(2008秋江勇)毕业论文—电力系统继电保护元件保护的设

1、 四川大学网络教育学院 本科生(业余)毕业论文（设计）题 目 漳平火电公司电力系统继电保护元件保护的设计与整定计算 办学学院 四川大学网络教育电气信息学院 校外学习中心 龙岩学院 专 业 电气工程及其自动化 年 级 2008秋 指导教师 李素清 学生姓名 江 勇 学 号 dh1082tb015 2010年9月5日漳平火电公司电力系统继电保护元件保护的设计及整定计算学生：江勇 指导老师：李素清摘 要发电机变压器继电保护整定计算的主要任务是：在工程设计阶段保护装置选型时，通过整定计算，确定保护装置的技术规范；对现场实际应用的保护装置，通过整定计算，确定其运行参数(给出定值)。从而使继电保护装置正确

2、地发挥作用，保障电气设备的安全，维持电力系统的稳定运行。保护定值的整定计算是配置和设计电力系统继电保护装置的一项主要内容，定值的整定计算正确与否决定了保护装置动作是否具有选择性和灵敏性。主要整定依据如下：1、根据福建省电力有限公司关于“福建华电漳平电厂改扩建2300mw机组工程接入系统审查意见”，电厂规划容量为2 x 300mw，以2回220kv电压接入系统，220kv配电装置采用双母线接线，机组采用发电机-变压器组单元接线，按照电厂2台300mw 机组接入220kv升压站进行了短路电流计算。发电机中性点经二次侧串接电阻的单相配电变压器接地，限制发电机单相接地故障时健全相瞬时过电压不超过2.6

3、倍额定相电压，减少发电机定子绕组发生单相接地时电容电流对发电机造成的损害。2、发变组保护考虑采用微机型保护装置实现配置的双重化。每套发变组保护配置含发电机差动、变压器差动、发变组差动及后备保护。每套保护按一面屏的组屏方案，另一面屏配置含非电量保护装置和操作箱。每台机组整个发变组保护按3面屏配置。3、根据中华人民共和国电力行业标准dl/t684-1999大型发电机变压器继电保护整定计算导则和厂家技术说明指导要求，对发电机和变压器继电保护的定值进行整定计算。zhangping thermal power corporation power system design and component p

4、rotection relay setting calculationstudent:jiangyong supervisor：linsuqingabstract: generator transformer protection setting calculation the main task: the design jieduanbaohu zhuang zhi zai project selection when, tong guo setting calculation, protective device to determine the jishuguifan; on the f

5、ield application protection, in a setting calculation, to determine qi operating parameters (given value). so that the correct functioning of protection devices to protect the safety of electrical equipment to maintain the stable operation of power systems. protection setting is configured for setti

6、ng and design of power system relay protection a key element, set the value of right or wrong decision for setting up of protective devices are selective and sensitivity.目 录 前 言5第一章 原始资料1号发电机变压器定值计算7第二章 短路电流计算(见附图)8第三章 微机型发电机变压器组保护装置的保护配置11第四章 保护装置及整定依据13第五章 整定计算135.1 发电机差动保护135.2 主变压器差动保护165.3 发电机匝

7、间保护：(纵向零序电压匝间保护)205.4 定子绕组接地保护205.5 转子接地保护225.6 定子绕组对称过负荷保护(反时限)225.7 励磁绕组过负荷保护235.8 转子表层负序过负荷保护(发电机负序过负荷保护)（用反时限）245.9 发电机失磁保护265.10 发电机失步保护305.11 发电机过励磁保护325.12 发电机频率异常运行保护335.13 发电机逆功率保护345.14 发电机定子过电压保护355.15 启停机保护355.16 高厂变压器差动保护365.17 发变组差动保护395.18 主变压器零序过流过压保护415.19 主变压器过负荷保护415.20 高压厂用变压器高压侧

8、复合电压过流保护415.21 高压厂用变压器a分支零序过流保护425.22 高压厂用变压器b分支零序过流保护435.23 主变通风启动445.24 高厂变通风启动455.25 励磁变压器速断保护455.26 励磁变压器过流保护465.27 发电机断水保护465.28 发电机热工保护465.29 发电机励磁系统事故475.30 系统保护动作联跳475.33 紧急停机475.32 非电量保护47第六章 继电保护定值单486.1 各保护定值单486.2 各保护跳闸控制字定值单53第七章 继电保护及自动装置配置图557.1 保护用互感器配置557.2 保护配置图56前 言继电保护装置是保障电力系统安全

9、稳定运行的重要防线，为保证继电保护充分发挥作用，继电保护必须满足可靠性、选择性、灵敏性、速动性的要求，简称“四性”。除可靠性要依赖于继电保护装置本身之外，选择性、灵敏性、速动性均取决于保护定值，因此做好电厂继电保护定值的整定计算工作是保证电力系统安全运行的必要条件。电力系统由发电、输变电、用电三个环节构成，也可简单地分为电厂和电网。相应地，根据应用对象继电保护也分为电网保护（线路保护）和电厂保护（元件保护）。本质上讲，电网保护和电厂保护的定值整定计算是相同的，首先研究保护对象发生故障后出现的特征量的变化规律，设计一种自动装置继电保护，反映该特征量，当特征量达到预定的定值，装置自动动作于断路器切

10、除故障对象。而为了保证继电保护的每一次动作严格地满足选择性、灵敏性、速动性的要求，每种保护的定值需遵循一定的原则进行计算，即整定原则。但是由于保护对象的差别，电厂保护和电网保护在形式上有明显的不同，相对于电网保护种类少、整定原则规范而言，电厂保护具有明显的特点。l 数量多完整的发电机保护数量多达20种以上l 种类杂除了反映工频量的保护外，还有反映非工频量的保护、反映非电量的保护l 主保护以差动保护为主差动保护本身具有选择性好、灵敏度高的优点，由于电厂各电气元件两侧电气量易于获得，差动保护在电厂得到广泛应用。l 厂用电保护配合复杂厂用电接线复杂，甚至出现环网，造成保护之间的配合难以满足要求；而且

11、大型电动机的自启动电流对保护整定的影响更加严重。鉴于上述特点，电厂继电保护整定工作一直是电厂生产运行的一项重要工作。本毕业论文以目前较为典型的微机型发电机变压器组保护装置的保护配置例，按保护配置逐一进行整定计算。第一章 原始资料1号发电机变压器定值计算1.1 发电机qfsn-300-20b(水.氢.氢)un=20kv ;in=10189a ;pn=300mw ;cos=0.85 ;xd=15.58%(饱和值);xd=16.94%(非饱和值);xd=21.25%(饱和值);xd=24.15%(非饱和值);xd=184.4%(饱和值);xd=184.4%(非饱和值)。1.2 主变压器sfp10-3

12、70000/242sn=370000kva ;24222.5%/20kv ;ud=14% ;yn,d11。1.3 厂用变压器sff-50000/20sn=50000/31500-31500kva;2022.5%/6.3-6.3;ud1-2=ud1-2=21% ;d,yn1-yn11.4 励磁变压器sn=3280kva ;20/0.885kv ; ud=8% ;d,y11。1.5 微机保护装置为南瑞继保电气有限公司rcs-985型发电机变压器成套保护装置。大型发电机变压器继电保护整定计算导则。电力工程电气设计手册。rcs-985a.rcs-974a型发电机变压器成套装置技术使用说明书。技术数据取

13、自发电机、变压器产品说明书。1.6 电厂2300mw机组均采用发电机 变压器组单元接线，发电机经主变升压后接入220kv配电装置。发电机出线端和中性点每相各设4组电流互感器，发电机出线端配置3组电压互感器和1组避雷器，发电机中性点经单相接地变压器(二次侧接电阻)接地。发电机与主变之间的连接采用全链式分相封闭母线，发电机出口不装设断路器，高压厂变和励磁变由发电机与主变低压侧之间引接。主变压器中性点直接接地或根据调度的要求不接地运行。第二章 短路电流计算(见附图)2.1 福建电网对某电厂系统电抗,为一点等值,如下：1、等值方式为：不含某电厂220kv5机变组，2、正常方式：3、检修方式：4、以10

14、00mva、230kv为基准值的标幺值，5、数据格式：正序/零序。福建电网中调继电保护处，2010年3月28日。s1 230kv d1 d2 20kv d5 d3 d4 6.3kv 5g注：变压器参数：x1-2为高压绕组与总的低压绕组间的穿越电抗为8.5%；为分裂绕组间的分裂电抗为46.4%；注：基准容量1000mva。(1) 最小运行方式下,d1发生三相金属性短路短路电流：a、发电机1g供给短路电流：x*=0.442+0.378=0.82；由xjs=0.289在运算曲线查得i*=3.75；发电机额定电流(基准电压为230kv)：b、220kv系统s1供给的短路电流：(2)最小运行方式下,d2

15、发生三相金属性短路短路电流：a、发电机1g供给短路电流：由xjs=0.156在运算曲线查得i*=6.953；发电机额定电流：b、220kv系统s1供给的短路电流：(3) 最小运行方式下,d3(d4)发生三相金属性短路短路电流：x*=(0.3999+0.378)/0.442+(-0.62)+4.64=4.3(4) 最大运行方式下,d5发生三相金属性短路电流：x7= 8%1000/3.28 = 24.39x*=(0.148+0.378)/0.442+24.39=24.61最小运行方式下,d5发生三相金属性短路短路电流：x*=(0.399+0.378)/0.442+24.39=24.67故障点三相短

16、路电流（ka）最小运行方式最大运行方式d19.620.9d2107.85126.3d321.321.5d421.321.5d526.4426.5第三章 微机型发电机变压器组保护装置的保护配置发电机变压器组保护和单元厂用变压器保护采用数字式微机型保护，每种保护均双重化配置，独立完全两套保护装置。1) 发电机保护配置： 发电机差动保护发电机不对称过负荷保护发电机对称过负荷保护发电机定子接地保护发电机定子匝间保护转子接地保护(两段式)发电机失磁保护发电机过激磁保护发电机逆功率保护发电机低频保护发电机失步保护发电机程序逆功率励磁变压器速断、过流保护励磁绕组过负荷保护 电压平衡保护发电机突加电压保护 发

17、电机起停机保护发电机断水等热工保护2) 主变压器保护： 主变压器差动主变压器220kv侧复合电压过流主变压器220kv侧零序过流保护主变压器220kv侧零序过压及间隙过流保护主变压器通风启动3) 单元厂用变压器保护： 单元厂用变压器差动保护单元厂用变压器高压侧复压过流保护单元厂用变压器低压侧零序过流保护单元厂用变压器低压侧分支过流保护单元厂变压器通风启动4） 非电量保护：主变压器非电量保护(包括瓦斯保护、压力释放、绕组温度保护、油温、油位、冷却器全停保护等)、单元厂用变压器非电量保护(包括瓦斯保护、压力释放、绕组温度保护、油温、油位、冷却器全停保护等)系统保护动作联跳发电机断水保护励磁系统故障

18、热工保护。保护系统出口按双重化设置： 全停()：断开发变组220kv断路器，发电机磁场断路器、单元厂用变压器6.3kv断路器，公用变压器6.3kv断路器、关主汽门。 程序跳闸：关主汽门，待确认没有蒸汽通过汽机后再动作于“停机”。确认由汽轮机进汽阀限位开关和逆功率继电器实现。 减出力：将汽轮机出力减至预定值。 信号：发出声、光信号，并向dcs发送信号用于事故记录。第四章 保护装置及整定依据本工程采用南京南瑞继保电气有限公司rcs-985a、rcs-974a型发电机变压器成套保护装置。整定计算依据: 大型发电机变压器继电保护整定计算导则。电力工程电气设计手册。rcs-985a、rcs-974a型发

19、电机变压器成套保护装置技术使用说明书。技术数据取自发电机、变压器产品说明书。第五章 整定计算5.1 发电机差动保护1. 发电机稳态比率差动保护发电机机端ta变比:15000/5;发电机中性点ta变比:15000/5。(1) 发电机一次额定电流：式中：pn为发电机额定容量；cos为发电机功率因数；uf1n为发电机机端额定电压。(2) 发电机二次额定电流：(3)差动电流起动定值icdqd的整定：icdqd为差动保护最小动作电流值；应按躲过正常发电机额定负载时的最大不平衡电流整定；即：icdqd=krel20.03if2n=1.520.033.396=0.3a 依整定计算导则:实际可取(0.10.3

20、)if2n；则:icdqd=0.3if2n=0.33.396=1.019a 取：1a。式中：if2n为发电机二次额定电流；krel为可靠系数取1.5。(4)比率制动系数的整定变斜率比率差动起始斜率：kb/1=kccker=0.50.1=0.05 ；kb/1一般取0.050.1；南瑞厂家建议发电机取0.07,故我们取：kb/1=0.07。式中:kcc为互感器同型系数,取0.5;kcc为互感器比误差系数,最大取0.1。变斜率比率差动最大斜率：式中：iunb。max*为最大不平衡电流标幺值（发电机额定电流）；icdqd*为差动电流起动值的标幺值（发电机额定电流）；ik。max*为发电机最大外部三相短

21、路电流周期分量二次值标幺值；为提高安全可靠性，南瑞厂家建议取kb/2=0.5，故我们取：kb/2=0.5。(5)灵敏度校验：按上述原则整定的比率制动特性，当发电机端两相金属性短路时，差动保护的灵敏系数一定满足ksen2,即：按发电机端两相金属性短路时计算,根据计算最小短路电流(d2点)和相应的制动电流ir,在动作特性曲线上查得对应的动作电流id,则灵敏系数为： 式中：=a；由上式可知irnie所以：其中：式中id为差动动作电流；ir为制动电流；kbl为比率差动制动系数；ie为变压器额定电流；n为最大斜率时的制动电流倍数，装置固定取4。2. 差动速断保护差电流速断是纵差保护的一个补充部分,一般需

22、躲过机组非同期合闸产生的最大不平衡电流,对于大机组,一般可取34倍额定电流。故取4倍额定电流。即：43.396=13.6a ( 取4if2h)5.13 保护出口：全停。5.2 主变压器差动保护1. 变压器稳态比率差动主变高压侧ta变比1200/5；高厂变高压侧ta变比2000/5,主变低压侧(发电机机端)ta变比15000/5。(1)变压器各侧一次额定电流： 高压侧： 式中： ub1n 为变压器高压侧额定电压;sn为变压器额定容量。低压侧： 式中: ub1n 为变压器低压侧额定电压；sn为变压器额定容量。(2)变压器各侧二次额定电流： 高压侧： （nblh为主变高压侧ta变比1200/5）。低

23、压侧： （nblh为主变低压侧ta变比15000/5）。(3)差动各侧平衡系数计算高压侧：平衡系数低压侧：平衡系数式中 ib2b为变压器计算侧二次额定电流; ib2b-b为变压器基准侧二次额定电流值；以上基准侧为主变低压侧(发电机侧)。(4)差动各侧电流相位差与平衡补偿变压器各侧电流互感器二次均采用星形接线。(5)差动电流起动定值icdqd的整定：icdqd为差动保护最小动作电流值；应按躲过正常变压器额定负载时的最大不平衡电流整定；即：icdqd=krel（ker+u+m）ib2n=1.4(0.012+0.05+0.05) 3.56=0.6a(归算到低压侧)依整定计算导则:在工程实用计算中可取

24、0.20.5ie;南瑞厂家建议取0.5ie， 故取：icdqd=0.5ie=0.53.56=1.78a。式中 u为变压器调压引起误差； m为本由于电流互感器变比未完全匹配产生误差可取0.05;krel为可靠系数1.4; ker为电流互感器比误差0.012。(6)比率制动系数的整定变斜率比率差动起始斜率:kb/1=ker=0.1式中ker为电流互感器比误差系数最大取0.1(依南瑞厂家技术使用说明书)变斜率比率差动最大斜率：依南瑞厂家建议取0.7， 故取0.7。对于两绕组变压器有：式中 ker ,u m的含义同上;kcc为电流互感器的同型系数(取1.0) ikmax为外部短路时最大穿越短路电流周期

25、分量(二次值);iap为非周期分量系数取1.75。(7)比率差动保护灵敏系数的计算灵敏系数应按最小运行方式下差动保护区内变压器引出线上(d1点)两相金属性短路计算,根据计算最小短路电流ik.min和相应的制动电流ir,在动作特性曲线上查得对应的动作电流id,则灵敏系数为：式中：=a；由上式可知irnie所以：其中：式中id为差动动作电流；ir为制动电流；kbl为比率差动制动系数；ie为变压器额定电流；n为最大斜率时的制动电流倍数，装置固定取6。(8)谐波制动比的整定依南瑞厂家技术使用说明书一般二次谐波制动比可整定为15%20%; 故取15%。2. 差动速断保护应按躲过变压器初始励磁涌流,区外故

26、障或非同期合闸引起的最大不平衡电流整定,一般可取46倍额定电流,即取6倍额定电流；故 icdsd=6ib2n=63.56=21.36a。3. 保护出口：全停。5.3 发电机匝间保护：(纵向零序电压匝间保护)纵向零序电压取自专用电压互感器(发电机机端电压互感器一次中性点与发电机中性点相连)的开口三角绕组，机端开口三角零序电压tv变比。(1)纵向零序电压匝间保护高定值段动作电压按躲过外部短路最大不平衡电压整定,一般可取uop=812v 故取10v。(2)纵向零序电压匝间保护灵敏段动作电压按躲过发电机正常运行方式下最大不平衡电压整定,一般可取 uop=0.53(v) 故取uop=3v。(3)电流比率

27、制动系数南瑞厂家推荐取1.5；(4)南瑞厂家建议经较短延时(0.10s0.20s)动作于出口故取 t=0.2s。保护出口：全停。5.4 定子绕组接地保护主变高压侧开口角电压变比机端开口三角零序电压tv变比。发电机中性点零序电压tv变比（中性点变压器）。 (1)基波零序过电压保护基波零序过电压保护灵敏段取中性点零序电压,uop应按躲过正常运行方式下中性点单相电压互感器的最大不平衡电压uunb。max整定灵敏段：uop=kreluunb。max式中krel可靠系数取1.3；uunb。max为中性点实测不平衡基波零序电压。南瑞厂家建议uop=12.7v 故取uop=12.7。保护时限：t=1s动作于

28、停机。高定值段:只取中性点零序电压,一般可整定为2025v；故取 uop=20v。保护时限：t=1s。保护出口：全停。(2)三次谐波电压比率接地保护预整定:实测发电机并网前最大三次谐波电压比值为a1,并网前比率定值：(1.31.5)a1实测发电机并网后运行时最大三次谐波电压比值为a2并网后比率定值:(1.31.5)a2式中 krel可靠系数取1.5;ntvo为机端开口三角零序电压tv变比。ntvn为机端中性点零序电压tv变比（中性点变压器）。(3)三次谐波电压差动接地保护南瑞厂家建议取0.3v ； 故整定值为0.3v。保护时限：t=5s动作于信号。5.5 转子接地保护(1) 转子一点接地保护灵

29、敏段一般整定:2080千欧,动作于信号故取 20千欧。经t=10s动作于信号。(2)转子一点接地保护定值段一般整定5千欧故取：2.5千欧；经t=5s。保护出口：程序跳闸。5.6 定子绕组对称过负荷保护(反时限)电流互感器ta取自发电机机端变比为15000/5。(1)定时限过负荷保护动作电流按发电机长期允许的负荷电流下能可靠反回的条件整定式中 krel可靠系数取1.05;kr为返回系数取0.9;ign为发电机额定电流(二次值)。保护时限：t=9s动作于信号。(2)反时限过电流保护的动作特性,即过电流倍数与允许持续时间的关系,由 制造厂家提供的定子绕组允许的过负荷能力确定反时限过电流保护定值与定时

30、限过负荷保护定值相同为:iop=3.962a时限按 ： 式中 ktc为定子绕组热容量系数;i*为定子额定电流为基准的标幺值；ksr为散热系数,一般取1。(3)过负荷保护时限整定反时限保护上限延时整定:按发电机机端三相金属性短路时整定反时限保护上限延时整定：按发电机机端三相金属性短路时整定 =故取0.5s。动作于解列或程序跳闸反时限保护下限延时整定： =故取100s。保护出口：程序跳闸。5.7 励磁绕组过负荷保护励磁变压器低压侧ta变比为。1、定时限过负荷保护(1)动作电流按正常运行的额定励磁电流下能可靠返回件的条件整定，其动作电流整定为：额定励磁电流变换到交流侧的有效值： i=0.816ifd

31、=0.8162047=1670a(二次值)： 式中 krel可靠系数取1.05 ;kr为返回系数取0.9; igrn为发电机额定励磁电流(二次值); ifd为额定励磁电流; 励磁变压器低压侧ta变比为。(2)保护时限保护延时按躲过后备保护的最大延时整定;动作于信号或自动减负荷：t=10s2、反时限过负荷保护(1)反时限过电流保护的动作特性,即过电流倍数与允许持续时间的关系,由制造厂家提供的转子绕组允许的过负荷能力确定；时限过负反时限过电流保护定值与定荷保护相同即iop=2.436a.式中 c为转子绕组过热常数取33.9,ifd为转子回路电流;ijz为转子回路基准电流值(一般为1.001.05倍

32、正常负荷时电流值),我们取1.05倍。(2) 保护时限保护上限设最小延时定值,便于与快速保护配合:t=1s，保护出口：程序跳闸。5.8 转子表层负序过负荷保护(发电机负序过负荷保护)（用反时限）电流互感器ta取自发电机机端和中性点变比为15000/5。1、定时限负序过负荷保护(1)动作电流按发电机长期允许的负序电流i2下能可靠返回的条件整定式中krel可靠系数取1.2,kr返回系数取0.9,i2为发电机长期允许的负序电流标幺值,ign为发电机额定电流(二次值)。保护时限：t=9s动作于信号。2、反时限负序过电流保护(1)反时限负序过电流保护的动作特性，有制造厂家提供的转子表层允许的负序过负荷能

33、力确定，即式中a为转子表层承受负序电流的常数取10，i2*为发电机负序电流标幺值，i2为发电机长期允许的负序电流标幺值。(2)反时限上限延时定值整定主变高压侧两相短路负序电流作为反时限上限电流：式中，为发电机的次暂态电抗(不饱和值)及负序电抗(不饱和值)标幺值；为饱和系数取0.8；为主变短路电抗；反时限上限延时定值整定故我们取3.5s。(3)反时限下限延时定值整定 (4)长期运行允许值依发电机产品说明书：i2/in=10%即：i2=10%3.396=0.34a（5）保护出口：程序跳闸。另附表i2/in1.01.52.02.53.03.54.0ts1052.51.71.00.80.50.35.9

34、 发电机失磁保护ta取自发电机机端和中性点变比为15000/5tv分别取自发电机机端变比为取自主变高压侧变比为取自发电机转子电压1、发电机失磁保护的判据(1)定子判据异步边界圆:式中 、xd 为发电机暂态电抗和同步电抗标幺值，取不饱和值；ugn、sgn为发电机额定电压和额定视在功率；na、nv为电流互感器ta变比(发电机机端)和电压互感器tv变比(发电机机端)。静稳边界圆:式中 xs为发电机与系统的联系电抗(包括升压变压器阻抗)标幺值(基准容量为发电机视在功率)。无功反向判据:按发电机允许的进相运行无功整定：式中 krel可靠系数取1.3;qjx为发电机允许的最大进相无功功率(依发电机产品说明

35、书300mw汽轮发电机容量曲线查得为110mvar)；pgn为发电机额定有功容量。(2)减出力判据:按机组额定容量的(4050)%整定：故取 50%pgn。（3）低电压判据：本判据取于发电机机端电压,一般按(0.850.9)ugn整定。即选 发电机机端电压互感器tv变比为。(4)转子电压判据：i）励磁低电压判据：krel可靠系数取0.5;ufdo为发电机空载额定励磁电压(空载额定励磁电流830a,转子绕组直流电阻0.141148)。ii)变励磁电压判据：式中 kxs为转子电压判据系数定值, krel可靠系数取0.8;xd ,xs分别为发电机同步电抗和系统的联络阻抗标幺值(按发电机额定值为基准)

36、。2、失磁保护的判据组合：(1)失磁保护i段：南瑞厂家推荐:定子判据+转子电压判据+减出力判据,延时t=0.5(我厂没有减出力故不使用)。(2)失磁保护段： 南瑞厂家推荐: 低电压判据+定子判据+转子电压判据, 延时t=0.5s(3)失磁保护段：南瑞厂家推荐: 定子判据+转子电压判据, 延时t=1s(4)失磁保护段：(取消)南瑞厂家推荐:只投入定子判据,长延时动作于跳闸, 延时t=3s,（5）保护出口：程序跳闸。参考：技术数据取自发电机产品说明书(1) p(%) 100 60 40 0 1.0 1.5 15 t(min)失磁运行曲线(2)依设计手册：防止失磁保护在系统振荡时的误动作,按静态边界

37、整定时,可延时为11.5s; 按异步边界整定时,可延时为0.51s。(3)阻抗元件和母线低电压元件均动作,经t1=0.5s动作于解列灭磁，励磁低电压及阻抗元件动作,发失磁信号,经t2动作于励磁切换或减出力,t2按躲过系统振荡的要求整定,经t3动作于解列灭磁,t3按发电机允许的异步运行时间整定，参考失磁运行曲线。5.10 发电机失步保护电流取自：主变高压侧ta变比为：1200/5， 发电机中性点ta变比为：15000/5，电压取自：发电机机端tv变比为：(1)遮挡器特性整定：=80。85。(最大灵敏角)式中 xd xcxs分别为发电机暂态电抗.主变电抗.系统联系电抗标幺值(基准容量为发电机视在功

38、率),为系统阻抗角,ugn .sgn 为发电机额定电压和额定视在功率;na .nv为电流互感器ta变比(中性点侧或发电机机端)和电压互感器tv变比(发电机机端)。(2)a角的整定透镜内角或报警透镜内角，南瑞厂家建议整定120。(3)电抗线zc整定电抗线是失步振荡中心的分界线,一般选取变压器阻抗zt的0.9倍。(4)跳闸允许电流装置自动选择在电流变小时作用于跳闸，跳闸允许电流定值为辅助判据,根据断路器允许遮断容量选择,本出口断路器允许遮断容量50ka，(电流互感器ta取自主变高压侧变比为1200/5)。跳闸允许过电流的整定：iret=krelidl遮断=式中 高压断路器额定电流为2500a。(5

39、)失步保护滑极定值整定振荡中心在区外时, 失步保护动作于信号, 滑极可整定215次。动作于跳闸，整定大于15次。振荡中心在区内时, 滑极整定1次。区外延时时间：2 s 作用于信号。区内延时时间：0 s 作用于跳闸。保护出口：程序跳闸。5.11 发电机过励磁保护电压取自：发电机机端tv变比为：。过励磁倍数n为：式中 u,f为运行电压和频率;ugn,fgn为发电机额定电压和频率;u*,f*为电压和频率的标幺值;b,bn为磁通量及额定磁通量。1.定时限过励磁保护设一般信号和两段跳闸段：过励磁段： (或以电机制造厂数据为准) t=1s过励磁段： (或以电机制造厂数据为准) t=20s信号段定值不大于过

40、励磁段定值。故取：5s2、 反时限过励磁保护依发电机说明书短时u/f能力曲线：u/f1.251.21.151.101.05t s5s7s10s20s3、保护出口：解列灭磁。5.12 发电机频率异常运行保护电压取自：发电机机端tv变比为：。发电机机端ta变比15000/5a。运行中允许其频率变化的范围为48.550.5hz。频率异常运行允许时间建议值频率hz允许运行时间频率hz允许运行时间累计min每次s累计min每次s51.5303048.030030051.018018047.5606048.5-50.5连续运行47.01010装置设有四段低頻保护,其中,段具有累计功能,每段保护均可通过控制

41、字选择动作于信号或跳闸,依汽轮机厂家说明书段：f1(48.5hz)ff2(48hz) 时累加时间,上限为t1：20min。 延时时间t1：10s。段：f2(48hz) ff3(47.5hz)时累加时间,上限为t2：4min。 延时时间t2：10s。段：f3(47.5hz)ff4(47hz) 时无累加时间, 延时时间t3：20s。段：ff4(47hz) 时无累加时间,有延时时间t4：5s。保护出口：解列灭磁。5.13 发电机逆功率保护取自发电机机端电压互感器tv变比为，发电机机端ta变比15000/5a。(1)逆功率保护动作功率整定：pop=krel(p1+p2)=0.83003%+(1-98.

42、9%)300=9.84mw (折算到二次侧)式中krel可靠系数取0.8;p1为汽轮机在逆功率运行时的最小损耗,取额定功率3%;p2为发电机在逆功率运行时的最小损耗,取p2=(1-)pgn,为发电机效率,取98.9%;pgn为发电机额定功率。南瑞厂家建议整定1%的额定有功，即取：0.01pgn=0.01300=3mw故取： pop=3mw(2)延时整定逆功率保护,不经主汽门触点闭锁,延时1.5s动作于信号,动作于解列时,根据汽轮机允许的逆功率运行时间,不超过1分钟（故取60s）。程序逆功率，经主汽门触点闭锁，延时0.51.5s动作于解列(故取1s)。在过负荷.过励磁.失磁等异常运行方式下,用于

43、程序跳闸的逆功率继电器作为闭锁元件,其定值一般整定为(13)%pgn。南瑞厂家建议整定0.8%的额定有功，我们取：:pset=0.8%pgn=0.8%300mw=2.4mw（3）保护出口：全停。5.14 发电机定子过电压保护取自发电机机端电压互感器tv变比为。(1)uop=1.3ugn=式中 ugn为发电机额定相间电压(二次值)。(2)延时整定t=0.5s动作于解列灭磁。（3）保护出口：解列灭磁。5.15 启停机保护中性点零序电压取自发电机中性点变压器二次侧变比为20/0.22kv。(1)定子接地故障，采用中性点零序电压的过电压保护，其定值一般取12.7v（故我们取12.7v）。延时不小于定子

44、接地基波零序电压保护的延时，t=2s作用于跳闸。(2)相间故障，采用接于差动回路的过电流保护，定值按额定频率下，大于满负荷运行时差动回路中的不平衡电流整定：iop=kreliunb式中krel可靠系数取1.31.5(我们取1.4);iunb为额定频率下，满负荷运行时差动回路中的不平衡电流。取:发电机差流0.5ie, 主变差流0.5ie(3)低频闭锁定值整定启停机保护为低频运行工况下的辅助保护，低频闭锁定值按额定频率的0.80.9整定,故我们取0.9倍即 45hz。（4）保护出口：跳灭磁开关。5.16 高厂变压器差动保护高厂变高压侧ta变比2000/5；高厂变低压侧ta变比3000/1。1、变压

45、器稳态比率差动(1) 变压器各侧一次额定电流： 高压侧： 式中： ub1n 为变压器高压侧额定电压;sn为变压器额定容量。低压侧： 式中： ub1n 为变压器低压侧额定电压；sn为变压器额定容量。(2)变压器各侧二次额定电流:高压侧： （nblh为高厂变高压侧ta变比2000/5）低压侧： （nblh为主变低压侧ta变比3000/1）。(3)差动各侧平衡系数计算高压侧： 平衡系数低压侧： 平衡系数式中 ib2b为变压器计算侧二次额定电流; ib2b-b为变压器基准侧二次额定电流值,以上基准侧为高厂变高压侧。(4)电流相位差与平衡补偿变压器各侧电流互感器二次均采用星形接线。(5)差动电流起动定值icdqd的整定：icdqd为差动保护最小动作电流值；应按躲过正常变压器额定负载时的最大不平衡电流整定；即：icdqd=krel（ker+u+m