【正文】 雙重化的勵(lì)磁回路一點(diǎn)接地保護(hù)，只能投入一套，另一套作為冷備用?！瑒?dòng)作于停機(jī)。定值可分為高定值段和低定值段，高定值段一般延時(shí)1～5s，發(fā)告警信號(hào)；～，動(dòng)作于停機(jī)。保護(hù)裝置通過測(cè)量和，計(jì)算接地過渡電阻，從而實(shí)現(xiàn)100%的定子接地保護(hù)。動(dòng)作于信號(hào)的所有保護(hù)可以統(tǒng)一取一個(gè)時(shí)間。 b) 經(jīng)驗(yàn)值：Uop＝（～）Ugnn2） 動(dòng)作時(shí)間～。b） 發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)經(jīng)配電變壓器高阻接地時(shí)，基波零序過電壓保護(hù)帶時(shí)限動(dòng)作于停機(jī)。為發(fā)電機(jī)及機(jī)端外接元件每相對(duì)地總電容。③ 配電變壓器變比為時(shí)，Ugnn= V，則：Uop＝（～） (23)式中：——配電變壓器實(shí)際抽取的二次電壓。b） 電壓量取自中性點(diǎn)單相PT或中性點(diǎn)接地變壓器二次電壓按躲過正常運(yùn)行時(shí)發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)的最大不平衡電壓整定 Uop＝式中：——為實(shí)測(cè)發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)側(cè)最大不平衡基波零序電壓?；阈蜻^電壓保護(hù)定值可設(shè)低定值段和高定值段。4） 動(dòng)作時(shí)間 為保證在振蕩過程中不誤動(dòng)。3） 負(fù)序電壓元件整定 負(fù)序電壓元件取機(jī)端PT，根據(jù)保護(hù)裝置確定負(fù)序電壓元件是線電壓還是相電壓。對(duì)于汽輪發(fā)電機(jī) (15)式中：Ugn——發(fā)電機(jī)額定電壓； nv——電壓互感器變比。如記憶功能投入，過電流保護(hù)必須經(jīng)復(fù)合電壓閉鎖。式中：Ign——發(fā)電機(jī)額定電流（因裝置可通過接入CT1和CT2(見圖3)的分支數(shù)占總分支數(shù)的比例系數(shù)，自動(dòng)將流入CT1和CT2的電流折算至發(fā)電機(jī)額定電流）。例如：圖3中，5分支的CT2與6分支的CT1構(gòu)成裂相橫差保護(hù)。 3 負(fù)序功率方向元件或故障分量負(fù)序功率方向元件為防止外部短路時(shí)誤動(dòng)，采用負(fù)序功率方向元件或故障分量負(fù)序功率方向元件閉鎖縱向零序過電壓保護(hù)，故控制字按投入整定。② 三次諧波電壓制動(dòng)系數(shù)＝③ 制動(dòng)電壓（三次諧波電壓）＝2～5 V 。 縱向零序過電壓保護(hù) 本保護(hù)反應(yīng)定子繞組同分支匝間、同相不同分支匝間或相間短路故障，其縱向零序電壓由機(jī)端專用電壓互感器(互感器一次中性點(diǎn)與發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)相連，不接地) 的開口三角繞組取得。1） 動(dòng)作電流按躲發(fā)電機(jī)外部短路或發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子偏心產(chǎn)生的最大不平衡電流整定，其動(dòng)作電流為Iop＝(～)Ign／na 2） 動(dòng)作時(shí)間 正常運(yùn)行時(shí)零序電流型橫差保護(hù)不經(jīng)本時(shí)限出口，而是瞬時(shí)動(dòng)作停機(jī)，只有當(dāng)勵(lì)磁回路一點(diǎn)接地保護(hù)動(dòng)作后零序電流型橫差保護(hù)才經(jīng)本時(shí)限出口動(dòng)作于停機(jī)。 匝間保護(hù) 零序電流型橫差保護(hù)用于定子繞組每相為多分支，且有兩個(gè)或兩個(gè)以上中性點(diǎn)引出連線的發(fā)電機(jī)。 圖3 每相6個(gè)并聯(lián)分支的發(fā)電機(jī)不完全縱差保護(hù) “縱差保護(hù)（完全差動(dòng)）”。 比率制動(dòng)式不完全縱差保護(hù)用于定子繞組每相有兩個(gè)及以上并聯(lián)分支的發(fā)電機(jī)。對(duì)于發(fā)電機(jī)變壓器組保護(hù)，＝6Ign／na 。③ 比率制動(dòng)特性的斜率S＝／na ，則 (5)S的整定值應(yīng)參照保護(hù)裝置的推薦值，并保證大于或等于計(jì)算值。2） 當(dāng)定子電流等于或小于額定電流時(shí)，差動(dòng)保護(hù)不必具有制動(dòng)特性?！l(fā)電機(jī)額定負(fù)荷狀態(tài)下，實(shí)測(cè)差動(dòng)保護(hù)中的不平衡電流。4 發(fā)電機(jī)保護(hù)的整定計(jì)算 定子繞組內(nèi)部故障主保護(hù) 定子繞組內(nèi)部故障包括相間短路、同相不同分支匝間短路、同相同分支匝間短路和定子繞組的分支開焊故障。所謂常見運(yùn)行方式，是指正常運(yùn)行方式和被保護(hù)設(shè)備相鄰一回線或一個(gè)元件停運(yùn)的正常檢修方式。 只計(jì)算短路暫態(tài)電流中的周期分量，但在縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)裝置(以下簡(jiǎn)稱縱差保護(hù))的整定計(jì)算中以非周期分量系數(shù)Kap考慮非周期分量的影響。 為簡(jiǎn)化計(jì)算工作，可按下列假設(shè)條件計(jì)算短路電流： 可不計(jì)發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)、變壓器、架空線路、電纜線路等阻抗參數(shù)中的電阻分量；在很多情況下，可假設(shè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的負(fù)序阻抗與正序阻抗相等。 發(fā)電機(jī)變壓器繼電保護(hù)裝置的技術(shù)性能，必須與本標(biāo)準(zhǔn)中提出的具體規(guī)定和要求相符合。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。適用于南方電網(wǎng)公司、并網(wǎng)運(yùn)行發(fā)電企業(yè)及用戶負(fù)責(zé)繼電保護(hù)整定管理的單位。為發(fā)揮好繼電保護(hù)保障電網(wǎng)和設(shè)備安全的作用，規(guī)范和指導(dǎo)南方電網(wǎng)大型發(fā)電機(jī)變壓器的繼電保護(hù)整定計(jì)算工作，中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司系統(tǒng)運(yùn)行部組織制定了本標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)由中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司系統(tǒng)運(yùn)行部提出。有關(guān)規(guī)劃設(shè)計(jì)、研究制造、安裝調(diào)試單位及部門亦應(yīng)遵守本標(biāo)準(zhǔn)。GB/T 142852006 繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程DL/T 6841999 大型發(fā)電機(jī)變壓器繼電保護(hù)整定計(jì)算導(dǎo)則DL/T 5592007 220～750kV電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行整定規(guī)程3 總則 本標(biāo)準(zhǔn)是發(fā)電機(jī)變壓器繼電保護(hù)整定計(jì)算的基本依據(jù)，設(shè)計(jì)、科研、運(yùn)行、調(diào)試和制造部門應(yīng)共同遵守。 發(fā)電機(jī)變壓器繼電保護(hù)裝置必須滿足可靠性、選擇性、速動(dòng)性及靈敏性的基本要求，正確而合理的整定計(jì)算是實(shí)現(xiàn)上述要求的關(guān)鍵。 發(fā)電機(jī)及調(diào)相機(jī)的正序阻抗，可采用次暫態(tài)電抗的飽和值。 發(fā)電機(jī)電壓應(yīng)采用額定電壓值，系統(tǒng)側(cè)電壓可采用額定電壓值或平均額定電壓值，不考慮變壓器電壓分接頭實(shí)際位置的變動(dòng)。對(duì)于運(yùn)行方式變化較大的系統(tǒng)，應(yīng)由調(diào)度運(yùn)行部門根據(jù)具體情況確定整定計(jì)算所依據(jù)的運(yùn)行方式。 縱差保護(hù)（完全差動(dòng)）縱差保護(hù)僅反應(yīng)相間短路故障，取發(fā)電機(jī)機(jī)端CT和發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)CT。＝(～) Ign／na。＝(～)Ign／na ，＝／na 。按上述原則整定的比率制動(dòng)特性，當(dāng)發(fā)電機(jī)機(jī)端兩相金屬性短路時(shí)，差動(dòng)保護(hù)的靈敏系數(shù)一定滿足Ksen≥，不必進(jìn)行靈敏度校驗(yàn)。3） 比率制動(dòng)特性的起始斜率S1 S1＝Krel KccKer (6)式中：Krel——可靠系數(shù)，； Kcc——互感器的同型系數(shù)，； Ker——互感器比誤差系數(shù)，；一般取S1＝4） 比率制動(dòng)特性的最大斜率S2 (7)① ＝(KapKccKer+)／na (8)式中：Kap——非周期分量系數(shù)，～；Kcc——互感器同型系數(shù)，；Ker——互感器比誤差系數(shù)，；——裝置通道調(diào)整誤差引起的不平衡電流系數(shù)，；——最大外部三相短路電流周期分量，（最大斜率時(shí)的拐點(diǎn)電流）時(shí)， = 。本保護(hù)既反應(yīng)相間和匝間短路，又兼顧分支開焊故障。注意：1）因不完全縱差保護(hù)兩側(cè)變比一般不同，當(dāng)互感器型號(hào)不同時(shí)，則互感器同型系數(shù)Kcc =。本保護(hù)反應(yīng)匝間短路和分支開焊以及機(jī)內(nèi)繞組相間短路。 按防止勵(lì)磁回路發(fā)生瞬時(shí)性第二點(diǎn)接地故障時(shí)橫差保護(hù)誤動(dòng)整定 Top＝ s1） 動(dòng)作電流a） 保護(hù)裝置中有防外部短路誤動(dòng)的技術(shù)措施時(shí)按躲發(fā)電機(jī)額定負(fù)荷時(shí)的最大不平衡電流整定，動(dòng)作電流根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可初選為Iop＝／na 實(shí)測(cè)發(fā)電機(jī)正常滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的中性點(diǎn)連線最大不平衡電流后，可按下式修正動(dòng)作電流： Iop＝Krel (9)式中：Krel——可靠系數(shù)，～2；——實(shí)測(cè)發(fā)電機(jī)額定負(fù)荷時(shí)的不平衡電流。要求三次諧波電壓濾過比大于80。機(jī)組投入運(yùn)行后。4 動(dòng)作時(shí)間為確保在專用PT一次斷線時(shí)不誤動(dòng)，根據(jù)運(yùn)行實(shí)踐一般取Top＝～ s 。1） 起動(dòng)電流按躲過發(fā)電機(jī)額定負(fù)載時(shí)的最大不平衡電流整定： ＝Krel (+) (12)式中：Krel——可靠系數(shù)，～；——在負(fù)荷狀態(tài)下，兩組電流互感器的比誤差所造成的不平衡電流；——由于同一相各分支繞組位于電機(jī)的不同空間位置，發(fā)電機(jī)的氣隙不均，使各分支定子繞組電流也不相同，因而產(chǎn)生的不平衡電流。2） 制動(dòng)特性的拐點(diǎn)電流一般取 ≤(～)Ign／na。b） 靈敏系數(shù)校驗(yàn)按主變壓器高壓側(cè)母線兩相短路進(jìn)行校驗(yàn) (14)式中： ——主變壓器高壓側(cè)母線金屬性兩相短路時(shí)，流過保護(hù)的最小短路電流。對(duì)于水輪發(fā)電機(jī) (16)b） 靈敏系數(shù)校驗(yàn)按主變壓器高壓側(cè)母線三相短路進(jìn)行校驗(yàn) Ksen＝Uop／(／nv) (17)式中：——主變高壓側(cè)母線金屬性三相短路時(shí)發(fā)電機(jī)機(jī)端最大相間電壓。a） 動(dòng)作電壓按躲過正常運(yùn)行時(shí)的不平衡電壓整定，一般取 (18)式中：Ugn——發(fā)電機(jī)額定電壓； b） 靈敏系數(shù)校驗(yàn)按主變壓器高壓側(cè)母線兩相短路進(jìn)行校驗(yàn) (19)式中：——主變高壓側(cè)母線二相短路時(shí)發(fā)電機(jī)機(jī)端最小負(fù)序電壓。a) 當(dāng)變壓器有單獨(dú)的復(fù)合電壓閉鎖過電流保護(hù)時(shí)按與升壓變相間阻抗、復(fù)壓過流、零序過流保護(hù)及高廠變過電流保護(hù)最長(zhǎng)動(dòng)作時(shí)間配合整定 t＝tmax +Δt式中：tmax——升壓變相間阻抗、復(fù)壓過流、零序過流保護(hù)及高廠變過電流保護(hù)最長(zhǎng)動(dòng)作時(shí)間。1） 動(dòng)作電壓a） 電壓量取自機(jī)端PT開口三角繞組按躲過正常運(yùn)行時(shí)機(jī)端三相電壓互感器開口三角繞組的最大不平衡電壓整定Uop＝ (20)式中：Krel——可靠系數(shù)，～；——為實(shí)測(cè)開口三角繞組最大不平衡基波零序電壓。 一般取Uop＝（～）Ugnn (22)式中：Ugnn——發(fā)電機(jī)額定二次相電壓。c） 當(dāng)裝置未引入主變高壓側(cè)零序電壓閉鎖時(shí)，為防止區(qū)外故障本保護(hù)誤動(dòng)，需校核動(dòng)作電壓躲過系統(tǒng)高壓側(cè)接地短路時(shí)傳遞到發(fā)電機(jī)側(cè)的零序電壓Ug0，即要求Uop ＞Ug0。為主變壓器高低壓繞組間的每相耦合電容（由變壓器制造廠在設(shè)備手冊(cè)或出廠實(shí)驗(yàn)報(bào)告中提供）。3） 動(dòng)作時(shí)間 可能引起基波零序過電壓保護(hù)誤動(dòng)作。 三次諧波電壓?jiǎn)蜗嘟拥乇Ｗo(hù)1） 各整定項(xiàng)目根據(jù)保護(hù)裝置說明書通過實(shí)測(cè)整定。 外加交流電源式100%定子繞組單相接地保護(hù)國內(nèi)應(yīng)用的外加交流電源式定子繞組單相接地保護(hù)有兩種注入電源：。一般，接地電阻定值可取1～5kΩ。接地零序電流判據(jù)反應(yīng)的是流過發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接地連線上的電流，作為電阻判據(jù)的后備，其動(dòng)作值按保護(hù)距發(fā)電機(jī)機(jī)端80％～90%范圍的定子繞組接地故障的原則整定。 勵(lì)磁回路接地保護(hù)勵(lì)磁繞組及其相連的回路，當(dāng)它發(fā)生一點(diǎn)絕緣損壞時(shí)（一點(diǎn)接地故障）并不產(chǎn)生嚴(yán)重后果；但是若繼發(fā)第二點(diǎn)接地故障，由于故障點(diǎn)流過相當(dāng)大的故障電流而燒傷轉(zhuǎn)子本體；由于部分繞組被短接，勵(lì)磁繞組中電流增加，可能因過熱燒傷；由于部分繞組被短接，氣隙磁通失去平衡，從而引起振動(dòng)，特別是多級(jí)機(jī)會(huì)引起更嚴(yán)重的振動(dòng)，甚至?xí)虼硕斐蔀?zāi)難性的后果。 勵(lì)磁回路一點(diǎn)接地保護(hù) 疊加直流式一點(diǎn)接地保護(hù) 1） 動(dòng)作電阻高定值＝10 kΩ2） 電阻高定值動(dòng)作時(shí)間躲勵(lì)磁回路瞬時(shí)性接地和轉(zhuǎn)子繞組暫態(tài)過程中誤動(dòng)，一般取TG＝2～6 s 動(dòng)作出口：動(dòng)作于信號(hào)、對(duì)零序電流型橫差加延時(shí)。 發(fā)電機(jī)過負(fù)荷保護(hù) 定子繞組對(duì)稱過負(fù)荷保護(hù) 對(duì)于發(fā)電機(jī)因過負(fù)荷或外部故障引起的定子繞組過電流，應(yīng)裝設(shè)定子繞組對(duì)稱過負(fù)荷保護(hù)，通常由定時(shí)限過負(fù)荷及反時(shí)限過電流二部分組成。 反時(shí)限過電流保護(hù)1） 發(fā)熱常數(shù) 即定子繞組熱容量常數(shù)Ktc，由制造廠家提供。保護(hù)裝置的定子繞組反時(shí)限過流保護(hù)動(dòng)作特性曲線公式為 (30) 式中：——定子繞組熱容量常數(shù)，由制造廠家提供；Ksr——散熱系數(shù)，一般取Ksr =1+α，α=～，即Ksr =～；I*——以發(fā)電機(jī)定子額定電流為基準(zhǔn)的標(biāo)么值；t——保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)間，s。7） 出口方式保護(hù)動(dòng)作于解列或程序跳閘。 (33)式中：Krel——可靠系數(shù)，；Kr——返回系數(shù)，～；——發(fā)電機(jī)額定勵(lì)磁電流轉(zhuǎn)換為交流電流的二次值，即 。2） 散熱系數(shù)一般取 =1 。 (36)5） 反時(shí)限上限動(dòng)作時(shí)間Tu 因反時(shí)限過流保護(hù)按上限動(dòng)作時(shí)間動(dòng)作時(shí)轉(zhuǎn)子回路已為嚴(yán)重短路故障，應(yīng)盡快切除，一般取Tu＝ s 。 定時(shí)限負(fù)序過負(fù)荷保護(hù)1） 動(dòng)作電流按躲過發(fā)電機(jī)長(zhǎng)期允許的負(fù)序電流整定 (38)式中：Krel——可靠系數(shù)，；Kr——返回系數(shù)，～；I2∞*——發(fā)電機(jī)長(zhǎng)期允許負(fù)序電流的標(biāo)么值，以發(fā)電機(jī)額定電流為基準(zhǔn)，由制造廠家提供，一般I2∞*≤10%；Ign——發(fā)電機(jī)額定電流；na——電流互感器變比。2） 散熱系數(shù)散熱系數(shù)取發(fā)電機(jī)長(zhǎng)期允許負(fù)序電流標(biāo)么值的平方，即Ksr = I22∞* 。；I2∞*——發(fā)電機(jī)長(zhǎng)期允許負(fù)序電流標(biāo)么值，由制造廠家提供；——散熱系數(shù)，取發(fā)電機(jī)長(zhǎng)期允許負(fù)序電流標(biāo)么值的平方，即Ksr = I2∞*2；I2*——發(fā)電機(jī)負(fù)序電流標(biāo)么值，以發(fā)電機(jī)定子額定電流為基準(zhǔn)；t——保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)間，s。 (43) 式中：——發(fā)電機(jī)次暫態(tài)電抗（飽和值），標(biāo)幺值； ——發(fā)電機(jī)負(fù)序電抗，標(biāo)幺值； ——主變壓器電抗，標(biāo)幺值。按躲過高壓系統(tǒng)母線允許最低正常運(yùn)行電壓整定 ＝(～)／nv (44)式中：——三相同時(shí)低電壓繼電器動(dòng)作電壓；——高壓系統(tǒng)母線允許最低正常運(yùn)行電壓，由調(diào)度部門提供。圖6的圓1稱為異步邊界阻抗圓，其整定為 (46) (47)式中： X′d 、Xd——發(fā)電機(jī)暫態(tài)電抗和同步電抗標(biāo)么值 (取不飽和值)；Ugn、Sgn——發(fā)電機(jī)額定電壓（kV)和額定視在功率(MVA)； na、nv——電流互感器和電壓互感器變比。若作為防止故障、振蕩誤動(dòng)，一般按整定。2） 變勵(lì)磁電壓判據(jù)變勵(lì)磁電壓判據(jù)系數(shù)根據(jù)保護(hù)裝置廠家說明書整定。失步保護(hù)應(yīng)只在失步振蕩情況下動(dòng)作。 圖7 三元件式失步保護(hù)特性 第一部分是透鏡特性，圖中①，它把阻抗平面分成透鏡內(nèi)的部分I和透鏡外的部分A?！?5176。）。4） Ⅰ段區(qū)外滑極次數(shù)NⅠ 測(cè)量阻抗在Ⅰ段范圍內(nèi)，則認(rèn)為振蕩中心位于發(fā)電機(jī)變壓器組外，動(dòng)作于信號(hào)，通常NⅠ＝2～15，一般取NⅠ＝4。；③ 為保證發(fā)電機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)的負(fù)荷阻抗位于動(dòng)作區(qū)外，故要求校核 (62)式中：RL——