发电机保护装置主要定值整定原则
发电厂继电保护定值整定中的关键问题
发电厂继电保护定值整定中的关键问题摘要:继电保护具有"四个特性"的要求,包括灵敏度、选择性、快速操作和可靠性,除可靠性以外,其他三个项目直接与设定值相关,可靠性取决于保护装置。
一对相对矛盾的选择,对于长期和短期调整或特殊的网格结构可能很难考虑。
当前的方法可以满足灵敏度要求,但是如果网格的结构或设备参数发生变化,仍然可能无法满足要求。
为了满足中国的经济发展要求,近年来,中国加大了对基础电力设施的投资,随着中国电力系统规模的扩大,经常发生相关的电气事故,继电保护的定值整定是否正确,将决定保护装置是否可以在正确的时间正确地工作,消除错误并可靠地保护电气设备,因此本文结合继电保护整定计算工作的核心内容,介绍继电保护的特性,并研究发电厂继电保护定值整定中的主要问题。
关键词:继电保护;整定计算;问题分析前言:众所周知,继电保护在电网上需要以稳定、高灵敏度、选择以及可靠性和稳定性(包括其速度和可操纵性以及安全操作性)来保护,这是关键的环节。
继电保护装置在发生故障后可以准确,及时地工作以确保可靠性,不需要进行任何工作以防止发生故障,则可以拒绝工作请求。
另外,速度是在电气设备发生故障后及时断开隔离,防止故障后果继续扩大。
灵敏度意味着,在大规模的电网中,继电保护装置仍然可以快速,稳定地完成必要的工作。
最后,选择性是指在保护继电保护装置的同时,尽可能减少断电的面积,从而使不受误差影响的面积可以继续供电。
1继电保护的基本原理1.1一侧反应电气量一侧反应电气量的继电保护一般采用分段形式,当电网中的反应电流趋于增大时实施电流保护,如果反应电压趋于减小则低电压保护。
例如距离保护,零序电流保护。
1.2两侧及多侧反应电气量两侧和所侧反应的电气量是在两侧和许多侧运用电流的电压负相,并且增强了输出功率差分保护。
这种保护模式与网格系统的其他工作模式无关。
可以执行独立操作并更方便地进行整定计算。
2继电保护定值整定中的关键问题2.1继电保护加强对工作人员的保护是标准配置的核心问题。
电气继电保护题库(判断题)
电气继电保护题库(判断题)一、较易1、电力系统振荡时,系统任何一点电流与电压之间的相位角都随功角的变化而变化,而短路时,系统各点电流与电压之间的角度基本不变。
(√)2、零序、负序功率元件不反应系统振荡和过负荷。
(√)3、电力系统振荡时,电流速断、零序电流速断保护有可能发生误动作。
(×)4、电力系统的不对称故障有三种单相接地,三种两相短路接地,三种两相短路和断线,系统振荡。
(×)5、系统振荡时,线路发生断相,零序电流与两侧电势角差的变化无关,与线路负荷电流的大小有关。
(×)6、系统振荡时,变电站现场观察到表计每秒摆动两次,系统的振荡周期应该是0.5秒。
(√)7、全相振荡是没有零序电流的。
非全相振荡是有零序电流的,但这一零序电流不可能大于此时再发生接地故障时,故障分量中的零序电流。
(×)8、振荡时系统各点电压和电流值均作往复性摆动,而短路时电流、电压值是突变的。
(√)9、某电厂的一条出线负荷功率因数角发生了摆动,由此可以断定电厂与系统之间发生了振荡。
(×)10、暂态稳定是指电力系统受到小的扰动(如负荷和电压较小的变化)后,能自动地恢复到原来运行状态的能力。
(×)11、按照220kV~500kV电力系统故障动态记录准则的规定,故障录波器每次启动后的记录时间至少应大于3s。
(×)12、继电保护装置是保证电力元件安全运行的基本装备,任何电力元件不得在无保护的状态下运行。
(√)13、不重要的电力设备可以在短时间内无保护状态下运行。
(×)14、继电保护短路电流计算可以忽略发电机、变压器、架空线路、电缆等阻抗参数的电阻部分。
(√)15、电网继电保护的整定应满足速动性、选择性和灵敏性要求。
(√)16、所谓选择性是指应该由故障设备的保护动作切除故障。
(×)17、220kV线路保护宜采用远后备方式,110kV线路保护宜采用近后备方式。
发电厂继电保护定值管理制度
继电保护定值管理制度为了加强继电保护及自动装置(含励磁装置)定值的管理,根据有关上级文件和技术监控管理的规定,特制定xxx 发电厂继电保护及安全自动装置定值管理制度。
1.负责部门的责任1.1厂内设备的继电保护整定计算由检修公司电气车间继电保护班定值管理员具体负责。
1.2定期编制或根据系统运行方式的变化修订本厂的继电保护整定方案。
1.3收集、整理、健全必要的继电保护图纸资料和电气设备有关参数,制定系统阻抗图、短路电流表。
2.整定计算的依据2.1整定计算应符合《110~220kV电网继电保护与安全自动装置运行条例》、《3~110kV电网继电保护装置运行整定规程》、《220~500kV电网继电保护装置运行整定规程》《继电保护和安全自动装置技术规程》、《大型发电机变压器继电保护整定计算导则》的规定。
2.2由省电力公司调通中心继电保护处、安阳市电业局提供的并经领导审定的系统运行方式及运行参数,包括正常的和实际可能的检修运行方式;最大有功及无功潮流。
2.3 由厂提供的本厂电气系统近期发展规划与接线。
3.整定方案的主要内容3.1 对本厂电气系统近期发展的考虑。
3.2 各种保护装置的整定原则。
3.3为防止全厂停电或保证重要负荷用电作特殊考虑的整定原则。
3.4 整定计算表及定值表和整定允许的最大电流或有功、无功负荷。
3.5 正常和特殊方式下有关运行的注意事项或规定事项。
3.6 系统主接线图、正序及零序阻抗参数图、继电保护配置及定值图。
3.7 系统运行、保护配置及整定方面遗留的问题和改进意见。
3.8整定方案编制后,在保护装置责任部门电气检修分公司内应经专人进行全面校核,然后经生技部审核,调度(值长)、运行、安监等有关部门共同参与讨论,厂总工程师批准后实施。
3.9整定计算原始底稿需整理成册,妥善保管,以便日常运行或事故处理时查对。
3.103.10每年3月末前根据省电力公司调通中心继电保护处和安阳市电业局调度提供的系统参数,由继电保护定值管理员完成对我厂整定方案的修订,并与继电班设备责任人共同做好继电保护“三核对”工作,即整定方案与通知单核对、通知单与试验报告核对、试验报告与现场核对。
发电机失磁保护的原理及调试方法
发电机失磁保护的原理及调试方法摘要:本文概述了60MW发电机失磁保护的原理及保护装置的调试方法。
[关键词]发电机失磁保护原理调试方法前言:东莞中电热电厂I期工程2×180MW机组,汽轮发电机采用无刷交流励磁机系统。
实践表明它容易产生失磁故障。
发电机失磁后,转入异步运行要从系统吸收大量的无功功率,如系统无功储备不足将引起系统电压下降,甚至造成电压崩溃,从而瓦解整个系统。
由于发电机从电网中大量吸收无功功率,影响并限制了发电机送出的有功功率。
失磁后,发电机转入低滑差异步运行,在转子及励磁回路中将产生脉动电流,因而增加了附加损耗,使转子和励磁回路发热。
因此,为了保证发电机安全运行增设了失磁阻抗保护。
该保护以机端视在阻抗反映低励失磁故障,不需引入转子电压(无刷励磁的发电机)。
根据失磁过程中的机端阻抗的变化轨迹,采用阻抗原理的保护作为发电机的低励或失磁故障保护,反映发电机励磁回路的部分失磁(低励)和全部失磁。
1.保护原理:1.1发电机发生低励,失磁故障后,总是先通过静稳边界,然后转入异步运行,进而稳态异步运行。
根据这一原理,失磁保护由两个阻抗圆构成,一个为静稳边界阻抗圆,另一个为稳态异步边界阻抗圆。
失磁保护的阻抗继电器将位于阻抗平面的第三,第四象限,阻抗特性圆圆心在-X轴上,两个圆相切于-Xd。
特性曲线如图:1.2静稳阻抗圆通过+X轴的联系阻抗Xst和-X轴的-Xd,为防止非低励失磁工况下误动作,静稳阻抗圆只取图中实线的区域,消除第一,第二象限的动作区。
静稳阻抗圆动作后,经较长时间t1动作于信号。
1.3稳态异步阻抗圆的大小和位置是发电机的暂态电抗X’d和同步电抗Xd为基准的。
异步阻抗圆动作后,如果此时是单机与系统并列运行,系统无功储备又不足时,将会严重危害系统电压安全,系统电压下降,故此需引入系统三相同时低电压判据,Z2和三相同时低电压经“与”逻辑后,经短延时t3动作停机。
若多机运行,系统无功储备丰富,系统电压受影响不大,电压下降不多时,此时阻抗Z2动作经较长延时t2出口停机。
发电机保护整定计算技术要求规范
定子绕组内部故障主保护一、纵差保护1 固定斜率的比率制动式纵差保护1)、比率差动起动电流I op.0:I op.0= K rel K er I gn /n a 或 I op.0= K rel I unb.0一般取I op.0=(0.1~0.3) I gn /n a ,推荐取I op.0=0.2 I gn /n a 。
2)、制动特性的拐点电流I res.0拐点电流宜取I res.0=(0.8~1.0)I gn /n a ,一般取I res.0=0.8I gn /n a 。
3)、比率制动特性的斜率S : 0.r max .r 0.op max .op I I I I S es es --=① 计算最大不平衡电流I unb.max : I unb.max =K ap K cc K er I k.max /n a式中:K a p ——非周期分量系数,取1.5~2.0; K cc ——互感器同型系数,取0.5; K er ——互感器比误差系数,取0.1; I k.max ——最大外部三相短路电流周期分量。
② 差动保护的最大动作电流I op.max按躲最大外部短路时产生的最大暂态不平衡电流计算: I op.max =K rel I unb.max式中:K rel ——可靠系数,取1.3~1.5。
③ 比率制动特性的斜率S一般I res.max =I k.max /n a ,则 0.r a max .k 0.op unb.max rel 0.r max .r 0.op max .op I n /I I I K I I I I S es es es --=--≥2、变斜率的比率制动式纵差保护1)、比率差动起动电流I op.0:同4.1.1.1“比率差动起动电流”的整定。
2)、制动特性的拐点电流I res.1: 对于发电机保护,装置固定取I res.1=4I gn /n a 。
对于发电机变压器组保护,装置固定取I res.1=6I gn /n a 。
发电机继电保护装置的配置与整定计算
发电机继电保护装置的配置与整定计算1.过电流保护装置的配置和整定计算:过电流保护装置用于保护发电机免受电流过载和短路等故障的损害。
在配置过电流保护装置时,需要考虑到发电机的额定电流和相对应的过电流保护装置的动作时间。
整定计算的方法如下:-首先,根据发电机额定电流和类型(同步发电机、异步发电机)选择合适的过电流保护装置类型。
-其次,根据发电机的稳态和不稳态电流特性以及额定和短路电流的关系,确定过电流保护装置的动作时间。
-最后,根据发电机的特性曲线和校正系数确定过电流保护装置的整定值,以确保其能够及时准确地对电流故障作出响应。
2.差动保护装置的配置和整定计算:差动保护装置用于检测发电机定子和励磁绕组的电流差异,以判断发电机是否存在故障。
在配置差动保护装置时,需要考虑发电机的绝缘水平和绕组的多输出特性。
整定计算的方法如下:-首先,根据发电机额定电流和类型(同步发电机、异步发电机),选择合适的差动保护装置类型。
-其次,根据发电机绕组类型和接线方式,确定差动保护装置的配置参数,如功率变比、接线关系等。
-最后,根据发电机的特性曲线和差动保护装置的局部放电灵敏度要求,确定差动保护装置的整定值。
3.接地保护装置的配置和整定计算:接地保护装置用于检测发电机的接地故障,并采取措施降低发电机的接地电流,以保护发电机绝缘系统不受损坏。
在配置接地保护装置时,需要考虑发电机的中性点接地方式和接地电流的大小。
整定计算的方法如下:-首先,根据发电机中性点接地方式(星形接地、虚星接地、无中性点接地)确定合适的接地保护装置类型。
-其次,根据发电机的故障接地电流和故障电阻的大小,确定接地保护装置的整定值。
-最后,根据接地故障的灵敏度要求和安全性要求,确定接地保护装置的配置参数,如故障电流阈值、动作时间等。
4.过温保护装置的配置和整定计算:过温保护装置用于监测发电机的温度,防止发电机因过热而损坏。
在配置过温保护装置时,需要考虑发电机的绕组类型和环境温度。
厂用低压定值整定计算原则
厂用低压定值整定计算原则Hessen was revised in January 2021内蒙古京泰发电有限责任公司 2×300MW机组低压厂用继电保护装置保护定值整定原则计算:审核:审定:批准:2014年3月前言保护定值是根据现场设备资料,针对2×300MW机组低压厂用电设备给出的。
定值计算依据《大型发电机变压器继电保护整定计算导则》、《继电保护及安全自动装置技术规程》、《大型发电机变压器继电保护整定计算与运行技术》(高春如编着)、《Schneider Micrologic 控制单元用户手册》、《KFW2-3200智能式断路器说明书及选型手册》及有关反措要求等进行计算。
针对本定值特作如下说明:1、当系统参数发生变化时,有关保护要校核,尤其是后备保护。
2、380V厂用系统中,PC、MCC段设备参数及运行方式发生变化时相应的保护定值均需进行重新计算及校验。
3、注意整定计算书中有关特别说明及注意事项。
1 厂用低压电动机保护整定原则厂用380V电动机保护采用苏州万龙ST500系列电动机保护装置,定值整定原则如下:过载保护依据标准,大部分电动机要求在额定电流时允许运行时间为120S,时允许运行时间为2S,据此选择过载曲线 K=24,在时经15S跳闸,在3Ie时经跳闸,在时经跳闸,既有足够的灵敏度来保护电机,而且经长时间的运行来看此定值不会频繁误动。
过载曲线 K=24冷热曲线比:100%冷却时间:20min允许起动热容量:方式二故障复位方式:自动屏蔽时间:允许不平衡保护该保护主要针对电动机三相不平衡或者断相等情况,按躲过电机起动过程中的最大不平衡度整定K=30% , 时间依经验值t=5S屏蔽时间:允许剩余电流保护该保护主要针对电动机接地故障,按照躲过电动机起动过程中的最大剩余电流整定,取K=50%动作时间按躲过正常起动过程中最大剩余电流的持续时间,取t=屏蔽时间:禁止起动超时保护该保护主要针对电动机起动完成后异常运行,电流大于额定电流小于阻塞保护定值的情况。
发电机保护装置主要定值整定原则
发电机保护装置主要定值整定原则
1.安全可靠性原则:发电机保护装置的主要任务是保护发电机,因此
其定值整定应该保证发电机在正常工作条件下不被误动,同时在故障发生
时能够及时可靠地切除电源,防止事故扩大。
2.经济性原则:发电机保护装置的定值整定应当根据使用情况进行优化,既要保证发电机的安全可靠运行,又要尽量减少误动和误折,以降低
维护和运行成本。
3.灵敏性原则:发电机保护装置的定值整定应当使其能够及时地对故
障进行检测和切除,以保证对发电机的保护起到最佳效果,同时尽量避免
误动和误折。
4.适应性原则:发电机保护装置的定值整定应考虑到发电机的工作条
件和要求,以适应不同负荷、电压和频率等条件下的运行情况。
5.稳定性原则:发电机保护装置的定值整定应当保证系统的稳定运行,避免发生过度过电流或断相等故障时引起系统的不稳定。
6.可控性原则:发电机保护装置的定值整定应考虑到保护设备的实际
状态和可靠性,以保证保护装置的操作信号能够准确、可靠地传递给保护
设备。
7.简单性原则:发电机保护装置的定值整定应简单易懂,易于操作和
维护,以降低人为操作失误的发生。
以上是发电机保护装置主要定值整定原则的概述,其中还可以根据实
际情况和要求进一步细化和调整。
定值整定是一个复杂而关键的过程,需
要经验丰富的工程师根据实际情况进行分析和判断,并结合设备的特性进行合理的定值整定。
桐柏发电机负序过电流保护整定原则
桐柏发电机负序过电流保护整定原则:1 . 产生发电机负序电流原因及数值分析(1) 系统内非本厂500kV线路远区外不对称故障(断线, 不对称短路等)一般数值较小,时间可能较长,也可能不长, 发电机负序过电流保护即使起动,但绝对不能出口动作,因此发电机负序过电流保护应躲过非本厂500kV线路远区外不对称故障.(2) 与发电机主变压器相联的500kV线路不对称故障(断线, 不对称短路等)及单相重合闸动作等, 发电机可能出现较大负序电流,如出口不对称短路时,最大负序电流I2.max=1.55I g.n, 最小负序电流I2.min=0.78I g.n,当一台机满载运行500kV线路单相重合闸动作时I2.min=0.66I g.n,(3) 出现负序电流持续时间分析,1) 与发电机主变压器相联的500kV线路不对称短路,负序电流较大,线路主保护正确动作时,持续时间不超过0.5s,如考虑单相接地保护动作及重合闸过程, 出现负序电流持续时间,正常不超过1.2 s.此时发电机负序过电流保护不应出口动作(发电机负序过电流保护可能起动,所以整定起动电流未躲过线路出口故障时,其最小动作时间应>1.2 s).2) 500kV线路不对称短路,如主保护拒动作,由500kV线路II段接地距离保护动作,持续时间为2s,当III段接地距离保护动作,持续时间为2.8s,发电机负序过电流保护应考虑缩小故障区,首先应考虑由负序过电流保护一段动作,跳桥开关,这样在桥的一侧仍有较大负序电流,另一侧只有很小的负序电流,此时故障线路侧,由线路后备保护动作,或由发电机负序过电流保护动作,切断故障500kV线路断路器,和跳闸停机,其结果是相同的,所以只要500kV 断开桥开关后, 发电机负序过电流保护和500kV线路后备保护,可不必考虑选择性.2. 对于单元机组, 发电机负序过电流保护动作出口时,跳停单元机组,如果500kV线路不对短路故障,线主路保护和线路III段后备保护均拒动时,则同一厂发电机负序过电流保护动作出口,必跳全部机组.3. 桐柏厂500kV为桥接线,两台发电机主变压器共用一台线路断路器,发电机负序过电流保护有(1) 小定值报警发信号段.(2) 负序过电流定时限一段(低定值段).(3) 负序过电流定时限二段(高定值段).(4) 负序过电流反时限段.2. 桐柏厂发电机负序过电流保护ELIN公司原整定值与跳闸方式存在问题(1) 负序过电流定时限一段(低定值段).整定值11%,2s,跳500kV桥开关(不跳闸停机),未切断故障,目的仅是为了缩小故障范围,由后阶段保护选择切除故障.(2) 小负序电流,由负序过电流反时限段动作切除故障.起动值为9%,τ=2880s,跳发电机开关,灭磁,电气停机1,跳SFC,开放失灵.(3) 较大负序电流,由负序过电流定时限二段(高定值段). 整定值13.5%,1s, 跳桥开关,线路开关1, 跳发电机开关,灭磁,电气停机1,跳SFC,开放失灵, 跳相邻发电机开关, 相邻发电机灭磁, 相邻发电机电气停机1, 开放失灵,起动失灵闭锁重合闸(全停跳闸).(4) 由以上原整定值分析知, 负序过电流定时限一段(低定值段).整定值11%,2s,滞后于较大负序电流由负序过电流定时限二段(高定值段)整定值13.5%,1s动作,所以未达到先跳桥开关, 缩小故障范围,由后阶段保护选择切除故障的目的(即一段还未出口动作,已经全停),这明显不合理.3. 桐柏厂发电机负序过电流保护整定值与跳闸方式改进思路(1) 出现不正常小负序电流,首先由小定值报警发信号段动作.(2) 负序过电流定时限一段(低定值段)以较短时间.动作后跳500kV桥开关, 缩小故障范围,但并未切断故障.然后由后阶段保护选择切除故障.(3) 小负序电流由负序过电流反时限段,起动值为9%,和大负序电流由负序过电流定时限二段(高定值段).动作于全停.因为此时#1,2机负序过电流反时限段或负序过电流定时限二段(高定值段) 无选择性的同时动作.但和#3,4机反时限段或负序过电流定时限二段(高定值段) 能选择性的动作.由以上分析得出以下整定计算.4. 整定计算(1) 负序电流定时限告警段:1) 一段(告警段)动作值,根据系统实际情况,正常负序电流极小,不超过5% I g.n ,于是 取0.08 I g.n =0.08×0.67=0.053A=0.05 pu=5%2) 一段(告警段)延时 5s ,3) 动作于信号(2) 负序过电流定时限一段(低定值段).1) 动作电流, 根据系统实际情况, 正常负序电流极小,当超过9% I g.n ,则说明系统已存在不正常,此时二回500kV 线路同时运行, 如断开桥开关,并不影响系统和机组安全运行,所以可取较小的动作电流整定值, I 2opI =11% I g.n =0.11×0.067=0.074A 取0.08A=8pu=8%,2) 动作时间,应和单相重合闸时间配合计算t 2op.I =1+0.5=1.5s,比负序过电流定时限二段(高定值段)至少小0.5s,3) 动作于断开桥开关.(应避免一条500kV 线路带4台发电机运行)(3) 负序过电流定时限二段(高定值段).1) 动作电流整定值,由于线路末端两相短路时最小动作电流约为I 2.min =0.78I g.n ,按此时有足够灵敏度计算,取0.78 I g.n /2.0=0.26A=0.26pu,2) 动作时间整定值t 2op.II =1.5+0.5=2s,3) 动作跳桥开关,线路开关1, 跳发电机开关,灭磁,电气停机1,跳SFC,开放失灵, 跳相邻发电机开关, 相邻发电机灭磁, 相邻发电机电气停机1, 开放失灵,起动失灵闭锁重合闸, 总跳闸信号,起动录波.(4) ELIN 公司负序过电流反时限段,起动值为9%,τ=2880s,ELIN 公司提供发电机允许负序电流时间特性为82分, ELIN 公司整定负序过电流反时限段. 9%,τ=2880s,按此值计算,1) 线路出口两相短路I 2.min =1.55I g.n , 反时限段动作时间为2.22222.2ln *∞**-=I I I t al τ=1)09.0/55.1()09.0/55.1(ln 288022-=9.76s 2) 负序过电流定时限二段(高定值段)动作时, I 2.min =0.39I g.n ,反时限段动作时间,为 2.22222.2ln *∞**-=I I I t al τ=1)09.0/39.0()09.0/39.0(ln 288022-=157.6s 3) 当I 2.min =0.15I g.n , 反时限段动作时间为2.22222.2ln *∞**-=I I I t al τ=28801)09.0/15.0()09.0/15.0(ln 22-=1285s4)发电机端两相短路I 2.min =2.6I g.n , 反时限段动作时间为2.22222.2ln *∞**-=I I I t alτ=28801)09.0/6.2()09.0/6.2(ln 22-=3.45s(5) 负序过电流反时限段,起动值为9%,τ=1440s,ELIN 公司提供发电机允许负序电流时间特性为82分,整定负序过电流反时限段. 9%,τ=1440s,按此值计算,1) 线路出口两相短路I 2.min =1.55I g.n , 反时限段动作时间为2.22222.2ln *∞**-=I I I t al τ=1)09.0/55.1()09.0/55.1(ln 144022-=4.9s 2) 负序过电流定时限二段(高定值段)动作时, I 2.min =0.39I g.n ,反时限段动作时间,为 2.22222.2ln *∞**-=I I I t al τ=14401)09.0/39.0()09.0/39.0(ln 22-=78.8s 3) 当I 2.min =0.15I g.n , 反时限段动作时间为2.22222.2ln *∞**-=I I I t al τ=14401)09.0/15.0()09.0/15.0(ln 22-=643s 4) 发电机端两相短路I 2.min =2.6I g.n , 反时限段动作时间为2.22222.2ln *∞**-=I I I t al τ=14401)09.0/6.2()09.0/6.2(ln 22-=1.72s (6) 负序过电流反时限段,起动值为9%,τ=2000s,ELIN 公司提供发电机允许负序电流时间特性为82分,整定负序过电流反时限段. 9%,τ=2000s,(按ELIN 公司整定值的75%计算,是一般机组整定值的2倍τ=2×8×123=1968s)计算,1) 线路出口两相短路I 2.min =1.55I g.n , 反时限段动作时间为2.22222.2ln *∞**-=I I I t al τ=20001)09.0/55.1()09.0/55.1(ln 22-=6.8s 2) 负序过电流定时限二段(高定值段)动作时, I 2.min =0.39I g.n ,反时限段动作时间,为 2.22222.2ln *∞**-=I I I t al τ=20001)09.0/39.0()09.0/39.0(ln 22-=109s 3) 当I 2.min =0.15I g.n , 反时限段动作时间为2.22222.2ln *∞**-=I I I t al τ=20001)09.0/15.0()09.0/15.0(ln 22-=893s 4) 发电机端两相短路I 2.min =2.6I g.n , 反时限段动作时间为2.22222.2ln *∞**-=I I I t al τ=20001)09.0/6.2()09.0/6.2(ln 22-=2.39s 根据以上计算分析对比,原ELIN 公司整定值,当发电机出现I 2 =0.2I g.n ,持续时间超过1 s ,可能造成4台机不必要的全停.同时也未躲过线路单相接地时,重合过程保护的误动,现将负序过电流反时限段整定值, 起动值为9%,τ=2000s,这对反时限动作时间缩短,在不降低其动作可靠性的基础上,增加对发电机组的安全性有利.其他整定值,如下表。
厂用低压定值整定计算原则
内蒙古京泰发电有限责任公司2×300MW机组低压厂用继电保护装置保护定值整定原则算:计核:审:审定准:批月2014年3前言保护定值是根据现场设备资料,针对2×300MW 机组低压厂用电设备给出的。
定值计算依据《大型发电机变压器继电保护整定计算导则》、《继电保护及安全自动装置技术规程》、《大型发电机变压器继电保护整定计算与运行技术》( 高春如编著) 、《Schneider Micrologic控制单元用户手册》、《KFW2-3200智能式断路器说明书及选型手册》及有关反措要求等进行计算。
针对本定值特作如下说明:1、当系统参数发生变化时,有关保护要校核,尤其是后备保护。
2、380V 厂用系统中,PC、MCC 段设备参数及运行方式发生变化时相应的保护定值均需进行重新计算及校验。
3、注意整定计算书中有关特别说明及注意事项。
1厂用低压电动机保护整定原则厂用380V 电动机保护采用苏州万龙ST500 系列电动机保护装置,定值整定原则如下:1.1过载保护依据GB14048.4 标准,大部分电动机要求在1.5Ie额定电流时允许运行时间为120S,7.2Ie时允许运行时间为2S,据此选择过载曲线K=24 ,在 1.5Ie跳闸,在时经15S3Ie 时经2.85S 跳闸,在7.2Ie时经0.5S跳闸,既有足够的灵敏度来保护电机,而且经长时间的运行来看此定值不会频繁误动。
过载曲线K=24冷热曲线比:100%冷却时间:20min允许起动热容量:方式二故障复位方式:自动屏蔽时间:允许1.2不平衡保护该保护主要针对电动机三相不平衡或者断相等情况,按躲过电机起动过程中的最大不平衡度整定K=30% ,时间依经验值t=5S屏蔽时间:允许1.3剩余电流保护该保护主要针对电动机接地故障,按照躲过电动机起动过程中的最大剩余电流整定,取K=50%动作时间按躲过正常起动过程中最大剩余电流的持续时间,取t=0.5S屏蔽时间:禁止1.4起动超时保护该保护主要针对电动机起动完成后异常运行,电流大于额定电流小于阻塞保护定值的情况。
发电机保护
tA I
2
(2)发电机允许过负荷的特性
2
1
图9-28
发电机的允许过负荷特性曲线示意图
1-考虑散热条件下;2-不考虑散热条件下
二、定子绕组的过负荷保护 保护的动作电流,按在发电机长期允许的负 荷电流下能可靠返回的条件整定。 三、转子绕组的过负荷保护 由定时限电流保护和反时限电流保护两部分 组成。定时限部分经延时动作于信号;反时 限部分动作于解列灭磁。 四、转子表层的过负荷保护 一般由定时限负序电流保护和反时限负序电 流保护两部分组成。定时限负序电流保护动 作于信号,反时限负序电流保护动作于跳闸。
(1-a)E
R
S2
R 图9-20
R1
U1,U2
R
切换采样式转子一点接地保护原理接线
U1 1 接地点位置 为: 3 3 U
接地电阻 R f 为:
Rf a
R1 2 R1 R 3U 3
正常运行时:四 4 个电阻 R 对称, U1=U2,Δ U=0, R f = ; 转子绕组一点接地时:U1≠U2, 当 Rf
1.定子绕组单相接地故障的零序电压
图9-11 机端金属性单相接地时电压相量图
1)当机端单相接地时:
如图 9-11 所示:
1 1 UW ) U U0 (UU UV UW ) (UV U 3 3
显然: 发电机机端一相金属性接地时, 机端零序电压的大小等于发电机故障前的相电压。
第六节 发电机的失磁保护
一、发电机失磁运行及其产生的影响 1)发电机失磁,对机组本身产生危害。 2)发电机失磁运行对电力系统的影响。 二、发电机失磁保护的配置 大型发电机通常装设专门的失磁保护,动 作于信号、减负荷、或停机。
电站保护定值说明
电站保护整定值的说明发电机保护发电机差动保护:定子绕组及其引出线的相间短路保护单相接地保护:对发电机定子绕组单相接地短路的保护过电流保护:反应外部短路引起的过电流,同时兼作差动保护的后备保护过负荷保护:发电机长时间超过额定负荷运行时作用于信号的保护过电压保护:反应突然甩负荷而出现的过电压变压器保护瓦斯保护:防御变压器油箱内各种短路故障和油面降低。
重瓦斯跳闸,轻瓦斯发信号差动保护:防御变压器绕组和引出线的多相短路、大接地电流系统侧绕组和引出线的单相接地短路及绕组匝间短路。
保护范围为两侧电流互感器装设位置内。
后备过流保护:作为瓦斯保护和差动保护的后备保护。
零序电流保护:防御大接地电流系统中变压器外部接地短路。
过负荷保护:防御变压器过负荷。
线路保护电流速断保护(第Ⅰ段),短路电流定值大能无延时地保护本线路的一部分(不是全部)。
限时电流速断保护(第Ⅱ段),任何情况下能保护线路全长,并具有足够的灵敏性,力求动作时限最小。
因动作带有延时,故称限时电流速断保护。
为保证选择性及最小动作时限,首先考虑其保护范围不超出下一条线路第Ⅰ段的保护范围。
即整定值与相邻线路第Ⅰ段配合。
若灵敏性不满足要求,与相邻线路第Ⅱ段配合。
限时电流速断保护的保护范围大于本线路全长,依靠动作电流值和动作时间共同保证其选择性,与第Ⅰ段共同构成被保护线路的主保护,兼作第Ⅰ段的全后备保护。
定时限过电流保护(第Ⅲ段),作为本线路主保护的近后备以及相邻线下一线路保护的远后备。
其起动电流按躲最大负荷电流来整定的保护称为过电流保护,此保护不仅能保护本线路全长,且能保护相邻线路的全长。
发电机参数:额定容量、额定电压、电流互感器变比、二次额定电流Ie(Ie=额定容量/额定电压/1.732/电流互感器变比)1.比率制动电流差动继电器的门坎电流IPIKUP按躲过最大负荷时的不平衡电流整定,比率制动电流差动继电器的起动电流取(0.3 ~ 0.6)Ie 建议取0.35Ie2.制动系数K1:一般整定为0.3~0.7 建议取0.353.二次谐波制动系数:一般整定为0.15~0.3 建议取0.24.差动速断:按发电机额定电流的6~12倍整定。
发电机保护
七、定子绕组单相接地保护
我国发电机中性点接地方式主要有以下三种: -不接地(含经单相电压互感器接地) -经消弧线圈(欠补偿)接地; -经配电变压器高阻接地。
在发电机单相接地故障时,不同的中性点接地方式,将 有不同的接地电流和动态过电压以及不同的保护接口方 式。
定子绕组的单相接地(定子绕组与铁芯间的绝缘破 坏)是发电机最常见的一种故障,由于大中型发电 机中性点不接地或经高阻抗接地,定子单相接地故 障并不产生大的故障电流,所以定子绕组单相接地 保护通常只发信号而不跳闸,故障机组经转移负荷 后平稳停机。同时也应指出:发电机单相接地故障 往往是相间或匝间短路的先兆,因此对于大型发电 机组,在定子单相接地保护动作发信号后,应立即 通知系统调度部门,瞬时减小故障机组负荷,尽快 实现停机检修。因此,对大型发电机组,特别是定 子绕组用水内冷的机组,应装设能反应100%定子 绕组的接地保护。
发电机定子短路故障形成比较复杂,大体归纳主要有五 种情况:发生单相接地,然后由于电弧引发故障点处相 间短路;直接发生线棒间绝缘击穿形成相间短路;发生 单相接地,然后由于电位的变化引发其他地点发生另一 点的接地,从而构成两点接地;发电机端部放电构成相 间短路;定子绕组同一相的匝间短路故障。
一、发电机比率制动式完全纵差保护
在发电机相电势中,除基波之外,还含有一定分 量的谐波,其中主要是3次谐波(零序性质),3 次谐波值一般不超过基波10%。
如果把发电机的对地电容等效地看成集中在发电 机中性点N和机端S,且每项电容大小都是0.5CG,并 将发电机引出线、升压变、厂用变以及PT等设备 对地电容等效在机端。当发电机中性点不接地时:
α α2
α1
信号
跳断路器
跳灭磁开关
说明:切换片正常运行时投1~2位置,保护不带延时。转子 一点接地时,投1~3位置,保护带延时,为转子两点接地 故障做好准备。
发电机保护装置主要定值整定原则
发电机保护装置主要定值整定原则(仅供参考)DGP-11 数字发电机差动保护装置DGP-12数字发电机后备保护装置DGP-13数字发电机接地保护装置北京美兰尼尔电子技术有限公司1 DGP-11 数字发电机差动保护主要定值整定原则1.1 纵差保护1.1.1 差动速断保护动作电流整定差动速断保护动作电流一般按躲过机组非同期合闸产生的最大不平衡电流整定。
一般可取3〜4倍额定电流。
1.1.2 比率差动保护1.121 最小动作电流(IQ 整定I do为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平衡电流(I unb.。
)整定,即:I do =K k • I unb • o 或I do=K k X 2 X 0.031 f2n式中:氐一可靠系数,取1.5 ;I unb • o —发电机额定负荷状态下,实测差动保护中的不平衡电流;I f2n —发电机二次额定电流。
一般可取I do= (0.15〜0.3 I n),通常整定为0.2 I n。
如果实测I unb. o较大,则应尽快查清l unb・o增大的原因,并予消除,避免因I do整定过大而掩盖一、二次设备的缺陷或隐患。
发电机内部短路时,特别是靠近中性点经过渡电阻短路时,机端或中性点侧的三相电流可能不大,为保证内部短路时的灵敏度,最小动作电流I do不应无根据地增大。
1.1.2.2 拐点电流定值(I ro)整定定子电流等于或小于额定电流时,差动保护不必具有制动特性,因此,I ro 可整定为:I ro=(0.8〜1.0)I f2n1.123 比率制动系数(K)整定发电机差动保护比率制动系数按下式整定:K=K k • K ap • K cc• K er式中:反一可靠系数,取1.5 ;K ap—非周期分量系数,取2.0 ;忽一电流互感器同型系数,取1.0 ;K^r —电流互感器比误差,取0.1。
在工程实用中,通常为安全可靠取K=0.3。
1.124 灵敏度校验按上述原则整定的比率制动特性的差动保护,当发电机机端两相金属性短路时, 差动保护的灵敏度一定满足要求,不必进行灵敏度校验。
发电机定子接地保护定值的整定配合分析
发电机定子接地保护定值的整定配合分析前言:发电机定子接地故障是发电机运行中常见的故障,一旦发电机发生单相接地故障,故障点与定子绕组间会产生电容电流和过电压,可能导致绕组等绝缘破坏,危害发电机设备和影响发电机组及系统安全运行。
本文对发电机定子接地保护配置分析和南方A电厂发变组保护改造后发电机定子接地保护定值的整定配合分析。
国内标准中发电机定子绕组接地故障电流允许值如下表:表(1)发电机组在实际运行中,当定子绕组接地故障电流小于允许值时,定子接地保护会动作于发信号,电厂可申请平稳地停机后,组织相关人员处理故障。
而当故障电流大于允许值时,定子接地保护经短延时后动作于跳闸。
为了发电机组的安全运行和发电机设备安全,配置发电机定子接地保护是一种有效的方法。
由此显得发电机定子接地保护相关定值的正确整定配合尤为重要。
根据《南方电网大型发电机及发变组保护技术规范QCSG110033-2012》,发电机组定子接地保护应装设保护区为100%的定子接地保护作为发电机定子绕组单相接地故障保护。
双频分离式100%定子接地保护由反应近机端侧单相接地的基波零序过电压保护和反应近中性点侧单相接地的三次谐波过电压保护两部分组成。
南方A电厂采用发变组单元接线,发电机与主变压器之间不设置发电机出口断路器,发电机中性点经接地变压器接地,主变高压侧接地方式采用直接接地或者经间隙接地,低压侧为不接地系统。
主接线图如图(1):图(1)#1发电机采用东方电机厂生产的型号为QFSN-330-2-20B,额定功率为330MW。
#1主变采用衡阳特变电工生产的型号为SFP10-407000/220,额定容量为407kVA。
1.发电机定子接地保护基波零序电压整定。
#1发变组保护改造后发电机保护采用南瑞生产的PCS-985B系列的双套保护装置。
配置的发电机定子接地保护中,基波零序电压保护发电机 85~95%的定子绕组单相接地。
保护动作逻辑如图(2)。
图(2)定子接地保护由接于发电机中性点电阻上的过压元件实现的,希望保护95%的定子绕组。
发电机继电保护装置的配置与整定计算
发电机继电保护装置的配置与整定计算发电机是电力系统的重要组成部分,其安全、稳定运行对电网的供电质量和可靠性至关重要。
为保护发电机免受故障损害,需要配置相应的继电保护装置,并进行合理的整定计算。
本文将从发电机继电保护装置的配置和整定计算两个方面进行详细介绍。
一、发电机继电保护装置的配置1.发电机差动保护装置:差动保护是发电机继电保护的核心,用于检测发电机绕组的电流差异,发现和切除故障电流。
一般配置相对差动保护和绝对差动保护两种装置。
2.发电机过电流保护装置:用于检测发电机的过电流及短路故障。
应配置相间过电流保护、接地过电流保护等。
3.发电机保护装置:用于检测和切除发电机励磁系统的故障。
应配置断电保护、控制电源故障保护、励磁场时限保护等。
4.发电机过频保护装置:用于检测并切除发电机频率上升过快的故障,以保护发电机绕组和机械设备。
5.发电机欠频装置:用于检测并切除发电机频率下降过快的故障,以保护发电机绕组和机械设备。
6.发电机失步保护装置:用于检测并切除发电机失步故障,以防止发电机绕组过热和机械设备损坏。
7.发电机振动保护装置:用于检测发电机运行时的振动情况,以判断是否存在故障,并进行相应的保护措施。
二、发电机继电保护装置的整定计算1.差动保护装置整定:差动保护装置的整定主要包括设定电流和动作时间的确定。
设定电流是指差动保护装置的动作电流值,动作时间则是指差动保护装置从检测到故障后的动作时间。
2.过电流保护装置整定:过电流保护装置的整定包括相间过电流保护和接地过电流保护两个部分。
相间过电流保护的整定包括相别选择、设定电流和动作时间的确定;接地过电流保护的整定则包括接地电流设定值和动作时间的确定。
3.频率保护装置整定:频率保护装置的整定包括过频保护和欠频保护两个部分。
过频保护的整定包括过频设定值和动作时间的确定;欠频保护的整定则包括欠频设定值和动作时间的确定。
4.失步保护装置整定:失步保护装置的整定主要包括失步电压设定值和动作时间的确定。
发电机保护装置主要定值整定原则
发电机保护装置主要定值整定原则Revised by Petrel at 2021发电机保护装置主要定值整定原则(仅供参考)DGP-11数字发电机差动保护装置DGP-12数字发电机后备保护装置DGP-13数字发电机接地保护装置北京美兰尼尔电子技术有限公司1DGP-11数字发电机差动保护主要定值整定原则1.1纵差保护1.1.1差动速断保护动作电流整定差动速断保护动作电流一般按躲过机组非同期合闸产生的最大不平衡电流整定。
一般可取3~4倍额定电流。
1.1.2比率差动保护1.1.2.1最小动作电流(I do)整定I do为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平衡电流(I unb·o)整定,即:或I do=K k×2×0.03I f2nI do=K k·I unb·o式中:K k—可靠系数,取1.5;—发电机额定负荷状态下,实测差动保护中的不平衡电流;I unb·oI f2n—发电机二次额定电流。
一般可取I do=(0.15~0.3 I n),通常整定为0.2 I n。
如果实测I unb·o较大,则应尽快查清I unb·o增大的原因,并予消除,避免因I do整定过大而掩盖一、二次设备的缺陷或隐患。
发电机内部短路时,特别是靠近中性点经过渡电阻短路时,机端或中性点侧的三相电流可能不大,为保证内部短路时的灵敏度,最小动作电流I do不应无根据地增大。
1.1.2.2拐点电流定值(I ro)整定定子电流等于或小于额定电流时,差动保护不必具有制动特性,因此,I ro可整定为:I ro=(0.8~1.0)I f2n1.1.2.3比率制动系数(K)整定发电机差动保护比率制动系数按下式整定:K=K k·K ap·K cc·K er式中:K k—可靠系数,取1.5;K ap—非周期分量系数,取2.0;K cc—电流互感器同型系数,取1.0;K er—电流互感器比误差,取0.1。
发电机保护装置主要定值整定原则
发电机保护装置主要定值整定原则(仅供参考)DGP-11数字发电机差动保护装置DGP-12数字发电机后备保护装置DGP-13数字发电机接地保护装置北京美兰尼尔电子技术有限公司1 DGP-11 数字发电机差动保护主要定值整定原则1.1 纵差保护1.1.1 差动速断保护动作电流整定差动速断保护动作电流一般按躲过机组非同期合闸产生的最大不平衡电流整定。
一般可取3~4倍额定电流。
1.1.2 比率差动保护1.1.2.1 最小动作电流(I do)整定I do为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平衡)整定,即:电流(I unb·o或I do=K k×2×0.03I f2nI do =K k·I unb·o式中:K k—可靠系数,取1.5;I unb·o—发电机额定负荷状态下,实测差动保护中的不平衡电流;I f2n—发电机二次额定电流。
一般可取I do=(0.15~0.3 I n),通常整定为0.2 I n。
如果实测I unb较大,·o增大的原因,并予消除,避免因I do整定过大而掩盖一、二则应尽快查清I unb·o次设备的缺陷或隐患。
发电机内部短路时,特别是靠近中性点经过渡电阻短路时,机端或中性点侧的三相电流可能不大,为保证内部短路时的灵敏度,最小动作电流I do不应无根据地增大。
1.1.2.2 拐点电流定值(I ro)整定定子电流等于或小于额定电流时,差动保护不必具有制动特性,因此,I ro 可整定为:I ro=(0.8~1.0)I f2n1.1.2.3 比率制动系数(K)整定发电机差动保护比率制动系数按下式整定:K=K k·K ap·K cc·K er式中:K k—可靠系数,取1.5;K ap—非周期分量系数,取2.0;K cc—电流互感器同型系数,取1.0;K er—电流互感器比误差,取0.1。
发电机保护整定计算
发电机保护整定计算
发电机保护是电力系统中非常重要的一部分,它旨在保护发电机免受电流过载、电压不平衡、频率偏离、过热等故障的损害。
为了确保发电机在故障发生时能够及时地切除电源并避免进一步损坏,需要进行发电机保护整定计算。
发电机过流保护是最基本的保护措施,它可以保护发电机免受短路电流和电源侧电流过载的损害。
过流保护整定计算需要确定过流保护的额定电流设置以及故障电流的计算方式。
2.短路阻抗测量计算
发电机短路阻抗测量可以通过测量电压和电流,计算发电机的短路发电机的电阻和电抗值。
短路阻抗测量计算可以帮助确定发电机的额定短路阻抗,从而提供发电机保护的参考参数。
欠频保护可以保护发电机免受系统频率过低的损害,过频保护则可以保护发电机免受系统频率过高的损害。
欠频保护和过频保护整定计算需要考虑发电机的额定频率,并根据系统的特性和要求进行合理的整定计算。
电压保护可以保护发电机免受电压不平衡和电压低下的损害。
电压保护整定计算需要考虑发电机的额定电压和电压不平衡限制,并根据系统的要求进行合理的整定计算。
温度保护可以保护发电机免受过热的损害。
温度保护整定计算需要考虑发电机的额定温度和热敏电阻的特性,并根据发电机的运行条件进行合理的整定计算。
以上是发电机保护整定计算的几个主要方面,其中每个方面都需要详细的计算和参数设置。
在实际应用中,还需要考虑保护元件的特性和整定参数的合理性,以及与其他保护装置的协调工作等因素。
同时,还需要根据实际的发电机运行状态进行整定,以保证发电机保护系统的可靠性和灵敏性。
电力系统-整定计算基本原则
(2 ) 保护构成的特点和保护使用电流、电压互感 器的安装的位置,如双回线接和电流公用一套保护, 其中无时限段保护,在双回线运行时,应退出运行; 又如保护装有联掉回路或者一套保护装有多段时限 的特点。
还有保护用电压互感器装在线路上,以及远方启动 跳闸的方式等等。
37
(3) 与自动装置的配合,例如非同期重合闸有很 大冲击电流;单相重合闸会出现非全相运行状态, 并有复杂故障状态;又如备用电源自校与重合闸的 配合等问题。
Z MN
Ik1 IMN
Z1Lk
Z MN
K b Z1Lk
33
其中分支系数
Kb
I k1 I MN
≤1
Kb
Z NP1 Z set Z NP 2 Z NP1 Z NP 2
34
1.7 主保护、后备保护和辅助保护
主保护是作为设备、线路的主要保护,要求它能保 护全部范围和能保护各种故障,并尽可能有较快的 速动性。
16
(6)调试正确,加强定期检验; (7)对误动后果严重的保护装置,应加装闭锁,
对重要环节加装监视信号; (8)加强运行维护,保护运行要求明确。 可靠性用正确动作律来衡量。正确动作是一个综合
性技术指标,它反映了继电保护全面工作的结果。
正确动作率= 正确动作次数 总动作次数
17
评价继电保护装置的正确动作与错误动作,必须符 合两个条件:
41
(6)电力设备构造的特点,如发电机静子为双星 形时,可装设横差保护;静态励磁(自并激方式) 短路电流衰减快,要求保护速动;又如自耦变压器 零序不能装在中性点接地线上等。
42
(7)负荷的特性与用户对电力系统的要求。例如, 对异步电动机,有的用户不装设无电压释放,而大 多数用户则装社无电压释放,因此与考虑自启动有 关。对同步电动机(化工、钢铁等用户),有的用 户使用失压后再正步方式,而大多数用户则采取失 压后即停机的方式,因而不希望用重合闸和备用电 源自投。不对称负荷(电气机车等)对反映于序分 量的保护影响很大。冲击性负荷(轧钢、冶炼等) 对电流电压保护影响较大。
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发电机保护装置主要定值整定原则(仅供参考)DGP-11数字发电机差动保护装置DGP-12数字发电机后备保护装置DGP-13数字发电机接地保护装置北京美兰尼尔电子技术有限公司1 DGP-11 数字发电机差动保护主要定值整定原则纵差保护1.1.1 差动速断保护动作电流整定差动速断保护动作电流一般按躲过机组非同期合闸产生的最大不平衡电流整定。
一般可取3~4倍额定电流。
1.1.2 比率差动保护1.1.2.1 最小动作电流(Ido)整定Ido为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平衡电流(Iunb·o)整定,即:I do =Kk·Iunb·o或Ido=Kk×2×式中:Kk—可靠系数,取;Iunb·o—发电机额定负荷状态下,实测差动保护中的不平衡电流;If2n—发电机二次额定电流。
一般可取Ido =(~0.3 In),通常整定为0.2 In。
如果实测Iunb·o较大,则应尽快查清Iunb·o 增大的原因,并予消除,避免因Ido整定过大而掩盖一、二次设备的缺陷或隐患。
发电机内部短路时,特别是靠近中性点经过渡电阻短路时,机端或中性点侧的三相电流可能不大,为保证内部短路时的灵敏度,最小动作电流Ido不应无根据地增大。
1.1.2.2 拐点电流定值(Iro)整定定子电流等于或小于额定电流时,差动保护不必具有制动特性,因此,Iro 可整定为:Iro =(~)If2n1.1.2.3 比率制动系数(K)整定发电机差动保护比率制动系数按下式整定:K=Kk ·Kap·Kcc·Ker式中:Kk—可靠系数,取;Kap—非周期分量系数,取;Kcc—电流互感器同型系数,取;Ker—电流互感器比误差,取。
在工程实用中,通常为安全可靠取K=。
1.1.2.4 灵敏度校验按上述原则整定的比率制动特性的差动保护,当发电机机端两相金属性短路时,差动保护的灵敏度一定满足要求,不必进行灵敏度校验。
横差保护1.2.1 单元件横差保护动作电流整定动作电流定值(Ihczd)按躲过外部短路最大不平衡电流整定,一般可取:Ihczd =(~)If1n/na式中: If1n—发电机一次额定电流;na—发电机横差零序电流互感器变比。
1.2.2 高灵敏横差保护动作电流整定高灵敏横差保护动作电流定值(Ihczd)按躲过发电机正常运行时中性点连线的最大不平衡电流整定,一般可取:Ihczd =(~)If1n/na式中: If1n—发电机一次额定电流;na—发电机横差零序电流互感器变比。
作为该保护动作电流的运行值,应按躲过最大外部短路电流和失磁、失步时转子偏心在横差电流互感器二次侧输出的零序不平衡电流的基波和三次谐波分量。
灵敏横差动作电流运行值可按下式整定:I hczd =Kk·Kap23max3max12)/(kIIunbunb⋅⋅⋅⋅+式中:Kk—可靠系数,取;Kap—非周期分量系数,取~;Iunb·1·max—最大外部短路电流时横差TA二次侧输出的基波零序不平衡电流;Iunb·3·max—最大外部短路电流时横差TA二次侧输出的三次谐波不平衡电流;K3—三次谐波滤过比,取100。
高灵敏模差保护的拐点电流和制动系数整定拐点电流Iro ,一般取发电机的二次额定电流If2n。
相电流制动系数一般选取~。
动作时间整定在发电机励磁回路一点接地动作后,为防止励磁回路发生瞬时性两点接地时横差保护误动,保护切换时间整定为~1s。
2 DGP-12 数字发电机后备保护装置主要定值整定原则复压闭锁过流保护2.1.1 动作电流定值整定计算动作电流应按躲过发电机额定电流整定,计算公式为: I dzzd =n f fkI k k 2 式中:K k —可靠系数,取~; K f —返回系数,取~; I f2n —发电机额定电流二次值。
灵敏系数应按下式校验:K Lm =dzzdK I I min)2(⋅≥式中:I (2)k·min —为系统侧(主变高压侧)母线两相金属性短路时流过保护的最小短路电流(二次值)。
2.1.2 低电压元件整定计算低电压元件取线电压,动作电压定值(U dzzd )可按下式整定。
对于汽轮发电机:U dzzd = 对于水轮发电机:U dzzd =式中:Ufn —发电机额定电压(二次值)。
灵敏系数应按系统侧主变高压侧母线三相短路的条件校验: K Lm =max)3(⋅•k t dzzdI X U ≥式中:I (3)k·m ax —主变高压侧母线金属性三相短路的最大短路电流(二次值); X t —系统(主变)电抗,取X t =Z t 。
2.1.3 负序电压元件整定计算负序动作电压定值(U dzzd )应按躲过正常运行时出现的不平衡电压整定, 一般可取:U dzzd =(~)U n 式中:U n —额定电压二次值。
灵敏系数应按系统侧(主变高压侧)母线两相短路的条件校验: K Lm =dzzdU U m in2⋅≥ 式中:U 2·min —系统侧(主变高压侧)母线两相短路时,保护安装处的最小负序电压。
32X B0201X A1图1: 阻抗元件动作特性RX c iX o2.1.4 时间元件整定按大于升压变压器后备保护的动作时间整定。
发电机失磁保护 2.2.1 失磁保护定子判据 2.2.1.1异步边介阻抗圆失磁发电机的机端阻抗最终轨迹一定进入图1的圆1中,圆1称为异步边介阻抗圆,其整定为:X A =′dV gn agn n S n U ••2 X B =-(X d +′d )Vgn agn n S n U ••2 式中:X ′d 、X d —分别为发电机暂态电抗和同步电抗标么值(取不饱和值); U gn 、S gn —分别为发电机额定电压和额定视在功率; n a 、n V —分别为电流互感器和电压互器变比。
异步边介阻抗圆心电抗定值(X O )、电阻定值(R O )及阻抗圆半径定值(Z r )按下式计算:2.2.1.2 静稳边介阻抗圆静稳边介阻抗圆见图1中的圆2,其整定值为:X C =X S Vgn agn n S n U ••2X B =-(X d +′d )Vgn agn n S n U ••2 式中:X S —发电机与系统的联系电抗(包括升压变压器阻抗)标么值(以发电机额定值为基准值)。
静稳边介阻抗圆心电抗定值(X O )、电阻定值(R O )及阻抗圆半径定值(Z r )按下式计算:X O =-(X B +X A ) R O =0Z r =(X B -X A )2.2.1.3 准静稳边介阻抗圆(苹果圆)鉴于阻抗图2在第Ⅰ、Ⅱ象限的动作区易发生非失磁条件下的误动,为此选用图1中的苹果圆3,它是在整定静稳边介阻抗圆的基础上作出的动作特性。
取X轴上的两点即原点O(机端)和-XB作为苹果圆的公共弦,在公共弦的中垂线上取对称于X轴的两点O1和O2,以O1和O2为圆心作圆弧(虚线苹果圆3)使之与静稳边介阻抗圆在第Ⅲ、Ⅳ象限尽量接近,苹果圆3就是准静稳边介阻抗圆。
由于电抗XC 是随运行方式而变的,XC的变化严重影响圆2和苹果圆3的大小,作为失磁保护整定计算,由系统调度部门给定XS值即可作出静稳边介阻抗圆和准静稳边介苹果圆,XS可取最经常运行方式下的数值。
2.2.2 失磁保护转子判据2.2.2.1 等励磁电压判据励磁低电压定值(Ufdzd)视机组的实际情况整定,一般取:Ufdzd=式中:Ufdo—发电机空载额定励磁电压值。
当进相运行时,适当降低Ufdzd定值;当重载运行,为快速切除部分失磁跳闸的发电机,可适当提高Ufdzd定值。
2.2.2.2 变励磁电压判据变励磁比例系数Kf 、凸极功率定值Pt的整定:与系统并联运行的发电机,对应于某一有功功率P,具有为维持静态稳定极限所必须的励磁电压Ufd,也就是说,按照静稳极限条件(例如:汽轮发电机的功角δ=90°),输送一定的有功功率P,应有相应的励磁电压Ufd 。
P值不同,静稳极限条件下的Ufd也不同,二者的关系体现于变励磁比例系数Kf。
共计算公式为:Kf =dodosstdntee UEUXXcPPP••+•-)(式中:Pe—发电机额定功率(单位:W);Pt—发电机凸极功率(单位:W);Cn —额定有功时的修正系数,Cn=-cos 2δsb/sin3δsb,δsb为发电机额定有功时的极限功角,通过Kn=Pe/Pt与Cn的关系曲线或查表法可以得到,参见表1;US —无限大系统母线电压归算到发电机机端的电压值(单位:V);E do —发电机空载电势(单位:V );U fdo —发电机空载额定励磁电压(单位:V );X st —归算到机端侧的机端至无限大系统母线间的联系电抗。
凸极功率P t 整定计算公式: P t =))((2)(2st q st d q d S X X X X X X U ++-表1:K n —C n 表2.2.3 高压侧母线三相低电压判据本判据主要用于防止由发电机失磁故障引发的无功储备不足的系统电压崩 溃,造成大面积停电,三相低电压定值(U dyzd )按下式计算: U dyzd =(~)U h ·min式中:U h ·min —高压侧系统最低正常运行电压。
2.2.4 定子过电流判据定子过电流判据的动作电流定值(I dzzd )按躲过发电机的额定电流(I e )整定,整定计算公式为:I dzzd =fkK K ·I e 式中:K k —可靠系数,取~; K f —返回系数,取~。
2.2.5 辅助判据 2.2.5.1 系统故障判据系统故障判别元件(负序过流元件和相电流元件)动作闭锁失磁保护的定子判据和转子判据。
整定计算公式为:I 2zd =(~)I 2cq I φzd =fkK K ·I e 式中:I 2zd 、I φzd —分别为负序动作电流定值、相电流动作电流定值; I 2cq —发电机常期允许负序电流(二次值); I e —发电机额定电流(二次值); K K —可靠系数,取~; K f —返回系数,取。
2.2.5.2 强减励磁判据当发电机机端电压高于定值时,确认为发电机强减励磁闭锁失磁保护定子判据和转子判据。
动作电压(U dz )的整定计算公式为: U dz =K k U e式中:K k —可靠系数,取~;U e —发电机额定电压(二次值)。
2.2.6 发电机失磁后允许持续异步运行时间整定失磁异步运行情况下,动作于发电机解列的延时,由发电机制造厂和电力部门(用户)共同决定允许发电机带(~)P e 的失磁异步运行时间。