【W(wǎng)ORD格式論文原稿】一例 6KV 高壓柜綜合繼電保護(hù)電流整定值的計算

1、免費查閱標(biāo)準(zhǔn)與論文：一例 6kv 高壓柜綜合繼電保護(hù)電流整定值的計算駱真真 中交水運規(guī)劃設(shè)計院有限公司，北京 (100007) email: luozhenzhen摘要：本文對一例福建控制樓變配電所的 6kv 高壓柜內(nèi)的綜合繼電保護(hù)進(jìn)行電流整定值的計算，變配電所包括兩組高壓開關(guān)柜，一組開關(guān)柜包括進(jìn)線柜、母聯(lián)柜和消防泵（電機(jī)）， 另一組開關(guān)柜包括進(jìn)線柜、消防泵和變壓器，主要對這兩組開關(guān)柜中的進(jìn)線柜和母聯(lián)柜進(jìn)行過電流保護(hù)、帶時限電流速斷保護(hù)；對消防泵（電機(jī)）進(jìn)行反時限過電流保護(hù)、電流速斷保護(hù)和低電壓保護(hù)；對變壓器進(jìn)行過電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)。整定時間的確定要根據(jù)現(xiàn)場情 況，并要考慮上下級的電流保護(hù)

2、整定時間，最后得出繼電保護(hù)裝置應(yīng)滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動性的要求。 關(guān)鍵詞：高壓柜；短路電流；短路容量；速斷；反時限過電流1. 實例的基本情況福建某電力工程中某一個控制樓變配電所的 6kv 高壓開關(guān)柜的繼電保護(hù)電流整定值的 計算。本例一共有兩組高壓開關(guān)柜：1 號高壓開關(guān)柜組中包含：#1 進(jìn)線、母聯(lián)、消防泵 1 和消防泵 3。2 號高壓開關(guān)柜組中包含：#2 進(jìn)線、消防泵 2 和#1 變壓器。 三個消防泵的功率和接線方式是一致。（消防泵即是電動機(jī)） 現(xiàn)有數(shù)據(jù)：提供鯉魚尾油庫總變電所的 6kv 母線短路容量。鯉魚尾油庫總變電所 6kv 母線最大運行方式的短路容量為 smax=153.3mva

3、,最小運行方式下的短路容量為 smin=113.3mva，總變電所與控制樓變配電所相距 2km，計算到控制樓變 配電所 6kv 母線處的最大運行方式下的短路容量為 145.63mva，最小運行方式下的短路容 量為 107.64mva1。由已知條件可以得出：最大運行方式下，變配電所母線三相短路超瞬態(tài)電 流i2k3max=14.0ka， #1 變壓器的容量為 630kva，其阻抗平均值（歸算到 400v，m）為電阻：2.26，電抗：15.07；變壓器高壓側(cè)系統(tǒng)的阻抗（歸算到 400v，m）為電阻：0.12，電抗：1.2，變壓器低壓網(wǎng)絡(luò)三相短路電流為(c=1.05,un=380v，r=2.38,x=

4、16.27)- 3 -c un3c un3230i3k3max=r 2 + x 2 =r 2 + x 2= 16.44=13.99ka。最大運行方式下，變壓器低壓網(wǎng)絡(luò)三相短路電流為 13.99ka，流過高壓側(cè)的短路電流為932a；最小運行方式下，配電所母線三相短路超瞬態(tài)電流i2k3min=10.4ka；#1 變壓器的容量為 630kva，其阻抗平均值（歸算到 400v，m）為 電阻：2.26，電抗：15.07；變壓器高壓側(cè)系統(tǒng)的阻抗（歸算到 400v，m）為電阻：0.16， 電抗：1.59，變壓器低壓網(wǎng)絡(luò)三相短路電流為(c=1.05,un=380v，r=2.42,x=16.66)i3k3min

5、=c un 3 r 2 + x 2c un 3 = r 2 + x 2 230= 16.83 =13.67ka。最小運行方式下，變壓器低壓網(wǎng)絡(luò)三相短路電流為 13.67ka，流過高壓側(cè)的短路電流為911a。最大運行方式下，變壓器低壓網(wǎng)絡(luò)三相短路電流為 13.99ka，流過高壓側(cè)的短路電流為932a2 。2. 繼電保護(hù)電流整定值的計算過程2.1 #1 進(jìn)線繼電保護(hù)電流整定值#1 進(jìn)線供電給兩臺消防泵，每個消防泵的容量為 250kw，功率因數(shù)為 0.8，額定電流為30.1a，計算電流為 28a，啟動倍數(shù)定為 6，電流互感器采用變比為 300/5a。kre（l可靠系數(shù)）：用于過電流保護(hù)時取 1.3，

6、用于電流速斷保護(hù)時取 1.5；kjx(接線系數(shù))：取 1；igh（線路過負(fù) 荷電流）；kr（繼電器返回系數(shù)）：取 0.95；nta（電流互感器變比）：取 60，kco（配合系數(shù)）： 取 1.1；iop3（相鄰元件的電流速斷保護(hù)的一次動作電流，a）。2.1.1 過電力保護(hù)線路過負(fù)荷（包括電動機(jī)起動所引起的）電流為 30.16+28=208.6（a）iop.k= krel kjx取整數(shù) 5a。i ghk r n ta=1.312080.95. 6 60=4.78（a）保護(hù)裝置一次動作電流為iop= iop.kn tak jx60=5 1=300（a）取動作時間 1s。2.1.2 帶時限電流速斷保護(hù)

7、：保護(hù)裝置的動作電流i 3k3maxi 3k3maxiop.k= krel kjxn ta= krel kjxn ta 932 =1.51 60取整數(shù) 24a=23.3（a）保護(hù)裝置的一次動作電流iop= iop.kn tak jx60=24 1=1440（a）保護(hù)裝置的靈敏系數(shù)：ksen=i1 k 2 miniop0.866i1 k3min= iop0.866 10.4 1000= 1440=6.252帶時限電流速斷保護(hù)滿足要求3。 取動作時間：0.4s。2.2 母聯(lián)繼電保護(hù)電流整定值正常情況下，母聯(lián)開關(guān)為斷開的，只有 6kv 電源側(cè)有一路因故障或檢修需停電時,另一 路電源負(fù)擔(dān)全部負(fù)荷。#1

8、 進(jìn)線供電給兩臺消防泵，每個消防泵的容量為 250kw，功率因數(shù)為 0.8，額定電流為30.1a，計算電流為 28a，啟動倍數(shù)定為 6，其中一段母線的最大負(fù)荷電流為 30.16+28=228.6（a），電流互感器的變比為 300/5a。krel（可靠系數(shù)）：用于過電流保護(hù)時取 1.3，用于電流 速斷保護(hù)時取 1.5；kjx(接線系數(shù))：取 1；ifh（線路過負(fù)荷電流）；kr（繼電器返回系數(shù)）：取0.95；nta（電流互感器變比）：取 60。 線路過負(fù)荷（包括電動機(jī)起動所引起的）電流為 30.16+48=228.6（a）2.2.1 過電流保護(hù)i fh 228 . 6 iop.k= krel kj

9、x取整數(shù) 6a。k r n ta=1.310.95 60=5.21（a）保護(hù)裝置一次動作電流為iop= iop.kn tak jx 60 =6 1=360（a）保護(hù)裝置的靈敏系數(shù)：ksen=i1 k 2 mini op0.866i1 k3min= i op0.866 10.4 1000= 360=25.022取動作時間：1s。2.2.2 帶時限電流速斷保護(hù)保護(hù)裝置的動作電流i 3k3maxi 3k3maxiop.k= krel kjxn ta= krel kjxn ta 932 =1.51 60取整數(shù) 24a=23.3（a）保護(hù)裝置的一次動作電流iop= iop.kn tak jx 60 =2

10、4 1=1440（a）保護(hù)裝置的靈敏系數(shù)：- 8 -ksen=i1 k 2 miniop0.866i1 k3min= iop0.86610.41000= 1440=6.252 帶時限電流速斷保護(hù)滿足要求 。 取動作時間：0.4s。2.3 消防泵繼電保護(hù)電流整定值消防泵的容量為 250kw，功率因數(shù)為 0.8，額定電流為 30.1a，計算電流為 28a，電流 互感器的變比為 50/5a。krel（可靠系數(shù)）：用于過負(fù)荷保護(hù)時取 1.3，用于電流速斷保護(hù)時 取 1.5；kjx(接線系數(shù))：取 1；irm（電動機(jī)額定電流）；kr（繼電器返回系數(shù)）：取 0.95；nta（電流互感器變比）：取 10；k

11、st（電動機(jī)起動電流倍數(shù)）：取 6。ic（電網(wǎng)的總單相接地電容電流），2.3.1 反時限過電流保護(hù) 保護(hù)裝置的動作電流（應(yīng)能躲過電動機(jī)的額定電流）i rm 30 . 1 iop.k= krel kjx取整數(shù) 4a。k r n ta=1.310.95 10=4.11（a）保護(hù)裝置一次動作電流為iop= iop.kn tak jx10=4 1=40（a）取動作時間：30s。反時限電流保護(hù)裝置的整定值和動作時間如下：啟動電流(即動作電流)是 40a，即是額定電流的 1.33 倍，動作時限為 30s（或者是根據(jù) 繼電器廠家反時限電流-時間曲線得出動作時限），這樣保護(hù)裝置的動作時限曲線就可以確 定。反時

12、限的動作時間數(shù)學(xué)模型： t=ln1/1-(kie/i)2 式中， 為阻容電路的時間常數(shù)，k 為臨界動作時的電流過載倍數(shù)（過載判據(jù)），這里取 k=1.1。2.3.2 電流速斷保護(hù)保護(hù)裝置的動作電流 異步電動機(jī)（應(yīng)能躲過電動機(jī)的起動電流）iop.k= krel kjxk st i rmn ta 6 30 . 1=1.51 10=27.09（a）取整數(shù) 27a。 保護(hù)裝置一次動作電流為iop= iop.kn tak jx10=27 1=270（a）2.3.3 低電壓保護(hù)低電壓保護(hù)不需要自啟動，電壓整定值取額定電壓的 70%，動作時間取 0.5s。2.4 #2 進(jìn)線繼電保護(hù)電流整定值#1 進(jìn)線供電給一

13、臺消防泵和#1 變壓器，消防泵的容量為 250kw，功率因數(shù)為 0.8，額 定電流為 30.1a，計算電流為 28a，啟動倍數(shù)定為 6；#1 變壓器的容量為 630kva，高壓側(cè) 的額定電流為 60.6a，計算電流為 48a；電流互感器的變比為 300/5a。krel（可靠系數(shù)）：用 于過電流保護(hù)時取 1.3，用于電流速斷保護(hù)時取 1.5；kjx(接線系數(shù))：取 1；igh（線路過負(fù)荷 電流）；kr（繼電器返回系數(shù)）：取 0.95；nta（電流互感器變比）：取 60。線路過負(fù)荷（包括電動機(jī)起動所引起的）電流為 30.16+48=228.6（a）2.4.1 過電流保護(hù)iop.k= krel kj

14、x取整數(shù) 6a。i ghk r n ta=1.312280.95. 6 60=5.21（a）保護(hù)裝置一次動作電流為iop= iop.kn tak jx60=6 1=360（a）保護(hù)裝置的靈敏系數(shù)：在線路末端發(fā)生短路時ksen=i2 k 2 miniopi2k3min= i op0.866i2k3min= iop0.86610.41000= 360=25.021.5在配電變壓器低壓側(cè)發(fā)生短路時ksen=i3 k 2 miniopi3k3min= i op0.866i3k3min= i op0.866 911= 3 60=2.191.52.4.2 無時限電流速斷保護(hù)保護(hù)裝置的動作電流i 2k3ma

15、x14 1000 iop.k= krel kjxn ta=1.51 60=350（a）保護(hù)裝置的一次動作電流iop= iop.kn tak jx 60 =350 1=21（ka）保護(hù)裝置的靈敏系數(shù)：ksen=i1 k 2 mini op0.866 i1 k3min= i op0.866 10.4 1000= 21 1000=0.4292i op =i op= 1440帶時限電流速斷保護(hù)滿足要求4。 取動作時間：0.4s。2.5#1 變壓器繼電保護(hù)電流整定值#1 變壓器的容量為 630kva，高壓側(cè)的額定電流為 60.6a，計算電流為 48a；電流互感 器采用原有的作為電流繼電保護(hù)用，變比為 1

16、00/5a。krel（可靠系數(shù)）：用于過電流保護(hù)時 取 1.3，用于電流速斷保護(hù)時取 1.5；kjx(接線系數(shù))：取 1；i1rt（變壓器高壓側(cè)額定電流）a； kr（繼電器返回系數(shù)）：取 0.95；nta（電流互感器變比）：取 20；kgh（過負(fù)荷系數(shù)）：取 1.0。2.5.1 過電流保護(hù)k gh i 1rt1 . 0 60 . 6 iop.k= krel kjx取整數(shù) 5a。k r n ta=1.310.95 20=4.15（a）保護(hù)裝置一次動作電流為iop= iop.kn tak jx 20 =5 1=100（a）保護(hù)裝置的靈敏系數(shù)：ksen=i2 k 2 miniop0.866 i2k3

17、min= i op0.866 911= 100=7.892取動作時間 0.7s2.5.2 電流速斷保護(hù)保護(hù)裝置的動作電流i 2k3max 932 iop.k= krel kjx取整數(shù) 70an ta=1.51 20=69.9（a） 70 5瞬動電流倍數(shù)（電流速斷保護(hù)裝置動作電流與過電流保護(hù)裝置動作電流之比）為=14保護(hù)裝置的一次動作電流 iop= =10014=1400（a） 保護(hù)裝置的靈敏系數(shù)：ksen=i1 k 2 miniop0.866i1 k3min= iop0.866 10.4 1000= 1400=6.43253. 結(jié)論通過對一實例的繼電保護(hù)整定值的電流計算，可以得出繼電保護(hù)和自動

18、裝置的設(shè)計應(yīng)以 合理的運行方式和可能的故障類型為依據(jù)，并應(yīng)滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動性四項 基本要求6。參考文獻(xiàn)1 王梅義等. 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的運行技術(shù)m. 電力工業(yè)出版社, 1981.6 2 馬長貴. 高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)原理m. 水利電力出版社, 1987.103 任元會. 工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊m. 中國電力出版社, 2005.104 王金元. 民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范實施指南m. 中國電力出版社, 2008.10 5 賀家李，宋從矩. 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理m. 中國電力出版社, 2002.2 6 許敬賢，張道民. 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)m. 電力工業(yè)出版社, 1963.6an example

19、 6kv high pressure cabinet synthesis relay protection installation value computationluo zhenzhenchina communication planning and design institute for waterway transportation (pdi, the former planning and design institute co.ltd , beijing (100007)abstractthis article changes to an example fujian cont

20、rol building the substation in the 6kv high pressurecabinets comprehensive relay protection carries on the electric current installation value the computation, changes the substation including two group of high-pressured switch cabinets, a cluster switch cabinet including the coil in cabinet, the mo

21、ther unites the cabinet and the fire extinguishing pump (electrical machinery), another cluster switch cabinet including the coil in cabinet, the fire extinguishing pump and the transformer, mainly unites to these two cluster switch cabinets coil in cabinet and the mother the cabinet has carried on when the current protection, the belt limits power consumption the speed of flow to break the protection; (electrical