發(fā)電機(jī)保護(hù)整定計(jì)算技術(shù)規(guī)范

1、定子繞組內(nèi)部故障主保護(hù)、縱差保護(hù)1固定斜率的比率制動(dòng)式縱差保護(hù)1） 、比率差動(dòng)起動(dòng)電流I op.0 : I op.0 =Krel Ker I gn na 或 I op.0 = Krel I unb.0一般取 I op.0 = （0.1 0.3） I gn/ na,推薦取 I op.0 = 0.2 I gn / na o2） 、制動(dòng)特性的拐點(diǎn)電流I res.0拐點(diǎn)電流宜取 I res.0 = （0.8 1.0） I gn/ n，一般取 I res.0 = 0.8 I gn/ 0 o精選3）、比率制動(dòng)特性的斜率S：I op. max I op.0I res. max I res 0計(jì)算最大不平衡電

2、流 式中：&p非周期分量系數(shù) Kr 互感器比誤差系數(shù)，取I unb.maxI unb.max = FpK）cr I k.max / na,取1.52.0 ; Kcc互感器同型系數(shù)，取0.5 ;0.1 ； I k.max 最大外部三相短路電流周期分量。差動(dòng)保護(hù)的最大動(dòng)作電流I op.max按躲最大外部短路時(shí)產(chǎn)生的最大暫態(tài)不平衡電流計(jì)算:式中：Krel可靠系數(shù)，取1.31.5 o比率制動(dòng)特性的斜率 SI op.max = Krel I unb.max般 I res.max = I k.max/ Ila，貝卩S k. max / naI res.0 op.max I op.0I res.max I

3、res.0K relI unb.maxI op.02、變斜率的比率制動(dòng)式縱差保護(hù)1 ）、比率差動(dòng)起動(dòng)電流Iop.0 :同4.1.1.12 ）、制動(dòng)特性的拐點(diǎn)電流I res.1 :對(duì)于發(fā)電機(jī)保護(hù)，裝置固定取對(duì)于發(fā)電機(jī)變壓器組保護(hù)，裝置固定取、比率制動(dòng)特性的起始斜率S11 = Krel KccKr式中：Kel“比率差動(dòng)起動(dòng)電流”的整定。I res.1 = 4 I gn/ na。I res.1 = 61 gn/ Fla。Kr 互感器比誤差系數(shù)，取、比率制動(dòng)特性的最大斜率S2： 計(jì)算最大不平衡電流I unb.max： 式中：&p非周期分量系數(shù) 心一一互感器比誤差系數(shù)，取可靠系數(shù)，取1.5 ; 6互感器

4、的同型系數(shù)，取0.5 ;0.1 ; 一般取 S= 0.1若I k.max小于I res.1 （最大斜率時(shí)的拐點(diǎn)電流）時(shí)，取I unb.max = pKcr I k.max / na，取1.52.0 ;Kcc互感器同型系數(shù)，取0.5 ;0.1 ； I k.max最大外部三相短路電流周期分量，I k.max =I res.1 。比率制動(dòng)特性的斜率s：$ Iunb.max Iop.02SJgn/naI k .max / n a 2I gn / n a3、差動(dòng)電流速斷動(dòng)作電流按躲過(guò)機(jī)組非同期合閘和最大外部短路電流產(chǎn)生的最大不平衡電流整定對(duì)于大機(jī)組，一般取 lsd.op=（34） Ign/ na、橫差保

5、護(hù)1、裂相橫差保護(hù)1 ）、起動(dòng)電流：按躲過(guò)發(fā)電機(jī)額定負(fù)載時(shí)的最大不平衡電流整定：I op.0 = Kel （ lunb.l+lunb.2）般取 I op.0 = （0.2 0.3） I gn/ na O 機(jī)端變比 na2）制動(dòng)特性的拐點(diǎn)電流：一般取 lres.0 1.2。機(jī)端變比na主變壓器高壓側(cè)母線金屬性兩相短路時(shí)，流過(guò)保護(hù)的最小短路電流。2）相間低電壓元件整定a）動(dòng)作電壓低電壓元件取機(jī)端 TV 二次線電壓，動(dòng)作電壓 Uop 可按下式整定。 對(duì)于汽輪發(fā)電機(jī) 對(duì)于水輪發(fā)電機(jī)式中：Ugn 發(fā)電機(jī)額定電壓；nv電壓互感器變比。b)按主變壓器咼壓側(cè)母線二相短路進(jìn)行靈敏度校驗(yàn)：Ksen= Uop/ (

6、Uk.max/ nv)式中：Uk.max主變高壓側(cè)母線金屬性三相短路時(shí)發(fā)電機(jī)機(jī)端最大相間電壓。 要求靈敏系數(shù) Ksen 1.2。nv機(jī)端變比。3) 負(fù)序電壓元件整定a) 動(dòng)作電壓按躲過(guò)正常運(yùn)行時(shí)的不平衡線電壓整定式中： U gn發(fā)電機(jī)額定線電壓；按躲過(guò)正常運(yùn)行時(shí)的不平衡相電壓整定式中： U gn發(fā)電機(jī)額定相電壓；b) 按主變壓器高壓側(cè)母線兩相短路進(jìn)行靈敏度校驗(yàn) 式中： U2.min 主變高壓側(cè)母線二相短路時(shí)發(fā)電機(jī)機(jī)端最小負(fù)序電壓。要求靈敏系數(shù)Ksen1.5。勵(lì)磁回路接地保護(hù)疊加直流式一點(diǎn)接地保護(hù)1） 動(dòng)作電阻高定值：Rop.g= 10 k Q2） 動(dòng)作電阻低定值：Rop.d= 0.51 kQ二

7、、切換采樣式 （乒乓式 ）一點(diǎn)接地保護(hù)1）動(dòng)作電阻高定值：一般取 Rp.g= 1030 k Q2）動(dòng)作電阻低定值：一般取 Rop.D = 0.52.5 kQ;三、定子二次諧波負(fù)序電壓型兩點(diǎn)接地保護(hù)按躲發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行和區(qū)外短路時(shí)測(cè)得的最大二次諧波負(fù)序電壓整定。U 2w2.op= KrelU232.max式中：Krel 可靠系數(shù)，取 810； U232max額定工況時(shí)實(shí)測(cè)值，一般為 0.10.2 V。四、接地位置變化型兩點(diǎn)接地保護(hù)1 ） 轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地位置變化量一般取 aop= 5% 10%。定子繞組單相接地保護(hù)基波零序過(guò)電壓保護(hù)按躲過(guò)正常運(yùn)行時(shí)機(jī)端三相電壓互感器開口三角繞組的最大不平衡電壓整定Uo

8、p= KrelUunb.max式中：Krel可靠系數(shù)，取1.21.3 ；U unb.max一為實(shí)測(cè)開口三角繞組最大不平衡基波零序電壓。按發(fā)電機(jī)額定線電壓整定Uop=（ 0.050.1 ） Ugnn式中：Ugnn發(fā)電機(jī)額定二次線電壓按發(fā)電機(jī)額定相電壓整定Uop=（ 0.05-0.1） Ugnn式中：Ugnn一發(fā)電機(jī)額定二次相電壓按躲過(guò)正常運(yùn)行時(shí)發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)的最大不平衡電壓整定Uop= Krel Uu nb.max式中：Uunb.max 一一為實(shí)測(cè)發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)側(cè)最大不平衡基波零序電壓。、三次諧波電壓?jiǎn)蜗嘟拥乇Ｗo(hù)1）各整定項(xiàng)目根據(jù)保護(hù)裝置說(shuō)明書通過(guò)實(shí)測(cè)整定。發(fā)電機(jī)過(guò)負(fù)荷保護(hù)定子繞組對(duì)稱過(guò)負(fù)荷保護(hù)1、

9、定時(shí)限過(guò)負(fù)荷保護(hù)。按躲過(guò)發(fā)電機(jī)的額定電流整定:I opK relgnKg式中：Krel可靠系數(shù)，取1.05 ；Kr返回系數(shù)，取0.90.95。2、反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)1 ）反時(shí)限下限動(dòng)作電流Is.op 與定時(shí)限過(guò)負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作電流配合整定：Is.op= Kcolop式中：Kco配合系數(shù)，取1.05;Iop 定時(shí)限過(guò)負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作電流。2）反時(shí)限下限動(dòng)作時(shí)間Ts：Ktc(I s.op /I gn )2naKsrKtc = 37.5;式中：Ktc定子繞組熱容量常數(shù)，由制造廠家提供。一般,Ks散熱系數(shù)，一般取Ksr =1.021.05;I gn發(fā)電機(jī)額定電流Tu= 0.5 s 。3） 反時(shí)限上限動(dòng)作時(shí)間Tu

10、：按與線路縱聯(lián)保護(hù)配合整定，取4）反時(shí)限上限動(dòng)作電流、轉(zhuǎn)子繞組（勵(lì)磁繞組）過(guò)負(fù)荷保護(hù)1、定時(shí)限過(guò)負(fù)荷保護(hù)按躲正常運(yùn)行發(fā)電機(jī)的額定勵(lì)磁電流整定。lopIKrel I fdn.交甘占.I fdn K31 op/其中I fdn交Kr.交na式中：Krel可靠系數(shù)，取1.05;Kr返回系數(shù)，取 0.90.95;Ifdn.交一發(fā)電機(jī)額定勵(lì)磁電流轉(zhuǎn)換為交流電流的二次值K3理論值K3 =0.816 ; Ifdn發(fā)電機(jī)額定勵(lì)磁電流（額定轉(zhuǎn)子電流）。2、反時(shí)限過(guò)負(fù)荷保護(hù)1）、反時(shí)限下限動(dòng)作電流Is.op與定時(shí)限過(guò)負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作電流整定原則相同，K rel 1 fdn .交|s.op= 1 opK r式中：lop定

11、時(shí)限過(guò)負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作電流。2）、反時(shí)限下限動(dòng)作時(shí)間TsCTs 2I s.op 2Krel 2（f：交）1（甘丿 1式中：C轉(zhuǎn)子繞組過(guò)熱常數(shù),由制造廠家提供;3）反時(shí)限上限動(dòng)作時(shí)間 Tu :4）反時(shí)限上限動(dòng)作電流般取Tu 0.5 s 。1 u.oprcVuKsr I fdn .交Ksr散熱系數(shù),取 Ksr=1,轉(zhuǎn)子表層負(fù)序過(guò)負(fù)荷保護(hù)1、定時(shí)限負(fù)序過(guò)負(fù)荷保護(hù)。按躲過(guò)發(fā)電機(jī)長(zhǎng)期允許的負(fù)序電流整定:丨2I 2.op K rel* 1 gnK rna式中：Krel -12 *Ign-可靠系數(shù)，取 1.2; Kr 返回系數(shù)，取 0.90.95;-發(fā)電機(jī)長(zhǎng)期允許負(fù)序電流，由制造廠家提供，一般I2-* 10%;

12、發(fā)電機(jī)額定電流；na電流互感器變比。2、反時(shí)限負(fù)序過(guò)電流保護(hù)I2s.op1）、反時(shí)限下限動(dòng)作電流:與定時(shí)限過(guò)負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作電流配合整定：12s.op= Kcol2.OP式中：Kco配合系數(shù)，取1.05; l2.op 定時(shí)限過(guò)負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作電流。 2）、反時(shí)限下限動(dòng)作時(shí)間T2sA1 gn 22(I 2s.op /) I 2式中：A轉(zhuǎn)子表層承受負(fù)序電流能力的常數(shù)，由制造廠家提供; 128 *發(fā)電機(jī)長(zhǎng)期允許負(fù)序電流標(biāo)么值，由制造廠家提供;當(dāng)計(jì)算結(jié)果大于 1000S時(shí)，取T2S=1OOO s O3、反時(shí)限上限動(dòng)作時(shí)間 T2u :按與線路縱聯(lián)保護(hù)配合整定，取4、反時(shí)限上限動(dòng)作電流按反時(shí)限負(fù)序過(guò)流動(dòng)作特性曲線

13、整定。T2u= 0.5 S O1 u .op1 gnna式中:A轉(zhuǎn)子表層承受負(fù)序電流能力的常數(shù)，由制造廠家提供; 發(fā)電機(jī)長(zhǎng)期允許負(fù)序電流標(biāo)么值，由制造廠家提供;I 2*發(fā)電機(jī)低勵(lì)失磁保護(hù)低電壓判據(jù)1）系統(tǒng)低電壓判據(jù)：按躲過(guò)高壓系統(tǒng)母線允許最低正常運(yùn)行電壓整定Uop.3ph= （0.85 0.90）U h.min / nv式中：Uop.3ph三相同時(shí)低電壓繼電器動(dòng)作電壓；Uh.min高壓系統(tǒng)母線允許最低正常運(yùn)行電壓，由調(diào)度部門提供。2）機(jī)端低電壓判據(jù)：按躲過(guò)強(qiáng)行勵(lì)磁啟動(dòng)電壓及不破壞廠用電的安全整定Uop.3ph= （0.80.85）Ugn/ nv式中：Ugn發(fā)電機(jī)額定電壓。定子阻抗判據(jù)1）異步邊

14、界阻抗繼電器XaXdU gnnaSgn nvXbXdU gnnaSgn nv式中：Xd、Xd發(fā)電機(jī)暫態(tài)電抗和同步電抗標(biāo)么值（取不飽和值）;Ugn、3n發(fā)電機(jī)額定電壓（kV）和額定視在功率（MVA）;na、nv電流互感器和電壓互感器變比。2）靜穩(wěn)極限阻抗繼電器XcXconU gn naSgnnvXbXdU gnna式中：Xcon*，即最小運(yùn)行方式下系統(tǒng)歸算至發(fā)電機(jī)母線的等值電抗標(biāo)么值。轉(zhuǎn)子電壓判據(jù)式中：Krel可靠系數(shù)，取 0.60.8；Ufdo發(fā)電機(jī)空載勵(lì)磁電壓。1）勵(lì)磁低電壓：Ufd.op = Krel Ufdo2)變勵(lì)磁電壓判據(jù)：Ufd.op = Krel ( P Pt)變勵(lì)磁系數(shù)Krel

15、、Pt發(fā)電機(jī)凸極功率由廠家提供。發(fā)電機(jī)失步保護(hù)三元件失步保護(hù)1）遮擋器特性Za、Zb、0整定ZaX con*U gn naZbXd0 = 80 85Sgn vSgn v式中：Xcon* 即最大運(yùn)行方式下系統(tǒng)歸算至發(fā)電機(jī)母線的等值電抗標(biāo)么值；Xd發(fā)電機(jī)暫態(tài)電抗（取飽和值）；Ugn、Sgn一一發(fā)電機(jī)額定電壓（kV）和額定視在功率（MVA）；na、nv機(jī)端電流互感器和電壓互感器變比；0 系統(tǒng)阻抗角2）透鏡特性a角的整定180 2arctg 2Zr 180 2arctg 154&血1Za ZbZa Zb式中：RL.min發(fā)電機(jī)最小負(fù)荷阻抗值（歐姆）；若a角小于保護(hù)裝置的建議值，則取保護(hù)裝置的建議值（通

16、常為120）。若a角大于保護(hù)裝置的建議值，則取計(jì)算結(jié)果。3）電抗線ZcU gnnaQinU gn naZc 0.9Xt- - 0.9 Ud 工 g- - 0.9Sgn nvSnSgn nvUdU gn naSfn -v式中：Xt-Sgn4）I段區(qū)外滑極次數(shù) N i5）n段區(qū)內(nèi)滑極次數(shù) N n遮擋器原理失步保護(hù)電抗定值XcUqnnaXgn ac Krel XtKrelSgnv1) |SgnU gn naU d STnSgn nvK relUdU gn na式中:Krel可靠系數(shù)，當(dāng)滑極次數(shù)為1時(shí)，取Krel=0.9 ；當(dāng)滑極次數(shù)2時(shí)，取Krel=1 ；Xt其中：變壓器電抗值標(biāo)么值（以發(fā)電機(jī)額定值

17、為基值），Ud變壓器的短路阻抗；Sgn發(fā)電機(jī)額定視在功率，STn變壓器額定容量，MVA ;MVA2)阻抗邊界RiXaXconU gnnaXb vSgnXdU；n 爲(wèi)Sgnnv-變壓器電抗值標(biāo)么值（以發(fā)電機(jī)額定值為基值）， 發(fā)電機(jī)額定視在功率，MVA ;般取N I = 4。般取N n = 2。式中：Xcon*即最大運(yùn)行方式下系統(tǒng)歸算至發(fā)電機(jī)母線的等值電抗標(biāo)么值；X d發(fā)電機(jī)暫態(tài)電抗（取不飽和值）；Xa Xb 丄 1 Xa Xb R a - ctga - ctg602 2 2式中：8遮擋器原理失步保護(hù)動(dòng)作區(qū)的第1內(nèi)角，通常設(shè)置8 = 120 為保證發(fā)電機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)的負(fù)荷阻抗位于動(dòng)作區(qū)外，故要求校

18、核R1 0.8Rl3）阻抗邊界RlRl其中:R24)5)6)R3R41區(qū)停留時(shí)間阻抗邊界阻抗邊界t1發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行負(fù)荷電阻值（歐姆），U gn naSgnnvcos nZ L coscos nr2 1r12R 3= R 2發(fā)電機(jī)額定功率因數(shù);R 4= R 1按系統(tǒng)最小振蕩周期進(jìn)行整定t1丄旦二inK 冋360出遮擋器原理失步保護(hù)動(dòng)作區(qū)的第1內(nèi)角，通常設(shè)置81=120 2arctgXa Xb2R2式中：T min系統(tǒng)最小振蕩周期，一般為T min = 0.5 1.5 S；Krel可靠系數(shù)，Krel =1.3 1.5。7）2區(qū)停留時(shí)間t2t2K rel180 23608）3區(qū)停留時(shí)間t3t 3=

19、t 19) 4區(qū)停留時(shí)間t41t4 Tmint1 t2 t3K rel10）滑極次數(shù)N通常N = 12，一般取N = 2。發(fā)電機(jī)異常運(yùn)行保護(hù)、定子鐵心過(guò)勵(lì)磁保護(hù)1、過(guò)勵(lì)磁保護(hù)發(fā)信段1）勵(lì)磁倍數(shù)N1 1.052、定過(guò)勵(lì)磁保護(hù)跳閘段1）勵(lì)磁倍數(shù)N2按制造廠提供，一般取N2=1.251.35、發(fā)電機(jī)頻率異常保護(hù)1、頻率異常保護(hù)發(fā)信段1）高值頻率定值50.52）低值頻率定值48.52、頻率異常保護(hù)跳閘段1）高值頻率定值51.52）低值頻率定值48發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)1)動(dòng)作功率 Pop : Pop = Krel ( P1 + P2) 式中：Krel可靠系數(shù)，取 0.50.8,建議Krel取較大值；Pi 汽

20、輪機(jī)在逆功率運(yùn)行時(shí)的最小損耗，一般取額定功率的2%4%，建議P1取較大值；P2發(fā)電機(jī)在逆功率運(yùn)行時(shí)的最小損耗，一般取P2 (1 - n )Pgn。其中：n 發(fā)電機(jī)效率，由制造廠家提供，一般取 98.6%98.7%Pgn發(fā)電機(jī)額定功率。四、發(fā)電機(jī)定子過(guò)電壓保護(hù)1)動(dòng)作電壓式中：Ugn發(fā)電機(jī)額定電壓;nv電壓互感器變比。五、啟停機(jī)保護(hù)1、基波零序過(guò)電壓保護(hù)1) 、按躲過(guò)正常運(yùn)行時(shí)機(jī)端三相電壓互感器開口三角繞組的最大不平衡電壓整定U op= KrelU unb.max式中：Krel可靠系數(shù)，取 1.2 1.3 ；U unb.max為實(shí)測(cè)開口三角繞組最大不平衡基波零序電壓。2) 、按躲過(guò)正常運(yùn)行時(shí)發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)的最大不平衡電壓整定Uop= KrelUunb.max式中：U unb.max為實(shí)測(cè)發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)側(cè)最大不平衡零序電壓3）、按發(fā)電機(jī)額定電壓整定：Uop=（ 0.050.1） Ugnn式中：Ugnn