畢業(yè)設(shè)計(jì)論文廣州恒運(yùn)熱電D廠MW發(fā)變組繼電保護(hù)的配置和整定計(jì)算

1、成人高等學(xué)歷教育畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書廣州恒運(yùn)熱電（D）廠2300MW發(fā)-變組繼電保護(hù)的配置與整定辦學(xué)單位： 華南理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 班 級：電氣工程及其自動化2005級本科A班學(xué) 生：伏子常(23 ） 指導(dǎo)教師： 曾 江 講 師 提交日期： 2007 年 11 月 3 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 茲發(fā)給 電氣工程及其自動化2005級 A 班學(xué)生 伏子常 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書，內(nèi)容如下： 1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：廣州恒運(yùn)熱電(D)廠2300MW發(fā)-變組繼電保護(hù)的配置和整定計(jì)算。2、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）目的及成果要求（包括圖表、實(shí)物等硬件要求）： 掌握300MW發(fā)-變組繼電保護(hù)的配置與整定計(jì)算,繪制3

2、00MW發(fā)-變組繼電保護(hù)的配置圖。3、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容及要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）：根據(jù)廣州恒運(yùn)熱電(D)廠2300MW發(fā)-變組主接線以及主要電氣設(shè)備參數(shù)為： 發(fā)電機(jī)：Pn=300MW, cos=0.85 主變壓器：Sn370MVA，24222.5% / 20 kV 廠高變：Sn40000/25000-25000kVA，20kV22. 勵磁變：Sn3200 kVA，20/0.9kV正確進(jìn)行RCS-985A型發(fā)電機(jī)變壓器成套保護(hù)裝置的整定計(jì)算，以保證發(fā)電機(jī)組安全運(yùn)行和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定。4、主要參考文獻(xiàn)：1 中國國家經(jīng)貿(mào)委大型發(fā)電機(jī)變壓器繼電保護(hù)整定計(jì)算導(dǎo)則 20000701發(fā)布

3、2 能源部西北電力設(shè)計(jì)院電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊（二）北京：水利電力出版社， 19903 王維儉.電氣主設(shè)備繼電保護(hù)原理與應(yīng)用. 北京：中國電力出版社 20017 崔家佩，孟慶炎，陳永芳，熊炳耀電力系統(tǒng)繼電保護(hù)與安全自動裝置整定計(jì)算北京：中國電力出版社， 1993.35、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作進(jìn)度計(jì)劃：2007年 9 月 10日 2007 年 10 月8 日 完成短路電流計(jì)算和保護(hù)裝置配置；2007年10 月 9日 2007 年 11 月 3 日 完成保護(hù)裝置的整定計(jì)算和繪圖本任務(wù)書于 2007 年 月 日發(fā)出，畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）應(yīng)于 2007 年 月 日前完成，由指導(dǎo)老師審閱后，提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

4、指導(dǎo)小組進(jìn)行答辯。指導(dǎo)教師 制定 年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)小組組長 審核 年 月 日辦學(xué)單位負(fù)責(zé)人 簽發(fā) 年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評語1、指導(dǎo)教師評語： 指導(dǎo)教師簽名 年 月 日 2、評閱教師評語： 評閱教師簽名： 年 月 日 3、答辯小組評語： 答辯小組組長簽名 年 月 日 摘 要電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，對國民經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展意義巨大。繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的一道最重要防線，作用至關(guān)重要。繼電保護(hù)裝置的選型及其整定計(jì)算，是保證電力設(shè)備安全運(yùn)行的最有效的技術(shù)手段。本文介紹了2300MW發(fā)-變組繼電保護(hù)的配置與整定計(jì)算過程。首先根據(jù)發(fā)-變組主接線方式和主設(shè)備技術(shù)參數(shù)進(jìn)行確定短路點(diǎn)

5、、等值電抗、畫等值電抗圖及各短路點(diǎn)短路電流的計(jì)算,其次保護(hù)的配置分為短路故障、異常運(yùn)行、其他電量和非電量保護(hù)及保護(hù)裝置選兩套RCS-985A型分屏設(shè)置，實(shí)現(xiàn)了主保護(hù)的雙重化；最后保護(hù)的整定計(jì)算以整定計(jì)算導(dǎo)則為依據(jù)，結(jié)合保護(hù)裝置技術(shù)使用說明書并考慮廠家建議加以整定，從而避免定值與保護(hù)裝置不相符及出現(xiàn)誤整定的錯誤。關(guān)鍵詞 發(fā)-變組 繼電保護(hù) 配置與整定Abstract：The safe stability of electric power system circulate, to the national economy and social development meaning is hug

6、e.The together the most important defense line being that the electric power system is safe to stabilize movement after the electricity protection, function go to pass importance.Equip after the electricity protection of choose a type and it is whole to settle a calculation, is the most valid techni

7、que means which promises the safe movement of the electric power equipments.This text introduced 2 s 300 MW hair-change set after give or get an electric shock a protective allocation with whole settle calculation process.First according to hair-change set lord connect line method and main equipment

8、s technique parameter to carry on certain the short circuit order, equivalent electricity anti-, painting equivalent electricity anti- diagram and each short circuit order the calculation of short-circuit electric current, secondly protect of the allocation is divided into short circuit breakdown, a

9、bnormality circulate, other electricity quantity with dont give or get an electric shock quantity to protect and protect device to choose to hold a constitution for two sets of A RCS-985 type cents, carry out lord protective dual turn;The end protect of whole settle calculation with whole settle the

10、 calculation lead is basis, combine protection to equip a technique to use manual and consider suggestion in the factory house to take into whole settle, thus avoid settle value and protection the device dont agree with and appear the whole mistake for settle of mistake.Key word：general-transformer

11、relay protection allocation and settle目 錄摘 要I第一章 設(shè)計(jì)背景11.1主要設(shè)備參數(shù)：1第二章 短路電流的計(jì)算32.1系統(tǒng)等值參數(shù)32.2各短路點(diǎn)短路電流的計(jì)算5第三章 保護(hù)的選型及配置73.1短路故障保護(hù)73.2異常運(yùn)行保護(hù)73.3其他電量保護(hù)：73.4非電量保護(hù)：73.5RCS985A型發(fā)電機(jī)變壓器組保護(hù)裝置的保護(hù)配置8第四章 保護(hù)的整定計(jì)算94.1發(fā)電機(jī)保護(hù)94.2主變保護(hù)234.3高廠變保護(hù)284.4 勵磁變保護(hù)354.5 非電量保護(hù)384.6保護(hù)出口方式說明：39結(jié)束語40參考文獻(xiàn)41致謝42第一章 設(shè)計(jì)背景恒運(yùn)熱電（D）廠2臺300MW汽輪

12、發(fā)電機(jī)通過2臺主變壓器升壓至220KV，以2回線路送至開元變電站。本廠升壓站采用雙母線接線，啟動備用電源由恒運(yùn)（B）廠110KV升壓站引入。300MW發(fā)變組一次系統(tǒng)及PT、CT配置如保護(hù)配置圖所示。1.1主要設(shè)備參數(shù)：1.1.1發(fā)電機(jī) QFSN-300-20B（水氫氫）生產(chǎn)廠家：東方電機(jī)股份有限公司表1 恒運(yùn)電廠8號發(fā)電機(jī)參數(shù)名 稱符 號參數(shù)值發(fā)電機(jī)額定功率 (MW)PNG300發(fā)電機(jī)額定容量 (MVA)SNG353發(fā)電機(jī)額定電壓 (kV)UNG20發(fā)電機(jī)額定電流 (kA)ING10.189發(fā)電機(jī)額定功率因數(shù)cosG0.85發(fā)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速( r/min )nN3000發(fā)電機(jī)額定勵磁電壓(V)U

13、fN455發(fā)電機(jī)額定勵磁電流(A)IfN2075發(fā)電機(jī)空載額定勵磁電壓(V)Uf0168.4(750C)發(fā)電機(jī)空載額定勵磁電流(A)If08242定子漏抗X0.2525D軸同步電抗（非飽和值/飽和值）Xd185.48/185.48D軸瞬變電抗（非飽和值/飽和值）Xd25.68/22.60D軸超瞬變電抗（非飽和值/飽和值）Xd16.93/15.58Q軸同步電抗（非飽和值/飽和值）Xq185.48/185.48Q軸瞬變電抗（非飽和值/飽和值）Xq25.68/22.60Q軸超瞬變電抗（非飽和值/飽和值）Xq16.93/15.58定子開路轉(zhuǎn)子繞組時間常數(shù)(秒)Tdo9.223滅磁時間常數(shù)(秒)2.1飛

14、輪轉(zhuǎn)矩（Tm2）GD229.46發(fā)電機(jī)慣性時間常數(shù)(秒)Tj2.293負(fù)序電抗（非飽和值/飽和值）X217.18/18.67零序電抗（非飽和值/飽和值）：X07.33/7.72發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組直流電阻(注明溫度) 0.20183(75OC)1.1.2主變 SFP10-370000/220生產(chǎn)廠家：中國特變電工衡陽變壓器有限公司額定容量Sn：370MVA額定電壓Un：24222.5% / 20 kV額定電流In：882.8A/10681A接線方式：YN , d11短路阻抗：14%檔位： III1.1.3高廠變 SFF-CY-40000/20生產(chǎn)廠家：中國特變電工衡陽變壓器有限公司額定容量Sn： 4

15、0000/25000-25000kVA額定電壓Un： 20kV22.額定電流In：1154.7/2291.07A接線方式： D,YN1-YN1短路阻抗：Ud1-2/2= 6.6%,Ud1-2= Ud1-2=15%，Ud2-2=32.2%當(dāng)前檔位：（額定）3檔，20/6.3-6.3 kV1.1.4 勵磁變ZSCB9-3200/20生產(chǎn)廠家：順德電氣有限公司 額定容量Sn：3200 kVA額定電壓Un：20/0.9kV額定電流In：92.4/2053A接線方式：Yd11短路電壓：Ud7.46當(dāng)前檔位：（額定）3檔第二章 短路電流的計(jì)算 廣州電網(wǎng)對恒運(yùn)電廠系統(tǒng)電抗，為一點(diǎn)等值，8、9發(fā)電機(jī)，主變，系

16、統(tǒng)，廠用高壓變的主接線圖如圖一所示：圖一 恒運(yùn)D廠發(fā)變組的主接線圖2.1系統(tǒng)等值參數(shù)等值方式為： 220kV系統(tǒng)電源電壓：1.0；正序阻抗：0.0119431；零序阻抗：0.0231069最大運(yùn)行方式：220kV系統(tǒng)沒有分別給出最大運(yùn)行方式，最小運(yùn)行方式的阻抗，最大運(yùn)行方式跟最小運(yùn)行方式的阻抗相差不大。本次整定計(jì)算設(shè)定當(dāng)220kV系統(tǒng)及 8、9機(jī)同時運(yùn)行時為最大運(yùn)行方式。最小運(yùn)行方式：設(shè)定當(dāng)220kV系統(tǒng)處于正常運(yùn)行， 8機(jī)或9機(jī)檢修時為最小運(yùn)行方式。標(biāo)幺值的基準(zhǔn)值選取：根據(jù)所提供的資料，取全系統(tǒng)的功率基準(zhǔn)值為 S b=100MVA, Ub= Uav即：系統(tǒng)側(cè)電壓基準(zhǔn)值為：Ub=230kV發(fā)電

17、機(jī)機(jī)端電壓基準(zhǔn)值：Ub =21kV高壓廠用母線電壓基準(zhǔn)值：Ub =6.3kV單芯銅電纜參數(shù)計(jì)算：主變高壓側(cè)至GIS斷路器之間三相單芯銅電纜1000各100M；阻抗太小忽略不計(jì)。主變壓器阻抗的計(jì)算：8號主變正負(fù)序阻抗標(biāo)么值：8號主變零序阻抗：22.9歐 歸算到高壓側(cè)的標(biāo)么值為：9號主變阻抗標(biāo)么值：9號主變零序阻抗：22.9歐 歸算到高壓側(cè)的標(biāo)么值為：廠用高壓變分裂繞組變電抗：變壓器容量Sn：40MVA高壓繞組與總低壓繞組間的穿越電抗百分?jǐn)?shù)：Ud1-2 = 6.6 分裂繞組等效阻抗百分?jǐn)?shù)：Ud2-2=32. 2% ；高壓繞組與一個低壓繞組間的半穿越電抗百分?jǐn)?shù)：Ud1-2=Ud1-2=15 % ；雙

18、繞組變壓器高壓側(cè)的等效電抗百分?jǐn)?shù)：U1%U1-21/4Ud2-26.61/432.2%1.45%;雙繞組變壓器低壓側(cè)的分裂繞組等效電抗百分?jǐn)?shù)：U1%U2%=1/2Ud2-21/232. 2%16.1%高產(chǎn)變高壓側(cè)的等效電抗： X1=高產(chǎn)變低壓側(cè)的分裂繞組等效電抗：X2= X2= 由上可知：8號高廠變高壓側(cè)正負(fù)序阻抗標(biāo)么值：0.036258號高廠變低壓側(cè)的分裂繞組等效電抗標(biāo)么值：0.40258號高廠變零序阻抗：4.56歐9號高廠變高壓側(cè)正負(fù)序阻抗標(biāo)么值：0.036259號高廠變低壓側(cè)的分裂繞組等效電抗標(biāo)么值：0.40259號高廠變零序阻抗：4.56歐發(fā)電機(jī)的正序電抗：#8、#9 發(fā)電機(jī)的額定有功

19、功率為：300MW，額定功率因數(shù)為：= 0.85；額定視在功率為：300/0.85MW=353MW#8發(fā)電機(jī)電源電壓：1.0#8發(fā)電機(jī)阻抗標(biāo)么值：#9發(fā)電機(jī)電源電壓：1.0#9發(fā)電機(jī)阻抗標(biāo)么值：畫等值電路圖：發(fā)電機(jī)，主變，系統(tǒng)，廠用高壓變的等值阻抗圖如圖二所示：圖二 恒運(yùn)電廠8、9發(fā)變組等值阻抗圖2.2各短路點(diǎn)短路電流的計(jì)算最大運(yùn)行方式下，d1點(diǎn)發(fā)生三相金屬性短路短路電流（1）來自系統(tǒng)的短路電流：（2）來自兩個發(fā)電機(jī)的短路電流：（3）總的短路電流為：（4）電流基準(zhǔn)值為：（5）短路電流有名值為：最小運(yùn)行方式下，d1點(diǎn)發(fā)生兩相短路時的短路電流（1）來自系統(tǒng)的短路電流：（2）來自#8發(fā)電機(jī)的短路電流

20、：（3）總的短路電流為：（4）電流基準(zhǔn)值為：（5）短路電流有名值為：最大運(yùn)行方式下d2點(diǎn)發(fā)生三相金屬性短路的短路電流（1）來自系統(tǒng)與另一側(cè)發(fā)電機(jī)的短路電流 （2）來自本側(cè)發(fā)電機(jī)的短路電流（3）總的短路電流為：（4）電流基準(zhǔn)值為：（5）短路電流有名值為：最小運(yùn)行方式下d2點(diǎn)發(fā)生兩相短路時的短路電流（1）來自系統(tǒng)的短路電流（2）來自本側(cè)發(fā)電機(jī)的短路電流（3）總的短路電流為：（4）電流基準(zhǔn)值為：（5）短路電流有名值為：最大運(yùn)行方式下d3點(diǎn)發(fā)生三相金屬性短路電流最小運(yùn)行方式下d3點(diǎn)發(fā)生兩相短路時的短路電流第三章 保護(hù)的選型及配置 選用南京南瑞繼保電氣有限公司生產(chǎn)的RCS985A型發(fā)變組微機(jī)保護(hù)。它按三

21、塊屏配置，A、B屏配置兩套RCS985A，分別取自不同的TA，每套RCS985A包括一個發(fā)變組單元全部電量保護(hù)，C屏配置RCS-974A型非電量保護(hù)裝置、失靈啟動、非全相以及220KV斷路器操作箱。具有以下硬件高性能：1、采用高性能數(shù)字信號處理器DSP芯片作為保護(hù)裝置的硬件平臺，為真正的數(shù)字式保護(hù)。2、雙CPU系統(tǒng)結(jié)構(gòu)即保護(hù)裝置包含兩個獨(dú)立的CPU系統(tǒng)：低通、AD采樣、保護(hù)計(jì)算、邏輯輸出完全獨(dú)立，CPU2系統(tǒng)作用于啟動繼電器，CPU1系統(tǒng)作用于跳閘矩陣。任一CPU板故障，裝置閉鎖并報(bào)警，杜絕硬件故障引起的誤動。3、獨(dú)立的啟動元件：管理板中設(shè)置了獨(dú)立的總啟動元件，動作后開放保護(hù)裝置的出口繼電器正

22、電源；同時針對不同的保護(hù)采用不同的啟動元件，CPU板各保護(hù)元件只有在其相應(yīng)的起動元件動作后同時管理板對應(yīng)的起動元件動作后才能跳閘出口。正常情況下保護(hù)裝置任一元件損壞均不會引起裝置誤出口。4、高速采樣及并行計(jì)算：裝置采樣率為每周24點(diǎn)，且在每個采樣間隔內(nèi)對所有繼電器（包括主保護(hù)、后備保護(hù)、異常運(yùn)行保護(hù)）進(jìn)行并行實(shí)時計(jì)算，使得裝置具有很高的可靠性和動作速度。5、主后一體化方案：TA、TV只接入一次，不需串入或并接，大大減少TA斷線、TV斷線的可能性，保護(hù)裝置信息共享，任何故障，裝置可錄下一個發(fā)變組單元的全部波形量。發(fā)變組保護(hù)配置如下：3.1短路故障保護(hù)：發(fā)電機(jī)差動保護(hù)；發(fā)變組差動保護(hù)；主變差動保護(hù)

23、；廠高變差動保護(hù)；勵磁變差動保護(hù)；勵磁變過流保護(hù)；發(fā)電機(jī)定子匝間保護(hù)；主變壓器高壓側(cè)零序保護(hù)（零序過流、間隙零序）；發(fā)電機(jī)記憶過流保護(hù)；廠用高壓變壓器高壓側(cè)復(fù)壓過流保護(hù)；廠用高壓變壓器變低壓側(cè)A、B分支限時速斷、復(fù)壓過流保護(hù)。3.2異常運(yùn)行保護(hù)：發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)；發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一、兩點(diǎn)接地保護(hù)；發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)；勵磁繞組過負(fù)荷保護(hù)；發(fā)電機(jī)定子對稱過負(fù)荷(定、反時限)保護(hù)；發(fā)電機(jī)定子不對稱過負(fù)荷(定、反時限)保護(hù)；3.3其他電量保護(hù)：TA斷線保護(hù)；TV斷線保護(hù)；主變通風(fēng)起動保護(hù)；高廠變通風(fēng)起動保護(hù)；3.4非電量保護(hù)：發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)；主汽門關(guān)閉保護(hù)；主變通風(fēng)故障保護(hù)；主變溫度保護(hù)；主變油位保護(hù)；主變輕

24、、重瓦斯保護(hù)；主變壓力釋放保護(hù)；高廠變溫度保護(hù)；高廠變油位保護(hù)；高廠變輕、重瓦斯保護(hù)；高廠變壓力釋放保護(hù)；3.5RCS985A型發(fā)電機(jī)變壓器組保護(hù)裝置的保護(hù)配置3.5.1發(fā)變組A（B）屏保護(hù)裝置的保護(hù)配置：發(fā)變組差動保護(hù) 發(fā)電機(jī)差動 發(fā)電機(jī)匝間 （采用電流比率制動的縱向基波零序電壓保護(hù)原理） 定子接地（基波，三次諧波）失磁（t1 t2 t3 ） 失步(心外，心內(nèi)) 發(fā)電機(jī)（程序）逆功率( t1 , t2)發(fā)電機(jī)過電壓 記憶過流發(fā)電機(jī)不對稱過負(fù)荷（定時限，反時限）發(fā)電機(jī)對稱過負(fù)荷（定時限，反時限） 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子接地（低定值，高定值） 低頻（頻率異常保護(hù)：1段 2段 3段 4段）過激磁（低定值，高定

25、值） 起停機(jī)保護(hù) 電壓平衡（低電壓，過電壓） 突然加壓 熱工保護(hù) 發(fā)電機(jī)斷水保護(hù) 發(fā)電機(jī)冷卻水導(dǎo)電率高主變差動 主變阻抗保護(hù)（t1，t2）主變零序過流I段（t1，t2） 主變零序過流II段（t1，t2）主變間隙零序（t）斷路器失靈啟動斷路器非全相保護(hù) 高廠變差動 高廠變復(fù)壓過流（t1，t2）A分支限時速斷 A分支復(fù)壓過流（t1，t2）B分支限時速斷 B分支復(fù)壓過流（t1，t2）A分支零序過流（t1，t2） B分支零序過流（t1，t2）CT斷線，PT斷線 勵磁變差動 勵磁變過流（定時限，反時限）勵磁繞組過負(fù)荷（定時限，反時限） 3.5.2發(fā)變組C屏保護(hù)裝置的保護(hù)配置：主變瓦斯（輕、重） 主變壓力

26、釋放主變冷卻器故障 主變繞組溫度（低定值，高定值）主變油溫（低定值，高定值） 主變油位廠變瓦斯（輕、重） 廠變壓力釋放廠變繞組溫度（低定值，高定值） 廠變油溫（低定值，高定值）廠變油位 廠變冷卻器故障（沒引入）勵磁變溫度（低定值，高定值） 第四章 保護(hù)的整定計(jì)算4.1發(fā)電機(jī)保護(hù)4.1.1發(fā)電機(jī)差動保護(hù)4.1.1.1 發(fā)電機(jī)穩(wěn)態(tài)比率差動保護(hù)發(fā)電機(jī)機(jī)端TA變比：15000/5；發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)TA變比：15000/5。動作判據(jù)： （制動電流） （差動電流）發(fā)電機(jī)一次額定電流： =10189A發(fā)電機(jī)二次額定電流：式中： 為發(fā)電機(jī)一次側(cè)額定電流，為發(fā)電機(jī)TA變比。 差動電流起動定值ICdqd的整定Icdq

27、d為差動保護(hù)最小動作電流值；應(yīng)按躲過正常發(fā)電機(jī)額定負(fù)載時的最大不平衡電流整定；即：Icdqd = Krel20.01 If2n=1.520.013.396=0.1A 據(jù)整定計(jì)算導(dǎo)則：實(shí)際可取(0.10.3)If2n；則：Icdqd = 0.3If2n = 0.33.396 = 1.019A 取：1A。式中：If2n為發(fā)電機(jī)二次額定電流；Krel為可靠系數(shù)取1.5。比率制動系數(shù)的整定變斜率比率差動起始斜率： ；式中：Kcc為互感器同型系數(shù)，取0.5；為互感器比誤差系數(shù)，最大取0.1。為可靠系數(shù)，一般選取1.02.0 這里選取1.0；一般取0.050.1；廠家建議發(fā)電機(jī)取0.07，故?。?0.07

28、。變斜率比率差動最大斜率：式中：為最大不平衡電流標(biāo)幺值（發(fā)電機(jī)額定電流）；的計(jì)算式子中為非周期分量系數(shù)，一般取不小于2.0，這里取2.0；為互感器的比誤差系數(shù)，最大取0.1，這里取0.1；為發(fā)電機(jī)最大外部三相短路電流周期分量二次值，小于4倍額定電流時取4倍額定電流值，這里取當(dāng)發(fā)電機(jī)出口處發(fā)生三相金屬性短路時，8發(fā)電機(jī)提供的短路電流。為差動電流起動值的標(biāo)幺值（發(fā)電機(jī)額定電流）； 1/3.396為發(fā)電機(jī)最大外部三相短路電流周期分量二次側(cè)標(biāo)幺值；=22.67572.7493 = 62.34 kA22.6757為最大運(yùn)行方式下，機(jī)端d2發(fā)生三相金屬性短路，發(fā)電機(jī)F8供給的短路電流的標(biāo)么值。為提高安全可

29、靠性，廠家建議取=0.5，故取：=0.5。靈敏度校驗(yàn)按上述原則整定的比率制動特性，當(dāng)發(fā)電機(jī)端兩相金屬性短路時，差動保護(hù)的靈敏系數(shù)一定滿足Ksen2，即：按發(fā)電機(jī)端兩相金屬性短路時計(jì)算，根據(jù)計(jì)算最小短路電流(d2點(diǎn))和相應(yīng)的制動電流Ir，根據(jù)動作特性曲線可以計(jì)算出對應(yīng)的動作電流Id，則靈敏系數(shù)為：式中：=19.63782.74931000 A54000A；（n=4） 即 ：Ir 預(yù)整定：式中：Krel為可靠系數(shù)取1.5；為三次諧波電壓比率整定值。nTVO為機(jī)端開口三角零序電壓TV變比。nTVN為機(jī)端中性點(diǎn)零序電壓TV變比（中性點(diǎn)變壓器）。實(shí)測發(fā)電機(jī)并網(wǎng)前最大三次諧波電壓比值為a1， （實(shí)測數(shù)值）

30、并網(wǎng)前比率定值：(1.31.5)a1=1.31.2=1.6實(shí)測發(fā)電機(jī)并網(wǎng)后運(yùn)行時最大三次諧波電壓比值為a2（實(shí)測數(shù)值）并網(wǎng)后比率定值：(1.31.5)a2=1.31.2=1.64.1.3.3差動接地保護(hù) （自適應(yīng)式接地保護(hù)） 三次諧波電壓差動接地保護(hù)動作判據(jù)：| |式中：為裝置自動跟蹤調(diào)整系數(shù)向量。為制動系數(shù)，廠家建議取0.5，故整定值為0.5。動作時限：與系統(tǒng)接地短路保護(hù)后備段動作時限配合，一般取59S。當(dāng)系統(tǒng)接近后備配置保護(hù)時，動作時間可縮短。廠家建議采用 t = 5 S動作于信號。4.1.4轉(zhuǎn)子接地保護(hù)4.1.4.1轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)(切換采樣原理乒乓式)靈敏段：一般整定為：2030K，動

31、作于信號故取20K。經(jīng)t=10S動作于信號。（與一點(diǎn)接地定值段共用一時間定值）定值段：一般整定5K，故?。? K；經(jīng)t=10S，動作于信號。4.1.4.2轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地保護(hù)為提高轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地保護(hù)的可靠性，轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地保護(hù)經(jīng)定子側(cè)二次諧波電壓閉鎖。定子二次諧波動作電壓取值：0.2-0.8V。取0.5V動作時限：為防止外部故障暫態(tài)過程中引起保護(hù)誤動，動作時間取0.3-0.5s，取t=0.5s.保護(hù)出口：全停，啟動失靈。4.1.5定子繞組對稱過負(fù)荷保護(hù)(反時限)對發(fā)電機(jī)因?yàn)檫^負(fù)荷或者外部故障引起的定子繞組過電流，裝設(shè)單相定子繞組對稱過負(fù)荷保護(hù)，通常由定時限過負(fù)荷保護(hù)和反時限過電流保護(hù)兩部分組成。電流互

32、感器TA取自發(fā)電機(jī)機(jī)端變比為15000/5。定時限過負(fù)荷保護(hù)動作電流按發(fā)電機(jī)長期允許的負(fù)荷電流下能可靠返回的條件整定式中 可靠系數(shù)取1.05； 為返回系數(shù)取0.9； 為發(fā)電機(jī)額定電流(二次值)。保護(hù)時限：t=9S動作于信號。反時限過電流保護(hù)反時限過電流保護(hù)的動作特性，即過電流倍數(shù)與相應(yīng)的允許持續(xù)時間的關(guān)系，由制造廠家提供的定子繞組允許的過負(fù)荷能力確定。“汽輪發(fā)電機(jī)通用技術(shù)條件”規(guī)定：發(fā)電機(jī)定子繞組承受的短時過電流倍數(shù)于允許持續(xù)時間的關(guān)系為： 式中 為定子繞組熱容量系數(shù)，機(jī)組容量時，37.5 為：以定子額定電流為基準(zhǔn)的定子電流標(biāo)幺值；為散熱系數(shù)，根據(jù)技術(shù)說明書散熱系數(shù)一般取1.021.05。根據(jù)

33、大型發(fā)電機(jī)變壓器繼電保護(hù)整定計(jì)算導(dǎo)則，不能取為1，以防止多次區(qū)外故障導(dǎo)致熱積累不能散掉，一般取1.05。反時限過電流元件的整定根據(jù)大型發(fā)電機(jī)變壓器繼電保護(hù)整定計(jì)算導(dǎo)則。反時限保護(hù)上限電流按發(fā)電機(jī)機(jī)端三相金屬性短路的條件整定。式中： 為發(fā)電機(jī)額定電流； Ksat 為飽和系數(shù)，取0.8 ； 發(fā)電機(jī)次暫態(tài)電抗（非飽和值）標(biāo)么值；為TA變比。反時限保護(hù)上限延時=取0.5S。當(dāng)短路電流小于上限電流時，保護(hù)按照反時限動作特性整定。下限電流按與定時限過負(fù)荷保護(hù)配合的條件整定。反時限保護(hù)下限延時 =故取75S。保護(hù)出口：程序跳閘，啟動失靈。4.1.6轉(zhuǎn)子表層負(fù)序過負(fù)荷保護(hù)即發(fā)電機(jī)負(fù)序過負(fù)荷保護(hù)（用反時限）針對

34、發(fā)電機(jī)的不對稱過負(fù)荷、非全相運(yùn)行以及外部不對稱故障引起的負(fù)序過電流，其保護(hù)有定時限和反時限兩部分組成。電流互感器TA取自發(fā)電機(jī)機(jī)端和中性點(diǎn)變比為15000/5 定時限負(fù)序過負(fù)荷保護(hù)動作電流按發(fā)電機(jī)長期允許的負(fù)序電流下能可靠返回的條件整定。式中：Krel可靠系數(shù)取1.2 ，Kr返回系數(shù)取0.850.95，這里取0.9，I2為發(fā)電機(jī)長期允許的負(fù)序電流標(biāo)幺值，當(dāng)時，；當(dāng)時，；當(dāng)時，、Ign為發(fā)電機(jī)額定電流(二次值)。保護(hù)時限：t=9S動作于信號。反時限負(fù)序過電流保護(hù)反時限負(fù)序過電流保護(hù)的動作特性反時限負(fù)序過電流保護(hù)的動作特性，由制造廠家提供的轉(zhuǎn)子表層允許的負(fù)序過負(fù)荷能力確定，即式中A為轉(zhuǎn)子表層承受負(fù)

35、序電流的常數(shù)取10，I2*為以定子的額定電流為基準(zhǔn)值的發(fā)電機(jī)負(fù)序電流標(biāo)幺值，I2為發(fā)電機(jī)長期允許的負(fù)序電流標(biāo)幺值。反時限上限整定反時限上限電流按主變高壓側(cè)兩相短路的條件整定：式中：（16.93），17.18）為發(fā)電機(jī)的次暫態(tài)電抗(不飽和值)及負(fù)序電抗(不飽和值)標(biāo)幺值；為飽和系數(shù)取0.8；為主變短路電抗（14）；上限延時取3.5S。 反時限下限整定 下限電流通常由保護(hù)所能提供的最大延時決定，一般最大延時為1000S,據(jù)此決定下限動作電流的起始值。 下限延時1000S。長期運(yùn)行允許值 據(jù)發(fā)電機(jī)產(chǎn)品說明書：I2/In=10%， 即：I2=10%3.396=0.34A保護(hù)出口：程序跳閘、起動失靈表2

36、 發(fā)電機(jī)負(fù)序過流能力I2/IN1.01.52.02.53.03.54.0T（s）1052.51.71.00.80.50.34.1.7發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)TA取自發(fā)電機(jī)機(jī)端和中性點(diǎn)變比為15000/5TV分別取自發(fā)電機(jī)機(jī)端變比為取自主變高壓側(cè)變比為勵磁電壓取自發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電壓 發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)的判據(jù)定子側(cè)阻抗判據(jù) 取自機(jī)端正序電壓，中性點(diǎn)正序電流。異步邊界圓：式中：（25.68）、Xd （185.48）為發(fā)電機(jī)暫態(tài)電抗和同步電抗標(biāo)幺值，取不飽和值；Ug（20kA）、Sgn(300/0.85)為發(fā)電機(jī)額定電壓和額定視在功率；nTA、nTV為電流互感器TA變比(發(fā)電機(jī)機(jī)端)和電壓互感器TV變比(發(fā)電機(jī)機(jī)端)。

37、靜穩(wěn)邊界圓： 式中:Xs為發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)的聯(lián)系電抗(包括升壓變壓器阻抗)標(biāo)幺值(基準(zhǔn)容量為發(fā)電機(jī)視在功率)。參考等效阻抗二無功反向判據(jù)：主要與靜穩(wěn)邊界圓配合，一般按有功的10%-20%整定，取20%減出力判據(jù)按機(jī)組額定容量的(4050)%整定：故取50%Pgn150MW低電壓判據(jù)可取母線電壓也可取機(jī)端電壓。本判據(jù)取于發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓，一般按(0.850.9)Ugn整定。即選= 發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓互感器TV變比為。轉(zhuǎn)子電壓判據(jù)：分為勵磁低電壓判據(jù)、變勵磁電壓判據(jù)。勵磁低電壓判據(jù)Krel可靠系數(shù)取0.5；Ufdo為發(fā)電機(jī)空載額定勵磁電壓(空載額定勵磁電流824.2A，轉(zhuǎn)子繞組直流電阻（75）0.20183

38、。變勵磁電壓判據(jù)式中：Kxs為轉(zhuǎn)子電壓判據(jù)系數(shù)定值， Krel可靠系數(shù)，根據(jù)“技術(shù)使用說明書”取0.70.85，這里取0.8；Xd（）（185.45），Xs（0.218）分別為發(fā)電機(jī)同步電抗和系統(tǒng)的聯(lián)絡(luò)阻抗標(biāo)幺值(按發(fā)電機(jī)額定值為基準(zhǔn) )1.6196（824.20.20183）269.4V式中： Ufdo為發(fā)電機(jī)空載額定勵磁電壓(空載額定勵磁電流824.2A，轉(zhuǎn)子繞組直流電阻（75）0.20183)。失磁保護(hù)的判據(jù)組合失磁保護(hù)I段廠家推薦：定子判據(jù)+轉(zhuǎn)子電壓判據(jù)+減出力判據(jù)，延時0.51.0 S，動作于減少出力，切換廠分支，預(yù)告信號；失磁保護(hù)段廠家推薦： 低電壓判據(jù)+定子判據(jù)+轉(zhuǎn)子電壓判據(jù)，

39、延時t=0.5S1.0S，動作于程序跳閘。 失磁保護(hù)段廠家推薦：只投入定子判據(jù)，長延時動作于跳閘， 延時t=3S，動作于程序跳閘。保護(hù)出口：程序跳閘參考：技術(shù)數(shù)據(jù)取自發(fā)電機(jī)產(chǎn)品說明書(1) 100 60 40 t(min) 0 1 1.5 15圖三 失磁 運(yùn)行曲線(2)依設(shè)計(jì)手冊：防止失磁保護(hù)在系統(tǒng)振蕩時的誤動作，按靜態(tài)邊界整定時，可延時為11.5S； 按異步邊界整定時，可延時為0.51S。(3)阻抗元件和母線低電壓元件均動作，經(jīng)t1=0.5S動作于解列滅磁，勵磁低電壓及阻抗元件動作，發(fā)失磁信號，經(jīng)t2動作于勵磁切換或減出力，t2按躲過系統(tǒng)振蕩的要求整定，經(jīng)t3動作于解列滅磁，t3按發(fā)電機(jī)允許

40、的異步運(yùn)行時間整定，參考失磁運(yùn)行曲線。4.1.8發(fā)電機(jī)失步保護(hù)采用三元件失步保護(hù)電流取自主變高壓側(cè)TA變比為：1250/5，發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)TA變比為：15000/5，電壓取自：發(fā)電機(jī)機(jī)端TV變比為：遮擋器特性整定=80。85。(最大靈敏角)式中 Xd 、Xc、Xs分別為發(fā)電機(jī)暫態(tài)電抗、主變電抗、系統(tǒng)聯(lián)系電抗（一般考慮最小運(yùn)行方式）標(biāo)幺值(基準(zhǔn)容量為發(fā)電機(jī)視在功率)，為系統(tǒng)阻抗角，Ugn .Sgn 為發(fā)電機(jī)額定電壓和額定視在功率；nTC .nTV為電流互感器TA變比(中性點(diǎn)側(cè)或發(fā)電機(jī)機(jī)端)和電壓互感器TV變比(發(fā)電機(jī)機(jī)端)。Xs系統(tǒng)聯(lián)系電抗（一般考慮最小運(yùn)行方式）標(biāo)幺值(基準(zhǔn)容量為發(fā)電機(jī)視在功率)

41、的計(jì)算：。4.1.8.2透鏡內(nèi)角a的整定透鏡內(nèi)角或報(bào)警透鏡內(nèi)角a，廠家建議整定。4.1.8.3電抗線Zc整定電抗線是失步振蕩中心的分界線，一般選取變壓器阻抗Zt的0.9倍。跳閘允許電流裝置自動選擇在電流變小時作用于跳閘， 跳閘允許電流定值為輔助判據(jù)，根據(jù)斷路器允許遮斷容量選擇，本出口斷路器允許遮斷容量50kA， (電流互感器TA取自主變高壓側(cè)變比為2500/1) 跳閘允許過電流的整定：Iret=KrelIDL遮斷= 式中 高壓斷路器額定電流為2500A。4.1.8.5失步保護(hù)滑極定值整定振蕩中心在區(qū)外時， 失步保護(hù)動作于信號， 滑極可整定215次。動作于跳閘，整定大于15次。振蕩中心在區(qū)內(nèi)時，

42、 滑極整定12次，取1次。區(qū)外延時時間：2 S 作用于信號。區(qū)內(nèi)延時時間：0 S 作用于跳閘。保護(hù)出口：程序跳閘。4.1.9發(fā)電機(jī)復(fù)壓過流保護(hù)4.1.9.1過流段復(fù)壓過流一段按變壓器高壓側(cè)三相短路時流過保護(hù)的最大三相短路電流整定。=15A式中 可靠系數(shù)，取1.3 變壓器高壓側(cè)三相短路時流過保護(hù)的最大三相短路電流，根據(jù)短路電流的計(jì)算結(jié)果變壓器高壓側(cè)發(fā)生三相短路時，流過主變高壓側(cè)的短路電流是：244080.251/2A，那么流過發(fā)電機(jī)復(fù)壓過流保護(hù)CT的電流是244080.251/2/20*242=37064A。 CT變比，機(jī)端是15000/5動作時限：與發(fā)變組主保護(hù)動作時限配合，取t1=0.5s4

43、.1.9.2過流II段動作電流：按發(fā)電機(jī)額定電流下可靠返回條件進(jìn)行整定。 =4.9A式中 Kre1可靠系數(shù)，這里取1.3； Kr返回系數(shù)，這里取0.9； 發(fā)電機(jī)將額定電流；為3.396 A；靈敏系數(shù)校驗(yàn)：=26532422030004.9=2.181.2符合要求 為主變高壓側(cè)母線兩相短路時流過保護(hù)的最小短路電流， =10.5690.2511000=2653A動作時間：與系統(tǒng)相間短路保護(hù)后備段動作時限配合，一般取5-9s。取6s。4.1.9.3復(fù)壓動作值低電壓動作值按躲過低壓側(cè)發(fā)電機(jī)失磁時的最低電壓整定，一般取(60%-65)Un整定，取60V；負(fù)序動作電壓按躲過正常運(yùn)行時的不平衡電流整定，一般

44、取7V(線電壓值)。4.1.10記憶過流 （作為發(fā)電機(jī)復(fù)壓過流保護(hù)中閉鎖條件）電流取自發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)，CT變比是15000/5原理 低壓記憶過流保護(hù)主要用于自并勵勵磁系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)，因?yàn)樽圆顒畲畔到y(tǒng)的發(fā)電機(jī)當(dāng)機(jī)端短路時，短路電流衰減很快，而作為發(fā)電機(jī)后備保護(hù)的低壓過流保護(hù)整定時限一般都在3S以上，這樣還未到保護(hù)動作出口，電流已衰減到很低，電流元件已經(jīng)返回，保護(hù)無法起動，所以需要電流有記憶功能，才能保證保護(hù)的可靠性。動作值 記憶過流整定根據(jù)”南瑞”調(diào)試人員建議，采用發(fā)電機(jī)復(fù)壓過流中的過流整定值記憶過流整定值=4.9A。4.1.11發(fā)電機(jī)過勵磁保護(hù) 發(fā)電機(jī)出口不設(shè)斷路器，只需配置一套過激磁保護(hù)并按發(fā)

45、電機(jī)過激磁能力較主變低的要求整定。電壓取自：發(fā)電機(jī)機(jī)端TV變比為：。過勵磁倍數(shù)N為：式中 U，f為運(yùn)行電壓和頻率；Ugn，fgn為發(fā)電機(jī)額定電壓和頻率；U*，f*為電壓和頻率的標(biāo)幺值；B，Bn為磁通量及額定磁通量。4.1.11.1 定時限過勵磁保護(hù)設(shè)一般信號和兩段跳閘段過勵磁段（高定值）： 延時 t=4S 過勵磁II段（低定值）： 延時 t=9S 4.1.11.2 反時限過勵磁保護(hù) 按發(fā)電機(jī)廠家提供的反時限過激磁參數(shù)(曲線)整定。 表3 時U/f能力曲線：(據(jù)發(fā)電機(jī)說明書)U/f1.251.191.151.121.101.091.081.071.05T(s)57.5101520304560保護(hù)

46、出口：一段（高定值）可以動作于全停，啟動失靈；二段（低定值）動作于減勵磁，發(fā)信號。4.1.12發(fā)電機(jī)頻率異常運(yùn)行保護(hù)發(fā)電機(jī)機(jī)端TV變比為：。300MW及以上的汽輪發(fā)電機(jī)運(yùn)行中允許其頻率變化的范圍為48.550.5HZ。表4異常運(yùn)行允許時間建議值頻率HZ允許運(yùn)行時間頻率HZ允許運(yùn)行時間累計(jì)min每次s累計(jì)min每次s51.5303048.030030051.018018047.56060連續(xù)運(yùn)行47.01010裝置設(shè)有四段低頻保護(hù)，其中，段具有累計(jì)功能，每段保護(hù)均可通過控制字選擇動作于信號或跳閘，依汽輪機(jī)廠家說明書段：f1(48.5HZ)ff2(48HZ) 時累加時間，上限為t1：20min。 延時時間t1：10S。段：f2(48HZ) ff3(47.5HZ)時累加時間，上限為t2：4min。 延時時間t2：10S。段：f3(47.5HZ)ff4(47HZ) 時無累加時間， 延時時間t3：20S。段： ff4(47HZ) 時無累加時間，延時時間t4：5S。保護(hù)出口：發(fā)信號。4.1.13發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)及程跳逆功率保護(hù)發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓互感器TV變比為。發(fā)電機(jī)機(jī)端TA變比15000/5A。4.1.13.1逆功率保護(hù)POP = krel(P1+P2)=0.830