一例6kv高压柜综合继电保护电流整定值的计算

1、一例6kv高压柜综合继电保护电流整定值的计算本文对一例福建控制楼变配电所的6kV 高压柜内的综合继电保护进行电流整定值的计算，变配电所包括两组高压开关柜，一组开关柜包括进线柜、母联柜和消防泵(电机)，另一组开关柜包括进线柜、消防泵和变压器，主要对这两组开关柜中的进线柜和母联柜进行过电流保护、带时限电流速断保护;对消防泵(电机)进行反时限过电流保护、电流速断保护和低电压保护;对变压器进行过电流保护和电流速断保护。整定时间的确定要根据现场情况，并要考虑上下级的电流保护整定时间，最后得出继电保护装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。 关键词：高压柜;短路电流;短路容量;速断;反时限过电流

2、1. 实例的基本情况 福建某电力工程中某一个控制楼变配电所的6kV 高压开关柜的继电保护电流整定值的计算。 本例一共有两组高压开关柜： 1 号高压开关柜组中包含：#1 进线、母联、消防泵1 和消防泵3。 2 号高压开关柜组中包含：#2 进线、消防泵2 和#1 变压器。 三个消防泵的功率和接线方式是一致。(消防泵即是电动机)现有数据：提供鲤鱼尾油库总变电所的6kV 母线短路容量。鲤鱼尾油库总变电所6kV 母线最大运行方式的短路容量为Smax=153.3MVA,最小运行方式 下的短路容量为Smin=113.3MVA，总变电所与控制楼变配电所相距2km，计算到控制楼变配电所6kV 母线处的最大运行方

3、式下的短路容量为145.63MVA，最小运行方式下的短路容量为107.64MVA1。由已知条件可以得出：最大运行方式下，变配电所母线三相短路超瞬态电流I2k3max=14.0kA， #1 变压器的容量为630kVA，其阻抗平均值(归算到400V，M)为电阻：2.26，电抗：15.07;变压器高压侧系统的阻抗(归算到400V，M)为电阻：0.12，电抗： 1.2，变压器低压网络三相短路电流为(c=1.05,Un=380V，R=2.38,X=16.27) 最大运行方式下，变压器低压网络三相短路电流为13.99kA，流过高压侧的短路电流为932A;最小运行方式下，配电所母线三相短路超瞬态电流I2k3

4、min=10.4kA;#1 变压器的容量为630kVA，其阻抗平均值(归算到400V，M)为电阻：2.26，电抗：15.07;变压器高压侧系统的阻抗(归算到400V，M)为电阻：0.16，电抗：1.59，变压器低压网络三相短路电流为(c=1.05,Un=380V，R=2.42,X=16.66) 线路过负荷(包括电动机起动所引起的)电流为30.1×6+28=208.6(A)?带时限电流速断保护满足要求3。取动作时间：0.4s。 2.2 母联继电保护电流整定值 正常情况下，母联开关为断开的，只有6kV 电源侧有一路因故障或检修需停电时,另一路电源负担全部负荷。 #1 进线供电给两台消防泵

5、，每个消防泵的容量为250kW，功率因数为0.8，额定电流为30.1A，计算电流为28A，启动倍数定为6，其中一段母线的最大负荷电流为30.1×6+28=228.6(A)，电流互感器的变比为300/5A。Krel(靠系数)：用于过电流保护时取1.3，用于电流速断保护时取1.5;Kjx(接线系数)：取1;Ifh(线路过负荷电流);Kr(继电器返回系数)：取0.95;nTA(电流互感器变比)：取60。线路过负荷(包括电动机起动所引起的)电流为30.1×6+48=228.6(A) 2.2.1 过电流保护 ? 带时限电流速断保护满足要求。取动作时间：0.4s。 2.3 消防泵继电保

6、护电流整定值消防泵的容量为250kW，功率因数为0.8，额定电流为30.1A，计算电流为28A，电流互感器的变比为50/5A。Krel(可靠系数)：用于过负荷保护时取1.3，用于电流速断保护时取1.5;Kjx(接线系数)：取1;IrM(电动机额定电流);Kr(继电器返回系数)：取0.95;nTA(电流互感器变比)：取10;Kst(电动机起动电流倍数)：取6。IC(电网的总单相接地电容电流)， 2.3.1 反时限过电流保护 保护装置的动作电流(应能躲过电动机的额定电流) 取动作时间：30s。反时限电流保护装置的整定值和动作时间如下：启动电流(即动作电流)是40A，即是额定电的1.33 倍，动作时

7、限为30s(或者是根据继电器厂家反时限电流-时间曲线得出动作时限)，这样保护装置的动作时限曲线就可以确定。反时限的动作时间数学模型： t=ln1/1-(kIe/I)2 式中， 为阻容电路的时间常数，k为临界动作时的电流过载倍数(过载判据)，这里取k=1.1。 保护装置的动作电流异步电动机(应能躲过电动机的起动电流) #1 进线供电给一台消防泵和#1 变压器，消防泵的容量为250kW，功率因数为0.8，额定电流为30.1A，计算电流为28A，启动倍数定为6;#1 变压器的容量为630kVA，高压侧的额定电流为60.6A，计算电流为48A;电流互感器的变比为300/5A。Krel(可靠系数)：用于过电流保护时取1.3，用于电流速断保护时取1.5;Kjx(接线系数)：取1;Igh(线路过负荷电流);Kr(继电器返回系数)：取0.95