核電廠廠用中壓母線增加變壓器負荷保護整定計算實例

路海東

中核核電運行管理有限公司 浙江嘉興 314300

1 電廠主接線及設(shè)備參數(shù)

電網(wǎng)及電廠設(shè)備參數(shù)，見表1,2。

表1 發(fā)電機參數(shù)

新增干式變及電纜參數(shù)：

新增干式變?nèi)萘?250kVA，變比6.3/0.4kV，Uk百分比5.8%，Dyn11接線。新增電纜參數(shù)為X=0.1105mΩ/m，L=180m。

2 短路電流計算

2.1 基準(zhǔn)值

根據(jù)DL/T6842012大型發(fā)電機變壓器繼電保護整定計算導(dǎo)則，取各系統(tǒng)的平均電壓為基準(zhǔn)電壓，基準(zhǔn)容量Sb＝1000MVA。則各側(cè)基準(zhǔn)值如下表所示：

?

表2 華東電網(wǎng)系統(tǒng)參數(shù)

2.2 各元件參數(shù)標(biāo)幺值計算

發(fā)電機參數(shù)計算：

主變參數(shù)計算：

由于單相變壓器正序、負序、零序阻抗相等，故主變負序阻抗、零序阻抗計算如下：

廠變參數(shù)計算：由于核島廠變和常規(guī)島廠變的參數(shù)一致，故計算如下：

2.3 最大運行方式下380V側(cè)短路發(fā)生三相短路，其短路電流計算如下

系統(tǒng)側(cè)歸算到短路點的阻抗值為：

單相短路電流計算：正序阻抗：50.038

負序阻抗：（（0.3042+0.2241）//0.02733+0.2241）//0.3042+3+46.4+0.793=50.037

零序阻抗：46.4

3 開關(guān)定值整定

變壓器高壓側(cè)二次額定電流（CT變比為100：1），Ie1=1250/（1.732*6.3*100）=1.14A。當(dāng)變壓器低壓側(cè)發(fā)生故障，流過高壓側(cè)的最大故障電流為：Ie=29.562*0.4/6.3=1.876kA，折算到二次側(cè)為18.76A。

當(dāng)變壓器低壓側(cè)發(fā)生故障，流過高壓側(cè)的最小故障電流為：Ie=24.98*0.4/6.3=1.586kA，折算到二次側(cè)為15.86A。

空充變壓器時，變壓器的空載勵磁涌流一般為變壓器額定電流的6-8倍，6kV側(cè)開關(guān)的速斷保護定值按照躲過勵磁涌流來進行整定，裝置中的速斷保護定值整定為：I＞＞=7*1.14=7.98A。

考慮到靈敏系數(shù)，最終過流定值整定為7.5A，此時的靈敏系數(shù)為2.1。

速斷保護動作時間參考此段中壓母線上其他變壓器負荷開關(guān)定值，取值為0.12秒。6kV接觸器的額定開斷能力為50kA，所以低壓側(cè)短路工況內(nèi)接觸器可以安全開斷故障電流。

過負荷保護按照躲過最大負荷電流來整定，給出的下游負荷總電流為1417A，即：

I＞ =1.05*1417*0.4/（0.95*6.3*100）=0.994A，考慮到電動機的自啟動工況，取值為1.1A，此時的靈敏系數(shù)為14.42。

延時時間與下游380V開關(guān)過負荷保護相配合以及參考此段中壓母線上其他變壓器負荷開關(guān)定值，取值為60秒。

4 結(jié)語

本文通過廠用母線增加一臺變壓器的電氣保護整定計算過程，闡述了低壓變壓器保護的整定計算步驟，希望對其它工程有借鑒意義。