发电机变压器继电保护整定计算
南方电网大型发电机变压器继电保护整定计算规程

南方电网大型发电机变压器继电保护整定计算规程南方电网是中国南方地区的主要电力供应商之一,为了确保电力的安全稳定运行,发电机变压器继电保护的整定计算非常重要。
下面将介绍南方电网大型发电机变压器继电保护整定计算的规程。
第一步:整定计算前的准备工作1.收集变压器的技术资料,包括电气参数、绝缘水平、设备类型等。
2.确定变压器继电保护的类型,包括差动保护、过电流保护、过温保护等。
第二步:差动保护整定计算1.根据变压器的参数和差动保护准则,计算差动保护的主要参数,如选择电流(主保护)、定值电流比(副保护)、定值电流延时时间等。
2.根据变压器的额定容量和差动保护的整定参数,计算差动保护的动作潮流值,以确定整定值是否合理。
第三步:过电流保护整定计算1.根据变压器的额定容量和电气参数,确定过电流保护的动作潮流值。
2.根据继电保护的整定准则,计算过电流保护的整定电流和动作时间,以确保在故障时保护装置能及时动作。
第四步:过温保护整定计算1.根据变压器的负载情况和绝缘材料的热特性,确定过温保护的整定值。
2.根据过温保护的整定准则,计算过温保护的整定温度和动作时间,以确保在变压器过热时保护装置能及时动作。
第五步:整定计算后的验证和调整1.使用计算得到的整定值进行现场试验,验证继电保护的动作性能是否符合要求。
2.如果发现继电保护的动作性能不理想,需要根据实测结果进行调整和优化,直到达到设计要求为止。
综上所述,南方电网大型发电机变压器继电保护整定计算规程是一个以变压器的电气参数和工作条件为基础,根据继电保护的整定准则,通过计算和试验验证的过程,确定继电保护的整定值,以确保发电机变压器在故障时能够及时、可靠地切除故障,保证电力系统的安全运行。
此规程的实施能够提高电力系统的可靠性和安全性,减少故障对电力系统造成的损失,对电力供应保障起到重要作用。
大型发电机变压器继电保护整定计算导则

K45备案号:6763—2000中华人民共和国电力行业标准DL/T 684—1999大型发电机变压器继电保护整定计算导则Guide of calculating settings of relayprotection for large generator and transformer2000-02-24批准2000-07-01实施中华人民共和国国家经济贸易委员会发布前言本标准根据原能源部1992年电供函[1992]11号《关于组织编制大机组继电保护装置运行整定条例函》的要求以及广大继电保护工作者的迫切需要而制定。
本标准的制定和实施将对提高发电机变压器继电保护装置的正确动作率、保障电气设备的安全及维持电力系统的稳定运行有重要意义。
在国家电力调度通信中心及中国电机工程学会继电保护专委会等单位的组织领导下,经过深入调查研究,广泛征求国内各有关单位的专家、教授及广大继电保护工作者的意见,组织多次专题讨论,反复修改条文内容,先后数易其稿,历经数年终于完成了本标准的编制任务。
本标准以GB14285—93《继电保护和安全自动装置技术规程》为依据进行编制。
本标准的附录A、附录B都是标准的附录。
本标准的附录C、附录D、附录E、附录F、附录G、附录H、附录J、附录K、附录L和附录M都是提示的附录。
本标准由原能源部电力司、科技司共同提出。
本标准由原电力工业部继电保护标准化技术委员会归口。
本标准起草单位:华北电力设计院、东北电力设计院、清华大学。
本标准参加起草单位:东北电力调度局、西北电力试验研究院。
本标准主要起草人:王维俭、孟庆和、宋继成、闫香亭、毛锦庆、侯炳蕴、李玉海。
本标准由国家电力调度通信中心负责解释。
目录前言1 范围2 引用标准3 总则4 发电机保护的整定计算4.1 定子绕组内部故障主保护4.2 发电机相间短路后备保护4.3 定子绕组单相接地保护4.4 励磁回路接地保护4.5 发电机过负荷保护4.6 发电机低励失磁保护4.7 发电机失步保护4.8 发电机异常运行保护5 变压器保护的整定计算5.1 变压器纵差保护5.2 变压器分侧差动保护5.3 变压器零序差动保护5.4 变压器瓦斯保护5.5 变压器相间短路后备保护5.6 变压器接地故障后备保护5.7 变压器过负荷保护5.8 变压器过励磁保护6 发电机变压器组保护的整定计算6.1 概述6.2 发电机变压器组保护整定计算特点附录A(标准的附录)发电机定子绕组对地电容,机端单相接地电容电流及单相接地电流允许值附录B(标准的附录)本标准用语说明附录C(提示的附录)发电机变压器继电保护整定计算导则有关文字符号附录D(提示的附录)发电机若干异常运行状态的要求附录E(提示的附录)大型汽轮发电机组对频率异常运行的要求附录F(提示的附录)系统联系电抗X con的计算附录G(提示的附录)自并励发电机外部短路电流的计算附录H(提示的附录)电力系统振荡时阻抗继电器动作特性分析附录J(提示的附录)变压器电容参数估算值附录K(提示的附录)保护用电流互感器的选择附录L(提示的附录)变压器电抗的计算附录M(提示的附录)非全相故障计算中华人民共和国电力行业标准大型发电机变压器继电保护整定计算导则DL/T 684—1999Guide of calculating settings of relayprotection for large generator and transformer1 范围本标准规定了大型发电机变压器继电保护的整定计算原则和方法,它是设计、科研、运行、调试和制造部门整定计算的依据。
发电机变压器继电保护设计及整定计算

发电机变压器继电保护设计及整定计算发电机变压器是电力系统中常用的设备之一,其作用是将发电机的输出电压提升或降低到与输电线路或负载电压匹配的水平。
在发电机变压器运行过程中,由于各种原因可能会发生故障,如短路、过电流等,这些故障对设备的安全运行和电力系统的稳定性都会造成严重影响。
因此,为了保护发电机变压器和电力系统的安全运行,需要设计和整定相应的继电保护系统。
发电机变压器继电保护系统的设计主要包括两个方面:一是故障检测,即如何及时准确地检测到发电机变压器的故障;二是故障切除,即如何在发生故障时迅速切除故障部分,以防止故障扩大和对电力系统产生不良影响。
在故障检测方面,常用的继电保护元件有电流互感器、电压互感器、差动保护装置等。
电流互感器用于测量发电机变压器的电流,电压互感器用于测量发电机变压器的电压。
差动保护装置通过比较发电机变压器的输入和输出电流,判断是否存在故障。
此外,还可以使用温度传感器、压力传感器等监测设备,用于监测发电机变压器的温度和压力,以预防过热和过载等故障。
在故障切除方面,常用的继电保护元件有断路器、隔离开关等。
断路器主要用于切除电路中的故障,隔离开关主要用于隔离故障部分,以便修复和维护。
整定计算是指根据发电机变压器的特性和运行要求,确定继电保护元件的参数和动作特性。
整定计算的目标是使继电保护系统能够快速、准确地检测故障,并在故障发生时迅速切除故障部分,以保护设备和电力系统的安全运行。
整定计算的过程主要包括以下几个步骤:首先,根据发电机变压器的额定电流和额定电压,计算继电保护元件的额定参数,如额定电流和额定电压。
其次,根据发电机变压器的负载特性和过电流保护的动作特性,确定过电流保护的整定值。
再次,根据发电机变压器的差动保护装置的特性,确定差动保护的整定值。
最后,根据发电机变压器的绝缘水平和温升要求,确定绝缘保护的整定值。
整定计算需要考虑发电机变压器的额定参数、运行特性和保护要求等因素,具有一定的复杂性和技术难度。
发电机组继电自动保护装置整定计算书

发电机组继电自动保护装置整定计算书第一章绪论第一节继电保继电保护概述电力系统在运行中,由于电气设备的绝缘老化、损坏、雷击、鸟害、设备缺陷或误操作等原因,可能发生各种故障和不正常运行状态。
最常见的而且也是最危险的故障是各种类型的短路,最常见的不正常运行状态是过负荷,最常见的短路故障是单相接地。
这些故障和不正常运行状态严重危及电力系统的安全和可靠运行,这就需要继电保护装置来反应设备的这些不正常运行状态。
所谓继电保护装置,就是指能反应电力系统中电气设备所发生的故障或不正常状态,并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。
它的基本作用是:⑴当电力系统发生故障时,能自动地、迅速地、有选择性地将故障设备从电力系统中切除,以保证系统其余部分迅速恢复正常运行,并使故障设备不再继续遭受损坏。
⑵当系统发生不正常状态时,能自动地、及时地、有选择性地发出信号通知运行人员进行处理,或者切除那些继续运行会引起故障的电气设备。
可见,继电保护装置是电力系统必不可少的重要组成部分,对保障系统安全运行、保证电能质量、防止故障的扩大和事故的发生,都有极其重要的作用。
为完成继电保护的基本任务,对于动作于断路器跳闸的继电保护装置,必须满足以下四项基本要求:⑴选择性选择性是指电力系统发生故障时,继电保护仅将故障部分切除,保障其他无故障部分继续运行,以尽量缩小停电范围。
继电保护装置的选择性,是依靠采用合适类型的继电保护装置和正确选择其整定值,使各级保护相互配合而实现的。
⑵快速性为了保证电力系统运行的稳定性和对用户可靠供电,以及避免和减轻电气设备在事故时所遭受的损害,要求继电保护装置尽快地动作,尽快地切除故障部分。
但是,并不是对所有的故障情况,都要求快速切除故障,应根据被保护对象在电力系统中的地位和作用,来确定其保护的动作速度。
(3)灵敏性灵敏性是继电保护装置对其保护范围内发生的故障或不正常工作状态的反应能力,一般以灵敏系数K表示。
灵敏系数K越大,说明保护的灵敏度越高。
电力变压器的继电保护整定值计算

电力变压器的继电保护整定值计算一.电力变压器的继电保护配置注1:①当带时限的过电流保护不能满足灵敏性要求时,应采用低电压闭锁的带时限的过电流保护。
②当利用高压侧过电流保护及低压侧出线断路器保护不能满足灵敏性要求时,应装设变压器中性线上的零序过电流保护。
③低压电压为230/400V的变压器,当低压侧出线断路器带有过负荷保护时,可不装设专用的过负荷保护。
④密闭油浸变压器装设压力保护。
⑤干式变压器均应装设温度保护。
注2:电力变压器配置保护的说明(1)配置保护变压器内部各种故障的瓦斯保护,其中轻瓦斯保护瞬时动作发出信号,重瓦斯保护瞬时动作发出跳闸脉冲跳开所连断路器。
(2)配置保护变压器绕组和引线多相短路故障及绕组匝间短路故障的纵联差动保护或者电流速断保护,瞬时动作跳开所连断路器。
(3)配置保护变压器外部相间短路故障引起的过电流保护或复合电压启动过电流保护。
(4)配置防止变压器长时间的过负荷保护,一般带时限动作发出信号。
(5)配置防止变压器温度升高或冷却系统故障的保护,一般根据变压器标准规定,动作后发出信号或作用于跳闸。
(6)对于110kV级以上中性点直接接地的电网,要根据变压器中性点接地运行的具体情况和变压器的绝缘情况装设零序电流保护或零序电压保护,一般带时限动作作用于跳闸。
注3:过流保护和速断保护的作用及范围①过流保护:可作为本线路的主保护或后备保护以及相邻线路的后备保护。
它是按照躲过最大负荷电流整定,动作时限按阶段原则选择。
②速断保护:分为无时限和带时限两种。
a.无时限电流速断保护装置是按照故障电流整定的,线路有故障时,它能瞬时动作,其保护范围不能超出本线路末端,因此只能保护线路的一部分。
b.带时限电流速断保护装置,当线路采用无时限保护没有保护范围时,为使线路全长都能得到快速保护,常常采用略带时限的电流速断与下级无时限电流速断保护相配合,其保护范围不仅包括整个线路,而且深入相邻线路的第一级保护区,但不保护整个相邻线路,其动作时限比相邻线路的无时限速断保护大一个时间级。
发电机变压器继电保护整定计算

发电机变压器继电保护整定计算1.整定目标确定首先,需要明确整定的目标。
一般来说,发电机变压器继电保护的目标是保护发电机和变压器,以及其连接的电力系统免受过电流、过热、过电压和短路等故障的损害。
2.整定类型选择根据系统的需求,选择适合的继电保护类型。
常见的发电机变压器继电保护类型包括差动保护、过电流保护、过热保护、过电压保护和短路保护等。
3.整定参数计算第一步是计算差动保护的整定电流。
差动保护主要用于检测发电机和变压器的内部故障,如相间短路和回路接地故障等。
根据发电机和变压器的容量和接线方式,可以确定差动保护的整定电流。
常见的差动保护整定方法有影响值法和定时法等。
第二步是计算过电流保护的整定电流。
过电流保护主要用于检测电流超过额定值的故障,如短路和过负荷等。
根据系统的要求,可以确定过电流保护的整定电流。
第三步是计算过热保护的整定值。
过热保护用于检测发电机和变压器的温度超过额定值的故障。
根据发电机和变压器的额定容量和绕组材料的热特性,可以计算出过热保护的整定值。
第四步是计算过电压保护的整定值。
过电压保护用于检测电压超过额定值的故障,如短路和回路接地故障等。
根据系统的要求,可以确定过电压保护的整定值。
第五步是计算短路保护的整定电流。
短路保护主要用于检测电流短暂性超过额定值的故障。
根据系统的需求,可以确定短路保护的整定电流。
4.整定参数调整根据实际情况对整定参数进行调整。
一般来说,整定参数需要经过实际测试和调试才能找到最佳值。
在调整参数时,需要考虑发电机和变压器的实际运行情况和系统的故障记录。
5.整定参数验证在完成整定参数调整后,需要对整定参数进行验证。
可以通过模拟故障和实际故障测试来验证整定参数的准确性和可靠性。
电力变压器继电保护整定计算

电力变压器继电保护整定计算电力变压器是电力系统中的重要设备,其正常运行是保证电网稳定供电的基础。
然而,由于外界因素或设备本身的故障,变压器可能会发生故障,从而对系统的正常运行产生严重影响。
为了保护变压器免受损坏并减少停电时间,需要对变压器进行继电保护整定计算。
下面将介绍电力变压器继电保护整定计算的一般步骤和方法。
1.确定继电保护类型:根据变压器的类型和设计要求,确定需要进行的继电保护类型。
常见的继电保护类型包括过流保护、差动保护、过温保护、油位保护等。
2.确定保护整定参数:根据变压器的额定电压、额定容量和设计特性等参数,确定继电保护的整定参数。
整定参数包括过流保护的整定电流、差动保护的整定电流和灵敏系数、过温保护的整定温度等。
3.过流保护整定计算:过流保护是最常见的变压器继电保护类型之一、首先,根据变压器的额定容量和额定电流,确定过流保护的整定电流。
一般来说,过流保护的整定电流为变压器额定电流的1.5-2倍。
其次,根据不同故障类型和经济因素,确定过流保护的整定延时时间。
最后,根据整定电流和整定延时时间,选择合适的过流保护装置。
4.差动保护整定计算:差动保护是变压器保护的主要手段之一,其目的是检测变压器绕组间的电流差异,以判断是否存在故障。
差动保护的整定计算需要考虑变压器的额定容量、安装方式、绕组数目等因素。
根据变压器的额定容量和设计要求,确定差动保护的整定电流和灵敏系数。
整定电流一般取变压器额定容量的10-20%。
5.过温保护整定计算:过温保护是保护变压器免受过热损坏的重要手段之一、其整定计算需要考虑变压器的设计特性、工作环境和负载情况等因素。
一般来说,变压器绕组的最高温度上限为165℃,因此过温保护的整定温度应低于165℃。
6.油位保护整定计算:油位保护主要用于油浸式变压器,其目的是保护变压器绕组免受空气和湿度等外界环境的侵害。
根据油浸式变压器设计要求,确定油位保护的整定值。
一般来说,油位保护的整定值为变压器油槽的最低油位。
电力变压器的继电保护整定值计算

电力变压器的继电保护整定值计算一.电力变压器的继电保护配置注1:①当带时限的过电流保护不能满足灵敏性要求时,应采用低电压闭锁的带时限的过电流保护。
②当利用高压侧过电流保护及低压侧出线断路器保护不能满足灵敏性要求时,应装设变压器中性线上的零序过电流保护。
③低压电压为230/400V的变压器,当低压侧出线断路器带有过负荷保护时,可不装设专用的过负荷保护。
④密闭油浸变压器装设压力保护。
⑤干式变压器均应装设温度保护。
注2:电力变压器配置保护的说明(1)配置保护变压器内部各种故障的瓦斯保护,其中轻瓦斯保护瞬时动作发出信号,重瓦斯保护瞬时动作发出跳闸脉冲跳开所连断路器。
(2)配置保护变压器绕组和引线多相短路故障及绕组匝间短路故障的纵联差动保护或者电流速断保护,瞬时动作跳开所连断路器。
(3)配置保护变压器外部相间短路故障引起的过电流保护或复合电压启动过电流保护。
(4)配置防止变压器长时间的过负荷保护,一般带时限动作发出信号。
(5)配置防止变压器温度升高或冷却系统故障的保护,一般根据变压器标准规定,动作后发出信号或作用于跳闸。
(6)对于110kV级以上中性点直接接地的电网,要根据变压器中性点接地运行的具体情况和变压器的绝缘情况装设零序电流保护或零序电压保护,一般带时限动作作用于跳闸。
注3:过流保护和速断保护的作用及范围①过流保护:可作为本线路的主保护或后备保护以及相邻线路的后备保护。
它是按照躲过最大负荷电流整定,动作时限按阶段原则选择。
②速断保护:分为无时限和带时限两种。
a.无时限电流速断保护装置是按照故障电流整定的,线路有故障时,它能瞬时动作,其保护范围不能超出本线路末端,因此只能保护线路的一部分。
b.带时限电流速断保护装置,当线路采用无时限保护没有保护范围时,为使线路全长都能得到快速保护,常常采用略带时限的电流速断与下级无时限电流速断保护相配合,其保护范围不仅包括整个线路,而且深入相邻线路的第一级保护区,但不保护整个相邻线路,其动作时限比相邻线路的无时限速断保护大一个时间级。
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发电机变压器继电保护整定计算第一章一般规定保护定值的整定计算是配置和设计电力系统继电保护装置的一项主要内容,定值的整定计算正确与否决定了保护装置动作是否具有选择性和灵敏性。
中华人民共和国电力行业标准DL/T684-1999《大型发电机变压器继电保护整定计算导则》已经出版发行,它对发电机和变压器继电保护的定值整定工作必将起到规范化的作用。
发电机变压器继电保护整定计算的主要任务是:在工程设计阶段保护装置选型时,通过整定计算,确定保护装置的技术规范;对现场实际应用的保护装置,通过整定计算,确定其运行参数(给出定值)。
从而使继电保护装置正确地发挥作用,保障电气设备的安全,维持电力系统的稳定运行。
为简化计算工作,可按下列假设条件计算短路电流:a.可不计发电机、调相机、变压器、架空线路、电缆线路等阻抗参数中的电阻分量;在很多情况下,可假设旋转电机的负序阻抗与正序阻抗相等。
b.发电机及调相机的正序阻抗,可采用次暂态电抗X″d的饱和值。
c.各发电机的等值电动势(标么值)可假设为1且相位一致。
仅在对失磁、失步、非全相等保护装置进行计算分析时,才考虑电动势之间的相角差问题。
d.只计算短路暂态电流中的周期分量,但在纵联差动保护装置(以下简称纵差保护)的整定计算中以非周期分量系数K ap考虑非周期分量的影响。
e.发电机电压应采用额定电压值,系统侧电压可采用额定电压值或平均额定电压值,不考虑变压器电压分接头实际位置的变动。
f.不计故障点的相间和对地过渡电阻。
第二章 发电机保护的整定计算发电机内部短路包括定子绕组不同相之间的相间短路、同相不同分支之间和同相同分支之间的匝间短路,定子绕组的分支开焊故障,以及各种接地故障。
1 差动保护纵差保护是比较被保护设备各个引出端电气量(例如电流)大小和相位的一种保护,见图1。
发电机纵差保护的保护范围,除发电机定子绕组外还应包括发电机出口至断路器的连接线。
不同容量的发电机选用的差动保护装置不同,其整定计算方法也不尽相同。
图1 纵联差动保护原理图1.1 电磁式BCH-2型纵差保护 1.1.1 动作电流的整定计算发电机纵差保护的动作电流,按下面两个条件计算,并取其中较大者为整定值I dz.z 。
a. 躲过外部短路时的最大不平衡电流发电机外部短路时,差动保护的最大不平衡电流由式(2-1)进行估算a)3(max k er cc ap unb.max /n I K K K I = (2-1) 式中:K ap ——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 (3)——最大外部三相短路电流周期分量。
(0.375左右)unb.max k dz I K I =式中:K k ——可靠系数,取1.2~1.3。
b. 为避免保护在TA (即CT )二次回路断线时误动,保护动作电流应大于发电机的最大负荷电流e.f k dz I K I =式中:K k ——可靠系数,取1.3,I e.f ——发电机的额定电流。
取二者之中较大值作为动作电流。
差动继电器的动作电流为adz jx j dz n I K I =.式中:K jx ——接线系数;n a ——TA 变比。
1.1.2 差动线圈匝数W cd 的计算dz.jcd.js I AW W =(2-2) 式中:AW 0——BCH-2型差动继电器的动作安匝,取60;I dz.j ——继电器的动作电流。
差动线圈的整定匝数W cd.z ,应选择接近且小于计算匝数W cd.js 的整匝数。
1.1.3 灵敏系数校验2.)2(min .≥=zdz dlmI I K (2-3) 式中:)2(m in .d I ——发电机出口两相短路时流经保护的最小两相短路电流。
当灵敏系数不满足要求时,可采用高灵敏度接线的纵差保护。
1.2 高灵敏度接线的纵差保护用于10MW 及以上和电抗较大的发电机(如水内冷发电机),见图2。
图2 高灵敏度纵差保护原理接线图1.2.1 平衡线圈W p 匝数的选择为防止非断线相继电器的误动作,平衡线圈的匝数应按二次回路断线时非断线相保护不动作的条件进行选择。
e2k 0p.js I K AW W =(2-4) 式中:K k ——可靠系数,取1.1;I 2e ——发电机额定电流的二次值;AW 0——带速饱和中间变流器的差动继电器的动作安匝,取60。
平衡线圈的整定匝数W p.z 应选择接近且小于W p.js 的整数。
1.2.2 差动线圈W cd 的选择按一相断线时断线相不动作的条件选择,所以差动线圈应满足0p cd.js e 2K )(AW W W I K ≤-p e2k 0cd.js W I K AW W +≤将e2k 0p.js I K AW W =代入上式中,可得2ek 0cd.js 2I K AW W ≤(2-5) 差动线圈的整定匝数W cd.z 应选择接近且小于W cd.js 的整数。
1.2.3 动作电流的计算如果所选用的W cd 、W p 与计算值一样,且K k =1.1,并考虑AW 0≤I dz.j W cd ,则2e 02e k 0cd 0dz.j55.02I AW I K AW W AW I ==≥ (2-6) 1.2.4 灵敏度校验当发电机纵差保护范围内发生两相或三相短路时,短路电流将流经两相或三相的差动线圈,而平衡线圈中却没有电流流过,因而差动继电器能灵敏动作。
灵敏度的校验按式(2-3)进行。
1.2.5 断线监视继电器的整定计算CJJ 的动作电流应大于正常运行时最大不平衡电流,其动作时限应大于发电机后备保护的动作时限。
1.3 比率制动式纵差保护 1.3.1 基本原理比率制动式纵差保护对发电机定子绕组极其端部引线的相间短路故障有灵敏的保护作用,但对定子绕组的同相匝间短路和分支绕组开焊故障毫无反应。
具有比率制动特性的差动保护的二次接线如图2所示。
图2 比率制动式差动保护原理接线图当差动线圈匝数W d 与制动线圈匝数W res 的关系为d res W W 5.0=时, 差动电流:I I I n ⋅=⋅⋅d n1t1a -)/(制动电流: a res n I I I /)(5.0t1.n1..-=式中:I ⋅n1,I ⋅t1——一次电流;I ⋅n2,I ⋅t2——二次电流;n a ——电流互感器变比。
差动保护的制动特性如图2中的折线ABC 所示。
图中,纵坐标为差动电流I d ,横坐标为制动电流I res 。
图3 比率制动式差动保护的制动特性发电机外部短路时,差动保护的最大不平衡电流由式(2-1)进行估算。
1.3.2 定值计算1.3.2.1 最小动作电流I op.0原则:应按躲过正常发电机额定负载时的最大不平衡电流条件整定。
图3中A 点的纵座标I op.0为I K I n I K I op.0rel gn a op. 0rel unb.0 20.03 =××/或= (2-7)式中:K rel ——可靠系数,取1.5;I gn ——发电机额定电流;I unb.0——在发电机额定负荷状态下,实测差动保护中的不平衡电流。
实际可取I op.0=(0.10~0.30)I gn /n a ,一般宜选用(0.10~0.20)I gn /n a 。
如果实测I unb.0较大,则应尽快查清I unb.0增大的原因,并予消除,避免因I op.0过大而掩盖一、二次设备的缺陷或隐患。
1.3.2.2 最小制动电流I res.0 (B 点)原则: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 res.0=(0.8~1.0)I gn /n a (2-8)当I res.0>I gn /n a 时,应调整保护内部参数,使其满足式(2-8)。
1.3.2.3 比率制动系数S按最大外部短路电流下差动保护不误动的条件,确定制动特性的C 点,并计算最大制动系数。
设C 点对应的最大动作电流为I op.maxI op.max =K rel I unb.max (2-9)式中:K rel ——可靠系数,取1.3~1.5。
C 点对应的最大短路电流I k.max (3)与最大制动电流I res.max 相对应。
C 点的最大制动系数K res.max 按下式计算K res.max =I op.max /I res.max =K rel K ap K cc K er (2-10)式(2-10)的计算值为K res.max =0.15,可确保在最大外部短路时差动保护不误动。
但考虑到电流互感器的饱和或其暂态特性畸变的影响,为安全起见,宜适当提高制动系数值。
图3中,取C 点的K res.max ≈0.30。
该比率制动特性的斜率()S I I In I =-/-op.max op.0k.max(3)a res.0(2-11)A 、B 、C 三点确定的制动特性,确保在负荷状态和最大外部短路暂态过程中可靠不误动。
按上述原则整定的比率制动特性,当发电机机端两相金属性短路时,差动保护的灵敏系数一定满足K sen ≥2.0的要求,不必进行灵敏系数校验。
1.3.3 差动速断保护差电流速断是纵差保护的一个补充部分。
一般需躲过机组非同期合闸产生的最大不平衡电流。
对于大机组,取额定电流的3~4倍。
2.sd )43(gn I I -=1.4 标积制动式纵差保护设发电机机端和中性点侧电流分别为I ⋅t 和I ⋅n ,它们的相位差为φ,令标积I t I n cos ϕ为制动量,I I ⋅⋅t n-2I I K I I ⋅⋅≥t n res t n -2cos ϕ(2-12)式中:K res ——制动系数,取0.8~1.2。
外部短路时,ϕ=0°,式(2-13)右侧表现为很大的制动作用。
当发电机内部短路时,可能呈现90°<ϕ<270°,使cos ϕ<0,式(2-12)右侧呈现负值,即不再是制动量而是助动量,保护灵敏动作,不需要校验灵敏系数。
本保护仅反应相间短路故障。
1.5 不完全纵差保护本保护既反应相间和匝间短路,又兼顾分支开焊故障。
设定子绕组每相并联分支数为a ,在构成纵差保护时,机端接入相电流,但中性点侧TA1每相仅接入n 个分支,a 与n 的关系如下式1≤N ≤a /2 (2-13)式中:a 与N 的取值见表1。
表1 a 与n 的关系本保护不仅反应相间短路,还能对匝间短路和分支开焊起保护作用,其基本原理是利用定子各分支绕组间的互感,使未装设互感器的分支短路时,不完全纵差保护仍可能动作。
比率制动特性发电机不完全纵差保护的整定计算工作,除互感器变比选择不同于完全纵差保护外,其余均可按1.3.2,但当TA1与TA2不同型号时,互感器的同型系数应取K cc =1.0。