小电厂继电保护定值计算举例

一.主设备保护整定计算：1.发电机保护#1及#2发电机额定参数：1发电机额定功率15000kW2发电机额定电压10.5kV3发电机额定电流1031A4发电机功率因素0.8(滞后)5发电机额定转速3000r/min6发电机尾部CT1500/1A0.5/10P20/10P207发电机头部CT1500/1A0.5/10P20/10P20发电机保护装置：DGT-801Ie2=Ie/1500=1031/1500=0.687A1.1发电机纵联差动保护：a.差动电流门槛Id0：Id0=0.3×Ie2=0.3×0.687=0.206A取0.21A.b.比例制动系数整定K1=0.5c.拐点电流整定拐点电流：Ir1=0.5×Ie=0.5×0.687=0.343A取0.34Ad.差动速断Isd=3.5×Ie=3.5×0.687=2.404A取2.4A差动速断灵敏度校验：KLM=03.24.21500866.08471IIds2dmin2满足要求Idmin2为0S两相短路电流。发电机纵差保护定值单：名称制动系数启动电流拐点电流负序电压速断倍数（*Ie）解除TA断线功能差流倍数（*Ie）额定电流代号KZIqIgU2IsIctIe（IN）整定范围0.1～1.80.05～100.5～101～301～200.8～1.20.5～8单位安安伏倍数倍数安整定值0.50.210.3483.51.00.691.2发电机定子接地保护a．零序电压定值按躲过正常运行时的最大不平衡电压整定，若零序电压保护跳闸投入，当发生单相接地时保护跳闸，否则仅发告警信号。Uzd=KK×3U03U0为正常运行时的最大不平衡电压KK为可靠系数取1.2正常运行时开口三角3U0在10~15V左右，但因PT特性不同，差距变大，可以现场实际测量定夺。方法：先不投零序电压保护跳闸，机组投运后实测出3U0，再输入定值。延时可取t=9S。发电机定子接地护定值单：名称动作电压动作时间符号3U0gt整定范围1～500.1～100单位VS整定值暂设10V,待实测后再输入实测值91.3发电机复合电压过流保护a．低电压整定按躲过发电机正常运行时可能出线的最低电压来整定UL=0.7×Ue=0.7×100=70Vb．负序电压整定按躲过发电机正常运行机端最大负序电压。通常取发电机额定电压的8%～10%。U2g=0.08×Ue=0.08×100=8Vc．发电机过流整定Ig=rKKK×Ie=687.095.02.1=0.867A取0.87AKK-可靠系数，取1.2～1.5；本次取1.2Kr-返回系数，取0.85～0.95；本次取0.95时间t=0.5SKLM=46.3150087.04524IIds2dmin2.1满足要求Idmin2为1S两相短路电流。复合电压闭锁过流保护定值清单:名称过电流低电压负序电压动作延时符号IgUlU2gT1T2整定范围0.1～351～1000.1～500.1～1000.1～100单位AVVSS整定值0.877080.5---1.4发电机定子过负荷保护（定时限）按躲过发电机额定电流来整定Ig=1.1×Ie=1.1×0.687=0.7557A取0.76A时间t=9S过负荷保护定值单：名称过负荷保护动作电流动作时间符号Igt整定范围0.1～600.1～100单位AS整定值0.7691.5发电机转子一点接地保护动作电阻Rg1的整定Rg1一般取（8～10）KΩ，本次整定取10KΩ，时间t=6S动作后发信号。Rg2一般取（0.5～1）KΩ，本次整定取1KΩ，时间t=6S动作后发跳闸。1.6发电机转子两点接地保护U2ωg=Krel*U2ω2HeδKrel-可靠系数，取8-10U2ω2Heδ-发电机额定工况下测得最大的二次谐波负序电压，一般为0.1~0.2V.U2ωg=Krel*U2ω2Heδ=10X0.2=2V动作时间取1S。转子一点接地定值表：名称及代号动作电阻Rg1动作电阻Rg2动作时间t1动作时间t2整定范围0.1～500.1～500.1～1000.1～100单位KKΩKΩSS整定值10166转子二点接地定值表：名称及符号二次谐波电压定值U2ωg动作延时t整定范围1～500.1～10单位VS整定值211.7发电机过电压保护发电机机端TV二次相间电压动作值UgUg=(1.3～1.5)Ue本次取1.3Ug=1.3×100=130V时间t=0.5S过电压保护定值单：名称动作电压动作时间符号Ugt整定范围50～2000.1～100单位VS整定值1300.51.8发电机负序过流保护a．发电机负序过负荷一段动作电流，按照发电机长期允许的负序电流I2ω来整定。I2g1=(0.08～0.1)Ie本次取0.1I2g1=0.1×Ie=0.1×0.687=0.0687A取0.1A（装置最小值）动作时间t1=9Sb．发电机负序过流保护I2g1=0.5×Ie=0.5×0.687=0.343A取0.34A动作时间取t=1S负序过负荷及过流保护定值单：名称负序过负荷动作电流动作时间负序过流动作电流动作时间动作时间符号I2gtI2glT1T2整定范围0.1～600.1～500.1～600.1～500.1～50单位ASASS整定值0.190.341备注：上述整定是针对小机组的整定，DGT801还有很多项保护内容针对大型机组的保护而设置的，本工程只需整定上述8项保护，其余保护均退出。2.主变压器保护Seb=20000KVA38.5±2x2.5/10.5KVYNd11Ud=8%高压侧电流互感器变比为:LDJ-35400/1A低压侧电流互感器变比为:LZZBJ9-121500/1A保护装置：DGT801.2.1纵差动保护按躲过最大方式下穿越性故障引起的不平衡电流和变压器励磁涌流来整定。⑴、计算主变各侧的额定电流：高压侧：(A)9.32935300002U3SIN1e1I1e2=329.9/400=0.82475低压侧：(A)7.10995.10320000U3SIN2e2I2e2=1099.7/1500=0.733取主变高压侧为基本侧。⑵、差动速断保护整定值计算：差动速断保护的动作电流应按变压器空载合闸、有最大励磁涌流iμ.max时不误动作为整定原则。差动速断保护动作定值：erelopIKKIrelK可靠系数：取1.2～1.3K励磁涌流倍数，与变压器的额定容量和系统的等值电抗大小有关，K的推荐值：6300kVA以下7～126300kVA～31500kVA5～7本期计算取K=7取IOP=1.2×7×40095.09.329=7.29A取7.29A(3)比例差动整定计算：a.整定最小动作电流qdI应保证外部短路故障切除时不发生误动作。此时变压器的负荷电流一般为额定值，处在制动特性的低端。推荐为eqd1.0)I~(0.5I，则可取.41A0.412(A)0824.00.50.5IIeqd取b.拐点电流计算Ig11)Ie(0.5Ig1，本次取0.5Ie1)Ie(0.5Ig1=0.5×0.824=0.412A取0.41Ac.制动斜率计算保护厂提供的参考值为0.4～0.5，本次取0.5.(4)二次谐波制动系数（H2K）的整定H2K可根据现场运行经验，整定范围0.15～0.20，保护厂家推荐值为0.1～0.4，但此值宜略放大，若空投实验时误动，则再改小，否则当内部故障时就可能产生拒动。本次取0.2.主变差动保护定值表：名称制动系数谐波制动比启动电流拐点电流速断倍数（*Ie）解除TA断线功能差流倍数（Ie*）额定电流代号KzηIqIgIsIctIe(IN)整定范围0.1～1.80.05～100.05～100.5～101～200.1～30.5～8单位安安倍数倍数安整定值0.50.20.410.4171.10.8242.2后备保护a.主变高压侧复压过流保护①动作电流:按躲过最大负荷电流整定1LHfkzdIKKKIe（其中：LHK为电流互感器变比，kK为可靠系数，fK为返回系数，maxLI为最大负荷电流）∴128.19.329(400/1)0.951.3IKKKI1LHfkzde（A）取1.13A②接于相间电压上的低电压元件按躲过电动机启动电压整定PTfkminbdzKKKUU（其中：minbU为最低工作电压，可取eminb0.9UU，可靠系数1.3Kk，返回系数1.15Kf，PTK为电压互感器变比，一般为PTK=100Ue=350）∴60.205031.151.3500030.9KKKUUPTfkminbdz（V）③负序电压元件按躲过正常不平衡电压整定PTedzK0.08UU∴8350005030.08K0.08UUPTedz（V）②时间整定大于35kV母线分段开关过流保护时间△t，取△t=0.3St=0.5S主变复压过流保护定值表：名称过电流低电压负序电压动作延时符号IgUlU2gT1T2整定范围0.1～351～1000.1～500.1～1000.1～100单位AVVSS整定值1.1360.280.5---b.过负荷保护高压侧过负荷动作电流：按躲过主变高压侧额定电流来整定NLHfkzdIKKKI（LHK为电流互感器变比，kK为可靠系数，取1.05Kk，fK为返回系数，取0.95Kf）∴911.09.329(400/1)0.951.05IKKKINLHfkzd（A）取0.91A整定时限：zdt与允许过负荷时间相配合；大于后备保护最长动作时间（大△t）,本次取9S.主变过负荷保护定值表：名称过负荷保护动作电流动作时间符号Igt整定范围0.1～600.1～100单位AS整定值0.919备注：上述整定是针对小机组的整定，DGT801还有很多项保护内容针对大型机组的保护而设置的，本工程只需整定上述3项保护，其余保护均退出。3．高备变保护Seb=2500KVAYd11高压侧电流互感器变比：75/1A保护装置:PST693U3.1过流I段整定计算按躲过高备变低压侧母线短路，折算到高压侧短路电流来整定。查短路电流计算结果表：IK23=2.048KAIK13=2048*(10.5/35)=614.4AIdz=Krel*IK13=1.3*614.4=798.72AIdzj=Idz/(0.95*75)=11.21A取11.21AT=0SKL1=(0.866*2037)/Idz=2.22满足要求。3.2过流II段整定计算按躲过高备变额定电流+最大一台电动机自起动电流来整定Ieb=2500/(1.732*35)=41.24AIqM=(10.5/35)*7*(350/(1.732*10.5*0.8))=50.52AISUM=41.24+50.52=91.76AIdz2=Krel*ISUM=1.3*91.76=119.288A取119.29AIdzj=119.29/(0.95*75)=1.67AT=0.3SKL2=798.7/Idz2=798.7/119.29=6.691.5满足要求。3.3过负荷整定计算按躲过高备变的正常工作电流来整定：Idz3=Krel*Ie=1.2*41.24=49.49AIdzj3=Idz3/(0.95*75)=0.694A取0.69AT=9S高备变保护定值单：序号定值名称单位范围整定值备注1过流一段定值A0.04In～20In11.21In=5A或In=1A2过流一段延时S0～6003过流二段定值A0.04In～20In1.674过流二段延时S0～600.35过流三段定值A0.04In～20In---6过流三段延时S0～60---7低压启动过流一段V10~90---8低压启动过流二段V10~90---9低压启动过流三段V10~90---10负序电压启动过流V1～100---11反时限过流启动值A0.1～100---12反时限过流常数S0～60---13负序过流一段定值A0.04In～20In---14负序过流一段延时S0～60---15负序过流二段定值A0.04In～20In---16负序