发电机继电保护课件

1、一发电机继电保护发展概况（一）1950年代后期：机组最大容量50MW；主力机组1225 MW；保护配置情况仿苏电磁型、感应型：1. -561、-561纵差动纵差动保护；2.横差保护；3.低压过电流保护；4.3U0定子单相接地信号1960年代中、后期机组最大容量125 、200MW保护配置：1.BCH型发电机主变压器纵差动保护2.发电机横差保护3.主变压器中性点零序过电流间隙接地保护3.复合电压过电流保护4.3U0定子单相接地保护信号5.转子接地保护1974机组最大容量300MW 保护配置：电磁型+整流型 1.BCH型发电机主变压器纵差动保护 2.发电机横差保护 3.复合电压过电流保护+低阻抗保

2、护 4.失磁保护 5.过电压保护 5.3U0定子单相接地保护信号 6.转子接地保护（自改制）信号 7.负序电流反时限保护（用电度表自改制） 8.逆功率反时限保护（用电度表自改制） 9.主变压器中性点零序过电流间隙接地保护1970年代后机组最大容量300MW保护配置：电磁型+整流型1.BCH纵差动保护2.横差保护3.复合电压过电流保护+整流型低阻抗保护4.失磁保护5.过电压保护6.整流型反时限对称定子过负荷保护7.整流型负序电流反时限保护8.整流型逆功率反时限保护8.3U0定子单相接地保护+3次谐波接地保护信号10. 叠加50Hz交流导纳型转子接地保护信号11.主变压器中性点零序过电流间隙接地保

3、护NTdIII321dIIII二差动保护计算（一）考虑计算的问题1差动电流计算；NTresIII2132121IIIIres)(321IIIIres2制动电流计算（1）；)max(321IIIIres1980年代后机组最大容量600MWn保护配置：电磁型+整流型n1.比率制动纵差动保护n2.横差保护或纵向零序3U0匝间短路保护n3.复合电压过电流保护n4.失磁保护n5.过电压保护n6.失步保护n7.过励磁保护n5.3U0定子单相接地保护+3次谐波接地保护信号n6. 叠加50Hz交流导纳型转子接地保护信号n7.整流型负序电流反时限保护n8.整流型反时限对称定子过负荷保护n9.整流型逆功率反时限保

4、护n10.主变压器中性点零序过电流间隙接地保护n11.断路失灵保护n12.非全相保护及非全相失灵保护 1995年机组最大容量600MW保护配置基本完善n保护配置：第一套国产WFB-01型微机保护在300MW机组投运n1.比率制动纵差动保护n2.横差保护或纵向零序3U0匝间短路保护n3.复合电压过电流保护或低阻抗保护n4.失磁保护n5.失步保护n6.过励磁保护n7.过电压保护n8.3U0定子单相接地保护+3次谐波接地保护跳闸或信号n9. 转子一点接地及两点接地保护跳闸或信号n10. 反时限负序电流保护n11. 反时限对称过负荷保护n12.逆功率保护和程跳逆功率保护n13.断路失灵保护n14.非全

5、相保护及非全相失灵保护n15.突加电压保护、断路器断开闪络、起停机保护n16.频率异常保护n17.主变压器中性点零序过电流间隙接地保护保护配置：第一套国产WFB-01型微机保护投运1.比率制动纵差动保护2.横差保护或纵向零序3U0匝间短路保护3.复合电压过电流保护或低阻抗保护4.失磁保护5.失步保护6.过励磁保护7.过电压保护8.3U0定子单相接地保护+3次谐波接地保护跳闸或信号9. 转子一点接地及两点接地保护跳闸或信号10. 反时限负序电流保护11. 反时限对称过负荷保护12.逆功率保护和程跳逆功率保护13.断路失灵保护14.非全相保护及非全相失灵保护15.突加电压保护、断路器断开闪络、起停

6、机保护16.频率异常保护17.主变压器中性点零序过电流间隙接地保护19982000年机组最大容量600MWn保护配置：国产WFB-01型+WFB-800+RCS-985微机保护投运nGE、ABB、西门子、ELN等等先后进入国内n1.比率制动纵差动保护n2.横差保护或纵向零序3U0匝间短路保护n3.复合电压过电流保护或低阻抗保护n4.失磁保护n5.失步保护n6.过励磁保护n7.过电压保护n8.3U0定子单相接地保护+3次谐波接地保护跳闸或信号n9. 转子一点接地及两点接地保护跳闸或信号n10. 反时限负序电流保护n11. 反时限对称过负荷保护n12.逆功率保护和程跳逆功率保护n13.主变压器中性

7、点零序过电流间隙接地保护2001年机组最大容量600MWn保护配置：n国产DGT-801型+WFB-800+RCS-985微机保护投运nGE、ABB、西门子、ELN等等2005年机组最大容量1000MW； 600MW为主力机组n保护配置齐全：n国产DGT-801型+WFB-800+RCS-985+四方微机保护投运nGE、ABB、西门子、 ELN等等二差动保护整定计算计算（一）考虑计算的问题二差动保护整定计算计算（一）考虑计算的问题n1差动电流计算n2制动电流计算NTdIII321dIIIINTresIII2132121IIIIres)(21NTresIII)(21321IIIIres)max(

8、321IIIIres)(321IIIIres发电机标积制动差动保护n差动电流Id与制动电流Ires的计算0,0cos00coscoscosresresNTNTresNTNTNTdIISIIIISIIIIISTAIII时；当为虚数时，令，当制动电流二次电流相量标积两侧差动电流变压器标积制动差动保护n差动电流Id与制动电流Ires的计算。00cos00coscoscos).max(.max.max.max.max.maxmax.max21max21resresdmdmresdmdmdmddmnndIISIIIISIIIIISIIIIIIIIIIIIII时；当为虚数时，令，相量标积为负数，当制动电流

9、相量标积与与同名相差电流相量差、相量归算至基本侧最大电流差动电流相量n1.单斜率比率制动差动动作判据n2.双斜率比率制动差动动作判据WFB-800n3.三斜率比率制动差动动作判据n4.单斜率拟合式比率制动差动动作判据RCS-985n5.双斜率拟合式比率制动差动动作判据G60、T60n6.标积比率制动差动动作判据REG216n4.考虑一次接线方式和TA流过短路电流值大小计算n（1） 720MVA及以上主变压器高压侧TA区外短路故障电流较小20IT.N此时差动不平衡电流很大。n5考虑TA型号、特性、误差、配置n如TPY、5P20级发电机差动不平衡电流理论计算公式（1）按躲过正常最大负荷时的不平衡电

10、流计算，即 （2）按躲过区外远处短路电流IK.ou接近IG.N时的不平衡电流计算。即时的暂态不平衡电流ngTANGTANGnerrelnunbrelopdInInIKKIKI.min.09. 009. 0ngTANGTAouKerccaprelkunbrelopdInInIKKKKIKI.min.135. 006. 015 . 15 . 1按躲过区外短路最大不平衡电流计算 n按躲过区外短路最大不平衡电流计算TAmax.KTAmax.KTAmax.Kerccaprelmaxk .unbrelmax.op.dnI)3 . 015. 0(nI1 . 0)15 . 025 . 1nIKKKKIKI（变

11、压器最小动作电流Id.op.min理论计算 n躲过正常最大负荷时的不平衡电流计算。即n n式中 Id.op.min变压器比率制动纵差动保护的最小动作电流；n IT.N变压器基本侧的额定电流；n nTA变压器基本侧电流互感器变比；n Ker电流互感器比误差，10P型取0.032, 5P型取0.012；n Krel可靠系数，取1.31.5；n u变压器调压引起的误差，对带载调压的变压器取u0.05，对无有载调压的变n压器在计算时按实际行运分接头计算时，可取u0；n m由于电流互感器变比不匹配产生的误差，模拟型保护在初算时取m0.05，待选定后按实际误差复算修正，微机保护取m0。TANTerreln

12、unbrelopdnImuKKIKI.min.)(躲过变压器远区外短路时的暂态不平衡电流计算 n躲过远区外短路时的暂态不平衡电流计算n . tTAN.TTAou.Kerccaprelk .unbrelmin.op.dI285. 0nI)05. 005. 006. 015 . 15 . 1nI)muKKKKIKI（二）差动保护工程整定计算原则n1计算项目n（1）发电机纵差动保护最小动作电流动整定值Id.op.minn5P20型发电机Id.op.min=（0.20.4）Ig.n一般取Id.op.min=0.3Ig.n=0.3IbnTPY型发电机Id.op.min=（0.10.3）Ig.n一般取Id

13、.op.min=0.150.25Ig.n=0.150.25Ib；（2）变压器纵差动保护最小动作电流动整定值Id.op.minn5P20型主变压器Id.op.min=（0.50.6）It.nn一般取Id.op.min=（0.50.6）It.n=（0.50.6）Ib；n5P20型励磁变或除尘变Id.op.min=（0.81）It.nn一般取Id.op.min=0.8It.n=0.8Ib；nTPY型主变压器Id.op.min=（0.30.5）It.n一般取Id.op.min=0.35It.n=0.35Ib；（2）各拐点电流计算和确定nIres1=0.8 Ibn发电机纵差动保护Ires2=34Ibn主

14、变压器纵差动保护Ires2=57Ib（3）各斜率计算和确定n发电机纵差动保护5P20时n第一斜率S1=0.3n第一斜率S2=0.30.5n发电机纵差动保护TPY时n第一斜率S1=0.20.3n第一斜率S2=0.30.4斜率整定值计算 n变压器纵差动保护5P20时n第一斜率S1=0.40.5n第二斜率S2=0.50.8（主变出口TA 时S2=0.5；3/2断路器TA时S2=0.8）n变压器纵差动保护TPY时n第一斜率S1=0.250.4n第二斜率S2=0.50.8 （主变出口TA 时S2=0.5；3/2断路器TA时S2=0.8）（4）差动速断动作电流整定值计算 n躲过励磁涌流计算n主变压器Id.op.qu=34Ibn躲过区外短路不平衡电流计算Id.op.qu=0.3750.5Ik.maxn用主变压器出口TA时 Id.op.qu=34Ibn3/2