35KV变压器整定值计算.doc

本设计为35KV降压变电所。主变容量1#为8000KVA Ud%=6.66，2#为6300KVA Ud%=6.66电压等级为35/10KV。一、设计原始资料1、 35KV变电站供电系统图,如图1所示。图12、110KV变电站、35KV线路参数1）、1#主变：SFSL7-16000KVA Ud1-2%=17.92 Ud1-3%=10.37Ud2-3%=6.062)、2#主变参数：SFSL-25000KVA Ud1-2%=17.69 Ud1-3%=10.14Ud2-3%=6.533、10KV母线负荷情况见下表：负荷名称 供电方式 导线型号 线路长度 最大负荷 功率因素大洋洲主线 架空线路 LGJ-95 15km 1621.2kw 0.9桃溪主线 架空线路 LGJ-70 12.6km 1403kw 0.9甘泉主线 架空线路 LGJ-50 11.5km 919.7kw 0.9盐矿二线 架空线路 LGJ-150 6.83km 3897.2kw 0.9草甘磷厂线 架空线路 LGJ-150 0.6km 4000kw 0.9二、短路电流计算以35KV大洋洲变电站 1#、2#主变全投入运行，10KV出线911、913、914，921、922全投为最大运行方式；以1#（2#）停运，10KV出线922草甘磷厂线投运为最小运行方式。1、基准参数选定： Sj=100MVA，Uj=Uav即：110 kV侧Uj=115KV35kV侧Uj=37KV，10kV侧Uj=10.5KV。2、阻抗计算（均为标幺值）：如图2所示 图21）、最大运行方式（如图2）X1= (17.92+10.37-6.06)=0.11X2= (17.92+6.06-10.37)=0.07X3= (10.37+6.06-17.92)0X1,= 0.11X2,= 0.07X3,0X4=0.4x15.5x100/372=0.45X5= x = x =1.06X6= x = x =083X7=0.4x6.83x100/10.52=2.48X8=0.4x0.6x100/10.52=0.22X9=0.4x12x100/10.52=4.36X10=0.4x12.6x100/10.52=4.57X11=0.4x11.5x100/10.52=4.17X11=0.18x0.18/0.18+0.18=0.09X12=2.22x3.25/2.22+3.25=1.32X13=X5xX6/X5+X6=0.47对于d1点短路(35KV母线上短路):稳态短路电流标么值: I(3)d*=1/x4+x12=1/0.91+0.09=1 三相对称负荷稳态短路电流: I(3)d= I(3)d*x100/ x37=1.56KA对于d2点短路 (10KV母线上短路):稳态短路电流标么值: I(3)d*=1/x4+x11+x12=1/0.13+0.09+1.32=0.65 三相对称负荷稳态短路电流: I(3)d= I(3)d*x100/ x10.5=3.74KA折算到35KV侧:I(3)d =100/ x37/ x4+x11+x12=1.56/0.91+0.09+0.47=1.06KA对于d3点短路(以草甘磷厂出线计算):稳态短路电流标么值: I(3)d*=1/x4+x8+x12+x13+=1/0.91+0.09+0.47+0.22=0.59 三相对称负荷稳态短路电流: I(3)d= I(3)d*x100/ x10=3.41KA折算到35KV侧:I(3)d =100/ x37/ x4+x8+x12+x13=1.56/0.91+0.09+0.47+0.22=0.923KA2）、最小运行方式：（如图3）图3对于d1点短路(35KV母线上短路):稳态短路电流标么值: I(3)d*=1/x4+x12=1/0.91+0.09=1 三相对称负荷稳态短路电流: I(3)d= I(3)d*x100/ x37=1.56KA对于d2点短路 (10KV母线上短路):稳态短路电流标么值: I(3)d*=1/x4+x6+x12=1/0.91+0.83+0.09=0.55 三相对称负荷稳态短路电流: I(3)d= I(3)d*x100/ x10.5=3.02KA折算到35KV侧:I(3)d =100/ x37/ x4+x5+x11=1.56/0.91+0.83+0.09=0.85KA对于d3点短路(以草甘磷厂出线计算):稳态短路电流标么值: I(3)d*=1/x4+x6+x8+x12=1/0.91+0.83+0.22+0.09=0.49 三相对称负荷稳态短路电流: I(3)d= I(3)d*x100/ x10=2.83KA折算到35KV侧:I(3)d =100/ x37/ x4+x6+x8+x12=1.56/0.91+0.83+0.22+0.09=0.76KA三、主变压器继电保护整定计算：1）、瓦斯保护：轻瓦斯保护的动作值按气体容积为250300cm2整定，本设计采用280 cm2。重瓦斯保护的动作值按导油管的油流速度为0.61.5 cm2整定本，本设计采用0.9 cm2。瓦斯继电器选用FJ3-80型2）、纵联差动保护：计算2#主变Ie及电流互感器变比，列表如下：名称 Y（35KV数据） （10KV数据）额定电流 8000/ x35=131.96A8000/ x10=461.87A变压器的接线方式 Y CT接线方式 YCT计算变比 131.96/5 461.87/5实选变比 200/5 500/5二次侧实际额定电流 I2= X131.96/40=5.71AI2=1x461.87/100=4.62A不平衡电流 Ibp=5.71-4.62=1.09 A 确定基本侧动作电流：(因为2#主变二次回路额定电35KV侧大于10KV侧,因些,以35KV侧为基本侧)(1)、躲过外部故障时的最大不平衡电流 Idz1KKIbp (1)利用实用计算式：Idz1=KK（KfzqKtxfi+U+fza）Id2lmax式中：KK可靠系数，采用1.3； Kfzq非同期分量引起的误差，采用1；Ktx 同型系数，CT型号相同且处于同一情况时取0.5，型号不同时取1，本设计取1。fi电 电互感器容许最大相对误差 用用0.1 U变压器调压时所产生的相对误差，采用调压百分数的一半，本设计取0.05。fza继电器整定匝书数与计算匝数不等而产生的相对误差，暂无法求出，先采用中间值0.05。代入数据得Idz1=1.3(110.1+0.05+0.05) =275.9（A）（2）、躲过变压器空载投入或外部故障后电压恢复时的励磁涌流 Idz1= KK Ie （2）式中：KK可靠系数，采用1.3； Ie变压器额定电流：代入数据得 2#主变 Idz1= 1.3131.96=171.55 (A)（3）、考虑电流互感器二次回路断线,应躲过变压器正常运行的最大负 荷电流Idz1= KKIfhmax （3）式中： KK可靠系数，采用1.3； Ifhmax 正常运行时变压器的最大负荷电流；采用变压器的额定电流。 2# 主变 Idz1=1.3131.96=171.55(A)比较上述（1），（2），（3）式的动作电流，取最大值为计算值， 即： Idz1=275.9（A）3）、确定基本侧差动线圈的匝数和继电器的动作电流将两侧电流互感器分别结于继电器的两组平衡线圈，再接入差动线圈，使继电器的实用匝数和动作电流更接近于计算值；以二次回路额定电流最大侧作为基本侧，基本侧的继电器动作电流及线圈匝数计算如下：(1)、基本侧（35KV）继电器动作值 Idzjs=KJXIdzI/nlKj接线系数 Y连接Kj=1连接Kj= 代入数据得2#主变 IdzjsI=275.9/40=11.95（A）（2）、基本侧继电器差动线圈匝数(工作线圈)WcdjsI=Awo/ IdzjsI式中：Awo为继电器动作安匝，应采用实际值，若不知实测值可采用额定值，取得60安匝。代入数据得2#主变 WcdjsI=60/11.95=5.02 (匝)选用差动线圈与一组平衡线圈匝数之和较WcdjsI小而相近的数值，作为差动线圈整定匝数WcdZ。即：实际整定匝数2# 主变WcdZ=5（匝）（3）、继电器的实际动作电流 2#主变 IdzjI=Awo/ WcdZ=60/5=12（A）（4）、保护装置的实际动作电流 2#主变 IdzI= IdzjIxNl/kj =1240/ =277.1A4）、确定非基本侧平衡线圈和工作线圈的匝数平衡线圈计算匝数 Wphjs =Wcdzx -Wcdz 代入数据得 2#主变 Wphjs=5-5 =1.18(匝)故， 2#主变 取平衡线圈实际匝数Wphz=1(匝) 工作线圈计算匝数2#主变 Wgz= Wphz+Wcdz=1+5=6(匝)5）、计算由于整定匝数与计算匝数不等而产生的相对误差fza 2#主变 fza= (Wphjs- Wphz)/( Wphjs+ Wcdz) =(1.18-1)/(1.18+5)=0.03若fza 0.05，不需重新计算Idz1（最大不平衡电流）。fza 0.05将重新计算Idz1（最大不平衡电流）6)、初步确定短路线圈的抽头根据前面对BCH-2差动继电器的分析，考虑到本系统主变压器容量较小，励磁涌流较大，故选用较大匝数的“C-C”抽头，实际应用中，还应考虑继电器所接的电流互感器的型号、性能等，抽头是否合适，应经过变压器空载投入试验最后确定。7）、保护装置灵敏度校验差动保护灵敏度要求值Klm不小于2本系统在最小运行方式下，10KV侧出口发生两相短路时，保护装置的灵敏度最低。本装置灵敏度 Klm=0.866KjxId2min/Idzl=0.86610.85/0.2771=2.662满足要求。四、过电流保护：1）、过电流继电器的整定及继电器选择：保护动作电流按躲过变压器额定电流来整定 Idz=KkIe1/Kh 式中：Kk可靠系数，采用1.2； Kh返回系数，采用0.85； 代入数据得2#主变 Idz=1.2 /0.85=186.3 (A)继电器的动作电流 2#主变Idzj=Idz/nl=186.3x /40 =3.59A) 电流继电器的选择：DL-21C/10灵敏度按保护范围末端短路进行校验，灵敏系数不小于1.2。2#主变灵敏系数：Klm=0.866KjxId3lmin/Id