发电机保护整定计算技术规范标准详

1、定子绕组内部故障主保护、纵差保护固定斜率的比率制动式纵差保护1)、比率差动起动电流Iop.0： Iop.0 = Krel Ker Ign/ na 或Iop.0 = Krel I unb.0，般取 Iop.0 = (0.1 0.3) I gn / n a,推存取 Iop.0 = 0.2 1 gn / na 2）、制动特性的拐点电流Ires.0拐点电流且取Ires.0 = (0.8 1.0) Ign / ha ,一般取 Ires.0 = 0.8lgn / Fla 3）、比率制动特性的斜率S:I op.maxres. maxI op.0I res.0 计算最大不平衡电流I unb.maxIunb.m

2、ax = Kap KccKer Ik.max/la式中：Kap 非周期分量系数Ker 互感器比误差系数，取,取1.52.0;Kcc 互感器同型系数，取0.5;0.1 ；I k.max 最大外部三相短路电流周期分差动保护的最大动作电流Iop.max按躲最大外部短路时产生的最大暂态不平衡电流计算Iop.max = Krel Iunb.max式中：Krel 可靠系数,取 1.3 1.5。比率制动特性的斜率 S2、般 Ires.max = I k.max/na ,则变斜率的比率制动式纵差保护I op. maxres. maxI op.0I res0K I . I rel1 unb.max op.0I

3、k.max / naLes。1）、比率差动起动电流Iop.0：同4.1.1.1比率差动起动电流”的整定。学习帮手0.5;2）、制动特性的拐点电流Ires.1：对于发电机保护,装置固定取 Ires.1 = 4Ign /na。对于发电机变压器组保护,装置固定取 Ires.1 = 6lgn/na。3)、比率制动特性的起始斜率SiS1 = Krel KccKer式中：Krel 可靠系数，取1.5; Kcc互感器的同型系数，取4)Ker互感器比误差系数，、比率制动特性的最大斜率S2： 计算最大不平衡电流Iunb.max :式中：Kap非周期分量系数Ker 互感器比误差系数若Ik.max 小于Ires.1

4、比率制动特性的斜率S:般取Si = 0.1Iunb.max = Kap KccKer Ik.max/ na,取1.52.0;Kcc互感器同型系数，取0.5;,取0.1；Ik.max 最大外部三相短路电流周期分量（最大斜率时的拐点电流）时，取Ik.max =I res.1。I unb.max op.0 2SIgn/S2I k.max / na 2Ign / n a3、差动电流速断动作电流按躲过机组非同期合闸和最大外部短路电流产生的最大不平衡电流整定对于大机组，一般取 Isd.op=（34） Ign /na学习帮手、横差保护1、裂相横差保护1)、起动电流：按躲过发电机额定负载时的最大不平衡电流整定

5、：Iop.0 = Krel (Iunb.l+ Iunb.2)一般取 Iop.0=(0.2 0.3)Ign/na。机端变比 .2)制动特性的拐点电流：一般取 卜es.0 00.81.0)Ign/na。3)比率制动系数：一般取 Kres.max=0.50.62、单元件横差保护按躲区外短路时最大不平衡电流整定，当横差保护的三次谐波滤过比大于或等于15时，其动作电流为 Iop=(0.20.3)Ign/na当横差保护的三次谐波滤过比大于80时，据经验动作电流可为Iop=0.05Ign/na按躲发电机出口三相短路电流为额定电流时不平衡电流整定：Iop=Krel K Iunb.1.n式中：Krel可晶系数，

6、取1.52； TOC o 1-5 h z K区外(发电机出口)故障最大短路电流与发电机额定电流的倍数；Iunb.1.n 实测发电机出口三相短路电流为额定电流时不平衡电流的基波有效值。按躲发电机额定负荷时的最大不平衡电流整定，据经验动作电流可为：Iop=0.05Ign/na按实测发电机正常满负荷运行时的中性点连线最大不平衡电流修正动作电流：Iop = Krel Iunb.n式中：Krel 可靠系数，取1.52；Iunb.n 一实测发电机额定负荷时的不平衡电流。三、纵向零序过电压保护1、灵敏段定值整定动作电压(纵向基波零序电压)学习帮手按躲正常运行时最大纵向基波零序不平衡电压整定，据经验动作电压为

7、：U01,OP = 23V。按实测满负荷时的最大基波零序不平衡电压整定：U01.op= KrelUunb.1式中：Krel取1.52； Uunb.1正常满负荷运行时最大纵向基波零序不平衡电压的实测值。三次谐波电压制动系数：Kres.3 w = 0.5电流制动系数：Kres=1.0制动电压（三次谐波电压）一般取U33.op = 25 V 。2、高定值段动作电压（纵向基波零序电压）按躲区外短路时最大纵向基波零序不平衡电压整定：一般取U0h.op = 812 V 。学习帮手相间接地后备保护、定时限复合电压闭锁过电流保护1)过电流定值整定a）动作电流：按躲发电机额定电流整定I opK Irel1 gn

8、K/a式中：Krel可靠系数，取1.31.5;Kr返回系数，取0.90.95。b）按主变压器高压侧母线两相短路进行灵敏度校验,要求灵敏系数 Ksen 1.2。机端变比na流。2)以虹主变压器高压侧母线金属性两相短路时,流过保护的最小短路电相间低电压元件整定a）动作电压低电压元件取机端 TV二次线电压，动作电压Uop可按下式整定。对于水轮发电机对于汽轮发电机0 64u=-I1式中：Ugn 发电机额定电压；nv 电压互感器变比。学习帮手b）按主变压器高压侧母线三相短路进行灵敏度校验：Ksen=Uop/（Uk.max/nv）式中：Uk.max 主变高压侧母线金属性三相短路时发电机机端最大相间电压。要

9、求灵敏系数Ksen 1.2。 nv机端变比。3）负序电压元件整定a）动作电压按躲过正常运行时的不平衡线电压整定式中：Ugn 发电机额定线电压按躲过正常运行时的不平衡相电压整定式中：Ugn 发电机额定相电压b）按主变压器高压侧母线两相短路进行灵敏度校验式中：U2.min 主变高压侧母线二相短路时发电机机端最小负序电压要求灵敏系数Ksen 1.5 o o励磁回路接地保护叠加直流式一点接地保护1）动作电阻高定值：Rop.G =10 k Q学习帮手2）动作电阻低定值：Rop.D = 0.51 k Q二、切换采样式（乒乓式）一点接地保护1）动作电阻高定值：一般取Rop.G = 1030 k Q2）动作电

10、阻低定值：一般取Rop.D = 0.52.5 k Q;三、定子二次谐波负序电压型两点接地保护按躲发电机正常运行和区外短路时测得的最大二次谐波负序电压整定。U 2 w2.op = KrelU2 w2.max式中：Krel可靠系数,取810；U232.max 额定工况时实测值，一般为0.10.2 V。四、接地位置变化型两点接地保护1）转子一点接地位置变化量一般取aop = 5% 10%。定子绕组单相接地保护一、基波零序过电压保护按躲过正常运行时机端三相电压互感器开口三角绕组的最大不平衡电压整定Uop= KrelUunb.max式中：Krel 可靠系数，取1.21.3；Uunb.max 为实测开口三

11、角绕组最大不平衡基波零序电压。学习帮手按发电机额定线电压整定Uop= (0.050.1) Ugnn式中：Ugnn 发电机额定二次线电压按发电机额定相电压整定Uop= (0.050.1) Ugnn式中：Ugnn发电机额定二次相电压按躲过正常运行时发电机中性点的最大不平衡电压整定Uop = KrelUunb.max式中：Uunb.max 一为实测发电机中性点侧最大不平衡基波零序电压。、三次谐波电压单相接地保护1)各整定项目根据保护装置说明书通过实测整定。发电机过负荷保护定子绕组对称过负荷保护1、定时限过负荷保护学习帮手按躲过发电机的额定电流整定I opKrelI gn心亮式中：Krel可晶系数，取

12、1.05；Kr返回系数，取0.90.95。2、反时限过电流保护1 ）反时限下限动作电流Is.op与定时限过负荷保护动作电流配合整定Is.op = Kco Iop式中：Kco配合系数，取1.05; Iop定时限过负荷保护动作电流2）反时限下限动作时间Ts：TsI(I s.op / 1Ktc吃)2 Ksrna式中：Ktc定子绕组热容量常数，由制造厂家提供。一般，Ktc = 37.5;散热系数，一般取Ksr =1.021.05；Ign发电机额定电流反时限上限动作时间Tu：按与线路纵联保护配合整定，取Tu=0.5 s 。反时限上限动作电流、转子绕组（励磁绕组）过负荷保护1、定时限过负荷保护按躲正常运行

13、发电机的额定励磁电流整定。IopKrel I fdn .交I opKr其中 IIfdnK3fdn交na学习帮手式中：Krel一可靠系数，取1.05；Kr 返回系数，取0.90.95；Ifdn.交一发电机额定励磁电流转换为交流电流的二次值K3 理论值K3 =0.816 ； Ifdn 一发电机额定励磁电流（额定转子电流）。2、反时限过负荷保护1）、反时限下限动作电流Is.op与定时限过负荷保护动作电流整定原则相同即KrelIfdn 方 TOC o 1-5 h z Is.op = I op 式中：Iop7E时限过负何保护动作电流。p2）、反时限下限动作时间TsCCTs ； z（三）21 （等）2 1

14、、fdn 交 ,式中：C转子绕组过热常数，由制造厂家提供；3）反时限上限动作时间 Tu : 一般取Tu=0.5s4）反时限上限动作电流I u .opJuKsrfdn .交Ksr散热系数，取Ksr=1 ,转子表层负序过负荷保护1、定时限负序过负荷保护学习帮手I * I gn 按躲过发电机长期允许的负序电流整定：120P KrelKrOa可靠系数，取1.2;Kr返回系数，取0.90.95;Leo*发电机长期允许负序电流，由制造厂家提供，一般I2W10%；2、Ign发电机额定电流；na反时限负序过电流保护电流互感器变比。1）、反时限下限动作电流：I2s.op与定时限过负荷保护动作电流配合整定:I2s

15、.op = Kco I2.OP式中：Kco配合系数，取1.05;I2.op定时限过负荷保护动作电流2）、反时限下限动作时间T2sA-r22*I 2 *Agn 22(I 2s.op / )I 2 *na式中：A转子表层承受负序电流能力的常数,由制造厂家提供；I2co*发电机长期允许负序电流标么值,由制造厂家提供；当计算结果大于1000s时，取T2s=1000 s3、反时限上限动作时间T2u :按与线路纵联保护配合整定,取 T2u = 0.5 s。4、反时限上限动作电流按反时限负序过流动作特性曲线整定I u .opA 2 IgnTu I2* 1式中：A转子表层承受负序电流能力的常数,由制造厂家提供

16、；12 cO*发电机长期允许负序电流标么值,由制造厂家提供；学习帮手发电机低励失磁保护低电压判据1）系统低电压判据：按躲过高压系统母线允许最低正常运行电压整定Uop.3ph =（0.85 0.90）Uh.min/nv式中：Uop.3ph三相同时低电压继电器动作电压；Uh.min 高压系统母线允许最低正常运行电压，由调度部门提供2）机端低电压判据：按躲过强行励磁启动电压及不破坏厂用电的安全整定Uop.3ph =(0.8 0.85)Ugn/nv 式中：Ugn 发电机额定电压。定子阻抗判据1）异步边界阻抗继电器XaXd U gnna2SgnAvXbXdU gn naSgnnv式中：Xd、Xd发电机暂

17、态电抗和同步电抗标么值（取不饱和值）;Ugn、Sgn 发电机额定电压（kV）和额定视在功率（MVA）；na、 nv电流互感器和电压互感器变比2）静稳极限阻抗继电器学习帮手Xc Xcon*U gnnaSgnnvXbXdU gnnaSgnnv式中：Xcon*-,即最小运行方式下系统归算至发电机母线的等值电抗标么值转子电压判据1)励磁低电压：Ufd.op = Krel Ufdo式中：Krel可靠系数，取0.60.8；Ufdo发电机空载励磁电压。2)变励磁电压判据：Ufd.op = Krel(PPt)变励磁系数Krel、Pt发电机凸极功率由厂家提供学习帮手发电机失步保护三元件失步保护1)遮挡器特性Za

18、、Zb、。整定U2 na7Xgn aZaX con*Sgn nvZb XdU gn na Sgn nv()=80 e5式中：Xcon* 即最大运行方式下系统归算至发电机母线的等值电抗标么值Xd发电机暂态电抗（取饱和值）;Ugn、Sgn 一发电机额定电压（kV）和额定视在功率（MVA）；na、nv机端电流互感器和电压互感器变比透镜特性a角的整定1802arctg 2乙 180 2arctg 1.54RL.min Za ZbZa Zb式中：RL.min 发电机最小负荷阻抗值（欧姆）；若a角小于保护装置的建议值则取保护装置的建议值（通常为120 ）。若a角大于保护装置的建议值则取计算结果。3)电抗线

19、ZcUjn%Zc0.9X1 - 0.9SgnAvSgnU gnna上0.9d QQ nSTnSgnnvU gn naU d - STnnv式中：Xt变压器电抗值标么值（以发电机额定值为基值），Sgn 发电机额定视在功率，MVA；4)I段区外滑极次数NI般取N I = 4 o学习帮手5） II段区内滑极次数Nn般取N n = 2o遮挡器原理失步保护1)电抗定值XcUgnAaXgn a c K rel Xt -SgnnvKrel UdSgnU gnnaSTnSgnAvKrelUdU gn naSrnAv式中：Krel 可靠系数，当滑极次数为1 时，取 Krel=0.9 ；当滑极次数2时，取Krel

20、 = 1 ；Xt变压器电抗值标么值（以发电机额定值为基值），其中：Ud变压器的短路阻抗；Sgn 发电机额定视在功率，MVA ；STn变压器额定容量,MVA;阻抗边界RiXa Xcon*U gn naSgnnvXbXdU2nsn式中：Xcon* 即最大运行方式下系统归算至发电机母线的等值电抗标么值Xd发电机暂态电抗（取不饱和值）;c Xa Xb 1 XaXb R| ctg - ctg60222式中：B1 遮挡器原理失步保护动作区的第1内角，通常设置61=120。为保证发电机组正常运行时的负荷阻抗位于动作区外,故要求校核R10.8Rl式中：R 发电常运行负荷电阻值（欧姆），Rl COS nZ lc

21、osU gn nan；Sgnnv学习帮手其中：COS n发电机额定功率因数；3)阻抗边界R2阻抗边界R3R 3= R 2阻抗边界R4R 4= R 11区停留时间t1按系统最小振荡周期进行整定121t1 T -minK rel 360B1遮挡器原理失步保护动作区的第1内角，通常设置61=1202 2arctg aXb 2R2式中：T min 系统最小振荡周期，一般为T min = 0.51.5 s ；Krel可靠系数，Krei =1.31.5。2区停留时间t2t2之2小胃3区停留时间t3t 3= t9)4区停留时间t4t4 , KrelTmint1 t2 t310)滑极次数N通常N = 12,

22、一般取N=2。学习帮手发电机异常运行保护、定子铁心过励磁保护1、过励磁保护发信段1）励磁倍数N1 1.052、定过励磁保护跳闸段1）励磁倍数N2按制造厂提供，一般取N2=1.251.35、发电机频率异常保护1、频率异常保护发信段1）高值频率定值50.52）低值频率定值48.5学习帮手2、频率异常保护跳闸段1)高值频率定值51.52)低值频率定值48三、发电机逆功率保护1)动作功率 Pop : Pop=Krel (P1 + P2)式中：Krel 可靠系数，取0.50.8,建议Krel取较大值；4%,P1汽轮机在逆功率运行时的最小损耗，一般取额定功率的2%人建议P1取较大值；P2发电机在逆功率运行时的最小损耗，一般取P2 = (1 r)Pgno其中：Y发电机效率，由制造厂家提供，一般取98.6%98.7%Pgn 发电机额定功率。四、发电机定子过电压保护1)动作电压U =%式中：Ugn发电机额定电压；nv电压互感器变比。学习帮手五、启停机保护1、基波零序过电压保护1)、按躲过正常运行时机端三相电压互感器开口三角绕组的最大不平衡电压整定Uop = KrelUunb.max式中：Krel可晶系数，取 1.2 1.3；Uunb.max 为实测开口三角绕组最大不平衡基波零序电压2)、按躲过正常运行时发电机中性点的最大不平衡电压整定Uop= K