电气主设备继电保护的整定计算讲解

电气主设备继电保护的整定计算
参考文献：大型发电机变压器继保护整定计算导则
电力系统继电保护规定汇编（第二版）
一 发电机保护的整定计算
（一）比率制动式发电机纵联差动保护的整定计算
1I 2I I
2 0Z I zh I
由上图可见，当cd zh zh W W W 2
121==时，流入差动线圈的电流为：)('2
'1I I I cd -= 流入制动线圈的电流为： )(2
1"2'1I I I zh += 正常运行或发生外部故障，bp cd I I I I =-=)('2'1 ，l w d zh n I I I I /)(2
1."2'1=+= 内部故障时，l d cd n I I I I /)('2'1=-= ，)(2
1"2'1I I I zh -=，当发电机独立运行时，
内部故障时，l d cd n I I I /'1== ，'12
1I I zh = 保护的动作特性如图所示，横坐标为制动电流，纵坐标为差动电流，当制动电流小于拐点电流0Z I 时，继电器的动作电流为0dz I ，当制动电流大于拐点电流0Z I 时，继电器的动作电流为)(00z zh XL dz dz I I K I I -+=。

比率制动差动保护的动作判据为：
0dz d c I I ≥ （0z zh I I <） )(00z zh XL dz cd I I K I I -⋅+≥ （0z zh I I >）
式中：
cd I —为差动电流；
zh I —为制动电流；
0dz I —为差动保护最小动作电流；
0z I —为比率制动特性的拐点电流
XL K —为比率制动特性的斜率；
根据以上分析，在正常运行时，由电流互感器存在幅值误差产生的不平衡电流为：
l f e i tx fzq bp n I f K K I .⋅⋅⋅=
在外部短路时，由电流互感器存在幅值误差产生的不平衡电流为：
LH wd i tx fzq bp n I f K K I ⋅⋅⋅=
显然，外部短路产生的不平衡电流远大于正常运行产生的不平衡电流。

当外部短路电流为最大时，产生的不平衡电流也最大。

其值为：
l wd i tx fzq bp n I f K K I max .max .⋅⋅⋅=
对于普通的差动保护，为防止外部短路时，由于不平衡电流造成保护误动，所以保护的动作值必须大于外部短路产生的最大不平衡电流。

而对于比率制动特性的差动保护，保护的动作电流可按躲过正常运行产生的不平衡电流整定，而当外部短路时，可依靠制动特性保证保护可靠不误动。

比率制动差动保护的整定计算主要是确定最小动作电流0dz I 、制动特性的拐点电流0z I 、最大制动系数zh K 三个参数。

（1 ）最小动作电流：
按躲过发电机在最大负荷电流下产生的不平衡整定。

LH f e i tx K dz n I f K K I /.0⋅⋅⋅=
当取：
1.0,5.0,2===i tx K f K K 时
LH f e d n I I /1.0.0⋅=
即为发电机额定电流的10%。

LH f e K dz n I K I /03.02.0⋅⋅⋅=
当取2=k K 时，得：l f e dz n I I /12.0.0=
按躲过区外远处短路时，短路电流接近发电机额定电流时产生的不平衡整定。

LH f e i fzp tx K dz n I f K K K I /.0⋅⋅⋅⋅=
取：1.0,5.0,5.1,2====i tx fzp K f K K K 时
LH f e d n I I /2.0.0⋅=
一般可取0.1~0.2倍发电机的额定电流。

（2） 制动特性拐点电流；
为保证远处外部短路（此时短路电流接近发电机的额定电流）时差动保护不误动，拐点电流应不大于发电机额定电流。

可取：
LH f e z n I I /)0.18.0(.0-= （3 ）确定最大制动系数：按最大外部短路电流时差动保护不误动。

在机端（区外）发生三相短路时，流过差回路的不平衡电流最大，为保证此时保护不误动应有：
l d w i tx fzq K dz n I f K K K I max .)3(.max .⋅⋅⋅=
式中：
m a x
.dz I —差动保护的最大动作电流； )3(m a x
.wd I —为机端三相短路的电流。

注意到，在外部短路时，制动电流即为：
l wd zh n I I /)3(max .=
所以有：
i tx fzq K zh
dz zh f K K K I I K ⋅⋅⋅==max . 取：5.1=K K 、0.2=fzq K 、5.0=tx K 、1.0=i f
则：15.0=zh K ，即最大制动系数为0.15，即可保证外部短路保护不误动。

考虑到电流互感器饱和及暂态特性畸变，为安全计，可将最大制动系数提高到0.3。

必须指出，当制动特性不通过坐标原点时，制动系数不是一个常数，而是变化的。

而制动特性的斜率是常数。

两者是不一样的。

不可把制动特性的斜率与制动系数两者相混淆。

（4 ）制动特性的斜率
按以上的分析：
LH f e d n I I /1.0.0=，LH wd dz n I I /15.0)3(max .max .=
对大型发电机，一般有：2.0~16.0''=d
x ，因此，机端三相短路电流为发电机额定电流的5~6倍。

所以，比率制动特性的斜率可推算如下：
)3(m a x .0m a x ./Z LH wd d dz XL I n I I I K --= 按f e wd I I .)3(max .5=考虑，则：
1625.01
51.075.0=--=XL K 即制动特性曲线的斜率取0.1625，刚好满足上述要求。

一般地，对发电机差动保护，取制动特性曲线的斜率为0.2可满足要求。

当取l f e d n I I /2.0.0=，l f e n d n I I /6.max .=时： 14.01
62.09.0=--=XL K （二）标积制动式纵差动保护
设发电机中性点与机端的二次电流分别为'n I 和's I ，它们的相位差为φ，令标积φcos ''s n I I 为制动量，2''||n
S I I -为动作量。

构成的标积制动式纵差动保护，其动作判据为：
φc o s ||''2''s
n zh n S I I K I I ≥- 其制动系数一般取2.18.0-。

（三）故障分量比率制动式纵差动保护
该保护只取发生短路后产生的故障分量，与短路前的穿越负荷电流的大小无关。

动作判据为：
|2|||''''
n s n
s I I I I ∆+∆≥∆-∆ I ∆ 2
0d zh
故障分量比率制动式纵差动保护的动作特性如上图所示。

其中，直线1为正常运行与外部短路的制动特性；直线2为内部短路的动作特性，其斜率0.2≥S ；直线3为故障分量纵差保护的整定特性。

直线3的斜率即制动系数，一般取1.0。

0d I ∆—最小动作电流；l f e d n I I /1.0.0=∆
或按躲过正常运行负荷状态下产生的不平衡电流。

（四）单元件横差动保护的整定计算
选择单元件横差保护用电流互感器的变比。

传统方法：e f e a I I n 2./25.0=
保护定值： a f e dz n I I /)3.02.0(.-=
对微机保护由于采用了滤过比较高的数字式三次谐波滤过器，可使保护灵敏度提高。

电流互感器的变比按发电机满载运行时中性点连线上的最大不平衡电流选择。

可选择为：e I .2/600、e I .2/400、e I .2/200、e I .2/100。

保护的动作电流取为：a f e n I /05.0.。

要求三次谐波滤过器的滤过比大于80倍。

1实测中性点连线上的基波和三次谐波分量。

2 线性外推出机端三相短路产生的不平衡电流。

3 计算动作电流： 23321)/(k I I K K I bp bp fzq K dz +=
式中：
K K —可靠系数，取1.3-1.5；
fzq K —非周期分量系数，取.15-2.0；
1bp I —基波分量不平衡电流；
3bp I —三次谐波分量不平衡电流；
3k —三次谐波滤过比，取80；
（五）水轮发电机裂相横差保护的整定
保护采用比率制动特性。

0dz I 按躲过正常运行产生的不平衡电流，由两部分组成。

一是在正常负荷情况下由电流互感器比误差产生的不平衡电流，二是由于转子气隙不对称产生的不平衡电流。

a f e dz n I I /)3.015.0(.0-=
a f e z n I I /)0.18.0(.0-=
6.05.0-=xl K
（六）纵向零序电压的匝间短路保护
零序电压元件的动作电压可选择为：
V U dz )32(.0-=
保护可由负序功率方向元件作为开放纵向零序电压保护的条件。

应有电压互感器二次断线闭锁措施。

（七）发电机定子绕组单相接地保护
1 基波零序电压保护
按躲过正常运行时开口三角绕组两端出现的不平衡电压整定。

max ..0bp K dz U K U ∙=
K K —可靠系数，取1.3-1.5；
max .bp U —不平衡电压的最大值，包括两部分。

一是基波分量产生的不平衡电压；二是三次谐波分量产生的不平衡电压。

要求三次谐波率过器的滤过比大于80。

一般可取二次的动作电压为5V 。

2 反映三次谐波的定子绕组单相接地保护
机端电压互感器的变比：3100/31003
.f
e U 中性点电压互感器变比：
1003.f
e U （1）动作判据：033||/||αK U U N S >
3S U —机端的三次谐波电压；
3N U —中性点的三次谐波电压；
0α—实测正常运行最大负荷时，机端三次谐波电压与中性点三次谐波电压的比值。

K —系数，取 1.05-1.15 ；
（2）动作判据：1||/||333>-N N p S U U K U β
式中：
||33N p S U K U -—为动作量，根据实测3S U 和3n U 的值，计算系数P K ，使正常运行时动作量最小。

|||3
N U β—为制动量，β一般取0.2-0.3，使制动量大于动作量。

（八）发电机的低励失磁保护的整定
1 系统低电压判据
min .)9.085.0(g dz U U -=
式中：
m in .g U —高压侧最低运行电压；
2 异不边界阻抗圆整定
y
l f e f e d A n n S U X X .2.'5.0-= y
l f e f e d B n n S U X X .2.-= 式中：
d X 和'd X 分别为发电机的同步电抗和暂态电抗；
f e U .和f e S .分别为发电机的额定电压和视在功率；
l n 和y n 分别为电流互感器和电压互感器的变比；
3 静稳定边界阻抗圆整定 y
l f e f e S A n n S U X X .2.= y
l f e f e d B n n S U X X .2.-= 式中：
S X —为发电机与系统间的联系电抗，包括升压变压器电抗和系统电抗； 在微机保护装置中，采用圆心和半径两个定值，可将上面的计算结果进行转换。

B B 静稳边界圆 异步边界圆
转换公式为：
)(2
10B A X X X += )(2
1B A X X R -= 注意，在微机保护的定值中，只须输入绝对值即可。

对于以上两种特性，圆心的坐标仅有0X ，而00=R ，若取00≠R ，则动作特性变为频果圆特性。

4 励磁低电压判据
（1）定励磁电压判据
0.)8.02.0(fd dz fd U U -=
式中：
0fd U —发电机的空载励磁电压；
（2）变励磁电压判据
A ）汽轮发电机
当q d x x ≠时，发电机输出的有功功率为：
δsin 0∑
=d S X U E P 当处于静稳定极限时，090=δ，则： ∑
=d S X U E P 0 以发电机的空载额定励磁电压为基准值时，标么值关系有：*.*.0fd U E =，所以对于标么值可表示为：
∑∑==d S d fd X P U X P U ****./（因为*S U 的标么值为1）
用有名值表示：0*fd d fd U X P U ∑=
式中：*P 、∑d X 均为标么值。

如果P 为有名值，则有： KP U X S P U fd d f e fd ==∑0. 式中：f e fd d S U X K .0/∑=
保护的动作判据为：KP U fd ≤
B ）水轮发电机（或大型汽轮发电机，q d x x ≠）
对于水轮发电机或大型的汽轮发电机来说，由于q d x x ≠，发电机输出的有功功率为： δδ2sin )11(2sin 20∑
∑∑-+=d q S d S X X U X U E P 上式中后一项即为凸极反应功率。

它的最大值为： )11(22∑
∑-=d q S t X X U P 将上式对δ求偏微分，并设0E 为某一定值，则得：
)cos 2cos 1(0sb sb
d S X U E δδα-=∑ 该式表示凸极发电机处于静稳极限时电势与功角得关系。

式中：
sb δ—为静稳极限角； ∑
∑-=d q X X 11α 以标么值表示，且无穷大母线电压1=S U ，则有： )cos cos 1(0sb sb
q q d fd X X X E U δδ--==∑∑
∑ sb sb q d q d tg X X X X P δδ2sin ∑∑∑
∑-=
以上两式表示一台水轮发电机经S X 与无穷大母线并联时，处于静稳边界的fd U P -关系。

见下图。

dz fd U .
P
对于凸极发电机，研究失磁故障所关心的静稳极限角的范围是009045-。

当045=sb δ时，0=fd U ，sb q d q d S tg X X X X U P δ∑
∑∑∑-=22 所以保护的动作判据为：
)(0.t dz fd P P K U -≤
式中：
0t P —水轮发电机的凸极功率。

αtg K =
如果功率和励磁电压均用有名值表示，则：
f
e fd S d sb sb sb S U U X tg .0*.3sin 2cos 2cos 2⨯⨯-=∑δδδα 式中：
sb δ—一般取008070-。

1*.=S U 为系统电压标么值。

0fd U —发电机的空载励磁电压，单位为V ；
f e S .—发电机的视在功率，单位为MVA ；
5 负序电流元件
l dz n I I /)4.12.1(.2.2∞-=
6 负序电压元件
y f e dz n U U /)06.005.0(..2-=
（九）发电机失步保护的整定计算
失步保护的动作特性有三种。

1 双阻抗元件的失步保护；
2 遮挡器原理的失步保护；
3 三元件失步保护；
各种原理的失步保护应满足：正确区分系统短路与振荡；正确区分稳定振荡与非稳定（失步）振荡。

这里仅介绍三元件失步保护的整定计算方法。

（十）发电机的后备保护
1 定时限复合电压过电流保护
负序电压元件：y f e dzj n U U /)08.006.0(..2-=
相间低电压元件：
汽轮发电机：y f e dzj n U U /6.0.= 水轮发电机：y f e dzj n U U /7.0.= 电流元件：l
h f e k
dzj n K I K I .=
2 定时限复合过电流保护 负序电流元件：f e l
dzj I n I ..26
.05.0-=
或采用：l f e dzj n I A
I /120
..2=
二 变压器保护的整定计算
（一）变压器的纵差动保护 1 变压器基本参数计算表：
2 计算最大、最小方式下外部短路的短路电流。

N b
xt k I Z Z I +=
min .max .1
N b
xt k I Z Z I +=
max .min 1
23
3 计算比率制动特性的三个参数 （1）最小动作电流
按躲过变压器在额定负荷下的不平衡电流； sh N er rel op r n I m U K K I /)(0.∆+∆+= （2）制动特性的拐点电流 sh NH res n I I /)0.18.0(0.-= （3）制动特性的斜率
求外部短路时流过差动保护的最大不平衡电流。

双绕组变压器的情况：
sh k er CC aper unb n I m U K K K I /)(max ,max .∆+∆+=
三绕组变压器的情况：
sl k sm k sm km m sh kh h sh k er CC aper unb n I m n I m n I U n I U n I K K K I /////max .22max .11max .max .max ,max .∆+∆+∆+∆+= 差动保护的最大动作电流： unb rel op r I K I =max .. 最大制动系数： max
.max ..max .res op r res I I K =
斜率S 的计算： 0
.max .0.max ../res sh k op r op r I n I I I S --=
4 差动速断的动作电流 sh NH sd op r n I K I /..⋅= K 的推荐值如下：
6300kVA 及以下 7-12 6300-31500kVA 4.5-7 40000-120MVA 3.0-6.0 120MVA 以上 2.0-5 5 二次谐波制动比
一般可取0.15-0.2。

6 间断角的值
065≥d θ 0140≤w θ （二）变压器相间短路的后备保护 1 过电流保护主要用于降压变压器。

max .L a
re rel
op I n K K I =
对并列运行的变压器当切除一台时。

余下的变压器的负荷电流按下式计算。

N l I m m
I 1max .-=
降压变压器低压侧接有大量异步电动机时，应考虑自启动电流。

'
max .max .L SS L I K I =
对两台分裂运行的降压变压器，在负荷侧母线分段断路器上装有备用电源自动投入装置，应考虑备用电源自动投入后负荷电流的增加。

max .2max .1max .L rem SS L L I K K I I += 2 低压启动的过电流保护 电流元件的整定： N a
re rel
op I n K K I =
低电压元件的动作电压： v
re rel op n K K U U ⋅⋅=
min
3 复合电压启动的过电流保护 相间低电压元件的动作电压： v N op n U U /)6.05.0(-= 负序电压元件： v N op n U U /)08.006.0(-=
4 负序电流和单相式低压启动的过电流保护 负序电流元件的动作电流： a N op n I I /)6.05.0(2.-=
5 相间故障后备保护的方向元件
（1）三侧有电源的三绕组升压变压器应在高压侧或中压侧加功率方向元件。

其动作方向由变压器指向该侧母线。

（2）高压及中压侧有电源或三侧均有电源的三绕组降压变压器或联络变压器在高压侧或中压侧应加功率方向元件，其方向通常指向变压器，也可指向本侧母线。

6 相间故障后备保护的时间
（1）单电源双绕组降压变压器通常设一段时限，其值大于与之配合的保护一个t ∆。

当负荷侧无专用母线保护且分段断路器装有备用电源自动投入装置时，设两段时限，以第一时限跳分段，第二时限跳变压器各侧断路器。

（2）单侧电源的三绕组降压变压器，后备保护一般装在低压侧和电源侧。

低压侧设两个时限；第一时时限跳开低压侧分段断路器，第二时限跳开变压器低压侧断路器。

电源侧保护设两段时限，第一时限跳开中压侧断路器，第二时限跳开变压器各侧断路器。

（3）高压及中压侧均有电源的三绕组降压变压器且只有一台变压器时，低压侧保护设一个时限断开本侧断路器。

高压侧保护设带方向和不带方向两部分，带方向的指向变压器，断开中压侧断路器，不带方向的断开各侧断路器。

（4）高压及中压侧均有电源的三绕组降压变压器且两台并列运行低压母线分段断开时，可在三侧装设后备保护。

低压侧保护设两个时限，第一时限跳本侧，第二时限跳变压器各侧断路器。

带方向的中压侧保护（方向指向变压器）以第一时限跳高压侧断路器，第二时限断开变压器各侧断路器。

带方向的高压侧保护（方向指向变压器）以第一时限跳开中压侧分段断路器，以第二时限断开中压侧断路器。

高压和中压侧不带方向的保护动作时间大于各侧带方向的保护动作时间，动作后跳开各侧断路器。

（5）单电源双绕组升压变压器后备保护装在低压侧，设一个时限，其值大于与之配合的保护一个t ∆。

（6）单侧电源的三绕组升压变压器，中压侧无电源，后备保护一般装在低压侧和中压侧。

中压侧保护为该侧母线及线路的后备，以t t t ∆+=01断开本侧断路器。

低压侧保护作为变压器内部故障和高压侧外部故障的后备，设两个时限，第一时限跳开高压侧断路器，第二时限断开变压器各侧断路器。

（7）三侧有电源的三绕组升压变压器应在三侧装设后备保护。

高压侧和低压侧的方向元件均指向本侧母线，以t t t ∆+=01时限断开本侧断路器，不带方向
的以t t t ∆+=12时限断开中压侧（或高压侧）断路器，以t t t ∆+=23时限断开变压器各侧断路器。

7 低阻抗保护
（1）升压变压器低压侧全阻抗继电器的整定计算 按高压母线短路满足灵敏度要求的条件计算。

t sen op Z K Z =
按与之配合的高压侧引出线的距离保护配合。

Z K Z Z b t op min .8.07.0+=
（2）升压变压器220-500kV 侧全阻抗继电器的整定计算 按与之配合的高压侧引出线的距离保护配合
Z K Z b op min .8.0=
（3）联络变压器220-500kV 侧偏移阻抗继电器的整定计算 正方向指向变压器时： t sen op Z K Z =
反方向阻抗为正向阻抗的5%-10%。

正方向指向线路时： Z K Z b op min .8.0=
反方向阻抗为正向阻抗的5%-10%。

（三）变压器接地短路的后备保护 1 中性点直接接地的变压器的接地保护
设两段式零序电流保护。

零序电流保护一段按与相邻线路零序电流保护一段或二段配合整定。

L op b rel I op I K K I .0.0.0.=
110-220kV 的变压器设两个时限。

第一时限断开母联或分段，第二时限断开变压器各侧断路器。

330-500kV 变压器的高压侧设一个时限断开变压器本侧断路器。

零序电流保护二段按与相邻线路零序电流保护后备段配合整定。

LIII op b rel II op I K K I .0.0.0.=
110-220kV 的变压器设两个时限。

第一时限断开母联或分段，第二时限断开变压器各侧断路器。

330-500kV 变压器的高压侧设一个时限断开变压器各侧断路器。

2 中性点全绝缘的变压器
装设两段式零序电流保护。

当其中性点不接地时应装设零序电压保护。

V U op 1800.
动作时间一般为3.0秒。

3 分级绝缘且中性点装设放电间隙的变压器
当该变压器中性点直接接地运行时可采用两段式零序电流保护。

当该变压器经放电间隙接地时，应增设反映间隙电流和零序电压的接地保护。

根据经验，间隙电流保护的一次动作电流可取100A 。

零序电压保护的动作电压可取180V 。

4 自耦变压器的接地
高中压侧为自耦方式的变压器应在高中压侧分别装设接地保护。

由于发生接地时零序电流在高中压电网之间流动，中性点的电流大小及方向随系统运行方式而变化，所以自耦变压器的零序电流应取自各侧三相互感器组成的零序电流滤过器上。

由于发生接地故障时零序电流在两个电网中流动，因此，应装设方向元件，其各侧的方向元件的动作方向指向本侧母线。

作为变压器内部故障的后备，还应装设不带方向的零序电流保护。

通常在高中压侧均装设两段式零序电流保护。

第一段动作电流与本侧母线引出线的零序电流保护配合。

220kV 设两个时限，第一时限跳开本侧母联或分段，第二时限跳开本侧断路器。

330-500kV 设一个时间，动作后跳开本侧断路器。

第二段的动作电流与本侧母线引出线的零序过电流保护或接地距离保护的后备段配合。

220kV 设两个时限，第一时限跳开本侧断路器，第二时限跳开变压器各侧断路器。

330-500kV 设一个时间，动作后跳开变压器各侧断路器。

不带方向的零序电流保护的动作电流与本侧和对侧母线上的引出线的零序保护后备段配合整定，对母线接地短路的灵敏系数应不小于1.5。

动作时间应大于高中压侧带方向的零序电流保护的动作时间。

（四）变压器的过励磁保护 1
4 8 10 300
第一段为信号段。

取过励磁倍数为：15.1=n ，从图中查出允许运行时间为300S ，可整定为10S 。

考虑从发出信号到允许时间还有290S ，有足够的处理时间。

第二段为跳闸段。

取过励磁倍数为：35.125.1-=n 。

按1.3考虑，查出允许运行时间为8S ，跳闸时间整定为4S 。

2 反时限特性的过励磁保护
图中实线为变压器的过励磁特性，虚线为反时限过励磁保护的特性。

可按下式整定； 2
)1(18.08.0-+
=M K t t
式中：op
n n
M =
-----反映过励磁的水平； t K -----整定倍率，取1-63之间的数；
也可采用逐点描述的方法，将保护的动作特性存在微机保护装置内部。

300MW 发电机变压器组微机继电保护整定计算实例
一 基本数据
系统参数：0122.0min .1=S X 0182.0max .1=S X 0323.0min .0=S X 0365.0max .0=S X 发电机参数：MW P G 300= MVA S G 353= kV U G 20= )(1019020
3103533
.A I N G =∙⨯=
85.0=φCOS
08.02=∞I 8=A F C G μ209.0= V U f 1130= V U f 302=
变压器参数：MVA S T 370= kV 20/%5.22236⨯± A A 10681/905 110/-∆Y 14.0=K U 保护配置： 801-DGT 型；985-RCS 型； 800-WFB 型 保护种类：
1 发电机完全纵差动保护
2 发电机变压器组纵差动保护
3 主变压器差动保护
4 发电机定子绕组匝间短路保护
5 发电机转子接地保护
6 发电机定子绕组过电流保护
7 发电机转子表层过负荷保护
8 发电机转子绕组励磁过电流保护
9 发电机失磁保护 10 发电机失步保护
11 发电机定子绕组过电压保护 12 发电机主变压器过励磁保护 13 发电机逆功率保护 14 程序跳闸逆功率保护 15 发电机频率异常保护
16 发电机变压器组低阻抗保护
17 发电机变压器组复合电压闭锁过流保护 18 主变压器高压侧零序过电流保护 19主变压器高压侧间隙零序过电流保护 20 断路器非全相运行保护 21 断路器失灵保护
22 电压回路断线（电压不平衡）保护 23 高厂变纵差动保护
24 高厂变分支低压闭锁过流保护
25 高厂变6KV 分支零序过电流保护 26 高厂变复合电压闭锁过电流保护 27 非电量保护
发电机断水保护；主变压器瓦斯保护（轻瓦斯、重瓦斯） 主变压器压力释放保护；主变压器冷却器故障保护 主变压器油温高保护；
高压厂用变压器瓦斯保护（轻瓦斯、重瓦斯） 高压厂用变压器压力释放保护；
高压厂用变压器冷却器故障保护
变高压厂用压器油温高保护；
二 发电机纵差动保护整定计算
（一） DGT-801，WFB-800型发电机差动保护 1 最小动作电流计算
发电机的额定二次电流：)(4.35
/1500010190
..A n I I TA N G n g ===
（1）按躲过正常运行最大不平衡电流计算得： )(34.04.31.05.02min .0A I op =⨯⨯⨯=
（2）按躲过区外远处短路，短路电流接近发电机额定电流时的最大不
平衡电流计算得：
)(68.04.31.05.022min .0A I op =⨯⨯⨯⨯=
（3）由经验公式得：)(36.168.04.3)4.02.0(min .0A I op -=⨯-= 实际取值为：)(2.1min .0A I op =（相当于0.35二次额定电流） 2 最小制动电流
)(7.24.38.0min .A I res =⨯= 3 制动特性的斜率计算 （1）最大动作电流计算 25.416
.04
.31.05.022max .=⨯
⨯⨯⨯=op I （2）斜率计算：
165.08.025.635
.025.1=--=
K （3）由经验公式取：4.0=K （4）灵敏系数计算
机端两相短路电流：4.184.316
.01
23)
2(min .=⨯⨯=
K I 区内短路时，差动保护的实际动作电流为：
8.3)7.24.182
1
(4.2.1)(min .min .0=--+=-+=res res op op I I K I I
灵敏系数为：
8.48
.34.18)2(min .===op K sen
I I K 4 差动速断保护动作电流计算 )(6.134.34.A I qu op =⨯=
灵敏系数：35.16
.134
.18==
sen K 5 保护出口跳闸逻辑按循环闭锁方案。

单相差动出口的开放条件为负序电压大于8伏。

6 电流互感器二次短线发信号，且不闭锁差动保护。

解除TA 断线闭
锁动作电流倍数为：2.1*
=unl
I 。

（二）RCS-985型差动保护
1 最小动作电流计算
取 )(02.14.33.0min .0A I op =⨯=
2 最小制动系数斜率和最大制动系数斜率 初步选择：1.01=res K ；5.02=res K
3 最大制动系数斜率时的最小制动电流倍数 4=n （内部设定）
4 制动系数的增量 n
K K K res res res 21
2-=
∆（内部自动计算）
5 灵敏系数计算
（1）发电机并网前，机端两相短路电流为18.4（A ）标幺值为： 4.54.3/4.18=
（2）差动保护的动作电流（标幺值）为：
93.024.5)24.5421.05.01.0(3.0*
=⨯⨯⨯-++=op I
（3）灵敏系数：79.593.0/4.5==sen K
区外短路时差动保护的动作电流计算。

发电机出口三相短路电流标
幺值为；1/0.16=6.25；变压器高压侧出口三相短路电流标幺值为：1/0.3=3.33 发电机出口三相短路时差动保护动作电流： 1.01=res K
制动电流为：6.25>4
变压器高压侧出口三相短路时，差动保护动作电流为：
18.133.3)33.34
21.05.01.0(3.0*=⨯⨯⨯-+
+=op I 制动电流为：3.33<4
因此，重新选择最小和最大制动系数的斜率。

3.01=res K 5.02=res K
此时，变压器高压侧出口三相短路的动作电流为： 58.133.3)33.34
23.05.03.0(3.0*=⨯⨯⨯-++=op I 区内短路时差动保护动作电流为： 29.12
4.5)24.5423.0
5.03.0(3.0*=⨯⨯⨯-++=op I 灵敏系数为：19.429.1/4.5==sen K
（二） DGT-801，WFB-800型主变压器差动保护
1 变压器各侧二次电流与平衡系数计算
变压器容量：MVA S N T 370.=，变压器变比：kV kV 20/236
接线组：11/-∆Y ，CT 变比：Y 侧：1250/5，∆侧：15000/5
各侧额定二次电流：
220kV 侧：)(62.3250/905250
2363370000
.A I n h ==⋅⋅= 20kV 侧： )(56.33000/106813000203370000
.A I n l ==⋅⋅=
低压侧为基准侧计算平衡系数：低压侧为：1。

高压侧为：
5678.03000203250
2363.,,=⋅⋅⋅==l TA L h
TA H h bal n U n U K 或者：5678.0362.356
.33..,===n h n
l h bal I I K
2 最小动作电流计算
（1）按躲过正常运行最大不平衡电流计算得：（低压侧为基本侧） )(32.056.3)0006.0(5.1/)(.min .0A n I m U K K I TA
N T er rel op =++=∆+∆+=
（2）按躲过区外远处短路，短路电流接近发电机额定电流时的最大不平衡电流计算得：
)(48.056.306.015.15.1min .0A I op =⨯⨯⨯⨯=
（3）由经验公式得：)(14.278.156.3)6.05.0(min .0A I op -=⨯-=
实际取值为：)(2min .0A I op =（相当于0.56倍二次额定电流）
3 最小制动电流
)(9.256.38.0min .A I res =⨯=
4 制动特性的斜率计算
（1）最大动作电流计算
区外短路的最大短路电流计算：
53.113000
)370/35314.016.0(10189)(''.)3(max .=⨯+=+=TA T d N G k n x x I I （2）5.353.11)001.012(5.1max .=⨯++⨯⨯=op I
5 斜率计算： 174.09
.253.1125.3=--=res K 由经验公式取：5.0=K
6 灵敏系数计算
发电机未并入系统时，主变压器高压侧出口两相短路电流为：A 53.11 （因为变压器为十一点接线，在变压器高压侧两相短路，低压侧有一相电流为其他两相的二倍，刚好与三相短路电流一样）
制动电流为11.53
区内短路时，差动保护的实际动作电流为：
32.6)9.253.11(5.02)(min .min .0=-+=-+=res res op op I I K I I
灵敏系数为： 82.132
.653.11)2(min .===op K sen I I K 4 差动速断保护动作电流计算
)(24.1456.34.A I qu op =⨯=
发电机并入系统后出口两相短路的电流为：
)(473000
1202360182.025123)2(min .A I k == 灵敏系数：3.324
.1447==sen K
（三） 发电机匝间短路保护
1 单元件横差保护
横差保护的CT 变比选择：5/26705/1068125.05/25.0.=⨯=N G I
选择为：3000/5
要求三次谐波的滤过比大于80，因此区外短路时三次谐波的不平衡电流影响可忽略不计。

实侧在额定电流时由基波分量引起的不平衡电流为0.28（A ）。

按线性外推法计算动作电流。

)(96.128.05.32..A I set op d =⨯⨯=
2 纵向零序电压匝间短路保护
实侧正常运行各种不同负荷情况下的基波不平衡电压为：0.7-0.95V ；最大负荷时机端三次谐波电压为2V 。

纵向零序电压定值为：V U set 9.195.023.0=⨯=
（四） 发电机定子绕组接地保护计算
1 基波零序电压保护的定值
机端PT 变比：3100/3
100/3.N G U V U set )105(100)1.005.0(3.01-=-= 取10V 。

中性点PT 变比：190/20000110/3.=N
G U
V U set )115.5(110)1.005.0(3.01-=-=
2 三次谐波电压定子接地保护计算
三次谐波电压比值的保护在无实测数据时取：2.1.=set op K 。

在发电机运行后根据实测数据修正。

动作时间为3秒发信号。

（五） 发电机失磁保护计算
1 高压母线三相低压元件定值
按躲过最低运行电压整定。