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电机保护整定值计算

作者:马劲松

辽阳冀东水泥有限公司短路电流计算及继电保护整定(供参考)
一:供电系统短路参数
辽阳供电局 2005-2-26 日提供如下参数 至辽阳冀东水泥厂 66KV 母线最大方式:Xxmax=0.2111 至辽阳冀东水泥厂 66KV 母线最小方式:Xxmin=0.2563

二:各元件阻抗标幺值的计算:
设基准信号 SJ=100Mva,各元件有效电阻值较小,不与考虑. 1.66KV 主变阻抗: Xb=Ud%/100*Sj/Se=9/100*100/20=0.45 2 .6KV线路阻抗:XL=X0*L*Sj/Ua2 X0=0.08Ω/KM 原料磨电气室:XL1=0.08*0.468*100/62=0.104 窑尾电气室: XL2=0.08*0.409*100/62=0.09 窑头 1 号电气室: XL3=0.08*0.316*100/62=0.07 窑头 2 号电气室: XL4=0.08*0.316*100/62=0.07 所内变: XL5=0.08*0.015*100/62=0.003 厂前区: XL6=0.08*0.632*100/62=0.14 原料磨主电机: XL7=0.08*0.492*100/62=0.109 原料磨循环风机: XL8=0.08*0.481*100/62=0.106 原料磨高温风机: XL9=0.08*0.482*100/62=0.107 窑尾EP风机: XL10=0.08*0.440*100/62=0.098 煤磨主电机: XL11=0.08*0.303*100/62=0.067 窑头EP风机: XL12=0.08*0.331*100/62=0.07 3 6KV 高压电机参数及阻抗:XD=XD*Sj/Se 原料磨主电机: Xd1=0.769*100/2.1=36.6 原料磨循环风机: Xd2=0.769*100/1.6=48.1 原料磨高温风机: Xd3=0.169*100/1.4=12 窑尾 EP 风机: Xd4=0.769*100/35.5=21.6 煤磨主电机: Xd5=0.769*100/0.63=214.0 窑头 EP 风机: Xd6=0.769*100/0.4=192 4 6KV 变压器:Xb=Ud%/100* Sj/Se 原料变压器: Xb1=4.5%/100/1.6=2.81 窑尾变压器: Xb2=4.5%/100/1.25=3.6 窑头 1 号: Xb3=4.5%/100/1.25=3.6 窑头 2 号: Xb4=4.5%/100/1.25=3.6 所内变: Xb5=4.4%/100/0.8=5.5 厂前区: Xb6=4.0%/100/0.315=12.69 三.有关短路电流的计算 1.最小运行方式下,各电动机接线端三相短路电流

I

,,(3)

d2min=Ij/(Xxmin+Xb)=Ij /(0.2563+0.45)=13623A

Ij=Sj/(1.732*Uav)=100/(1.732*66)=9.622KA 2.原料电气室 T1 最大运行方式:
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作者:马劲松

,,(3) I d3max=Ij/(Xxmax+Xb+Xl1+Xb1)*1/k=100/(1.732*0.4)*1/(0.2111+0.45+0.104+2.81)*0.4/6=2690A

最小运行方式:
,,(3) I d3min=Ij/(Xxmin+Xb+Xl1+Xb1)*1/k=100/(1.732*0.4)*1/(0.2563+0.45+0.104+2.81)*0.4/6=2657A

3.窑尾电气室 T2
,,(3) I I ,,(3)

d4max=Ij/(Xxmax+Xb+Xl2+Xb2)*1/k=2210A d4min=Ij/(Xxmin+Xb+Xl2+Xb2)*1/k=2140A d5max=Ij/(Xxmax+Xb+Xl3+Xb3)*1/k=2221A d5min=Ij/(Xxmin+Xb+Xl3+Xb3)*1/k=2198A d6max=Ij/(Xxmax+Xb+Xl4+Xb4)*1/k=2221A d6min=Ij/(Xxmin+Xb+Xl4+Xb4)*1/k=2198A d7max=Ij/(Xxmax+Xb+Xl4+Xb4)*1/k=1561A d7min=Ij/(Xxmin+Xb+Xl4+Xb4)*1/k=1551A

4.窑头电气室 T3
,,(3) I I ,,(3)

5.窑头电气室 T4
,,(3) I I ,,(3)

6.所内变 T5
,,(3) I I ,,(3)

7.厂前区 T6 ,,(3) d8max=Ij/(Xxmax+Xb+Xl6+Xb6)*1/k=713A I ,,(3) d8min=Ij/(Xxmin+Xb+Xl6+Xb6)*1/k=710A I 四.保护计算整定(保护装置南瑞城乡 DSA)

电动机 (1) (以原料循环风机为例)

1. 电流速断保护 定值 Isd=Kk*Istart*1/K

Kk 可靠系数 1.3, Istart 为电机启动

电流(水电阻启动为 1.1—2.5 倍 Ie,直接启动 6 倍 Ie),K 变比

Idz=1.3*2.5*183/(200/5)=14.8
灵敏度

Km=I,,(2)d2min/Idz1=0.866*I,,(3)d2min /Idz1=0.866*13626/(14.8*40)=20>>2

2. 过电流 :堵转电流一半 2—2.5Ie 动作时限 t=1.2td(td 电机允许堵转时间) 3. 过负荷(躲过电机额定电流): Idz=Kk*Ied/n1=1.05*183/(200/5)=4.8
动作时限 t=1.2td(td 电机启动时间),Kk 取 1.2 跳闸

4. 负序(保护断相) DSA 推荐 1.0Ie =4.58 延时 1S 5. 低电压
(2)原料磨主电机 电流速断 Idz=1.3*2.5*244(300/5)=13.3
灵敏度 Km=I,,(2)d2min/Idz1=0.866*I,,(3)d2min/Idz1=0.866*13623/(13.3*60)=15>>2
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电压小母线进保护器的电压小于 70 V,动作时限 0.5S

作者:马劲松

过负荷(躲过电机额定电流): Idz=Kk*Ied/n1=1.05*244/(300/5)=4.27 动作时限 t=1.2td(td 电机启动时间)Kk 取 1.2 跳闸

高温风机
电流速断 Idz=1.3*6*161(200/5)=36
灵敏度 Km=I,,(2)d2min/Idz1=0.866*I,,(3)d2min/Idz1=0.866*13623/(36*40)=8 >>2

过负荷(躲过电机额定电流): Idz=Kk*Ied/n1=1.05*161/(200/5)=4.2 动作时限 t=1.2td(td 电机启动时间)Kk 取 1.2 跳闸

煤磨主电机
电流速断 Idz=1.3*2.5*50(100/5)=8.12
灵敏度 Km=I,,(2)d2min/Idz1=0.866*I,,(3)d2min/Idz1=0.866*13623/(8.12*20)=72>>2

过负荷(躲过电机额定电流): Idz=Kk*Ied/n1=1.05*50/(100/5)=2.6 动作时限 t=1.2td(td 电机启动时间),Kk 取 1.2 跳闸

窑尾EP
电流速断 Idz=1.3*2.5*48(75/5)=10
灵敏度 Km=I,,(2)d2min/Idz1=0.866*I,,(3)d2min/Idz1=0.866*13623/(10*15)=78>>2

过负荷(躲过电机额定电流): Idz=Kk*Ied/n1=1.05*48/(100/5)=3.4 动作时限 t=1.2td(td 电机启动时间),Kk 取 1.2 跳闸

窑头EP
电流速断 Idz=1.3*2.5*51(75/5)=11
灵敏度 Km=I,,(2)d2min/Idz1=0.866*I,,(3)d2min/Idz1=0.866*13623/(11*15)=71>>2

过负荷(躲过电机额定电流): Idz=Kk*Ied/n1=1.05*51/(75/5)=3.6 动作时限 t=1.2td(td 电机启动时间),Kk 取 1.2 跳闸

变压器
1. 原料电气室变压器 速断(躲过低压侧短路时,流过保护处的最大短路电流) =Kk*I''(3)d3max/n1=1.3*2690/(150/5)=116 (可靠系数)
Idz1=116*30=3480 灵敏度 Km=0.866*13623/3480=3.4>2 合格

过电流(躲过负荷电流)

Idz=Kk*Kgh*Ied/n1=1.2*3*154/(150/5)=18.48

Kgh(过负荷系数)

灵敏度 Km=I,,(2)d3min/Idz1=0.866*I,,(3)d3min/Idz1=0.866*2657/(18.4*30)=4.2>1.5

2. 窑尾电气室变压器 速断(躲过低压侧短路时,流过保护处的最大短路电流) =Kk*I''(3)d3max/n1=1.3*2210/(150/5)=95
Idz1=95*30=2910 灵敏度 Km=0.866*13623/2910=4.52>2

过电流(躲过负荷电流)

Idz=Kk*Kgh*Ied/n1=1.2*3*120/(150/5)=14.4
灵敏度 Km=I,,(2)d3min/Idz1=0.866*I,,(3)d3min/Idz1=0.866*2140(14.4*30)=4.5>2

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作者:马劲松

3. . 窑头 1 号电气室变压器 速断(躲过低压侧短路时,流过保护处的最大短路电流) =Kk*I''(3)d3max/n1=1.3*2221/(150/5)=96
Idz1=96*30=2880 灵敏度 Km=0.866*13623/2880=4.1>2

过电流(躲过负荷电流)

Idz=Kk*Kgh*Ied/n1=1.2*3*120/(150/5)=14.4
灵敏度 Km=I,,(2)d3min/Idz1=0.866*I,,(3)d3min/Idz1=0.866*2198(14.4*30)=4.5>2

4. . 窑头 2 号电气室变压器 速断(躲过低压侧短路时,流过保护处的最大短路电流) =Kk*I''(3)d3max/n1=1.3*2221/(150/5)=96
Idz1=96*30=2880 灵敏度 Km=0.866*13623/2880=4.1>2

过电流(躲过负荷电流)

Idz=Kk*Kgh*Ied/n1=1.2*3*120/(150/5)=14.4
灵敏度 Km=I,,(2)d3min/Idz1=0.866*I,,(3)d3min/Idz1=0.866*2198(14.4*30)=4.5>2

5. 所内变电气室变压器 速断(躲过低压侧短路时,流过保护处的最大短路电流) =Kk*I''(3)d3max/n1=1.3*1561/(100/5)=101
Idz1=101*20=2020 灵敏度 Km=0.866*13623/2020=5.6>2

过电流(躲过负荷电流)

Idz=Kk*Kgh*Ied/n1=1.2*3*76.9/(100/5)=13.8
灵敏度 Km=I,,(2)d3min/Idz1=0.866*I,,(3)d3min/Idz1=0.866*1551(13.8*20)=4.8>2

6. 厂前区变电气室变压器 速断(躲过低压侧短路时,流过保护处的最大短路电流) =Kk*I''(3)d3max/n1=1.3*713/(50/5)=92
Idz1=92*10=920 灵敏度 Km=0.866*13623/920=12.8>2

过电流(躲过负荷电流)

Idz=Kk*Kgh*Ied/n1=1.2*3*30/(50/5)=10.8
灵敏度 Km=I,,(2)d3min/Idz1=0.866*I,,(3)d3min/Idz1=0.866*710(10.8*10)=5.6>2

变压器过电流跳闸时间 0.5s 电话:0315-3083757

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