大型發(fā)變組保護整定計算培訓(xùn)算例

大型發(fā)電廠繼電保護整定計算算例目錄概述41、繼電保護整定計算的目的和任務(wù)42、繼電保護整定計算前的準(zhǔn)備工作43、繼電保護整定計算的技巧和應(yīng)注意的幾個問題54、整定計算步驟6第一局部發(fā)電機變壓器組繼電保護整定計算7一、計算說明：7二、設(shè)備參數(shù)8三、發(fā)變組保護整定計算171、發(fā)電機差動保護172、發(fā)電機負(fù)序過流保護(不對稱過負(fù)荷)193、發(fā)電機電壓制動過流保護204、發(fā)電機基波定子接地保護225、發(fā)電機100%定子接地保護236、發(fā)電機失磁保護247、發(fā)電機逆功率及程序逆功率保護268、發(fā)電機誤上電保護289、發(fā)電機匝間保護2810、發(fā)電機失步保護2911、發(fā)電機過激磁保護3212、發(fā)電機頻率異常保護3313、發(fā)電機低阻抗保護3414、發(fā)電機過負(fù)荷3515、發(fā)電機過電壓保護3716、發(fā)電機PT斷線閉鎖保護3717、主變〔廠變、勵磁變〕差動保護3718、主變〔廠變〕通風(fēng)4119、主變壓器高壓側(cè)PT斷線閉鎖保護4120、高廠變復(fù)合電壓過流4221、高廠變BBA(B)分支零序過流4322、BBA〔B〕工作分支過流保護4423、勵磁變過負(fù)荷4624、勵磁變速斷4725、勵磁變過流4826、其它保護4827、主變〔廠變〕非電量保護4928、發(fā)電機非電量保護49第二局部、廠用電系統(tǒng)繼電保護整定計算50一、高壓電動機501.1、電動機額定電流501.2、速斷過電流保護501.3、電動機啟動時間511.4、負(fù)序過流保護511.5、零序電流保護511.6、過熱保護521.7、堵轉(zhuǎn)保護531.8、電動機的額定啟動電流531.9、電動機允許堵轉(zhuǎn)時間531.10、正序過電流保護531.11、過負(fù)荷保護531.12、低電壓保護531.13、差動保護532、低壓廠變552.1、高壓側(cè)相電流速斷552.2、高壓側(cè)過電流保護562.3、高壓側(cè)過負(fù)荷信號572.4、高壓側(cè)零序保護572.5、低壓側(cè)零序過流保護572.6、變壓器差動保護582.7、高定值差動保護592.8、變壓器非電量保護602.9、低壓側(cè)保護及母聯(lián)保護603、380V空氣開關(guān)保護整定計算原那么613.1、電動機(包括電梯，空調(diào)，空壓機，皮帶機等電動設(shè)備)保護整定原那么613.2、變頻及軟啟動電動機保護整定原那么613.3、MCC〔包括保安段等〕出線保護整定原那么623.4、PC段母聯(lián)保護整定原那么623.5、照明〔包括一般配電箱、試驗電源、UPS及充電電源等〕保護整定原那么623.6、加熱器保護整定原那么62聲明：本文只作為參考不作為整定計算依據(jù)概述發(fā)電廠繼電保護整定計算是繼電保護工作重要組成局部，通常高壓母線、主變零序及以外設(shè)備的繼電保護整定計算屬系統(tǒng)局部；高壓母線以內(nèi)設(shè)備的繼電保護整定計算屬電廠局部。兩者間有共同之處，都應(yīng)嚴(yán)格遵循繼電保護選擇性、快速性、靈敏性、平安可靠性要求的原那么。兩者間更多的是要相互配合并構(gòu)成統(tǒng)一的整體，算例主要圍繞著發(fā)電廠的發(fā)電機、主變壓器及廠用系統(tǒng)、自動裝置等電氣設(shè)備元件繼電保護〔自動裝置〕的整定計算。1、繼電保護整定計算的目的和任務(wù)繼電保護的整定計算是繼電保護運行技術(shù)的重要組成局部，也是繼電保護裝置在運行中保證其正確動作的重要環(huán)節(jié)，由于繼電保護整定計算不當(dāng)，造成繼電保護拒動或誤動而導(dǎo)致電氣事故擴大，其后果是非常嚴(yán)重的，有可能造成電氣設(shè)備的重大損壞，甚至能引起電力系統(tǒng)瓦解，造成大面積停電事故。為此在繼電保護整定計算前，計算人員必須十清楚確繼電保護整定計算的目的和任務(wù)；通過整定計算，給出一套完整和合理的最正確整定方案和整定值。對所用保護裝置予以正確的評價。通過整定計算，應(yīng)確定現(xiàn)有保護裝置配置是否合理或現(xiàn)有保護裝置是否能滿足一次設(shè)備的要求。如有不合理或不符合要求時，及時提出保護裝置可行的改良方安案，使保護裝置能滿足一次設(shè)備和系統(tǒng)的平安運行要求。為制定繼電保護運行規(guī)程提供依據(jù)。2、繼電保護整定計算前的準(zhǔn)備工作掌握發(fā)電廠主電氣系統(tǒng)、廠用系統(tǒng)及所有電氣設(shè)備情況并建立資料檔案繪制標(biāo)有主要電氣設(shè)備參數(shù)和電流互感器TA、電壓互感器TV變比和等級〔5P、10P或TP〕的主系統(tǒng)接線圖。繪制標(biāo)有主要電氣設(shè)備參數(shù)和TA、TV變比的高、低壓廠用系統(tǒng)接線圖。收集全廠電氣設(shè)備所有電氣參數(shù)，按發(fā)電機、主變壓器、高壓廠用變壓器、低壓廠用變壓器、電抗器、高壓電動機、低壓電動機等電氣設(shè)備分門別類建立參數(shù)表。收集全廠電氣設(shè)備繼電保護用TA、TV的型號變比、容量、飽和倍數(shù)、準(zhǔn)確等級、二次回路的最大負(fù)載，建立TA、TV參數(shù)表。掌握發(fā)電廠內(nèi)所有高、低壓電動機在生產(chǎn)過程中機械負(fù)荷的性質(zhì)〔過負(fù)荷可能性、重要性〕，并分類立表。收集并掌握全廠主設(shè)備及廠用設(shè)備繼電保護及有關(guān)二次設(shè)備技術(shù)資料收集并掌握主設(shè)備及廠用設(shè)備繼電保護配置圖。收集并掌握主設(shè)備和廠用設(shè)備繼電保護原理展開圖與操作控制回路展開圖、廠用系統(tǒng)程控聯(lián)鎖圖等等。收集并掌握主設(shè)備及廠用設(shè)備與汽輪機、鍋爐、電氣保護有關(guān)的聯(lián)鎖圖。收集并掌握主設(shè)備及廠用設(shè)備繼電保護及自動裝置的技術(shù)說明書和使用說明書。繪制全廠電氣設(shè)備等效阻抗圖計算全廠所有主設(shè)備、廠用設(shè)備的等效標(biāo)么阻抗并建表。繪制標(biāo)有么阻抗的等效電路圖。繪制并歸算至各級母線的電源等綜合阻抗圖〔圖中標(biāo)有等效縱使阻抗〕。繪制并計算不對稱短路電流用的正、負(fù)、零序阻抗及各序綜合阻抗圖。有關(guān)的短路電流計算發(fā)電廠繼電保護整定計算中所用的短路電流計算，比系統(tǒng)繼電保護整定計算所用短路電流計算要簡單得多，發(fā)電廠繼電保護整定計算所用的短路計算，工作量最大和最復(fù)雜的是YND11接線變壓器兩側(cè)發(fā)生不對稱短路時兩側(cè)電流和電壓的計算。YND11接線變壓器兩側(cè)不對稱短路時，計算YND11接線變壓器兩側(cè)短路電流和電壓，并將計算結(jié)果列表。計算歸算至高壓廠用母線的綜合阻抗〔高壓母線三相短路時短路電流和短路容量〕。簡單短路電流計算只須在整定計算過程中用到時計算。和有在部門〔調(diào)度部門、值長組、電氣運行〕確定各種可能的運行方式正常運行方式。檢修運行方式。事故運行方式。特殊運行方式。學(xué)習(xí)有關(guān)文件學(xué)習(xí)有關(guān)規(guī)程制度。學(xué)習(xí)有關(guān)反事故措施及有關(guān)的事故通報。學(xué)習(xí)有關(guān)的繼電保護整定計算導(dǎo)那么。了解同類型廠的經(jīng)驗教訓(xùn)。根據(jù)本廠的實際情況，制訂不違反規(guī)程制度而又符合具體方針政策的補充技術(shù)措施和整定計算原那么。3、繼電保護整定計算的技巧和應(yīng)注意的幾個問題大型發(fā)電機變壓器組保護整定計算本身并無十分復(fù)雜的計算，然而要真正能得到一份非常合理和性能最正確的整定方案或一份最正確的整定值，卻不是一件容易的工作。單憑繼電保護的一般知識，套用書本給定的計算公式，就能得到一套完整的繼電保護整定值，這樣的想法是不現(xiàn)實的。繼電保護整定值是正確計算和合理選擇相結(jié)合的結(jié)果，因而必須做到；非常熟知各電氣設(shè)備〔如發(fā)電機、變壓器、斷路器、互感器等等〕的性能、參數(shù)、結(jié)構(gòu)、特點等。熟練掌握電氣設(shè)備的短路電流計算和各種故障分析。熟知一次系統(tǒng)的接線圖和一次系統(tǒng)的運行方式。熟知保護配置和保護裝置的動作判據(jù)〔工作原理〕及該保護功能、作用等。盡可能多了解電力系統(tǒng)中歷次典型事故的教訓(xùn)〔原因、對策、措施等〕。然后將以上各方面的知識有機地聯(lián)系起來，圍繞著繼電保護的選擇性、速動性、靈敏性、平安可靠性進行全面、系統(tǒng)、綜合的考慮，通過反復(fù)計算，反復(fù)修正，權(quán)衡弊，選擇最正確整定值，從而收到保護裝置功能的預(yù)期效果。所以繼電保護整定計算，不只是一項單純的計算工作，而實際上是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程。4、整定計算步驟完成整定計算前的一切準(zhǔn)備工作。整定計算順序。計算時可先由0.4KV低壓廠用電氣設(shè)備的整定計算開始，然后逐級從低壓廠用變壓器、高壓電動機、高壓廠用變壓器向電源側(cè)計算，最后整定計算主設(shè)備中發(fā)電機變壓器組的保護；也可首先計算主設(shè)備中發(fā)電機變壓器組的保護，然后計算廠用系統(tǒng)的繼電保護，最后修正主設(shè)備的后備保護整定值，并完善套整定方案。每一被保護設(shè)備保護裝置整定計算順序。一般先計算短路故障主保護，依次計算短路故障后備保護、異常運行保護、并在整定計算過程中隨時調(diào)整計算，使其漸趨合理，最后得到一份合理完整的整定計算書，并編制整定方案和整定值單。繪制保護一次定值配置圖。編制整定方案說明書，應(yīng)包括編制整定方案的依據(jù)〔運行方式說明、運行限額、系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)如振蕩周期、最低運行電壓，制造廠提供的依據(jù)如發(fā)電機，主變壓器的過勵磁能力，發(fā)電機及主變壓器過負(fù)荷能力、暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)負(fù)序電流承受能力等等〕。整定方案中對選擇性、快速性及靈敏度等方面有特殊之處，應(yīng)作明確的說明；整定方案中存在的問題及解決問題的措施應(yīng)單獨說明。特殊運行方式和運行方式有關(guān)定值的更改也應(yīng)單獨說明。整定的繼電保護應(yīng)作評價說明。整定方案和整定值執(zhí)行前的審批手續(xù)；最后的整定計算方案，先組織有關(guān)的技術(shù)人員討論，再經(jīng)主管領(lǐng)導(dǎo)審核、批準(zhǔn)后才能生效執(zhí)行，如在執(zhí)行過程和調(diào)試時發(fā)現(xiàn)有問題時，整定計算人員和調(diào)試人員應(yīng)及時商量并修正，對修正局部應(yīng)補辦審核、批準(zhǔn)手續(xù)。第一局部發(fā)電機變壓器組繼電保護整定計算一、計算說明：廣東珠海發(fā)電廠一期工程3、4號發(fā)電機組是上海電機廠制造的600MW發(fā)電機組，500kV升壓變電站和二串500kV開關(guān)〔一個半開關(guān)接線〕。采用單元接線經(jīng)500kV線路直接接入系統(tǒng)，二臺機組公用二臺啟備變，電源引自220kV升壓站。發(fā)變組保護選用美國GE公司生產(chǎn)的UR系列繼電器，由武漢國測容豐通用電氣組屏。備變保護選用美國GE公司生產(chǎn)的UR系列繼電器，由武漢國測容豐通用電氣組屏。根據(jù)反措要求發(fā)變組及啟備變保護采用了雙配置方式。本計算書是按照廣東珠海發(fā)電廠的委托和要求編寫的。本計算書中，最大運行方式選擇為：220kV系統(tǒng)最大且二臺發(fā)電機運行；最小運行方式選擇為：備變僅由220kV系統(tǒng)供電且220kV系統(tǒng)最小。500KV系統(tǒng)一臺機運行另一臺機退出運行且系統(tǒng)最小。本計算書的整定依據(jù)主要有以下幾個方面：大型發(fā)電機變壓器繼電保護整定計算導(dǎo)那么〔計算書中簡稱導(dǎo)那么〕保護裝置廠家說明書〔珠海金灣電廠提供〕主設(shè)備參數(shù)〔珠海金灣電廠提供〕電氣設(shè)計圖紙〔珠海金灣電廠提供〕系統(tǒng)綜合阻抗〔珠海金灣電廠提供〕電力工程設(shè)計手冊〔西北電力設(shè)計院主編〕3－110KV電網(wǎng)繼電保護裝置運行規(guī)程DL/T584-95三相交流系統(tǒng)短路電流計算GB/T15544-1995繼電保護和平安自動裝置技術(shù)規(guī)程GB14285-93220-500KV電網(wǎng)繼電保護裝置運行整定規(guī)程DL/T559-94火力發(fā)電廠廠用電設(shè)計技術(shù)規(guī)定DL/T5153-2002電力系統(tǒng)繼電保護典型故障分析〔國家電力調(diào)度通信中心〕《防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項重點要求》繼電保護實施細(xì)那么二、設(shè)備參數(shù)2.1、#3-4發(fā)電機參數(shù)表〔見表1〕2.2、#3-4主變參數(shù)表〔見表2〕2.3、#3-42.4、#3-4B高廠變參數(shù)表〔見表4〕2.5、#3-4勵磁變參數(shù)表〔見表5〕2.6、#03、04備變參數(shù)表〔見表6〕2.7、220kV參數(shù)表〔見表7〕2.8、500kV參數(shù)表〔見表8〕2.9、計算用基準(zhǔn)參數(shù)表〔見表9〕表1、#3-4發(fā)電機參數(shù)表廠名珠海金灣型號QFSN—600—2額定容量667MVA額定功率600MW功率因數(shù)0.9〔滯后〕出廠編號制造廠家上海汽輪發(fā)電定子額定電壓20KV轉(zhuǎn)子額定電壓20KV額定電流19250A額定勵磁電流4145A接線型式Y(jié)冷卻方式氫內(nèi)冷冷卻方式水氫氫勵磁方式自并勵靜態(tài)勵磁接地方式中性點經(jīng)接高阻接地強勵倍數(shù)≥2響應(yīng)比≥3.58倍/秒強勵時間≥10秒直流電阻〔〕直流電阻〔〕直軸超瞬變電抗〔不飽和值，飽和值〕21.12%，20.5%直軸瞬變電抗〔不飽和值，飽和值〕30.63%，26.5%直軸同步電抗215.5%負(fù)序電抗〔不飽和值，飽和值〕19.3%，20.3%零序電抗〔不飽和值，飽和值〕9.42%，9.59%短路比0.542A相對地電容0.21負(fù)序電流承載能力〔連續(xù)〕B相對地電容0.21負(fù)序電流承載能力〔短時〕C相對地電容0.21發(fā)電機允許過電流標(biāo)么值標(biāo)么值二次有名值電抗計算Xd〞20.5%0.03073.075ΩXd’30.63%0.04594.595ΩXd217%0.325332.55ΩXJ(Xl)15Ω表2、#3-4主變參數(shù)表廠名珠海金灣變壓器號#3-4主變投產(chǎn)日期容量720MVA容量比相數(shù)3相電壓比525KV±2×2.5%/20KV接線Ynd11電流792/20785調(diào)壓方式無激磁調(diào)壓型式SFP－720000/525制造廠常州東芝變壓器冷卻方式ODAF〔強油風(fēng)冷〕鐵芯結(jié)構(gòu)特點雙繞組阻抗電壓15.6%空載電流0.14%(低壓側(cè))鐵損331.57KW高壓側(cè)中性點接地接地銅損1089.61KW低壓側(cè)中性點接地不接地短路阻抗59.17Ω零序阻抗59.88Ω高壓對低壓繞組電容16000PF低壓對高壓繞組電容35970PF油頂溫升39.8K繞組溫升37.4K備注Sn=720MVASb=100MVA計算采用值阻抗電壓標(biāo)么值X115.5%0.0215X0電抗計算表3、#3-4A高廠變參數(shù)表廠名珠海金灣變壓器號A高廠變投產(chǎn)日期容量31.5MVA容量比31.5/20-20MVA相數(shù)3相電壓比20±2ⅹ2.5%接線Dyn1yn1電流穿越909.3/1443-1443調(diào)壓方式無激磁調(diào)壓型式制造廠常州變壓器冷卻方式ONAN(67%)ONAF(100%)〔自循環(huán)風(fēng)冷〕空載電流不大于0.17%穿越阻抗X1-27.33%鐵損+銅損不大于22.31+133KW半穿越阻抗X1-216.50%鐵芯結(jié)構(gòu)特點分裂繞組半穿越阻抗X1-216.61%中性點接地要求高阻23Ω分裂阻抗X237.0%零序電抗0.15Ω分裂系數(shù)Kf5.05分裂繞組對高壓繞組電容13.6nF高壓繞組對分裂繞組1、2電容14.61nF油頂溫升39.2K繞組溫升50.4K電抗計算X*=16.5%×100/31.5=0.5238表4、#3-4B高廠變參數(shù)表廠名珠海金灣變壓器號B高廠變投產(chǎn)日期容量25MVA容量比相數(shù)3相電壓比20±2ⅹ2.5%/6.3KV接線Dyn1電流722/2291A調(diào)壓方式無激磁調(diào)壓型式制造廠常州變壓器冷卻方式ONAN(67%)ONAF(100%)空載電流不大于0.16%鐵損18.78KW銅損103.47KW短路阻抗7.88%鐵芯結(jié)構(gòu)特點雙繞組低壓對高壓繞組電容16150PF油頂溫升40K繞組溫升43K電抗計算X*=8%×100/25=0.32表5、#3-4勵磁變參數(shù)表廠名珠海金灣投產(chǎn)日期容量6600KVA容量比相數(shù)3相電壓比20±2ⅹ2.5%/0.84KV接線Yd11電流173.2/4123.9A調(diào)壓方式無激磁調(diào)壓型式制造廠ABB短路阻抗6％電抗計算表6、#03－04啟備變變參數(shù)表廠名珠海金灣變壓器號#01啟備變投產(chǎn)日期容量40MVA容量比40/25-25MVA相數(shù)3相電壓比230±8ⅹ1.25%KV接線YN，yn0-yn0電流100.4/2291-2291A調(diào)壓方式有載調(diào)壓型式SFFZ-40000/220制造廠保定變壓器廠冷卻方式ONAN/ONAF〔自然油循環(huán)風(fēng)冷〕空載電流0.27%穿越阻抗X1-29%鐵損151.2KW〔75℃半穿越阻抗X1-216．65%銅損31.5〔100％Ur時〕半穿越阻抗X1-216．65%低壓側(cè)中性點接地高阻(23Ω)分裂阻抗X233.4%高壓側(cè)中性點接地直接接地零序阻抗〔高壓側(cè)加電，低壓側(cè)短路〕X02185Ω零序阻抗〔低壓側(cè)加電，高壓側(cè)短路〕X010.167Ω分裂系數(shù)Kf3.71鐵芯結(jié)構(gòu)特點分裂繞組分裂繞組1對高壓繞組電容8444PF分裂繞組1對高壓繞組電容8976PF電抗計算X=16.7%×100/40=0.417表7、220kV系統(tǒng)參數(shù)表〔廣東省電力調(diào)度中心繼電保護部于1998年提供〕運行方式X1X0最大運行方式0.025013.21Ω0.037820Ω最小運行方式0.035919Ω0.048525.65ΩSj＝100MVA Uj＝230V表8、500kV系統(tǒng)參數(shù)表運行方式最大運行方式最小運行方式X10.011340.02269X00.020790.04915基準(zhǔn)值Sj=100MVAUj=525KV表9、各電壓等級的基準(zhǔn)值電壓等級(U)KV基準(zhǔn)電壓〔Uj)KV基準(zhǔn)功率〔Sj)MVA基準(zhǔn)電流〔Ij)A基準(zhǔn)電抗〔Zj)Ω5005251001102756220230100251529.0202010028874.00066.310091650.39690.8850.885100652390.0078320.380.41001443420.001600阻抗圖三、發(fā)變組保護整定計算1、發(fā)電機差動保護發(fā)電機差動保護采用雙斜率比例差動特性，做為發(fā)電機內(nèi)部故障的主保護，主要反響定子繞組和引出線相間短路故障。該保護動作于全停方式。發(fā)電機中性點CTLH125000/5星形接線3DGP1發(fā)電機中性點CTLH225000/5星形接線3DGP2發(fā)電機出口CTLH525000/5星形接線3DGP1發(fā)電機出口CTLH625000/5星形接線3DGP2選G60中SLHtorDifferential為發(fā)電機差動保護中的比例差動元件。1.1、定子差動保護啟動電流〔SLHTORDIFFPICKUP〕依據(jù)《導(dǎo)那么》4.1.1或=式中：——可靠系數(shù)，取1.5；——發(fā)電機額定電流；——發(fā)電機額定負(fù)荷狀態(tài)下，實測差動保護中的不平衡電流。發(fā)電機內(nèi)部短路時，特別是靠近中性點經(jīng)過渡電阻短路時，機端或中性點側(cè)的三相電流可能不大，為保證內(nèi)部短路的靈敏度，最小動作電流不應(yīng)無根據(jù)地增大，一般宜選用。依據(jù)《G60》說明書，最小啟動值由正常運行條件下的差動電流決定，廠家推薦為，出廠設(shè)定值為?？紤]以上兩種因素，取以pu值表示：pu。取MINIMUMPICKUP=0.154pu。1.2、斜率1〔SLHTORDIFFSLOPE1〕根據(jù)G60說明書5.5.5，斜率1應(yīng)大于最大允許電流下CT誤差產(chǎn)生的不平衡電流，最大誤差一般為5%—10%倍的CT額定電流。又依據(jù)《導(dǎo)那么》4.1.1，定子電流等于或小于額定電流時，差動保護不必具有制動特性。當(dāng)斜率取取SLOPE1=15%1.3、拐點1〔SLHTORDIFFBREAK1〕根據(jù)G60說明書5.5.5，拐點1應(yīng)僅大于發(fā)電機最大正常運行電流。又因為發(fā)電機的最大短路電流不超過5倍額定電流，為使區(qū)內(nèi)故障獲得較高的靈敏度，希望制動電流在2.5~3.0倍的發(fā)電機額定電流以內(nèi)時，動作特性斜率不宜過大，因此取第一拐點為1即pu但該裝置第一拐點最大取值為1.5pu，因此取BREAK1=1.15pu1.4、拐點2〔BREAK2〕根據(jù)G60說明書5.5.5，拐點2是過渡區(qū)的終點和斜率2的起點，應(yīng)設(shè)置為使任一保護用CT開始飽和時的電流值。因為保護用CT選為即1pu取BREAK2=2.31pu1.5、斜率2〔SLOPE2〕根據(jù)G60說明書5.5.5，斜率2應(yīng)保證在嚴(yán)重外部故障時〔由于CT飽和導(dǎo)致產(chǎn)生不平衡電流〕繼電器可靠不動作，廠家推薦值為80%—100%。但考慮電廠實際情況，拐點2取5倍發(fā)電機額定電流，而5倍發(fā)電機額定電流遠(yuǎn)未到達CT飽和區(qū)，因此第二斜率不必選得過大，可依據(jù)《導(dǎo)那么》4式中：—可靠系數(shù)，取1.5；—非周期分量系數(shù)，一般為1.5~2.0，取2.0；—互感器的同型系數(shù)，Kcc=0.5；—互感器的比誤差系數(shù)，取0.1。取，可確保在最大外部短路時差動保護不誤動。但考慮到電流互感器的飽和或其暫態(tài)特性畸變的影響，為平安計，宜適當(dāng)提高制動系數(shù)值，使。取SLOPE2=30%1.6、靈敏度校驗按以上原那么整定的比率制動特性，當(dāng)發(fā)電機機端兩相金屬性短路時，差動保護的靈敏系數(shù)一定滿足的要求，不必進行靈敏度校驗。1.7、定值清單(見附件)1.8、出口方式全停、啟動失靈2、發(fā)電機負(fù)序過流保護(不對稱過負(fù)荷)發(fā)電機出口CTLH525000/5星形接線3DGP1發(fā)電機出口CTLH625000/5星形接線3DGP2發(fā)電機負(fù)序保護用于防止由于過量負(fù)序電流對發(fā)電機轉(zhuǎn)子造成的損害。選G60繼電器中的GeneratorUnbalance為發(fā)電機負(fù)序保護中的發(fā)電機不平衡元件。定時限用于減出力〔報警〕，反時限用于程序跳閘。2.1、負(fù)序定時限過流保護整定原那么：根據(jù)《導(dǎo)那么》，動作電流按照發(fā)電機長期允許的負(fù)序電流下能可靠返回的條件整定。動作時間取9秒。式中：—可靠系數(shù)，取1.2；—返回系數(shù)，0.85~0.95，條件允許應(yīng)取較大值。取PICKUP=12.6%，DELAY=9S出口方式：信號2.2、負(fù)序反時限過流保護動作方程：根據(jù)發(fā)電機廠家資料，發(fā)電機長期允許負(fù)序電流標(biāo)么值為10%，轉(zhuǎn)子表層承受短時負(fù)序電流能力的常數(shù)〔〕為10，即K-VALUE=10.0。、發(fā)電機正常運行電流〔GENUNBALINOM〕、負(fù)序電流啟動值〔GENUNBALSTG1PICKUP〕根據(jù)《導(dǎo)那么》，負(fù)序反時限動作特性的下限電流，通常由保護所能提供的最大延時決定，一般取1000S，即下限電流盡可能靠近長期允許的負(fù)序電流。根據(jù)UR繼電器的動作方程，并考慮負(fù)序定時限保護的動作值，保護下限動作電流起始值取負(fù)序定時限保護的動作值，即從而可以求得G60的下限動作時間。S取STG1TMAX=600S2.2.3最小動作時間是為了防止可由系統(tǒng)保護切除的故障造成的誤跳閘，取STG1TMIN=0.5S。返回時間提供了負(fù)序電流的熱記憶時間，取出廠設(shè)定值STG1KRST=240S。2.３、定值清單(見附件)2.4、出口方式程序跳閘3、發(fā)電機電壓制動過流保護發(fā)電機中性點CTLH125000/5星形接線3DGP1發(fā)電機中性點CTLH225000/5星形接線3DGP2發(fā)電機出口PTTV13DGP1發(fā)電機出口PTTV23DGP23.1、定值計算電壓制動過流保護作為系統(tǒng)保護的后備，選G60繼電器中的PhaseTOC1為電壓制動相過流元件。該元件取中性點側(cè)電流，電流元件起動值整定為可靠躲過發(fā)電機最大運行負(fù)荷電流。反時限特性應(yīng)易與系統(tǒng)保護配合，選IEEE極限反時限曲線，為了與系統(tǒng)保護配合，變壓器高壓側(cè)三相短路動作時間取3.5秒。變壓器阻抗(以發(fā)電機為基準(zhǔn))變壓器高壓側(cè)短路時的短路電流變壓器高壓側(cè)短路時，發(fā)電機出口電壓IEEE反時限特性式中：A=28.2，B=0.1217，P=2由于該元件要與系統(tǒng)保護配合，因此復(fù)歸時間選為延時復(fù)歸〔Timed〕，該元件還要受PT斷線閉鎖。3.2、校驗振蕩假設(shè)系統(tǒng)電勢和發(fā)電機電勢相等。當(dāng)發(fā)生系統(tǒng)振蕩時，振蕩電流為發(fā)電機出口電壓標(biāo)么值為保護動作時間可見系統(tǒng)發(fā)生振蕩時，該保護可能會誤動，因此需采用振蕩閉鎖。3.3、主變高壓側(cè)二相短路時保護校驗臨界外接電抗為其中：主變高壓側(cè)二相短路時，短路點到機端電抗因此機端二相短路時，短路電流不衰減，不需進行保護靈敏度校驗。3.4、定值清單(見附件)3.5、出口方式未設(shè)計〔退出〕4、發(fā)電機基波定子接地保護發(fā)電機中性點PTTVXV3DGP1、3DGP2定子接地保護由接于發(fā)電機中性點電阻上的過壓元件實現(xiàn)的，希望保護95%的定子繞組。選G60中AuxiliaryOV1為發(fā)電機中性點過壓元件，保護動作于全停方式。4.1、動作電壓確實定根據(jù)《導(dǎo)那么》，基波零序過電壓保護的動作電壓應(yīng)按躲過正常運行時中性點最大不平衡電壓整定，即式中：——可靠系數(shù)，取1.2~1.3。為實測不平衡電流，其中含有大量的三次諧波。為了減小，可以增設(shè)三次諧波阻波環(huán)節(jié)，使主要是很小的基波零序電壓，大大提高靈敏度，此時，保護死區(qū)大于5%。動作時間應(yīng)大于外部接地故障時最大切除時間，取1.0秒。4.2、校驗根據(jù)《導(dǎo)那么》，應(yīng)校核主變高壓側(cè)接地短路時，通過變壓器上下壓繞組間的每相耦合電容傳遞到發(fā)電機側(cè)的零序電壓的大小。為系統(tǒng)側(cè)接地短路時產(chǎn)生的基波零序電動勢。為主變壓器上下壓繞組間的每相耦合電容。據(jù)廠家提供數(shù)據(jù)為為發(fā)電機及機端外接元件每相對地總電容。變壓器高壓側(cè)發(fā)生短路時，傳遞到發(fā)電機端的基波零序電壓為取20V換算為pu值為。取PICKUP0.08pu。該值對應(yīng)保護范圍是，即有13.9%的保護死區(qū)。4.3、6kV接地故障對該保護的影響應(yīng)進行現(xiàn)場校驗，確保保護不誤動。4.4、定值清單〔見附件〕4.5、出口方式全停、啟動失靈4.6、為防止三次諧波在15％范圍內(nèi)靈敏度或產(chǎn)生死區(qū)，增加零序基波信號段，取動作值為5%動作時間取3S.4.7、出口方式信號5、發(fā)電機100%定子接地保護5.1機端、中性點三次諧波比擬保護發(fā)電機出口PTTV13DGP1發(fā)電機出口PTTV23DGP2發(fā)電機中性點PTTVX3DGP13DGP2機端、中性點三次諧波比擬元件為定子繞組中性點側(cè)接地故障提供保護，它和中性點過電壓元件一起構(gòu)成100%定子接地保護，選G60中100%SLHtorGround為三次諧波比擬元件，該元件有二段。根據(jù)《導(dǎo)那么》要求，定子繞組單相接地保護中的三次諧波局部僅動作于信號，因此只用其二段。其動作方程為：andand95%定子接地保護啟動值折算到發(fā)電機出口PT開口角為根據(jù)運行經(jīng)驗，在正常運行時比值一般在0.4~0.85的范圍內(nèi)變化，因此啟動值應(yīng)可靠小于該值。為了與90%定子接地保護有足夠的重疊區(qū)，二段保護的起動值(PICKUP)取0.20pu，二段的監(jiān)測值取0.3V，即STG1SUPV==0.0052pu投運后可用裝置進行實測修正，二段時間取3秒。選G60中100%SLHtorGround為保護元件，定值清單〔見附件〕出口方式：信號5.2三次諧波低電壓原理保護根據(jù)現(xiàn)場試驗數(shù)據(jù)取50％空載時的3次諧波電壓值。動作時間取3S低電壓閉鎖為90％，二次額定功率額定值為：20%-120%范圍內(nèi)啟動三次諧波低電壓保護。pu出口方式：信號6、發(fā)電機失磁保護發(fā)電機中性點CTLH125000/5星形接線3DGP1發(fā)電機中性點CTLH225000/5星形接線3DGP2發(fā)電機出口PTTV13DGP1發(fā)電機出口PTTV13DGP2500kV母線PTTV3DGP1、3DGP2失磁保護由失磁元件和低電壓元件共同組成，當(dāng)失磁元件動作且系統(tǒng)電壓低時，保護動作于程序跳閘；當(dāng)失磁元件動作而系統(tǒng)電壓不低時，保護動作于減出力或切換廠用電。選G60中LossOfExciLHtion為失磁元件，選發(fā)變T60中PhaseUndervolLHge1為低電壓元件，其邏輯圖如下：6.1、發(fā)電機出口電壓側(cè)判據(jù)在系統(tǒng)失磁情況下發(fā)電機出口電壓低于85V時啟動失磁保護。6.2、發(fā)電機側(cè)判據(jù)阻抗圓1反映發(fā)電機負(fù)荷高于30%時的失磁情況，阻抗圓2反映發(fā)電機任何負(fù)荷時的失磁情況。發(fā)電機基準(zhǔn)阻抗圓心1：半徑1：延遲時間：PICKUPDELEY1=1S機端低電壓監(jiān)視值UVSUPV=pu系統(tǒng)電壓在95％－60％失磁保護范圍動作。即0.95pu-0.1pu。出口方式：程序跳閘。圓心2：半徑2：延遲時間考慮躲過系統(tǒng)最大振蕩周期。取PICKUPDELEY2=90S機端低電壓監(jiān)視值UVSUPV=pu系統(tǒng)電壓在95％－60％失磁保護范圍動作。即0.95pu。出口方式：程序跳閘。6.3、二段定值在有機端電壓閉鎖條件下動作于廠用電切換。動作時間為1S6.4、定值清單〔見附件〕6.5、G60失磁元件7、發(fā)電機逆功率及程序逆功率保護發(fā)電機出口CTLH525000/5星形接線3DGP1發(fā)電機出口CTLH625000/5星形接線3DGP2發(fā)電機出口PTTV13DGP1發(fā)電機出口PTTV23DGP2程序逆功率保護由功率方向元件和主汽門接點組成。當(dāng)逆功率保護經(jīng)主汽門接點時，保護動作于全停。逆功率保護不經(jīng)主汽門接點時，保護動作于全停。選G60中SensDirPower1保護一段為經(jīng)主汽門觸點的逆功率保護，選G60中SensDirPower1保護二段為不經(jīng)主汽門觸點的逆功率保護。根據(jù)《導(dǎo)那么》4.8.3式中：——發(fā)電機有功功率，輸出有功功率為正，輸入有功功率為負(fù)；——逆功率繼電器的動作功率。7.1、動作功率的計算公式=式中：——可靠系數(shù)，取0.5；——汽輪機在逆功率運行時的最小損耗，取額定功率的3%；——發(fā)電機在逆功率運行時的最小損耗，取。其中：——發(fā)電機效率，600MW機取98.7%；——發(fā)電機額定功率。的正負(fù)決定了定值偏移原點的方向，為正時，定值沿RCA向動作區(qū)偏移；為負(fù)時，定值沿RCA向制動作區(qū)偏移。本保護最小動作功率為負(fù)值，因此取。7.2、動作時限經(jīng)主汽門觸點時，延時動作于全停、啟動失靈。不經(jīng)主汽門觸點時，延時動作于全停。7.3、繼電器特性角RCA表示繼電器動作區(qū)方向，本保護為逆功率保護，動作區(qū)在180°方向，因此取RCA=180°7.4、定值清單〔詳見附件〕8、發(fā)電機誤上電保護發(fā)電機出口CTLH525000/5星形接線3DGP1發(fā)電機出口CTLH625000/5星形接線3DGP2發(fā)電機出口PTTV13DGP1發(fā)電機出口PTTV23DGP2誤上電保護主要用于保護發(fā)電機在盤車和減速過程中發(fā)生的誤合閘，保護動作于解列方式。選G60中AccidenLHlEnergization為誤上電元件。8.1、誤上電保護運行方式低壓元件和發(fā)電機離線狀態(tài)的不同邏輯組合，決定了誤上電保護的運行方式。由于該保護電壓取自發(fā)電機出口ＰＴ，因此選低壓元件和發(fā)電機離線狀態(tài)相與的邏輯方式，即發(fā)電機電壓低和發(fā)電機離線同時滿足為該保護的開放條件。8.2、過流電流元件整定原那么：過流元件按可能出現(xiàn)的最小故障電流的一半整定。8.3、低電壓元件整定原那么：低電壓元件按可能出現(xiàn)的最大故障電壓整定。取70V8.4、定值清單〔詳見附件〕8.5、出口方式動作于全停、啟動失靈9、發(fā)電機匝間保護根據(jù)《導(dǎo)那么》，該保護用于反響發(fā)電機定子繞組同分支匝間、同相不同分支或不同相間短路故障。匝間保護由負(fù)序方向元件，縱向零序電壓元件，TV斷線元件組成，負(fù)序正方向指向發(fā)電機。其邏輯圖如下9.1、負(fù)序方向元件發(fā)電機出口CTLH625000/5星形接線G60—II發(fā)電機出口CTLH725000/5星形接線G60—I發(fā)電機出口PTTV1G60—I、G60—II選G60中NEQDIROC1為匝間保護中的負(fù)序方向元件，用其正方向元件作為匝間保護的閉鎖條件，靈敏角選為75°。正方向指向系統(tǒng)，以負(fù)序電壓為極化電壓，負(fù)序過流元件的動作量為其中負(fù)序過流元件動作值取出廠設(shè)置值0.05pu定值清單：9.2、縱向零序電壓元件發(fā)電機出口PTTV3G60—I、G60—選G60中AuxiliaryOV2為零序過電壓元件。根據(jù)《導(dǎo)那么》，零序過電壓保護的動作電壓初設(shè)時可選為2~3V，取3V。定值清單：9.3、延時元件因為負(fù)序方向元件在外部故障切除時可能造成瞬間誤動，所以地出口回路增加0.3秒的延時。選G60中TIMER1為延時元件。9.4、延時元件動作于全停此保護沒有設(shè)計10、發(fā)電機失步保護發(fā)電機中性點CTLH125000/5星形接線1DGP發(fā)電機中性點CTLH225000/5星形接線2DGP發(fā)電機出口PTTV11DGP發(fā)電機出口PTTV22DGP失步保護應(yīng)滿足：——正確區(qū)分系統(tǒng)短路與振蕩；——正確判定失步振蕩與穩(wěn)定振蕩。本保護靠正序阻抗軌跡穿越外圓和中圓的時間段的長短，來區(qū)分系統(tǒng)短路與振蕩；靠阻抗軌跡穿越外圓和中圓的時間段和穿越中圓和外圓的時間段的長短來區(qū)分失步振蕩與穩(wěn)定振蕩。選G60中PowerSwingDetect為失步元件。10.1、功率振蕩正向阻抗及阻抗角該定值適用于全部三個阻抗特性，正向阻抗應(yīng)大于變壓器和系統(tǒng)的正序阻抗之和。FWDREACH=式中：－系統(tǒng)最大運行方式下的最小系統(tǒng)阻抗。阻抗角選為75°。10.2、功率振蕩反向阻抗及阻抗角該定值適用于全部三個阻抗特性，反向阻抗應(yīng)大于發(fā)電機的正序阻抗。REVREACH=Ω阻抗角選為75°。10.3、阻抗圓限制角設(shè)P為最大負(fù)荷點，那么求得外圓限制角〔OUTERLIMITANGLE〕：在最大負(fù)荷條件下對應(yīng)的限制角，外圓限制角應(yīng)留有20°的平安裕量。OUTERLIMITANGLE=130°中圓限制角〔MIDDLELIMITANGLE〕：按照說明書推薦值，應(yīng)接近外圓限制角和內(nèi)圓限制角的平均值。MIDDLELIMITANGLE=內(nèi)圓限制角〔INNERLIMITANGLE〕：動穩(wěn)極限角〔由系統(tǒng)調(diào)度部門給出，一般為120°~140°〕，取INNERLIMITANGLE=10.4、功率振蕩動作時間計算公式：、代表外圓、中圓、內(nèi)圓的限制角。為系統(tǒng)最小振蕩周期，由調(diào)度部門給出，取0.4S。動作延時1——應(yīng)小于在最快的功率振蕩時，阻抗軌跡在外圓和中圓之間所需的時間。，取PICKUPDELAY1=0.04S動作延時2——應(yīng)小于在最快的功率振蕩時，阻抗軌跡在中圓和內(nèi)圓之間所需的時間。，取PICKUPDELAY2=0.04S動作延時3——失步保護在跳閘前，阻抗軌跡需在內(nèi)圓之間花費時間。它為失步保護發(fā)出跳閘命令提供了額外的平安度。取PICKUPDELAY3=0.04S動作延時4——用于延時跳閘方式。失步保護在跳閘前，阻抗軌跡在內(nèi)圓以外、外圓以內(nèi)所花費時間，需考慮可能的最快功率振蕩。，取PICKUPDELAY4=0.06S復(fù)位時間——阻抗軌跡離開外圓后，振蕩閉鎖的復(fù)歸時間。取出廠設(shè)置值RESETDELAY1=0.05S自保持時間——對短時跳閘信號的擴展。取出廠設(shè)置值SEAL-INDELAY1=0.4S10.5、定值清單〔見附件〕10.6出口方式全停、啟動失靈11、發(fā)電機過激磁保護發(fā)電機出口PTTV13DGP2、3DGP1根據(jù)《導(dǎo)那么》，當(dāng)發(fā)電機與主變之間無斷路器而共用一套過激保護時，其整定值按發(fā)電機或變壓器過激磁能力較低的要求整定。變壓器制造廠提供變壓器過激磁能力如下：工頻電壓升高倍數(shù)1.051.101.251.301.401.501.581.051.101.251.301.401.902.00持續(xù)時間滿載連續(xù)30min60S40S2S1S0.1S空載連續(xù)連續(xù)120S60S10S1S0.1S發(fā)電機制造廠提供的發(fā)電機過激磁能力如下：1.051.101.151.201.25允許時間長期55S18S6S2S注：——電壓標(biāo)么值，——頻率標(biāo)么值。經(jīng)延時后停機滅磁。過激磁保護由定時限和反時限過激磁保護組成。選G60VOLTS/HZ1定時限過激磁元件為低定值過激磁元件，動作于減勵磁；選G60VOLTS/HZ２反時限過激磁元件為高定值過激磁元件，動作于程序跳閘。根據(jù)《導(dǎo)那么》和制造廠提供過激磁能力，低定值段的過激磁倍數(shù)取1.1倍，動作時間取50秒。確定反時限過激磁保護啟動值Pickup和時間常數(shù)TMD。G60提供的反時限曲線方程為：以1.15倍延時18秒和1.25倍延時2秒進行校驗，得以下兩方程和求得Pickup=1.137，TMD=0.415。由此做得過激磁曲線與廠家曲線的比照方下1.051.101.151.201.25允許時間長期55S18S6S2S50S18S3.64S2S動作特性如下列圖所示11.1、VOLTS/HZ1定值清單〔見附件〕11.2、出口方式發(fā)信號、50S程序跳閘。11.3、VOLTS/HZ2定值清單〔見附件〕11.4、出口方式程序跳閘12、發(fā)電機頻率異常保護發(fā)電機出口PTTV13DGP1TV23DGP2發(fā)電機正常運行頻率應(yīng)在48.5Hz～50.5Hz之間。根據(jù)設(shè)計思想，頻率異常保護共分為４段，均動作于信號。大機組頻率異常運行允許時間建議值如下表頻率Hz允許運行時間頻率Hz允許運行時間累計min每次S累計min每次S51.0～51.5>30>3048.0～47.5>60>6050.5～51.0>180>18047.5～47.0>20>1048.5～50.5連續(xù)運行47.0～46.5>5>248.5～48.0>300選G60中UNDERFREQUENCY1TO4為低頻元件。延時考慮可靠系數(shù)0.8，并滿足G60的要求。定值如下：G60低頻元件UF-1UF-2UF-3UF-4頻率定值(Hz)48.047.547.046.5時間定值(S)65.048.016.04.0最小電壓/電流取出廠設(shè)定值0.10pu12.1、低頻保護148.5Hz9S信號。12.2、低頻保護247.2Hz48S程序跳閘。12.3、定值清單〔見附件〕13、發(fā)電機低阻抗保護發(fā)電機出口CTLH625000/5星形接線3DGP1發(fā)電機出口CTLH725000/5星形接線3DGP2發(fā)電機出口PTTV13DGP2發(fā)電機出口PTTV23DGP2低阻抗保護是相間故障的后備保護，本設(shè)計為二段，第一段時限t1動作于發(fā)電機解列，第二段時限t2動作于發(fā)電機解列滅磁。選G60中PhaseDisLHnce中Z1為低阻抗保護中的阻抗元件1，按能夠保護主變的100%整定。選G60中PhaseDisLHnce中Z2為低阻抗保護中的阻抗元件2，按能夠保護發(fā)電機的85%整定。阻抗一段作為變壓器高壓側(cè)相間短路的后備保護，由阻抗元件1和延時元件t1組成，動作時間大于線路I段距離保護動作時間，并考慮躲過系統(tǒng)振蕩時間，取t1=1.5S，選G60中TIMER2。阻抗二段作為發(fā)電機和變壓器相間短路的后備保護，由阻抗元件1、阻抗元件2和延時元件t2組成，動作時間與阻抗一段配合，取t2=t1+Δt=2.0S，選G60中TIMER3。13.1、阻抗阻抗角取85°13.2、電流監(jiān)視動作值為防止PT斷線造成保護誤動，電流監(jiān)視動作值應(yīng)大于最大負(fù)荷電流。pu13.3出口方式全停、啟動失靈13.4、建議由于以下原因建議不投低阻抗保護。、低阻抗保護的主要作用是作為發(fā)電機出口母線和升壓變引線相間短路的后備保護，現(xiàn)在發(fā)電機出口采用封母連接，出現(xiàn)相間短路的機率較小。、500kV母線和線路都具有完善的雙套保護，不需要機端低阻抗保護作后備。、由于發(fā)電機和變壓器某些內(nèi)部故障的故障電流很小，因此阻抗保護不能反映全部發(fā)電機和變壓器的內(nèi)部故障。、已有負(fù)序電流保護可靠作相間后備保護。、根據(jù)國內(nèi)機組運行經(jīng)驗，由低阻抗保護正確切除故障的例子不多，反而由于二次回路故障造成低阻抗保護誤動的事故經(jīng)常發(fā)生。14、發(fā)電機過負(fù)荷發(fā)電機中性點CTLH125000/5星形接線3DGP1發(fā)電機中性點CTLH225000/5星形接線3DGP214.1、發(fā)電機定時限過負(fù)荷保護動作時間9S出口方式：動作信號14.2、發(fā)電機反時限過負(fù)荷保護根據(jù)《導(dǎo)那么》4.5，反電限過流保護的動作特性，即過流倍數(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?！捌啺l(fā)電機通用技術(shù)條件〞規(guī)定：發(fā)電機定子繞組承受的短時過流倍數(shù)與允許持續(xù)時間的關(guān)系為式中：—定子繞組熱容量常數(shù)，機組容量時，〔當(dāng)有制造廠家提供的參數(shù)時，以廠家參數(shù)為準(zhǔn)。上海汽輪發(fā)電機提供的數(shù)據(jù)為秒，適用范圍為10—60秒〕。—以定子額定電流為基準(zhǔn)的標(biāo)么值；—允許的持續(xù)時間，S。選IEEE反時限特性為反時限過負(fù)荷保護動作特性，即式中：A=28.2，B=0.1217，P=2，Tr=29.1反時限動作特性的啟動電流按與定時限過負(fù)荷保護配合的條件整定。式中：－可靠系數(shù)，取1.05；－返回系數(shù)，取0.85~0.95，條件允許應(yīng)取較大值；－配合系數(shù)，取1.05；－發(fā)電機長期允許的最大負(fù)荷電流，取發(fā)電機額定電流。TMD計算如下表，首先決定廠家給出的反時限過流曲線兩端點〔即10S和60S對應(yīng)點〕對應(yīng)的電流倍數(shù)，然后換算為標(biāo)么值，為使IEEE曲線滿足廠家提供反時限特性曲線的要求，按60S對應(yīng)點計算時間常數(shù)TMD，最后校驗10S對應(yīng)點的時間。電流標(biāo)么值允許持續(xù)時間t電流pu值持續(xù)時間T1.27560S0.98161.76S2.17910S1.6772.37S定值清單(見附件)15、發(fā)電機過電壓保護發(fā)電機出口CTLH625000/5星形接線3DGP1發(fā)電機出口CTLH725000/5星形接線3DGP2發(fā)電機出口PTTV13DGP2發(fā)電機出口PTTV23DGP2根據(jù)導(dǎo)那么發(fā)電機過電壓保護為130％0.5S跳閘。整定為1.3pu動作時間：0.5S出口方式：全停、啟動失靈。16、發(fā)電機PT斷線閉鎖保護發(fā)電機出口CTLH625000/5星形接線3DGP1發(fā)電機出口CTLH725000/5星形接線3DGP2發(fā)電機出口PTTV13DGP2發(fā)電機出口PTTV23DGP2動作時間為2.5S出口方式：作用信號。17、主變〔廠變、勵磁變〕差動保護主變高壓側(cè)CTLH191500/5星形接線3MTP1主變低壓側(cè)CTLH525000/5星形接線3MTP1A/B廠變側(cè)CTLH34+LH5425000/5星形接線3MTP1主變高壓側(cè)CTLH181500/5星星接線3MTP2主變低壓側(cè)CTLH625000/5星形接線3MTP2A/B廠變側(cè)CTLH33+LH5325000/5星形接線3MTP2主變差動保護由雙斜率比例差動保護和差動速斷保護組成，做為變壓器內(nèi)部故障的主保護，主要反響變壓器油箱內(nèi)部、套管和引出線的相間和接地短路故障，以及繞組的匝間短路故障。該保護動作于全停方式。17.1、根本側(cè)的選擇17Irated〔1〕=Irated〔2〕=17.1.2、計算各繞組Imargin〔1〕=Imargin〔2〕=17Wrel=217.2、比例差動選T60中PERCENTDIFFERENTIAL為主變差動保護中的比例差動元件。動作特性如下圖。17.2.1、最小動作電流〔依據(jù)《導(dǎo)那么》5.1.3.3式中：——可靠系數(shù)，一般取1.3~1.5，此處取1.5。——電流互感器的比誤差，5P20型0.01×2；ΔU——變壓器調(diào)壓引起的誤差，取調(diào)壓范圍中偏離額定值的最大值〔百分值〕。取?！獎畲抛冸娏饕鸬牟黄胶獍俜直?。勵磁變低壓側(cè)最大短路電流為2703A〔20kV側(cè)〕，占主變低壓側(cè)額定電流〔20784.6A〕的13%。Δm——CT變比未匹配產(chǎn)生的誤差，由于用軟件平衡，取0。在工程實用整定計算中可選取=〔0.2~0.5〕。一般工程宜采用不小于0.3，因此取最小啟動電流為0.35倍變壓器額定電流。即折算到根本側(cè)式中：——平衡系數(shù)。表示為pu值為取MINIMUMPICKUP=0.30pu17.2.2、斜率1〔根據(jù)T60說明書5.5.4式中：——非周期分量系數(shù)，兩側(cè)同為P級電流互感器取1.5~2.0，取2.0；——電流互感器的同型系數(shù)，Kcc=1.0；——電流互感器的比誤差，取0.1。又依據(jù)《導(dǎo)那么》，制動電流小于0.8~1.0倍額定電流時，差動保護不必具有制動特性。因此取第一斜率為0.3。取SLOPE1=30%17.2.3根據(jù)T60說明書5.5.4，拐點1應(yīng)小于由于直流分量和剩磁引起CT飽和的電流值。為使變壓器繞組內(nèi)部故障獲得較高的靈敏度，希望當(dāng)制動電流小于2.5~3倍變壓器額定電流時，制動量不要增加太快，因此取拐點1為2.5即考慮繼電器取值范圍的限制，取最大值BREAK1=2.0pu17.2.4根據(jù)T60說明書5.5.4，拐點2是第二斜率的起點，應(yīng)小于僅由交流分量引起CT飽和的電流值。因保護用CT為5P20，20倍額定電流時誤差不超過5%，而變壓器高壓側(cè)區(qū)外短路時，短路電流為CT額定電流的2.4〔〕倍，為使繞組內(nèi)部短路獲得較高的靈敏度，區(qū)外故障有足夠的制動電流，因此取5倍變壓器額定電流為拐點2對應(yīng)的電流值。即取BREAK2=4.2pu17.2.5根據(jù)T60說明書5.5.4，斜率2應(yīng)大于最嚴(yán)重外部故障〔即一側(cè)CT飽和，另一側(cè)未飽和〕情況下產(chǎn)生的斜率，此值可高達95%~98%?？紤]電廠實際情況，最大外部短路電流僅為低壓側(cè)CT額定電流的2.4考慮與第一斜率配合，第二斜率取60%。即SLOPE2=60%17此方案不用靈敏度校驗17根據(jù)經(jīng)驗，二次諧波制動比整定為15%~20%。此值應(yīng)以制造廠提供的數(shù)據(jù)為準(zhǔn)，用戶按空載合閘不誤動進行檢驗。取INRUSHINHIBITLEVEL=15%17.2.8、過激磁制動比〔根據(jù)經(jīng)驗，五次諧波制動比整定為30%。取OVEREXILHTIONINHIBITLEVEL=30%17.3、差動速斷選T60中InsLHnLHneousDifferential為主變差動保護中的差動速斷元件。差動速斷是變壓器高壓側(cè)引出線故障的快速保護，假設(shè)變壓器高壓側(cè)短路時靈敏系數(shù)大于1.2，那么應(yīng)裝設(shè)差速斷保護。、差速斷動作值依據(jù)《導(dǎo)那么》5.1.3.5，兩繞組變壓器外部短路最大不平衡電流動作電流綜合考慮后，取PICKUP=2.5pu1717.3.2最小動作電流靈敏系數(shù)17.3.2最小動作電流靈敏系數(shù)17.4、定值清單(見附件)問題討論：主變、廠變、勵磁變?nèi)齻€元件的差動保護運行工礦的區(qū)別。18、主變〔廠變〕通風(fēng)主變高壓側(cè)CTLH191500/5星形接線3MTP1主變高壓側(cè)CTLH181500/5星形接線3MTP2變壓器在無通風(fēng)情況下可以運行到70%的額定負(fù)荷，所以當(dāng)變壓器的負(fù)荷大于70%額定負(fù)荷時，需自動啟動風(fēng)扇。選發(fā)變T60繼電器中的PhaseIOC1為主變通風(fēng)保護中的過流元件。==取PHASEIOC1PICKUP=0.37pu時間取2.0S定值清單〔見附件〕19、主變壓器高壓側(cè)PT斷線閉鎖保護主變高壓側(cè)CTLH191500/5星形接線3MTP1主變高壓側(cè)CTLH181500/5星形接線3MTP2主變高壓側(cè)PTTV4500/0.1KV3MTP1動作時間為2.5S出口方式：作用信號。20、高廠變復(fù)合電壓過流高廠變高壓側(cè)CTLH311000/1星形接線3ATP1高廠變高壓側(cè)CTLH321000/1星形接線3ATP2高廠變BBA分支PTTVI3ATP1、3ATP2高廠變BBB分支PTTVI3ATP1、3ATP2復(fù)合電壓過流保護作為防御外部相間短路引起的變壓器過電流和變壓器內(nèi)部相間短路的后備保護。該保護t1時間動作于跳分支開關(guān)，t2時間動作于解列滅磁，邏輯圖如下：20.1、電流元件選高廠變T35繼電器中PhaseIOC1為復(fù)合電壓過流保護中的過流元件。20按躲過變壓器的2倍額定電流整定。式中：——可靠系數(shù)，取1.2；——返回系數(shù)，取0.85~0.95；——變壓器的額定電流。取PICKUP=1.82pu2020.2、低電壓元件選高廠變F35繼電器中的PhaseUV1為復(fù)合電壓過流保護中的A分支低電壓元件，PhaseUV2為復(fù)合電壓過流保護中的B分支低電壓元件。20接在相間電壓上的低電壓元件按躲過電動機自起動條件整定。式中：——額定相間電壓；——分支PT變比。兩分支同取PICKUP=0.55pu2020.3、負(fù)序電壓元件〔見附件〕20選高廠變T35繼電器中的Flexelements1為復(fù)合電壓過流保護中A分支的負(fù)序電壓元件。Flexelements2為復(fù)合電壓過流保護中B分支的負(fù)序電壓元件。負(fù)序電壓應(yīng)按躲過正常運行時出現(xiàn)的不平衡電壓整定，不平衡電壓值可通過實測確定，當(dāng)無實測值時，根據(jù)現(xiàn)行規(guī)程取兩分支同取PICKUP=0.084pu2020.4、時間整定時間選高廠變T35中TIMER1元件，過流時間與6kV進線開關(guān)過流保護時間配合，大兩個級差。過流時間t1與6kV進線開關(guān)過流保護時間相配合，取21、高廠變BBA(B)分支零序過流高廠變A分支中性點CTLHN575/5單相3ATP1高廠變A分支中性點CTLHN775/5單相3ATP2零序過流可作為保護變壓器繞組、引線、相鄰元件接地故障的后備保護，保護啟動后t1時間跳開A分支開關(guān)，t2時間動作于全停方式。選高廠變T35繼電器中的GroundIOC1為A分支零序過流保護中的零序過流元件。邏輯框圖如下：21.1、整定原那么零序過流可作為保護變壓器繞組、引線、相鄰元件接地故障的后備保護，保護啟動后T1時間跳開分支開關(guān)，T2時間動作于全停方式。備變低壓側(cè)中性點經(jīng)40歐姆電阻接地，最大接地電流90A,該定值與下一級保護配合，且保證低壓側(cè)出口單相接地時靈敏系數(shù)不小于1.5?！舱f明：6KV接地保護動作電流：高壓廠變0.4倍最大接地電流；脫硫出線0.3倍；電動機及低廠變壓0.1-0.2倍〔電動機額定電流小于50A可取0.2倍的額定電流〕，但最小整定為10A。取值2.4A(0.48pu)靈敏系數(shù)校驗：21.2第一時限：時間與下一級零序保護配合，跳本側(cè)分支。式中：—下一級零序保護過流時間；—動作時差。21.3、出口方式：跳本側(cè)分支。21.4、定值清單〔見附件〕21.5、第二時限：時間與第一時限零序保護配合，保護動作于全停、啟動失靈。式中：—下一級零序保護過流時間；—時差。21.6、出口方式：全停、啟動失靈保護。21.7、定值清單〔見附件〕22、BBA〔B〕工作分支過流保護高廠變A分支CTLH432500/1星形接線3ATP1高廠變A分支CTLH422500/1星形接線3ATP222.1、定時限過流保護電流整定值取以下整定值的最大值為2.66A。整定為2.66pu取2.66A(2.66pu)22.2.1式中——可靠系數(shù)，取1.3；——工作進線上額定電流；——需要自啟動的全部電動機在自啟動時所引起的過電流倍數(shù)。==2.2式中——變壓器阻抗；——需要自啟動的全部電動機的總?cè)萘?；——變壓器的額定容量；——電動機啟動時的電流倍數(shù)。22.2.2==2.622.3、按照與本段母線最大有差動保護電動機啟動電流配合整定〔與循環(huán)水泵啟動電流配合〕式中：—可靠系數(shù)，取1.2；—最大電動機啟動電流；—除最大電動機以外的總負(fù)荷電流。22.4、按照與本段母線最大無差動保護電動機速斷電流保護配合整定〔與送風(fēng)機速斷電流保護配合〕式中：—可靠系數(shù)，取1.2；—最大電動機速斷保護定值；—除最大電動機以外的總負(fù)荷電流。22.5、按照躲過最大低壓廠變低壓側(cè)三相短路整定〔汽機變〕式中：—低壓側(cè)三相短路電流。變壓器額定電流22.6、過流保護時間整定過流時間1.1S。(廠用電分支過流最好不小于1秒)22.7.1合格〔16.3KA備用進線最小短路電流〕22.7.2合格〔14.7KA工作進線最小短路電流〕22.8、出口方式：跳本側(cè)分支。22.9、定值清單〔見附件〕23、勵磁變過負(fù)荷勵磁變高壓側(cè)CTLH70300/5星形接線3ETP勵磁變低壓側(cè)CTLH766000/5星形接線3ETP勵磁變過負(fù)荷保護用于轉(zhuǎn)子過負(fù)荷保護，采用反時限特性。選勵磁變T25PhaseTOC1反時限過流元件為轉(zhuǎn)子過負(fù)荷保護，保護動作于減勵磁。發(fā)電機廠家提供的轉(zhuǎn)子過電壓能力為過電壓時間〔秒〕103060120轉(zhuǎn)子繞組電壓〔%〕208146125112選IEEE反時限特性為反時限過負(fù)荷保護動作特性，即式中：A=28.2，B=0.1217，P=2，Tr=29.1根據(jù)《導(dǎo)那么》，轉(zhuǎn)子過負(fù)荷保護反時限特性的啟動電流應(yīng)按正常運行的額定勵磁電流下能可靠返回的條件整定。式中：—額定勵磁電流；－可靠系數(shù)，取1.05；－返回系數(shù)，取0.85~0.95，條件允許應(yīng)取較大值；勵磁變過負(fù)荷保護反映的是勵磁變高壓側(cè)交流電流，應(yīng)將折算到勵磁變高壓側(cè)式中：—勵磁變高壓側(cè)CT一次額定電流;—勵磁變變比。轉(zhuǎn)子繞組電壓208%146%125%112%轉(zhuǎn)子繞組電流(A)8621.66051.75181.254974交流側(cè)電流pu值1.0770.7560.6480.580過電流倍數(shù)1.9651.3801.1821.058動作時間(S)103272240時間常數(shù)定值清單出口方式全停、啟動失靈。24、勵磁變速斷勵磁變高壓側(cè)CTLH70300/5星形接線3ETP選勵磁變T35中的PhaseIOC1為勵磁變速斷保護中的過流元件。24.1、整定原那么根據(jù)《導(dǎo)那么》6.2.2式中：—低壓側(cè)二相金屬性短路時，流過變壓器低壓側(cè)的最小短路電流?！`敏系數(shù)，取2.0。取PHASEIOC1PICKUP=4.6pu動作時間取0秒。24.2、定值清單24.3、出口方式全停、啟動失靈。25、勵磁變過流勵磁變高壓側(cè)CTLH70300/5星形接線3ETP選勵磁變T35中的PhaseIOC2為勵磁變過流保護中的過流元件。25.1、整定原那么根據(jù)《導(dǎo)那么》，為了保證選擇性，過電流保護的動作電流應(yīng)能躲過可能流過變壓器的最大負(fù)荷電流。勵磁變的最大負(fù)荷是滿足發(fā)電機兩倍強勵電流、強勵10秒的要求。最大負(fù)荷電流式中：—額定勵磁電流；—勵磁變變比。式中：—可靠系數(shù)，取1.5；—最大負(fù)荷電流。取PHASEIOC2PICKUP=1.5pu時間取12秒。25.2、定值清單25.3、出口方式全停、啟動失靈。26、其它保護啟停機保護、斷路器閃絡(luò)保護、斷路器失靈保護、斷路器非全相保護、變壓器零序差動保護等在這里不舉例了。27、主變〔廠變〕非電量保護附件保護名稱整定值出口方式油溫度計啟動風(fēng)扇70啟動風(fēng)扇閉鎖冷卻器全停跳閘75冷卻器全停啟動跳閘回路超溫報警85溫度高信號超溫跳閘95信號〔建議投信號〕繞組溫度計輔助冷卻器溫度控制75冷卻器啟動65冷卻器停止溫度高報警90溫度高信號溫度高跳閘110信號〔建議投信號〕瓦斯繼電器報警235cm3輕瓦斯跳閘1.2-1.3m/s全停油位計報警1－5％油位高/低突發(fā)壓力繼器跳閘0.136-0.170kg/cm2/s全停壓力釋放閥開啟50kpa信號〔建議投信號〕關(guān)閉26.5kpa發(fā)信號冷卻器全停KT131min發(fā)信號KT1120min發(fā)信號KT1260min冷卻器風(fēng)扇啟動延時KT1,KT2,KT35s28、發(fā)電機非電量保護附件保護名稱整定值出口方式勵磁變溫度超溫報警80溫度高信號超溫跳閘110信號〔建議投信號〕系統(tǒng)聯(lián)跳全停勵磁聯(lián)跳全停事故停機全停發(fā)電斷水繼電器發(fā)電機斷水保護30S程序跳閘發(fā)電機熱工保護發(fā)電機熱工保護程序跳閘斷路器失靈保護2QB、3QB全停斷路器非全相保護2QB、3QB全停2QB斷路器閃絡(luò)保護閃絡(luò)I段0.1S滅磁閃絡(luò)II段0.3S啟動失靈3QB斷路器閃絡(luò)保護閃絡(luò)I段0.1S滅磁閃絡(luò)II段0.3S啟動失靈第二局部、廠用電系統(tǒng)繼電保護整定計算一、高壓電動機電動機類別容量(KW)額定電流(A)額定電壓(KV)相CT變比零序CT變比啟動倍數(shù)啟動時間(S)二次額定電流〔A〕I11000107102001007253.551.1、電動機額定電流?。?1.2、速斷過電流保護(1)、速斷電流高定值速斷保護的動作電流應(yīng)躲過電動機的起動電流。Idz.g=Kk×Kjx×Kqd×In.2=1.5×1.0×7×3.55=37.3Idz.g——動作電流值Kk——可靠系數(shù)，取1.5Kqd——啟動倍數(shù)，取7Kjx——接線系數(shù)，取1.0In.2—－二次額定電流取為：37.3A靈敏度校驗：滿足要求。(2)、速斷電流低定值短延時速斷保護的動作電流應(yīng)為速斷保護的0.8倍。Idz.g=0.8×Kk×Kjx×Kqd×In.2=0.8×1.5×1.0×7×3.55=29.8Idz.g——動作電流值Kk——可靠系數(shù)，取1.5Kqd——啟動倍數(shù)，取7Kjx——接線系數(shù)，取1.0In.2—－二次額定電流取為：29.8動作時間：取最小0.06S。動作于跳閘1.3、電動機啟動時間電動機啟動時間：給水泵電動機考慮一般最大取25S.(可實測啟動時間加5S計算)1.4、負(fù)序過流保護相間不平衡〔負(fù)序電流〕的產(chǎn)生主要原因：A、不平衡電壓、啟動過程產(chǎn)生的5次及11次諧波都可能引起負(fù)序電流的產(chǎn)生。按照規(guī)程要求，電動機在額定負(fù)載下運行時，相間電壓的不對稱度不得超過10％。B、在其它電氣設(shè)備或系統(tǒng)不對稱短路產(chǎn)生的負(fù)序電流。(1)、負(fù)序過流一段電流Idz.g=Kk×In.2=1×3.55=3.55Idz.g——動作電流值Kk——可靠系數(shù)，取1In.2—二次額定電流取為：3.55動作時間：按躲過系統(tǒng)出線負(fù)序電流最長時間考慮暫取1.5S動作于跳閘。(2)、負(fù)序過流二段電流Idz.g=Kk×In.2=0.6×3.55=2Idz.g——動作電流值Kk——可靠系數(shù)，取0.6In.2—二次額定電流取為：2動作時間：按躲過系統(tǒng)最長保護動作時間。取2.5S動作于跳閘。1.5、零序電流保護按照單相接地短路電流的100A進行整定：高壓廠用變壓器中性點接地電阻為60Ω，10KV廠用母線單相接地短路電流為36，按照100A最大接地電流計算?！獑蜗嘟拥囟搪冯娏黛`敏系數(shù)校驗：〔合格〕Idz.g=20/100=0.2A取為：0.2A裝置基準(zhǔn)值為0.02A，裝置整定為：動作延時整定取為：0.5S動作于跳閘。1.6、過熱保護裝置可以在各種運行工況下，建立電動機的發(fā)熱模型，對電動機提供準(zhǔn)確的過熱保護，考慮到正、負(fù)序電流的熱效應(yīng)不同，在發(fā)熱模型中采用熱等效電流Ieq，其表達式為：式中, K1=0.5額定啟動時間內(nèi)K1=1額定啟動時間后K2=3～10取6電動機在冷態(tài)〔即初始過熱量θΣ=0〕的情況下，過熱保護的動作時間為：當(dāng)電動機停運，電動機積累的過熱量將逐步衰減，本裝置按指數(shù)規(guī)律衰減過熱量，衰減的時間常數(shù)為4倍的電動機散熱時間Tsr，即認(rèn)為Tsr時間后，散熱結(jié)束，電動機又到達熱平衡。按躲過啟動過程發(fā)熱計算發(fā)熱常數(shù):Tfr＝877S整定為15min。動作跳閘。散熱常數(shù):Tsr＝30min取30min.過熱告警:通常取70－80％這里取70％，即為0.7。動作于信號。重啟過熱閉鎖:一般發(fā)電廠電動機冷啟動2次，熱啟動一次，所以每次積累最大為50％，應(yīng)整定為0.5-0.6，但考慮電動機某些時候要求強行啟動，所以設(shè)定閉鎖定值取值較大80％。即為0.8。動作閉鎖合閘。1.7、堵轉(zhuǎn)保護按延時躲過電動機啟動電流整定〔按沒有轉(zhuǎn)速開關(guān)計算〕。Idz.g=Kk×Kjx×In.2=2×1.0×3.55=7Idz.g——動作電流值Kk——可靠系數(shù)，一般要求1.5-2，這里取2。Kjx——接線系數(shù)，取1.0In.2—二次額定電流取為：7.動作時間：30S動作跳閘。1.8、電動機的額定啟動電流退出。1.9、電動機允許堵轉(zhuǎn)時間退出。1.10、正序過電流保護退出。1.11、過負(fù)荷保護延時躲過電動機啟動電流整定。Idz.g=Kk×Kjx×Kqd×In.2=1.2×1.0×3.55=4Idz.g——動作電流值Kk——可靠系數(shù)，取1.2Kjx——接線系數(shù)，取1.0In.2—二次額定電流取為：4動作時間：取25S動作于信號。1.12、低電壓保護低電壓保護：屬于I類負(fù)荷根據(jù)規(guī)程規(guī)定取50V、9S跳閘。1.13、差動保護繼電器包含獨立的制動和無制動電流差動元件。制動元件具有雙折線百分比率制動特性。無制動差動元件可快速切除高值內(nèi)部故障。防止電流互感器飽和的影響。〔1〕最小動作電流值：最小動作電流按躲過差回路的最大不平衡電流整定：＝1.3×0.1×1.5＝0.195P.U.式中：KK－可靠系數(shù)，取1.3；Ki－CT誤差，取0.1；－非周期分量系數(shù)，對于普通電流繼電器取1.5~2，對于能躲非周期分量的繼電器取為1.1~1.2；－電動機額定電流二次值。工程整定:整定為0.3Idz=Kk×In.2=0.3×3.55=1.〔2〕比例差動制動系數(shù)：同時考慮到差動CT實際安裝位置較遠(yuǎn)，由于CT負(fù)擔(dān)不均的誤差，在啟動過程當(dāng)中不能得到相同的暫態(tài)電流，引起誤動,一般取40－60％，整定值為50%。為防止在電動機較大的啟動電流下，由于始末端CT不平衡電流引起本保護誤動作,裝置提供了整定值自動加倍功能，即在電動機啟動過程中將整定的差動保護最小動作電流值Iset和比率制動系數(shù)K值自動加倍，投入此功能。〔3〕差動速斷保護：考慮到我們實際使用的比率制動式差動保護并無投入諧波制動，因此只考慮在CT飽和時可能發(fā)生的比率制動式差動保護拒動，整定為8.0倍，無制動差動保護小于電流速斷保護定值，靈敏度滿足要求不用校驗。Idz=Kk×In.2=6×3.55=21.3A〔4〕CT斷線檢測CT斷線判斷邏輯為：當(dāng)電流中僅有一相電流小于0.125倍額定電流，且其它相電流均大于0.125倍額定電流但小于額定電流時，才認(rèn)為發(fā)生了CT斷線，此時不閉鎖保護出口并發(fā)出CT斷線信號。當(dāng)CT斷線條件不滿足后，CT斷線信號及指示燈自動復(fù)歸，此功能可通過控制字投入信號不閉鎖跳閘?！?〕差動保護動作時間：取最小值：0.06s2、低壓廠變變壓器及二次設(shè)備參數(shù)序號名稱參數(shù)序號名稱參數(shù)0保護裝置P63213低壓側(cè)相CT一次值CTl.p〔A)40001額定容量S〔MVA〕2.514低壓側(cè)相CT二次值CTl.s(A)12接線組別Dyn1115低壓側(cè)零序CT一次值CTlg.p〔A)20003短路阻抗X%10