【正文】 下面是等效阻抗圖，上面有短路計算所考慮到的幾個短路點（ K1~K6）。39。 （ 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)電機空載勵磁電壓 113（ V） 發(fā)電機空載勵磁電流 987（ A） 梁思偉： 300MW 發(fā)電機變壓器組繼電保護配置與整定計算 19 外部電網(wǎng)對電廠系統(tǒng)等值電抗標幺值（歸算至 220KV 側(cè)）： （ 1）正負序： * ?? LSX （含與系統(tǒng)相連的線路） 其中無窮大系統(tǒng)阻抗標幺值：最大運行方式： ?*.1MINSX 最小運行方 式： ?*.1MAXSX （ 2） 零序： * ?? LSX 其中無窮大系統(tǒng)阻抗標幺值：最大運行方式： ?* .0MINSX 最小運行方式： ?* .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幺值計算）。2%/ （ 3）短路電壓百分比： Uk%=% 。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。 發(fā)電機允許的最大進相無功功率 Qjx為 110MVAR。 dX =180%(飽和值 )。 39。 39。 （ 3）阻抗參數(shù)： dX =16%(飽和值 )。 NP =300MW 。 發(fā)電機參數(shù)確定 : （ 1）型號： QFSN23002 （ 2）額定參數(shù)： NU =20kV。兩部機組機端出口處無電氣連接。 護下限動作電流整定： OPcOP IKI 0m in. = () 梁思偉： 300MW 發(fā)電機變壓器組繼電保護配置與整定計算 17 3 發(fā)變組整定計算 參數(shù)確定 本設(shè)計里的電廠有兩部 300MW 機組，兩部主變，發(fā)電機出口處兩部高壓廠用變，和一勵磁變。 （ 2）具體整定導則： 1）定時限動作電流按發(fā)電機長期允許的負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)電機額定電流（二次值） 勵磁過負荷保護的為： OPI = relKfhnrgKI .. （ ） 式中： nrgI.. 額定勵磁電流在交流側(cè)的有效值。勵磁過負荷保護主要反應于勵磁回路的平均發(fā)熱狀況。 定子對稱過負荷保護，勵磁過負荷保護 （ 1）原理簡述：定子過負荷 保護反應發(fā)電機定子繞組的平均發(fā)熱狀況。 2）主變高壓側(cè)零序過電流保護Ⅱ段： Ⅱ段應該與相鄰線路零序過流保護配合。 動作電壓： ngop UU .2. ? () 靈敏系數(shù)： )*2( 2. UUK ? () 式中： 主高壓側(cè)發(fā)生兩相短路時在機端感應的負序電壓標幺值。 b） 低電壓元件電壓整定計算： ngop UU .? () 梁思偉： 300MW 發(fā)電機變壓器組繼電保護配置與整定計算 15 靈敏系數(shù)： )*3(KOPsen UUK ? () 式中： )*3(KU 該機組未并網(wǎng)時主變高壓側(cè)發(fā)生三相短路機端殘壓標幺值 .。 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，流過保護的最小短路電流。 發(fā)電機變壓器復合電壓過流保護 該保護由負序過電流元件及低電壓啟動的單相過電流元件組成。 發(fā)變組后備保護 對于 300MW 的發(fā)變組，現(xiàn)在一般采用微機保護，對于任何一種內(nèi)部故障都具有兩套或以上的主保護靈敏動作，因此加強主保護，簡化后備是目前發(fā)變組保護的發(fā)展趨勢。 反時限動作特性的下限電流，通常由保護所能提供的最大延時決定，一般最大延時為 1000s，據(jù)此決定保護下限動作電流的起始值 梁思偉： 300MW 發(fā)電機變壓器組繼電保護配置與整定計算 14 () 如果保護上下限動作電流倍數(shù)不能滿足要求，應根據(jù)實際情況予以協(xié)調(diào)，一般是在滿足一定電流倍數(shù)的前提下，保留較小電流下的反時限 特性。 反時限保護動作特性的上限電流，按主變壓器高壓側(cè)二相短路的條件計算 () 式中： dX , 2X —— 發(fā)電機的次暫態(tài)電抗 (不飽和值 )及負序電抗標么值； setK —— 飽和系數(shù)，取 ； tX —— 主變壓器電抗，取 Xt≈ Zt，標么值。 發(fā)電機短時承受負序過電流倍數(shù)與允許持續(xù)時間的關(guān)系為 () 式中： I2*—— 發(fā)電機負序電流標么值； I2∞ —— 發(fā)電機長期允許負序電流標么值； A—— 轉(zhuǎn)子表層承受負序電流能力的常數(shù) ( ，附錄 D 表D1)。 b)負序反時限過電流保護。 保護的動作電流按發(fā)電機長期允許的負序電流 I2∞下能可靠返回的條件整定 () 式中： Krel—— 可靠系數(shù)，取 ； Kr—— 返回系數(shù)，取 ～ ，條件允許應取較大值； I2∞ —— 發(fā)電機長期允許負序電流的標么值。發(fā)電機發(fā)熱后，若負序電流小于發(fā)電機長期運行允許負序電流時， 發(fā)電機的熱積累通過散熱過程，慢慢減少；負序電流增大，超過發(fā)電機長期運行允許負序電流時，從現(xiàn)在的熱積累值開始，重新熱積累的過程。反時限保護熱積累值大于熱積累定值保護發(fā)出跳閘信號。 上限定時限部分設(shè)最小動作時間定值。 負序過負荷定時限 I 段動作于跳閘，定時限 II 段設(shè)兩段延時，分別動作于跳閘和信號。轉(zhuǎn)子表層過負荷保護有定時限和反時限兩種， RCS985 的反時限負序過負荷需要和定時限反時限負序過負荷配合，而 且為了體驗雙重化配置原則，所以兩種判劇保護均應配置。 梁思偉： 300MW 發(fā)電機變壓器組繼電保護配置與整定計算 12 轉(zhuǎn)子表層負序過負荷保護 (1)原理簡述 三相負序電流在發(fā)電機釘子轉(zhuǎn)子氣隙間產(chǎn)生反向同步速旋轉(zhuǎn)磁場，進而產(chǎn)生反向的兩倍同步速的負序旋轉(zhuǎn)磁場，感生倍頻電流，造成灼傷轉(zhuǎn)子的后果。 一點接地設(shè)有兩段動作值，靈敏段動作于報警，普通段可動作于信號也可動作于跳 閘。 切換裝置兩開關(guān) ， 可以 得到相應的回路方程 。 Iret =TADLreln IK ? () 式中： relK 可靠系數(shù)，根據(jù)導則，取 ； DLI 斷路器允許電流，由廠商給出； TAn 主變高壓側(cè)電流互感器變比。 2)a 角的整定 baNNoZZSUa r c t ga ???????c o 1221802 () 3)電抗線 Zc整定 電抗線是失步振蕩中心的分界線 ,一般選取變壓器阻抗 Zt 的 倍。 (2)具體整定導則 1)遮擋器特性整定： TVNTANGcc nS nUXZ ????? 2 . () TVgnTAgndb nS nUXZ ????? 239。阻抗軌跡順序穿過四個區(qū)時位于電抗線以下，則認為振蕩中心位于發(fā)變組內(nèi)，位于電抗線以上，則認為振蕩中心位于發(fā)變組外，兩種情況下滑極次數(shù)可分別整定。每順序穿過一次，保護的滑極計數(shù)加 1，到達整定次數(shù)，保護動作。第二部分是遮擋器特性，圖中②，它把阻抗平面分成左半部分 L 和右半部分 R。 梁思偉： 300MW 發(fā)電機變壓器組繼電保護配置與整定計算 10 發(fā)電機失步保護 (1)原理簡述 失步保護反應發(fā)電機失部振蕩引起的異步運行保護采用三元件失步繼電器動作特性 , 如圖 。 setU = () 5)轉(zhuǎn)子電壓判據(jù)： (a)勵磁低電壓判據(jù)： f d or e lopfd UKU ??. () 式中： relK 靠系數(shù)取 ； fdoU 發(fā)電機空載額定勵磁電壓。 )2( () 式中 : Xs發(fā)電機與系統(tǒng)的聯(lián)系電抗 (包括升壓變壓器阻抗 )標幺值。dX ， dX 發(fā)電機暫態(tài)電抗和同步電抗標幺值，取不飽和值； Ugn .Sg發(fā)電機額定電壓和額定視在功率； TAn TVn 機端電流互感器 TA 和電壓互感器 TV 變比。 () TVgnTAgnddb nS nUXXX ?????? 239。當轉(zhuǎn)子低電壓判據(jù)在失磁中拒動（如轉(zhuǎn)子電壓檢測點到轉(zhuǎn)子繞組之間發(fā)生開路時），失穩(wěn)信號由測量阻抗判據(jù)產(chǎn)生。 對于靜穩(wěn)阻抗繼電器，特性如圖 圖中陰影部分為動作區(qū)，圖中虛線為無功反向動作邊界 圖 失磁保護阻抗圖 1 對于異步阻抗繼電器，特性如圖 圖 失磁保護阻抗圖 2 轉(zhuǎn)子低電壓判據(jù)滿足并且測量阻抗判據(jù)滿足，經(jīng)“與 3”電路發(fā)出失穩(wěn)信號。 對于無功儲備不足的系統(tǒng)，當發(fā)電機失磁后，有可能在發(fā)電機失去靜穩(wěn)梁思偉： 300MW 發(fā)電機變壓器組繼電保護配置與整定計算 8 之前，高壓側(cè)電壓就達到了系統(tǒng)崩潰值。失磁前有功越大，進入異步邊界阻抗圓就越快。根據(jù)這些特征，發(fā)電機失磁保護由發(fā)電機機端測量阻抗判據(jù)、轉(zhuǎn)子低電壓判據(jù)、變壓器高壓側(cè)低電壓判據(jù)、定子過流判據(jù)構(gòu)成。第二種動作判據(jù)較復雜，但靈敏度高。然后調(diào)整系數(shù) β ，使制動量在正常運行時恒大于動作量，一般取 β ≈ ～。 a0 可能小于或大于 。 在工程應用上，具體整定如下： 若采樣電壓取自發(fā)電機中性點接地變壓器： .. UNGnMTOP NUUU ????? () 若采樣電壓取 自發(fā)電機中性