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1、目录概述21、继电保护整定计算的目的和任务32、继电保护整定计算前的准备工作3大型发电厂继电保护整定计算算例3、继电保护整定计算的技巧和应注意的儿个问题44、整定计算步骤4第一局部发电机变压器组继电保护整定计算5一、计算说明:5二、设备参数6三、发变组保护整定计算111、发电机差动保护122、发电机负序过流保护(不对称过负荷)133、发电机电压制动过流保护144、发电机基波定子接地保护155、发电机100%定子接地保护166、发电机失磁保护177、发电机逆功率及程序逆功率保护188、发电机误上电保护199、发电机匝间保护2010、发电机失步保护2011、发电机过激磁保护2212、发电机频率异常
2、保护2313、发电机低阻抗保护2314、发电机过负荷2415、发电机过电压保护2516、发电机PT断线闭锁保护2617、主变(厂变、励磁变)差动保护2618、主变(厂变)通风2919、主变压器高压侧PT断线闭锁保护2920、高厂变复合电压过流2921、高厂变BBA(B)分支零序过流3022、BBA(B)工作分支过流保护3123、励磁变过负荷3224、励磁变速断3325、励磁变过流3426、其它保护3427、主变(厂变)非电量保护3428、发电机非电量保护35第二局部、厂用电系统继电保护整定计算35一、高压电动机351.1、 电动机额定电流351.2、 速断过电流保护361.3、 电动机启动时间
3、361.4、 负序过流保护361.5、 零序电流保护371.6、 过热保护371.7、 堵转保护381.8、 电动机的额定启动电流381.9、 电动机允许堵转时间381.10、 正序过电流保护38LlK过负荷保护381.12、 低电压保护38L13、差动保护382、低压厂变392.1、 高压侧相电流速断402.2、 高压侧过电流保护402.3、 高压侧过负荷信号412.4、 高压侧零序保护412.5、 低压侧零序过流保护422.6、 变压器差动保护422.7、 高定值差动保护442.8、 变压器非电量保护442.9、 低压侧保护及母联保护443、38OV空气开关保护整定计算原那么443.1、
4、电动机(包括电梯,空调,空压机,皮带机等电动设备)保护整定原那么443.2、 变频及软启动电动机保护整定原那么453.3、 MCC(包括保安段等)出线保护整定原那么453.4、 PC段母联保护整定原那么453.5、 照明(包括一般配电箱、试验电源、UPS及充电电源等)保护整定原那么463.6、 加热器保护整定原那么46声明:本文只作为参考不作为整定计算依据概述发电厂继电保护整定计算是继电保护工作重要组成局部,通常高压母线、主变零序及以外设备的继电保护整定计算属系统局部;高压母线以内设备的继电保护整定计算属电厂局部。两者间有共同之处,都应严格遵循继电保护选择性、快速性、灵敏性、平安可靠性要求的原
5、那么。两者间更多的是要相互配合并构成统一的整体,算例主要围绕着发电厂的发电机、主变压器及厂用系统、自动装置等电气设备元件继电保护(自动装置)的整定计算。1、继电保护整定计算的目的和任务继电保护的整定计算是继电保护运行技术的重要组成局部,也是继电保护装置在运行中保证其正确动作的重要环节,由于继电保护整定计算不当,造成继电保护拒动或误动而导致电气事故扩大,其后果是非常严重的,有可能造成电气设备的重大损坏,甚至能引起电力系统瓦解,造成大面积停电事故。为此在继电保护整定计算前,计算人员必须十清楚确继电保护整定计算的目的和任务;(1.)通过整定计算,给出一套完整和合理的最正确整定方案和整定值。(2.)对
6、所用保护装置予以正确的评价。(3.)通过整定计算,应确定现有保护装置配置是否合理或现有保护装置是否能满足一次设备的要求。如有不合理或不符合要求时,及时提出保护装置可行的改良方安案,使保护装置能满足一次设备和系统的平安运行要求。(4.)为制定继电保护运行规程提供依据。2、继电保护整定计算前的准备工作(一)掌握发电厂主电气系统、厂用系统及所有电气设备情况并建立资料档案(1.)绘制标有主要电气设备参数和电流互感器TA、电压互感器TV变比和等级(5P、IOP或TP)的主系统接线图。(2.)绘制标有主要电气设备参数和TA、TV变比的高、低压厂用系统接线图。(3.)收集全厂电气设备所有电气参数,按发电机、
7、主变压器、高压厂用变压器、低压厂用变压器、电抗器、高压电动机、低压电动机等电气设备分门别类建立参数表。(4.)收集全厂电气设备继电保护用TA、TV的型号变比、容量、饱和倍数、准确等级、二次回路的最大负载,建立TA、TV参数表。(5.)掌握发电厂内所有高、低压电动机在生产过程中机械负荷的性质(过负荷可能性、重要性),并分类立表。(二)收集并掌握全厂主设备及厂用设备继电保护及有关二次设备技术资料(1.)收集并掌握主设备及厂用设备继电保护配置图。(2.)收集并掌握主设备和厂用设备继电保护原理展开图与操作控制回路展开图、厂用系统程控联锁图等等。(3.)收集并掌握主设备及厂用设备与汽轮机、锅炉、电气保护
8、有关的联锁图。(4.)收集并掌握主设备及厂用设备继电保护及自动装置的技术说明书和使用说明书。(三)绘制全厂电气设备等效阻抗图(1.)计算全厂所有主设备、厂用设备的等效标么阻抗并建表。(2.)绘制标有么阻抗的等效电路图。(3.)绘制并归算至各级母线的电源等综合阻抗图(图中标有等效纵使阻抗)。(4.)绘制并计算不对称短路电流用的正、负、零序阻抗及各序综合阻抗图。(四)有关的短路电流计算发电厂继电保护整定计算中所用的短路电流计算,比系统继电保护整定计算所用短路电流计算要简单得多,发电厂继电保护整定计算所用的短路计算,工作量最大和最复杂的是YNDll接线变压器两侧发生不对称短路时两侧电流和电压的计算。
9、(1.)YNDIl接线变压器两侧不对称短路时,计算YNDIl接线变压器两侧短路电流和电压,并将计算结果列表。(2.)计算归算至高压厂用母线的综合阻抗(高压母线三相短路时短路电流和短路容量)。(3.)简单短路电流计算只须在整定计算过程中用到时计算。(五)和有在部门(调度部门、值长组、电气运行)确定各种可能的运行方式(1.)正常运行方式。(2.)检修运行方式。(3.)事故运行方式。(4.)特殊运行方式。(六)学习有关文件(1.)学习有关规程制度。(2.)学习有关反事故措施及有关的事故通报。(3.)学习有关的继电保护整定计算导那么。(4.)了解同类型厂的经验教训。(5.)根据本厂的实际情况,制订不违
10、反规程制度而又符合具体方针政策的补充技术措施和整定计算原那么。3、继电保护整定计算的技巧和应注意的几个问题大型发电机变压器组保护整定计算本身并无十分复杂的计算,然而要真正能得到一份非常合理和性能最正确的整定方案或一份最正确的整定值,却不是一件容易的工作。单凭继电保护的一般知识,套用书本给定的计算公式,就能得到一套完整的继电保护整定值,这样的想法是不现实的。继电保护整定值是正确计算和合理选择相结合的结果,因而必须做到;(1.)非常熟知各电气设备(如发电机、变压器、断路器、互感器等等)的性能、参数、结构、特点等。(2.)熟练掌握电气设备的短路电流计算和各种故障分析。(3.)熟知一次系统的接线图和一
11、次系统的运行方式。(4.)熟知保护配置和保护装置的动作判据(工作原理)及该保护功能、作用等。(5.)尽可能多了解电力系统中历次典型事故的教训(原因、对策、措施等)。然后将以上各方面的知识有机地联系起来,围绕着继电保护的选择性、速动性、灵敏性、平安可靠性进行全面、系统、综合的考虑,通过反复计算,反复修正,权衡弊,选择最正确整定值,从而收到保护装置功能的预期效果。所以继电保护整定计算,不只是一项单纯的计算工作,而实际上是一项复杂的系统工程。4、整定计算步骤(1.)完成整定计算前的一切准备工作。(2.)整定计算顺序。计算时可先由0.4KV低压厂用电气设备的整定计算开始,然后逐级从低压厂用变压器、高压
12、电动机、高压厂用变压器向电源侧计算,最后整定计算主设备中发电机变压器组的保护;也可首先计算主设备中发电机变压器组的保护,然后计算厂用系统的继电保护,最后修正主设备的后备保护整定值,并完善套整定方案。(3.)每一被保护设备保护装置整定计算顺序。一般先计算短路故障主保护,依次计算短路故障后备保护、异常运行保护、并在整定计算过程中随时调整计算,使其渐趋合理,最后得到一份合理完整的整定计算书,并编制整定方案和整定值单。(4.)绘制保护一次定值配置图。(5.)编制整定方案说明书,应包括编制整定方案的依据(运行方式说明、运行限额、系统运行数据如振荡周期、最低运行电压,制造厂提供的依据如发电机,主变压器的过
13、励磁能力,发电机及主变压器过负荷能力、暂态和稳态负序电流承受能力等等)。整定方案中对选择性、快速性及灵敏度等方面有特殊之处,应作明确的说明;整定方案中存在的问题及解决问题的措施应单独说明。特殊运行方式和运行方式有关定值的更改也应单独说明。(6.)整定的继电保护应作评价说明。(7.)整定方案和整定值执行前的审批手续;最后的整定计算方案,先组织有关的技术人员讨论,再经主管领导审核、批准后才能生效执行,如在执行过程和调试时发现有问题时,整定计算人员和调试人员应及时商量并修正,对修正局部应补办审核、批准手续。第一局部发电机变压器组继电保护整定计算一、计算说明:广东珠海发电厂一期工程3、4号发电机组是上
14、海电机厂制造的600MW发电机组,500kV升压变电站和二串50OkV开关(一个半开关接线)。采用单元接线经50OkV线路直接接入系统,二台机组公用二台启备变,电源引自22OkV升压站。发变组保护选用美国GE公司生产的UR系列继电器,由武汉国测容丰通用电气组屏。备变保护选用美国GE公司生产的UR系列继电器,由武汉国测容丰通用电气组屏。根据反措要求发变组及启备变保护采用了双配置方式。本计算书是按照广东珠海发电厂的委托和要求编写的。本计算书中,最大运行方式选择为:220kV系统最大且二台发电机运行;最小运行方式选择为:备变仅由220kV系统供电且220kV系统最小。500KV系统一台机运行另一台机
15、退出运行且系统最小。本计算书的整定依据主要有以下几个方面: 大型发电机变压器继电保护整定计算导那么(计算书中简称导那么) 保护装置厂家说明书(珠海金湾电厂提供) 主设备参数(珠海金湾电厂提供) 电气设计图纸(珠海金湾电厂提供) 系统综合阻抗(珠海金湾电厂提供) 电力工程设计手册(西北电力设计院主编) 3-IlOKV电网继电保护装置运行规程DL/T584-95 三相交流系统短路电流计算GB/T15544-1995 继电保护和平安自动装置技术规程GB14285-93 220-500KV电网继电保护装置运行整定规程DL/T559-94 火力发电厂厂用电设计技术规定DL/T5153-2002 电力系统
16、继电保护典型故障分析(国家电力调度通信中心) 防止电力生产重大事故的二十五项重点要求继电保护实施细那么二、设备参数2.Is#3-4发电机参数表(见表1)2.2、 #3-4主变参数表(见表2)2.3、 #3-4A高厂变参数表(见表3)2.4、 #3-4B高厂变参数表(见表4)2.5、 #3-4励磁变参数表(见表5)2.6、 #03、04备变参数表(见表6)2.7、 22OkV参数表(见表7)2.8、 50OkV参数表(见表8)2.9、 计算用基准参数表(见表9)表1、#3-4发电机参数表厂名珠海金湾型号QFSN-6002额定容量667MVA额定功率600MW功率因数0.9(滞后)出厂编号制造厂家
17、上海汽轮发电定子额定电压20KV转子额定电压20KV额定电流19250A额定励磁电流4145A接线型式Y冷却方式氢内冷冷却方式水氢氢励磁方式自并励静态励磁接地方式中性点经接高阻接地强励倍数22响应比23.58倍/秒强励时间10秒直流电阻(15)1.164103直流电阻(15)0.07618直轴超瞬变电抗不饱和值X;“,饱和值X;)21.12%,20.5%直轴瞬变电抗(不饱和值XdU,饱和值Xd)30.63%,26.5%直轴同步电抗X215.5%负序电抗(不饱和值Xzu,饱和值X2)19.3%,20.3%零序电抗(不饱和值Xou,饱和值X。)9.42%,9.59%短路比0.542A相对地电容0.
18、21F负序电流承载能力1连续)2f10%B相对地电容0.21F负序电流承载能力(短时)(Z2Zj210SC相对地电容0.21F发电机允许过电流(/2-1=37.5SX标么值(SjX】标么值(Sj二次有名值电抗计算X;20.5%0.03073.075QXd,30.63%0.04594.595Xd217%0.325332.55Xj(Xi)15表2、#3-4主变参数表厂名珠海金湾变压器号#3-4主变投产日期容量720MVA容量比相数3相电压比525KV+22.5%20KV接线Yndll电流792/20785A调压方式无激磁调压型式SFP-720000/525制造厂常州东芝变压器冷却方式ODAF(强油
19、风冷)铁芯结构特点双绕组阻抗电压15.6%空载电流0.14%(低压侧)铁损331.57KW高压侧中性点接地接地铜损1089.61KW低压侧中性点接地不接地短路阻抗59.17零序阻抗59.88高压对低压绕组电容16000PF低压对高压绕组电容35970PF油顶温升39.8K绕组温升37.4K备注Sn=720MVASb=100MVA计算采用值阻抗电压标么值Xl15.5%0.0215Xo电抗计算X;=UK%也=0155&=0.02151S11720表3、#3-4A高厂变参数表厂名珠海金湾变压器号A高厂变投产日期容量31.5MVA容量比31.5/20-20MVA相数3相电压比202x2.5%接线Dyn
20、lynl电流穿越909.3/1443T443A、半穿越:577.4/1833A调压方式无激磁调压型式SFF10-40000/20TH制造厂常州变压器冷却方式ONAN(67%)ONAF(100%)空载电流不大于0.17%穿越阻抗X1-27.33%铁损+铜损不大于22.31+133KW半穿越阻抗X-r16.50%铁芯结构特点分裂绕组半穿越阻抗X1-r16.61%中性点接地要求高阻23。分裂阻抗X2-2-37.0%零序电抗0.15分裂系数Kr5.05分裂绕组对高压绕组电容13.6nF高压绕组对分裂绕组1、2电容14.61nF油顶温升39.2K绕组温升50.4K电抗计算X*=16.5%100/31.5
21、=0.5238表4、#3-4B高厂变参数表厂名珠海金湾变压器号B高厂变投产日期容量25MVA容量比相数3相电压比20+2x2.5%6.3KV接线Dynl电流722/2291A调压方式无激磁调压型式SFF-25000/20TH制造厂常州变压器冷却方式ONAN(67%)ONAF(100%)空载电流不大于0.16%铁损18.78KW铜损103.47KW短路阻抗7.88%铁芯结构特点双绕组低压对高压绕组电容16150PF油顶温升40K绕组温升43K电抗计算X*=8%X100/25=0.32表5、#3-4励磁变参数表厂名珠海金湾投产日期容量6600KVA容量比相数3相电压比202x2.5%0.84KV接
22、线Ydll电流173.2/4123.9A调压方式无激磁调压型式DTR306300制造厂ABB短路阻抗6%电抗计算X;T=UM%=0.06X3=().9091ltkStl6.6表6、#03-04启备变变参数表厂名珠海金湾变压器号#01启备变投产日期容量40MVA容量比40/25-25MVA相数3相电压比2308xl.25%KV接线YN,yn-yn电流100.4/2291-2291A调压方式有载调压型式SFFZ-40000/220制造厂保定变压器厂冷却方式ONAN/ONAF(自然油循环风空载电流0.27%穿越阻抗X1-29%铁损151.2KW(75)半穿越阻抗XY16.65%铜损31.5(100%
23、Ur时)半穿越阻抗X1-2-16.65%低压侧中性点接地高阻(23Q)分裂阻抗X2-2-33.4%高压侧中性点接地直接接地零序阻抗(高压侧加电,低压侧短路)Xo2185零序阻抗(低压侧加电,高压侧短路)Xoi0.167分裂系数K13.71铁芯结构特点分裂绕组分裂绕组1对高压绕组电容8444PF分裂绕组1对高压绕组电容8976PF电抗计算X=16.7%100/40=0.417表7、22OkV系统参数表(广东省电力调度中心继电保护部于1998年提供)运行方式XlXo最大运行方式0.025013.210.037820最小运行方式0.0359190.048525.65Sj=100MVAUi=230V表
24、8、50OkV系统参数表运行方式最大运行方式最小运行方式X10.011340.02269Xo0.020790.04915基准值Sj=100MVAUj=525KV表9、各电压等级的基准值电压等级(U)KV基准电压(Uj)KV基准功率(Sj)MVA基准电流(Ij)A基准电抗(Zj)5005251001102756220230100251529.0202010028874.00066.310091650.39690.8850.885100652390.0078320.380.41001443420.001600三、阻抗图一=O8wosdM0dNVnZJncSSI二80ln0oz8*叩7C3*WIm7
25、allf$驾3-三sVMOO二,AHQ三三J-c三黄O式OAKOAyfoANoOpOq9W8Vfl9llfi90HJ三AoAKO式09C9y5-a三5三4YMO?O7OAyO7OyOAYOVMOAyOOAX9。o三oy,oy55o9sgoooyOooooOooO9vAraOooooOooOgatoWor,oJ巨OWVOOWVOOyWVOOOAKgV3S7AK95SOooO1OOOVVOOOOOOzWVOOsooBs-AyBOOIO-Zx0秘(ZvKZfAMKZ。第ZfZVO-AXZS3VAWOO-S3YAWW-S3WDO二SSyAnOO-S3VAHOO二SSVARoO二SOWvOov9oOWv
26、O发变组保护整定计算1、发电机差动保护发电机差动保护采用双斜率比例差动特性,做为发电机内部故障的主保护,主要反响定子绕组和引出线相间短路故障。该保护动作于全停方式。发电机中性点CTLHl25000/5星形接线3DGP1发电机中性点CTLH225000/5星形接线3DGP2发电机出口CTLH525000/5星形接线3DGP1发电机出口CTLH625000/5星形接线3DGP2选G60中SLHtorDifferential为发电机差动保护中的比例差动元件。1.1、 定子差动保护启动电流(SLHTORDIFFPICKUP)依据导那么4.1.1,最小动作电流应大于发电机额定负荷运行时的不平衡电流,即或
27、op.o=KrelIUnb.”式中:Krd一一可靠系数,取1.5;Ign发电机额定电流;Ilnh,o一一发电机额定负荷状态下,实测差动保护中的不平衡电流。发电机内部短路时,特别是靠近中性点经过渡电阻短路时,机端或中性点侧的三相电流可能不大,为保证内部短路的灵敏度,最小动作电流/叩,0不应无根据地增大,一般宜选用(0.1()0.20)4/凡。依据G60说明书,最小启动值由正常运行条件下的差动电流决定,厂家推荐为0.10.3p,考虑以上两种因素,取/%0=0.2/和/%以pu值表示:Q2I/CTPri=0.21924525(XX)=0.154pu。取MINIMUMPICKUP=O.154pu。1.
28、2、 斜率1(SLHTORDIFFSLOPEl)根据G60说明书5.5.5,斜率1应大于最大允许电流下CT误差产生的不平衡电流,最大误差一般为5%10%倍的CT额定电流。又依据导那么4.1.1,定子电流等于或小于额定电流时,差动保护不必具有制动特性。当斜率取0.15时,形成的自然拐点恰好是1倍的发电机额定电流。因此取SLOPEl=15%1.3、 拐点1(SLHTORDlFFBREAKI)根据G60说明书5.5.5,拐点1应仅大于发电机最大正常运行电流。又因为发电机的最大短路电流不超过5倍额定电流,为使区内故隙获得较高的灵敏度,希望制动电流在2.53.0倍的发电机额定电流以内时,动作特性斜率不宜
29、过大,因此取第一拐点为1.5倍发电机额定电流。L5Q CTPrj1.51924525000=1.15u但该装置第一拐点最大取值为L5pu,因此取BREAKl=I.15pu1.4、 拐点2(BREAK2)根据G60说明书5.5.5,拐点2是过渡区的终点和斜率2的起点,应设置为使任一保护用CT开始饱和时的电流值。因为保护用CT选为5P20,其饱和电流值很大,而发电机最大外部短路电流不大于3倍额定电流,因此取拐点2为5倍发电机额定电流。二3&3x19245二CTpri25000取BREAK2=231pu1.5、 斜率2(SLOPE2)根据G60说明书5.5.5,斜率2应保证在严重外部故障时(由于CT
30、饱和导致产生不平衡电流)继电器可靠不动作,厂家推荐值为80%100%。但考虑电厂实际情况,拐点2取5倍发电机额定电流,而5倍发电机额定电流远未到达CT饱和区,因此第二斜率不必选得过大,可依据导那么4.1.1的计算方法进整定。式中:K.一可靠系数,取1.5;K即一非周期分量系数,一般为L520,取2.0;K“一互感器的同型系数,KCC=O.5;K“一互感器的比误差系数,取0.1。取Kmax=015,可确保在最大外部短路时差动保护不误动。但考虑到电流互感器的饱和或其暂态特性畸变的影响,为平安计,宜适当提高制动系数值,使K心ma、=0.3。取SLOPE2=30%1.6、 灵敏度校验按以上原那么整定的
31、比率制动特性,当发电机机端两相金属性短路时,差动保护的灵敏系数一定满足KQ2.0的要求,不必进行灵敏度校验。1.7、 定值清单(见附件)1.8、 出口方式全停、启动失灵2、发电机负序过流保护(不对称过负荷)发电机出口CTLH525000/5星形接线3DGP1发电机出口CTLH625000/5星形接线3DGP2发电机负序保护用于防止由于过量负序电流对发电机转子造成的损害。选G60继电器中的GeneratorUnbalance为发电机负序保护中的发电机不平衡元件。定时限用于减出力(报警),反时限用于程序跳闸。2.1、负序定时限过流保护整定原那么:根据导那么,动作电流按照发电机长期允许的负序电流/z
32、oo下能可靠返回的条件整定。动作时间取9秒。式中:KM可靠系数,取1.2;K,一返回系数,0.85-0.95,条件允许应取较大值。取PlCKUP=I2.6%,DELAY=9S出口方式:信号2.2、 负序反时限过流保护动作方程:T=/K亿E)根据发电机厂家资料,发电机长期允许负序电流标么值为10%,转子表层承受短时负序电流能力的常数(Z2T)为10,pK-VALUE=IO-Oo、发电机正常运行电流(GENUNBALlNOM)、负序电流启动值(genUnbalstgipickup)根据导那么,负序反时限动作特性的下限电流,通常由保护所能提供的最大延时决定,一般取1000S,即下限电流尽可能靠近长期
33、允许的负序电流。根据UR继电器的动作方程,并考虑负序定时限保护的动作值,保护下限动作电流起始值取负序定时限保护的动作值,即从而可以求得G60的下限动作时间。=上=2-=6299Smax-C111in1262.叩.mn取STGlTMAX=600S2.2.3、 时间最小动作时间是为了防止可由系统保护切除的故障造成的误跳闸,取STGlTMIN=0.5So返回时间提供了负序电流的热记忆时间,取出厂设定值STGlKRST=240So2.3、 定值清单(见附件)2.4、 出口方式程序跳闸3、发电机电压制动过流保护发电机中性点CTLHl25000/5星形接线3DGP1发电机中性点CTLH225000/5星形
34、接线3DGP2发电机出口PT20/OJ/0.1TVl/3DGP1333发电机出口PT20/0.1/0.1TV2W3/3DGP23.1、 定值计算电压制动过流保护作为系统保护的后备,选G60继电器中的PhaSeToCl为电压制动相过流元件。该元件取中性点侧电流,电流元件起动值整定为可靠躲过发电机最大运行负荷电流。反时限特性应易与系统保护配合,选IEEE极限反时限曲线,为了与系统保护配合,变压器高压侧三相短路动作时间取3.5秒。S6667变压器阻抗(以发电机为基准)X=U-=()4-=0.13pwST720变压器高压侧短路时的短路电流变压器高压侧短路时,发电机出口电压IEEE反时限特性式中:A=2
35、8.2,B=0.1217,P=2由于该元件要与系统保护配合,因此复归时间选为延时复归(Timed),该元件还要受PT断线闭锁。3.2、 校验振荡假设系统电势和发电机电势相等。当发生系统振荡时,振荡电流为发电机出口电压标么值为保护动作时间可见系统发生振荡时,该保护可能会误动,因此需采用振荡闭锁。3.3、 主变高压侧二相短路时保护校验临界外接电抗为其中:Ca=CoS%cos0=0.718/0.1226=5.856主变高压侧二相短路时,短路点到机端电抗因此机端二相短路时,短路电流不衰减,不需进行保护灵敏度校验。3.4、 定值清单(见附件)3.5、 出口方式未设计(退出)4、发电机基波定子接地保护发电
36、机中性点PTTVX20/0.24V3DGP1、3DGP2定子接地保护由接于发电机中性点电阻上的过压元件实现的,希望保护95%的定子绕组。选G60中AUXiIiaryOVl为发电机中性点过压元件,保护动作于全停方式。4.1、 动作电压确实定根据导那么,基波零序过电压保护的动作电压UW,应按躲过正常运行时中性点最大不平衡电压U“欣max整定,即式中:Krel可靠系数,取1.2l.3OU“成max为实测不平衡电流,其中含有大量的三次谐波。为了减小U叩,可以增设三次谐波阻波环节,使U“加nw主要是很小的基波零序电压,大大提高灵敏度,此时Uw5V,保护死区大于5%。动作时间应大于外部接地故障时最大切除时
37、间,取LO秒。4.2、 校验根据导那么,应校核主变高压侧接地短路时,通过变压器上下压绕组间的每相耦合电容CM传递到发电机侧的零序电压UgO的大小。E0为系统侧接地短路时产生的基波零序电动势。Gf为主变压器上下压绕组间的每相耦合电容。据厂家提供数据为CgE为发电机及机端外接元件每相对地总电容。变压器高压侧发生短路时,传递到发电机端的基波零序电压为取20V换算为pu值为20/240=0.083。取PlCKUPo08pu。该值对应保护范围是0.08x20000200003= 1.39,即有13.9%的保护死区。4.3、 6kV接地故障对该保护的影响应进行现场校验,确保保护不误动。4.4、 定值清单(
38、见附件)4.5、 出口方式全停、启动失灵4.6、 为防止三次谐波在15%范围内灵敏度或产生死区,增加零序基波信号段,取动作值为5%2警005=0.03pw动作时间取3S.昌2404.7、 出口方式信号5、发电机100%定子接地保护5.1 机端、中性点三次谐波比拟保护发电机出口PTTVl2001l/O1I33T3DGP1发电机出口PTTV220/0J/0J33T3DGP2发电机中性点PTTVX20/0.233DGP13DGP2机端、中性点三次谐波比拟元件为定子绕组中性点侧接地故隙提供保护,它和中性点过电压元件一起构成100%定子接地保护,选G60中100%SLHtorGroUnd为三次谐波比拟元
39、件,该元件有二段。根据导那么要求,定子绕组单相接地保护中的三次谐波局部仅动作于信号,因此只用其二段。其动作方程为:IVn(3)IlV(3n) + )(3n)l1-PickupV(3rt)+)(3nf)andNM3d)+%3力)|Supervision95%定子接地保护启动值折算到发电机出口PT开口角为根据运行经验,在正常运行时比值I也空色I_f一般在0.40.85的范围内变化,因此启动值应|%(3出)+%3n)可靠小于该值。为了与90%定子接地保护有足够的重叠区,二段保护的起动值(PICKUP)取0.20pu,二段的监测值取03V,即STGl SUPV=0.3V1O3V=0.0052 pu投运
40、后可用装置进行实测修正,二段时间取3秒。选G60中100%SLHtorGrOImd为保护元件,定值清单(见附件)出口方式:信号5.2 三次谐波低电压原理保护根据现场试验数据取50%空载时的3次谐波电压值。动作时间取3S低电压闭锁为90%,二次额定功率额定值为:20%-120%范围内启动三次谐波低电压保护。PU出口方式:信号6、发电机失磁保护发电机中性点CTLHl25000/5星形接线3DGP1发电机中性点CTLH225000/5星形接线3DGP2发电机出口FT20/0.1/0.1TVl区岸/3DGP1发电机出口PT20/0.1/0.1TVl33/3DGP2500kV母线PTTV500/O1I0
41、3DGP13DGP2失磁保护由失磁元件和低电压元件共同组成,当失磁元件动作且系统电压低时,保护动作于程序跳闸;当失磁元件动作而系统电压不低时,保护动作于减出力或切换厂用电。选G60中LossOfExciLHtion为失磁元件,选发变T60中PhaseUndervolLHge1为低电压元件,其逻辑图如下:6.1、 发电机出口电压侧判据在系统失磁情况下发电机出口电压低于85V时启动失磁保护。6.2、 发电机侧判据阻抗圆1反映发电机负荷高于30%时的失磁情况,阻抗圆2反映发电机任何负荷时的失磁情况。发电机基准阻抗ZMSEe)UhSEC)X%=(20ZV)2工5000SBSEC)(60(y0.9)MV
42、A200圆心1:0ZS(SEC)+X小田J5Q+3.975C=9.49。22半径l:R=ZB(SEa=些=7.5Q22延迟时间:Pickupdeleyi=IS机端低电压监视值UVSUPV=0.85=0.85X=0.85puPTpri20系统电压在95%60%失磁保护范围动作。即0.95pu0.1pu.出口方式:程序跳闸。圆心2:XdM)+H2=32325Q+3.%2C一胃6。22半径2:yXM一XU2二32.325C-3.975/2C=5.7Q22延迟时间考虑躲过系统最大振荡周期。取PICKUPDELEV2=90S机端低电压监视值UVSUPV=0.85=0.85X=0.85PUPTpri20系统电压在95%60%失磁保护范围动作。即0.95pu出口方式:程序跳闸。6.3、 二段定值在有机端电压闭锁条件下动作于厂用电切换。动作时间为IS6.4、 定值清单(见