【正文】 1 m i n3 8 3 . 2 52K G K GI I k A? ? ?。 6. 在穿越性短路、穿越性勵磁涌流及自同步或非同步合閘過程中，縱聯(lián)差動保護應(yīng)采取措施，減輕電流互感器飽和及剩磁的影響，提高保護動作可靠性。dI 是差動電流，即差動繼電器的動作電流。 與 32 中， OG 表示最小動作電流 .minopI ， .minresGE I? 表示繼電器開始具有制動作用的最小制動電流，通常取 .minresI 等于或小于負荷電流。 帶比率制 動特性的用于發(fā)電機的差動繼電器的最?。ㄆ鹗迹﹦幼髡娏饕话憧扇? 倍發(fā)電機額定電流。 2 200 16UV? ? ?。 對中性點有 3個引出端子的大容量發(fā)電機的匝間保護，目前一般采用定子零序電壓式保護裝置。這種保護的優(yōu)點是接線簡單，靈敏度也可以很高，其缺點是發(fā)電機中性點側(cè)必須有 6個引出端子，保護有不大的死區(qū)。 2．靈敏度 系數(shù) 校驗 靈敏系數(shù)是以保護動作死區(qū)占整個繞組的百分比表示的，由下式可求出保護動作死區(qū)占的百分比 003 / 4I a X? 式中 03I —— 等于 .oprI ； 0X —— 發(fā)電機零序電抗，為 a —— 發(fā)電機動作死區(qū)的比分比 所以 55 4 95 68 42 44 .2%a ? ? ? ? ? 從 上述計算可知，保護動作整定值越高，保護死區(qū)越大，為了減小保護死區(qū)，應(yīng)經(jīng)三次諧波濾過器，盡量減小 3次諧波不平衡電流。 為檢查發(fā)電機定子繞組和發(fā)電機回路的絕緣狀況，保護裝置應(yīng)能監(jiān)視發(fā)電機端零序電壓值。基波零序電壓定子繞組接地保護，其保護區(qū)為靠機端側(cè)的定子繞組的85%~95%范圍； 3 次諧波電壓定子繞組接地保護，其保護區(qū)為靠近中性點側(cè)的定子繞組的 50%范圍；兩保護區(qū)加起來構(gòu)成 100%的保護區(qū)，如圖 34 所示。 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大本科畢業(yè)設(shè)計說明書 21 圖 36中性點經(jīng)消弧線圈接地的發(fā)電機 正常運行時 3次諧波等值電路圖 定子繞組一點接地后的 3 次諧波電壓分布。 實際運行并網(wǎng)前應(yīng)整定為 2(~)? ,現(xiàn)取 2? ，其中 2? 為并網(wǎng)后實測比值。只有電流啟動元件和電壓啟動元件都動作時才能啟動時間 繼電器 KT。 記憶元件：采用加記憶元件或利用低電壓自保持，以 防止保護裝置中途返回。 1MW 及以上發(fā)電機，可裝設(shè)復(fù)合電壓起動的過電流保護，作為相間短路故障的后備保護。動作判據(jù)方程 .3 .3 .3t p n r nU K U K U?? 式中 .3tU —— 機端三次諧波電壓； .3nU —— 中性點側(cè)的三次諧波電壓； pK —— 調(diào)整系數(shù)向量（裝置自動跟蹤） rK —— 制動系數(shù)（一般取 ） 三是動作時限整定。在中性點處發(fā)生接地故障時， 0?? ，則 33SUE? ， 3 0NU ? 。中性點不接地發(fā)電機正 常運行時的 3 次諧波等值電路如圖 35 所示。對 100ＭＷ以下發(fā)電機，應(yīng)裝設(shè) 保護區(qū)不小于 90%的定子接地保護，對于 100MW 及以上的發(fā)電機，應(yīng)裝設(shè)保護區(qū)為 100%的定子接地保護。 *對氫冷發(fā)電機為 發(fā)電機額定電壓（ kV） 發(fā)電機額定容量（ MW） 接地電流允許值（ A） 50? 4* 汽輪發(fā)電機 50~100 3 水輪發(fā)電機 10~100 ~ 汽輪發(fā)電機 125~200 2* 水輪發(fā)電機 40~225 18~20 300~600 1 。在正常運行的時候，各繞組中的電動勢相等，流過相等的負荷電流。匝間短路保護應(yīng)動作于全停。為可靠，可取 . (4 ~ 6)d in nII? （倍） ， 一般取 4倍即可。 帶入?yún)?shù)得 . m in 2 2 0. 05 / 0. 2 /op G N TA G N TAI I n I n? ? ? ? . m in 192452 2 0 .0 5 0 .7 75000opIA? ? ? ? ?。所以， 此時沒有制動作用的繼電器也不會誤動作。設(shè)最低外表短路電流為 OD，相應(yīng)的最低不平衡電流為 DB，為了保護繼電器不誤動，動作電流 dI 至少應(yīng)大于 DB，取 dI =DC，從圖 32可知，只有在最大外部短路電流為 OD 時， 繼電器才有必要取如此大的整定值，在其他的外部短路時，不平衡電流沒有那么大，因此動作電流就不必像 dI 那么大。電流回路斷線允許差 動保護跳閘。 表 22 短路電流計算表 單位： kA 短路名稱 三相短路 兩相接地短路 單相接地短路 短路點 K1點 K2點 K1點 K2點 K1點 K2點 最大與 行方式 最小運 行方式 第三章 發(fā)電機保護的配置及整定計 算 定子繞組回路相間短路主保護的裝設(shè)原則 對發(fā)電機定子繞組機器引出線的相間短路故障，應(yīng)按下列規(guī)定配置相應(yīng)的保護作為發(fā)電機的主保護： 1. 1MW 及以下單獨運行的發(fā)電機，如中性點側(cè)有引出線，則在中心點出裝設(shè)過電流保護，如中性點側(cè)無引出線，則在發(fā)電機端裝設(shè)低電壓保護。本設(shè)計采用標(biāo)幺制法進行短路計算 ，而且要對大、小方式都進行計算。但是它們的差別隨短路點距離的增大而迅速地減少。 2． 當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生短路時，有可能使并列運行的發(fā)電機失去同步，破壞系統(tǒng)穩(wěn) 性，是整個系統(tǒng)遭到破壞， 引起大片停電。39。（飽和值／非飽和值） ： ／ ％ 直軸超瞬變電抗 X d（飽和值／非飽和值） ： ／ ％ 交軸同步電抗 X q ： ％ 交軸瞬變電抗 X q39。當(dāng)同步發(fā)電機處于異常工作狀態(tài)時，保護裝置應(yīng)及時發(fā)出信號，以便于運行人員快速處理。測量部分是測量從被保護對象輸入的有關(guān)電氣量，并與已給定的整定值進行比較，根據(jù)比較的結(jié)果，判斷保護是否應(yīng)該啟動的部件。這樣也可大大縮短故障處理時間。而維護工作中難度最大的是通訊問題 ,當(dāng)前 ,綜合自動化系統(tǒng)還處于發(fā)展階段 ,四方、南瑞、南自、東方電子等廠家都自成一家 ,各有各的通訊規(guī)約 ,致使維護工作越來越難 ,一旦碰到通訊問題 ,必須請廠家人員才能處理 ,而且經(jīng)常要幾個相關(guān)廠家一起到場才行。而應(yīng)對繼電保護設(shè)備實行狀態(tài)檢修 ,也就是說，只要保護裝置不告警 ,就不用進行檢修。繼電保護發(fā)展至今 ,從保護原理的設(shè)計 ,到生產(chǎn)廠家制造工藝 ,到售后服務(wù) ,各方面都已比較完善。人工智能技術(shù)如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、進化規(guī)劃、模糊邏輯等在電力系統(tǒng)各個領(lǐng)域都得到了應(yīng)用，電力系統(tǒng)保護領(lǐng)域內(nèi)的一些研究工作也轉(zhuǎn)向人工智能的研究。 從以上的發(fā)展過程來看，繼電保護技術(shù)總是根據(jù)電力系統(tǒng)的需要， 不斷地從相關(guān)的學(xué)科中吸取最新成果而發(fā)展和完善自身的。 （ 4）電氣設(shè)備中流過強大的電流產(chǎn)生的發(fā)熱和電動力，使設(shè)備的壽命減少，甚至遭到破壞。 保護方 案有：縱差保護、橫差保護、發(fā)電機失磁保護、復(fù)合電壓啟動的過電流保護、定子繞組對稱過負荷保護、勵磁繞組過負荷保護、過電壓保護、發(fā)電機逆功率保護勵磁繞組一點接地保護等。 根據(jù)發(fā)電機的容量和電壓等級制定了保護方案并 對各個保護設(shè)備 進行了整定 計算 。 （ 3）破壞發(fā)電機的并列運行的穩(wěn)定性，引起電力系統(tǒng)震蕩甚至使整個系統(tǒng)失去穩(wěn)定而解列瓦解。我國繼電保護的發(fā)展大體經(jīng)歷了以下幾個跨越 ： （ 1） 60 年代中期獨立研制并生產(chǎn)了第一套高壓電網(wǎng)復(fù)雜保護，即整流型距離保護； （ 2） 60年代末到 80 年代中期我國廣泛采用晶體管型保護； 600MW發(fā)電機組繼電保護 2 （ 3）到 80 年代末，集成電路保護已形成完整系列，逐步取代晶體管保護； （ 4） 1984 年微機線路保護通過鑒定并獲得應(yīng)用，此后，不同原理、不同種類的微機保護相繼研制生產(chǎn)，取得了引人注目的成果，到 90 年代，我國繼電保護技術(shù)已完全進入微機保護數(shù)字式時代。 在新的繼電保護理論研究方面，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在繼電保護中的應(yīng)用在九十年代被廣泛研究。 （ 1） 加強對外部二次回路的維護 ,適時推行狀態(tài)檢修。而運行過程中其他因素引起邏輯變化的情況 ,至今尚未發(fā)生過 ,這足以說明 ,當(dāng)前使用的 CPU 芯片性能已非常穩(wěn)定 ,因此在我們的檢驗工作中 ,沒有必要對其 CPU 的正確性進行很詳細的校驗。從近幾年所出現(xiàn) 的問題看 ,監(jiān)控系統(tǒng)的問題可歸納為 :誤發(fā)信號、主機電源燒損、主機硬盤損壞及通訊串口損壞等。此外 ,驗收時應(yīng)要求廠家提供系統(tǒng)重裝所需的安裝盤 ,如監(jiān)控系統(tǒng)盤、各種硬件如網(wǎng)卡、聲卡、 PLC(中央音響驅(qū)動卡 ,四方監(jiān)控系統(tǒng) )卡安裝盤 ,做好系統(tǒng)重裝的準備。 繼電保護裝置可視為由測量部分、邏輯部分和執(zhí)行部分等部分組成，各部分功能如下： （ 1）測量部分。一旦發(fā)生發(fā)電機故障，保護裝置能夠有選擇的快速將其從系統(tǒng)中切除，并將發(fā)電機勵磁開關(guān)跳開并滅磁。 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大本科畢業(yè)設(shè)計說明書 5 第二章 系統(tǒng)參數(shù)計算及短路計算 設(shè)備參數(shù) 600MW 發(fā)電機 QFSN600ZYH 型兩臺 ，參數(shù)如下： 額定容量： ； 額定功率： 600MW； 功率因數(shù)： ； 額定電壓： 20kV； 額定電流： 19245A； 額定勵磁電壓（計算值）： ； 空載勵磁電壓： ； 額定勵磁電流 (計算值 )： 4202A； 空載勵磁電流： 1268A 額定頻率： 50Hz； 額定轉(zhuǎn)速： 3000r/min； 定子繞組每相直流電阻（ 75℃） Ω 轉(zhuǎn)子繞組直流電阻（ 75℃） Ω 直軸同步電抗 X d ： ％ 直軸瞬變電抗 X d39。 20%dX ? ； 發(fā)電機電抗： 39。短路所引起的后果是破壞性的主要表現(xiàn)在以下幾方面： 1． 短路時，系統(tǒng)電壓大幅度下降，對用戶影響很大。在短路電流計算過程中我們一般采用近似計算：即在短路電流的最簡化計算中，可以假定短路電路連接到內(nèi)阻抗為零的恒電勢源上，計算時略去負荷，選定基準功率 SB和基準電壓 UB=Uav， （本設(shè)計已給出）算出電源對短路點的組合電抗標(biāo)幺值 X*∑ 而電源的電勢標(biāo)幺值取作 1，這樣 算出的短路電流要比實際的大些。 短路電流計算的方法，常用的有歐姆法（ 又 稱有名單位制法）和標(biāo)幺制法（又稱相對單位制法）。 ： 流入 G1的短路電流歸算到 20kV 側(cè)： * 21 **111 2 .3 5 30 .3 0 .1 2 5KGGTEI XX? ? ???； * 1000 2 8 . 8 6 83 3 2 0BBBSI U? ? ??； 三相短路電流： ? ?3 **2 1 m in 2 1 G B K GI I I k A? ? ?； 兩相短路電流： ? ? ? ?232 1 m i n 2 1 m i n3 5 8 . 8 32K G K GI I k A? ? ?。 7. 縱聯(lián)差動保護，應(yīng)裝設(shè)電流回路斷線監(jiān)視裝置，斷線后動作與信號。圖 32 中 EB 示出了不平衡電流 unbI 隨外部短路電流增長的情況。因為在負荷電流下，電流互感器誤差很小，不平很電流也很小， .minop unbII? 。 整定計算 .minopI 最小動作電流按躲過正常工 作情 況下 最大不平衡差流來整定，繼電器的最小動作電流為 . m in 2 /op re l G N TAI K I n? ? ?； 式中 relK —— 可靠系數(shù)，可取 ~2，本計算中取 2； GNI —— 發(fā)電機額定電流； .0unbI —— 發(fā)電機額定負荷狀態(tài)下，實測差動保護中的不平衡電流。 .dinI 差動速斷具有防電流互感器飽和差動保護拒動時的輔助保護作用，對于發(fā)電機的差動速斷，其作用也相當(dāng)于差動保護的高定值，應(yīng)按躲過區(qū)外三相短路產(chǎn)生的最大不平衡差流來整定。還有的采用負序功率增量 2P? 作為匝間保護的動作判據(jù)。在大容量發(fā)電機中，由于額定電流很大，其每相都是由兩個或多個并聯(lián)的繞組組 成。 定子繞組單相接地短路保護裝設(shè)原則 發(fā)電機定子繞組的單相接地故障的保護應(yīng)符合以下要求： 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大本科畢業(yè)設(shè)計說明書 19 ，如無制造廠提供的規(guī)定值可參照 下 表中所列數(shù)據(jù)。 —— 變壓器組。 600MW發(fā)電機組繼電保護 20 圖 34 發(fā)電機定子繞組單相接地 100%保護區(qū)的構(gòu)成 正常運行時發(fā)電機定子繞組 3 次諧波電壓的分布。當(dāng)定子繞組距中性點 ? 處發(fā)生單相接地時，不管中性點是否經(jīng)消弧線圈接地， 3 次諧波電壓恒有如下關(guān)系 33NUE?? 33(1 )S ??? 331SNUU ???? 當(dāng)機端發(fā)生接地故障時， 1?? ，則 3 0SU ? ， 33NUE? 。 二是三次諧波電壓差接地保護。 由于外部短路，非周期重合閘以及系統(tǒng)震蕩而引起過電流。 接線： LH發(fā)電機中性點 YH發(fā)電機出口 其余與變壓器相同 動作結(jié)果 : 跳 DL， MK 圖 37 復(fù)合電壓過電流保護出口邏輯 600MW發(fā)電機組繼電保護 24 整定計算 合電壓啟動過電流保護 (1)保護動作電流 rel GNoprKII K? 式中 GNI —— 發(fā)電機額