KV配电线路继电保护整定计算专业技术方案.docx

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KV配电线路继电保护整定计算专业技术方案

35KV塘兴变电站10KV生活临建区线开关

继电保护定值整定计算

编制：

——张亮——

审核：

———————

审定：

———————

2013年04月28日

10KV生活临建区线开关继电保护定值

整定计算

1.整定计算说明

1.1项目概述

本方案是为保证海南核电有限公司35KV塘兴变电站10KV生活临建区线安全、连续、可靠供电要求而设的具体专业措施，10KV生活临建区线为双电源1019开关和1026开关供电，所带负荷为7台箱变，其中1019开关取自10KVI段母线，1026开关取自10KVII段母线。

正常运行时电源一用一备，箱变一次系统采用手拉手接线方式，电缆连接，箱变之间可通过箱变间联络开关灵活切换，最高带7台箱变，最低带1台箱变，现1019和1026开关保护装置型号均为WXH-822A微机保护，电流互感器为三相完全星形接线方式。

箱变进线及联络开关为真空负荷开关，无保护功能，仅作为正常倒闸操作使用，变压器高压侧采用非限流型熔芯保护，低压侧为空气开关，带速断、过流及漏电保护。

1.2参考文献

1）电力系统继电保护与安全自动装置整定计算

2）电力系统继电保护实用技术问答

3）电力系统分析

4）电力网及电力系统

5）电力工程电力设计手册

6）许继微机保护测控装置说明书

2.线路及系统设备相关参数

2.1回路接线图

2.2系统设备参数表

2.2.1开关参数表

10KV开关参数表

开关名称

1019

1026

1013/1023/1053

1043/1073

1063/1033

安装地点

变电站

变电站

1#/2#/5#箱变高压室

4#/7#箱变高压室

3#/6#箱变高压室

开关型号

CV1-12

CV1-12

XGN15-12

XGN15-12

XGN15-12

开关类型

真空断路器

真空断路器

真空负荷开关

真空负荷开关

真空负荷开关

保护类型

微机综保

微机综保

熔断器

熔断器

熔断器

额度电流A

1250

1250

125

80

100

额度电压KV

12

12

12

12

12

短路开断电流KA

25

25

31.5

31.5

31.5

短路持续时间S

4

4

4

4

4

出厂日期

2009年4月

2009年4月

出厂编号

制造厂家

常熟开关

常熟开关

福建东方电器

福建东方电器

福建东方电器

备注

1011/1012/1021/1022/1031/1032/1051/1052/1041/1042/1071/1072/1061/1062开关无保护，仅具有控制和隔离作用

0.38KV开关参数表

开关名称

0401/0402/0405

0404/0407

0406/0403

安装地点

1#/2#/5#箱变低压室

4#/7#箱变低压室

6#/3#箱变低压室

开关型号

MT20H1

MT20H1

MT20H1

保护类型

数字智能

数字智能

数字智能

额度电流A

2000

1250

2000

额度电压KV

1

1

1

短路开断电流KA

65

65

65

短路持续时间S

1

1

1

出厂日期

出厂编号

制造厂家

上海施耐德

上海施耐德

上海施耐德

备注

控制单元

0401/0402/0405

0404/0407

0406/0403

型号

Micrologic2.0E

Micrologic2.0E

Micrologic2.0E

保护类型

完全选择型

完全选择型

完全选择型

瞬时动作倍数In

8

8

6

瞬时动作时间S

0

0

0

短延时动作倍数In

2.5

2.5

2

短延时动作时间S

0.3

0.3

0.3

长延时动作倍数In

1

1

0.9

长延时动作时间S

1

1

1

接地动作倍数

640A

640A

640A

接地动作时间S

0.2

0.2

0.2

备注

低压开关的整定原则是低压侧短路时其穿越电流不会引起高压侧动作，计算方法略

2.2.2变压器参数表

变压器参数表

变压器名称

主变

箱变编号

1#

2#

3#

4#

5#

6#

7#

变压器型号

SCB-1250/10

SCB-1250/10

SCB-1000/10

SCB-800/10

SCB-1250/10

SCB-1000/10

SCB-800/10

额度电流（A）

72.2

72.2

57.7

46.2

72.2

57.7

46.2

额度电压（KV）

10KV

接线组别

Dyn11

调压方式

无励磁调压

空载损耗KW）

1.88

2.113

1.769

1.472

2.147

1.794

1.483

负载损耗（KW）

1.01

10.35

8.369

7.15

10.27

8.436

7.187

空载电流（%）

0.19

0.23

0.22

0.23

0.27

0.24

0.23

短路阻抗（%）

5.82

5.9

5.79

5.8

5.94

5.78

5.91

出厂日期

2010.12.15

2010.1.8

2011.11.15

2011.11.4

2011.8.2

2011.8.9

2011.8.16

出厂编号

21108090

2101200600

21110124

211110192

211080053

2111080090

211080117

制造厂家

海南威特电气集团公司

计算采用值

基准容量SjMVA

100

基准电压Uj2KV

10.5

基准电压Uj3KV

0.4

基准电流Ij2KA

5.5

基准电流Ij3KA

144.34

电抗有名值

4.656

4.72

5.79

7.25

5.94

5.78

7.39

电抗标幺值

4.656

4.72

4.632

4.25

4.752

5.78

7.388

备注

2.2.3电缆电缆参数表

电缆参数表

电缆名称

1#进线

2#进线

3#进线

4#进线

5#进线

6#进线

7#进线

3#4#联络

电缆路径

1019-1#

1026-2#

7#-3#

5#-4#

6#-5#

1#-6#

2#-7#

4#－3#

电缆型号

YJV22

电缆长度（米）

545

560

163

265

131

135

205

130

额度电压（KV）

10

电缆相数

3*240

出厂日期

出厂编号

制造厂家

计算采用值

基准容量SjMVA

100

基准电压Uj1KV

10.5

每公里电抗Ω

0.08

电抗标幺值

0.04

0.041

0.012

0.02

0.01

0.01.

0.015

0.01

备注

1019-1026电缆总长度2.134KM，带7台箱变时运行电流有效距离为2.134-0.545=1.589KM

2.2.4电流互感器参数表

主设备名称

线路

线路

线路

线路

型号

LZZBJ9-10A5G

LZZBJ9-10A5G

TY-LJK120

　TY-LJK120

安装地点

1019开关

1026开关

1019开关

1026开关

额定电压

12

12

12

12

变流比

200/5

200/5

100/5

100/5

保护类型

相间

相间

接地

接地

接线方式

三相完全星形

三相完全星形

三相穿心式

三相穿心式

准确度等级

10P25/0.5/0.2S

10P25/0.5/0.2S

10P/5

　10P/5

额定容量

15VA

15VA

10VA

10VA

出厂日期

2009年4月

2009年4月

2010年1月

2010年1月

出厂编号

A03415/B03452/C03414

A06485/B03425/C03442

2133

　2135

制造厂家

大连第二互感器厂

大连第二互感器厂

北京华星恒业

　北京华星恒业

备注

2.2.5系统电抗参数表

系统电抗参数表（有名值Ω）

南石站35KV母线

昌城站35KV母线

南塘线35KV线路

昌塘线35KV线路

塘兴站1#主变

塘兴站2#主变

塘兴站10KV母线

最大运行方式

2.94

8.64

25.84

31.54

最小运行方式

8.25

11.25

31.15

34.15

计算电抗

13.7

11.76

9.2

9.2

南塘线供电

昌塘线供电

等值电抗

连结方式

Y/D-11

Y/D-11　

备注

南塘线距离32.6KM，昌塘线距离28KM，其中南石站母线和昌城站35KV母线电抗由昌江供电局提供

系统电抗参数表（标幺值）

最大运行方式

0.215

0.631

1

0.86

0.749

0.745

1.96

2.239

最小运行方式

0.6

0.822

2.345

2.429

基准容量

100

基准电压Uj1

37

37

基准电压Uj2

10.5

10.5

基准电流Ij1

1.56

1.56

基准电流Ij2

5.5

5.5

基准电抗

13.69

13.69

1.1

1.1

备注

系统电抗计算见10KV母线系统电抗计算表

3.计算电路图

4.回路阻抗计算

解：

确定基准值Sj=100MVA，Uj1=10.5KV,Uj2=0.4KV。

则

Ij1=Sj/√3Uj1=100/√3*10.5=5.5KA

Ij2=Sj/√3Uj2=100/√3*0.4=144.34KA

1）电力系统电抗标幺值

1.由35KV昌塘线供电

最大运行方式X1﹡=1.96最小运行方式X1﹡=2.345

2．由35KV南塘线供电

最大运行方式X10﹡=2.239最小运行方式X10﹡=2.429

2）电缆电抗标幺值

X2﹡=X0LSj/Up2=0.08*0.545*100/10.52=0.040

X3﹡=X0LSj/Up2=0.08*0.135*100/10.52=0.010

X4﹡=X0LSj/Up2=0.08*0.131*100/10.52=0.010

X5﹡=X0LSj/Up2=0.08*0.265*100/10.52=0.020

X6﹡=X0LSj/Up2=0.08*0.130*100/10.52=0.010

X7﹡=X0LSj/Up2=0.08*0.163*100/10.52=0.012

X8﹡=X0LSj/Up2=0.08*0.205*100/10.52=0.015

X9﹡=X0LSj/Up2=0.08*0.560*100/10.52=0.041

3）变压器电抗标幺值

X11﹡=△Uk%Sj/100SNt=5.82*100*103/100*1250=4.656

X12﹡=△Uk%Sj/100SNt=5.9*100*103/100*1250=4.720

X13﹡=△Uk%Sj/100SNt=5.79*100*103/100*1000=5.79

X14﹡=△Uk%Sj/100SNt=5.8*100*103/100*800=7.25

X15﹡=△Uk%Sj/100SNt=5.94*100*103/100*1250=4.752

X16﹡=△Uk%Sj/100SNt=5.78*100*103/100*1000=5.78

X17﹡=△Uk%Sj/100SNt=5.91*100*103/100*800=7.388

5.等值电路图

6短路电流计算

6.11019带全部负荷

1）最大运行方式

K1点三相短路电流

I（3）k1.max=Ij1/X∑K1=Ij1/X1+X2=5.5/0.04+1.96=2.75KA

K2点三相短路电流

I（3）k2.max=Ij1/X∑K2=Ij1/X1++X2+X3+X4+X5+X6+X7+X8=5.5/2.077=2.70KA

K3点三相短路电流

I（3）k3.max=Ij2/X∑K3=Ij2/X1+X2+X11=144.34/6.656=21.69KA

K4点最大短路电流

I（3）k4.max=Ij2/X∑K4=Ij2/X1+X2+X3+X16=144.34/7.79=18.53KA

K5点最大短路电流

I（3）k5.max=Ij2/X∑K5=Ij2/X1+X2+X3+X4+X15=144.34/6.772=21.31KA

K6点最大短路电流

I（3）k6.max=Ij2/X∑K6=Ij2/X1+X2+X3+X4+X5+X14=144.34/9.29=15.54KA

K7点三相短路电流

I（3）k7.max=Ij2/X∑K7=Ij2/X1+X2+X3+X4+X5+X6+X13=144.34/7.84=18.41KA

K8点最大短路电流

I（3）k8.max=Ij2/X∑K8=Ij2/X1+X2+X3+X4+X5+X6+X7+X17=144.34/9.45=15.27KA

K9点最大短路电流

I（3）k9.max=Ij2/X∑K9=Ij2/X1+X2+X3+X4+X5+X6+X7+X8+X12=144.34/6.797=21.24KA

2）最小运行方式

K1点两相短路电流

I

（2）k1.max=0.866Ij1/X∑K1=0.866Ij1/X1+X2=0.866*5.5/0.04+2.345=2KA

K2点两相短路电流

I

（2）k2.max=0.866Ij1/XK2=0.866Ij1/X1++X2+X3+X4+X5+X6+X7+X8=0.866*5.5/2.421=1.97KA

K3点两相短路电流

I

（2）k3.max=0.866Ij2/X∑K3=0.866Ij2/X1+X2+X11=0.866*144.34/7.041=17.75KA

K4点两相短路电流

I

（2）k4.max=0.866Ij2/X∑K4=0.866Ij2/X1+X2+X3+X6=0.866*144.34/8.175=15.3KA

K5点两相短路电流

I

（2）k5.max=0.866Ij2/X∑K5=0.866Ij2/X1+X2+X3+X4+X15=0.866*144.34/7.157=17.47KA

K6点两相短路电流

I

（2）k6.max=0.866Ij2/X∑K6=0.866Ij2/X1+X2+X3+X4+X5+X14=0.866*144.34/9.675=12.92KA

K7点两相短路电流

I

（2）k7.max=0.866Ij2/X∑K7=0.866Ij2/X1+X2+X3+X4+X5+X6+X13=0.866*144.34/8.225

=15.2KA

K8点两相短路电流

I

（2）k8.max=0.866Ij2/X∑K8=0.866Ij2/X1+X2+X3+X4+X5+X6+X7+X17=0.866*144.34/9.835

=12.71KA

K9点两相短路电流

I

（2）k9.max=0.866Ij2/X∑K9=0.866Ij2/X1+X2+X3+X4+X5+X6++X7+X8+X12=0.866*144.34/7.176

=17.42KA

3）最大母线剩余电压

K2点母线剩余电压

Umax=U﹡×Uj1=I*×X*×10.5=2.70/5.5×（2.077-1.96）×10.5=0.60KV

6.21026带全部负荷

1）最大运行方式

K2点三相短路电流

I（3）k2.max=Ij1/X∑K2=Ij1/X10+X9=5.5/0.041+2.239=2.41KA

K1点三相短路电流

I（3）k1.max=Ij1/X∑K1=Ij1/X10++X9+X3+X4+X5+X6+X7+X8=5.5/2.357=2.33KA

K9点三相短路电流

I（3）k9.max=Ij2/X∑K9=Ij2/X10+X9+X12=144.34/7=20.62KA

K8点最大短路电流

I（3）k8.max=Ij2/X∑K8=Ij2/X10+X9+X8+X17=144.34/9.683=14.91KA

K7点最大短路电流

I（3）k7.max=Ij2/X∑K7=Ij2/X10+X9+X8+X7+X13=144.34/8.097=17.83KA

K6点最大短路电流

I（3）k6.max=Ij2/X∑K6=Ij2/X10+X9+X8+X7+X6+X14=144.34/9.567=15.09KA

K5点三相短路电流

I（3）k7.max=Ij2/X∑K5=Ij2/X10+X9+X8+X7+X6+X5+X15=144.34/7.089=20.36KA

K4点最大短路电流

I（3）k4.max=Ij2/X∑K4=Ij2/X10+X9+X8+X7+X6+X5+X4+X16=144.34/8.127=17.76KA

K3点最大短路电流

I（3）k3.max=Ij2/X∑K3=Ij2/X10+X9+X8+X7+X6+X5+X4+X3+X11=144.34/7.013=20.58KA

2）最小运行方式

K2点两相短路电流

I

（2）k2.max=0.866Ij1/X∑K2=0.866Ij1/X10+X9=0.866*5.5/0.041+2.429=1.93KA

K1点两相短路电流

I

（2）k2.max=0.866Ij1/XK2=0.866Ij1/X10++X9+X3+X4+X5+X6+X7+X8=0.866*5.5/2.547=1.87KA

K9点两相短路电流

I

（2）k9.max=0.866Ij2/X∑K9=0.866Ij2/X10+X9+X12=0.866*144.34/7.19=17.39KA

K8点两相短路电流

I

（2）k8.max=0.866Ij2/X∑K8=0.866Ij2/X10+X9+X8+X17=0.866*144.34/9.873=12.66KA

K7点两相短路电流

I

（2）k7.max=0.866Ij2/X∑K7=0.866Ij2/X10+X9+X8+X7+X13=0.866*144.34/8.287=15.08KA

K6点两相短路电流

I

（2）k6.max=0.866Ij2/X∑K6=0.866Ij2/X10+X9+X8+X7+X6+X14=0.866*144.34/9.757=12.81KA

K5点两相短路电流

I

（2）k5.max=0.866Ij2/X∑K5=0.866Ij2/X10+X9+X8+X7+X6+X5+X15=0.866*144.34/7.279

=17.17KA

K4点两相短路电流

I

（2）k4.max=0.866Ij2/X∑K4=0.866Ij2/X10+X9+X8+X7+X6+X5+X4+X16=0.866*144.34/8.317

=15.03KA

K3点两相短路电流

I

（2）k3.max=0.866Ij2/X∑K3=0.866Ij2/X10+X9+X8+X7+X6+X5+X4+X3+X11=0.866*144.34/7.203

=17.35KA

3）最大母线剩余电压

K1点母线剩余电压

Umax=U﹡×Uj1=I*×X*×10.5=2.33/5.5×（2.357-2.239）×10.5=0.52KV

7、短路电流计算表

1019开关短路电流计算表

短路编号

位置名称

系统电压KV

最大运行方式

最小运行方式

母线残压KV

冲击电流KA

短路容量MVA

备注

电抗标幺值

电流KA

电抗标幺值

电流KA

K1

线路首端

10

2

2.75

2.385

2

K2

线路末端

10

2.077

2.70

2.421

1.97

0.60

K3

1#

箱变

0.4

6.656

21.69

7.041

17.75

K4

6#

箱变

0.4

7.79

18.53

8.175

15.30

K5

5#

箱变

0.4

6.772

21.31

7.157

17.47

K6

4#

箱变

0.4

9.29

15.54

9.675

12.92

K7

3#

箱变

0.4

7.84

18.41

8.225

15.20

K8

7#

箱变

0.4

9.45

15.27

9.835

12.71

K9

2#

箱变

0.4

6.797

21.24

7.176

17.42

1026开关短路电流计算表

短路编号

位置名称

系统电压KV

最大运行方式

最小运行方式

母线残压KV

冲击电流KA

短路容量MVA

备注

电抗

电流KA

电抗

电流KA

K1

线路首端

10

2.357

2.33

2.547

1.87

0.52

K2

线路末端

10

2.28

2.41

2.47

1.93

K3

1#

箱变

0.4

7.013

20.58

7.203

17.35

K4

6#

箱变

0.4

8.127

17.76

8.317

15.03

K5

5#

箱变

0.4

7.089

20.36

7.279

17.17

K6

4#

箱变

0.4

9.567

15.09

9.757

12.81

K7

3#

箱变

0.4

8.097

17.83

8.287

15.08

K8

7#

箱变

0.4

9.683

14.91

9.873

12.66

K9

2#

箱变

0.4

7.0

20.62

7.19

17.39

8、整定选择和计算

一般10KV配电线路的保护由电流速断和定时限过流组成相间保护，由零序电流构成接地保护，过负荷发信告警