浅析10千伏配电室带电动机整定电流计算论文_祝 苗

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摘要:根据10千伏配电室及高压电动机继电保护提供的整定相关材料,结合微机保护整定值的计算公式,对微机保护整定值的计算过程进行探讨。可为同类型的工程作为参考。

关键词:配电室;微机保护;整定计算;电动机

0引言

在高压系统设计中,当采用微机保护后,往往需要对整定电流进行计算。本文以翻水站配电室为例,对微机保护整定值的计算过程进行探讨。

1整定电流计算所需资料

整定电流计算所需资料包括配电室施工蓝图、设备试验报告、进线电缆(架空)长度及型号、系统阻抗值等。

2微机保护整定计算的具体任务和步骤

(1)绘制电力系统一次接线图。

(2)根据一次接线图绘制系统阻抗图,包括正序、负序、零序网。

(3)建立电力系统设备参数表:包括一次设备的基础参数,二次设备的规范及保护配置情况。

(4)建立电流互感器(TA)、电压互感器(TV)参数表,根据变压器的容量和线路的负荷情况确定TA变比。

(5)确定继电保护整定需要满足的电力系统规模及运行方式变化限度,各级母线的综合阻抗(最大、最小运行方式)

(6)电力系统各点的短路计算结果。

(7)根据整定原则,选取保护装置整定值。

(8)建立各种继电保护整定计算表。

(9)按保护功能分类,分别绘制出整定值图。

(10)编写整定方案报告书,着重说明整定的原则问题,整定结果评价、存在问题及采取的对策。

3微机保护整定值的计算

系统阻抗值:最大运行方式0.4345,最小运行方式0.5039。

设功率基准值为:Sb=100MVA

10kV基准电流:Ib=100/(1.732*10.5)=5500A

微机保护装置采用施耐德Sepam 20系列。进线情况:电缆阻抗值0.678,架空阻抗值0.144,进线总阻抗0.822;高压电动机参数:Ue=10kV,Pe=800kW,Ie=63A。变压器参数:容量250kVA,Uk1%=3. 83%,Xt1*=15.32,Uk2%=3. 97%, Xt2*=15.88;电流互感器变比:100/5=20。

3.1继电保护配置设计

3.1.1线路保护

在系统中,设备出现短路故障,内阻下降,电流增大,电压下降。利用此原理,测量电流组成速断保护、定时限过电流保护和过电流保护等。测量电压组成过电压保护、低电压保护、单项接地保护等。本工程配置速断保护、定时限过电流保护、过电流保护和过负荷保护。

3.1.2主变保护

变压器馈线线路电流保护中,可以采取不同方式对动作电流进行有效整定,依照避开变压器二次侧短路时经过相应装置的最大短路电流,结合变压器励磁涌流产生的影响进行整定,动作电流要依照二者中较大的数值进行整定;带时限过电流保护中,按成功避免可能出现的最大负荷电流进行整定,在灵敏度校验中可以依照在最小运行方式下的变压器,在低压侧发生两相短路时,在高压侧安装保护装置处流过的短路电流进行校验,保护动作时限一般取0.5~0.7S。本工程配置速断保护、定时限过电流保护、过电流保护和过负荷保护。

3.1.3电动机保护

在电流速断保护中,实际产生的动作电流可以依照电动机启动电流进行整定。本工程配置速断保护、过电流保护、过负荷保护、负序电流保护、接地保护、堵转保护和低电压保护。

3.2继电保护计算

3.2.1 瞬时电流速断保护

变压器柜继电保护动作电流(取其中1台变压器柜计算举例):Idzj=1.3*5500/(0.4345+0.678+0.144+15.32)=431.3A,变压器励磁涌流约为115A,可躲过变压器励磁涌流。时限设置为0S。电流互感器变比100/5,二次电流21.57A。

电动机柜继电保护动作电流(取其中1台变压器柜计算举例):电动机启动电流Iq=(5~7)Ie, 取6倍,Iq=6*63=378A。速断电流取启动电流的1.3倍。Isd=1.3*63*6=491.4A,时限取0S;电流互感器变比100/5,二次值为24.57A。

G1进线柜速断保护电流:Isd=1.3*[63*6+14.5*2+63*4]=856.7A,时限取0.1S;电流互感器变比500/5,二次值8.57A。

最小运行方式下线路末端故障最小灵敏度计算:Kmin=0.866*5500/(0.5039+0.678+0.144)/856.7=4.2>1.5 故灵敏度满足要求。

3.2.2 限时速断保护

变压器柜限时速断保护动作电流(取其中1台变压器柜计算举例):Ixs=0.866*5500/1.5/(0.5039+0.678+0.144+15.32)=190.8A,CT变比100/5,二次电流9.54A,时限0.2S。

G1进线柜限时速断保护电流(该保护在电动机启动过程中被闭锁):Ixs=1.4*[63*5+14.5*2]=481.6A,时限取0.5S;电流互感器变比500/5,二次值为4.8A。

3.2.3 过流保护

变压器柜过电流(取其中1台变压器柜计算举例):Igl=1.25*2/0.85*14.5=42.65A, CT变比100/5,二次电流2.13A,时限0.3S。

电动机柜过电流(取其中1台变压器柜计算举例):Igl=1.4*63=88.2A,时限取0.5S;电流互感器变比100/5,二次值为4.41A。(此为电动机柜II段保护,该保护在电动机启动过程中被闭锁)

3.2.4 过负荷保护

变压器柜过负荷(取其中1台变压器柜计算举例):Igfh=1.45*14.5=21A ,二次值1.05A,时限60S。

电动机柜过负荷(取其中1台变压器柜计算举例):Igfh=1.05*63/0.85=77.8A 时限:20S, 二次值为3.89A。

G1进线柜过负荷:Igfh=1.05*(14.5*2+63*5)/0.85=424A 时限:60S, 二次值为4.24A。

3.2.5电动机柜其余保护计算

负序电流:

Ifx=0.4*63=25.2A,时限:0.5S,二次值为1.26A。

接地保护:

Ijd=5A,二次值为0.25A,时限:0.2S。

堵转保护:

Idz=2*63=126A,二次值5.04A,时限1.5S。

低电压保护:

Udzj=0.5Ue=5kV,二次值50V,时限10S。动作于电动机柜开关。

4结语

我国社会各个领域的快速发展,对配电系统运行稳定性提出了更多更高的要求。当前要结合实际系统实际应用现状选取保护配置措施,拟定整定计算方式。从长期实践过程中对不同方案进行论证,全面满足机电保护四性基本要求,提升相关人员操作安全性,保障设备稳定运行,推动社会现代化生产生活有序进行,对推动社会经济发展等方面具有重要意义。

参考文献:

[1]何欣,杭能光伏电站的继电保护整定,中国科技信息2011年第23期

[2]何经宇,10kV配电系统微机保护配置及整定计算研究,机械装备研发,2014年4月下

[3]张励,10kV高压电动机的保护整定,农电技术电力设备,农村电工第26卷2018年第4期

论文作者:祝 苗

论文发表刊物:《中国电业》2019年第09期

论文发表时间:2019/9/5

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