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 電廠主接線及設備參數

電網及電廠設備參數，見表1,2。

表1 發電機參數

新增干式變及電纜參數：

新增干式變容量1250kVA，變比6.3/0.4kV，Uk百分比5.8%，Dyn11接線。新增電纜參數為X=0.1105mΩ/m，L=180m。

2 短路電流計算

2.1 基準值

根據DL/T6842012大型發電機變壓器繼電保護整定計算導則，取各系統的平均電壓為基準電壓，基準容量Sb＝1000MVA。則各側基準值如下表所示：

?

表2 華東電網系統參數

2.2 各元件參數標幺值計算

發電機參數計算：

主變參數計算：

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：

廠變參數計算：由于核島廠變和常規島廠變的參數一致，故計算如下：

2.3 最大運行方式下380V側短路發生三相短路，其短路電流計算如下

系統側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 開關定值整定

變壓器高壓側二次額定電流（CT變比為100：1），Ie1=1250/（1.732*6.3*100）=1.14A。當變壓器低壓側發生故障，流過高壓側的最大故障電流為：Ie=29.562*0.4/6.3=1.876kA，折算到二次側為18.76A。

當變壓器低壓側發生故障，流過高壓側的最小故障電流為：Ie=24.98*0.4/6.3=1.586kA，折算到二次側為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側開關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，最終過流定值整定為7.5A，此時的靈敏系數為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，所以低壓側短路工況內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，此時的靈敏系數為14.42。

延時時間與下游380V開關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定值，取值為60秒。

4 結語

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。