议取 1.05。K1厂家未提供转子过流曲线，按躲过强励考虑取2 北额定励磁电流 15s。经计算 K1 （22-1.05）15=44.25，K1取 45。定时限16、动作于减励磁反时限动作于程序跳闸额定电流IN=0.816*2756/4000=0.57 A 3.6 断口闪络保护（算）3.6.1 负序动作电流 I2.op按躲过发电机长期允许负序电流（10%）整定I2.op=Krel*I2=2*0.1*11208*20/220/1250=0.16 A 3.6.2 动作时间及出口方式t=0.3 s，动作于跳灭磁开关3.6.3 发电机解列前投入、并网后退出2.5 发电机对称过负荷保护（计算）2.5.1 定时限过负荷电流定值 Iop.s 按躲过发电机额定电流整定，Iop.s=Krel*Ign2/Kr式中：Krel为可靠系数，取 1.05；Ign2为发电机额定电流二次17、值；Kr为返回系数，微机保护取 0.95。Iop.s=1.05 11208/3000/0.95=4.13 A 2.5.2 定时限过负荷动作时间top按躲过后备保护的最大动作时间整定Top=3 s 2.5.3 下限电流按厂家建议与定时限配合取1.15Ie Iop=1.15*11208*/3000=4.30 A 华能煤矸石电厂定值计算XX电力科学研究院有限公司 -11-2.5.4 下限延时取过负荷曲线整定，取70s 上限电流按主变高压侧上相短路电流的1.05 倍整定IOP=1/（0.05064+0.05244）*2890/3000=9.3 A 上限时间按厂家建议，取0.3s。按 1.4 倍 50s18、，1.2 倍 80s 计算 K1=69.5，K2=0.57 额定电流11208*/3000=3.74 A 2.5.6 出口方式定时限过负荷动作于发信反时限过负荷动作于全停（GB14285）2.4 发电机负序过负荷保护（计算）2.4.1 定时限负序过负荷保护按发电机长期允许的负序电流下能可靠返回的条件整定，I2.op.l=Krel*I2*Ign2/Kr式中：Krel为可靠系数，取1.05；I2为发电机长期允许负序电流标幺值，0.10；Ign2为发电机额定电流二次值；Kr为返回系数，取 0.95。I2.op.0=1.05*0.10*11208/3000/0.95=0.41 A 2.4.2 动作时间19、按躲过后备保护动作时间整定t1=5 s 2.4.3 反时限过电流启动定值I2.op.min按与负序过负荷定时限保护定值配合计算，I2.op.min=Krel*I2.op.0I2.op.min=1.05*0.41=0.43 A 上限电流按主变高压侧二相短路时，发电机负序电流的1.05 倍整定（发电机X2 与 X“d基本相同）IOP=1/2（0.05064+0.05244）*2890/3000=4.6 A 上限时间按厂家建议，取0.3s。K1/K2，按厂家建议，K1取 6，K2取 0.01 华能煤矸石电厂定值计算XX电力科学研究院有限公司 -12-额定电流11208*/3000=3.74 A 2.20、4.4 出口方式定时限负序过负荷动作于发信反时限负序过负荷动作于全停（GB14285）2.8 发电机低励失磁保护（计算）2.8.1 高压侧低电压 Uop按躲过系统允许最低母线电压计算，按厂家建议取0.9 Uop=Krel*Uh.min式中：Uh.min 为高压母线最低运行电压，由调度部门确定，暂定为220kV；Krel为可靠系数，0.85 0.9。Uop =0.9 220*1000/5000=90 V 2.8.4 机端低电压 Ug为保证厂用系统电压质量，按厂家建议Ug =0.8 UgnUg =0.8*100=85 V 2.8.2 阻抗圆心,半径XC =-0.6Xd（Ugn2nTA）/（Sgnn21、TV）=-0.6*204.66%*20*20*3000/388/200=18.98 式中：Ugn为发电机额定电压，20kV；Sgn为发电机额定容量，388MVA；Xd为发电机暂态电抗；Xd为发电机同步电抗；nTA为电流互感器变比，3000；nTV为发电机电压互感器的变比，200。转子低压曲线系数,按厂家计算公式整定Kfd=1.2*125*388*1000000/200/3000/356/866/（2.0466*100/388+0.05244）=0.54 2.8.5 转子低电压初始动作值按厂家建议取 0.7 倍空载励磁电压，参考江南机组暂取0.7*114.5=80 V，起机测定后修正。2.8.622、 反应功率华能煤矸石电厂定值计算XX电力科学研究院有限公司 -13-=0.5*（1/(1.99*100/388+0.05244)-1/(2.04*100/388+0.05244)）388*1000000/200/3000=12.7 W 2.8.9 动作时间及出口方式T1、T2=30s 解列灭磁T3=1.5s 动作于全停T4=0.2s切换厂用2.9 发电机失步保护（计算）2.9.1 阻抗边界XA=-0.25*100/388*4/200*3000=3.861 号机 XB=(0.18*100/380+0.0009)*4/200*3000=2.90 2 号机 XB=(0.18*100/380+0.0023、42)*4/200*3000=3.09 1 号机 R1=0.5*（3.86+2.90）ctg60=1.95 2 号机 R1=0.5*（3.86+3.09）ctg60=2.00 1 号机 R2=0.5*R1=0.98 2 号机 R2=0.5*R1=1.00 1 号机 R3=-R2=-0.98 2 号机 R3=-R2=-1.00 1 号机 R4=-R1=-1.95 2 号机 R4=-R1=-2.00 1 号机1=126 2 号 125 1 号机2=152 2 号 151 1 号机3=208 2 号 209 1 号机4=234 2 号 235 2.9.2 变压器电抗 XtXt=0.18*100/3824、0*4/200*3000=2.84 华能煤矸石电厂定值计算XX电力科学研究院有限公司 -14-T1=0.5*1.5*(152-126)/360=0.05 T2=0.5*2*1.5*(180-152)/360=0.12 T3=T1=0.05 T4=0.04s 2.9.6 出口方式全停2.16 发电机过电压保护（算）2.16.1 动作电压 Uop按发电机说明书要求整定Uop=1.2 Ugn/ny=120 V 2.16.2 动作时限 t t=0.5 s 2.16.3 出口方式解列灭磁2.13 发电机起停机保护（计算）2.13.1 动作电压按厂家建议，取 10V 2.13.3 延时定值 t t=2s 25、2.13.4 出口方式跳灭磁开关2.15 发电机低电压记忆过流保护（计算）2.15.1 相间低电压元件华能煤矸石电厂定值计算XX电力科学研究院有限公司 -15-1）按躲过发电机正常最低运行电压整定，厂家建议取0.7Un Uop=70V 2）灵敏度按高压母线三相短路校验Ksen=70/(1/(0.05064+0.05244)*0.05244*100)=1.3 1.2 满足要求2.15.2 动作电流 Iop（负序电流元件退出）1）按躲过发电机的额定电流计算，Iop=KrelIgn/Kre式中：Krel可靠系数，取1.2 1.3；Kre返回系数，微机保护取0.95 Iop=1.2*11208/30026、0/0.95=4.72 A 2）灵敏度校验电流元件：按最小方式下主变压器高压侧两相短路校验Ksen（2）=Ksen（3）=1/（0.05244+0.05064）2886.8/3000/4.72=2.21.2 满足要求2.15.3 动作延时 t T1=1.0s 解列T2=2.3s 全停2.6 发电机过激磁保护由定时限和反时限过激磁保护两部分组成。2.6.1 定时限过激磁保护原则：按躲过发电机长期允许的过励磁能力整定。Nq.op=U*/f*=1.05 式中：U*、f*发电机电压和频率标幺值。t=10 s 动作于减励磁。过 激 磁基 准 电 压为 额 定 电压 值 取100V 2.6.5 反时限过激27、磁保护华能煤矸石电厂定值计算XX电力科学研究院有限公司 -16-原则：按发电机允许的过激磁曲线整定。出口方式：解列灭磁2.17 发电机断水保护（算）根据发电机技术说明书，发电机允许内冷水断水时间 t=30 s，按此整定断水保护，动作于程序跳闸。2.18 励磁变压器速断保护（计算过了）2.18.1 动作电流 Iop原则：躲过外部短路时的最大短路电流。Ik.max*=1/（0.0009+0.05244）/0.05064+2.222）2886.83/150 =8.67 A Iop*=1.3 8.67=11.3 A 2.18.2 灵敏度校验按最小方式下保护安装处两相短路校验。Ik.min=0.866 28、1/0.044 2886.83/150/11.3=33.51.5 满足要求。2.18.3 动作时间动作时间：0s 2.18.4 出口方式全停2.19 励磁变压器过流保护（计算过了）2.19.1 动作电流 Iop原则：保证在区外三相短路、两相短路发电机强励工况下过流保护不误动。华能煤矸石电厂定值计算XX电力科学研究院有限公司 -17-1）区外三相对称短路发电机强励时，励磁变压器负荷电流为IT.max=K3*Kral*Ifd.n=0.816*2*2756=4497.8 A 2）区外两相短路发电机强励时，励磁变压器两相工作最大负荷电流为IT.max=K2*Kral*Ifd.n=1.11*2*275629、=6118 A 式中：K3为三相整流系数的倒数，0.816；K2为两相整流系数的倒数，1.11；Kral为强励倍数，2；Ifd.n为发电机额定励磁电流，2756A。Iop=2*6118*730/20000/150=2.98A(取可靠系数为 2)缺励磁变变比2.19.2 灵敏度校验按最小运行方式励磁变压器低压侧二相短路进行校验。Ik.min（2）=0.866 1/（0.05064/0.05244）+2.22）*2886.83/150=7.42 A Ksen=7.42/2.98=2.492 合格。2.19.3 动作时限 t t=0.3 s 2.19.4 出口方式全停华能煤矸石电厂定值计算XX电力科30、学研究院有限公司 -18-3 主变压器保护的整定计算额定容量：380 MVA；额定电压：242/20 kV；接线组别：YN，d11；高中性点 CT变比：600/1A；高压侧 CT变比：1250/1；低压侧 CT变比：15000/5 额定电流：906.6/10970 A 二次额定电流：0.73/3.66 A 3.1 主变差动保护、发变组差动保护（算）3.1.1 低压侧为基准侧。3.1.2 最小动作电流Iop.0原则：躲过变压器额定负载时的不平衡电流，由于纵差保护各侧CT均为 TPY型电流互感器，参考保护厂家建议及导则要求，取0.4IeIop.0=0.4*Ie=0.4*3.66=1.46 A 3.31、1.3 拐点电流取 0.8 倍额定电流=0.8*Ie=0.8*3.66=2.92 A 3.1.4 制动特性斜率 Kb2Kb2=0.4 3.1.5 比率差动灵敏系数Ksen 原则：按最小运行方式（发电机并网前）下，变压器高压侧两相短路条件进行校验。Ik.min（2）=Ik.min（3）=1/（0.05064+0.05244）*2890/3000=9.35 A 对应该短路电流的差动保护动作电流：Iop=0.4*(9.35-2.92)+1.46=4.03 A Ksen=9.35/4.03=2.322 满足要求3.1.6 差电流速断动作电流Iup 原则：躲过变压器初始励磁涌流或外部短路最大不平衡电流。32、根据DL/T684-1999导则，380 MVA变压器的差动速断取25 倍额定电流。Iup=4*Ie=4*3.66=14.6 A 3.1.7 速断灵敏系数 Ksen原则：按正常运行方式（1 号发电机并网）下，变压器低压侧两相短路条件进行校验华能煤矸石电厂定值计算XX电力科学研究院有限公司 -19-Ik.min（2）=0.866*(1/0.05064+1/0.05244)*2890/3000=32.3 A Ksen=32.2/14.6=2.211.2 满足要求3.1.8 2次谐波制动比取 15%3.2 主变高压侧复压过流保护（暂定不投）3.2.1 电流继电器动作电流Iop1）原则：按躲过变压器的33、额定电流整定。Iop=KrelIe/Kre式中：Krel为可靠系数，取 1.2；Kre为返回系数，取 0.95。Iop=1.2/0.95*0.393=0.50 A 2）灵敏度校验：按最小运行方式（只有1 号机组并网运行）下线路两相短路计算Ik.min（2）=0.866 1/（0.03+0.008+0.0187）110/2000=0.84 A Ksen=0.84/0.5=1.61.3 合格。3.2.2 低压继电器动作电压Uop原则：按躲过系统最低运行电压整定。Uop=0.7*Ue/ny=70 V（电压元件装在高压侧）灵敏度校验：Ksen=Uop/Ur.max/ny 式中：Ur.max 为计算运行34、方式下，线路末端发生三相金属性相间短路时，保护安装处的最高残压。Ur.max/ny=0.008/（0.03+0.008+0.0187）*100=14.1 V。Ksen=70/14.1=4.91.3 满足要求。3.2.3 负序电压继电器动作电压Uop.2原则：躲过正常运行时出现的不平衡电压。Uop.2=0.08 Un/ny=8 V 灵敏度校验：按最小运行方式线路末端两相短路时的负序电压Uk2.min计算Uk.2.min=0.5*（0.03+0.0187）/（0.03+0.0187+0.008）*100=42.9 V Ksen=42.9/8=5.32 满足要求3.2.4 动作时间 t 华能煤矸石电35、厂定值计算XX电力科学研究院有限公司 -20-原则：与线路后背保护时限配合。t1=1.5 s，动作于全停3.2.5 按电气主设备继电保护原理与应用（王维俭）中关于变压器相间短路后备保护的配置原则，除主电源侧（升压变低压侧）外，其余各侧后备保护只作为相邻元件的后备保护，不作为变压器的后备保护。本保护根据需要，可以不投。3.3 高压侧启动风冷保护（算）3.3.1 动作电流 Iop按变压器 50%负荷启动，40%负荷返回，防止变压器低负荷时继电器频繁动作Iop=0.4*Ie=0.4*0.725=0.29 A 3.3.3 动作时间及出口方式t=5 s，动作于启动风冷3.4 高压侧过负荷保护（算）3.436、.1 动作电流 Iop按躲过变压器额定电流整定Iop=Krel/Kre*Ie=1.05/0.95*0.393=0.43 A 3.4.2 动作时间及出口方式t=9 s，动作于信号3.5 非全相保护（算）按继电保护和安全自动装置技术规程GB_T_14285-2006 要求，500kV 断路器应尽量采用断路器本体三相不一致保护，而不另外配置三相不一致保护。本工程主变非全相保护采用断路器本体三相不一致保护。3.7 断路器失灵保护（退出）3.6.1 负序动作电流 I2.op变压器中性点接地运行时，断开一相，负序电流为相电流的23.4%，按变压器 50%额定负荷两相运行有足够灵敏度计算。I2.op=23.37、4%*0.5*Ie/Krel=0.117*0.393/1.2=0.04 A 3.6.2 零序动作电流 I0.op华能煤矸石电厂定值计算XX电力科学研究院有限公司 -21-变压器中性点接地，非全相运行时，3I0为正常相电流的 2 倍，取 0.5IeI0.op=0.5*Ie=0.5*0.393=0.2 A 3.6.3 相电流判据 Iop按躲过最大负荷电流计算Iop=Krel*Ie/Kre Iop=1.2*0.393/0.95=0.50 A 3.6.4 动作时间 0s（延时在母线保护实现，0.3s 跳母联、重跳本开关；0.5s 切母线）华能煤矸石电厂定值计算XX电力科学研究院有限公司 -22-4 高38、厂变保护容量：50/31.5-31.5 MVA 额定电 流：1443.4/2886.8-2886.8 A 额定电 压：20/6.3-6.3kV 低压侧零序 CT变比：600/5 高压侧 CT大变比：15000/5 高压侧 CT小变比：2000/1 低压侧 CT变比：5000/1 5.1 运行方式选择高厂变最大运行方式：1 号机并网运行5.2 高厂变差动保护（算）高压侧二次额定电流：1443.4/2000=0.72 A 低压侧二次额定电流：2886.8/5000=0.58 A 取高压侧为基准侧5.2.1 差动启动值整定原则：躲过变压器额定负载时的不平衡电流，按照导则DL/T684-1999 要求39、，取值范围为 0.2 0.5 倍额定电流，工程应用不宜小于0.3 倍额定电流，实取0.5 ntopdII5.0min=0.5*0.72=0.36 A 式中：minopdI为差动最小动作电流值；ntI为变压器二次额定电流。5.2.2 制动特性斜率变压器差动，取 0.4（取 0.5 则灵敏系数不满足要求）5.2.3 二次谐波制动系数规程规定：二次谐波制动系数宜取15%20%，取 0.15 拐点电流按照导则 DL/T684-1999 要求，取值范围为 0.8 1.0 倍额定电流取拐点电流 =0.8Ie=0.8*0.72=0.58 A 5.2.5 差动速断保护原则：按照导则DL/T684-1999 要40、求躲过变压器初始励磁涌流或外部短路最大不平衡电流。视变压器容量和系统电抗大小而定，按照规程要求，容量越大，取值越小。高厂变容量为 50 MVA，取 K=7.0 华能煤矸石电厂定值计算XX电力科学研究院有限公司 -23-ntupopdII7=7*0.72=5.04 A 灵敏系数校验：按最小运行方式下高厂变高压侧两相短路进行校验。短路电流:Ik.min=0.866 1/0.044 2886.83/2000=28.4 A Ksen=28.4/5.04=5.63 2 合格5.2.4 差动灵敏系数校验原则：按最小运行方式下，高厂变低压侧两相短路进行校验(/Y 接线，不乘 0.866)。短路电流:Ik.m41、in=1/（0.0009+0.05244）/0.05064+0.36）*2886.8/600=3.73 A 制动电流:Ik.min=3.73 A 动作电流:Iop=0.4*(3.73-0.58)+0.36=1.62 A Klm=3.73/1.62=2.3 2 满足要求5.2.6 出口方式:全停5.3 低压分支复压过流保护（算）两个低压分支额定容量相同、所带负荷容量相近，可采用相同定值。5.3.1 低电压元件5.3.1.1母线最低电压计算stTSststXXXXUmin2)(1NTNMNMBststUUSSKX其中：stX 为电动机自启动综合阻抗相对值；BS 为基准容量；MS为参与启动电动机容量42、（按额定容量的80%考虑）；NMU为电动机额定电压；NTU变压器低压侧额定电压;stK 为自启动电流倍数，6kV取 5。2.7063006000*.80*.531100*51)(12NTNMNMBststUUSSKXstTSststXXXXUmin=0.72/(0.72+0.386)=0.65 华能煤矸石电厂定值计算XX电力科学研究院有限公司 -24-5.3.1.2 低电压动作电压计算按躲过电动机自启动时最低残压minstU计算，即relstOPKUUmin式中：relK为可靠系数，取 1.1 1.15 59.01.165.0minrelstOPKUU5.3.1.3 低电压动作值经验公式OPU43、（0.5 0.6）nU，其中nU 为母线额定电压。取低电压动作值为0.5Un0.5*105=52.5 V 5.3.2 负序电压元件原则按躲过正常运行最大负序不平衡电压计算,OPU2（0.06 0.09）nU，一般取 0.07nU取负序电压动作值为0.007*Un0.07*105=7.35 V 复合电压元件取低压侧电压，灵敏系数一定满足要求5.3.3 电流元件5.3.3.1 按躲过对应分支额定电流计算，即rentrelOPKIKI其中：relK为可靠系数，取 1.2；ntI为变压器分支额定电流；reK返回系数，微机保护取 0.95。按此公式整定，该保护动作时间需要与低厂变过流时间配合。rentr44、elOPKIKI1.2*2886.8/5000/0.950.73 A 5.3.3.4 灵敏度校验：按最小运行方式保护范围末端两相短路校验短路电流:Ik.min=1/0.386*0.866*9164=20559 A Ksen=20559/5000/0.73=5.62 合格5.3.4 时间元件与负荷馈线后备时间配合，动作时间取0.9s。5.3.5 出口方式跳本分支、闭锁分支快切5.5 高压侧复合电压过流保护（算）华能煤矸石电厂定值计算XX电力科学研究院有限公司 -25-5.5.1 低电压元件、负序电压元件整定同低压分支复压过流保护5.5.2 高压侧负序电压元件灵敏系数OPKUUK22min.2)245、(minsen2）（其中：）（2min.2KU为最小运行方式，低压母线两相短路时高压侧负序电压值。近后备要求灵敏系数 1.5，远后备要求灵敏系数 2。）（2min.2KUI2*X2=20559/9164/2*0.36=0.40 OPKUUK22min.2)2(minsen2）（=0.4/0.07=5.72，合格5.5.3 电流元件5.5.3.1 按躲过正常最大负荷电流计算，rentrelOPKIKI其中：relK为可靠系数，取1.2；ntI为变压器额定电流；reK返回系数，微机保护取 0.95。OPI 1.2*1443.4/2000/0.95 0.91 A 5.5.4 时间元件动作时间应与分支46、复压过流时间配合，动作时间取 1.2s 5.5.5 出口方式全停5.7 启动风冷（算）5.7.1 电流元件按负荷电流达到 50额定电流时启动风冷，由于变压器低谷负荷运行时，负荷电流长期在 50额定电流上下摆动运行，为防止启动辅助冷却器继电器频繁启动而烧损接点，返回系数取 0.8 NTOPII5.0其中：NTI为变压器高压侧额定电流。NTOPII5.0 0.5*1443.4/2000 0.36 A 5.7.2 时间元件动作时间：8s 5.7.3 出口方式动作于启动风冷华能煤矸石电厂定值计算XX电力科学研究院有限公司 -26-5.4 高压侧过负荷（算）5.4.1 电流元件按躲过变压器额定电流整定947、5.0/05.1NTOPII，NTI为变压器高压侧额定电流。OPI1.05*3.13/0.95 3.46 A 5.4.2 时间元件动作时间：8s 5.4.3 出口方式动作于信号5.6 分支接地保护（算）5.6.1 电流元件5.6.1.1 按与 6kV 厂用出线的最大零序过流保护动作值配合计算，maxI0OPorelOPIKI其中：relK为可靠系数，取 1.151.2；maxOPoI为 6kV厂用出线的最大零序过流保护动作值(公用段电源 120A)I0 OPI1.2*120 144 A 二次值为 144/6000.24 A 5.6.1.2 灵敏度计算要求2011senOPKIIK）（）（NNK48、RUI3/)1(其中：)1(KI为电动机电源侧小电阻接地系统单相接地短路电流；NU为电动机电压母线额定电压；NR 为高厂变中性点接地电阻（12）。27.21449.09/732.1/63001sen）（K，满足要求。5.6.2 时间元件按与 6kV厂用出线的最大零序过流保护动作值配合，tmax0opIoptt，取 1.0s 5.6.3 出口方式一时限：跳本开关、闭锁快切1.0s 二时限：全停 1.5s 华能煤矸石电厂定值计算XX电力科学研究院有限公司 -27-5.7 启动风冷（算）5.7.1 电流元件按负荷电流达到 50额定电流时启动风冷，由于变压器低谷负荷运行时，负荷电流长期在 50额定电流49、上下摆动运行，为防止启动辅助冷却器继电器频繁启动而烧损接点，返回系数取 0.8 NTOPII5.0其中：NTI为变压器高压侧额定电流。NTOPII5.0 0.5*3.13 1.57 A 过负荷启动风冷电流值为1.57A 返回系数：0.8 5.7.2 时间元件动作时间：8s 5.7.3 出口方式动作于启动风冷5.8 非电量保护见定值单华能煤矸石电厂定值计算XX电力科学研究院有限公司 -28-5 脱硫变保护容量：25 MVA 额定电流：721.7/2291 A 额定电压：20/6.3 kV 低压侧零序 CT变比：300/5 高压侧 CT大变比：28000/5 高压侧 CT小变比：1000/5 低压50、侧 CT变比：4000/5 装置型号：CSC-316A 6.1 运行方式选择脱硫变最大运行方式：1、2 号机并网运行脱硫变最小运行方式：1 号机并网运行、2 号机停机6.2 脱硫变差动保护（算）高压侧二次额定电流：721.7/200=3.61 A 低压侧二次额定电流：2291/800=2.86 A 装置固定高压侧为基准侧6.2.1 差动启动值整定原则：躲过变压器额定负载时的不平衡电流，按照导则DL/T684-1999 要求，取值范围为 0.2 0.5 倍额定电流，工程应用不宜小于0.3 倍额定电流，实取0.5 ntopdII5.0min=0.5*3.61=1.81 A 式中：minopdI为差51、动最小动作电流值；ntI为变压器二次额定电流。差动启动值取 1.81 A 6.2.2 制动特性斜率变压器差动，取 0.5 6.2.3 二次谐波制动系数规程规定：二次谐波制动系数宜取15%20%，取 0.15 6.2.4 灵敏系数校验原则：按最小运行方式下，高厂变低压侧两相短路进行校验(/Y 接线，不乘 0.866)。短路电流:Ik.min=1/（0.0267/0.03+0.4）*2886.8/200=34.85 A 制动电流:0.5*Ik.min=17.43 A（4.8 倍额定电流）动作电流:Iop=0.5*(17.43-0.6*3.61)+0.2*0.6*3.61+1.81=9.88 A K52、lm=34.85/9.88=3.5 2 满足要求华能煤矸石电厂定值计算XX电力科学研究院有限公司 -29-6.2.5 差动速断保护原则：躲过变压器初始励磁涌流或外部短路最大不平衡电流。视变压器容量和系统电抗大小而定，按照规程要求，容量越大，取值越小。脱硫变容量为25 MVA，取 K=6.0 ntupopdII6=6*3.61=21.66 A 灵敏系数校验：按最小运行方式下脱硫变高压侧两相短路进行校验。短路电流:Ik.min=1/（0.0267/0.03）*2886.8/200=1023.6 A Ksen=1023.6/21.66=47.2 2 合格6.2.6 出口方式:全停6.3 低压分支复压53、过流保护（算）6.3.1 低电压元件同高厂变低压侧分支计算取低电压动作值为0.5Un0.5*105=52.5 V 6.3.2 负序电压元件原则按躲过正常运行最大负序不平衡电压计算,OPU2（0.06 0.09）nU，一般取 0.07nU取负序电压动作值为0.007*Un0.07*105=7.35 V 复合电压元件装于低压侧，灵敏系数一定满足要求6.3.3 电流元件6.3.3.1 按躲过对应分支额定电流计算，即rentrelOPKIKI其中：relK为可靠系数，取 1.2；ntI为变压器分支额定电流；reK返回系数，微机保护取 0.95。按此公式整定，该保护动作时间需要与低厂变过流时间配合。re54、ntrelOPKIKI 1.2*2.86/0.95 3.61 A 6.3.3.2 按与 6.3kV 所有出线负荷最大速断保护动作电流配合计算，即maxLOPrelOPIKI其中：relK为配合系数，取1.2；maxLOPI为变压器低压母线负荷中最大速断动作电流。(送风机 4680A)Iop=1.2*4680/=5616 A，二次值为 5616/8007.02 A 取电流定值 7.02 A 华能煤矸石电厂定值计算XX电力科学研究院有限公司 -30-6.3.3.4 灵敏度校验：按最小运行方式保护范围末端两相短路校验短路电流:Ik.min=1/（0.0141+0.4）*0.866*9164=191655、4 A Ksen=19164/5616=3.4 2 合格6.3.4 时间元件脱硫段有馈线，取0.6s 6.3.5 出口方式跳本分支6.4 高压侧过负荷（算）6.4.1 电流元件按躲过变压器额定电流整定95.0/05.1NTOPII，NTI为变压器高压侧额定电流。OPI1.05*3.61/0.95 3.99 A 6.4.2 时间元件动作时间：8s 6.4.3 出口方式动作于信号6.5 高压侧复合电压过流保护（算）6.5.1 低电压元件、负序电压元件整定同低压分支复压过流保护6.5.2 高压侧负序电压元件灵敏系数OPKUUK22min.2)2(minsen2）（其中：）（2min.2KU为最小运行56、方式，低压母线两相短路时高压侧负序电压值。近后备要求灵敏系数 1.5，远后备要求灵敏系数 2。）（2min.2KUI2*X2=19164/2/9164.55*0.4=0.42 OPKUUK22min.2)2(minsen2）（=0.42/0.07=5.92，合格6.5.3 电流元件6.5.3.1 按躲过正常最大负荷电流计算，rentrelOPKIKI其中：relK为可靠系数，取1.2；ntI为变压器额定电流；reK返回系数，微机保护取 0.95。华能煤矸石电厂定值计算XX电力科学研究院有限公司 -31-OPI 1.2*3.61/0.95 4.56 A 6.5.3.2 按与分支低电压闭锁过流保护57、动作电流配合计算，LOPrelOPIKI其中：relK为配合系数，取1.151.3；LOPI为分支复压过流电流动作值折算到高压侧的电流LOPrelOPIKI1.2*7.02*800*6.3/20 2122 A 二次值为 2122/200 10.6 A 6.5.3.3 灵敏度校验：按低压侧两相短路校验要求TAOPKnIIK）（）（3min2sen1.5 ）（2senK19164*6.3/20/2122=2.81.5 满足要求6.5.4 时间元件动作时间应与分支复压过流I 段时间配合，动作时间取 0.9s 6.5.5 出口方式全停6.6 分支接地保护（算）6.6.1 电流元件6.6.1.1 按与 58、6kV 厂用出线的最大零序过流保护动作值配合计算，maxI0OPorelOPIKI其中：relK为可靠系数，取 1.151.2；maxOPoI为 6kV厂用出线的最大零序过流保护动作值(输煤馈线 60A)I0 OPI1.2*60 72 A 二次值为 72/60 1.2A 6.6.1.2 灵敏度计算要求2011senOPKIIK）（）（NNKRUI3/)1(其中：)1(KI为电动机电源侧小电阻接地系统单相接地短路电流；NU为电动机电压母线额定电压；NR 为高厂变中性点接地电阻（12）。22.47212/732.1/63001sen）（K，满足要求。6.6.2 时间元件按与 6kV厂用出线的最大零59、序过流保护动作值配合，tmax0opIoptt，取 0.7s 华能煤矸石电厂定值计算XX电力科学研究院有限公司 -32-6.6.3 出口方式一时限：跳本开关二时限：全停6.7 启动风冷（算）6.7.1 电流元件按负荷电流达到 50额定电流时启动风冷，由于变压器低谷负荷运行时，负荷电流长期在 50额定电流上下摆动运行，为防止启动辅助冷却器继电器频繁启动而烧损接点，返回系数取 0.8 NTOPII5.0其中：NTI为变压器高压侧额定电流。NTOPII5.0 0.5*3.61 1.81 A 过负荷启动风冷电流值为1.81A 返回系数：0.8 6.7.2 时间元件动作时间：8s 6.7.3 出口方式动作于启动风冷6.8 非电量保护见定值单