發(fā)電機保護裝置主要定值整定原則

1、發(fā)電機保護裝置主要定值整定原則（僅供參考）DGP-11 數(shù)字發(fā)電機差動保護裝置DGP-12數(shù)字發(fā)電機后備保護裝置DGP-13數(shù)字發(fā)電機接地保護裝置北京美蘭尼爾電子技術(shù)有限公司1 DGP-11 數(shù)字發(fā)電機差動保護主要定值整定原則縱差保護1.1.1 差動速斷保護動作電流整定 差動速斷保護動作電流一般按躲過機組非同期合閘產(chǎn)生的最大不平衡電流整定。一般可取3 4倍額定電流。1.1.2 比率差動保護1.121 最小動作電流（Id。）整定I do為差動保護最小動作電流值，應(yīng)按躲過正常發(fā)電機額定負載時的最 大不平衡電流（Iunb。）整定，即：I do =K k * I unb o 或 I do=Kkx 2

2、x式中：Kk可靠系數(shù)，??；Iunb，o 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；If2n 發(fā)電機二次額定電流。一般可取Ido二（0.3 I n）,通常整定為0.2 I n。如果實測lunb. o 較大，則應(yīng)盡快查清Iunb。增大的原因，并予消除，避免因Ido整定過 大而掩蓋一、二次設(shè)備的缺陷或隱患。發(fā)電機內(nèi)部短路時，特別是靠近中性點經(jīng)過渡電阻短路時，機 端或中性點側(cè)的三相電流可能不大， 為保證內(nèi)部短路時的靈敏度， 最 小動作電流Ido不應(yīng)無根據(jù)地增大。1.1.2.2 拐點電流定值（I ro ）整定定子電流等于或小于額定電流時， 差動保護不必具有制動特性， 因此， I ro 可整定為：

3、Iro =（） I f 2n比率制動系數(shù)（K）整定 發(fā)電機差動保護比率制動系數(shù)按下式整定：K=Kk Kap Kcc Ker式中：Kk可靠系數(shù)，?。籏ap 非周期分量系數(shù)，??；Kcc 電流互感器同型系數(shù)，??； & 電流互感器比誤差，取。 在工程實用中，通常為安全可靠取 K=。靈敏度校驗按上述原則整定的比率制動特性的差動保護， 當發(fā)電機機端兩相金屬性短路時，差動保護的靈敏度一定滿足要求，不必進行靈敏度校驗。橫差保護單元件橫差保護動作電流整定 動作電流定值(Ihczd )按躲過外部短路最大不平衡電流整定，一般 可?。篒hczd =I fin /n a式中：I fin 發(fā)電機一次額定電流； n

4、a 發(fā)電機橫差零序電流互感器變比。1.2.2 高靈敏橫差保護動作電流整定 高靈敏橫差保護動作電流定值(I hczd )按躲過發(fā)電機正常運行時中 性點連線的最大不平衡電流整定，一般可?。篒hczd= () I fin/n a式中：I fin 發(fā)電機一次額定電流； na 發(fā)電機橫差零序電流互感器變比。作為該保護動作電流的運行值，應(yīng)按躲過最大外部短路電 流和失磁、失步時轉(zhuǎn)子偏心在橫差電流互感器二次側(cè)輸出的零序 不平衡電流的基波和三次諧波分量。靈敏橫差動作電流運行值可 按下式整定：I hczd=Kk K»P / I 2unb1 max (I unb3max / k3 ) 2式中：Kk可靠系數(shù)

5、，??；Kap非周期分量系數(shù)，??；Iunb -1 max 最大外部短路電流時橫差 TA二次側(cè)輸出的基波零序不平衡電流；Iunb - 3 - max 最大外部短路電流時橫差 TA二次側(cè)輸出的三次諧波不平衡電流；K3三次諧波濾過比，取100。高靈敏模差保護的拐點電流和制動系數(shù)整定拐點電流I ro，一般取發(fā)電機的二次額定電流If2n。相電流制動系數(shù)一般選取。動作時間整定在發(fā)電機勵磁回路一點接地動作后，為防止勵磁回路發(fā)生瞬時性 兩點接地時橫差保護誤動，保護切換時間整定為1s。2 DGP-12 數(shù)字發(fā)電機后備保護裝置主要定值整定原則復(fù)壓閉鎖過流保護動作電流定值整定計算 動作電流應(yīng)按躲過發(fā)電機額定電流整定，

6、計算公式為：I= kk iIdzzd- If?.kf式中：Kk可靠系數(shù)，??；Kf返回系數(shù)，?。籌f2n 發(fā)電機額定電流二次值。靈敏系數(shù)應(yīng)按下式校驗：（2）KLm= >1 dzzd式中：Ikmin為系統(tǒng)側(cè)（主變高壓側(cè)）母線兩相金屬性短路時流 過保護的最小短路電流（二次值）。2.1.2 低電壓元件整定計算低電壓元件取線電壓，動作電壓定值（Udzzd ）可按下式整定。 對于汽輪發(fā)電機：Udzzd二 對于水輪發(fā)電機：Udzzd二 式中：Ufn發(fā)電機額定電壓（二次值）。靈敏系數(shù)應(yīng)按系統(tǒng)側(cè)主變高壓側(cè)母線三相短路的條件校驗：KLm=曲一>X t ? I k max式中：iWmax 主變高壓側(cè)母線

7、金屬性三相短路的最大短路電流（二次值）；Xt 系統(tǒng)（主變）電抗，取x=z。2.1.3 負序電壓元件整定計算負序動作電壓定值（Uzzd ）應(yīng)按躲過正常運行時出現(xiàn)的不平衡電壓 整定，一般可?。菏街校簎額定電壓二次值。靈敏系數(shù)應(yīng)按系統(tǒng)側(cè)（主變高壓側(cè)）母線兩相短路的條件校驗:U 2minLm=卩U dzzd式中：U2min系統(tǒng)側(cè)（主變高壓側(cè)）母線兩相短路時，保護安裝 處的最小負序電壓。2.1.4 時間元件整定按大于升壓變壓器后備保護的動作時間整定。發(fā)電機失磁保護失磁保護定子判據(jù)異步邊介阻抗圓失磁發(fā)電機的機端阻抗最終軌跡一定進入圖1的圓1中，圓1稱為異步邊介阻抗圓，其整定為：2_ / U gn ?naA

8、 d Sgn ? nV式中：飽和值）；UnB-（X d+ ' d） USgn ?入乂 d、Xd分別為發(fā)電機暫態(tài)電抗和同步電抗標么值（取不gn、Sgn 分別為發(fā)電機額定電壓和額定視在功率; nV分別為電流互感器和電壓互器變比。a、異步邊介阻抗圓心電抗定值（Xo）、 及阻抗圓半徑定值（Q（ Xb+Xa）FO=01阻定彳值（F）1X=r s"oXA211fZ1*020113XbV -iiX R圖i：阻抗元件動作特性zr）按下式計算zr=（ Xb xa）221.2靜穩(wěn)邊介阻抗圓靜穩(wěn)邊介阻抗圓見圖中的圓2,其整定值為:=X U 'gn ?爲ccTs Sgn ? nVB=-(X

9、d+ ' d)-Sgn ?rv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）標么 值（以發(fā)電機額定值為基準值）。靜穩(wěn)邊介阻抗圓心電抗定值（X。）、電阻定值（RO）及阻抗圓半徑 定值（乙）按下式計算：2.2.1.3準靜穩(wěn)邊介阻抗圓（蘋果圓）鑒于阻抗圖2在第I、H象限的動作區(qū)易發(fā)生非失磁條件下的誤 動，為此選用圖1中的蘋果圓3,它是在整定靜穩(wěn)邊介阻抗圓的基礎(chǔ)上作 出的動作特性。取X軸上的兩點即原點0（機端）和一Xb作為蘋果圓的公共弦，在 公共弦的中垂線上取對稱于 X軸的兩點0和O,以0和0為圓心作圓弧 （虛線蘋果圓3）使之與靜穩(wěn)邊介阻抗圓在第皿、W象限盡量接近，蘋果 圓3就是準靜

10、穩(wěn)邊介阻抗圓。由于電抗Xc是隨運行方式而變的，Xc的變化 嚴重影響圓2和蘋果圓3的大小，作為失磁保護整定計算，由系統(tǒng)調(diào)度部 門給定Xs值即可作出靜穩(wěn)邊介阻抗圓和準靜穩(wěn)邊介蘋果圓，Xs可取最經(jīng)常 運行方式下的數(shù)值。2.2.2 失磁保護轉(zhuǎn)子判據(jù)2.2.2.1 等勵磁電壓判據(jù)勵磁低電壓定值（Ufdzd ）視機組的實際情況整定，一般取：Ufdzd 式中：Udo 發(fā)電機空載額定勵磁電壓值。當進相運行時，適當降低 Udzd定值；當重載運行，為快速切除部分 失磁跳閘的發(fā)電機，可適當提高 Udzd定值。2.2.2.2 變勵磁電壓判據(jù)變勵磁比例系數(shù)K、凸極功率定值R的整定：與系統(tǒng)并聯(lián)運行的發(fā)電機，對應(yīng)于某一有功

11、功率P,具有為維持靜態(tài)穩(wěn)定極限所必須的勵磁電壓 Ud，也就是說，按照靜穩(wěn)極限條件（例如：汽輪發(fā)電機的功角3 =90°）,輸送一定的有功功率P,應(yīng)有相應(yīng)的勵磁電 壓Ufd。P值不同，靜穩(wěn)極限條件下的 Ufd也不同，二者的關(guān)系體現(xiàn)于變勵磁比例系數(shù)K。共計算公式為：K_ PeoCn(Xd Xst)f=?Pe PUs?Edo?Udo式中：Pe發(fā)電機額定功率（單位：W;Pt發(fā)電機凸極功率（單位：W;Cn額定有功時的修正系數(shù)，3Cn= cos 2 3 sb/sin 3 sb,3 sb為發(fā)電機額定有功時的極限功角， 通過Kn=Pe/Pt與G的 關(guān)系曲線或查表法可以得到，參見表 1;US無限大系統(tǒng)母

12、線電壓歸算到發(fā)電機機端的電壓值（單位：V）；Edo發(fā)電機空載電勢（單位：V）；Ufdo 發(fā)電機空載額定勵磁電壓（單位：V）；Xst 歸算到機端側(cè)的機端至無限大系統(tǒng)母線間的聯(lián)系電抗凸極功率P整定計算公式：2U S（Xd Xq）Pt =2（Xd Xst）（Xq Xst）表 1 : Kn Cn 表KnCnKnGKnCn2.2.3 高壓側(cè)母線三相低電壓判據(jù)本判據(jù)主要用于防止由發(fā)電機失磁故障引發(fā)的無功儲備不足的系 統(tǒng)電壓崩潰，造成大面積停電，三相低電壓定值（Udyzd ）按下式計算：Udyzd =（） U1 min式中：UU min 高壓側(cè)系統(tǒng)最低正常運行電壓224 定子過電流判據(jù)I dzzd ）按躲過

13、發(fā)電機的額定定子過電流判據(jù)的動作電流定值（ 電流（le）整定，整定計算公式為：dzzd KkKf式中：Kk可靠系數(shù)，取； Kf返回系數(shù)，取。2.2.5 輔助判據(jù)2.2.5.1 系統(tǒng)故障判據(jù)系統(tǒng)故障判別元件（負序過流元件和相電流元件）動作閉鎖失磁保 護的定子判據(jù)和轉(zhuǎn)子判據(jù)。整定計算公式為：I2zd（）I 2cqI$ zd = 0- I eKf式中：I2zd、丨$ zd 分別為負序動作電流定值、相電流動作電流定 值；I2cq 發(fā)電機常期允許負序電流（二次值）；Ie發(fā)電機額定電流（二次值）；Kk可靠系數(shù)，??；Kf 返回系數(shù)，取。225.2 強減勵磁判據(jù)當發(fā)電機機端電壓高于定值時，確認為發(fā)電機強減勵磁

14、閉鎖失磁 保護定子判據(jù)和轉(zhuǎn)子判據(jù)。動作電壓（Uz）的整定計算公式為：udzKkUe式中：K可靠系數(shù)，?。籙e 發(fā)電機額定電壓（二次值）。2.2.6 發(fā)電機失磁后允許持續(xù)異步運行時間整定失磁異步運行情況下，動作于發(fā)電機解列的延時，由發(fā)電機制造廠 和電力部門（用戶）共同決定允許發(fā)電機帶（） Pe的失磁異步運行時 間。發(fā)電機過負荷保護過負荷保護動作電流（I dz）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，其整定計算公式為：dz KkKf式中：Kk可靠系數(shù)，??； Kf返回系數(shù)，??；Ie發(fā)電機額定電流。保護延時按躲過后備保護的最長時間整定。負序過流保護負序過流保護動作電流（l2dz）按發(fā)電機長

15、期允許的負序電流l2cq整 定，其整定計算公式為：Kk 1 2cqI2dz Kf式中：Kk可靠系數(shù)，?。籏f 返回系數(shù)，取。保護延時按躲過后備保護的最長時間整定。3 DGP-13數(shù)字發(fā)電機接地保護裝置主要定值整定原則基波零序電壓定子接地保護動作電壓（UOdz）應(yīng)按躲過正常運行時中性點單相電壓互感器或機 端三相電壓互感器開口三角繞組的最大不平衡電壓（Unb max）整定，整定計算公式為：UOdzKk *UUnb max式中：Kk可靠系數(shù)，??；Uunb max 實測不平衡電壓。工程實用中，通常整定為：UOdz（）ueUOdz ）和閉鎖電當投入主變高壓側(cè)零序電壓閉鎖判據(jù)時，動作電壓（ 壓（5s）按下

16、式整定：uodz=（）UeUhbs=15 20V。動作時間整定應(yīng)與系統(tǒng)接地保護配合。三次諧波電壓比率定子接地保護三次諧波電壓比定值（K31、©）,必須經(jīng)過現(xiàn)場實測的并網(wǎng)前、后三 次諧波電壓比值進行整定，整定方法為：預(yù)整定：a &也n?Vo式中：反一可靠系數(shù)，取;TV 機端開口二角零序電壓互感器變比；ntvn中性點零序電壓互感器變比。實測發(fā)電機并網(wǎng)前最大三次諧波電壓比值為a1,則并網(wǎng)前比率定值：K3i= （）a i；實測發(fā)電機并網(wǎng)后最大三次諧波電壓比值為a2,則并網(wǎng)后比率定值：K32= （）a 2； 動作時間整定應(yīng)與系統(tǒng)接地保護相配合。三次諧波電壓自調(diào)整式定子接地保護三次諧波自調(diào)比率定值 K整定，應(yīng)保證發(fā)電機正常運行時使制動量KU3N丨恒大于動作量，一般取 K=。動作時間需躲過區(qū)外故障后備保護的延時。零序電流定子接地保護零序電流動作值（lodz ）按躲過發(fā)電機外部發(fā)生單相接地并伴隨著兩相短路時產(chǎn)生的最大不平衡電流整定，整定計算公式為：odz =( Kk 3I cf +K kI bph)Kf式中：K返回系數(shù)，??；Kk可靠系數(shù)，取23 （動作時間較長時取較小值）K ' k可靠系數(shù)，??；3Icf 被保護發(fā)電機的電容電流；I bp