200MW发电机变压器组继电保护配置与整定计算

1、目 录 前 言 2 第1章 继电保护的配置及原理 3 第2章 互感器的配置及选择 11 第3章 自动装置的配置 16 第4章 短路电流计算 17 第5章 继电保护的整定计算 20 第6章 保护配置图 27 总结 34前言本设计为电气工程及自动化专业的?电力系统继电保护?课程设计，设计题目为：200MW发电机变压器组继电保护配置与整定计算。一、毕业设计的目的：毕业设计是学校教育中的最后一个教学环节，学生在完成了根底理论课和专业课学习及校内外实习之后，通过毕业设计，能使学生熟悉发电机变压器组继电保护的配置，掌握发电机变压器组的短路电流计算及其继电保护的整定计算方法。熟悉相关设计标准、标准以及有关资

2、料搜集与查询。了解继电保护装置的新产品和新技术，提高学生综合应用专业知识的能力。二、继电保护设计要求：电力系统继电保护设计是根据系统接线图及要求选择保护方式，进行整定计算，电力系统继电保护的设计与配置是否合理直接影响到电力系统的平安运行。如果设计与配置不当，保护将不能正确工作，会扩大事故停电范围，造成人身和设备事故，给国民经济带来严重的恶果，因此，合理地选择保护方式和正确地整定计算，对保证电力系统的平安运行有非常重要的意义。选择保护和自动装置时应符合可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求，还应综合考虑：a、电力设备和电力网的结构特点和运行特点。b、故障出现的概率和可能造成的后果。c、电刀系统近期

3、开展情况。d、经济上约合理性。e、国内外的经验。应力求采用最简单的保护装置，保护方式要满足电力网结构和厂站主接线的要求，并考虑电力网和厂站运行方式的灵活性。三、设计内容：根据设计任务书的要求，综合运用所学专业知识，查阅参考资料，配置继电保护及自动装置，并整定计算，具体内容加下：1、据发电机、变压器铭牌选择保护用TA、TV变比。2、配置发电机-变压器组的保护装置及自动装置.3、选择保护装置型号及整定方法。4、计算保护装置整定所需短路电流。5、保护装置的整定计算。6、绘制保护配置图及原理展开图。7、整理说明书计算书设计总结。8、毕业设计辩论 第1章 继电保护的配置及原理1.1 概述200MW发电机

4、组造价昂贵，结构复杂，一旦发生故障，其检修难度大，时间长，将造成较大的经济损失。因此，在考虑200MW机组继电保护的总体配置时，应最大限度地保证机组平安和缩小故障破坏范围，尽可能防止不必要的突然停机，对某些异常工况采用自动处理装置，特别要防止保护装置的误动和拒动，这样不仅要求有足够的的可靠性、灵敏性、选择性和快速性，还要求继电保护在总体配置上尽量做到完善、合理，防止繁琐、复杂。200MW机组保护装置可分为短路保护和异常运行保护两类。短路保护是用以反响被保护区域内发生的各种类型的短路故障，为了防止保护拒动或断路器拒动，设主保护和后备保护。异常运行保护是用以反响各种可能给机组造成危害的异常工况，不

5、设后备保护。为了满足电力系统稳定方面的要求，对于200MW发电机变压器组故障要求快速切除。为了确保正确快速切除故障，要求对200MW发电机变压器组设置双重快速保护。各保护装置动作后所控制的对象，依保护装置的性质、选择性要求和故障处理方式的不同而不同，对于发电机双绕组变压器，通常有以下几种处理方式：全停：停汽机、停锅炉、断开高压侧断路器、灭磁、断开高压厂用变压器低压侧断路器、使机炉及其辅机停止工作。解列灭磁：断开高压侧断路器、灭磁、断开高压厂用变压器低压侧断路器。解列：断开高压侧断路器。减出力：减少原动机的输出功率。发信号：发出声光信号或光信号。母线解列：对双母线系统，断开母线联络断路器，缩小故

6、障涉及范围。1.2保护配置依据?继电保护和平安自动装置技术规程? 1. 对300MW及以上的汽轮发电机组，应装设双重快速保护， 即装设发电机纵联差动保护、变压器纵差动保护和发电机、变压器共用纵联差动保护。2. 发电机变压器组：对100MW及以上的发电机，应装设保护区为100的定子接地保护。3. 对于定子绕组为星形联接，每相有并联分支且中性点有分支引出端子的发电机，应装设单继电器式横差保护。4. 200MW及以上的发电机应装设负序过电流保护和单元件低电压起动的过电流保护，当灵敏度不满足要求时，可采用阻抗保护。5. 对于200MW及以上汽轮发电机宜装设过电压保护。6. 对过负荷引起的发电机定子绕组

7、过电流，应装设定子绕组 过负荷保护。7. 发电机转子承受负序电流的能力，以I2tA为判据，其中I为以额定电流为基准的负序电流标么值；t为时间(s)，A为常数。对不对称负荷，非全相运行及外部不对称短路引起的负序电流，应装设转子表层过负荷保护。8. 100MW及以上A10的发电机，应装设由定时时限和反时时限两局部组成的转子表层过负荷保护。9. 对励磁系统故障或强励磁时间过长引起的励磁绕组过负荷，在100MW及以上，采用半导体励磁系统的发电机上，应装设励磁加回路过负荷保护，对300MW及上发电机，保护由定时限和反时限两局部组成。10. 转子水冷汽轮发电机和100MW及以上的汽轮发电机，应装设励磁回路

8、一点接地保护，并可装设两点接地保护装置。11. 失磁对电力系统有重大影响的发电机及100MW及以上的发电机，应装设专用的失磁保护。12. 对发电机运行的异常方式，200MW及以上汽轮发电机，宜装设逆功率保护。13. 0.8MVA及以上油浸式变压器和0.4MVA及以上车间内的油浸式变压器，均应装设瓦斯保护。14. 110KV及以上中性点直接接地的电力网中，如变压器中性点直接接地运行，对外部单相接地引起的过电流，应装设零序电流保护。15. 高压侧电压为500KV的变压器，对频率降低和电压升高引起的变压器工作磁密过高，应装设过励磁保护。16. 对220500KV母线，应装设能快速有选择地切除故障的母

9、线保护，对1个半断路器，每组母线应装设两套保护。17. 发电机变压器组的保护，宜起动断路器失灵保护。18. 对220500KV的母线及变压器断路器，当非全相运行可能引起电力网其他保护越级跳闸，因而造成严重事故时，应在该断路器上装设非全相运行保护。1.3保护配置及原理发电机的纵差动保护纵差动保护是发电机内部相间短路的主保护。因此，它应能快速而灵敏地切除内部所发生的故障。同时，在正常运行及外部故障时，又应保证动作的选择性和工作的可靠性。满足这些要求是确定纵差动保护整定的原那么。和变压器纵差动保护一样，发电机纵差动保护的起动电流，也有两个不同的选取原那么。1在正常运行情况下，电流互感器二次回路断线时

10、保护不应误动。因此应整定保护装置的起动电流大于发电机的额定电流，引入可靠系数一般取1.3，那么保护装置和继电器的起动电流分别为 2保护装置的起动电流按躲开外部故障时的最大不平衡电流整定，此时，继电器的起动电流应为 根据对不平衡电流的分析，代入上式，那么 当采用具有速饱和铁心的差动继电器时，；当电流互感器型号相同时，；可靠系数一般取。对于汽轮发电机，其出口处发生三相短路的最大短路电流约为，代入上式，那么继电器的起动电流为 对于水轮发电机，由于电抗的数值比汽轮发电机大，其出口处发生三相短路的最大短路电流约为,那么差动继电器的启动电流为发电机的横差动保护在大容量发电机中，由于额定电流很大，其每相都是

11、由两个并联的绕组组成的。在正常情况下，两个绕组中的电势相等，各供出一半的负荷电流。当任一个绕组中发生匝间短路时，两个绕组中的电势就不再相等，因而会由于出现电势差而产生一个均衡电流，在两个绕组中环流。因此，利用反响两个支路电流之差的原理，即可实现对发电机定子绕组匝间短路的保护，此即横差动保护，原理分析从略。横差动保护装置的起动电流，根据运行经验可采用发电机定子绕组额定电流的20%30%，即 对发电机定子绕组的匝间短路，还有其它灵敏度更高的保护方式，例如用负序功率闭锁的定子零序电压保护，负序功率闭锁的转子二次谐波电流保护等。1.3.3 发电机的单相接地保护1发电机定子绕组单相接地的特点现代的发电机

12、，其中性点都是不接地或经消弧线圈接地的，因此，当发电机内部单相接地时，如同在第二章第四节中分析的那样，流经接地点的电流仍为发电机所在电压网络即与发电机有直接电联系的各元件对地电容电流之总和，而不同之处在于故障点的零序电压将随发电机内部接地点的位置而改变。假设A相接地发生在定子绕组距中心点处，表示由中心点到故障点的绕组占全部绕组匝数的百分数，那么故障点各相电势为而各相对地电压分别为 因此，故障点的零序电压为 上式说明，故障点的零序电压和前面中性点非直接接地系统所介绍的一样，也是等于故障相的电势，再反一个方向，但是前面要乘一个，说明发电机定子绕组单相接地时，故障点的零序电压将随着故障点位置的不同而

13、改变。同样我们也可以求出发电机的零序电容电流和网络的零序电容电流分别为那么故障点总的接地电流即为 当发电机内部单相接地时，实际上无法直接获得故障点的零序电压，而只能借助于机端的电压互感器来进行测量。机端各相的对地电压分别为 由此可求得机端的零序电压为 由于取得了零序电流和零序电压，因此我们可以利用零序电流构成定子接地保护，也可以利用零序电压构成定子接地保护。但是无论是零序电流和零序电压的接地保护，对定子绕组都不能到达100%的保护范围。这对于大容量的机组而言，由于振动较大而产生的机械损伤或发生漏水等原因，都可能使靠近中性点附近的绕组发生接地故障。如果这种故障不能及时发现或消除，那么一种可能是进

14、一步开展成匝间或相间短路；另一种可能是如果又在其它地点发生接地，那么形成两点接地短路。这两种结果都会造成发电机的严重损坏，因此，对大型发电机组，特别是定子绕组用水内冷的机组，应装设能反响100%定子绕组的接地保护。2发电机定子接地保护的构成目前，100%定子接地保护装置一般由两局部组成，即是利用三次谐波电压和基波零序电压配合工作。其中三次谐波电压构成的接地保护可以反响发电机绕组中50%范围以内的单相接地故障，且当故障点接近于中性点时，保护的灵敏性越高；而利用基波零序电压构成的接地保护，那么可以反响15%以上范围的单相接地故障，且当故障点越接近于发电机出线端时，保护的灵敏性越高。因此，利用三次谐

15、波电压比值和基波零序电压的组合，构成了100%的定子接地保护。发电机的负序过电流保护当电力系统发生不对称短路或在正常运行情况下三相负荷不平衡时，在发电机定子绕组中将出现负序电流，此电流在发电机空气隙中建立的负序旋转磁场相对于转子为两倍的同步转速，因此将在转子绕组、阻尼绕组以及转子铁心等部件上感应于100Hz的倍频电流，该电流使得转子上电流密度很大的某些部位，可能出现局部灼伤，甚至可能使护环受热松脱，从而导致发电机的重大事故。负序电流在转子中所引起的发热量，正比于负序电流的平方及所需时间的乘积。在最严重的情况下，假设发电机转子为绝缘体即不向周围散热，那么不使转子过热所允许的负序电流和时间的关系，

16、可用下式表示 式中i 流经发电机的负序电流值； t i所持续的时间； 在时间t内的平均值，应采用以发电机额定电流为基准的标么值； A 与发电机型式和冷却方式有关的常数。从上面的公式可知，负序电流对发电机的影响主要是发热。因此，针对上述情况而装设的发电机负序过电流保护实际上是对定子绕组电流不平衡而引起转子过热的一种保护，因此应作为发电机的主保护方式之一。负序过电流保护的整定值可按以下原那么考虑：对过负荷的信号局部，其整定值应按躲开发电机长期允许的负序电流值和最大负荷下负序过滤器的不平衡电流均应考虑继电器的返回系数来确定。根据有关规定，汽轮发电机的长期允许负序电流为6%8%的额定电流，水轮发电机的

17、长期允许负序电流为12%的额定电流，因此，一般情况下可取为其动作时限那么应保证在外部不对称短路时动作的选择性，一般采用510S。对动作于跳闸的保护局部，其整定值应按照发电机短时间允许的负序电流，参照前面公式确定。在选择动作电流时，应当给出一个计算时间tjs，在这个时间内，值班人员有可能采取措施来消除产生负序电流的运行方式，一般tjs=120S，此时保护装置动作电流的标幺值应为 I 2.dz*对外表冷却的发电机组，A=3040，代入上式后可得I 2.dz=0.50.6I e.f1.3.5变压器的纵差动保护1构成变压器纵差动保护的根本原那么我们以双绕组变压器为例来说明实现纵差动保护的原理，如图6-

18、1所示。由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不同，因此，为了保证纵差动保护的正确工作，就必须适中选择两侧电流互感器的变比，使得在正常运行和外部故障时，两个二次电流相等，亦即在正常运行和外部故障时，差动回路的电流等于零。例如在图6-1中，应使 = 或= 式中高压侧电流互感器的变比；?2?2?1nBnl 1nl 2?1?2- ?2I- I 低压侧电流互感器的变比； 变压器的变比即高、低压侧额定电 压之比。 由此可知，要实现变压器的纵差动保护， 就必须适当地选择两侧电流互感器的变图6-1 变压器纵差动保护的原理接线 比，使其比值等于变压器的变比，这是与前述送电线路的纵差动保护不同的。这个区别是由于线路

19、的纵差动保护可以直接比拟两侧电流的幅值和相位，而变压器的纵差动保护那么必须考虑变压器变比的影响。2变压器纵差动保护的特点 变压器的纵差动保护同样需要躲开流过差动回路中的不平衡电流，而且由于差动回路中不平衡电流对于变压器纵差动保护的影响很大，因此我们应该对其不平衡电流产生的原因和消除的方法进行认真的研究，现分别讨论如下：1由变压器励磁涌流所产生的不平衡电流 变压器的励磁电流仅流经变压器的某一侧，因此，通过电流互感器反响到差动回路中不能平衡，在正常运行和外部故障的情况下，励磁电流较小，影响不是很大。但是当变压器空载投入和外部故障切除后电压恢复时，由于电磁感应的影响，可能出现数值很大的励磁电流又称为

20、励磁涌流。励磁涌流有时可能到达额定电流的68倍，这就相当于变压器内部故障时的短路电流。因此必须想方法解决。为了消除励磁涌流的影响，首先应分析励磁涌流有哪些特点。经分析得出，励磁涌流具有以下特点： 包含有很大成分的非周期分量，往往使涌流偏向于时间轴的一侧 ； 包含有大量的高次谐波，而以二次谐波为主； 波形之间出现间断，在一个周期中间断角为。 根据以上特点，在变压器纵差动保护中，防止励磁涌流影响的方法有： 采用具有速饱和铁心的差动继电器； 利用二次谐波制动； 鉴别短路电流和励磁涌流波形的差异等。2由变压器两侧电流相位不同而产生的不平衡电流由于变压器常常采用Y/d11的接线方式，因此，其两侧电流的相

21、位差30，二次电流由于相位不同，也会有一个差电流流入继电器。为了消除这种不平衡电流的影响，通常都是将变压器星形侧的三个电流互感器接成三角形，而将变压器三角形侧的三个电流互感器接成星形，即用电流互感器的接线方式进行补偿。但需注意，当电流互感器采用上述联接方式以后，在互感器接成三角形侧的差动一臂中，电流又增大了倍。此时为保证在正常运行及外部故障情况下差动回路应没有电流，就必须将该侧电流互感器的变比加大倍，以减少二次电流，使之与另一侧的电流相等，故此时选择变比的条件是 式中和为适应Y，d接线的需要而采用的新变比。3由计算变比与实际变比不同而产生的不平衡电流由于两侧的电流互感器都是根据产品目录选取标准

22、的变比，而变压器的变比也是一定的，因此，三者的关系很难满足的要求，此时差动回路中将有电流流过。当采用具有速饱和铁心的差动继电器时，通常都是利用它的平衡线圈来消除此差电流的影响。4由两侧电流互感器型号不同而产生的不平衡电流由于两侧电流互感器的型号不同，它们的饱和特性、励磁电流也就不同，因此，在差动回路中所产生的不平衡电流也就较大。此时应采用电流互感器的同型系数。5由变压器带负荷调整分接头而产生的不平衡电流带负荷调整变压器的分接头，是电力系统中采用带负荷调压的方法，实际上改变分接头就是改变变压器的变比。前面已经说过，变压器的差动保护与变压器的变比有关，如果差动保护已经按照某一变比调整好如利用平衡线

23、圈，那么当分接头改换时，就会产生一个新的不平衡电流流入差动回路。此时不可能再用重新选择平衡线圈匝数的方法来消除这个不平衡电流，这是因为变压器的分接头经常在变，而差动保护的电流回路在带电的情况下是不能进行操作的。因此，对由此而产生的不平衡电流，应在纵差动保护的整定值中予以考虑。 总括看来，上述5项原因中，1、2、3项是主要原因。此外，2、3项不平衡电流可用适当地选择电流互感器二次线圈的接法和变比、以及采用平衡线圈的方法，使其降到最小。但1、4、5各项不平衡电流，实际上是不可能消除的。因此，变压器的纵差动保护必须躲开这些不平衡电流的影响。由于在满足选择性的同时，还要求保证内部故障时有足够的灵敏性，

24、这就是构成变压器纵差动保护的主要困难。 根据上述分析，在稳态情况下，为整定变压器纵差动保护所采用的最大不平衡电流可由下式确定 式中 10%电流互感器容许的最大相对误差； 电流互感器的同型系数，取为1；由带负荷调压所引起的相对误差，如果电流互感器二次电流在相当于被调节变压器额定抽头的情况下处于平衡时，那么等于电压调整范围的一半；由于所采用的互感器变比或平衡线圈的匝数与计算值不同时，所引起的相对误差；保护范围外部最大短路电流归算到二次侧的数值。发电机变压器组继电保护之纵联差动保护1发电机变压器组保护的定义发电机和变压器的成组连接，相当于一个工作元件，因此，就能把发电机和变压器中某些性能相同的保护合

25、并成一个对全组公用的保护。例如，装设公共的纵差动保护、后备过电流保护、过负荷保护等。这样的结合，可使发电机变压器组的继电保护变得较为简单和经济。这个观点和我们以前说过的能用简单的就决不用复杂的相一致，我们许继公司新推出的产品叫WFB800系列微机发变组保护。2发电机变压器组纵差动保护及发电机电压侧单相接地保护的特点1 发电机变压器组纵差动保护的特点当发电机和变压器之间无断路器时，一般装设整组共用的纵差动保护。但对大容量的发电机组，发电机应补充装设单独的纵差动保护，对于水轮发电机和绕组直接冷却的汽轮发电机，当公用的差动保护整定值大于1.5倍发电机额定电流时，发电机也应补充装设单独的纵差动保护。当

26、发电机与变压器之间有断路器时，发电机与变压器应分别装设纵差动保护。当发电机与变压器之间有分支线时如厂用电出线，应把分支线也包括在差动保护范围以内，这时分支线上电流互感器的变比应与发电机回路的电流互感器变比相同。2发电机电压侧单相接地保护的特点对于发电机变压器组，由于发电机与系统之间没有电的联系，因此，发电机定子接地保护就可以简化。对于发电机变压器组，其发电机的中性点一般不接地或经消弧线圈接地。发生单相接地的电容电流或补偿后的接地电流通常小于允许值，故接地保护可以采用零序电压保护，并作用于信号。但对于大容量的发电机也应装设保护范围为100%的定子接地保护。 互感器的配置及选择2.1电压互感器及选

27、择配置依据?电力工程电器技术手册? 母线:除旁路母线外,一般工作及备用母线都装有一组电压互感器,用于同步.测量仪表和保护装置。 发电机：仪表装设23组电压互感器。一组供自动调节励磁装置。另一组供测量仪表.同步及保护装置使用。 变压器：变压器低压侧有时为了满足同步或几点保护的要求，没有一组电压互感器。电压互感器的选择电压互感器选择的具体技术条件如下：一次电压： 3.10式中：电压互感器额定一次线电压，其允许波动范围为二次电压：电压互感器二次电压，应根据使用情况，按?发电厂电气局部课程设计参考资料?第118页、表538进行选择。准确等级：电压互感器应在那一准确等级下工作，需根据接入的测量仪表、继电

28、器和自动装置等设备对准确等级的要求确定。二次负荷： 3.11式中：二次负荷； 对应于在测量仪表所要求的最高准确等级下，电压互感器的额定容量。电压互感器的选择由电压互感器选择的技术条件及各侧使用情况：110KV侧：10KV侧：三侧电压互感器准确等级：0.5级 电压互感器型号及参数型式额定变比V在以下准确等级下额定容量(VA)最大容量(VA)0.5级1级3级单相(屋外式)JCC-11050010002000JDJ-1010000/10080150320500绝缘子的选择与校验根据母线额定电压10KV和户外装设的要求，选用ZPD-10-35型支柱绝缘子，其抗弯破坏负荷=2000N作用在绝缘子上的电动

29、力为：=0.173=0.173*40.6034*1=488.94N0.6=0.6*2000=1200N，因母线为两片平放，此时，可以认为作用在绝缘子帽处，由于=488.941200，满足动稳定要求。根据母线额定电压110KV和户外装设的要求,选用ZS-110型支柱绝缘子。其抗弯破坏负荷=300N=0.173=0.173*0.6=0.6*300=180N, 因母线为两片平放，此时，可以认为作用在绝缘子帽处，由于=1.467180, 满足动稳定要求。2.2电流互感器配置依据?电力工程电气设计手册? 为了满足测量和保护装置的要求，在发电机、变压器、出线、母线分段及母联断路器、旁路断路器等回路中均设有

30、电流互感器。对于中性点、直接接地系统，一般按三相配置，对于中性点非直接接地系统，依据情况如负荷是否对称、保护灵敏度是否满足等按二相或三相配置。 对于保护用电流互感器的装设地点，应尽量消除主保护的不保护区来设置。例如：假设有两组电流互感器，且位置允许时，应设在断路器两侧，使断路器处于交叉保护范围之中。 为了防止支持式电流互感器套管闪络造成母线故障，电力互感器通常布置在断路器的出线或变压器侧。 为了减轻内部故障时发电机的损伤，用于自动调节励磁装置的电流互感器应布置在发电机定子绕组的出线侧。为了便于分析和发电机并入系统前发现内部故障，用于测量仪表的电流互感器宜装在发电机中性点侧。 2. 电流互感器的

31、配置 发电机CT选用LM2D-20型，变比为12000/5A. 发电机横差保护用CT选用LRBV35型，变比为600/5A。 主变中性点处选用LRB35型，变比为600/5A. 主 变零序保护用CT选用600/5A型。 3. 电流互感器的选择1 电流互感器选择的具体技术条件如下：一次回路电压： 式中：电流互感器安装处一次回路工作电压； 电流互感器额定电压。一次回路电流： 式中：电流互感器安装处的一次回路最大工作电流； 电流互感器原边额定电流。当电流互感器使用地点环境温度不等于时，应对进行修正。修正的方法与断路器的修正方法相同。2准确级准等级是根据所供仪表和继电器的用途考虑。互感器的准等级不得低

32、于所供仪表的准确级；当所供仪表要求不同准确级时，应按其中要求准确级最高的仪表来确定电流互感器的准确级。 = 1 * GB3 与仪表连接分流器、变送器、互感器、中间互感器不低于下要求：与仪表相配合分流器、变压器的准确级为0.5级，与仪表相配合的互感器与中间互感器的准确级为0.5。仪表的准确级为1.5时，与仪表相配合分流器、变压器的准确级0.5，与仪表相配合的互感器与中间互感器的准确级0.5。仪表的准确级为2.5时，与仪表相配合分流器、变压器的准确级0.5与仪表相配合的互感器与中间互感器的准确级1.0。 = 2 * GB3 用于电能测量的互感器准确级：0.5级有功电度表应配用0.2级互感器；1.0

33、级有功电度表应配用0.5级互感级，2.0级无功电度表也应配用0.5级互感器；2.0级有功电度表及3.0级无功电度表，可配用1.0级级互感器。 = 3 * GB3 一般保护用的电流互感器可选用3级，差动距离及高频保护用的电流互感器宜选用D级，零序接地保护可釆用专用的电流互感器，保护用电流互感器一般按10%倍数曲线进行校验计算。动稳定校验： 式中：短路电流冲击值； 电流互感器一次额定电流；电流互感器动稳定倍数。热稳定校验： 式中：最大短路电流； 短路电流发热等值时间； 电流互感器一次额定电流。t秒时的热稳定倍数。电流互感器的选择根据如下条件选择电流互感器：一次回路电压：一次回路电流：110KV侧电

34、流互感器安装处的一次回路最大工作电流10KV侧电流互感器安装处的一次回路最大工作电流因为我们组的10KV侧电流互感器安装处的一次回路最大工作电流过大，导致找不到适宜的电流互感器，经老师同意采用能找到的最适宜的电流互感器替代。各电流互感器的选择结果见下表：表3.5 电流互感器的型号及参数参数位置型号额定电流比(A)级次组合准确级次二次负荷()10%倍数1S热稳定倍数动稳定倍数0.5级1级二次负荷()倍数110KVLBG-1102500/50.5/BB/B0.5B2.02.0157513010KV侧LBJ-106000/50.5/D1/DD/D0.51D2.40.35A2、比率制动系数的选择：以最

35、大外部短路电流下流过继电器的动作电流Idz=KkKzqKtXfiIdmaX计算，此时，制动电流：Izd=IdmaX又因为：Kzd=Idz/Izd所以Kzd= KkKfzqKtXfi =1.310.50.1=0.065LCD-7制动系数有0.2、0.3、0.4 选Kzq=0.20.0653、灵敏系数校验：Klm=Idjmin/Idzj=2.037/0.8492.42灵敏度满足要求。5.2.2 发电机横差保护(LCD-6)1、继电器的动作电流：保护动作电流按躲过外部短路故障时最大不平衡电流及装置对高次谐波滤过比的大小整定。在本设计中根据经验公式整定计算。Idzj=0.2Ief/nl nl一般取用于

36、发电机横差保护的电流互感器的变比，取0.25Ief/5。 那么：Idzj=0.25/0.25=4继电器的动作电流档有1A、2A、4A、8A 取Idz=4A2、灵敏系数校验：=3I04Xf0=0.2548.81%=8.81%其中3I0Idzj，取0.25。 另外，因为保护死区随着整定值的增大而增大，所以为了减小保护死区，应经过3次谐波滤过器，尽量减小3次谐波不平衡电流。5.2.3 主变压器纵差保护1、保护整定原那么：具有谐波制动的变压器纵差保护的整定计算，主要是确定防止外部短路时误动作的比率制动特性，即最小动作电流Idzjmin时制动曲线的转折点Idz0和制动系数Kzd。2、最小动作电流：在最大

37、负荷下，差动保护不应误动作，即继电器的最小动作电流Idzjmin必须大于最大负荷时的差动回路的不平衡电流Ibpfh，即IdzjminIbpfh最大负荷条件下差动回路的不平衡电流Ibpfh取0.2Ie那么Idzjmin=0.2Ie=0.2395.9=79.18A3、制动系数的选择：外部故障时的制动电流Izd=2Idmax外部故障时,变压器差动回路中的不平衡电流即为继电器的动作电流Ibp=Idz=(Ktxfi+U+fph)Idmax，考虑一定的裕度，那么Kzd=Kk(Ktxfi+U+fph) /2=1.3(10.1+0.05+0.05)/2=0.13继电器的制动系数有0.4、0.5、0.6取Kzd

38、=0.44、灵敏度校验：Klm=Id(2)min/Id25、制动线圈的接法：用和差变流器的一个线圈接于负荷侧，外部故障时有制动的作用，内部故障时无制动作用，使保护具有较高的灵敏度。6、保护参数的计算结果如下表所示：表5-2保护参数的计算结果变压器容量(MVA)360额定电压(KV)52518一次额定电流(A)395.511547电流互感器的变比600/512000/5电流互感器的接线Y二次额定电流(A)5.7144.81自耦变流器变比1.19自耦变流器FY-1装于高压侧5.2.4 变压器的瓦斯保护：1、轻瓦斯继电器按气体的容积整定，动作于发信号。将轻瓦斯的动作值整定为：Vdz=250cm32、

39、重瓦斯继电器按导油管中的油的流速整定，动作于跳闸。为了消除变压器外部故障时穿越故障电流的影响，将重瓦斯的动作值整定为：Vdz=1.1m/s5.2.5 变压器高压侧零序保护零序电流互感器接于变压器中性点上，零序电流保护的整定值为：Idz=IeB/3=359.5/3=119.8A能满足100%误差要求。互感器取变比为200/5Idz=119.8/(200/5)=3A灵敏度校验合格5.2.6 阻抗保护Zdz=Kk(ZB+KzZdzl)Zdzl不知所以没法计算。5.2.7 发电机定子单相接地保护(LD-1A)取基波电压为15V即满足要求。5.2.8 励磁回路接地保护一点接地保护带时限动作于发信号，两点

40、接地保护带时限动作于停机。5.2.9 发电机定子绕组对称过负荷保护1、定时限局部对称过负荷保护的动作电流：Idz=KkIef/Kh=1.0511.32/0.85=13.98KA继电器的动作电流：Idzj=Idz/nl=13980/(12000/5)=5.825At=315s动作于信号2、反时限局部：反时限局部的动作时间由发电机的过负荷能力确定的。其整定公式为：t=K/It*2-(1+)5.2.10 发电机定子非对称过负荷保护：1、定时限局部：定时限局部的动作电流：Idz=KkI2/Kh保护动作延时59s动作于发信号。2、反时限局部：按发电机允许负序电流的能力整定，满足I2*2t6即可。其中I2

41、*为定子绕组负序电流标么值。5.2.11励磁回路过负荷保护1、定时限局部：定时限局部的动作电流：Idz=KkIlL/Kh=1.051.11850/0.85=2513.8AIlL是正常运行最大励磁电流，取1.1倍额定励磁电流。(2)、反时限局部：反时限局部的励磁时限按发电机励磁绕组的过负荷能力确定，其整定公式：t=K/Il*-(1+)5.2.12 发电机的失磁保护(LZ-1A)1、阻抗元件整定计算：按异步边界圆整定Xa=-XdUe2nl/(2Senyf)=-26182120000.1/(2100353185)=-1.59Xd=-Kk XdUe2nl/(Senyf)=-1.222418212000

42、0.1/(100353185)=-329电流互感器变比取12000/5电压互感器变比取18/0.1高压侧母线电压互感器变比取500/0.12、电压元件整定：保护动作电压：Udz=0.75Ueh/nyh0.755000.1/500=0.075KV3、励磁低电压闭锁元件整定：Udzfl=Px(Xs+Xd)Ufd0由于Ufd0未知所以无法计算。4、负序电压闭锁元件的整定：Udz2=0.5518=0.99KV时间延时返回时间为810s。5、保护动作时间：阻抗元件和母线低电压元件均动作，经t=0.5s动作于解列灭磁。阻抗元件动作，并经过t2动作于励磁切换或减少出力，经t3动作于解列灭磁。t2按躲过系统振荡的要求整定，t3按发电机允许的异步运行时间整定。5.2.13 逆功率保护1、保护的动作功率：Pdz=0.2Pe0.02300=6MW2、时限整定：保护