【正文】 但三相短路時母線電壓均很低，小于 KV的返回電壓，故 KV 保持動作狀態(tài)，此時相當于低電壓啟動的過電流保護。通常在微機保護中可通過改變設(shè)置變成簡單過流保護或低壓起動的過流保護，具有更好的適應(yīng)性，廣泛用于各種中小發(fā)電機。 流啟動元件由接于相電流的繼電器 4～ 6KA 構(gòu)成，電壓啟動元件由反應(yīng)不對稱短路的負序電壓繼電器 U2 和反應(yīng)對稱短路接于相間電壓的低電壓繼電器 KV構(gòu)成。延時躲過區(qū)外后備保護動作時限，可取 5s。 實際運行并網(wǎng)前應(yīng)整定為 1(~)? ,現(xiàn)取 1? ，其中 1? 為并網(wǎng)后實測比值。 3SU 和 3NU 隨 ? 變化的關(guān)系如圖 37所示。 可見在正常運行情況下，機端 3 次諧波電壓 3SU 總是小于中性點 3 次諧波電壓3NU 。圖中 GC 為發(fā)電機每相對地電容， tC 為機端其他元件的每相對地電容，則有 33/ / ( 2 )S N G G tU U C C C??。即 100%保護區(qū)的 3 次諧波式定子繞組單相繼電保護是由基波零序電壓定子繞組接地保護和 3 次諧波電壓定子繞組接地保護兩部分共同構(gòu)成。保護帶時限動作與信號，必要時也可以動作于停機。 當未裝接地保護，或裝有接地保護但由于運行方式改變及靈敏系數(shù)不符合要求等原因不能動作時，可由單相接地監(jiān)視裝置動作于信號。當單相接地故障電流（不考慮消弧線圈的補償作用）大于允許值時，應(yīng)裝設(shè) 有選擇性的接地保護裝置。 600MW發(fā)電機組繼電保護 18 圖 33橫差保護原理圖 整定計算 保護動作電流是按躲過外部短路故障時最大不平衡電流以及裝置高次諧波濾過比的大小整定，由于不平衡電流很難確定，因此當橫差保護的三次諧波濾過比大于或等于 15時，在工程設(shè)計中可根據(jù)以下經(jīng)驗公式計算 . (0 .2 ~ 0 .3 ) GNop r TA II n? 式中 GNI —— 發(fā)電機額定電流 TAn —— 電流互感器變比 . 0 .3 1 9 2 4 5 1 .1 5 55000o p rIA???。而當任一繞組發(fā)生匝間短路時，繞組中的電動勢就不再相等，因而會出現(xiàn)因電動勢差而在各繞組間產(chǎn)生均衡電流。當定子繞組的同一分支的匝間發(fā)生短路時，短路分支的三相電勢不平衡，于是在 N， Nˊ間有電流流過，當其值大于橫差保護的動作電流時，保護跳開發(fā)電機。 橫聯(lián)差動保護 定子繞組匝間短路時，被短路的各匝將有短路電流流過，產(chǎn)生局部過熱，破壞繞組絕緣，以致轉(zhuǎn)變?yōu)閱蜗嘟拥鼗蛳嚅g短路。目前制造廠配套產(chǎn) 品一般都配有匝間保護，故對中性點只有 3 個引出端子的發(fā)電機，目前設(shè)計時一般都按裝設(shè)匝間保護設(shè)計。 . 192454 4 1 5 . 4 05000d in nI I A? ? ? ? cbI 若采用電流互感器斷線閉鎖差動保護時，差流如果大就說明發(fā)生故障了，此時必須解除電流互感器斷線閉鎖，允許差動保護動作，否則會導(dǎo)致保護出口拒動，有損設(shè)備的安全，通常取 ( ~ )cb nII? （倍） ，這里取 1 倍。 解除循環(huán)閉鎖的負序電壓一 般可取 2 nUU? ，其中 nU 為發(fā)電機電壓互感器的二次額定線電壓。 根據(jù)運行經(jīng)驗，為避免誤動，故取 . m in / 55op G N TAI I n?? resK 按最大外部短路電流下差動保護不誤動的條件，確定制動特性，并計算最大制動600MW發(fā)電機組繼電保護 16 系數(shù)。 若發(fā)電機孤立運行，發(fā)電機內(nèi)部相間短路時， 0I ?2Ⅰ ，則 11d TAIIn? Ⅰ 1112res TAIIn??Ⅰ 為保證繼電器動作，制動系數(shù) resK 不得大于 1，因為 1resK ? 表示繼電器在動作電流等于制動電流是剛剛動作，通常 ~ ? 。而當外部短路電流大于負荷電流， unbI 也隨 kI 增大時，若//unb k d re sI I I I K??。實際上電流互感器有一定誤差， 0d unbII??，隨著 kI 的增大 ，雖然 unbI 要增大，但制動電流也增大。當制動電流流入繼電器制動線圈時，就使繼電器的動作電流隨外部短路電流增減而自動增減。 在圖 32中， resI 是制動電流，即外部短路時流過制動線圈的電流， 39。 8. 本條中規(guī)定裝設(shè)的過電流保護、電流速斷保護、低電壓保護、低壓過流和差動保護均應(yīng)動作于停機。 5. 對 100MW 級以上發(fā)電機 — 變壓器組，應(yīng)裝設(shè)雙重保護，每一套主保護宜具有發(fā)電機縱聯(lián)差動保護和變壓器縱聯(lián)差動保護功能。 2. 1MW 及以下與其他發(fā)電機 或與電力系統(tǒng)并列運行發(fā)電機，應(yīng)在發(fā)電機端裝設(shè)電流速斷保護。 ： 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 a x 2 1 G B K GI I I k A? ? ?； 兩相短路電流： ? ? ? ?232 1 m a x 2 1 m a x3 5 8 . 8 32K G K GI I k A? ? ?。 電網(wǎng)等效電路圖 由于短路電流計算是電網(wǎng)繼電保護配置設(shè)計的基礎(chǔ) ,因此分別考慮最大運行方式(兩 臺發(fā)電機全部投入 )時各線路未端短路的情況 ,最小運行方下 (一臺 發(fā)電機 投入 運行 )時各線路未端短路的情況。為此，應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)的接線圖、中性點接地情況等原始資料，在故障 點分別施加各序電勢，然后逐步查明各序電流流通的情況。因為短路點愈遠，電源電壓恒定的假設(shè)條件就愈接近實際情況，尤其是當發(fā)電機有自動勵磁調(diào)節(jié)器時，更是如此。 3． 進行電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定計算，研究短路對用戶工作的影響，也包含部分短路計算。這是短路最嚴重的后果。包括自然因素和人為因素。**12 2 0 1 0 0 0 0 . 31 0 0 / c o s 1 0 0 6 0 0 / 0 . 9dBGG GNXSXX P ?? ?? ? ? ??。 發(fā)電機電抗計算： 發(fā)電機額定電壓： 20GNU kV? ； 發(fā)電機額定功率： 600GNP MW? ； 發(fā)電機功率因數(shù)： cos ?? ； 發(fā)電機次暫態(tài)電抗： 39。（ 飽和值／非飽和值） ： ／ ％ 交軸超瞬變電抗 X q（飽和值／非飽和值） ： ／ ％ 零序電抗 X 0（飽和值／非飽和值） ： ／ ％ 負序電抗 X 2（飽和值／非飽和值） ： ／ ％ 定子繞組漏抗 X L ： ％ 轉(zhuǎn)子繞組漏抗 X F ： ％ 正序電阻 ： ％ 負序電阻 ： ％ 零序電阻 ： ％ 發(fā)電機波阻抗 Z C： Ω SSPL800000/500型變壓器兩臺，參數(shù)如下： 額定容量： 800MVA； 短路電壓百分值 U%： 10%； 600MW發(fā)電機組繼電保護 6 變比： 525177。 發(fā)電機的故障主要分為定子故障和轉(zhuǎn)子故障，其故障類型主要有： 1. 定子繞組相間短路； 2. 定子繞組匝間短路； 3. 定子繞組接地短路； 4. 發(fā)電及外部相間短路； 5. 定子繞組過電 壓； 6. 定子繞組過負荷； 7. 轉(zhuǎn)自表層過負荷； 8. 勵磁繞組過負荷； 9. 勵磁回路接地； 10. 勵磁電流異常下降或消失‘ 11. 發(fā)電機逆功率； 12. 失步； 13. 其他故障異常運行。在電力系統(tǒng)中運行的發(fā)電機，由于容量相差懸殊，在設(shè)計、結(jié) 構(gòu)、工藝、勵磁乃至運行等方面都有很大的差異，這就使得發(fā)電機極其勵磁回路發(fā)生故障，故障的幾率和異常工作狀態(tài)有所不同，進而所裝設(shè)的保護也有差異。如檢測到故障時，發(fā)出動作信號驅(qū)動斷路器跳閘；在不正常運行時發(fā)出告 警信號；在正常運行時，不產(chǎn)生動作信號。 （ 2）邏輯部分。 繼電保護技術(shù)發(fā)展迅速 ,對保護人員提出了更高的要求。 （ 4） 推行繼電保護網(wǎng)絡(luò)化管理 ,減少管理成本。整個系統(tǒng)必須重裝 ,這個工作的工作量很大。如此一來 ,既降低了設(shè)備的安全運行可靠性 ,又提高維護的成本。綜合自動化系統(tǒng)以“四遙” (指遙控、遙信、遙測、遙調(diào) )裝置與后臺監(jiān)控機為核心 ,與保護裝置相比 ,“四遙”裝置的原理比較簡單。當然 ,這要有一個逐步完善的過程 ,需要大量的 配套工程 ,但這是一種發(fā)展趨勢。④繼電保護工作人員的誤操作 。微機保護裝置的性能已非常穩(wěn)定 ,由于保護裝置性能不穩(wěn)定引起的誤動基本上沒有出現(xiàn)過 ,所發(fā)生的保護誤動作基本上是保護裝置外部原因引起的 。然而 ,繼電保護發(fā)展至今 ,雖設(shè)備已經(jīng)很先進 ,但仍有一些問題沒有得到很好解決。專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ ANN）和模糊控制理論逐步應(yīng)用于電力系統(tǒng)繼電保護中，必將為繼電保護的發(fā)展注入了活力。 電力系統(tǒng)繼電保護現(xiàn)已發(fā)展到了微機保護階段，微機繼電保護指的是以數(shù)字式計算機（包括微型機）為基礎(chǔ)而構(gòu)成的繼電保護。總的來說，繼電保護技術(shù)的發(fā)展可以概括為 4個階段、 2次飛躍。 繼電保護的歷史回顧和展望 改革開放以來，我國經(jīng)濟的快速發(fā)展刺激著電網(wǎng)的快速發(fā)展，尤其是近幾年全國各個地區(qū)出現(xiàn)的缺電現(xiàn)象直接促進了大規(guī)模機組的投產(chǎn)和電網(wǎng)建設(shè)進程的急劇加快。 不正常情況有過負荷、過電壓、電力系統(tǒng)振蕩等 .電氣設(shè)備的過負荷會發(fā)生發(fā)熱現(xiàn)象，會使絕緣材料加速老化，影響壽命，容易引起短路故障。電網(wǎng)在發(fā)生故障后會造成很嚴重的后果： （ 1）電力系統(tǒng)電壓大幅度下降，廣大用戶負荷的正常工作遭到破壞。用 AutoCAD 制圖軟件繪制出了保護配置接線圖。根據(jù)任務(wù)要求對兩臺QFSN600ZYH 發(fā)電機組成的發(fā)電機組進行了 短路計算。依照變壓器參數(shù)選擇出相應(yīng)的電壓互感器與電流互感器。 【關(guān)鍵字】 :發(fā)電機組；短路計算； 繼電保護 ；整定 Abstract This specification is 600MW generator relay protection design. According to the requirements of task of two QFSN600ZYH generator generating set consisting of a shortcircuit calculation. According to the parameters of the transformer to choose the appropriate voltage transformer and current transformer. According to the capacity of the generator and the voltage developed protection scheme and the protection equipment for the setting calculation. Protection schemes are: longitudinal differential protection, the transverse differential protection, the lossofexcitation protection of generator, pound voltage over current protection, overload protection, symmetrical stator winding excitation winding overload protection, over voltage protection, the excitation winding of generator reverse power protection for one point grounding fault protection. Use AutoCAD to map out the protection configuration wiring diagram. [ Key words ]: generator； shortcircuit calculation； relay protection； setting 目 錄 第一章 緒論 ....................................................................................................................... 1 繼電保護的作用及意義 ................................................................................................. 1 繼電保護發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題 .................................................................................. 1 繼電保護的歷史回顧和展望 ...............................................................................................................1