水轮发变组保护定值整定.ppt

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1、水电机组定值整定,1.1 发电机稳态比率差动,（1）差动电流起动定值Icdqd的整定Icdqd为差动保护最小动作电流值，应按躲过正常发电机额定负载时的最大不平衡电流整定，即：,或,为可靠系数，取1.5；,为发电机额定负荷下，实测差动保护中的不平衡电流。建议取(0.20.3),（2）比率制动系数最小斜率的整定,为可靠系数，一般取1.02.0；,为互感器同型系数，取0.5,为互感器比误差系数，取0.1,一般取0.050.10,（3）比率制动系数最大斜率的整定,最大不平衡电流,为非周期分量系数，一般不小于2.0,为互感器比误差系数，最大取0.1,为发电机最大外部三相短路电流周期分量二次值，小于4倍额

2、定电流时取4,变斜率比率差动最大斜率为：,按上述原则整定的比率制动特性，当发电机机端两相金属性短路时，差动保护的灵敏系数一定满足,建议取0.50,1.1 发电机稳态比率差动,（4）差动速断保护,差电流速断是纵差保护的一个补充部分。一般需躲过机组非同期合闸产生的最大不平衡电流。对于大机组，一般可取34倍额定电流，推荐整定4Ie 不完全差动保护整定可参照以上整定。,1.2 变压器稳态比率差动,（1）差动电流起动定值Icdqd的整定Icdqd为差动保护最小动作电流值，应按躲过正常变压器额定负载时的最大不平衡电流整定，即：,为可靠系数，取1.3-1.5；,为电流互感器的比误差（10P型取0.032，5

3、P型和TP型取0.012）),（2）比率制动系数最小斜率的整定,为可靠系数，一般取1.02.0；,为互感器比误差系数，取0.1,一般取0.10.20,（3）比率制动系数最大斜率的整定,最大不平衡电流,为非周期分量系数，两侧同为TP级电流互感器取1.0，两侧同为P级电流互感器取1.52.0,为互感器比误差系数，最大取0.1,为最大外部短路电流周期分量二次值，,为变压器调压引起的误差,为由于电流互感器变比未完全匹配产生的误差，可取为0.05,在工程实用整定计算中可选取Icdqd=（0.20.5）Ie,为电流互感器的同型系数（取1.0）,变斜率比率差动最大斜率为：,建议取0.70,1.2 变压器稳态

4、比率差动,（5）差动速断保护,当内部故障电流很大时，防止由于电流互感器饱和引起纵差保护延时动作。其整定值应按躲过变压器初始励磁涌流、区外故障或非同期合闸引起的最大不平衡电流整定，变差动速断、发变组差动速断建议按56Ie整定，厂变差动速断、励磁变差动速断建议按68Ie整定,灵敏系数应按最小运行方式下差动保护区内变压器引出线上两相金属性短路计算。根据计算最小短路电流,（4）谐波制动比的整定,在利用二次谐波来防止励磁涌流误动的差动保护中，二次谐波制动比表示差电流中的二次谐波分量与基波分量的比值。一般二次谐波制动比可整定为15%20%，建议15%。,（1）高定值段横差保护：,1.3单元件横差保护,（3

5、）在发电机励磁回路一点接地动作后，为防止励磁回路发生瞬时性两点接地时横差保护误动，保护切换为0.51.0S延时动作。,（2）高灵敏横差保护,相当于传统单元件横差保护，动作电流按躲过外部短路最大不平衡电流整定，一般可取：,动作电流按躲过发电机正常运行时最大不平衡电流整定，可靠系数大于2，一般可取：,相电流比率制动系数固定为1，不需要整定。,1.4发电机相间短路后备保护,（2）低电压元件取线电压：,对于水轮发电机,电流继电器的动作电流应按躲过发电机额定电流整定，计算公式如下：,按主变高压侧母线两相金属性短路时流过保护的最小短路电流 校灵敏系数，要求大于1.2,（1）电流继电器的整定计算,为可靠系数

6、，取1.31.5；,为返回系数，可取0.850.95,对于自并励发电机，过电流具有记忆功能，如记忆功能投入，过电流保护必须经复合电压闭锁。,灵敏系数应按主变高压侧母线三相短路的条件校验：大于1.2,（3）负序电压继电器的整定计算：负序电压继电器应按躲过正常运行时出现的不平衡电压整定,灵敏系数应按主变高压侧母线两相短路的条件校验：大于1.5,（4）时间元件整定：按大于升压变后备保护的动作时限整定，动作于解列或停机。,1.5发电机相间短路后备保护,（2）低电压元件取线电压：,对于水轮发电机,电流继电器的动作电流应按躲过发电机额定电流整定，计算公式如下：,按主变高压侧母线两相金属性短路时流过保护的最

7、小短路电流 校灵敏系数，要求大于1.2,（1）电流继电器的整定计算,为可靠系数，取1.31.5；,为返回系数，可取0.850.95,对于自并励发电机，过电流具有记忆功能，如记忆功能投入，过电流保护必须经复合电压闭锁。,灵敏系数应按主变高压侧母线三相短路的条件校验：大于1.2,（3）负序电压继电器的整定计算：负序电压继电器应按躲过正常运行时出现的不 平衡电压整定,灵敏系数应按主变高压侧母线两相短路的条件校验：大于1.5,（4）时间元件整定：按大于升压变后备保护的动作时限整定，动作于解列或停机。,1.6发电机定子绕组接地保护,（2）三次谐波电压比率接地保护：,基波零序电压保护灵敏段取中性点零序电压

8、，应按躲过正常运行时中性点单相电压互感器的最大不平衡电压整定，即,（1）基波零序过电压保护,（3）三次谐波电压差动接地保护,为可靠系数，取1.21.3。为中性点实测不平衡基波零序电压。应校核系统高压侧接地短路时，通过升压变高低压绕组间的每相耦合电容传递到发电机侧的零序电压。从定值及延时两方面与系统接地保护配合。基波零序电压高定值段只取中性点零序电压，一般整定为2025V。,实测发电机并网前最大三次谐波电压比值为1，并网前比率定值：(1.3-1.5)1；实测并网后运行时最大三次谐波电压比值为2，并网后比率定值：(1.3-1.5)2；,Kp为调整系数向量，装置自动跟踪调整。Ksd为制动系数，建议取

9、0.3。延时需躲过区外故障后备保护延时。,1.7发电机定子绕组接地保护,（2）三次谐波电压比率接地保护：,基波零序电压保护灵敏段取中性点零序电压，应按躲过正常运行时中性点单相电压互感器的最大不平衡电压整定，即,（1）基波零序过电压保护,（3）三次谐波电压差动接地保护,为可靠系数，取1.21.3。为中性点实测不平衡基波零序电压。应校核系统高压侧接地短路时，通过升压变高低压绕组间的每相耦合电容传递到发电机侧的零序电压。从定值及延时两方面与系统接地保护配合。基波零序电压高定值段只取中性点零序电压，一般整定为2025V。,实测发电机并网前最大三次谐波电压比值为1，并网前比率定值：(1.3-1.5)1；

10、实测并网后运行时最大三次谐波电压比值为2，并网后比率定值：(1.3-1.5)2；,Kp为调整系数向量，装置自动跟踪调整。Ksd为制动系数，建议取0.3。延时需躲过区外故障后备保护延时。,1.8发电机失磁保护,（2）滴状曲线静稳极限阻抗圆：,（1）异步边界圆,（3）低电压判据：,一般取系统侧母线电压，本判据主要用于防止由发电机失磁故障引发的无功储备不足的系统电压崩溃，其三相同时低电压动作判据：,发电机d轴暂态电抗和同步电抗标幺值，取不饱和值；为发电机额定电压和额定视在功率,X s为发电机与系统的联系电抗（包括升压变压器阻抗）标幺值（基准容量为发电机视在功率）。Xq为发电机q轴同步电抗标幺值.一般

11、在计算阻抗下边界Xb时，乘以可靠系数Krel，可取为1.05。,可靠系数取0.850.90；Uhmin为高压侧系统最低正常运行电压。本判据也可以取发电机机端电压，一般按（0.850.90）Ugn整定。,1.8发电机失磁保护,（2）滴状曲线静稳极限阻抗圆：,（1）异步边界圆,（3）低电压判据：,一般取系统侧母线电压，本判据主要用于防止由发电机失磁故障引发的无功储备不足的系统电压崩溃，其三相同时低电压动作判据：,发电机d轴暂态电抗和同步电抗标幺值，取不饱和值；为发电机额定电压和额定视在功率,X s为发电机与系统的联系电抗（包括升压变压器阻抗）标幺值（基准容量为发电机视在功率）。Xq为发电机q轴同步

12、电抗标幺值.一般在计算阻抗下边界Xb时，乘以可靠系数Krel，可取为1.05。,可靠系数取0.850.90；Uhmin为高压侧系统最低正常运行电压。本判据也可以取发电机机端电压，一般按（0.850.90）Ugn整定。,1.8发电机失磁保护,（2）滴状曲线静稳极限阻抗圆：,（1）异步边界圆,（3）低电压判据：,一般取系统侧母线电压，本判据主要用于防止由发电机失磁故障引发的无功储备不足的系统电压崩溃，其三相同时低电压动作判据：,发电机d轴暂态电抗和同步电抗标幺值，取不饱和值；为发电机额定电压和额定视在功率,X s为发电机与系统的联系电抗（包括升压变压器阻抗）标幺值（基准容量为发电机视在功率）。Xq

13、为发电机q轴同步电抗标幺值.一般在计算阻抗下边界Xb时，乘以可靠系数Krel，可取为1.05。,可靠系数取0.850.90；Uhmin为高压侧系统最低正常运行电压。本判据也可以取发电机机端电压，一般按（0.850.90）Ugn整定。,1.8发电机失磁保护,（5）励磁变励磁电压判据：,（4）励磁低电压判据：,（6）失磁保护判据组合,失磁保护I段推荐：定子判据转子电压判据，延时0.51.0S，动作于切换备励。失磁保护段推荐：低电压判据定子判据转子电压判据，延时0.51.0S。失磁保护段推荐：定子判据转子电压判据，延时1.0S以上。,式中：为可靠系数，取0.200.50；Ufd0为发电机空载额定励磁

14、电压。,为转子电压判据系数定值，为可靠系数，取0.70.85；、分别为发电机同步电抗、系统联络阻抗标幺值（按发电机额定值为基准）,与系统并联运行的发电机，对应某一有功功率P，将有为维持静态稳定极限所必需的励磁电压Ufd0。动作判据：,1.9发电机失歩保护,（2）失步保护滑极定值整定,（1）参数整定：,式中：Xd、Xc、Xs分别为发电机暂态电抗、主变电抗、系统联系电,角整定建议120度开放，相应定值不需整定。电抗线Zc的整定电抗线是失步振荡中心的分界线，一般选取变压器阻抗Zt的0.9倍。,振荡中心在区外时，失步保护动作于信号，滑极可整定215次，动作于跳闸，整定大于等于15次。振荡中心在区内时，滑极一般整定12次。,2.0误上电保护,（1）误合闸保护：,（2）断路器闪络保护,a负序电流定值：按躲过正常运行时可能出现的不平衡电流整定；断路器闪络保护电流取主变高压侧开关电流作为动作量。,对于300MW及以上机组，建议投入本保护功能。,电流定值可按两种原则整定：a.按盘车状态下误合闸最小电流（发电机侧）的50整定。b.按发电机额定电流整定，误上电电流定值建议整定1.1-1.3倍额定电流。如需考虑非同期误合闸，选择经断路器位置接点闭锁。,b延时定值：按躲过断路器操作整定。对于发电机出口设断路器的情况，发电机机端电压较低，开关工作环境较好，一般不需考虑断路器闪络。,