600MW发变组继电保护整定计算实例

第二节GE发电机变压器组继电保护整定计算实例

#2主变参数表

表3、主变参数表

一. G60发电机纵差保护

发电机中性点CT TA2 25000/5 星形接线 G60—I 发电机中性点CT TA3 25000/5 星形接线 G60—II

发 电 机出口CT TA6 25000/5 星形接线 G60—II 发 电 机出口CT TA7 25000/5 星形接线 G60—I

选G60中Stator Differential 为发电机差动保护中的比例差动元件。 1. 发电机纵差保护启动电流（STATOR DIFF PICKUP ）

(1) 按躲过发电机额定负荷运行时的最大不平衡电流计算，即

a gn a gn a gn rel op n I n I n I K I 09.003.025.103.020.=⨯⨯=⨯⨯=

I g.n =19245/5000=3.85A

(2) 根据运行经验和厂家推荐值取(0.15~0.2) I g.n ,由于斜率通过原点取 I d.op..min =0.15I g.n / I n =0.15×3.85/5=0.115pu

(3) 取STATOR DIFF PICKUP =I d.op..min =0.12pu 2. 拐点1（ BREAK1）

拐点1（ BREAK1）选取原则是按保护发电机区内故障有足够灵敏度计算,由于I d.op.min /S1是装置的自然拐点电流,因此实际上在第一拐点前保护已出现制动作用,可整定的第一拐点电流取值范围1~1.5 pu , 因此实际整定值可取较大值

BREAK1=I res1=1.5 pu =1.5×5=7.5A=1.95 I g.n 。 3. 第一制动系数斜率或斜率1（SLOPE1）计算

按躲过区外故障时保护不误动作计算, 斜率1（SLOPE1）理论计算值为

150101502511....K K K K S er cc ap rel =⨯⨯⨯⨯== 或根据经验取值SLOPE1=S1=30%

5. 第二制动系数斜率或斜率2（SLOPE2）计算

因为拐点2电流小于区外最大三相短路电流，所以斜率2的选择原则是：可靠躲过区外最严 重短路故障时的最大不平衡电流，保证保护不发生误动。斜率2理论计算值为

187501015052512.....K K K K S er cc ap rel =⨯⨯⨯⨯==

根据经验取值SLOPE2=S2=45%

6. 灵敏度计算

系统断开，发电机机端保护区内两相短路灵敏度计算,(2)

(2)S2K

K

sen

I I K ⨯==1/0.45=2.22 7. 动作时间

动作时间整定值取0s 。

8. TA 断线退出闭锁差动保护.

二. G60发电机定子绕组单相接地保护

(一) 定子定子绕组单相接基波零序过电压保护

定子接地保护由接于发电机中性点接地变压器二次侧零序过压元件U 0实现，能保护90%的定子绕组。G60中Auxiliary OV1过电压元件，应视为大型发电机组的主保护之一, 动作于全停方式。

1. 基波零序动作电压U 0.op 计算

基波零序过电压保护的动作电压U 0.op 应按躲过正常运行时中性点最大不平衡电压

max .unb U 整定，即max ..0unb rel op U K U =取U 0.op =0.1U g.n =0.1×230/1.732=13.3V

保护元件：AUXILIARY OV2 (1)计算用参数

发电机中性点TV 20/0.1kV 变比=100 中性点接地干式配电变二次电阻值： 0.47Ω 中性点接地干式配电变变比： 20/0.22kV

查得有关电容值如下：

发电机定子绕组每相对地电容g C ： 0.210μf/ph 主变高低压绕组间每相耦合电容M C ： 0.0042μf/ph 主变低压绕组每相对地电容1C ： 0.01253μf/ph 高厂变高压绕组每相对地电容'1C ： 0.02096μf/ph 发电机机端其他设备每相对地综合电容"1C ： 0.015μf/ph

(2) 单相接地电流计算

发电机端每相对地综合电容C g.Σ=0.21+0.01253+2×0.02096+0.015+0.5×0.0041=0.275μf/ph 每相对地容抗X C.g.∑=1/(2πfC g.Σ×10-6)=1/314×0.275×10-6=11580Ω 每相对地电容电流I C =U p / X C =20000/(1.732×11580)=1.0028A/ph 单相接地电容电流A X U I

g p C

01.311580

32000033)1(=⨯⨯

=⨯

=∑

中性点等效接地电阻R N =0.47(20/0.22)2=3884.3Ω 单相接地电阻电流A R U I

N

p R

973.23

.3884320000)1(=⨯=

=

发电机机端单相接地电流A I I I R C K

23.4973.201.3222

)1(2)1()1(=+=+= (3) 主变压器高压侧单相接地时发电机机端零序电压的计算

1) )1(m ax ..0H K U 由系统实际情况计算确定3

2.)

1(max ..0n

H H K U U β

β

+=

=

kV 7.1563

525

14.2214.2=+

2) 机端零序电压按式(3-3)计算∑

≈.1m ax

..01m ax .025.0G M H K G C C U U ）

（）（=156.7×275

.020042.05.0⨯⨯=0.846kV

U0=846/100=8.46V

3) 机端零序电压按式(3-4)计算

发电机中性点侧等效阻抗2.2....)2()31(231

231

11∑∑∑∑

∑+-=+=

=

G n

G n G n

G G fC R fC j R fC j Z Y Z πππ