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第十四章 35kV变电站保护整定值计算实例
第十四章 35kV变电站保护整定值计算实例
第十四章 35kV变电站保护整定值计算实例
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在第十三章中介绍了35kV变电站各微机保护单元保护定值计算的方法,下面以一个35kV变电站为实例,进行定值计算,以说明变电站定值计算的步骤、常用计算方法以及计算中所遇到的各种问题的处理方法。
§14-1 示例变电站的主接线图
某变电站的简化主接线图如图14-1所示,图中各设备及线路参数如下:
1C
1C
TA
100/5
TA
300/5
1S
TA
200/5
2S
TA
200/5
3S
TA
200/5
4S
TA
150/5
5S
TA
300/5
6S
TA
100/5
7S
TA
250/5
8S
2C
TA
100/5
10.5kV
1T
TA
100/5
TA
300/5
1T
TA
100/5
TA
300/5
10.5kV
Yo
41T
TA
500/5
1U
TA
600/5
3U
TA
200/5
2U
图14-1 示例变电站的主接线
14-1.1 35kV线路参数
一.35kV线路1U:35kV线路1U线路长30Km,导线为LGJ-240,对侧接于大电网(可视为无穷大电源)。
二.35kV线路2U:35kV线路2U线路长45Km,导线为LGJ-95,对侧接于一个35kV线路终端电站。
三.35kV线路3U:35kV线路3U线路长22Km,导线为LGJ-120,对侧为一中型水电站,电站主要参数如下:
电站装机容量为3×16MW,COSΦ=0.8,发电机短路电抗为12%。
电站主接线为11G为发变组单元接线,升压变11T容量为20MVA,短路电抗为7%,12G、13G接成扩大单元,升压变12T容量为40MVA,额定短路电抗7%。
14-1.2 主变
变电站的两台主变型号相同,主要参数为:
额定容量:5MVA
额定电压:(35±3×2.5%)/10.5
短路电抗:7.5%
14-1.3 10kV线路参数
一.10kV无源线路
电站10kV线路8条,其中有源线路两条,无源线路6条,10 kV无源线路所用架穿空导线均为LGJ-120,其中1S最短,为6Km;5S最长,为36Km,其余线路长度分别为2S长11Km、3S长27Km、7S长17Km、8S长9.5Km。
二.10 kV有源线路
1.有源线路4S:有源线路4S长12Km,导线为LGJ-95,对侧为一小型水电站,电站主要参数如下:
装机容量为2×1.25MW,发电机额定COSΦ=0.8,发电机短路电抗为18%,变压器短路电抗为8%。主接线为扩大单元式,升压变容量3MVA。
2.有源线路6S,有源线路6S长16Km,导线为LGJ-120,对侧为一小型水电站,电站的基本参数如下:
装机容量为2×2MW,COSΦ=0.8,发电机短路电抗为14%。电站主接线为扩大单元接线,升压变容量为5MVA,短路电抗为8.5%。
14-1.4 补偿电容
变电站10 kV母线上接有两组补偿电容1C、2C。1C、2C相同,其主要参数为:容量2000KVAR,额定电压11 kV。电容采用单星形接线,每相为单台密集型电容,电容由3段构成,每段有15只电容并联,每只电容经熔丝相联。为防止冲击电流,每相串联一个电抗为5Ω的电抗器。
§14-2 35 kV线路保护定值计算
14-2.1 计算35kV线路整定值的等值电路
为计算整定值时物理概念清楚,在本例的计算中,均采用实名制,采用实名制时,必须将不同电压等级的电源及设备阻抗等参数,折合到计算定值设备所在母线的电压等级上。计算35 kV线路保护整定值时,须将10 kV有源线路的电源及升压变内阻,主变阻抗等折合到35 kV母线上。折合的原则是,电源电压乘以变压器变比,变为35 kV等级电压,有源线路阻抗,电源内阻等,乘以升压比的平方。
一.定值计算的几个假定
在定值计算中,作如下假设
1.为计算简单,在阻抗计算中,如X3R,则忽略电阻R。
2.为计算简单,变压器、发电机等的内阻抗中,忽略电阻,认为为纯电抗
二.各线路及设备阻抗的计算
根据给定参数,计算出各线路及设备,折合到35 kV侧的参数如图14-2所示,图中35 kV线路电阻由导线截面查手册得到单位长度(Km)电阻,再乘导线长度得到,10 kV线路电阻,电抗由实际值再乘以(35/10.5)2得到。
14-2.2 35kV线路整定值计算简单起见
为使35kV线路整定值计算简单起见,对图14-2的等值电路进行简化,简化中,凡同一支路X3R时,将R忽略,只保留电抗X,图14-3为简化后的等值电路,图中3U支路的发电站电抗Zxt1为:
10kV有源支路及主变内阻拆合阻抗为:
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