目 录
第一部分 课题背景…………………………………………2 第二部分 第三部分 第四部分 第五部分 第六部分 第七部分 第八部分 第九部分
变压器选择…………………………………………… 2 变压器选型和电气主接线设计………………………4 高压电缆的选择与校验………………………………5 短路电流计算…………………………………………7 低压侧母线选择……………………………………9 保护配置…………………………………………… 10 保护配置整定计算……………………………………11 参考文献…………………………………………… 14
第一部分 课题背景
1.1、设计题目
车间高压供配电方案设计。 1.2、车间设备原始资料与设计要求
车间有如下电气设备:380V 电压75KW 水泵10台,380V 电压50KW 风机4台,6KV 开闭所距离车间约300米,高压电缆只可直埋敷设,按照满足全部设备运行条件,作一供电技术方案。并按要求作如下选择和计算。 ㈠、根据负荷选择变压器容量 ㈡、对高压电缆选择
㈢、画出二次控制和保护电路图,对高压保护,测量电流互感器变比计算
㈣、就所设计变压器继电保护的典型保护定值计算
第二部分 变压器选择
2.1、变压器台数设置选择
根据该车间所属设备情况,查阅《工业与民用配电设计手册》此车间设备属二级负荷,按规程规定应装设两台变压器互为备用,
防止变压器故障导致全车间停电。因此选取两台等容量的变压器。 2.2、容量的选择
根据《工业与民用配电设计手册》规定,变压器容量应按照计算负荷来选择, 计算时以一台变压器带所有负载能力来计算. ① 额定功率:
04= p e =75⨯10+5⨯
② 有功计算负荷:
9k w 5 0 (式2-1)
p 30=k d ⨯p e =0.75⨯950=712(kw ) (式2-2)
注:p 30为有功计算负荷
k d 为需要系数,按规程规定此车间设备的需要系数在0.75~0.85,
功率因素cos θ取:0.80
③ 无功计算负荷:
Q 30=tan θ⨯p 30=0.75⨯712=534(k var)
(式2-3)
2-4)
④ 计算负荷:
S 30=
=
=890(kvA ) (式
⑤ 计算电流
:
I 30=
=
=85.64(A ) (式2-5)
2.3、变压器单台的额定容量
按照《工业与民用配电设计手册》规定,此车间所有负载需要变压器的额定容量为计算负荷增长后的60%计算。设定年增长负荷率为4%,则n 年后的最大负荷为
S n max =S 30⨯e mn =890⨯e 0.04⨯10=1326.1(kvA ) (式2-6)
注:m 为年增长负荷率
n 为年数,取10 则现在变压器的容量为:
S e =0.6⨯S n max =0.6⨯1326.1=795(kvA ) (式2-7)
所以参照规程规定选取单台变压器的容量为S e =800KVA。 2.4、变压器容量校验,
按《工业与民用配电设计手册》和实际运行经验,一般正常工作负荷为变压器额定负荷的60%~80%,现在我们每台变压器平均分配负荷,考虑所有设备都投运,则每台变压器为594KVA ,所占变压器额定容量的74%,满足供电要求。
在不正常工作时,既当一台故障时,一台运行时。考虑变压器的过载能力为40%,则S g =800⨯1.4=1120kvA ,用电保证率为
S g /S MAX ⨯100%=94%。能够满足用电条件。
第三部分 变压器选型和电气主接线设计
3.1、变压器选型
根据上面确定的变压器容量,查阅规程,选取变压器的类型为:油浸式S 9—800/6型,接线形式为DY N 11,空载P 0为1400W ,短路P K 为7500W ,I 0%=2.5%,U K %=5%。 3.2、电气主接线布局
根据负荷、变压器的台数、用电的可靠性。参考有关规程,该车间的电气主接线按如下设计,正常情况为分段运行,故障时两段母线并列运行。(见电气主接线图纸)
第四部分 高压电缆的选择与校验
4.1、电缆选择
按《工业与民用配电设计手册》规定,高压电缆的截面必须按照经济电流密度来选取。根据公式:
S ec =
I w max J ec
(式4-1)
注:I w max 为最大工作电流,J ec 为经济电流密度查相关规程可以找到。一般I w max =I 30。 所以
S ec =
I w max 85.64==42.82(mm 2) J ec 2
(式4-2)
注:J ec 在最大负荷利用小时数大于5000以上的铜电缆,选取值为2。参考何首贤等的《供配电技术》P181表10—5。
根据规程规定和电缆的敷设条件,选取铜、单芯、截面为50mm 2
的聚乙烯或聚氯乙烯护套的内铠装电缆6根。查阅《工业与民用配电设计手册》P514表9—33得,在250C 时此类电缆的允许载流量为176A , 4.2、电缆校验
根据以上给出的条件,没有办法进行校验,现在需对一些条件进行假设,假设土壤温度为200C ,最高温度为600C 。电缆间距为200mm ,热阻系数为g=800C.CM/W,Q K =349.92(KA 2.S )注:
3
Q K 不是假设的,是根据后面短路电流计算后计算出的。Q K =(I K max )
2
(t p +tnp ), tp 短路电流周期分量发热时间,t np 为短路电流非周期分
量时间。《发电厂电气部分》P71 (一)长期发热允许电流校验
现在假设一回故障,由另一回带设备,则此时流过电缆的电流I max 为92A ,考虑温度,查阅《发电厂电气部分》表16、18、19可得,温度修正系数K T 为1.07,不同土壤热阻修正系数K 3为1,并排校正系数K 4为0.8。则该直埋电缆允许的载流量为:
I al 200c =k t k 3k 4I al 250c =1.07⨯0.8⨯176=150.6>92A (式4-3)
发热允许校验合格。 (二)热稳定校验
对电缆中有接头者, 应校验热稳定,先算短路前最高温度:
⎛92⎫0
θ=θ0+(θal -θ0) =20+40⨯0.6=44C ⎪
⎝150⎭
2
(式4-4)
则
C =
10-2 (式4-5)
=94
注:
C 为热稳定系数,该式参数在《发电厂电气部分》P207 热稳定最小截面为:
S min =103/C =103/94=199mm 2
( 式4-6)
满足热稳定要求。 (三)电压降校验
校验公式为∆U =
173
I max L (r cos ϕ+x sin ϕ),根据规程U
10KV 以下
电缆不考虑x ,且查表可得r=0.375mΩ/Km则:
∆U =
173
⨯92⨯0.3⨯0.375⨯0.85=0.25V
(式4-7)
电压降满足要求。
经上面校验,选择的电缆满足各种校验要求。
第五部分 短路电流计算
根据原始资料,没有给出系统短路阻抗,为了计算现假设一部分参数,假设电力变压器高压侧装设的高压熔断器短路容量为S K
,过负荷系数为3,我们选取系统S K 为300 MVA (注:20为6KV 断路器额定开断电流,7.2为6KV 断路器额定电压)查阅《工业与民用配电设计手册》P232。
系 统
线 路变压器变压器
系统短路阻抗化简图
根据假设条件,我们将所有的阻抗归算到低压侧,则系统的短路阻抗X S 为:
U 24002
X s ===0.53m Ω
S K 300⨯1000
(式5-1)
根据所选变压器的型号我们知道:空载P 0为1400W ,短路P K 为7500W ,I 0%=2.5%,U K %=5%。则可以算出R T 、X T 、X l :
P K ⨯U 27.5⨯4002
R T ===1.875m Ω
S N 800U K %⨯U 25⨯4002
X T ===10m Ω
100S N 1000⨯800
X l =x l l /k 2=
(式5-2) (式5-3) (式5-4)
0.375⨯0.3
=0.0005m Ω
(6000/400) 2
5.1、低压侧短路
根据上面的阻抗计算结果得出低压侧三相短路电流和两相短路电流。
低压侧短路时的三相短路电流为:
(3)I 2k =
==21.60KA ( 式5-5)
低压侧短路时的二相短路电流为:
(2)(3)
I 2k =0.866I k =0.866⨯21.60=18.71KA
查《工业与民用配电手册》p165,低压侧短路电流表可得单相短路电流。
(1)I 2k =
U ϕ
=Z php
=
=19.26KA (式5-6)
根据低压侧的各短路电流可计算出低压侧短路时流过高压侧的短路电流。
低压侧短路时流过高压侧三相短路电流为:
(3)(3)I k =I 2k /15=1.44KA
(式5-7)
低压侧短路时流过高压侧二相短路电流为:
(2)(2)I k =I 2k /15=1.25KA
(式5-8)
低压侧单相接地短路时高压侧流过的单相短路电流为:
I (1)(1)k =I 2k /15=1.284KA
根据以上的短路电流可算出:
Q (3)2
K =(I 1K ) (t p +t 22np ) =21.60(0.65+0.1) =349.92(kA . S ) 5.2、高压侧短路
当高压侧短路时流过高压侧的短路电流为:
I 31K =
==5392A
第六部分 低压侧母线选择
根据条件,计算计算电流:
I D 30=
A
所以截面选择为:
Sec =
I D302=1284.6
2
=642.3mm 2
(式5-9)
式5-10) 5-11)
(式6-1)
(式6-2)
(
(式
第七部分 保护配置
7.1、保护方案配置
根据《工业与民用配电设计手册》规定: S 9—800/6型变压
器应装设以下保护,同时一般采用GL 型继电器兼作过流及电流速断保护:
(一)瓦斯保护
(二)高压侧过电流保护
(三)电流速断保护
(四)低压侧接地保护或低压侧零序保护
(五)过负荷保护
(六)温度保护
7.2、保护用继电器和电流互感器配置的选择
(一)根据计算,高压侧额定电流为76.9A ,三相装设两组准确为0.5级和10P 级100/5电流互感器1~2TA ,0.5级用作测量,10P 级用作保护。保护级接成完全星型与三个GL —11型过流继电器,组成过电流保护兼作电流速断保护。
(二)根据计算,低压侧额定电流为1154A ,如果高压侧过流保护实现不了对低压侧的单相接地保护,则装设一个变比为1200/5的电流互感器TA 和一个GL —11型过流继电器组成低压侧接地保护
(当按躲过不平衡电流整定时3TA 变比变为300/5)。
(三)根据计算,高压侧额定电流为76.9A ,装设一个变比为100/5的电流互感器3TA 和一个GL —11型电流继电器组成过负荷保护。
第八部分 保护配置整定计算
8.1、带时限的过电流保护整定计算
过电流保护采用三相式接线,且保护装设在电源侧。保护的
动作电流I dz . j 应该躲过变压器可能出现的最大负荷电流来整定,即
I dz . j =K K K jx K gh I 1rT K h n 1=1.3⨯1⨯3⨯77=17.8(A ) 式(8-1) 0.85⨯20
所以I dz . j 取18A
注释:
K K :可靠系数,用于过电流保护时DL 型和GL 型继电器分
别为1.2和1.3,用于电流速断保护时分别为1.3和1.5,用于低压侧单相接地保护时(在变压器中性线上装设的)取1.2,用于过负荷保护时取1.05~1.1;
K jx :接线系数,接于相电流时取1
过负荷系数,一般取K gh :
1.5。
2~3,当无自起动电动机时取1.3~
n 1:电流互感器变比。 I 1rT :高压侧额定电流。
K h :返回系数
则一次侧保护装置的动作电流为:
I dz =I dz . j n 120=18⨯=360(A ) K jx 1 式(8-2) 保护装置的灵敏系数为:
K m =(3)0.866I d 3min
I dz =0.866⨯1440=3.46>1.5 360 式(8-3)
所以保护装置的动作时限取0.5S 。
8.2、电流速断保护整定计算
保护装置的动作电流:
I op . k =K rel K jx '' I 21440k 3.max =1.5⨯1⨯=108A 式(8-4) n TA 20
瞬间电流倍数(电流速断保护装置动作电流与过电流保护装置动作电流之比)
N =
N 108=6 式(8-6) 18取6倍
保护装置的灵敏系数为:
K m =(3)0.866I d 1min
I dz =0.866⨯5362=2.15>2 360⨯6 式(8-7)
满足要求。
8.3、低压侧单相接地保护
低压侧单相接地保护,是利用高压侧三相式过电流保护来实现,保护装置的动作电流和动作时限与过电流保护相同,保护装
置的灵敏系数是按低压侧单相短路时来整定的,其灵敏系数为:
K m =I 2k 1.min I 22k 1.min 19260==⨯=2.1>1.5 I dz 3I dz n T 3360⨯0.4 式(8-8)
满足要求。所以不需要单独装设低压侧接地保护。
8.4、过负荷保护
保护装置的动作电流应躲过变压器的额定电流: I dz =K K K JK I 1rT 77=1. 05⨯1⨯=4. 8 K h n l 0. 85⨯20 式(8-9) 保护装置的动作时间一般定为9~15s 。
8.5、瓦斯和温度保护
瓦斯保护:不需要整定,只需要装设。具体见《变压器保护二次展开图》。
温度保护:根据该变压器的容量和负荷,按规程规定一般只装设超温报警。具体见《变压器保护二次展开图》。
注:
以上设计附《电气主接线图》、《变压器保护交流回路测控图》、《变压器保护二次展开图》
参考文献
1 刘学军主编. 《继电保护原理》. 北京:中国电力出版社出版,2004
2 中国航空工业规划设计院组编《. 工业与民用配电设计手册》. 北京:中国电力出版社出版,2005
3 何首贤 葛廷友 姜秀玲主编. 《供配电技术》. 北京:中国水利水电出版社出版,2005
4 熊信银主编. 《发电厂电气部分》. 北京:中国电力出版社出版,2004
5 王维俭主编. 《电气主设备继电保护原理与应用》. 北京:中国电力出版社出版,2002
6 纪雯主编. 《电力系统设计手册》. 北京:中国电力出版社出版, 1998
7 刘介才主编 . 《实用供配电技术手册》北京:中国水利水电出版社出版,2002
8刘介才主编. 《工厂供电》. 北京:机械工业出版社,2003
目 录
第一部分 课题背景…………………………………………2 第二部分 第三部分 第四部分 第五部分 第六部分 第七部分 第八部分 第九部分
变压器选择…………………………………………… 2 变压器选型和电气主接线设计………………………4 高压电缆的选择与校验………………………………5 短路电流计算…………………………………………7 低压侧母线选择……………………………………9 保护配置…………………………………………… 10 保护配置整定计算……………………………………11 参考文献…………………………………………… 14
第一部分 课题背景
1.1、设计题目
车间高压供配电方案设计。 1.2、车间设备原始资料与设计要求
车间有如下电气设备:380V 电压75KW 水泵10台,380V 电压50KW 风机4台,6KV 开闭所距离车间约300米,高压电缆只可直埋敷设,按照满足全部设备运行条件,作一供电技术方案。并按要求作如下选择和计算。 ㈠、根据负荷选择变压器容量 ㈡、对高压电缆选择
㈢、画出二次控制和保护电路图,对高压保护,测量电流互感器变比计算
㈣、就所设计变压器继电保护的典型保护定值计算
第二部分 变压器选择
2.1、变压器台数设置选择
根据该车间所属设备情况,查阅《工业与民用配电设计手册》此车间设备属二级负荷,按规程规定应装设两台变压器互为备用,
防止变压器故障导致全车间停电。因此选取两台等容量的变压器。 2.2、容量的选择
根据《工业与民用配电设计手册》规定,变压器容量应按照计算负荷来选择, 计算时以一台变压器带所有负载能力来计算. ① 额定功率:
04= p e =75⨯10+5⨯
② 有功计算负荷:
9k w 5 0 (式2-1)
p 30=k d ⨯p e =0.75⨯950=712(kw ) (式2-2)
注:p 30为有功计算负荷
k d 为需要系数,按规程规定此车间设备的需要系数在0.75~0.85,
功率因素cos θ取:0.80
③ 无功计算负荷:
Q 30=tan θ⨯p 30=0.75⨯712=534(k var)
(式2-3)
2-4)
④ 计算负荷:
S 30=
=
=890(kvA ) (式
⑤ 计算电流
:
I 30=
=
=85.64(A ) (式2-5)
2.3、变压器单台的额定容量
按照《工业与民用配电设计手册》规定,此车间所有负载需要变压器的额定容量为计算负荷增长后的60%计算。设定年增长负荷率为4%,则n 年后的最大负荷为
S n max =S 30⨯e mn =890⨯e 0.04⨯10=1326.1(kvA ) (式2-6)
注:m 为年增长负荷率
n 为年数,取10 则现在变压器的容量为:
S e =0.6⨯S n max =0.6⨯1326.1=795(kvA ) (式2-7)
所以参照规程规定选取单台变压器的容量为S e =800KVA。 2.4、变压器容量校验,
按《工业与民用配电设计手册》和实际运行经验,一般正常工作负荷为变压器额定负荷的60%~80%,现在我们每台变压器平均分配负荷,考虑所有设备都投运,则每台变压器为594KVA ,所占变压器额定容量的74%,满足供电要求。
在不正常工作时,既当一台故障时,一台运行时。考虑变压器的过载能力为40%,则S g =800⨯1.4=1120kvA ,用电保证率为
S g /S MAX ⨯100%=94%。能够满足用电条件。
第三部分 变压器选型和电气主接线设计
3.1、变压器选型
根据上面确定的变压器容量,查阅规程,选取变压器的类型为:油浸式S 9—800/6型,接线形式为DY N 11,空载P 0为1400W ,短路P K 为7500W ,I 0%=2.5%,U K %=5%。 3.2、电气主接线布局
根据负荷、变压器的台数、用电的可靠性。参考有关规程,该车间的电气主接线按如下设计,正常情况为分段运行,故障时两段母线并列运行。(见电气主接线图纸)
第四部分 高压电缆的选择与校验
4.1、电缆选择
按《工业与民用配电设计手册》规定,高压电缆的截面必须按照经济电流密度来选取。根据公式:
S ec =
I w max J ec
(式4-1)
注:I w max 为最大工作电流,J ec 为经济电流密度查相关规程可以找到。一般I w max =I 30。 所以
S ec =
I w max 85.64==42.82(mm 2) J ec 2
(式4-2)
注:J ec 在最大负荷利用小时数大于5000以上的铜电缆,选取值为2。参考何首贤等的《供配电技术》P181表10—5。
根据规程规定和电缆的敷设条件,选取铜、单芯、截面为50mm 2
的聚乙烯或聚氯乙烯护套的内铠装电缆6根。查阅《工业与民用配电设计手册》P514表9—33得,在250C 时此类电缆的允许载流量为176A , 4.2、电缆校验
根据以上给出的条件,没有办法进行校验,现在需对一些条件进行假设,假设土壤温度为200C ,最高温度为600C 。电缆间距为200mm ,热阻系数为g=800C.CM/W,Q K =349.92(KA 2.S )注:
3
Q K 不是假设的,是根据后面短路电流计算后计算出的。Q K =(I K max )
2
(t p +tnp ), tp 短路电流周期分量发热时间,t np 为短路电流非周期分
量时间。《发电厂电气部分》P71 (一)长期发热允许电流校验
现在假设一回故障,由另一回带设备,则此时流过电缆的电流I max 为92A ,考虑温度,查阅《发电厂电气部分》表16、18、19可得,温度修正系数K T 为1.07,不同土壤热阻修正系数K 3为1,并排校正系数K 4为0.8。则该直埋电缆允许的载流量为:
I al 200c =k t k 3k 4I al 250c =1.07⨯0.8⨯176=150.6>92A (式4-3)
发热允许校验合格。 (二)热稳定校验
对电缆中有接头者, 应校验热稳定,先算短路前最高温度:
⎛92⎫0
θ=θ0+(θal -θ0) =20+40⨯0.6=44C ⎪
⎝150⎭
2
(式4-4)
则
C =
10-2 (式4-5)
=94
注:
C 为热稳定系数,该式参数在《发电厂电气部分》P207 热稳定最小截面为:
S min =103/C =103/94=199mm 2
( 式4-6)
满足热稳定要求。 (三)电压降校验
校验公式为∆U =
173
I max L (r cos ϕ+x sin ϕ),根据规程U
10KV 以下
电缆不考虑x ,且查表可得r=0.375mΩ/Km则:
∆U =
173
⨯92⨯0.3⨯0.375⨯0.85=0.25V
(式4-7)
电压降满足要求。
经上面校验,选择的电缆满足各种校验要求。
第五部分 短路电流计算
根据原始资料,没有给出系统短路阻抗,为了计算现假设一部分参数,假设电力变压器高压侧装设的高压熔断器短路容量为S K
,过负荷系数为3,我们选取系统S K 为300 MVA (注:20为6KV 断路器额定开断电流,7.2为6KV 断路器额定电压)查阅《工业与民用配电设计手册》P232。
系 统
线 路变压器变压器
系统短路阻抗化简图
根据假设条件,我们将所有的阻抗归算到低压侧,则系统的短路阻抗X S 为:
U 24002
X s ===0.53m Ω
S K 300⨯1000
(式5-1)
根据所选变压器的型号我们知道:空载P 0为1400W ,短路P K 为7500W ,I 0%=2.5%,U K %=5%。则可以算出R T 、X T 、X l :
P K ⨯U 27.5⨯4002
R T ===1.875m Ω
S N 800U K %⨯U 25⨯4002
X T ===10m Ω
100S N 1000⨯800
X l =x l l /k 2=
(式5-2) (式5-3) (式5-4)
0.375⨯0.3
=0.0005m Ω
(6000/400) 2
5.1、低压侧短路
根据上面的阻抗计算结果得出低压侧三相短路电流和两相短路电流。
低压侧短路时的三相短路电流为:
(3)I 2k =
==21.60KA ( 式5-5)
低压侧短路时的二相短路电流为:
(2)(3)
I 2k =0.866I k =0.866⨯21.60=18.71KA
查《工业与民用配电手册》p165,低压侧短路电流表可得单相短路电流。
(1)I 2k =
U ϕ
=Z php
=
=19.26KA (式5-6)
根据低压侧的各短路电流可计算出低压侧短路时流过高压侧的短路电流。
低压侧短路时流过高压侧三相短路电流为:
(3)(3)I k =I 2k /15=1.44KA
(式5-7)
低压侧短路时流过高压侧二相短路电流为:
(2)(2)I k =I 2k /15=1.25KA
(式5-8)
低压侧单相接地短路时高压侧流过的单相短路电流为:
I (1)(1)k =I 2k /15=1.284KA
根据以上的短路电流可算出:
Q (3)2
K =(I 1K ) (t p +t 22np ) =21.60(0.65+0.1) =349.92(kA . S ) 5.2、高压侧短路
当高压侧短路时流过高压侧的短路电流为:
I 31K =
==5392A
第六部分 低压侧母线选择
根据条件,计算计算电流:
I D 30=
A
所以截面选择为:
Sec =
I D302=1284.6
2
=642.3mm 2
(式5-9)
式5-10) 5-11)
(式6-1)
(式6-2)
(
(式
第七部分 保护配置
7.1、保护方案配置
根据《工业与民用配电设计手册》规定: S 9—800/6型变压
器应装设以下保护,同时一般采用GL 型继电器兼作过流及电流速断保护:
(一)瓦斯保护
(二)高压侧过电流保护
(三)电流速断保护
(四)低压侧接地保护或低压侧零序保护
(五)过负荷保护
(六)温度保护
7.2、保护用继电器和电流互感器配置的选择
(一)根据计算,高压侧额定电流为76.9A ,三相装设两组准确为0.5级和10P 级100/5电流互感器1~2TA ,0.5级用作测量,10P 级用作保护。保护级接成完全星型与三个GL —11型过流继电器,组成过电流保护兼作电流速断保护。
(二)根据计算,低压侧额定电流为1154A ,如果高压侧过流保护实现不了对低压侧的单相接地保护,则装设一个变比为1200/5的电流互感器TA 和一个GL —11型过流继电器组成低压侧接地保护
(当按躲过不平衡电流整定时3TA 变比变为300/5)。
(三)根据计算,高压侧额定电流为76.9A ,装设一个变比为100/5的电流互感器3TA 和一个GL —11型电流继电器组成过负荷保护。
第八部分 保护配置整定计算
8.1、带时限的过电流保护整定计算
过电流保护采用三相式接线,且保护装设在电源侧。保护的
动作电流I dz . j 应该躲过变压器可能出现的最大负荷电流来整定,即
I dz . j =K K K jx K gh I 1rT K h n 1=1.3⨯1⨯3⨯77=17.8(A ) 式(8-1) 0.85⨯20
所以I dz . j 取18A
注释:
K K :可靠系数,用于过电流保护时DL 型和GL 型继电器分
别为1.2和1.3,用于电流速断保护时分别为1.3和1.5,用于低压侧单相接地保护时(在变压器中性线上装设的)取1.2,用于过负荷保护时取1.05~1.1;
K jx :接线系数,接于相电流时取1
过负荷系数,一般取K gh :
1.5。
2~3,当无自起动电动机时取1.3~
n 1:电流互感器变比。 I 1rT :高压侧额定电流。
K h :返回系数
则一次侧保护装置的动作电流为:
I dz =I dz . j n 120=18⨯=360(A ) K jx 1 式(8-2) 保护装置的灵敏系数为:
K m =(3)0.866I d 3min
I dz =0.866⨯1440=3.46>1.5 360 式(8-3)
所以保护装置的动作时限取0.5S 。
8.2、电流速断保护整定计算
保护装置的动作电流:
I op . k =K rel K jx '' I 21440k 3.max =1.5⨯1⨯=108A 式(8-4) n TA 20
瞬间电流倍数(电流速断保护装置动作电流与过电流保护装置动作电流之比)
N =
N 108=6 式(8-6) 18取6倍
保护装置的灵敏系数为:
K m =(3)0.866I d 1min
I dz =0.866⨯5362=2.15>2 360⨯6 式(8-7)
满足要求。
8.3、低压侧单相接地保护
低压侧单相接地保护,是利用高压侧三相式过电流保护来实现,保护装置的动作电流和动作时限与过电流保护相同,保护装
置的灵敏系数是按低压侧单相短路时来整定的,其灵敏系数为:
K m =I 2k 1.min I 22k 1.min 19260==⨯=2.1>1.5 I dz 3I dz n T 3360⨯0.4 式(8-8)
满足要求。所以不需要单独装设低压侧接地保护。
8.4、过负荷保护
保护装置的动作电流应躲过变压器的额定电流: I dz =K K K JK I 1rT 77=1. 05⨯1⨯=4. 8 K h n l 0. 85⨯20 式(8-9) 保护装置的动作时间一般定为9~15s 。
8.5、瓦斯和温度保护
瓦斯保护:不需要整定,只需要装设。具体见《变压器保护二次展开图》。
温度保护:根据该变压器的容量和负荷,按规程规定一般只装设超温报警。具体见《变压器保护二次展开图》。
注:
以上设计附《电气主接线图》、《变压器保护交流回路测控图》、《变压器保护二次展开图》
参考文献
1 刘学军主编. 《继电保护原理》. 北京:中国电力出版社出版,2004
2 中国航空工业规划设计院组编《. 工业与民用配电设计手册》. 北京:中国电力出版社出版,2005
3 何首贤 葛廷友 姜秀玲主编. 《供配电技术》. 北京:中国水利水电出版社出版,2005
4 熊信银主编. 《发电厂电气部分》. 北京:中国电力出版社出版,2004
5 王维俭主编. 《电气主设备继电保护原理与应用》. 北京:中国电力出版社出版,2002
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7 刘介才主编 . 《实用供配电技术手册》北京:中国水利水电出版社出版,2002
8刘介才主编. 《工厂供电》. 北京:机械工业出版社,2003