李虎

摘 要：文章以功果橋電站廠用電保護(hù)定值整定計(jì)算為例，結(jié)合功果橋站用電系統(tǒng)實(shí)際情況，遵循保護(hù)定值整定計(jì)算相關(guān)規(guī)程，論述了廠用電保護(hù)定值整定計(jì)算方法，計(jì)算方法實(shí)用性強(qiáng)，滿足可靠性、選擇性要求。通過文章的分析，旨在為相關(guān)工作提供幫助。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)；定值整定；選擇性；可靠性

引言

考慮當(dāng)前10kV定值整定計(jì)算方面的論文較少，且以配電所、變電站為主，涉及大中型水電廠的廠用電保護(hù)定值整定計(jì)算更少之又少。文章以功果橋電站廠用電保護(hù)定值整定計(jì)算為例，論述了大中型水電廠廠用電保護(hù)配置及保護(hù)定值整定計(jì)算方法，希望填補(bǔ)此方面的空缺，給后續(xù)進(jìn)行水電廠廠用電保護(hù)定值整定計(jì)算工作者提供一定的參考、借鑒作用。

功果橋水電站是瀾滄江中下游河段梯級(jí)規(guī)劃的第一級(jí)水電站。電站裝機(jī)容量4×225MW，保證出力151.3MW，年發(fā)電量40.41億kW·h，年利用小時(shí)數(shù)4490h。工程主要任務(wù)以發(fā)電為主，按無人值班設(shè)計(jì)。電站計(jì)劃于2011年10月首臺(tái)機(jī)組發(fā)電，作者按照電站建設(shè)管理機(jī)構(gòu)安排，根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及國家標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定，參考同類大中型水電廠廠用電保護(hù)定值整定計(jì)算原則，結(jié)合我站實(shí)際情況進(jìn)行10kV廠用電保護(hù)定值整定計(jì)算。保證選擇性、可靠性，10kV進(jìn)線開關(guān)、饋線開關(guān)、聯(lián)絡(luò)開關(guān)均選用定時(shí)限速斷、定時(shí)限過流，限時(shí)零序過流保護(hù)配置及保護(hù)時(shí)間設(shè)定。以01TM變壓器保護(hù)整定為例進(jìn)行說明。

1 短路阻抗計(jì)算

1.1 對(duì)系統(tǒng)等效阻抗的考慮

廠用電保護(hù)的基本要求是當(dāng)廠用系統(tǒng)中的設(shè)備上發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)裝置之間應(yīng)能協(xié)調(diào)配合，迅速而有選擇地切除發(fā)生故障的設(shè)備，保持其它重要廠用輔機(jī)的安全運(yùn)行，以保證發(fā)電廠的連續(xù)發(fā)電。通常大中型水電廠廠用電保護(hù)定值計(jì)算時(shí)，在滿足選擇性和可靠性要求的基礎(chǔ)上采取一些必要的等效計(jì)算，而不必做到220kV及以上系統(tǒng)保護(hù)整定那般精確。

根據(jù)我廠實(shí)際情況，廠用電電纜長度最長不超過400m，與變壓器阻抗相比基本可以忽略不記，且認(rèn)為15.75kV側(cè)接于無窮大系統(tǒng)。因此在整定計(jì)算中等效阻抗不計(jì)電纜影響，不考慮系統(tǒng)阻抗。

1.2 元器件等效阻抗計(jì)算

根據(jù)短路計(jì)算原則，為方便計(jì)算取系統(tǒng)基準(zhǔn)容量Sj=2400KVA、Uj=10.5kV、Ij=132A。

（1）機(jī)組高廠變1TG

主要技術(shù)參數(shù)：Se=3×800kVA Ud=6%

折算阻抗：X1TG=Ud×Sj/Se=0.06

（2）機(jī)組自用三相變01TM

主要技術(shù)參數(shù)：Se=500kVA Ud=4%

折算阻抗：X01TM=Ud×Sj/Se=0.192

圖1 廠用電圖簡介 圖2 阻抗圖

2 定值整定計(jì)算（以01TM高壓側(cè)911開關(guān)為例）

2.1 速斷保護(hù)：高壓側(cè)CT變比75/1

（1）考慮01TM低壓側(cè)三相短路

IZd=Kk·I/nT=1.3×=9.07（A）

Kk-為可靠性系數(shù)，取1.3；

I-為廠用低壓變母線上發(fā)生三相短路時(shí)的短路電流。

（2）按躲過空投低廠變時(shí)的勵(lì)磁涌流整定， 保護(hù)動(dòng)作電流

IZd=Kjx=1×=2.19（A）

Ie-低壓廠用變壓器01TM高壓側(cè)額定電流；

Kjk-配合系數(shù)，取1。

低壓廠用變壓器容量較小，勵(lì)磁涌流相應(yīng)較小。其速斷保護(hù)定值按照低壓側(cè)三相短路整定，取9.1A。

（3）靈敏度計(jì)算

Km===2.8>2

I-保護(hù)安裝處發(fā)生兩相短路時(shí)的短路電流值；

Ir-保護(hù)整定值對(duì)應(yīng)一次電流值。

2.2 過電流保護(hù)

（1）最大負(fù)載按01TM容量考慮

Izd=·Ifmax

nT 取1.0A

KK=1.2 Kf=0.85 Kzqd=2

（2）靈敏度計(jì)算

K1m===6.04>1.5，I為低廠變低壓側(cè)發(fā)生兩相短路時(shí)，流過電流互感器的二次電流。

2.3 零序電流保護(hù)：CT變比400/1

（1）按躲過正常運(yùn)行時(shí)中性線上最大不平衡電流，保護(hù)動(dòng)作電流為：

I0dz=Kk=1.2×=1.08A，Ieb為低廠變低壓側(cè)額定電流。零序電流保護(hù)定值取1.1A。

（2）靈敏度計(jì)算

K1m===7.7>1.5，I為低廠變低壓側(cè)母線上發(fā)生單相接地短路時(shí)短路電流值。

2.4 保護(hù)動(dòng)作時(shí)間配合

（1）速斷保護(hù)作為低廠變及其相關(guān)10kV電纜的主保護(hù)，瞬時(shí)跳開變壓器兩側(cè)開關(guān)。

（2）為了在低壓側(cè)聯(lián)絡(luò)運(yùn)行而故障點(diǎn)在低壓側(cè)另一段母線時(shí)能及時(shí)切除故障，縮小停電范圍，過電流保護(hù)短延時(shí)跳開低壓側(cè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)、長延時(shí)跳開變壓器兩側(cè)開關(guān)。

（3）鑒于現(xiàn)有保護(hù)裝置零序電流保護(hù)不能實(shí)現(xiàn)分延時(shí)段出口跳閘，零序電流保護(hù)延時(shí)跳開變壓器兩側(cè)開關(guān)。

綜合考慮10kV保護(hù)的可靠性和靈敏性，結(jié)合電廠實(shí)際運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)，延時(shí)△t取0.3S。

3 結(jié)束語

作為電廠安全生產(chǎn)體系中的重要環(huán)節(jié)，繼電保護(hù)在電力安全生產(chǎn)中起著重要的作用，繼電保護(hù)快速性、靈敏性、選擇性、可靠性的體現(xiàn)在很大程度上取決于保護(hù)裝置本身的可靠性以及保護(hù)整定值設(shè)置的合理性。本計(jì)算方法充分考慮了水電廠運(yùn)行的實(shí)際需要，闡述了10kV廠用電保護(hù)定值整定計(jì)算的基本方法和注意事項(xiàng)，計(jì)算中避開復(fù)雜理論的數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)，對(duì)大中型水電廠廠用電保護(hù)定值整定計(jì)算具有一定參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

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