发电厂继电保护整定计算-大唐

发电厂继电保护整定计算

北京中恒博瑞数字电力有限公司

二零一零年五月

目录

继电保护基本概念 (4)

一、电力系统故障 (4)

二、继电保护概念 (4)

三、对继电保护提出的四个基本要求（四性）及其相互关系 .. 4标幺值计算 (7)

一、定义 (7)

二、基准值选取 (7)

三、标幺值计算 (7)

元件各序等值计算 (9)

一、设备类型： (9)

二、等值原因 (9)

三、主要元件等值 (9)

1．输电线路及电缆 (9)

2．变压器 (11)

3．发电机 (14)

4．系统 (14)

5．电容器 (15)

6．电抗器 (15)

不对称故障计算 (16)

一、原理（求解方法） (16)

二、各种不对称故障故障点电气量计算 (17)

三、保护安装处电气量计算 (19)

四、举例 (22)

阶段式电流保护 (25)

一、I段（电流速断保护） (25)

二、II端（延时速断） (25)

三、III端（延时过流） (26)

阶段式距离保护 (30)

一、基础知识 (30)

二、阶段式相间距离保护 (31)

三、阶段式接地距离 (32)

阶段式零序电流保护 (34)

一、基础知识 (34)

二、阶段式零序电流保护整定 (34)

发电厂继电保护整定计算概述 (36)

1、典型接线 (36)

2、发电厂接地方式 (36)

3、元件各序参数计算 (36)

4、故障计算 (37)

5、电厂保护配置特点 (37)

发电机差动保护（比率制动式） (39)

1. 原理 (39)

2．不平衡电流 (39)

3．比率制式差动保护 (39)

变压器（发变组）差动保护（比率制动） (42)

1．原理 (42)

2．平衡系数问题 (42)

3．相移问题 (43)

4．零序电流穿越性问题 (44)

5．变压器的励磁涌流及和应涌流 (44)

6．不平衡电流的计算 (45)

7．整定计算 (46)

发电机失磁保护 (47)

1. 基本知识 (47)

2. 失磁后果 (48)

3. 失磁过程 (48)

4. 保护 (50)

发电机失步保护 (51)

1、发电机失步原因 (51)

2、振荡时电气量的变化 (51)

3、失步保护原理及整定 (52)

发电机定子接地保护 (54)

1．故障分析 (54)

2. 基波零序电压保护 (54)

3. 三次谐波电压保护 (54)

厂用电保护 (56)

一、低压厂用电保护（400V接地，电网的最末端） (56)

二、低压厂变保护（6kV/400V） (58)

三、高压电动机 (61)

四、高厂变（启备变）保护 (63)

五、励磁变电流保护 (66)

六、励磁机保护（主励磁机） (67)

七、高压馈线保护 (68)

继电保护基本概念

一、电力系统故障

1．类型：

单相

断相：纵向；后果并不严重，单重还利用了非全相状态。

两相

短路：横向，电压下降、电流急剧增加。

K(1) K(1．1) 接地故障

K(2) K(3) 相间故障

2.几率：K(1) 、K(2) 、K(1．1) 、K(3)

3．后果：

1）影响正常供电。

2）损坏故障设备、非故障设备。

3）系统稳定破坏，系统瓦解、崩溃。

二、继电保护概念

定义：能反映电力系统故障，并作用于断路器或发出生信号的一种自动装置。

在每一个需要保护的设备上配置。

三、对继电保护提出的四个基本要求（四性）及其相互关系

1．选择性：有选择地切除故障。

1）只切除故障设备。

⇒

2）尽可能缩小停电范围。

思考：如何保证通过保护原理、整定计算。

反映单侧电气量通过整定计算

⇒保证选择性

反映两侧电气量通过原理

2．速动性：尽可能快。

因为故障持续时间越长，后果越严重。

1）与选择性间的矛盾：为什么很多保护（反映单侧电气量保护）人为加延时。

解决：如果系统、保护对象能承受，优先保证选择性。否则牺牲选择性，保证速动性。

2）与可靠性间的矛盾，速度越快，可靠性越差，因为延时意味着保护动作判据连续判别成立，有一次不成立，判据返回、延时清零，不易误动和拒动；而速断保护判据成立一次就出口，易误动。

解决：如果系统、保护对象能承受，速动保护可适当加延时。

3．灵敏性：对保护范围内各种故障的反应能力。

一个保护，总是期望其保护范围是稳定的，对于各种方式下各种故障类型均灵敏反映，但实际上做不到，或者说其保护范围是变化的，所以为保证最不利情况下满足规定的最小保护范围要求，灵敏性要求保护范围尽可能大。

与选择性构成了一对尖锐矛盾。

通过整定计算协调。

4．可靠性：不误动、不拒动

由保护的配置、原理、质量决定。

误动、拒动，从后果危害程度看，拒动危害大 提高可靠性问题转化为解决拒动问题

解决办法是保护双重化（即每个保护对象，提供两个独立保护）。

1）对于中低压系统，如110kV系统或厂用电系统，辐射型结构，一般是采用反应单侧电气量保护，当地、远方构成双

重化。

这种双重化的特点是：

动作慢（缺点）

可以解决保护拒动或者断路器拒动。（优点）