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文档简介

1、#1机发变组保护定值计算书(计算: 审核: 批准: 励磁电压365V;励磁电流2642A一 、一次设备参数 1#1发电机:QFSN-300-2-20型;Pe=300MW; Se=353MVA;Qe=186Mvar Ue=20KV;Ie=10190A ;COS=0.85; Xd=16.8%/15.5%(非饱和/饱和) Xd=22.7%/20%(非饱和/饱和); Xd=186.1%; X2=16.7%/15.3%(非饱和/饱和) 2#1主变:SFP10-370000/220GW Se=370MWA;Ue=242-3+12.5%/20KV; Ud=13.91% 882.7/1068A YN,d11

2、3#1高厂变:SFF9-40000/20 Se=40000/25000-25000KVA; Ue=20+2.5%/6.3-6.3KV Ie=1154.7/2291-2291A Ud=15.1% ;D/d0-d0 4#1励磁变:ZSCB9-3150/20/0.756 Se=3150KVA;Ue=20+2.5%/756V; Ie=90.9/2406A; Ud=7.76% Y,d11 5#1发变组配置了南瑞继保电气有限公司RCS-985A型发电机变压器成套保护装置、 南瑞继保电气有限公司RCS-974A型变压器非电量及辅助保护装置以及国电南自DGT-801B型发电机变压器成套保护装置二 、本次保护整

3、定计算的依据:大型发电机变压器继电保护整定计算导则。电力工程电气二次设计手册。RCS-985A.RCS-974A型发电机变压器成套装置技术使用说明书。DGT-801B型发电机变压器成套装置技术使用说明书。发电机.变压器产品说明书。缺高厂变说明书 、系统电抗第二部分 #1发变组主系统阻抗计算(依据2005年调度部门下发系统综合电抗计算暂无)一、正常运行方式正序阻抗计算(一)、取基准容量Sj=1000MVA(二)、见云南2005年正运行方式序阻抗(三)、系统正常运行方式下等效阻抗计算 1X1、X2、由云南电网2003年度综合电抗确定(云南调度继电保护处提供) 既:X1=0.5591;X2=0.12

4、67;X7=7.3334目前按X=0,S=计算 2#1主变压器(图一) X1=Ud%Sj/Se=0.13911000/370=0.3759 3#1发电机(图一) X2= XdSj/Se=0.1551000/353=0.43914#1高压厂用变(图一) X3=X4= Ud%Sj/Se=0.1511000/40=3.7755#1励磁变 X5= Ud%Sj/Se=0.07761000/3.15=24.65折算至#1高厂变(图二) X31=X14+X29/X30/X2/X26=0.4108+1.0234/1.3601/0.1267/0.1437 =0.4712 X32=X31/X15=0.4712/0

5、.4584=0.23246折算至6KVA、6KVB段(图五) X33=X32+X24=0.2324+5.11=5.3424 X34=X32+X25=0.2324+5.11=5.3424二、最小运行方式正序阻抗计算书(一)、本厂最小运行方式为#2、#3、#5机停运(二)、取基准容量Sj=1000MVA(三)、见沙电2003年最小运行方式正序阻抗图(四)、系统最小运行方式下等效阻抗计算第三部分 短路电流计算1 发电机出口短路电流计算1.1发电机出口三相短路流过发电机的最大短路电流Idmax计算已知:X2= Xd”Sj/Se=0.1551000/353=0.4391Idmax=I*Ij=1/ X2S

6、j/1.732/Uj =1/0.43911000/1.732/20 =65.74(KA)1.2发电机出口两相短路流过发电机的最小短路电流Idmin计算Idmin=56.94(KA)1.3发电机出口三相短路系统流过变压器的最大短路电流Idmax计算已知:X1= 0.3759Idmax=I*Ij=1/ X1Sj/1.732/Uj =1/ 0.37591000/1.732/20 =76.8(KA)1.4发电机出口两相短路系统流过变压器的最小短路电流Idmin计算Idmin=66.5(KA)2 主变高压侧短路电流计算 2.1主变高压侧三相金属性短路时最大短路电流Idmax(指流过发电机及主变压器的短路

7、电流) 已知:X=X1+X2=0.3759+0.4391=0.815故:Idmax=I*Ij=1/ XSj/1.732/Uj =1/0.8151000/1.73220 =35.42(KA)2.1主变高压侧两相金属性短路时最小短路电流Idmin(指流过发电机及主变压器的短路电流)Idmin=30.67(KA)3 高厂变低压侧6KV侧短路路电流计算3.1高厂变低压侧三相金属性短路时最大短路电流Idmax(指流过高厂变的短路电流) 已知:X=X1/X2+X3=0.3759/0.4391+3.775=3.9775故:Idmax=I*Ij=1/ XSj/1.732/Uj =1/3.97751000/1.

8、732/6.3 =23.03(KA)3.2高厂变低压侧两相金属性短路时最小短路电流Idmin(指流过高厂变的短路电流)Idmin=19.94(KA)5 励磁变低压侧0.756KV侧短路路电流计算5.1励磁变低压侧三相金属性短路时最大短路电流Idmax(指流过励磁变的短路电流) 已知:X=X1/X2+X6=0.3759/0.4391+24.6=24.8故:Idmax=I*Ij=1/ XSj/1.732/Uj =1/24.81000/1.732/0.756 =30.79(KA)5.2高厂变低压侧两相金属性短路时最小短路电流Idmin(指流过高厂变的短路电流)Idmin=26.66(KA)第四部分

9、RCS-985A发变组保护装置定值整定计算1.发电机变压器组配置的RCS-985A微机型保护:11 发电机-变压器组差动 12发电机保护 发电机差动定子对称过负荷(反时限) 定子不对称过负荷(负序反时限) 程序跳闸逆功率 发电机逆功率 发电机过激磁保护 定子过电压 发电机定子匝间保护 定子100%接地保护 发电机失磁保护 发电机失步保护 发电机频率异常保护 起停机保护 转子一点接地保护 励磁绕组过负荷 13主变压器保护主变压器差动保护 变压器低阻抗保护主变压器零序过流 主变压器过负荷主变通风启动 主变压器瓦斯保护主变压器温度 主变压器压力释放主变压器油位异常 14高压厂用变压器保护 高压厂用变

10、压器差动 高压厂用变压器高压侧复合电压过流保护高压厂用变压器A分支低压闭锁过流 高压厂用变压器B分支低压闭锁过流高压厂用变压器通风启动 高压厂用变压器瓦斯保护高压厂用变压器温度 高压厂用变压器压力释放高压厂用变压器油位异常15励磁变压器保护 励磁变压器差动 励磁变过流保护 励磁变过流绕组过负荷 2、RCS-985A保护装置发变组差动保护整定计算:发电机中性点侧TA变比15000/5,主变高压侧TA变比1250/5;高厂变低压侧TA变比3150/5。2.1、发变组稳态比率差动(1) 发电机、变压器、高厂变各侧一次额定电流: 发电机中性点侧:式中:Pn为发电机额定容量;COS为发电机功率因数;Uf

11、1n为发电机机端额定电压。主变高压侧开关处:式中: Ub1n 为主变压器高压侧额定电压;Sn为主变压器额定容量。高厂变低压侧: 式中: Ub1n 为高厂变低压侧额定电压;Sn为高厂变额定容量。(2) 发电机、变压器、高厂变各侧二次额定电流: 发电机中性点侧: (nfLH为主变高压侧TA变比15000/5)。主变高压侧开关处:(nzblh为主变高压侧TA变比1250/5)。高厂变低压侧: (ngblh为主变低压侧TA变比3150/5)。(3)差动各侧平衡系数计算高厂变低压侧:平衡系数 主变高压侧开关处:平衡系数发电机中性点侧:平衡系数式中:为高厂变低压侧计算二次额定电流, IZb2b为主变压器高

12、压侧出口处计算二次额定电流; 为发电机中性点侧计算二次额定电流。Ib2b-b为变压器基准侧二次额定电流值;以上基准侧为高厂变低压侧(6KV侧)。(4)差动各侧电流相位差与平衡补偿变压器各侧电流互感器二次均采用星形接线。(5) 差动电流起动定值ICdqd的整定:Icdqd为差动保护最小动作电流值;应按躲过额定负载时的最大不平衡电流整定: 依整定计算导则:在工程实用计算中可取0.20.5Ie;南瑞厂家建议取0.5Ie; 故取Icdqd=0.5Ie=0.53.56=1.78A。(6) 比率制动系数的整定变斜率比率差动起始斜率:Kb/1=/1=KccKer=10.1=0.1式中:Kcc为互感器同型系数

13、,不同型取1,Ker为电流互感器比误差系数最大取0.1变斜率比率差动最大斜率:依南瑞厂家建议取0.7 故取。(7)比率差动保护灵敏系数的计算灵敏系数应按最小运行方式下差动保护区内变压器引出线上(d1点)两相金属性短路计算,根据流入保护装置的最小短路电流Ik.min和相应的制动电流Ir,在动作特性曲线上查得对应的动作电流Id,则灵敏系数为: 由上式可知IrnIe所以:式中:=A;是将该压侧的短路电流折算到低压20KV的其中: Id为差动动作电流;Ir为制动电流;Kbl为比率差动制动系数;Ie为变压器低压侧的额定电流;n为最大斜率时的制动电流倍数,装置固定取6。(7)谐波制动比的整定依南瑞厂家技术

14、使用说明书一般二次谐波制动比可整定为15%20%; 大型变压器取20%。2.2差动速断保护(1)按躲过变压器初始励磁涌流,一般可取46倍额定电流,即取5倍额定电流;故 Icdsd=5Ib2n=53.56=17.8A。(2)躲过区外故障的最大不平衡电流整定。 Icdsd= KrelIunb.max =KrelKapKccKer=1.5210.135420/(15000/5) =4.09(A)Kcc为电流互感器的同型系数(取1.0) ; Ker为电流互感器的比误差; 为外部短路时最大穿越短路电流周期分量(二次值);Iap为非周期分量系数取2。取最大值17.8A2.3保护出口方式:全停。3、RCS-

15、985A保护装置发电机保护整定计算:3.1发电机差动保护:3.1.1发电机稳态比率差动保护发电机机端TA变比:15000/5;发电机中性点TA变比:15000/5。(1) 发电机一次额定电流:式中:Pn为发电机额定容量;COS为发电机功率因数;Uf1n为发电机机端额定电压。(2) 发电机二次额定电流:(3)差动电流起动定值ICdqd的整定:Icdqd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整定;即:Icdqd=Krel20.03If2n=1.520.033.4=0.31A 式中:If2n为发电机二次额定电流;Krel为可靠系数取1.5。依整大型发电机、变压器继电保

16、护整定计算导则:实际可取(0.10.3)If2n;则:Icdqd=0.2If2n=0.23.4=0.68A 取:0.68A。 (4)比率制动系数的整定A:变斜率比率差动起始斜率:Kb/1=KccKer=0.50.1=0.05 ; 式中:Kcc为互感器同型系数,相同取0.5;Ker为互感器变比误差系数,最大取0.1。Kb/1一般取0.050.1;依据厂家建议,发电机取中间值0.07,故我们取:Kb/1=0.07。B:变斜率比率差动最大斜率:式中:Iunb。max*为最大不平衡电流标幺值(发电机额定电流);Icdqd*为差动电流起动值的标幺值(发电机额定电流);Ik。max*为发电机最大出口三相短

17、路电流周期分量二次值标幺值;为提高安全可靠性,南瑞厂家建议取Kb/2=0.5,故取:Kb/2=0.5。(5)灵敏度校验:按上述原则整定的比率制动特性,当发电机端两相金属性短路时,差动保护的灵敏系数一定满足Ksen2,即:按发电机端两相金属性短路时计算,根据计算发电机出口最小短路电流和相应的制动电流Ir,在动作特性曲线上查得对应的动作电流Id,则灵敏系数为:由上式可知IrnIe所以:其中:Ir为制动电流;Ir=,n为最大斜率时的制动电流倍数,装置固定取4。 其中:Id为差动动作电流; Kbl为比率差动制动系数;Ie为发电机额定电流;为发电机出口最小的短路电流。3.1.2差动速断保护一般需躲过机组

18、非同期合闸产生的最大不平衡电流,对于大机组,一般可取34倍额定电流。故取4倍额定电流。即:43.4=13.6A ( 取4If2h)3.1.3保护出口方式:全停。3.2发电机匝间保护:(纵向零序电压匝间保护)纵向零序电压取自专用电压互感器TV1(发电机机端电压互感器一次中性点与发电机中性点相连) 的开口三角绕组,机端TV变比。3.2.1纵向零序电压匝间保护高定值段动作电压按躲过外部短路最大不平衡电压整定,一般可取Uop=812V 故取8V。3.2.2纵向零序电压匝间保护灵敏段动作电压按躲过发电机正常运行方式下最大不平衡电压整定,一般可取 Uop=0.53(V) 故取Uop=3V。3.2.3电流比

19、率制动系数南瑞厂家推荐取1.2;3.2.4南瑞厂家建议经较短延时(0.10S0.20S)动作于出口故取 t=0.2S。3.2.5保护出口方式:全停。3.3定子绕组接地保护主变高压侧TV变比:机端开口三角零序电压TV变比:。发电机中性点零序电压TV变比(中性点变压器)。目前图纸未接线是否投入工频变化量方向保护3.3.1基波零序过电压保护基波零序过电压保护灵敏段取中性点零序电压,Uop应按躲过正常运行方式下中性点电压互感器的最大输出电压U0max整定灵敏段:Uop=KrelU0max式中Krel可靠系数取1.3;U0max为中性点实测基波零序电压。Uop=5V 保护时限:t=0.5S动作于信号。高

20、定值段(不灵敏段):只取中性点零序电压;Uop=2 Uop =25=10V。开机后需实测中性点零序电压值:3U0= 。保护时限:t=0.5S。保护出口:全停。(2)三次谐波电压比率接地保护预整定:实测发电机并网前最大三次谐波电压比值为a1,(机端US3W= V,中性点UN3W= V)并网前比率定值:(1.31.5)a1取1.5US3W/UN3W= 。实测发电机并网后运行时最大三次谐波电压比值为a2(机端US3W= V,中性点UN3W= V)并网后比率定值:(1.31.5)a2取1.5US3W/UN3W= 。式中 Krel可靠系数取1.5;nTVO为机端开口三角零序电压TV变比。nTVN为机端中

21、性点零序电压TV变比(中性点变压器)。(3)三次谐波电压差动接地保护|Us3w-Kt.Un3w|=Kre.Unw机端Us3w、中性点Un3w值,按南瑞厂家推荐定值Kre=0.5 ; 故整定值为0.5。保护时限:t=3S动作于信号。3.4转子接地保护3.4.1 转子一点接地保护灵敏段一般:根据发电机厂家技术说明书,绝缘电阻降到15K许发出信号,要求维护人员进行检查。故取 1.2XZ允许=1.2X15=18K。经t=3发出信号。3.4.2转子一点接地不灵敏段根据发电机厂家技术说明书,绝缘电阻降到4K时其它不能提高转子的绝缘电阻时,要求发电机立即停机,故:1.2XZ允许=1.2X4=4.8K,;3.

22、4.3时限 经t=3S。3.4.4保护出口:投程序跳闸,还是发信号。3.5定子绕组对称过负荷保护定时限部分电流互感器TA取自发电机机端变比为15000/5。3.5.1定时限过负荷保护I段(信号段)A:动作电流按发电机长期允许的负荷电流下能可靠返回的条件整定 取4A 式中 Krel可靠系数取1.05;Kr为返回系数取0.9;Ign为发电机额定电流(二次值)。B:保护时限:t=9S发信号3.5.2定时限过负荷保护保护II段(跳闸段)根据发电机厂家技术说明书,发电机允许的短时过电流曲线,2.26倍额定电流,允许的时间为10妙,为了保护发电机将发电机的额定电流整定为1.8倍,允许的时间10秒A:动作电

23、流=1.8Ign=1.83.4=6.12AB:保护时限:t=10S解列灭磁3.6定子绕组对称过负荷保护反时限部分反时限过电流保护的动作特性,即过电流倍数与允许持续时间的关系,由发电机制造厂家提供的定子绕组允许的过负荷能力确定3.6.1反时限曲线按下式整定 : 式中 Ktc为定子绕组热容量系数;I*为定子额定电流为基准的标幺值;Ksr为散热系数,一般取1。3.6.2反时限过电流保护最小动作值与时限A:过负荷保护电流最小动作值与定时限相配合: Iopmin=KrelIop=1.054=4. 2A B:反时限保护下限延时整定:Ktc厂家提供的热容量系数为37.5。 =3.6.3反时限过电流保护电流最

24、大动作值与时限反时限保护上限延时整定:按发电机机端三相金属性短路时整定反时限保护上限延时整定:按发电机机端三相金属性短路时整定 =故取0.7S。附发电机允许的短时过电流与时间关系I*2.261.541.31.16T(S)1030601203.6.4保护出口:程序跳闸3.7转子表层负序过负荷保护(发电机不对称过负荷保护)定时限 电流互感器TA取自发电机机端和中性点变比为15000/5。3.7.1定时限负序过负荷保护I段(信号段):A:动作电流 动作电流按发电机长期允许的负序电流I2下能可靠返回的条件整定:由发电机厂家提供的技术资料,发电机长期允许的负序电流I2*=0.1式中Krel可靠系数取1.

25、2,Kr返回系数取0.9,I2为发电机长期允许的负序电流标幺值,Ign为发电机额定电流(二次值)。B:保护时限:t=9S发信号。3.7.2定时限负序过负荷保护II段(跳闸段):A:动作电流 动作电流按发电机允许的负序电流,发电机厂家提供的技术资料I22*t10当I2*=1.414时,t =5S,为了保护发电机,将时间整定为3S,故=1.414Ign=1.4143.4=4.8AIgn为发电机额定电流(二次值)。B:保护时限:t=3S 解列灭磁。还是程序跳闸3.8转子表层负序过负荷保护(发电机不对称过负荷保护)反时限特性3.8.1转子表层负序过负荷保护反时限曲线反时限负序过电流保护的动作特性,由制

26、造厂家提供的转子表层允许的负序过负荷能力确定,即式中A为转子表层承受负序电流的常数,由发电机厂家提供的技术资料A=10,I2*为发电机负序电流标幺值,I2为发电机长期允许的负序电流标幺值为10%。3.8.2转子表层负序过负荷保护反时限过电流保护最小动作值与时限由大型发变组计算导则,下限延时t取1000秒,据此求得下限动作电流。 求得I2=0.141Ign=0.1413.4=0.48A3.8.3转子表层负序过负荷保护反时限过电流保护最大动作值与时限A:主变高压侧两相短路负序电流作为反时限上限电流:式中,为发电机的次暂态电抗(不饱和值)及负序电抗(不饱和值)标幺值;为饱和系数取0.8;为主变短路电

27、抗;B:反时限上限延时定值整定 (4)长期运行允许值依发电机产品说明书:I2/In=10%即:I2=10%3.396=0.34A3.8.4转子表层负序过负荷保护保护出口:程序跳闸。另附发电机允许的短时负序电流与时间关系表I2/Ign1.01.4141.582.0tS10542.53.9发电机失磁保护TA取自发电机机端和中性点变比为15000/5TV分别取自发电机机端变比为取自主变高压侧变比为取自发电机转子电压3.9.1发电机失磁保护低电压:系统主判据(低电压判据应尽可能的 取系统电压,无法取系统电压时取发电机机端电压,目前安低电压判据取至220KV系统电压。)本判据取于系统220KV母线电压,

28、为保证系统电压,一般按0.95Ugn整定。(应由调度审核)即选 220KV系统电压互感器TV变比为3.9.2发电机失磁保护静稳阻抗圆(定子判据):发电机主判据之一由于#1发电机为汽论发电机,故为隐极机取,式中 Ugn .Sgn为发电机额定电压和额定视在功率;na .nv为电流互感器TA变比(发电机机端)和电压互感器TV变比(发电机机端)。 Xs为发电机与系统的联系电抗(包括升压变压器阻抗与系统电抗)标幺值(基准容量为发电机视在功率); .Xd 为发电机暂态电抗和同步电抗标幺值。目前系统电抗未知3.9.3发电机失磁保护阻抗异步边界圆(定子判据):发电机主判据之二由于#1发电机为汽论发电机,故为隐

29、极机取,式中 .Xd 为发电机暂态电抗和同步电抗标幺值,取不饱和值;Ugn .Sgn为发电机额定电压和额定视在功率;na .nv为电流互感器TA变比(发电机机端)和电压互感器TV变比(发电机机端)。3.9.3发电机失磁保护无功反向: 辅助判据之一按发电机允许的进相运行无功整定:式中 Krel可靠系数取1.3;Qjx为发电机允许的最大进相无功功率(依发电机产品说明书300MW汽轮发电机容量曲线查得为110MVAR);Pgn为发电机额定有功容量。3.9.4发电机失磁保护有功限值: 辅助判据之二减出力判据:由发电机厂家技术说明书 可知机组允许得容量为额定容量的40%:故: Pzd=40%。3.9.5

30、发电机失磁保护励磁低电压: 辅助判据之三A:励磁低电压判据:发电机空载额定励磁电压为空载额定励磁电流与转子直流电阻的乘积,由发电机厂家技术说明书查得空载曲线励磁电流为1020A,转子绕组直流电阻为0.1253。根据技术导则转子低电压可靠系数Krel取0.8B:变励磁电压判据:式中 Kxs为转子电压判据系数定值,P为发电机输送的有功功率;Xd ,Xs分别为发电机同步电抗和系统的联络阻抗标幺值(按发电机额定值为基准);为发电机空载额定励磁电压 。3.9.6发电机失磁保护判据组合:(1)失磁保护I段时限:南瑞厂家推荐:定子判据+转子电压判据+减出力判据,根据大型发变组保护整定技术导则,时限取0.5-

31、1.0秒,为防止震荡时误动,延时t=1.0秒,减出力。(2)失磁保护段: 南瑞厂家推荐: 系统低电压判据+定子判据+转子电压判据, 延时t=1.5S,解列灭磁。(3)失磁保护段:南瑞厂家推荐: 定子判据+转子电压判据, 延时t=150S,跳开灭磁开关(发电机厂家技术说明书60S将有功降到60%Pgn,再过90S将有功降到40%Pgn)(4)失磁保护段:南瑞厂家推荐:只投入定子判据,长延时动作于跳闸,发电机厂家技术说明书要求励磁系统故障在电网条件允许的情况下,失磁时间不得超过15分钟,故延时t=15min,参考:技术数据取自发电机产品说明书(1) P(%) 100 60 40 0 1.0 1.5

32、 15 t(min)根据发电机厂家技术说明书绘制的失磁运行曲线3.10 发电机失步保护电流取自:主变高压侧TA变比为:1250/5, 发电机中性点TA变比为:15000/5,电压取自:发电机机端TV变比为:3.10.1电抗线的整定:根据大型发变组保护整定计算导则Zc一般为0.9倍的变压器的短路阻抗=80 (最大灵敏角)式中 Xd XcXs分别为发电机暂态电抗.主变电抗.系统联系电抗标幺值(基准容量为发电机视在功率),为系统阻抗角,Ugn .Sgn 为发电机额定电压和额定视在功率;na .nv为电流互感器TA变比(中性点侧或发电机机端)和电压互感器TV变比(发电机机端)。(2)a角的整定透镜内角

33、或报警透镜内角南瑞厂家建议整定120。(3)电抗线Zc整定电抗线是失步振荡中心的分界线,一般选取变压器阻抗Zt的0.9倍。(4)跳闸允许电流装置自动选择在电流变小时作用于跳闸, 跳闸允许电流定值为辅助判据,根据断路器允许遮断容量选择,本出口断路器允许遮断容量50KA, (电流互感器TA取自主变高压侧变比为1250/5)。跳闸允许过电流的整定:Iret=KrelIDL遮断=式中 高压断路器额定电流为2500A。(5)失步保护滑极定值整定振荡中心在区外时, 失步保护动作于信号。振荡中心在区内时, 滑极整定1次。区外延时时间:2 S 作用于信号。区内延时时间:0 S 作用于跳闸。保护出口:程序跳闸。

34、3.11发电机过励磁保护电压取自:发电机机端TV变比为:。过励磁倍数N为:式中 U,f为运行电压和频率;Ugn,fgn为发电机额定电压和频率;U*,f*为电压和频率的标幺值;B,Bn为磁通量及额定磁通量。3.11.1发电机过励磁保护I段(信号段):由发电机厂家提供的空载过励磁曲线及大型发变组保护技术导则 ,允许时间15min故整定动作时间30秒发信号 ,给运行人员留有14.5min的时间调节励磁。3.11.2发电机过励磁保护II段(跳闸段):由发电机厂家提供的空载过励磁曲线及大型发变组保护技术导则 ,允许时间12S故整定动作时间6秒跳闸 ,确保变压器的安全。3.11.3发电机过励磁保护反时限部

35、分依据发电机说明书空载过励磁曲线:U/f1.251.2251.201.151.101.0751.05T S6S24S60S180S600S18003.11.4发电机过励磁保护出口: 解列灭磁。3.12发电机频率异常运行保护电压取自:发电机机端TV变比为:。发电机机端TA变比15000/5A。发电机厂家技术说明书允许发电机运行中其频率变化的范围为48.550.5HZ。低于5%fe时允许1分钟,高于5%fe时允许1分钟,频率异常运行允许时间建议值(应查找汽轮机厂家技术说明书)频率HZ允许运行时间频率HZ允许运行时间累计min每次S累计min每次S51.5303048.030030051.01801

36、8047.5606048.5-50.5连续运行47.01010装置设有四段低頻保护,其中,段具有累计功能,每段保护均可通过控制字选择动作于发信号段:f1(48.5HZ)ff2(48HZ) 时累加时间,上限为t1:30min。 (汽轮机厂家连续运行 min ) 延时时间t1:5S。段:f2(48HZ) ff3(47.5HZ)时累加时间,上限为t2:5min。 (汽轮机厂家连续运行 min ) 延时时间t2:5S。段:f3(47.5HZ)ff4(47HZ) 时无累加时间, 延时时间t3:20S。段 ff4(47HZ) 时无累加时间,有延时时间t4:5S。保护出口:只发信号。解列灭磁。3.13发电机

37、逆功率保护取自发电机机端电压互感器TV变比为,发电机机端TA变比15000/5A。3.13.1逆功率保护动作功率整定:POP=krel(P1+P2)=0.82%+(1-99.02%)500=12W (折算到二次侧)其中:二次额定功率为:式中Krel可靠系数取0.8;P1为汽轮机在逆功率运行时的最小损耗,取额定功率2%;(未找到厂家技术数据)P2为发电机在逆功率运行时的最小损耗,取P2=(1-)Pgn,为发电机效率厂家技术数据为 99.02%;Pgn为发电机一次额定功率。 3.13.2逆功率保护延时整定及出口方式逆功率保护,延时t1=1.5S发信号;根据汽轮机允许的逆功率运行时间,t1=60S动

38、作于解列。3.14发电机程跳逆功率保护取自发电机机端电压互感器TV变比为,发电机机端TA变比15000/5A。3.14.1程跳逆功率保护动作功率整定:根据大型发变组保护整定技术导则 用于程序跳闸的逆功率保护功率元件一般整定为1-3%,故逆功率整定为1.5%POP=1.5%Pe2=0.015500=7.5W (折算到二次侧)3.14.2程跳逆功率保护延时整定程跳逆功率保护,延时t1=1.5S。3.14.2程跳逆功率保护保护出口:解列。3.15发电机定子过电压保护取自发电机机端电压互感器TV变比为。3.15.1发电机定子过电压保护I段A:过电压定值I段,根据发电机厂家技术说明书要求1.2倍的额定电

39、压经过1.5S延时解除励磁,故Uop1=1.2Ugn=式中 Ugn为发电机额定相间电压(二次值)。B:时限整定:t1=1.5SC:出口方式:跳开灭磁开关。3.15.2发电机定子过电压保护II段A:过电压定值II段,根据大型发变组保护技术导则要求大于200MW的汽轮发电机要求1.2倍的额定电压经过0.5S延时解列灭磁。故Uop1=1.3Ugn=式中 Ugn为发电机额定相间电压(二次值)。B:时限整定:t1=0.5SC:出口方式:解列灭磁。3.16启停机保护中性点零序电压取自发电机中性点变压器二次侧变比为20/0.22KV。3.16.1定子接地故障。A:采用中性点零序电压的过电压保护,根据大型发变

40、组保护整定导则,一般取10V及以下,故我们取U0.OP=10V。B:延时不小于定子接地基波零序电压保护的延时,t=1.20.5=0.6SC:出口方式:跳灭磁开关。3.16.2定子相间故障,采用接于差动回路的过电流保护,定值按额定频率下,大于满负荷运行时差动回路中的不平衡电流整定:Iop=KrelIunb=1.520.03Ign=0.09 Ign 为保证可靠性,与发电机差动定值相同,取0.2倍的额定电流,即0.2 Ign=0.23.4=0.68A式中Krel可靠系数取1.5;Iunb为额定频率下满负荷运行时差动回路中的不平衡电流。 3.16.3低频闭锁定值整定启停机保护为低频运行工况下的辅助保护

41、,低频闭锁定值按额定频率的0.80.9整定,故取0.9倍即 0.9fn=0.950= 45HZ。(4)保护出口:跳灭磁开关。4、RCS-985A保护装置主变压器保护整定计算:4.1主变压器差动保护4.1.1变压器稳态比率差动主变高压侧TA变比1250/5;高厂变高压侧TA变比15000/5;主变低压侧(发电机机端)TA变比15000/5。(1)变压器各侧一次额定电流: 高压侧: 式中: Ub1n 为变压器高压侧额定电压;Sn为变压器额定容量。低压侧: 式中: Ub1n 为变压器低压侧额定电压;Sn为变压器额定容量。(2)变压器各侧二次额定电流: 高压侧: (nblh为主变高压侧TA变比1250

42、/5)。低压侧: (nblh为主变低压侧TA变比15000/5)。(3)差动各侧平衡系数计算高压侧:平衡系数低压侧:平衡系数式中 Ib2b为变压器计算侧二次额定电流; Ib2n-b为变压器基准侧二次额定电流值;以上基准侧为主变低压侧(发电机侧)。(4)差动各侧电流相位差与平衡补偿变压器各侧电流互感器二次均采用星形接线。(5)差动电流起动定值ICdqd的整定:Icdqd为差动保护最小动作电流值;应按躲过正常变压器额定负载时的最大不平衡电流整定;即:Icdqd=Krel(KerKcc +U+m)Ib2n=1.4(0.0121+30.025+0.05) 3.56=0.1673.56 (归算到低压侧)

43、依整定计算导则:在工程实用计算中可取0.20.5Ie;变压器差动取0.4 故取:Icdqd=0.4Ie=0.43.56=1.42A。式中 : U为变压器调压引起误差; Ker电流互感器变比误差,5p取0.012;Kcc电流互感器同型系数,不同型取1,m为本由于电流互感器变比未完全匹配产生误差可取0.05;Krel为可靠系数1.4。(6)比率制动系数的整定A :变斜率比率差动起始斜率:Kb/1= KerKcc r=0.11=0.1式中Ker为电流互感器比误差系数最大取0.1B :变斜率比率差动最大斜率: 对于两绕组变压器有:=依南瑞厂家建议取0.7, 故取0.7。 式中 Ker ,U m的含义同

44、上;Kcc为电流互感器的同型系数(取1.0) Ikmax为外部短路时最大穿越短路电流周期分量(二次值);Iap为非周期分量系数取1.75。(7)比率差动保护灵敏系数的计算灵敏系数应按最小运行方式下差动保护区内变压器引出线上(d1点)两相金属性短路计算,根据流入保护装置的最小短路电流Ik.min和相应的制动电流Ir,在动作特性曲线上查得对应的动作电流Id,则灵敏系数为: 由上式可知IrnIe所以:式中:=A;是将该压侧的短路电流折算到低压20KV的其中: Id为差动动作电流;Ir为制动电流;Kbl为比率差动制动系数;Ie为变压器低压侧的额定电流;n为最大斜率时的制动电流倍数,装置固定取6。 (8

45、)谐波制动比的整定依南瑞厂家技术使用说明书一般二次谐波制动比可整定为15%20%; 大型变压器取20%。4.1.2差动速断保护应按躲过变压器初始励磁涌流,整定,依据大小发变组计算导则370MVA的变压器可取5倍额定电流, 故 Icdsd=5Ib2n=53.56=17.8A。4.1.3、保护出口方式:全停。4.2主变压器零序过流保护电流互感器TA取自变压器中性点变比为600/5。此定值由中调提供。I段:20A,t=5S全停。4.2主变压器间隙及零序过流保护电流互感器TA取自变压器中性点间隙处,变比为200/5。间隙零序电流一般不大于100A,Iodz=100/na=100/200/5=2.5间隙

46、零序过电压一般在130-180V之间U间隙UDZ=180V。时限:T=0.5秒4.3主变压器过负荷保护电流互感器TA取自主变压器高压侧变比为1250/5。4.3.1、对称过负荷保护的动作电流,按躲过变压器的额定电流整定式中Kk为可靠系数取1.05,Kf为返回系数取回0.9,Ie变压器高压侧的额定电流为882.7/1250/5=3.53A。4.3.2过负荷保护延时整定t=10S发信号。4.4主变通风启动电流互感器TA取自主变压器高压侧变比为1250/5。4.4.1主变通风启动作电流:取主变高压侧额定电流的70%即:Itfdz=70%=70%3.53=2.47A4.4.2主变通风返回电流:2.47

47、90%=2.22A4.4.3主变通风延时启动时间:t=5S4.5主变相间阻抗保护4.5.1阻抗定值:按变压器低压侧出口发生相间短路阻抗满足灵敏度整定,同时作为相邻线路的后备保护正向阻抗:Zpdz=KlmZt=1.30.3759(220)2/1000(1250/5)/(220/0.1)=2.69反向阻抗定值:反向阻抗带一定的偏移Zt=Krel Zpdz=0.32.69=0.81阻抗一二段定值相同4.5.2时限无振荡比锁装置时限取1.5秒即:T=1.5S,4.5.3出口方式:解列灭磁4.6变压器过励磁保护电压取自:发电机机端TV变比为:。过励磁倍数N为:式中 U,f为变压器运行电压和频率;Ugn,

48、fgn为变压器额定电压和频率;U*,f*为变压器电压和频率的标幺值;B,Bn为变压器磁通量及额定磁通量。4.6.1变压器过励磁保护I段(信号段):由发电机厂家提供的空载过励磁曲线及大型发变组保护技术导则 ,允许时间 min故整定动作时间10秒发信号 ,给运行人员留有14.5min的时间调节励磁。4.6.2发电机过励磁保护II段(跳闸段):由发电机厂家提供的空载过励磁曲线及大型发变组保护技术导则 ,允许时间8S故整定动作时间4秒跳闸 ,确保变压器的安全。4.6.3发电机过励磁保护反时限部分依据发电机说明书空载过励磁曲线:U/f1.41.351.31.251.21.151.1T S36S12S30

49、S60S240S18004.6.4发电机过励磁保护出口: 解列灭磁。4.7主变瓦斯:4.6.1主变重瓦斯 1.3m/s,全停(不启动失灵)4.6.2主变轻瓦斯 300ml4.6.3出口方式:全停(但不起动失灵保护)。4.8主变冷却器故障出口方式:全停(但不起动失灵保护)。 4.9主变压力释放:发信号。4.10主变绕组温度高:发信号4.11主变油温度高:只发信号;跳闸不用4.12主变油位异常:发信号 5、RCS-985A保护装置高厂变保护整定计算: 5.1高厂变差动保护高厂变高压侧TA变比1500/5;高厂变低压侧TA变比3150/5。5.1.1高厂变稳态比率差动(1) 变压器各侧一次额定电流:

50、 高压侧:式中: Ub1n 为变压器高压侧额定电压;Sn为变压器额定容量。低压侧: 式中: Ub1n 为变压器低压侧额定电压;Sn为变压器额定容量。(2)变压器各侧二次额定电流:高压侧: (nblh为主厂变高压侧TA变比1500/5)低压侧: (nblh为主变低压侧TA变比31500/5)。(3)差动各侧平衡系数计算高压侧: 平衡系数 低压侧: 平衡系数式中 Ib2b为变压器计算侧二次额定电流; Ib2b-B为变压器基准侧二次额定电流值,以上基准侧为主厂变高压侧。(4)电流相位差与平衡补偿变压器各侧电流互感器二次均采用星形接线。(5)差动电流起动定值ICdqd的整定:Icdqd为差动保护最小动作电流值;应按躲过正常变压器额定负载时的最大不平衡电流整定;即:Icdqd=Krel(Ker+U+m)Ib2nIb2n=1.4(0.012+0.05+0.05) Ib2n;=0.17 Ib2n;依据大型发边组整定计算导则:在工程实用计算中可取0.20.5Ie;变压

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