发电厂厂用电系统整定计算书

厂用电系统保护整定计算书

（第二版）

批准：＿＿＿＿＿＿ 审核：＿＿＿＿＿＿ 计算：＿＿＿＿＿＿ 日期：2020年8月11日

目录

短路电流计算 ................................................................................ 1 厂用段输煤电源馈线（BBA13）整定计算 ................................ 2 变压器整定计算 ............................................................................ 3 厂用电动机整定计算 .................................................................... 7 备用电源进线整定计算 ................................................................ 9 厂用段电源进线柜弧光保护整定计算 ...................................... 10 输煤段电源进线柜弧光保护整定计算 ...................................... 10 输煤段电源进线整定计算 .......................................................... 11 输煤段卸船机馈线整定计算 ...................................................... 12 输煤段斗轮机机馈线整定计算 .................................................. 13 卸船机内主变压器整定计算 ...................................................... 14 卸船机内辅变压器整定计算 ...................................................... 15 斗轮机内主变压器整定计算 ...................................................... 16 380V开关本体整定计算 ............................................................ 17 380V其它保护整定..................................................................... 19 遗留问题 ...................................................................................... 20

整定计算书

短路电流计算

1 6kV系统主要接线图

备变厂变厂变厂变厂变厂变厂变厂变厂变厂用母线厂用母线厂用母线厂用母线厂用母线厂用母线厂用母线厂用母线输煤母线输煤母线卸船机段斗轮机段主变辅变主变辅变

2 系统参数

2.1 厂变参数：39000kVA，6.3kV，3574A，Xd＝15% 2.2 备变参数：39000kVA，6.3kV，3574A，Xd＝15% 2.3 输煤段电缆：6×（3×185），700m，0.066Ω/km 2.4 变压器中性点电阻：18.18Ω 3 短路电流计算

3.1 6kV母线三相短路：Id（3）Ie3574A23827A Xd15%33Id（3）23827A20634A 223.2 6kV母线两相短路：Id（2）3.3 6kV母线单相接地：3I0U相RgU线3Rg6300V318.18200A

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整定计算书

厂用段输煤电源馈线（BBA13）整定计算

ＣＴ变比：2000/1 零序ＣＴ：150/5 额定电流：1600A

1 CT系数整定：knCT20001.250 Ie16002 反时限过电流保护：

定值：Idz2kk1.2IeIe1.263Ie kf0.95系数：k＝0.5

曲线：超强反时限

3 延时速断保护，按躲负荷自启动计算：

定值：Idz2kkkzqdkfIe1.22.5Ie3.16Ie 0.95时间：300ms

备注：速断启动时闭锁工作电源及备用电源瞬时速断保护

4 接地保护：

与厂变及备变零序保护相配合，取灵敏系数3，厂变及备变零序电流定

值为132A。则：Idz132In100%30%In 3150时间：600ms

5 低电压保护：为保证备自投成功，低电压I段切除输煤段（70V，0.6s），保

护动作后联跳输煤段进线开关。

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整定计算书

变压器整定计算

1 厂用6kV变压器系统

工作进线备用进线厂用母线输煤馈线除尘变锅炉变汽机变公用变除灰变脱硫变厂前区变检修变循环水变照明变制氯变输煤母线输煤变工业水变输煤变化学水变码头变卸船机斗轮机卸船机主变卸船机辅变斗轮机主变斗轮机辅变

2 变压器低压侧母线短路时高压侧短路电流计算（6kV为无穷大系统）： Se（kVA） 接线组别 Xd Ie（A） Id（3）（A） Id（2）（A） Id（1）（A） Id（1.1）（A） 2500 10% 2000 8% 1600 8% 1250 6% 1000 6% 830 8% 800 6% 630 6% 315 6% 30 4% Dyn11 Dyn11 Dyn11 Dyn11 Dyn11 Yyn0yn6 Dyn11 Dyn11 Dyn11 Dyn11 229.1 183.3 146.6 114.6 91.6 76.1 73.3 57.7 28.9 2.9 2291 2291 1833 1909 1527 951 1222 962 481 72 2291 2291 1833 1909 1527 823 1222 962 481 72 1323 1323 1058 1102 882 634 705 556 278 42 2291 2291 1833 1909 1527 839 1222 962 481 72

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整定计算书

3 CT系数整定：

3.1 变压器高压侧CT系数： Se（kVA） CT变比 额定电流 调整系数 2500 800/1 229.1 3.492 2000 800/1 183.3 4.365 1600 800/1 146.6 5.456 1250 300/1 114.6 2.619 2500 5000/1 3608.4 1.386 1250 200/1 114.6 1.746 1000 150/1 91.6 1.637 830 100/1 76.1 1.314 800 150/1 73.3 2.046 2000 4000/1 2886.8 1.386 630 150/1 57.7 1.299 3.2 变压器低压侧CT系数（2500kVA及2000kVA）： Se（kVA） CT变比 额定电流 调整系数 4 电流保护计算：

4.1 瞬时速断保护（VC不投）：

按躲过低压侧三相短路电流整定：Idz2kkId(3)Se（kVA） Xd Idz2 2500 10% 12Ie 2000 8% 15Ie 1.2Ie xd1600 8% 15Ie 时间：60ms

4.2 延时速断保护：

4.2.1 按躲开变压器可能的最大负荷电流整定：k式中 k：整定系数

kk：可靠系数，取1.2 kf：返回系数，取0.95

kk1.21.26 kf0.9.2.2 按躲过负荷自起动的最大工作电流整定：kkkkzqd1.22.53

式中 kzqd：自起动系数，取2.5

'1.244.8 4.2.3 按与相邻保护相配合整定：kkkkdz'式中 kdz：低压侧保护整定值系数，取4

4.2.4 选取系数：k5 定值：Idz2kIe5Ie

时间：600ms

4.3 反时限过电流保护，按躲负荷电流整定：

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定值：Idz2kk1.2IeIe1.263Ie kf0.95系数：k0.5

曲线：超强反时限

4.4 输煤馈线接地保护，按与输煤馈线零序配合系数1.5整定：

定值：Idz'Idz30%In20%In k1.5时间：300ms

厂用段馈线按同样整定

5 变压器差动保护计算（2500kVA及2000kVA）：

5.1 接线组别：Dyn－11 5.2 最小动作电流：

Id1kkkcTUmIr1.50.0320.050.05Ir0.24Ir

式中 kk：可靠系数，取1.5

kcT：CT误差值，取0.03×2

U：可调分接头误差，取0.05 m：CT不同型附加误差，取0.05

Ir ：标么值

取Id10.3Ir

5.3 无制动区边界：Ib10.8Ir 5.4 弱制动区动作值：Id20.5Ir 5.5 弱制动区边界：Ib22Ir

5.6

制动区斜率：

最大外部短路电流：Ib.maxIeIe10Ie xd10%躲过外部短路时最大不平衡电流：

Id.maxkkkfzqkcTUm10Ie1.51.50.120.050.0510Ie6Iekk：可靠系数，取1.5 kfzq：非周期系数，取1.5

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整定计算书

kcT：CT误差值，取0.1×2

斜率：kId.maxId260.50.7

Ib.maxIb21025.7 速断动作值：躲过励磁涌流及最大不平衡电流，取Idz12

5.8 二次谐波制动：I2＝15%

6 其它：因为REX521保护的CT调整系数最大为3，所以1600kVA变压器的

调整系数不能达到5.456，所以将改系数减为一半（2.728），同时将定值系数也减为一半（瞬时速断7.5，延时速断2.5，反时限过流0.63）。

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厂用电动机整定计算

1 说明：电动机的起动电流为6倍，允许起动时间为10s，允许连续冷态启动

2次，热态启动1次。按80%电压下电动机起动的最长时间为泵类6s，风机12s考虑。

2 CT系数整定： 设备 容量 电流 保护型号 调整系数 CT 电动给水泵 8200 880 1250 REF2+ 1.420 增压风机 3900 457 800 REF2+ 1.751 引风机 3000 357 800 REF2+ 2.241 循环水泵 2500 307.7 800 REF2+ 2.600 凝结水泵 2000 226.4 800 REF2+ 3.534 一次风机 2000 218 800 REF2+ 3.670 送风机 1400 166.5 800 REF2+ 4.805 C吸收塔循环泵 1000 116.4 150 REX521 1.2 B吸收塔循环泵 900 104.9 150 REX521 1.430 A吸收塔循环泵 800 93.3 150 REX521 1.608 闭式循环冷却泵 560 67 100 REX521 1.493 磨煤机 520 67 100 REX521 1.493 给水泵前置泵 580 .1 100 REX521 1.560 锅炉再循环泵 400 39 75 REX521 1.923 雨水泵 260 35.4 50 REX521 1.412 空压机 250 29 50 REX521 1.724 脱硫氧化风机 200 24.4 150 REX521 2.049 #0/1输煤皮带机 355 42.5 75 REX521 1.765 #2输煤皮带机 280 31.8 50 REX521 1.572 #3/4/5输煤皮带机 315 36.7 75 REX521 2.044 #6/7/10输煤皮带机 185 21.3 50 REX521 2.347 #8/9输煤皮带机 250 28.1 50 REX521 1.779 碎煤机 560 71.4 100 REX521 1.401 脱硫湿式球磨机 560 70.5 75 REX521 1.0 脱硫真空泵 200 25 50 REX521 2.000 3 电流保护整定：

3.1 定时限过电流保护：

定值：Idz2kk1.1IeIe1.15Ie kf0.95时间：300s

3.2 延时速断保护：

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整定计算书

定值：1.5Ie

时间：按躲电动机起动考虑（可靠系数1.5），泵类9s，风机18s 3.3 瞬时速断保护（接触器无）： 起动定值加倍功能投入，所以定值为：Idz2kk1.56Ie6Ie4.5Ie 22时间：60ms

3.4 电流不平衡保护：

定值按电动机允许的不平衡考虑：0.3 时间为反时限系数：30

3.5 接地保护，按与输煤馈线零序配合系数1.5整定：

定值：Idz'Idz30%In20%In k1.5时间：300ms

4 风机有以下几台：

脱硫增压风机、引风机、一次风机、送风机、脱硫氧化风机

5 低电压保护：

5.1 循环水泵、闭式冷却水泵：不停 5.2 厂用段其它电机：70V，0.6s 5.3 输煤段电机：70V，1s

6 电动机差动保护（2000kW及以上）：

6.1 最小动作电流：Id10.3Ir 6.2 无制动区边界：Ib10.8Ir 6.3 弱制动区动作值：Id20.5Ir 6.4 弱制动区边界：Ib22Ir 6.5 制动区斜率：k0.7

6.6 速断动作值：躲过最大不平衡电流，取Idz5 6.7 二次谐波制动：I2＝15%

7 其它：

7.1 因为REX521保护的CT调整系数最大为3，所以1400kW的送风机的

调整系数不能达到4.805，所以将改系数减为一半（2.402），同时将定值系数也减为一半（定时限过流0.58，延时速断0.75，瞬时速断2.25）

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备用电源进线整定计算

保护型号：REX521 ＣＴ变比：5000/1 额定电流：3574A

1 实际运行电流为：Ie0.5Ie'2 CT系数整定：k3 反时限过电流：

定值：Idz2kk1.2IeIe1.26Ie kf0.953574A1787A 2nCT50002.798 Ie1787系数：k＝0.8

曲线：超强反时限

校验：电动给水泵启动时间为4s，此时备用进线保护过流3.5倍，在此倍数下保护动作时间5.7s，保护不会越级动作。输煤电源馈线启动值及反时限系数都小于进线，保护也不会越级动作。

4 延时速断保护：

4.1 按最大电动机启动计算，电动给水泵额定电流值880A，启动电流按6

倍算：

(61)880Idz2KkIeIzq1.2IeIe4.15Ie

17874.2 和输煤馈线配合：

(3.161)1600'Idz2KkIeIdz1.2IeIe3.52Ie

17874.3 比较选取Idz24.15Ie，时间：600ms 4.4 灵敏度校验：Klm5 瞬时速断保护：

5.1 选取Idz24.15Ie

5.2 时间：300ms

5.3 备注：当输煤电源馈线速断启动时闭锁A段备用进线

2Id206342.82 Idz4.151787 第9页

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厂用段电源进线柜弧光保护整定计算

保护型号：VAMP220 ＣＴ变比：5000/1A 额定电流：3574A

357488051.9，方法同备用进线柜

50002 保护动作后闭锁输煤段快速切换装置

1 定值：Idz21.2输煤段电源进线柜弧光保护整定计算

保护型号：VAMP220 ＣＴ变比：2000/1A 额定电流：1600A

3.1616001 定值：Idz22.5，计算同输煤电源馈线柜

20002 保护动作后闭锁输煤段快速切换装置

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整定计算书

输煤段电源进线整定计算

保护型号：REX521 ＣＴ变比：2000/1 零序ＣＴ：150/5 额定电流：1600A

1 CT系数整定：k2 瞬时速断保护：

2.1 与厂用段输煤馈线配合：Idz2'Idz3.162Ie2.63Ie kk1.2nCT20001.250 Ie16002.2 时间：200ms

2.3 备注：保护动作只闭锁输煤段快速切换装置 3 延时速断保护：

3.1 定值：Idz22.63Ie

3.2 时间：300ms

3.3 备注：保护动作跳开关，同时闭锁输煤段快速切换装置 4 反时限过电流：

4.1 定值：Idz2kk1.15IeIe1.21Ie kf0.9.2 系数：k＝0.5

4.3 曲线：超强反时限

4.4 备注：保护动作跳开关，同时闭锁输煤段快速切换装置 5 接地保护：

5.1 定值：

Idz225%

5.2 时间：500ms

5.3 备注：保护动作只闭锁输煤段快速切换装置 6 接地保护：

6.1 定值：

Idz225%

6.2 时间：600ms

6.3 备注：保护动作跳开关，同时闭锁输煤段快速切换装置

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整定计算书

输煤段卸船机馈线整定计算

保护型号：REX521 ＣＴ变比：800/1 零序ＣＴ：150/5 额定电流：212.2A

主变参数：2000kVA，6.3kV，183.3A，Xd＝10% 辅变参数：315kVA，6.3kV，28.9A，Xd＝6% 1

CT系数整定：knCT8003.770 Ie212.22 反时限过电流保护：

定值：Idz2kk1.2IeIe1.26Ie kf0.95系数：k＝0.5

曲线：超强反时限

3 延时速断保护：

定值：Idz2kIe5Ie

时间：600ms

4 瞬时速断保护：

定值：Idz2kkIeI1.2e12Ie xd10%时间：60ms

备注：电流与卸船机上的保护相配合，时间不配合

5 接地保护：

定值：Idz220% 时间：300ms

6 其它：因为REX521保护的CT调整系数最大为3，所以该调整系数不能达

到3.770，所以将改系数减为一半（1.885），同时将定值系数也减为一半（瞬时速断7.5，延时速断2.5，反时限过流0.63）。

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整定计算书

输煤段斗轮机机馈线整定计算

保护型号：REX521 ＣＴ变比：75/1 零序ＣＴ：150/5 额定电流：60.5A

主变参数：630kVA，6.3kV，57.7A，Xd＝6% 辅变参数：30kVA，6kV，2.A，Xd＝4%

1 CT系数整定：knCT751.240 Ie60.52 反时限过电流保护：

定值： Idz2kk1.2IeIe1.26Ie kf0.95系数：k＝0.5

曲线：超强反时限

3 延时速断保护（与下级保护配合）：

'1.25Ie6Ie 定值：Idz2kkIdz时间：600ms

4 接地保护：

定值：Idz220% 时间：300ms

第13页

整定计算书

卸船机内主变压器整定计算

保护型号：7UT61、7RW6000 ＣＴ变比：300/1、4000/1 ＰＴ变比：6300/110 额定电流：183.3A

1 定时限过电流保护：

定值：Idz2kkIe1.2183.30.77A kfncT0.953002

3

4

5

时间：4s

瞬时速断保护（变压器低压侧无断路器，可靠系数取4）：

4183.3定值：Idz22.44A

300时间：0.1s

接地保护（与上一级配合，配合系数2）： 定值：一次动作电流为15A 时间：0.1s

差动保护 启动值：0.3 斜率1：0.25 拐点：0.8 斜率2：0.5 速断：12

二次谐波：15%

过电压保护：

定值：1.2×110＝132V 时间：0.5s

第14页

整定计算书

卸船机内辅变压器整定计算

保护型号：7SJ62 ＣＴ变比：75/1 ＰＴ变比：6300/110 额定电流：28.9A

1 定时限过电流保护：

定值：Idz2kkIe1.228.90.49A kfncT0.9575时间：4s

2 瞬时速断保护（变压器低压侧无断路器，可靠系数取4）：

428.9定值：Idz21.A

75时间：0.1s

3 接地保护（与上级配合）：

定值：一次动作电流为15A 时间：0.1s

4 过电压保护：

定值：1.2×110＝132V 时间：0.5s

第15页

整定计算书

斗轮机内主变压器整定计算

保护型号：YZ100-CB ＣＴ变比：100/5 零序ＣＴ：150/5 额定电流：57.7A

1 定时限过电流保护：

定值：Idz2kkIe1.257.73.6A kfncT0.9520时间：4s

2 限时速断保护：

557.7定值：Idz214.4A

20时间：0.1s

3 瞬时速断保护：

1.257.7定值：Idz257.7A

6%20

4 接地保护（与上级配合）：

20%150定值：Idz20.5A

230时间：0.1s

第16页

整定计算书

380V开关本体整定计算

1 计算说明：380V设备选用施奈德断路器，断路器本体自带保护。断路器种

类有MT型框架式断路器（配MiC5.0P、Mic6.0P保护模块）；NS型塑壳断路器（配STR保护：只有定值整定的第1项和第3项）。

2 系统接线图（MCC段都由2路PC段过来的进线，图中只画出1路）

变变变变变变图 一一般接线图 二精处理段接线图 三保安段接线

3 定值计算的原则：因380V设备为系统末端，所以按负荷容量计算本设备保

护定值，再综合考虑其它因素做适当调整。 4 定值整定

4.1 过电流启动值

4.1.1 因检修箱、热工电源配电柜容量与本回路的电源容量配置相同，

所以可靠系数取1.0

4.1.2 锅炉PC段保安馈线断路器与保安段进线断路器为同一回路的两

级，综合考虑断路器容量、保护选择性、柴油机启动方式等因素保安段进线断路器可靠系数取1.1，锅炉PC段至保安段馈线断路器可靠系数取1.25

4.1.3 其它设备可靠系数取1.2

4.2 过电流时间tr（6倍启动电流时动作时间）

4.2.1 密封风机启动时间较长，其电源断路器取8 4.2.2 其它电动机电源断路器取2 4.2.3 PC段进线断路器取1.0 4.2.4 其它设备取0.5 4.3 延时速断启动值

4.3.1 10.5kW以下电动机，可靠系数取12 4.3.2 10.5kW及以上电动机，可靠系数取10

4.3.3 照明及加热器回路，电阻性回路无大的冲击电流，可靠系数取4

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整定计算书

4.3.4 PC段进线、母联、PC段至MCC段的馈线、MCC段母联，可靠

系数取4

4.3.5 MCC段其它馈线回路，可靠系数取8 4.4 延时速断时间tsd（在“off”侧）

4.4.1 电动机、加热器断路器取0 4.4.2 MCC段母联断路器取0.1

4.4.3 保安段进线断路器取0.2，锅炉PC段至保安段馈线断路器取0.3 4.4.4 其它PC至MCC段的馈线断路器取0.2 4.4.5 PC段母联断路器取0.3 4.4.6 PC段进线断路器取0.4

4.5 瞬时速断li（仅框架断路器设备有）：off 4.6 接地启动值Ig及时间tg（在“off”侧）

4.6.1 PC段电源进线及母联选用Mic5.0保护，无此功能 4.6.2 电动机、加热器取Ig＝B（0.3In），tg＝0.2 4.6.3 保安母联取Ig＝I（1.0In），tg＝0.2 4.6.4 保安进线取Ig＝H（0.9In），tg＝0.3 4.6.5 其它回路取Ig＝I（1.0In），tg＝0.4

5 定值配合校验

5.1 PC进线与母联断路器由时间系数配合

5.2 母联与馈线断路器过流由启动值配合，速断由时间配合

5.3 PC馈线与MCC馈线断路器过流由启动值配合，速断由时间配合 5.4 MCC馈线接地由MCC馈线速断与PC馈线的接地保护时间配合

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整定计算书

380V其它保护整定

1 计算说明：其它保护还有变压器低压侧零序电流保护（由变压器中性点零

序电流互感器、零序电流继电器、时间继电器组成）； PC段母线、保安段母线、保安段工作进线及备用进线低电压保护（由电压互感器、电压继电器、时间继电器组成）。

2 系统接线图

锅炉变锅炉变变压器工作进线备用进线保安段1图 一变压器零序图 二电压回路保安段2

3 定值整定

3.1 变压器零序电流保护：5A，2s 3.2 PC段母线低电压保护：40V，0.6s 3.3 保安段MCC母线低电压：40V，3s

3.4 保安段工作进线及备用进线低电压：50V，2s

4 低电压配合：

4.1 保安工作进线及备用进线低电压按躲最长的备用电源切换时间整定 4.2 保安段MCC母线低电压后要起动保安进线切换，切换前先检测工作

或备用进线是否低电压，所以进线低电压的启动值和时间要与母线低电压相配合，保证在PC段失电时工作和备用进线的低电压先于母线低电压动作，防止不必要的切换。

4.3 因逻辑在DCS完成，DCS的循环时间最大为0.5s，所以时间级差要

保证DCS逻辑正确，选择1s。

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整定计算书

遗留问题

1 脱硫真空泵电机未到货，实际容量和电流与设计值不符，待设备到货后再

相应调整CT调整系数。

2 输煤段卸船机及斗轮机的馈线速断保护在其主变有严重故障时会造成先于

主变保护动作，切除整台卸船机或斗轮机使其辅变同时断电。 3 380V问题

3.1 锅炉段母联与锅炉段保安馈线在速断保护上无法配合，解决方法：在

合母联断路器前先将保安段进线断路器切换（倒负荷），使其不必与母联配合。

3.2 精处理进线断路器无法与上级开关配合，但精处理进线可作为隔离开

关使用不与上级断路器配合也能保证设备的选择性，定值可与上级开关整定的相同。

3.3 因为MCC馈线没有接地保护，接地故障由过流和速断保护来动作，

只能使用速断保护与上级断路器接地保护配合。若负荷额定电流较大，则速断保护定值大于上级断路器的接地保护定值，当接地故障电流大于上级接地保护定值而小于本断路器速断保护定值时，上级接地保护会先于本断路器的过流保护动作，造成越级跳闸。

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