【導(dǎo)讀】系統(tǒng)崩潰，將造成難以估量的損失，所以其保護(hù)的整定工作極其嚴(yán)格。畢業(yè)設(shè)計(jì)將對300MW發(fā)電機(jī)組自動裝置進(jìn)行整定計(jì)算。300MW發(fā)電機(jī)組的特點(diǎn)，運(yùn)用所學(xué)的知識給其配置合適的繼電保護(hù)裝置，定計(jì)算，確定其運(yùn)行參數(shù)。應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的靈敏度校驗(yàn)，使其符合要求。

　　

【正文】 的反時限 特性。 在靈敏度和動作時限方面不必與相鄰元件或線路的相間短路保護(hù)配合；保護(hù)動作于解列或程序跳閘。 發(fā)變組后備保護(hù) 對于 300MW 的發(fā)變組，現(xiàn)在一般采用微機(jī)保護(hù)，對于任何一種內(nèi)部故障都具有兩套或以上的主保護(hù)靈敏動作，因此加強(qiáng)主保護(hù)，簡化后備是目前發(fā)變組保護(hù)的發(fā)展趨勢。但是為了保證反應(yīng)機(jī)端及主變高壓側(cè)的區(qū)外短路，特裝設(shè)發(fā)變組復(fù)合電壓過流保護(hù)，主變壓器高壓側(cè)零序接地后備保護(hù)等后備保護(hù)。 發(fā)電機(jī)變壓器復(fù)合電壓過流保護(hù) 該保護(hù)由負(fù)序過電流元件及低電壓啟動的單相過電流元件組成。 a)電流繼電器的整 定計(jì)算 動作電流 ngfhrelOP IKKI .? () 式中： relK 可靠系數(shù)，取 ； fhK 返回系數(shù)，取 。 靈敏系數(shù)： OPKsen IIK min.? () 式中： 主變壓器高壓側(cè)母線金屬性兩相短路時，流過保護(hù)的最小短路電流。 要求靈敏系數(shù) Ks en≥ 。 b） 低電壓元件電壓整定計(jì)算： ngop UU .? () 梁思偉： 300MW 發(fā)電機(jī)變壓器組繼電保護(hù)配置與整定計(jì)算 15 靈敏系數(shù)： )*3(KOPsen UUK ? () 式中： )*3(KU 該機(jī)組未并網(wǎng)時主變高壓側(cè)發(fā)生三相短路機(jī)端殘壓標(biāo)幺值 .。 c) 負(fù)序電壓繼電器的整定計(jì)算。 動作電壓： ngop UU .2. ? () 靈敏系數(shù)： )*2( 2. UUK ? () 式中： 主高壓側(cè)發(fā)生兩相短路時在機(jī)端感應(yīng)的負(fù)序電壓標(biāo)幺值。 變壓器零序過流保護(hù) 1）主變高壓側(cè)零序 過電流保護(hù)Ⅰ段： I 段零序過電流繼電器的動作電流應(yīng)與相鄰線路零序過電流保護(hù)第 I 段或 II 段或快速主保護(hù)相配合 m a .. opFZr e loop IKKI ??? () 式中： 1..OOPI I 段零序過電流保護(hù)動作電流（二次值）； 0FZK 零序電流分支系數(shù)，取各種運(yùn) 行狀態(tài)最大值 ,這里取 1； relK 可靠系數(shù)，根據(jù)導(dǎo)則，可取 ； lopI . 與之相配合的線路保護(hù)相關(guān)段動作電流（二次值）。 2）主變高壓側(cè)零序過電流保護(hù)Ⅱ段： Ⅱ段應(yīng)該與相鄰線路零序過流保護(hù)配合。 3）靈敏度校驗(yàn)： 0.min.OPKsen IIK ? () 發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù) 逆功率保護(hù)動作功率 應(yīng)該如下整定： TVTAr e ls e t nnPPKP ????1)( 21 () 梁思偉： 300MW 發(fā)電機(jī)變壓器組繼電保護(hù)配置與整定計(jì)算 16 式中， relK 可靠系數(shù)取 ； 1P 為汽輪機(jī)在逆功率運(yùn)行時的最小損耗，取額定功率 3%； 2P 為發(fā)電機(jī)在逆功率運(yùn)行時的最小損耗 ,取 ngPP .2 )1( ??? η 為發(fā)電機(jī)效率，取 %。 定子對稱過負(fù)荷保護(hù)，勵磁過負(fù)荷保護(hù) （ 1）原理簡述：定子過負(fù)荷 保護(hù)反應(yīng)發(fā)電機(jī)定子繞組的平均發(fā)熱狀況。保護(hù)動作量同時取發(fā)電機(jī)機(jī)端、中性點(diǎn)定子電流。勵磁過負(fù)荷保護(hù)主要反應(yīng)于勵磁回路的平均發(fā)熱狀況。其原理與負(fù)序過負(fù)荷保護(hù)差不多。 （ 2）具體整定導(dǎo)則： 1）定時限動作電流按發(fā)電機(jī)長期允許的負(fù)荷電流下能可靠返回的條件整定 OPI = relKfhngKI. () 式中： relK 可靠系數(shù)，取 ； fhK 返回系數(shù)，取 ～ ； ngI. 發(fā)電機(jī)額定電流（二次值） 勵磁過負(fù)荷保護(hù)的為： OPI = relKfhnrgKI .. （ ） 式中： nrgI.. 額定勵磁電流在交流側(cè)的有效值。 3） 反時限過負(fù)荷保護(hù) 保護(hù)下限電流定值，按與定時限過負(fù)荷保護(hù)配合的條件整定。 護(hù)下限動作電流整定： OPcOP IKI 0m in. = () 梁思偉： 300MW 發(fā)電機(jī)變壓器組繼電保護(hù)配置與整定計(jì)算 17 3 發(fā)變組整定計(jì)算 參數(shù)確定 本設(shè)計(jì)里的電廠有兩部 300MW 機(jī)組，兩部主變，發(fā)電機(jī)出口處兩部高壓廠用變，和一勵磁變。主變高壓出線側(cè)為一 的線路，與之相連接的外部網(wǎng)絡(luò)等效為一無窮大系統(tǒng)（有電源）。兩部機(jī)組機(jī)端出口處無電氣連接。 本設(shè)計(jì)的整定計(jì)算是根據(jù)國標(biāo) GBGB142852020，結(jié)合南瑞公司的《 RCS985 發(fā)電機(jī)變壓器成套保護(hù)裝置技術(shù)說明 書》和高春如先生的《大型發(fā)電機(jī)組繼電保護(hù)整定計(jì)算》來進(jìn)行的。 發(fā)電機(jī)參數(shù)確定 : （ 1）型號： QFSN23002 （ 2）額定參數(shù)： NU =20kV。 NI =10189A 。 NP =300MW 。COSФ = 。 （ 3）阻抗參數(shù)： dX =16%(飽和值 )。 dX =%(非飽和值 )。 39。dX =%(飽和值 )。 39。dX =%(非飽和值 )。 dX =180%(飽和值 )。 dX =180%(非飽和值 ) （ 4）其它參數(shù)：長期運(yùn)行允許負(fù)序電流標(biāo)幺值 *2 ??I ，轉(zhuǎn)子表層負(fù)序過負(fù)荷的能力 SAII 8)( 2*22*2 ??? ? 。 發(fā)電機(jī)允許的最大進(jìn)相無功功率 Qjx為 110MVAR。 （ 5）相關(guān)互感器變比： 機(jī)端 TA 變比： 15000/5（ A） 機(jī)端出口 TV 變比： )( kV 機(jī)端出口 TVO 變比： )( kV 中性點(diǎn)接地變壓器變比： 20/ 主變參 數(shù)確定 : （ 1）主變型號 :SFP370000/220 梁思偉： 300MW 發(fā)電機(jī)變壓器組繼電保護(hù)配置與整定計(jì)算 18 （ 2）主變額定參數(shù)： NS =370MVA NU =230/20(kV) NI =905/10681A （ 3）聯(lián)結(jié)方式 : 11dYn （ 4）其它額定參 數(shù) : 14%?ku KP = OP = %0 ?I （ 5）相關(guān)互感器變比：機(jī)端側(cè) TA 變比： 15000/5 高壓側(cè) TA 變比： 1200/5 高壓側(cè)零序 TA0 變比： 600/5 勵磁變壓器： （ 1）型號： ZSCB92900/20 （ 2）容量： 2900kVA （ 3）接線： Y,d11 （ 4）變比： 20177。2 %/ （ 5）短路電壓百分比： %?ku % （ 6）相關(guān)互感器變比：高壓側(cè) TA： 200/5 低壓側(cè) TA： 4000/5 廠用變壓器 （ 1）型號： SF25000/20 （ 2）高廠變額定參數(shù)： Sn=25000kVA。 Un=20177。2%/ （ 3）短路電壓百分比： Uk%=% 。 （ 4）連接方式： Dyn1 （ 5）接地電阻：經(jīng) 20? 接地電阻接地。 （ 6） 相關(guān)互感器變比：高壓側(cè) TA 變比： 2020/5 低壓側(cè) TA 變比： 4000/5 低壓側(cè) TA0： 600/5 勵磁參數(shù) 滿載勵磁電流： 2510（ A） 滿載勵磁電壓 302（ V） 發(fā)電機(jī)空載勵磁電壓 113（ V） 發(fā)電機(jī)空載勵磁電流 987（ A） 梁思偉： 300MW 發(fā)電機(jī)變壓器組繼電保護(hù)配置與整定計(jì)算 19 外部電網(wǎng)對電廠系統(tǒng)等值電抗標(biāo)幺值（歸算至 220KV 側(cè)）： （ 1）正負(fù)序： * ?? LSX （含與系統(tǒng)相連的線路） 其中無窮大系統(tǒng)阻抗標(biāo)幺值：最大運(yùn)行方式： ?*.1MINSX 最小運(yùn)行方 式： ?*.1MAXSX （ 2） 零序： * ?? LSX 其中無窮大系統(tǒng)阻抗標(biāo)幺值：最大運(yùn)行方式： ?* .0MINSX 最小運(yùn)行方式： ?* .0MAXSX 與系統(tǒng)相連線路 SL 零序阻抗： * 0. ?SLX （此值由來請看下面的阻抗標(biāo)幺值計(jì)算）。 梁思偉： 300MW 發(fā)電機(jī)變壓器組繼電保護(hù)配置與整定計(jì)算 20 本設(shè)計(jì)的系統(tǒng)圖 G GSM m300勵磁變號機(jī)組1 號機(jī)組2無窮大有源系統(tǒng)主變壓器A高廠變 B高廠變 圖 系統(tǒng)圖 梁思偉： 300MW 發(fā)電機(jī)變壓器組繼電保護(hù)配置與整定計(jì)算 21 歸算到 220kV,100MW 側(cè)的發(fā)變組阻抗標(biāo)幺值 (1)線路及發(fā)變組相關(guān)阻抗： *GX = 35310039。39。 ?dX = （ ） *TX = 10014 ??? （ ） * ???G C TX （ ） 221* ??????? B BSSL U SlXX （ ） * ???L C TX （ ） 由計(jì)算書所得的各相關(guān)短路電流 （ 1）計(jì)算短路電流的說明 由于在作短路電流計(jì)算時考慮六種運(yùn)行情況，所以在各種短路的短路電流下標(biāo)處標(biāo)注 1~6 以作區(qū)別，六種情況作出 解釋： （ 1）無窮大系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下兩部機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行； （ 2）無窮大系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下一部機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行； （ 3）兩部機(jī)組不并網(wǎng)運(yùn)行； （ 4）部機(jī)組不并網(wǎng)運(yùn)行； （ 5）無窮大系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下兩部機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行； （ 6）無窮大系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下一部機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行； 而每種情況對應(yīng)一個電流，詳情請閱計(jì)算書。 下面是等效阻抗圖，上面有短路計(jì)算所考慮到的幾個短路點(diǎn)（ K1~K6）。 梁思偉： 300MW 發(fā)電機(jī)變壓器組繼電保護(hù)配置與整定計(jì)算 22 ~GK 1K 2K 3K 4K 5K 6X s lX sX TX GX l c tX g c tX L 圖 發(fā)變組等效阻抗圖梁思偉： 300MW 發(fā)電機(jī)變壓器組繼電保護(hù)配置與整定計(jì)算 23 （ 2）由計(jì)算書所得結(jié)果 下面把計(jì)算書所得的各個短路電 流以表格形式列出來： 表 K1點(diǎn)三相短路在 220kV側(cè)的短路電流 K1 三相短路電流 (3) (3) (3) 電流值（ A） 8790 17577 表 K2 點(diǎn)三相短路在 20kV側(cè)的短路電流 K2 點(diǎn)三相短路電流 )3( )3( )3( 電流值 （ A） K2 點(diǎn)三相短路電流 )3( )3( )3( 電流值（ A） 表 K3點(diǎn)三相短路短路電流 K3 點(diǎn)三相短路電流 )3( (3) (3) 電流值（ A） K3 點(diǎn)三相短路電流 (3) (3) (3) 電流值（ A） 表