继电保护整定计算书

四川省电力公司

XX电站、XX电站保护定值计算书

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1

一、概述

本计算书内容包括设备参数、三相短路计算结果、保护配置、定值计算、定值清单。 二、设备参数 1、发电机

2、变压器

XX电站变压器参数

XX电站变压器参数

3、10kV线路

4、电压互感器

5、电流互感器

三、本次保护整定计算依据

1）DLT 5177—2003水力发电厂继电保护设计导则 2）SL 455—2010 水利水电工程继电保护设计规范 3）大型发电机组继电保护整定计算导则

4）EDCS—6000系列、EDCS—7000系列、EDCS—8000系列发电机变压器成套装置技术说明书

4）发电机、变压器产品说明书

四、三相短路电流计算

1、主接线图

2、阻抗归算结果

3、网络图

4、最大运行方式下短路电流计算结果

5、最小运行方式下短路电流计算结果

6、极限最小运行方式（单机供近区）

五、保护配置

1、发电机保护配置 1）差动保护 2）定子过电压保护 3）逆功率保护 4）低压记忆过流保护 5）失磁保护

6）转子一点接地保护 7) 定子一点接地保护 8）定子定时限过负荷保护 2、主变保护配置 1）差动保护

2）复合电压过流保护 3）过负荷保护 4）瓦斯保护 5）温度保护 6）零序过压告警 3、近区变保护配置 1) 差动保护

2）低压过流保护（或过流保护）3）过负荷保护 4）瓦斯保护 5）温度保护 6）零序过压告警 4、10kV线路保护 1）三段式过流保护

2）零序过压告警

六、整定计算 （一）XX电站

1、发电机主保（EDCS-7350）整定

发电机差动保护整定计算

差动速断保护定值：取3～4倍定子二次额定电流，即：Isd=3*I2e～4*I2e=（10.74～14.32）A，取Isd=12A; 差动平衡系数值：取Kp=1；

差动保护动作电流定值：一般取0.1～0.3倍额定二次电流，Iczd=（0.1～0.3）*I2e=（0.358～1.07）A，取Iczd=1A； 灵敏度校验：K1m=

IIdz

(2)

=

7138 0.866

1 80

=77>2

最小制动电流定值：取值范围为（0.8～1）倍额定二次电流，Izzd=（0.8～1）* I2e=（2.864～3.58）A,取Izzd=3 A； 灵敏度校验：K1m=

IIdz

(2)

=

286.40.1934

0.866

3 80

=5.3>2

比率制动系数定值：取Kzzd=0.3； 定子过电压保护整定计算

过电压定值：一般发信号过电压整定值Ugzd1,取1.2～1.3倍额定电压，跳闸过电压整定值Ugzd2，取1.3～1.5倍额定电压值。取Ugzd1=1.3*Ue=130V，Ugzd2=1.5*Ue=150V

过电压返回系数：一般取值应接近于1，取Kgu=0.9

延时整定：过压保护1时限1和时限2为防止系统甩负荷后，系统电压自动调节过程中，误发信号，因此其延时应长一些，一般为2～4s；过压保护2时限因为过电压严重对发电机及其它设备危害大，因此，延时值应小，一般取0.2～1s,则，取t1gzd1=2s，t1gzd2=2s，t2gzd=0.3s；

逆功率保护整定计算

逆功率定值：一般取额定功率的0.1%～0.15%，则取Pny=-3W； 逆功率保护延时1 :一般发信号时间取0.5～2S，则取th1=0.5S； 逆功率保护延时2：跳闸时间可整定为60s～120 S.则取th2=60 S； 低压记忆过流保护整定计算

过电流整定值Ig1：过电流整定值按发电机额定电流计算：Ig1=

1.3×3.580.9

Kk INKi1

=

=5.17

式中：KK—可靠系数，取1.3。 Ki1—电流返回系数，取0.9。

低电压值Uq1计算：对于水轮发电机Uq1=0.7UN=70V； 保护的动作时间1：取tg11=3S; 保护的动作时间2：取tg12=3.5S; 电流记忆时间：取tg13=4S; 灵敏度校验：K1m=

IIdz

(2)

=

1300 0.8665.17 80

=2.7>1.25

2、发电机监控（EDCS-7340）整定

失磁保护整定计算 发电机的凸极功率:PE0=

U22

×

Xd XqXd∑Xq∑

×Sgn=0.5×

0.33317.463

×651=14.5W

发电机空载额定励磁电压UE0=75V;

系统低电压值Usq：Usq=1.1UsN=1.1*0.8*100=88V; 变励磁判据曲线斜率KE:KE=

2.90344

1

2cos2δjw

cosδjw 2（sinδjw）

×

Xd∑Us

=

2×cos2×75°cos75° 2(sin75°)×

=3.26；

发电机机端电压定值UOP3ph：UOP3ph=0.8Ugn=80V； 发电机励磁低电压定值Ufdset：Ufdset=0.8Ufd0=0.8*75=60；

延时整定：严重失磁动作延时tE1，tE1一般取0.1～0.2S，较小机组取较大值，则tE1=0.2S；

失磁闭锁电压延时tE3，tE3系防止励磁装置在强行减磁时瞬间负输出引起的误动，一般取0.1～0.3s。系统越大，延时应越短。则取tE3=0.3S；

失磁引起系统低电压延时tE4：低电压延时tE4系为防止系统振荡产生的短时低压引起失磁保护误动而设，一般取0.15～0.5s，系统越大，时间越短。则取tE4=0.5S；

转子一点接地保护整定 一点接地电阻定值Rjlz：Rjlz=15KΩ; 转子绕组对地电容Cd：Cd=2F 一点接地报警时间tjl1：tjl1=3S; 发电机定子一点接地保护整定

零序电压整定：零序电压整定值Uozd一般取10～15V，则取15V；

延时1 tozd1整定：定子单相接地，一般只发信号，为防止外部发生短路时，误报警，第一时限（报警延时）tozd1比复合电压过流保护长一个时间阶梯，即：tozd1= 3.5+0.5=4S；

延时2 tozd2整定：分闸时间按允许接地运行时间选取，一般tozd2取5.0～99.9s，取tozd2=60S；

定子定时限过负荷保护整定

电流整定值：过负荷电流整定值按躲过最大允许长期负荷来选取：Ihzd=

1.05×3.580.85

KIKf

=

=4.42A

延时整定值：按躲过外部短路时，过流保护动作延时来选取，取th1=9S;

3、1#B主保601（EDCS-6120）整定

差动保护整定计算

差动速断电流定值Iszd：一般取4.5～7倍额定二次电流，即：Isd=4.5*I2e～7*I2e=（16.236～25.256）A，取Isd=16A; 差动平衡系数值Kp：取Kp=n n =

i2

n30160

×6.1÷1.732=0.66；

差动保护电流定值：一般取0.2～0.5倍额定二次电流，Iczd=（0.2～0.5）* I2e=（0.72～1.8）A，取Iczd=0.8A；

最小制动电流定值：一般取值范围为（0.8～1）倍额定二次电流，Izzd=（0.8～1）* I2e=（2.886～3.608）A,取Izzd=3 A；

比率制动系数定值：一般取0.15～0.3，取Kzzd=0.3；

二次谐波制动系数整定：二次谐波制动系数K2zd一般选取0.15～0.20较为合适，则取K2zd=0.2；

1#B低压侧复合电压启动过流保护整定计算

过电流整定值Igzd：过电流整定值按变压器额定电流计算：Ig1=

1.3×577.4÷160

0.95

Kk INKi1

=

=4.94A

式中：KK—可靠系数，取1.3。 Ki1—电流返回系数，取0.95。 低电压值Uq1计算： Uq1=0.7UN=70V；

负序电压整定值U21:负序电压按躲过正常运行时的最大不平衡电压来整定，按经验公式取U21=(0.06～0.08)UN,则取U21=0.06UN=6V； 保护的动作时间1：取tg11=2S; 保护的动作时间2：取tg12=2.5S; 灵敏度校验：K1m=

IIdz

(2)

=

1628 0.8664.3 160

=2>1.25

4、1#B后备501（EDCS-6130）整定

复合电压启动过流保护整定计算

过电流整定值Igzd：过电流整定值按变压器额定电流计算：Ig1=

1.3×94.5÷30

0.95

K IKi1

=

=4.3A

式中：KK—可靠系数，取1.3。

Ki1—电流返回系数，取0.95。

低电压值Uq1计算： Uq1=0.7UN=70V；

负序电压整定值U21:负序电压按躲过正常运行时的最大不平衡电压来整定，按经验公式取U21=(0.06～0.08) UN,则取U21=0.06UN=6V； 保护的动作时间1：取tg11=1S; 保护的动作时间2：取tg12=1.5S; 灵敏度校验：K1m=

IIdz

(2)

=

1628 0.8664.3 160

=2>1.25

过负荷保护整定计算

过负荷电流整定值Ihzd的计算：变压器的过负荷保护按躲过额定电流来整定：Ihzd=

Kk IeKfi

=

1.05×94.5÷30

0.85

=3.89A

过负荷保护的延时整定值thzd：过负荷保护通常只发信号，考虑到变压器本身有一定的过负荷能力，故可取较长时限，一般发信号时限应保证外部故障过流时不误发信号，因此过负荷的报警延时最小应比过流保护的最长延时大一个时间阶梯或大于8S，取thzd=9S；

5、2#B主保602（EDCS-81201）整定 差动保护整定计算

差动速断电流定值Iszd：取Iszd为7～12倍额定电流，即：Isd=7*I2e～12*I2e=（25.26～43.304）A，取Isd=25A;

差动保护电流定值：一般取0.2～0.5倍额定二次电流，Iczd=（0.2～0.5）* I2e=（0.72～1.80）A，取Iczd=0.8A；

比率制动系数定值：一般取0.3～0.5，取Kzzd=0.3；

二次谐波制动系数整定：二次谐波制动系数K2zd一般可选取0.15～0.20较为合适，则取K2zd=0.2；

6、2#B主保后备（EDCS-81203）整定

复合电压启动过流保护整定计算

过电流整定值Igzd：过电流整定值按变压器额定电流计算：Ig1=

1.3×288.7÷80

0.95

Kk INKi1

=

=4.94A

式中：KK—可靠系数，取1.3。

Ki1—电流返回系数，取0.95。

低电压值Uq1计算： Uq1=0.7UN=70V；

负序电压整定值U21:负序电压按躲过正常运行时的最大不平衡电压来整定，按经验公式取U21=(0.06～0.09) UN,则取U21=0.06UN=6V； 保护的动作时间1：取tg11=0S; 保护的动作时间2：取tg12=2S; 过负荷保护整定计算

过负荷电流整定值Ihzd的计算：变压器的过负荷保护按躲过额定电流来整定：Ihzd=

Kk IeKfi

=

1.05×288.7÷80

0.95

=4A

过负荷保护的延时整定值thzd：取thzd=2.5S；

7、2#B高压侧901（EDCS-81103）整定

复合过流保护整定计算

过电流整定值Igzd：过电流整定值按变压器额定电流计算：Ig1=

1.3×173.2÷50

0.95

K IKi1

=

=4.74A

式中：KK—可靠系数，取1.3。

Ki1—电流返回系数，取0.95。

低电压值Uq1计算：Uq1=0.7UN=70V；

负序电压整定值U21:负序电压按躲过正常运行时的最大不平衡电压来整定，按经验公式取U21=(0.06～0.08) UN,则取U21=0.06UN=6V； 保护的动作时间1：取tg11=0S; 保护的动作时间2：取tg12=1.5S;

7、四合煤矿911（EDCS-81103）整定

过流Ⅰ段保护

电流整定：按躲过线路末端短路时最大三相短路电流整定，保护装置动作电流：I2z= KKId.max/nlh=1.2*1550/20=93A，取93A 灵敏度校验K1m=

IIdz

(2)

=

558.493 20

=0.3<2，不符合要求。

下面按满足灵敏度要求整定：I2Z= 过流Ⅲ段保护

IK1m

2

=

558.42 20

=14A

电流整定：按躲开本线路最大负荷电流整定:I3Z=灵敏度校验:K1m=

IIdz

(2)

KkKf

Ifh max=

1.3×750.85×20

=5.74A;

=

558.45.74 20

=4.86>2

延时整定：取tⅢ=1S；

8、大顺煤矿912（EDCS-81103）整定

过流Ⅰ段保护

电流整定：按躲过线路末端短路时最大三相短路电流整定，保护装置动作电流：I2z= KKId.max/nlh=1.2*1810/20=108.6A，取108A 灵敏度校验:K1m=

IIdz

(2)

=

594.3108 20

=0.27<2,不符合要求。

IK1m

2

下面按满足灵敏度要求整定：I2Z= 过流Ⅲ段保护

=

594.32 20

=15A

电流整定：按躲开本线路最大负荷电流整定:I3Z=灵敏度校验:K1m=

IIdz

(2)

KkKf

Ifh max=

1.3×910.85×20

=7A;

=

594.37 20

=4.24>2

延时整定：取tⅢ=1S；

9、大庆开关站913（EDCS-81103）整定

过流Ⅰ段保护

电流整定：按躲过线路末端短路时最大三相短路电流整定，保护装置动作电流：I2z= KKId.max/nlh=1.2*1360/20=81.6A，取81A 灵敏度校验:K1m=

IIdz

(2)

=81 20=0.325<2,不符合要求。

IK1m

2

527.4

下面按满足灵敏度要求整定：I2Z= 过流Ⅲ段保护

=

527.42 40

=6.6A

电流整定：按躲开本线路最大负荷电流整定:I3Z=灵敏度校验:K1m=

IIdz

(2)

KKf

Ifh max=

1.3×1620.85×40

=6A;

=

527.46 40

=2.2>2

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