600MW机组发变组保护整定实例

1、第 1 页 共 54 页*工程二期#3 发变组保护整定计算1 1系统概况系统概况1.1 系统简介该机组是典型的发变组接线方式，采用自并激励磁方式，发电机出口不设出口断路器，20kv 侧接有一台 63mva 的高压厂用变，600mw 发电机连接三台单台容量为 240mva 主变压器接入 220kv 双母线升压站，由两条出线送出至 220kv 锑头变。 1.2 保护配置简述发变组保护采用南瑞继保公司的 rcs985 型机组保护，组 5 面屏，发变组保护 a1、a2 屏主要是主变、高厂变保护，发电机保护b1、b2 主要是发电机、励磁变保护，c 屏为非电量保护屏，采用主、后备合一的方式。发电机定子接地

2、保护一套采用基波零序+三次谐波方式，一套采用 20hz 交流电流注入式保护，不设转子接地保护（外设、和励磁系统组屏）和定子匝间短路保护。2 2整定技术依据整定技术依据1） 继电保护和安全自动装置技术规程 gb/t 14285-20062） 大型发电机变压器继电保护整定计算导则 dl/t 648-19993） 220500kv 电网继电保护装置运行整定规程 dl/t 559-944） 3110kv 电网继电保护装置运行整定规程 dl/t 584-955） 三相交流系统短路电流计算 gb/t 15544-19956）rcs985 型保护技术说明书（厂家提供）7）发电机厂家技术资料第 2 页 共 5

3、4 页8）主变、高厂变厂家技术资料9）设计图纸3 3整定计算过程整定计算过程为查阅方便，以目录的形式链接计算内容，从下页开始。第 3 页 共 54 页目目 录录1 1设备原始参数设备原始参数.61.11.1一次接线图一次接线图.61.21.2发电机（根据厂家资料汇总）发电机（根据厂家资料汇总）.71.31.3主变压器主变压器.71.41.4高厂变高厂变.81.51.5励磁变励磁变.81.61.6tata 变比变比.81.71.7tvtv 变比变比.82 2短路电流计算短路电流计算.92.12.1计算用基准参数计算用基准参数.92.22.2阻抗标幺值（基准容量阻抗标幺值（基准容量 100mva1

4、00mva）.92.32.3短路电流短路电流.92.3.12.3.1发电机机端短路发电机机端短路.92.3.22.3.2主变高压侧短路主变高压侧短路.102.3.32.3.3高厂变低压侧短路高厂变低压侧短路.103 3继电保护整定计算继电保护整定计算.103.13.1发电机差动发电机差动.103.1.13.1.1差动电流起动值差动电流起动值.103.1.23.1.2比率制动系数比率制动系数.113.1.33.1.3差动速断差动速断.123.23.2发电机相间后备发电机相间后备.123.2.13.2.1复合电压复合电压.123.2.23.2.2过流过流 i i 段段.123.33.3定子接定子接

5、地地.133.3.13.3.1基波零序电压基波零序电压.133.3.23.3.2三次谐波电压三次谐波电压.143.43.4注入式定子接地保护注入式定子接地保护.153.53.5定子过负荷定子过负荷.163.5.13.5.1定时限过负荷定时限过负荷.163.5.23.5.2反时限过负荷反时限过负荷.173.63.6负序过负荷负序过负荷.173.6.13.6.1负序定时限报警负序定时限报警.173.6.23.6.2负序反时限负序反时限.183.73.7发电机失磁发电机失磁.193.7.13.7.1失磁保护阻抗圆失磁保护阻抗圆.19第 4 页 共 54 页3.7.23.7.2反向无功反向无功.193

6、.7.33.7.3转子低电压转子低电压.193.7.43.7.4转子低电压判据系数转子低电压判据系数.193.7.53.7.5三相低电压三相低电压.193.7.63.7.6减出力功率减出力功率.203.7.73.7.7判据组合、出口方式及延时判据组合、出口方式及延时.203.83.8发电机失步发电机失步.203.8.13.8.1失步继电器失步继电器.203.8.23.8.2跳闸允许过流跳闸允许过流.213.93.9发电机定子过电压发电机定子过电压.213.103.10发电机过励磁发电机过励磁.213.10.13.10.1定时限过励磁定时限过励磁 .213.10.23.10.2反时限过励磁反时限

7、过励磁 .223.113.11发电机功率发电机功率.223.11.13.11.1逆功率逆功率 .223.11.23.11.2程序逆功率程序逆功率 .223.123.12发电机低频发电机低频.233.133.13励磁变后备励磁变后备.233.13.13.13.1过流过流 i i 段（速断）段（速断） .233.13.23.13.2过流过流 iiii 段（过流）段（过流） .233.143.14励磁绕组过负荷励磁绕组过负荷.233.14.13.14.1定时限过负荷定时限过负荷 .233.14.23.14.2反时限过负荷反时限过负荷 .243.153.15主变差动主变差动.243.15.13.15.

8、1差动电流起动值差动电流起动值 .243.15.23.15.2比率制动系数比率制动系数 .253.15.33.15.3涌流闭锁涌流闭锁 .263.15.43.15.4差动速断差动速断 .263.163.16主变相间后备主变相间后备.273.16.13.16.1复合电压复合电压 .273.16.23.16.2过流过流 i i 段段 .273.16.33.16.3过负荷过负荷 .273.16.43.16.4启动风冷启动风冷 .283.173.17高厂变差动高厂变差动.283.17.13.17.1差动电流起动值差动电流起动值 .283.17.23.17.2比率制动系数比率制动系数 .293.17.3

9、3.17.3涌流闭锁涌流闭锁 .30第 5 页 共 54 页3.17.43.17.4差动速断差动速断 .303.183.18高厂变高压侧后备高厂变高压侧后备.313.18.13.18.1复合电压复合电压 .313.18.23.18.2过流过流 i i 段段 .313.18.33.18.3过负荷过负荷 .313.18.43.18.4启动风冷启动风冷 .323.193.19高厂变分支后备高厂变分支后备.323.19.13.19.1复合电压复合电压 .323.19.23.19.2过流过流 i i 段（限时速段）段（限时速段） .323.19.33.19.3过流过流 iiii 段（复压过流）段（复压过

10、流） .323.19.43.19.4零序过流零序过流 i i 段段 .333.19.53.19.5过负荷过负荷 .333.203.20启停机启停机.333.213.21误上电误上电.343.21.13.21.1误合闸误合闸 .343.21.23.21.2断路器闪络断路器闪络 i i 段段 .343.223.22其它保护其它保护.353.233.23启动失灵启动失灵.353.243.24非电量保护非电量保护.354 4整定用原始资料整定用原始资料.364.1发电机的保护发电机的保护.364.2发电机允许的空载过励磁曲线发电机允许的空载过励磁曲线.374.3发电机失磁异步运行曲线发电机失磁异步运行

11、曲线.394.4发电机三相突然短路电流衰减曲线发电机三相突然短路电流衰减曲线.404.5发电机电压与频率的变化范围发电机电压与频率的变化范围.414.6发电机短时过负荷运行发电机短时过负荷运行.424.7主变介质损耗试验结果主变介质损耗试验结果.435 5保护定值单保护定值单.445.1发电机保护发电机保护 b1、b2 屏屏 .445.2发变组保护发变组保护 a1、a2 屏屏.485.3非电量保护非电量保护 c 屏屏.52第 6 页 共 54 页1设备原始参数1.1 一次接线图第 7 页 共 54 页1.2 发电机（根据厂家资料汇总）型号qfsn-600-2yhg制造厂家哈尔滨电机有限公司额定

12、容量666.667mva额定功率600mw额定功率因数0.9额定电压20000v额定电流19245a额定励磁电压（90计算值）421.8v额定励磁电流（计算值）4128a额定频率50hz额定转速3000r/min励磁方式机端变静止励磁额定效率99%直轴同步电抗 xd226.963%直轴瞬变电抗 xd,(非饱和值/饱和值)26.710/30.353%直轴超瞬变电抗 xd,(非饱和值/饱和值)20.383/22.156%直轴同步电抗 xq220.928%交轴瞬变电抗 xq,(非饱和值/饱和值)30.195/44.540%交轴超瞬变电抗 xq,(非饱和值/饱和值)19.840/21.566%零序电抗

13、(非饱和值/饱和值)9.568/10.072%负序电抗 x2(非饱和值/饱和值)20.112/21.861%定子绕组每相对地电容0.227 uf发电机失磁异步运行能力小于 40%负荷，不超过 15min，见附图60s 内将负荷降至 60%，90s 将负荷降至40%发电机电压与频率的变化范围附图发电机转子接地10 千欧报警，4 千欧解列灭磁发电机转子接地解列灭磁定子绕组过电压1.2 倍解列灭磁负序承载保护i2/in=8%告警， （i2/in）2*t=10s 解列灭磁发电机定子短时过电流1.1 倍告警， （i2-1）*t=37.5 跳闸发电机转子绕组短时过电流能力（i2-1）*t=33.75 跳闸

14、额定效率99%注：根据厂家提供资料汇总1.3 主变压器型号dfp10-240000/220制造厂家特变电工衡阳变压器有限公司额定容量3*240mva额定电压及分接范围(242/3（1/3）2.5%)/20 kv短路阻抗13.81%第 8 页 共 54 页冷却器全停（所有油泵均退出运行后）允许满载运行 20min冷却器全停（所有油泵均退出运行后）油温不超过 75允许运行 1h1.4 高厂变型号sff10-cy-63000/20制造厂家特变电工衡阳变压器有限公司额定容量63000/35000-35000额定电压及分接范围(2022.5%)/6.3-6.3kv短路阻抗（半穿越运行，高压-低压）21.

15、40%分支中性点接地电阻17.3 欧1.5 励磁变型号zldc9-2400/20额定容量3*2400kva短路阻抗8%1.6 ta 变比位置编号用途型号变比220kv 发变组开关19lh、20lha1、a2 柜，变压器差动tpy2500/1a主变高压侧套管13lhc 柜，启动失灵、录波5p302500/1a主变高压侧中性点 3llh、4llha1、a2 柜，零序电流保护5p301500/1a发电机机端7lh、8lha1、a2、b1、b2 柜，变压器、发电机差动tpy25000/5发电机中性点1lh、2lha1、a2、b1、b2 柜，发变组、发电机差动tpy25000/5励磁变高压侧71lh、7

16、2lhb1、b2 柜，励磁变保护5p40600/5励磁变低压侧74lh、75lhb1、b2 柜、转子保护5p405000/5高厂变高压侧套管 41lh、42lha1、a2 柜，高厂变差动5p406000/1高厂变高压侧套管 43lh、44lha1、a2 柜，主变差动tpy5000/1高厂变分支中性点 5、6、7、8llha1、a2 柜，高厂变保护5p20200/5高厂变分支47、48、51、52lha1、a2 柜，高厂变保护5p205000/11.7 tv 变比220kv i、ii 母线 cvt： (220/3)/(0.1/3)/0.1kv 第 9 页 共 54 页发电机机端 tv： (20/

17、3)/(0.1/3)/(0.1/3)/(0.1/3)kv高厂变分支 tv： (6/3)/(0.1/3)/(0.1/3)kv中性点消弧线圈 tv： 20/0.35kv2短路电流计算2.1 计算用基准参数基准参数sbub200ub20ub6.3ub0.89基准容量、基准电压100mva230kv20kv6.3kv0.89kv基准电流 ib251a2887a9164a64.87ka2.2 阻抗标幺值（基准容量 100mva）1) #3 发电机xg=xd,*100/666.67=22.156%*100/666.67=0.0332) #3 主变xt=13.81%*100/720=0.0193) #3 高

18、厂变xgt=0.9*21.40%*100/63=0.306(考虑 0.9 可靠性系数)4) 中性点电阻x0=17.3*100/6.32=43.59（折算至 6.3kv 侧）5) 励磁变xlc=8%*100/（3*2.4）=1.116) 系统阻抗xs.max=0.013, xs.min=0.0262.3 短路电流2.3.1 发电机机端短路1)发电机侧提供的短路电流i(3)d1.max.g=b1/xg=28871/0.033=87.48ka第 10 页 共 54 页i(2)d1.min.g=i(3)d1.max.f =87.48=75.76ka23232)系统提供的短路电流：i(3)d1.max.

19、s=b1/(xs.max +xt)=28871/(0.013+0.019)=90.22kai(2)d1.min.s=b1/(xs.min+xt)23=28871/(0.026+0.019)=55.56ka232.3.2 主变高压侧短路1)发电机侧提供的短路电流i(3)d2.max.g=b1/（xg+xt)=2511/（0.033+0.019)=4.83kai(2)d2.min.g=i(3)d2.max.g =4.83=4.18ka23232)系统提供的短路电流：i(3)d2.max.s=b1/xs.max =2511/0.013=19.69kai(2)d2.min.s=b1/xs.min =2

20、511/0.026=8.36ka23232.3.3 高厂变低压侧短路1)发电机侧提供的短路电流i(3)d3.max.g=b1/（xg+xgt)=91641/（0.033+0.306)=27.03kai(2)d3.min.g=i(3)d3.max.g=27.03=23.41ka23232)系统提供的短路电流：i(3)d3.max.s=b1/（xs.max +xgt)= 91641/（0.013+0.306)=28.73kai(2)d3.min.s=b1/(xs.min 23+xgt)=91641/(0.026+0.306)=23.90ka233 继电保护整定计算3.1 发电机差动3.1.1 差动

21、电流起动值发电机二次额定电流为：第 11 页 共 54 页11000666.67 10003.853320 (25000/5)nensiaun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衡电流整定；即：icdqd=krel20.03in=1.520.03=0.09in式中：in为发电机二次额定电流；krel为可靠系数取 1.5。依整定计算导则：实际可取(0.10.3) in，则：取 icdqd=0.2in。ta 断线闭锁比率差动：0。3.1.2 比率制动系数1）变斜率比率差动起始斜率 kbl1：kbl1=kccker=0.50.1=0.05 ；kbl1一般取 0.050.1，取

22、：kbl1=0.1。式中：kcc为互感器同型系数,取 0.5；ker为互感器比误差系数，最大取0.1。2）变斜率比率差动最大斜率2blk最大不平衡电流为：max.unbi55. 419245/033. 0/2887max)3(max.krii455. 055. 41 . 05 . 02max)3(max.max.kikkkiierccapunbd05. 055. 4/ )2 . 0455. 0(/ )(max.max.rcdqddbliiik有上述计算可知，在外部最大短路电流下，发电机的最大不平衡电流较小，在斜率为 0.05 就可以制动，为保证可靠性，所以，整定为 0.43）灵敏度校验：按上述

23、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,根据计算的最小短路电流(d2 点)和相应的制动电流 ir,根)2(min.ki第 12 页 共 54 页据动作特性算出对应的动作电流 id,则灵敏系数计算：(2).min24.45 0.866/ 21.93drctiin假设使 kbl=kbl2=0.40.4 1.930.20.972dblrcdqdikii(2).min1.93 23.9720.972dsendiki满足要求。差动保护出口为全停。3.1.3 差动速断一般需躲过机组非同期合闸产生的最大不平衡电流,对于大

24、机组,一般可取 34 倍额定电流。取 4in，保护出口为全停。3.2 发电机相间后备3.2.1 复合电压发电机负序电压按躲过正常运行时的最大不平衡电压进行整定： u2.dz=0.06un=6v相间低电压定值按下式整定：ul.dz=0.7un=60v灵敏系数校验: 按主变高压侧母线三相短路的条件进行校验 ksen= u1.dz /100xt/(xt+xg) =70/1000.033/(0.033+0.019) =1.91.2低压侧复压闭锁投入：1，即高、低压侧中有一侧复压条件成立就满足复压判据。tv断线保护投退原则：0，即tv断线并满足复压元件，复压元件开放。第 13 页 共 54 页3.2.2

25、 过流 i 段动作电流定值 idz整定：按发电机额定负荷下可靠返回的条件进行整定， ii.dz=(krel/kr )in=1.2/0.953.85=4.8a 取 5a 式中： krel为可靠系数，kr为返回系数。动作时间 t1整定: 按大于线路后备保护的最长动作时间进行整定,与线路后备保护距离保护 iii 段（2.4s）,取 3s 作用于全停。灵敏系数校验: 按主变高压侧母线两相金属性短路的条件进行校验 ksen= i(2)d1.min.f /(ndz) =2659(230/20)/(30005.4) =1.881.2灵敏系数满足要求。3.3 定子接地3.3.1 基波零序电压基波零序过电压保护

26、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，建议零序电压改接为发电机中性点两个串联分压电阻中的一个的两端。uo=kreluunb.max20000/31.3 5%1020/0.35/ 2v灵敏段取 5v 作用于报警。高定值段取 10v 作用于全停。校核系统高压侧接地短路时，通过升压变压器高低压绕组间的每相耦合电容 cm传递到发电机侧的零序电压 ug0的大小，传递过电压计算第 14 页 共 54 页如下图所示，图中，cm 为变压器每相高低压绕组间的耦合电容，cg 为发电机及机端外接元件每相对地总电容，zn为三倍的发电机中性点对地

27、基波阻抗，e。为系统侧单相接地时产生的基波零序电动势。计算如下：6110219.423.14 50 7.258mmzjkjcj 311012.922 3.14 50 0.247ggzjkjcj 22333 (20/0.35)1.1131 1012.1nzn rk 00.6/30.6 220/376.2hneukv00(/ /)22.90(/ /)22/ / /mgngmmgnze zzukvzzzz其中：cm=7.258nf（由主变介质损耗试验得）; cg=0.227uf（发电机）+0.020nf（变压器低压侧，由主变介质损耗试验得）； r=1.1131欧；则保护采样的零序电压为2.90103

28、/(20/0.35)/2=25.4v。由上述计算可知，当高压侧发生单相接地故障时，耦合到中性点接地tv的电压远大于基波零序电压定子接地保护的动作值，但对于高阻接地方式来说，发生定子接地时接地电流较消弧线圈接地方式大，所以第 15 页 共 54 页不可能将定值降得过低，考虑在延时与线路保护接地距离ii段（1.5s）的延时配合，即，取2s。3.3.2 三次谐波电压三次谐波比率公式为： 预整定： 033 20/0.22(1.31.5)11.18200.1/33tvnktvnkn根据发电机空载运行时的机端与中性点三次谐波确定为：并网前三次谐波比率： 0.5；并网后三次谐波比率： 0.52三次谐波差动接

29、地保护动作判据为： |u3n-ktu3t|kreu3n kt 为自动跟踪调整系数向量南瑞厂家建议取 kre=0.3 ,故整定：kre=0.3 。三次谐波比率：2s 发信；发信三次谐波差动：2s 发信。第 16 页 共 54 页3.4 注入式定子接地保护根据规程，机端电压为 20kv 发电机的定子绕组单相接地故障的允许电流为 1a，计算在此允许值下，机端发生单相接地故障时的接地电阻允许值 rg， 即nengengeirzrrz20/1.73213.63 ( 4.68 )3.634.68ejrj 解得 rg=9.14 千欧其中：31104.6866 3.14 50 0.227ggzjkjcj 22

30、3(20/0.35)1.1131 103.63nzn rk整定：测量电阻报警定值：20千欧，厂家建议取15千欧，按15千欧整定；测量电阻跳闸定值：10千欧，厂家建议取5千欧，按5千欧整定；报警延时：0.5s；跳闸延时：1s；基波零序电流跳闸定值：第 17 页 共 54 页 .0.1 350/1.7320.051.113 400nntcte setuarnni取 0.05a。nct为400/1。其它定值需机组首次启动时来调整。3.5 定子过负荷3.5.1 定时限过负荷动作电流按发电机长期允许的负荷电流下能可靠返回的条件整定3.851.054.250.95noprelriikak取：4.2a。式中

31、 krel可靠系数取 1.05：kr为返回系数取 0.95。保护时限按后备保护最大延时整定整定，定时限延时 5s 动作减出力；定时限报警信号延时为 3s。3.5.2 反时限过负荷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,由制造厂家提供为（i2-1）*t=37.5，保护计算时限公式为： 22*srtckikt式中：ktc为定子绕组热容量系数，考虑一定的裕度取37.50.8=30；i*为定子额定电流为基准的标幺值，基准电流取额定电流 3.85a；ksr为散热系数，取 1.03。反时限启动电流即下限电流：.min1.05 4.24.41opcoopikia第 18 页 共 54 页

32、取 4.4a。反时限上限时间按发电机机端三相金属性短路时动作时间决定，ankiisatkop9 .21)5/25000(8 . 087484max)3(2222*37.51.2(21.9/3.85)1.03tcsrktsik取 1s,根据发电机说明书应立即停机，即动作于全停。3.6 负序过负荷3.6.1 负序定时限报警发电机负序承载能力为：i2/in=8%告警，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,取 0.2a。式中：krel为可靠系数，取 1.2 ；kr为返回系数，取 0.95；i2为发电机长期允许的负序电流标幺值。负序定时限报警延时为 3s。3.6.2 负序反时限

33、发电机负序承载能力为：（i2/in）2*t=10s 解列灭磁。保护厂家动作时限计算公式为： 式中：a 为转子表层承受负序电流的常数，取 100.8=8；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。反时限起动负序电流按发电负序承载告警值 0.08 倍额定电流整定，222*2iiat20.05 3.851.10.220.95noprelriiikak第 19 页 共 54 页 0.08*3.85=0.31a。取 0.3a。长期允许负序电流按略低于反时限起动负序电流整定，即取 0.25a。反时限上限时间由主变高压侧两相短路负序电流决定： 式中：，为发电机的次暂态电抗(不饱和值

34、)及负序电抗(不饱和值)标dx2x幺值；为饱和系数取 0.8；为主变短路电抗。整定反时限上限延satktx时：延时 3s，根据发电机说明书应立即停机，即动作于全停。3.7 发电机失磁3.7.1 失磁保护阻抗圆异步边界圆：式中： 、xd 为发电机暂态电抗和同步电抗标幺值，取不饱和值；un 、sn为发电机额定电压和额定视在功率；na ，nv为发电机机端 ta 变比和 tv 变比。22222*2104.116.010.25()()3.853.85atsii.max223.856.010.8 20.383/10020.122/1002 13.81/100nopsatdtiikxxxa 22202500

35、0 52.2733.4666.67 20 0.1nabdnvunxxsn 220.26712025000 52.02266720 0.1dnaanvxunxsn dx第 20 页 共 54 页3.7.2 反向无功按有功的 10%整定：10。3.7.3 转子低电压空载励磁电压实测值为 120v, ，取 90v。.0.8 12096fd oprelfdoukuv3.7.4 转子低电压判据系数该保护的判据为：ur krel*xdz* ( ppt ) * ufd0式中xdz=xd+xs，xd 为发电机同步电抗标幺值，xs 为系统联系电抗标幺值，p 为发电机输出功率标幺值，pt 为发电机凸极功率幅值标幺

36、值，对于汽轮发电机pt=0。变励磁电压系数为： ()1 2.272.27xsreldskkxx 取 2.2。3.7.5 三相低电压 取机端电压，按厂用电安全运行的最低电压整定，取 90v。3.7.6 减出力功率发电机失磁异步运行能力为1.2低压侧复压闭锁投入：1，即高、低压侧中有一侧复压条件成立就满足复压判据。tv断线保护投退原则：0，即tv断线并满足复压元件，复压元件开放。3.16.2 过流 i 段动作电流定值 idz整定：按发电机额定负荷下可靠返回的条件进行整定， ii.dz=(krel/kr )in=1.4/0.95720000/1.732/220/2500=1.12a取 1.1a。 式

37、中： krel为可靠系数，kr为返回系数。动作时间 t1整定: 按大于线路后备保护的最长动作时间进行整定,与线路后备保护距离保护 iii 段（2.4s）,取 3s 作用于全停。3.16.3 过负荷动作电流定值 idz整定：按躲过额定负荷整定， ii.dz=(krel/kr )in=1.05/0.95720000/1.732/220/2500=0.84a 式中： krel为可靠系数，kr为返回系数。第 29 页 共 54 页动作时间 t 整定：取 5s 作用于发信。3.16.4 启动风冷动作电流定值 idz整定：按高厂变 80%负荷下启动辅助风冷器整定， ii.dz=(krel/kr )in=0

38、.8/0.95720000/1.732/220/2500=0.64a取 0.6a。 式中： krel为可靠系数，kr为返回系数。动作时间 t 整定：取 10s 作用于启动风冷。3.17 高厂变差动3.17.1 差动电流起动值变压器低压侧二次额定电流： 630001.15336.3 (5000/1)nnnsiaun式中：un 为变压器低压侧额定电压；sn为变压器额定容量。差动电流起动值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）=1.4(0.012+0.05+0.05) =0.17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

39、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。依整定计算导则：在工程实用计算中可取 0.20.5ie，取 icdqd 第 30 页 共 54 页=0.4。保护出口：全停。3.17.2 比率制动系数1) 变斜率比率差动起始斜率： kb/1=krelker=2*0.1=0.2式中 ker为电流互感器变比误差系数，最大取 0.1。2) 变斜率比率差动最大斜率：(3)91649164.max5.20.3065000 1.15gtbidxni(3).max.max()(2 1 0.10.050.05)5.2 1.56unbapccerdik k kum i

40、根据南瑞保护内部计算公式推导得：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) , i(3)d.max为外部短路时最大穿越短路电流周期分量，假定系统为无穷大；iap为非周期分量系数取 2.0（电流互感器为 tpy 型） 。按上述整定 kbl2很小，考虑在大电流下保护装置采样及其它因素的影响，适当提高 kbl2值，取 0.6。附：南瑞变压器差动内部计算公式(3)2(3).max1/2(3)22() 12(.max)12.max)(.max)(1.560.4) 1211 0.20.185.2unbcdqdblbiiididkkid第 31 页 共 54 页eblrb

41、lblblblrercdqderblderblrblblercdqdrbldninkkbnkkkiiibniikiiikkkiiiiki)()2/()()6()()/()6(112213） 灵敏系数校验灵敏系数应按最小运行方式下（发电机带高厂变空载）差动保护区内变压器低压侧两相金属性短路计算,根据计算最小短路电流 i(2)d和相应的制动电流,根据动作特性算出对应的动作电流计算灵敏系数。b(2)334.072()2(0.0330.306) (5000/1) 1.15i9164dggtbixxni (2)4.07ddii(2)2.042drii 2110.60.20.22.040.271212bl

42、blblblrkkkki4.074.2820.272.040.4dsenblrcdqdikkii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。3.17.3 涌流闭锁第一套保护选“二次谐波” ，二次谐波制动比取 15%。第二套保护选“波形识别” 。ta 断线闭锁比率差动：0。3.17.4 差动速断应按躲过变压器初始励磁涌流,区外故障或非同期合闸引起的最大不平衡电流整定,一般可取 47 倍额定电流,取 icdsd=7。保护出口：全停。 第 32 页 共 54 页3.18 高厂变高压侧后备3.18.1 复合电压发电机负序电压按躲过正常运行时的最大不平衡电压进行整定： u2.dz

43、=0.06un=6v相间低电压定值按下式整定：ul.dz=0.7un=60vtv断线保护投退原则：0，即tv断线并满足复压元件，复压元件开放。 3.18.2 过流 i 段动作电流定值 idz整定：按高厂变额定负荷下可靠返回的条件进行整定， ii.dz=(krel/kr )in=1.4/0.9563000/1.732/20/6000=0.45a 式中： krel为可靠系数，kr为返回系数。动作时间 t 整定：分支过流保护动作时间为 1.1s（如果 6kv 变压器过流保护的动作时间进行了调整，该保护的动作时间相应调整，极差为 0.3s）,取 1.4s 作用于全停。过流 i 段经复压闭锁投入：1。3

44、.18.3 过负荷动作电流定值 idz整定：按躲过额定负荷整定， ii.dz=(krel/kr )in=1.05/0.9563000/1.732/20/6000=0.33a 式中： krel为可靠系数，kr为返回系数。第 33 页 共 54 页动作时间 t 整定：取 5s 作用于发信。3.18.4 启动风冷动作电流定值 idz整定：按高厂变 80%负荷下启动辅助风冷器整定， ii.dz=(krel/kr )in=0.8/0.9563000/1.732/20/6000=0.25a 式中： krel为可靠系数，kr为返回系数。动作时间 t 整定：取 10s 作用于启动风冷。3.19 高厂变分支后备

45、3.19.1复合电压发电机负序电压按躲过正常运行时的最大不平衡电压进行整定： u2.dz=0.06un=6v相间低电压定值按下式整定：ul.dz=0.7un=60vtv断线保护投退原则：0，即tv断线并满足复压元件，复压元件开放。3.19.2 过流 i 段（限时速段）按躲过 6kv 工作段出线三相短路故障时灵敏度不够，故按最小方式下 6kv 母线两相短路有足够灵敏度来整定，2b( )i9164332.342()22(0.0330.306) (5000/1) 2dzggtiaxxn 取 2a。动作时间与 6kv 馈线开关速段保护配合，即 0.3s 作用于跳本开关、闭锁快切。过流 i 段经复压闭锁

46、投入：0。第 34 页 共 54 页3.19.3 过流 ii 段（复压过流）按躲过本变压器的额定电流(按分支容量计算)整定。idz=(kk/kr)*ie/n =(1.2/0.95)* 35000/1.732/6.3/5000 =0.8a 动作时间：6kv 变压器过流保护动作时间为 0.8 s（如果 6kv 变压器过流保护的动作时间进行了调整，该保护的动作时间相应调整，极差为 0.3s） ，取 1.1s 作用于跳本开关、闭锁快切。 过流 ii 段经复压闭锁投入：1。3.19.4 零序过流 i 段6kv 母线单相短路电流计算：0b(1)5.2(33)(3 0.30633 i) (200/5)3 9

47、16443.59dggtiaxxn 零序动作电流按 6.3kv 母线单相金属性短路保护应具有 23 倍动作灵敏度整定，取 2.5a。 （低厂变的零序过流定值应按一次电流 5080a整定。 ）动作时间：6kv 厂用出线零序过流保护动作时间配合为 0s，取0.5s 作用于跳本开关、闭锁快切。3.19.5 过负荷按躲过本变压器的额定电流(按分支容量计算)整定。idz=(kk/kr)*ie/n =(1.05/0.95)* 35000/1.732/6.3/5000 =0.7a 动作时间：5s 作用于发信。3.20 启停机发电机保护 b1、b2 屏中该保护退出。第 35 页 共 54 页低频闭锁值：45h

48、z。发电机差流：0.3ie，发电机零序电压：10v，1s变压器差流的整定要躲过励磁上升时励磁电流的影响，按保护厂家推荐值整定为：主变差流：1.2 ie。高厂变差流：1.2 ie。根据开机时变压器励磁电流上升的速度改为：主变差流：0.8ie。高厂变差流：0.8 ie。出口：跳灭磁开关。3.21 误上电 发电机保护 b1、b2 屏中该保护退出。3.21.1 误合闸按盘车状态下主变高压侧开关误合电流的40%整定，即1.5倍额定电流即1.5*3.85a=5.8a。 0.428874.4()(0.0330.019)25000/5relbdzgtkiiaxx n频率闭锁整定：45hz。低频闭锁投入：1断路

49、器位置接点闭锁投入：1。断路器跳闸允许电流：按断路器跳闸安全电流整定,0.7 500001425000/1relcubskiian延时：0.1s,全停。3.21.2 断路器闪络 i 段负序电流定值：按躲过运行时可能出现的不平衡电流整定， idz= 0.3in/n=0.3720000/1.732/220/2500=0.22a 第 36 页 共 54 页取0.2a断路器位置接点闭锁投入：1。t=0.2s 动作于全停。3.22其它保护系统保护联跳（高周切机）：为防止保护误动，0.1s 全停但不启动失灵。系统保护联跳（联切切机）：为防止保护误动，0.1s 全停但不启动失灵。励磁系统故障：为防止保护误动

50、，0.1s 程序跳闸。3.23 启动失灵此保护设在非电量保护 c 屏。失灵启动电流整定如下： idz0.3in /n=0.3720000/1.732/220/25000.22a，相电流取 0.2a，零序电流取 0.1a。动作延时整定：220kv 失灵保护装置本身具有 0.3s0.5s 的动作时间，其起动失灵不再带有延时，故：取 t1=0.1s 作用于解除电压闭锁； t2=0s 作用于起动失灵。主变动作接点：1（经保护动作接点闭锁）合闸位置接点投入：0（不经断路器接点闭锁）3.24 非电量保护发变组保护 c 屏为非电量保护屏，其延时的保护整定如下：主变冷却器故障（经就地的油温高闭锁）：t=20

51、min。第 37 页 共 54 页高厂变冷却器故障（经就地的油温高闭锁）：t=20min。热工保护（主汽门全关）：t=0s。发电机断水保护：热工已有 30s 延时，取 t=0s。第 38 页 共 54 页4整定用原始资料4.1 发电机的保护 第 39 页 共 54 页4.2 发电机允许的空载过励磁曲线第 40 页 共 54 页第 41 页 共 54 页4.3 发电机失磁异步运行曲线第 42 页 共 54 页4.4 发电机三相突然短路电流衰减曲线第 43 页 共 54 页4.5 发电机电压与频率的变化范围第 44 页 共 54 页4.6 发电机短时过负荷运行第 45 页 共 54 页4.7 主变

52、介质损耗试验结果可计算得出： ch=3.692nf；cl=20.024nf；cm=7.258nf。第 46 页 共 54 页5保护定值单5.1 发电机保护 b1、b2 屏保护型号：985g程序版本：3.12生产厂家：南瑞继保时间：2009-6-291 系统参数1.1 保护投入总控制字发电机差动保护投入: 投入发电机裂相横差保护投入: 退出发电机匝间保护投入: 退出发电机相间后备保护投入: 投入发电机定子接地保护投入: 退出(b2屏投入)外加电源定子接地保护投入: 投入(b2屏退出)发电机转子接地保护投入: 退出发电机定子过负荷保护投入: 投入发电机负序过负荷保护投入: 投入发电机失磁保护投入:

53、 投入发电机失步保护投入: 投入发电机电压保护投入: 投入发电机过励磁保护投入: 投入发电机功率保护投入: 投入发电机频率保护投入: 投入启停机保护投入: 退出误上电保护投入: 退出发电机开关失灵保护投入: 退出励磁差动保护投入: 退出励磁后备保护投入: 投入励磁过负荷保护投入: 投入非电量保护投入: 投入电压平衡功能投入: 退出1.2 发电机系统定值额定频率: 50 hz发电机容量: 600.00 mw发电机功率因数: 0.90一次额定电压: 20.00 kv机端tv原边: 20.00 kv机端tv副边: 100 v机端tv零序副边: 57.74 v中性点tv原边: 20.00kv(b2屏:

54、11.55kv)中性点tv副边: 175.00v(b2屏:89v，注：注入式定子接地保护的电压内部分压比为0.5，基波零序电压（考虑接地变阻抗压降）改接中性点柜两个串联电阻中的一个)发电机ta原边: 25000.00 a发电机ta副边: 5 a中性点一组分支系数: 100.00 %中性点二组分支系数: 0.00 %中性点一组ta原边: 25000.00 a中性点一组ta副边: 5 a中性点二组ta原边: 0.00 a中性点二组ta副边: 5 a横差ta一次原边: 0.00 a横差ta一次副边: 5 a转子电压一次额定值: 600.00 v（转子电压接的是6：1分压器，外接变送器是0100v）直

55、流变送器电流定值: 20.00 ma1.3 励磁系统定值励磁交流频率: 50 hz励磁容量: 7.20 mva一侧一次额定电压: 20.00 kv二侧一次额定电压: 0.89 kv一侧ta原边: 600.00 a一侧ta副边: 5 a二侧ta原边: 5000.00 a二侧ta副边: 5 a励磁机方式: 退出励磁变联结方式y/y-12: 退出励磁变联结方式d/d-12: 退出励磁变联结方式d/y-11: 退出励磁变联结方式y/d-11: 投入励磁变联结方式d/y-1: 退出2 保护定值2.1 发电机差动发电机差动启动定值: 0.20 ie发电机差动速断定值: 4.00 ie比率制动起始斜率: 0

56、.10比率制动最大斜率: 0.40第 47 页 共 52 页差动保护跳闸控制字: 1a5b（全停）发电机差动速断投入: 投入发电机比率差动投入: 投入发电机工频变化量差动投入: 退出ta断线闭锁比率差动: 退出2.2 发电机相间后备发电机负序电压定值: 6.00 v相间低电压定值: 60.00 v过流i段定值: 5.00 a过流i段延时: 3.00 s过流i段跳闸控制字: 1a5b（全停）过流ii段定值: 100.00 a过流ii段延时: 10.00 s过流ii段跳闸控制字: 0000阻抗i段正向定值: 100.00 阻抗i段反向定值: 100.00 阻抗i段时限: 10.00 s阻抗i段跳闸

57、控制字: 0000阻抗ii段正向定值: 100.00 阻抗ii段反向定值: 100.00 阻抗ii段时限: 10.00 s阻抗ii段跳闸控制字: 0000电流判别定值: 100.00 ai段经复合电压闭锁: 投入ii段经复合电压闭锁: 退出tv断线保护投退原则: 退出自并励发电机: 是电流判别输出: 否2.3 基波零序定子接地（b2屏）零序电压定值: 5.00 v零序电压高定值: 10.00 v零序电压保护延时: 1.00 s并网前三次谐波比率定值: 0.50并网后三次谐波比率定值: 0.52三次谐波差动定值: 0.30三次谐波保护延时: 10.00 s零序电压保护报警投入: 投入零序电压保护

58、跳闸投入: 退出三次谐波比率报警投入: 投入三次谐波差动报警投入: 投入三次谐波比率跳闸投入: 退出零序电压高定值跳闸投入: 投入定子接地跳闸控制字: 1a5b（全停）2.4 注入式定子接地（b1屏）测量电阻报警定值: 15.00 k测量电阻跳闸定值: 5.00 k报警延时: 0.50 s跳闸延时: 1.00 s零序电流跳闸定值: 0.05 a电压回路监视定值: 0.04v以下定值为根据现场试验后结果整定的：电流回路监视定值: 0.04v相角补偿值: 358电阻补偿值: 9.2电抗补偿值: 10.9并联电阻补偿值: 3000电阻折算系数: 17定子接地跳闸控制字: 1a5b（全停）测量电阻报警

59、投入: 投入测量电阻跳闸投入: 投入零序电流跳闸投入: 投入频率闭锁投入: 退出补偿试验状态投入: 退出2.5 定子过负荷定时限电流定值: 4.20 a定时限延时定值: 5.00 s定时限跳闸控制字: 0081定时限报警电流定值: 4.20 a定时限报警信号延时: 3.00 s反时限启动电流定值: 4.40 a反时限上限时间定值: 1.20 s定子绕组热容量: 30散热效应系数: 1.01反时限跳闸控制字: 1a5b（全停）2.6 负序过负荷负序过流i段定值: 20.00 a负序过流i段延时: 10.00 s负序过流i段跳闸控制字: 0000负序过流ii段定值: 20.00 a负序过流ii段延

60、时: 10.00 s负序过流ii段跳闸控制字: 0000定时限报警电流定值: 0.20 a定时限报警信号延时: 3.00 s反时限起动负序电流定值: 0.30 a长期允许负序电流: 0.25 a反时限上限时间定值: 3.00 s转子发热常数: 8.00反时限跳闸控制字: 1a5b（全停）第 48 页 共 52 页2.7 发电机失磁失磁保护阻抗定值1: 2.00 失磁保护阻抗定值2: 33.40 无功反向定值: 10.00 %转子低电压定值: 90.00 v转子空载电压定值: 120.00 v转子低电压判据系数定值: 2.20高压侧低电压定值: 90.00 v减出力功率定值: 40.00 %失磁