当前位置:首页 >> 电力/水利 >>

600MW机组全厂继电保护整定计算书


第一部分:发变组保护整定计算 一、设备参数
1.发电机参数表 规格型号 额定容量 功率因数 制造厂家 额定电压 额定电流 接线型式 定


QFSN—600—2 667MVA 0.9(滞后)
22 kV
17496 A

出厂编号 额定功率 600MW

额定电压 额定/空载电流

冷却方式 转 子 励磁方式 强励倍数 响应比 强励时间 直流电阻 ( 15 ?C )
"

422.7V
4390 .7 / 1787 A

?

氢内冷 自并励静态励磁 ≥2 ≥3.58 倍/秒 ≥10 秒
0 .07618 ?

冷却方式 接地方式 直流电阻 ( 15 ?C )

水氢氢 中性点经接高阻接地 ( 22 0 .23 )
1 . 164 ? 10
"
?3

?

直轴超瞬变电抗 (不饱和值 X du , 饱和值 X d ) 直轴瞬变电抗(不饱和值 X dU ,饱和值 X d ) 直轴同步电抗 X d 负序电抗(不饱和值 X 2 U ,饱和值 X 2 ) 零序电抗(不饱和值 X 0 U ,饱和值 X 0 ) A 相对地电容 B 相对地电容 C 相对地电容 0.2167 ? F 0.2167 ? F 0.2167 ? F
Xd
" " '

21.12%,20.5% 30.63%,26.5% 217% 19.3%,20.3% 9.42%,9.59% 负序电流承载能力 (连续) 负序电流承载能力 (短时) 发电机允许过电流
Xd
189 . 62 %

I 2 I N ? 8%

?I 2

IN

? 2 t ? 10 S

?I

2

? 1 t ? 37 . 5 S X0
8 .82 %

?

计算采用值

18 .26 %

2.主变参数表 规格型号 额定容量
DFF ? 720 / 500

出厂编号 联接组标号 YN d11

3 ? 240 MVA
-1-

额定电压 额定电流 顶层油温升 调压方式 空载损耗(1 倍) 空载损耗(1.1 倍) 空载电流(1 倍) 全穿越阻抗 X 1? 2 , 2 半穿越阻抗 X 1? 2 负序阻抗 热容量 中性点接地方式 H.V 绕组每相对地电容 L.V 绕组每相对地电容 绕组间电容 空载电流谐波含量(100%Ur) 空载电流谐波含量(105%Ur) 空载电流谐波含量(110%Ur) 负载能力 电 抗 计 算
X T1 ? U k % UN SN
2

550 ? 4 ? 2 .5 % / 22 kV 755 .83 / 18895 .7 A
50 K

绕组平均温升
70 K

60 K

油箱、铁芯和金属结构件温升 无励磁调压
3 ? 100 kW 3 ? 155 kW

冷却方式 负载损耗(1 倍) 负载损耗(1.1 倍) 空载电流(1.1 倍) H.V 绕组电阻 L.V 绕组电阻 零序阻抗 绕组热时间常数

ODAF
3 ? 410 kW 3 ? 410 kW

0 .2 A

0 .55 A
0 .061 ?
0 .00077 ?

14%

经隔离开关及间隙接地
18000 pF

12430 pF
9760 pF

33.84% 32.79% 33.69%

符合 GB/T15164《油浸式电力变压器负载导则》
? 0 . 14 ?

?550 kV ?2
720 MVA

? 58 . 819 ?

X T1 ? U K %
*

Sb Sn

? 0 . 14 ?

1000 720

? 0 . 194

3.高厂变参数表 规格型号 额定容量 额定电压 额定电流 绕组温升 顶层油温升 空载损耗
44 .3 K 33 .0 kW
-2-

SF ? 40000 / 22

出厂编号 联接组标号
22 ? 2 ? 2 .5 % / 6 .3 ? 6 .3 kV

40 20 ? 20 MVA

D yn 1 ? yn 1 ? d

1049 .7 / 1832 .9 ? 1832 .9 A (3665.8A) 56 .1 / 54 .9 / 57 .3 K

冷却方式 负载损耗

ONAN / ONAF 240 kW

半穿越阻抗 X 1? 2 半穿越阻抗 X 1? 2 低压侧中性点接地 负载能力
'

15% 15% 低阻接地(6.06Ω )

L.V.I 绕组电阻 L.V.II 绕组电阻 负序阻抗

0 .00213 ?
0 .00134 ?

? 符合 GB/T15164《油浸式电力变压器负载导则》

4.励磁变参数表 规格型号 额定容量 额定电压 额定电流 顶层油温升 型式 空载损耗 全穿越阻抗 X 1? 2 , 2 负载能力
44 .3 K

出厂编号 6000KVA 联接组标号 22±5 kV / 0 .846 KV D,Y5

绕组温升(高/低) 冷却方式 负载损耗 H.V 绕组电阻

0K 0K
ONAN / ONAF
0 kW 0?

三相干式
0 kW

6.0%

符合 GB/T15164《油浸式电力变压器负载导则》

5.保护用 TA、TV 参数 5.1 电流互感器参数表 编号 11LH 12LH 26LH 27LH 11LH 10LH 1LLH 2LLH 9LH 8LH 7LH 2LH 1LH 14LH 设备名称 完整串Ⅰ母侧 CT 完整串Ⅰ母侧 CT 完整串中间 CT 完整串中间 CT 主变高压套管 CT 主变高压套管 CT 主变高压侧中性点 CT 主变高压侧中性点 CT 发电机机端 CT 发电机机端 CT 发电机机端 CT 发电机中性点 CT 发电机中性点 CT 励磁变高压侧 CT 变 比 负荷 (VA) 15 15 15 15 30 30 30 30 50 200 50 200 50 15 等 级 用途 发变组差 1 主变差 2 主变差 2 发变组差 1 1 主变通风 2 主变通风 1 主变零序 2 主变零序 1 发差 1 2 发差 2 主变差 2 2 发差及后备2 发变组差、 1 发差及后备1 1 励磁变过流、 差动

2*1250/1 2*1250/1 2*1250/1 2*1250/1 2*1250/1 2*1250/1 1000/1 1000/1 25000/5 25000/5 25000/5 25000/5 25000/5 300/1

TPY TPY TPY TPY 5P40 5P40 5P40 5P40 TPY 5P20 TPY 5P20 TPY 5P40

-3-

15LH 16LH 17LH 19LHⅠ 20LHⅠ 21LHⅠ 3LLHⅠ 4LLHⅠ 5LLHⅠ 6LLHⅠ 23LHⅠ 24LHⅠ 25LHⅠ 27LHⅠ 28LHⅠ 29LHⅠ 19LHⅡ 20LHⅡ 21LHⅡ 3LLHⅡ 4LLHⅡ 5LLHⅡ 6LLHⅡ 23LHⅡ 24LHⅡ 25LHⅡ 27LHⅡ 28LHⅡ 29LHⅡ

励磁变高压侧 CT 励磁变低压侧 CT 励磁变低压侧 CT 高厂变 A 高压侧 CT 高厂变 A 高压侧 CT 高厂变 A 高压侧 CT 高厂变 A 低压侧 A 中性 点 CT 高厂变 A 低压侧 A 中性 点 CT 高厂变 A 低压侧 B 中性 点 CT 高厂变 A 低压侧 B 中性 点 CT 6kV 1A1 段工作进线CT 6kV 1A1 段工作进线CT 6kV 1A1 段工作进线CT 6kV 1A2 段工作进线CT 6kV 1A2 段工作进线CT 6kV 1A2 段工作进线CT 高厂变 B 高压侧 CT 高厂变 B 高压侧 CT 高厂变 B 高压侧 CT 高厂变 B 低压侧 A 中性 点 CT 高厂变 B 低压侧 A 中性 点 CT 高厂变 B 低压侧 B 中性 点 CT 高厂变 B 低压侧 B 中性 点 CT 6kV 1B1 段工作进线CT 6kV 1B1 段工作进线CT 6kV 1B1 段工作进线CT 6kV 1B2 段工作进线CT 6kV 1B2 段工作进线CT 6kV 1B2 段工作进线CT

300/1 6000/1 6000/1 1500/1 1500/1 2500/5 600/1 600/1 600/1 600/1 4000/1 4000/1 4000/1 4000/1 4000/1 4000/1 1500/1 1500/1 2500/5 600/1 600/1 600/1 600/1 4000/1 4000/1 4000/1 4000/1 4000/1 4000/1

15 15 15 30 30 25 30 30 30 30 7.5 7.5 7.5 7.5 7.5 7.5 30 30 25 30 30 30 30 7.5 7.5 7.5 7.5 7.5 7.5

5P40 5P20 5P20 5P40 5P40 TPY 5P20 5P20 5P20 5P20 5P40 5P40 5P40 5P40 5P40 5P40 5P40 5P40 TPY 5P20 5P20 5P20 5P20 5P40 5P40 5P40 5P40 5P40 5P40

励磁变过流、 速断 2 励磁绕组过 负荷 1 励磁绕组过 负荷、差动 1 厂差、后备1 2 厂差、后备2 主变差 2 1A 分支零序 2A 分支零序 1B 分支零序 2B 分支零序 2 厂差、后备2 1 厂差、后备1 发变组差 1 2 厂差、后备2 1 厂差、后备1 发变组差 1 1 厂差、后备1 2 厂差、后备2 主变差 2 1A 分支零序 2A 分支零序 1B 分支零序 2B 分支零序 2 厂差、后备2 1 厂差、后备1 发变组差 1 2 厂差、后备2 1 厂差、后备1 发变组差 1

5.2 电压互感器参数表

-4-

编号 4YHⅠ Ⅱ

设备名称 1A1 工作进线分支 PT
6 .0 3 6 .0 3 6 .0 3 6 .0 3 500 3




0 .1 3 0 .1 3 0 .1 3 0 .1 3

接线形式 Y/Y/Δ





0 .1 3 0 .1 3 0 .1 3 0 .1 3 0 .1 3

5YHⅠ

1A2 工作进线分支 PT

Y/Y/Δ

4YHⅡ

1B1 工作进线分支 PT

Y/Y/Δ

5YHⅡ

1B2 工作进线分支 PT

Y/Y/Δ

WYH

500KV 侧 PT

0 .1

Y/Y/Δ

1/2 失磁 保护 第一套保护 第一套定子 接地 第二套保护 第二套定子 接地 1/2 定子接 地

1YH 2YH 3YH

机端 PT 机端 PT 机端 PT

JDB

发电机接地变压器

二、保护配置
1. A 柜保护配置 装置 北京光耀 G60 保护名称 发电机差动及后备: 定子 95%接地 f1 定子 15%接地 f3 发电机低频Ⅰ 发电机低频Ⅱ 失步Ⅱ 失磁 t1 失磁 t2 逆功率(短延时信号) 逆功率(长延时) 逆功率(程跳) 发电机过激磁(定时限低定值)
-5-

交流输入 1LH、 9LH、 1YH、 WYH、 JDB

备注

发电机过激磁(定时限高定值) 发电机过激磁(反时限) 对称过负荷(记忆定时限) 对称过负荷(反时限) 不对称过负荷(记忆定时限) 不对称过负荷(反时限) 发电机过电压 突加电压保护 低阻抗(记忆长延时) 发电机过频 失步Ⅰ(信号) 失磁(信号) 哈尔滨光宇 WFH-31A/03 北京光耀 T35 转子一点接地(高定值) 转子一点接地(低定值 闭锁失磁 发变组差动 主变零序过流Ⅰ 主变过负荷(起动风冷) 主变零序过流Ⅱ 转子电压

11LH 27LH 25LHⅠ/Ⅱ 29LHⅠ/Ⅱ 1LLH 10LH 交流输入 14LH 17LH 备注

2. B 柜保护配置 装置 北京光耀 T60 保护名称 励磁变差动: 励磁变过流 励磁绕组过负荷(反时限) 励磁绕组过负荷(定时限) 厂变 A 差动: 厂变 A 复压过流 厂变 A A1 分支复压过流 厂变 A A2 分支复压过流 厂变 A A1 分支限时速断 厂变 A A2 分支限时速断 厂变 A A1 分支零序过流(长延时) 厂变 A A1 分支零序过流(短延时) 厂变 A A2 分支零序过流(长延时) 厂变 A A2 分支零序过流(短延时) 厂变 B 差动: 厂变 B 复压过流 厂变 B B1 分支复压过流 厂变 B B2 分支复压过流 厂变 B B1 分支限时速断 厂变 B B2 分支限时速断 厂变 B B1 分支零序过流(长延时) 厂变 B B1 分支零序过流(短延时)
-6-

北京光耀 T35

19LHⅠ 24LHⅠ 28LHⅠ 3LLHⅠ 5LHⅠ 4YHⅠ5YHⅠ

北京光耀 T35

19LHⅡ 24LHⅡ 28LHⅡ 3LLH Ⅱ5LHⅡ 4YH5ⅡYHⅡ

厂变 B B2 分支零序过流(长延时) 厂变 B B2 分支零序过流(短延时) 3. D 柜保护配置 装置 北京光耀 G60 保护名称 发电机差动: 定子 95%接地 f1 定子 15%接地 f3 发电机低频Ⅰ 发电机低频Ⅱ 失步Ⅱ 失磁 t1 失磁 t2 逆功率(短延时信号) 逆功率(长延时) 逆功率(程跳) 发电机过激磁(定时限低定值) 发电机过激磁(定时限高定值) 发电机过激磁(反时限) 对称过负荷(记忆定时限) 对称过负荷(反时限) 不对称过负荷(记忆定时限) 不对称过负荷(反时限) 发电机过电压 突加电压保护 低阻抗(记忆长延时) 发电机过频 失步Ⅰ(信号) 失磁(信号) 转子一点接地(高定值) 转子一点接地(低定值 主变差动 主变零序过流Ⅰ 主变过负荷(起动风冷) 主变零序过流Ⅱ 交流输入 2LH、 8LH、 3YH、 WYH、 JDB 备注

哈尔滨光宇 WFH-31A/03 北京光耀 T35

转子电压 7LH 12LH 26LH 21LHⅠ/Ⅱ 2LLH 11LH 交流输入 15LH 16LH 备注

4. E 柜保护配置 装置 北京光耀 MIF 保护名称 励磁速断: 励磁变过流 励磁绕组过负荷(反时限) 励磁绕组过负荷(定时限) 厂变 A 差动: 厂变 A 复压过流 厂变 A A1 分支复压过流
-7-

北京光耀 T35

20LHⅠ 23LHⅠ 27LHⅠ

厂变 A 厂变 A 厂变 A 厂变 A 厂变 A 厂变 A 厂变 A 北京光耀 T35

A2 分支复压过流 4LLHⅠ 6LHⅠ A1 分支限时速断 4YHⅠ5YHⅠ A2 分支限时速断 A1 分支零序过流(长延时) A1 分支零序过流(短延时) A2 分支零序过流(长延时) A2 分支零序过流(短延时) 20LHⅡ 23LHⅡ 27LHⅡ 4LLHⅡ6LHⅡ 4YH5ⅡYHⅡ

厂变 B 差动: 厂变 B 复压过流 厂变 B B1 分支复压过流 厂变 B B2 分支复压过流 厂变 B B1 分支限时速断 厂变 B B2 分支限时速断 厂变 B B1 分支零序过流(长延时) 厂变 B B1 分支零序过流(短延时) 厂变 B B2 分支零序过流(长延时) 厂变 B B2 分支零序过流(短延时)

三、发变组 A、D 柜保护整定计算
1、发电机差动保护 发电机差动保护采用双斜率比例差动特性,做为发电机内部故障的主保护,主要反应 定子绕组和引出线相间短路故障。该保护动作于全停方式。 发电机中性点 CT 1LH 25000/5 星形接线 G60—2BJ 发 电 机出口 CT 9LH 25000/5 星形接线 G60—2BJ 选 G60 中 Stator Differential 为发电机差动保护中的比例差动元件。

1.1、定子差动保护启动电流(STATOR DIFF PICKUP) 依据《导则》4.1.1,最小动作电流应大于发电机额定负荷运行时的不平衡电流,即
I op .0 ? K rel ? 2 ? 0 .03 I gn n a ? 1 .5 ? 2 ? 0 .03 I gn n a ? 0 .09 I gn n a
-8-



I op .o = K rel I unb .o

式中: K rel ——可靠系数,取 1.5;
I gn ——发电机额定电流;
I unb .o ——发电机额定负荷状态下,实测差动保护中的不平衡电流。

发电机内部短路时, 特别是靠近中性点经过渡电阻短路时, 机端或中性点侧的三相电流 可能不大,为保证内部短路的灵敏度,最小动作电流 I op .0 不应无根据地增大,一般宜选用

?0 .10

~ 0 .20 ?I gn n a 。

依据《G60》说明书,最小启动值由正常运行条件下的差动电流决定,厂家推荐为
0 .1 ~ 0 .3 pu ,出厂设定值为 0 . 1 pu 。

考虑以上两种因素,取 I op .0 ? 0 .15 I gn n a 以 pu 值表示: 0 .15 I gn CT pri ? 0 .15 ? 17496 25000 ? 0 .105 pu。 暂取 STATOR DIFF PICKUP=0.105 pu,若实测差动保护中的不平衡电流大于该值,则 需对定值进行修正。 1.2、斜率 1(STATOR DIFF SLOPE1) 根据 G60 说明书 5.5.5,斜率 1 应大于最大允许电流下 CT 误差产生的不平衡电流,最 大误差一般为 5%—10%倍的 CT 额定电流。又依据《导则》4.1.1,定子电流等于或小于额 定电流时,差动保护不必具有制动特性。当斜率取 0.15 时,形成的自然拐点恰好是 1 倍的 发电机额定电流。因此 取 SLOPE1=15% 1.3、拐点 1(STATOR DIFF BREAK1) 根据 G60 说明书 5.5.5,拐点 1 应仅大于发电机最大正常运行电流。又因为发电机的最 大短路电流不超过 6 倍额定电流(101.53KA/17.496KA=5.8),为使区内故障获得较高的灵敏 度,希望制动电流在 2.5~3.0 倍的发电机额定电流以内时,动作特性斜率不宜过大,因此取 第一拐点为 2.5 倍发电机额定电流。 即
I res .1 ? 2 . 5 I gn CT pri ? 2 . 5 ? 17496 25000 ? 1 . 75 pu

但该装置第一拐点最大取值为 1.5pu,因此取 BREAK1=1.5 pu 1.4、拐点 2(BREAK2) 根据 G60 说明书 5.5.5,拐点 2 是过渡区的终点和斜率 2 的起点,应设置为使任一保护 用 CT 开始饱和时的电流值。因为保护用 CT 选为 TPY,其饱和电流值较大,而发电机最大 外部短路电流不大于 6 倍额定电流,因此取拐点 2 为 6 倍发电机额定电流。 即
I res .2 ? 6 I gn CT pri ? 6 ? 17496 25000 ? 4 . 20 pu

-9-

取 BREAK2=4.20 pu 1.5、斜率 2(SLOPE2) 根据 G60 说明书 5.5.5,斜率 2 应保证在严重外部故障时(由于 CT 饱和导致产生不平 衡电流)继电器可靠不动作,厂家推荐值为 80%—100%。但考虑电厂实际情况,拐点 2 取 6 倍发电机额定电流,而 6 倍发电机额定电流未达到 CT 饱和区,因此第二斜率不必选得如 此之大,可依据《导则》4.1.1 的计算方法进整定。
K res . max ? K rel K ap K cc K er ? 1 .5 ? 2 .0 ? 0 .5 ? 0 .1 ? 0 .15

式中: K rel —可靠系数,取 1.5;
K ap —非周期分量系数,一般为 1.5~2.0,取 2.0;
K cc —互感器的同型系数,Kcc=0.5; K er —互感器的比误差系数,取 0.1。

取 K res . max ? 0 .15 ,可确保在最大外部短路时差动保护不误动。但考虑到电流互感器的 饱和或其暂态特性畸变的影响,为安全计,宜适当提高制动系数值,使 K res . max ? 0 .3 。 取 SLOPE2=30% 1.6、灵敏度校验 按以上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 K sen ? 2 .0 的要求,不必进行灵敏度校验。 1.7、定值清单 STATOR DIFF FUNCTION:"Enabled" STATOR DIFF LINE END SOURCE:"JDC(SRC2)" STATOR DIFF NEUTRAL END SOURCE:"ZXD(SRC1)" STATOR DIFF PICKUP:"0.105 pu" STATOR DIFF SLOPE 1:"15%" STATOR DIFF BREAK 1:"1.5 pu" STATOR DIFF SLOPE 2:"30%" STATOR DIFF BREAK 2:"4.2 pu" STATOR DIFF BLK:"Off" STATOR DIFF TARGET:"Latched" STATOR DIFF EVENTS:"Enabled" 2、定子接地保护(95%) 定子接地保护由接于发电机机端三相电压互感器开口三角电压实现的,希望保护 95% 的定子绕组。选 G60 中 Auxiliary OV1 为发电机定子接地过压元件,保护动作于全停方式。 发电机中性点 PT 2.1、动作电压的确定
-10-

JDB

22 3

0 . 23

G60—2BJ

根据《导则》 ,基波零序过电压保护的动作电压 U op 应按躲过正常运行时机端三相电压 互感器开口三角电压最大不平衡电压 U unb . max 整定,即
U op ? K rel U unb . max

式中: K rel ——可靠系数,取 1.2~1.3。
U u n .bm a x为实测不平衡电压,其中含有大量的三次谐波。为了减小 U op ,可以增设三次

谐波阻波环节,使 U unb . max 主要是很小的基波零序电压,大大提高灵敏度,此时 U op ? 5V , 保护死区大于 5%。 动作时间应大于外部接地故障时最大切除时间,取 1.0 秒。 2.2、校验 根据《导则》 ,应校核主变高压侧接地短路时,通过变压器高低压绕组间的每相耦合电 容 C M 传递到发电机侧的零序电压 U g 0 的大小。

E 0 为系统侧接地短路时产生的基波零序电动势。

E 0 ? 0 .5 ? U Hn

3 ? 0 .5 ? 550

3 ? 157 .78 kV

C M 为主变压器高低压绕组间的每相耦合电容。*

估算:CM=0.25*7201/2*10-4=0.0067 据厂家提供数据为*
C M ? 0 .00976 ? F ph
C g ? 为发电机及机端外接元件每相对地总电容。 C g ? ? 0 .21 ? 0 .01243 ? 3 ? 0 .02 ? 0 .282 ? F / ph

变压器高压侧发生短路时,传递到发电机端的基波零序电压为
? ?3 R n ? // ? jX C g ? // ? jX C M / 2 U g0 ? ? ? ?3 R n ? // ? jX C // ? jX C M / 2 ? jX g ? ?

?

?

? ?

? ?

?

?
CM / 2

? ? E0 ? ? ?

n v ? 8 . 8V

Rn:发电机中性点对地基波阻抗 Rn=0.5*(22/0.23)2=4574Ω 占开口三角电压的 8.8%,取 10%,换算为中性点 PT 的 pu 值为 0 .1 1 .732 ? 0 .058 pu ,该
-11-

值对应保护范围是 90 % ,即有 10%的保护死区。 2.3、6kV 接地故障对该保护的影响应进行现场校验,确保保护不误动。 模拟 6kV 接地故障,基波零序过电压最大值为 2.4、定值清单 AUXILIARY OV1 AUX OV1 FUNCTION:"Enabled" AUX OV1 SIGNAL SOURCE:"ZXD" AUX OV1 PICKUP:"0.058 pu" AUX OV1 PICKUP DELAY:"1.00 S" AUX OV1 RESET DELAY:"1.00 S" AUX OV1 BLOCK:"Off" AUX OV1 TARGET:"Latched" AUX OV1 EVENTS:"Enabled" 3、机端、中性点三次谐波比较保护 发电机出口 PT 1YH(开口三角电压 L612、N600)
22 3 0 .1 3 0 .1 3

G60—2BJ

发电机中性点 PT

JDB

22 0 .23

G60—2BJ

机端、中性点三次谐波比较元件为定子绕组中性点侧接地故障提供保护,它和中性点 过电压元件一起构成 100%定子接地保护,选 G60 中 100% Stator Ground 为三次谐波比较元 件,该元件有二段,一段用于跳闸,二段用于发信。根据《导则》要求,定子绕组单相接地 保护中的三次谐波部分仅动作于信号,因此只用其二段。其动作方程为:
V N ? 3 rd ? V N ? 3 rd ? ? V 0 ? 3 rd ? ? Pickup

and

V 0 ? 3 rd ? V N ? 3 rd ? ? V 0 ? 3 rd ?

? 1 ? Pickup

and

V N ? 3 rd ? ? V 0 ? 3 rd ? ? Supervisio n

90%定子接地保护启动值折算到发电机出口 PT 开口角为
3U 0 ? 0 . 058 ? 22000

?22

3 0 .1

?

? 10 . 4V

根据运行经验,在正常运行时比值

V N ? 3 rd ? V N ? 3 rd ? ? V 0 ? 3 rd ?

一般在 0.4~0.85 的范围内变化,因

此启动值应可靠小于该值。为了与 90%定子接地保护有足够的重叠区,二段保护的起动值 (PICKUP)取 0.20 pu,二段的监测值取 0.3V,即 STG1 SUPV=
0 . 3V 100 3V

=0.0052 pu

投运后可用装置进行实测修正,二段时间取 1 秒。 选 G60 中 100%Stator Ground 为保护元件,定值清单如下 100% STATOR GROUND 100% STATOR GROUND FUNCTION:"Enabled"
-12-

100% STATOR GND STG1 PICKUP:" 0.2pu" 100% STATOR GND STG1 DELAY:" 1.0S" 100% STATOR GND STG1 SUPV:" 0.0052pu" 100% STATOR GND STG2 PICKUP:"0.200 pu" 100% STATOR GND STG2 DELAY:"1.00 S" 100% STATOR GND STG2 SUPV:"0.0052 pu" 100% STATOR GND BLK:"OFF" 100% STATOR GROUND TARGET:"Latched" 100% STATOR GROUND EVENTS:"Enabled" 4、发电机低频保护Ⅰ 发电机出口 PT 1YH
22 3 0 .1 3 0 .1 3

G60—2BJ

发电机正常运行频率应在 48.5Hz~50.5Hz 之间。根据设计思想,频率异常保护共分为 2 段,Ⅰ段动作于信号。II 段动作全停。大机组频率异常运行允许时间建议值如下表 频率 Hz 51.0~51.5 50.5~51.0 48.5~50.5 48.5~48.0 允许运行时间 累计 min >30 >180 连续运行 >300 每次 S >30 >180 频率 Hz 48.0~47.5 47.5~47.0 47.0~46.5 允许运行时间 累计 min >60 >20 >5 每次 S >60 >10 >2

选 G60 中 UNDERFREQUENCY 1 TO 4 为低频元件。延时考虑可靠系数 0.8,并满足 G60 的要求。定值如下: G60 低频元件 频率定值(Hz) 时间定值(S) UF-1 48.0 65.0 UF-2 47.5 48.0

4.1、低频保护 1 定值清单 UNDFREQ 1 FUNCTION:"Enabled" UNDFREQ 1 BLOCK:"DL-AND-OFF ON(VO29)" UNDFREQ 1 SOURCE:"JDC(SRC2)" UNDFREQ 1 MIN VOLT/AMP:"0.10 pu" UNDFREQ 1 PICKUP:"48.00 Hz" UNDFREQ 1 PICKUP DELAY:"65.00 S" UNDFREQ 1 RESET DELAY:"2.000 S" UNDFREQ 1 TARGET:"Self-reset" UNDFREQ 1 EVENTS:"Enabled" 4.2、低频保护 2 定值清单 同低频保护 1,其中 UNDFREQ 2 PICKUP:"47.50 Hz" UNDFREQ 2 PICKUP DELAY:"48.00 S" 5、失步保护 发电机中性点 CT 1LH 25000/5 星形接线

G60—2BJ

-13-

发电机出口 PT

1YH

22 3

0 .1 3

0 .1 3

G60—2BJ

失步保护应满足: ——正确区分系统短路与振荡; ——正确判定失步振荡与稳定振荡。 本保护靠正序阻抗轨迹穿越外圆和中圆的时间段的长短,来区分系统短路与振荡;靠 阻抗轨迹穿越外圆和中圆的时间段和穿越中圆和外圆的时间段的长短来区分失步振荡与稳 定振荡。 选 G60 中 Power Swing Detect 为失步元件。

5.1、功率振荡正向阻抗及阻抗角 该定值适用于全部三个阻抗特性,正向阻抗应大于变压器的正序阻抗。 FWD REACH= ? X T ? X S ?
n CT n PT ? ?0 . 09411 ? ? 25000 5 22 0 . 1 ? 2 . 14 ?

XT=0.14*222/720=0.09411Ω
阻抗角选为 75°。 5.2、功率振荡反向阻抗及阻抗角 该定值适用于全部三个阻抗特性,反向阻抗应大于发电机的正序阻抗。 REV REACH= X d Xd’=0.2452 Xd’ (Ω ) =0.2452*(22) /(600/0.9)=0.178Ω 阻抗角选为 75°。 5.3、阻抗圆限制角 设 P 为最大负荷点,则
OP ? UN SN
2
2

'

n CT n PT

? 0 . 178 ?

25000 5 22 0 . 1

? 4 . 046 Ω

?

na nv

?

22

2

600 0 . 9

?

25000 5 22 0 . 1

? 16 . 5 ?

-14-

求得 ? APB ? 40 ? 外圆限制角(OUTER LIMIT ANGLE) :在最大负荷条件下对应的限制角,外圆限制角 应留有 20°的安全裕量。 OUTER LIMIT ANGLE=130° 中圆限制角(MIDDLE LIMIT ANGLE) :按照说明书推荐值,应接近外圆限制角和内圆 限制角的平均值。 MIDDLE LIMIT ANGLE= ?130 ? ? 50 ? ? 2 ? 90 ? 内圆限制角 (INNER LIMIT ANGLE) 动稳极限角 : (由系统调度部门给出, 一般为 120° ~140°) ,取 INNER LIMIT ANGLE= 180 ? ? 130 ? ? 50 ? 5.4、功率振荡动作时间 计算公式: t op ?
T min 360 ?

?? 2 ? ? 1?

? 1 、 ? 2 代表外圆、中圆、内圆的限制角。
T min 为系统最小振荡周期,由调度部门给出,取 0.4S。

动作延时 1——应小于在最快的功率振荡时,阻抗轨迹在外圆和中圆之间所需的时间。 0 .4 t op ? ? ?130 ? 90 ? ? 0 . 044 S ,取 PICKUP DELAY1=0.04S 360 动作延时 2——应小于在最快的功率振荡时,阻抗轨迹在中圆和内圆之间所需的时间。 0 .4 t op ? ? ?90 ? 50 ? ? 0 . 044 S ,取 PICKUP DELAY2=0.04S 360 动作延时 3——失步保护在跳闸前,阻抗轨迹需在内圆之间花费时间。它为失步保护发 出跳闸命令提供了额外的安全度。 取 PICKUP DELAY3=0.04S 动作延时 4——用于延时跳闸方式。失步保护在跳闸前,阻抗轨迹在内圆以外、外圆以 内所花费时间,需考虑可能的最快功率振荡。 0 .4 t op ? ? ?130 ? 50 ? ? 0 . 089 S ,取 PICKUP DELAY4=0.06S 360 复位时间——阻抗轨迹离开外圆后,振荡闭锁的复归时间。取出厂设置值 RESET DELAY 1=0.05S 自保持时间——对短时跳闸信号的扩展。取出厂设置值 SEAL-IN DELAY 1=0.4S 5.5、定值清单 POWER SWING POWER SWING FUNCTION:"Enabled" POWER SWING SOURCE:"JDC(SRC2)" POWER SWING MODE:"Three Step" POWER SWING SUPV:"0.600 pu" POWER SWING FWD REACH:"2.14 ohms" POWER SWING FWD RCA:"75°" POWER SWING REV REACH:"4.05 ohms" POWER SWING REV RCA:"75°"
-15-

POWER SWING OUTER LIMIT ANGLE:"130°" POWER SWING MIDDLE LIMIT ANGLE:"90°" POWER SWING INNER LIMIT ANGLE:"50°" POWER SWING PICKUP DELAY 1:"0.040 S" POWER SWING RESET DELAY 1:"0.050 S" POWER SWING PICKUP DELAY 2:"0.040 S" POWER SWING PICKUP DELAY 3:"0.040 S" POWER SWING PICKUP DELAY 4:"0.060 S" POWER SWING SEAL-IN DELAY 1:"0.40 S" POWER SWING TRIP MODE:"Delayed" POWER SWING BLK:"JD-VT-DX ON(VO25)" POWER SWING TARGET:"Latched" POWER SWING EVENTS:"Enabled" 6、失磁保护 发电机中性点 CT 1LH 25000/5 星形接线 发电机出口 PT 1YH
22 3 0 .1 3 0 .1 3 0 .1 3

G60—2BJ

G60—2BJ

500kV 母线 PT

WYH

500 3

0 .1

G60—2BJ

失磁保护由失磁元件和低电压元件共同组成,当失磁元件动作且系统电压低时,保护 动作于全停;当失磁元件动作而机端电压低时,保护动作于切换厂用电。失磁元件动作时, 发信号。 选 G60 中 Loss Of Excitation 为失磁元件,选 T60 中 Phase Undervoltage 1 为机端低电压 元件,选发变 T60 中 Phase Undervoltage 2 为系统低电压元件,其逻辑图如下:

失磁逻辑图——本逻辑适用于采用发电机中性点侧 CT

-16-

Timer 1 机端低电压 与 或 T1 切厂用

异步失磁圆

0.3s

发信号

Timer 2 或 系统低电压 与 T2 全停

6.1、电压判据 为了防止由发电机低励失磁故障引发无功储备不足的系统电压崩溃,应采用高压母线 三相同时低电压作为失磁保护的闭锁条件。依据《华北电网调度管理规定》 ,对于 500kV 系 统,低电压判据不低于 490kV。因此动作值为 490 U op .3 ph ? ? 0 . 98 pu 500 依据《华北电网调度管理规定》 ,对于机端,低电压判据不低于 85%发电机额定电压。 因此动作值为 85 % U op .3 ph ? ? 0 . 85 pu 1 6.2、阻抗判据 阻抗圆 1 反映发电机负荷高于 30%时的失磁情况,阻抗圆 2 反映发电机任何负荷时的 失磁情况。 发电机基准阻抗
Z B ? SEC ? ? U B ? SEC ? S B ? SEC ?
2

?

na nv

?

?22 kV ? 2 ?600 0 .9 ?MVA

?

5000 220

? 16 . 5 ?

X d ? SEC ? ? X d ? Z B ? SEC ? ? 0 .2452 ? 16 .5 ? 4 .0458 ?
' '

X d ? SEC ? ? X d ? Z B ? SEC ? ? 1 .8962 ? 16 .5 ? 31 .2873 ?
Z B ? SEC ? ? X d ? SEC ?
'

圆心 1: O 1 ?

2

?

16 . 5 ? ? 4 . 0458 ? 2

? 10 . 2729 ?

-17-

半径 1: R1 ?

Z B ? SEC ? 2

?

16 . 5 ? 2

? 8 . 25 ?

延迟时间:PICKUP DELEY1=0.5S 圆心 2: O 2 ?
X d ? SEC ? ? X d ? SEC ? 2
'

2 X d ? SEC ? ? X d ? SEC ? 2
'

?

31 . 2873 ? ? 4 . 0458 2 ? 2 31 . 2873 ? ? 4 . 0458 2 ? 2

? 16 . 6574 ?

半径 2: R 2 ?

2

?

? 14 . 63 ?

不考虑发电机负荷高于 30%时的失磁情况,即阻抗圆 1 和阻抗圆 2 取同一阻抗圆 2。 延迟时间依保系统为主,不考虑躲过系统最大振荡周期。取 PICKUP DELEY2=0.5S 机端低电压监视值 UV SUPV= 0 . 85
Ue PT pri ? 0 . 85 ? 22 22 ? 0 . 85 pu

6.3、定值清单 6.3.1、G60 失磁元件 异步失磁阻抗圆——Loss of Excitation SETTING Function Source Center 1 Radius 1 UV Supervision Enable 1 Pickup Delay 1 Center 2 Radius 2 UV Supervision Enable 2 Pickup Delay 2 UV Supervision Block Target Events PARAMETER Function Signal Source Mode Pickup Curve Delay Minimum Voltage Block PARAMETER Enabled 机端 VT,中性点 CT 16.66 14.63 Disabled 0.00s 16.66 14.63 Disabled 0.30s 0.850 pu JD-VT-DX On (VO25) Latched Disabled PHASE UV1 Enabled JDC(SRC2) Phase to Ground 0.85 Definite Time 0.00 s 0.100 pu OFF
-18-

6.3.2、发电机机端低电压——Phase UV (根据华北局文件:85%Ue=0.85PU)

Target Events PARAMETER Function Signal Source Mode Pickup Curve Delay Minimum Voltage Block Target Events 6.3.4、失磁 t1 —— 切厂用 PARAMETER Type Pickup Delay Dropout Delay 6.3.5、失磁 t2 ——全停 PARAMETER Type Pickup Delay Dropout Delay 7、逆功率保护 发电机出口 CT 发电机出口 PT 9LH 1YH

Self-reset Disabled PHASE UV2 Enabled SRC4 Phase to Ground 0.98 Definite Time 0.00 s 0.100 pu OFF Self-reset Disabled TIMER 1 millisecond 0.5 0 TIMER 2 millisecond 0.5 0 25000/5
22 3 0 .1 3 0 .1 3

6.3.3、500kV 系统低电压——Phase UV(根据华北局文件:490kV=490/500=0.98PU)

星形接线

G60—2BJ G60—2BJ

逆功率保护由功率方向元件和主汽门接点组成。当逆功率保护经主汽门接点时,保护 动作于程跳。逆功率保护不经主汽门接点时,保护动作于全停。选 G60 中 Sens Dir Power2 保护一段为经主汽门触点的逆功率保护,选 G60 中 Sens Dir Power1 保护二段为不经主汽门 触点的逆功率保护。

根据《导则》4.8.3,动作判据为

-19-

P ? ? Pop

式中: P ——发电机有功功率,输出有功功率为正,输入有功功率为负;
Pop ——逆功率继电器的动作功率。

7.1、动作功率 Pop 的计算公式
Pop ? K rel ? P1 ? P2 ? = 0 .5 ? ?3 % ? 1 .3 % ? ? 600 ? 12 .9 MW

式中: K rel ——可靠系数,取 0.5;
P1 ——汽轮机在逆功率运行时的最小损耗,取额定功率的 3%;

P2 ——发电机在逆功率运行时的最小损耗,取 P2 ? ?1 ? ? ?Pgn 。

其中: ? ——发电机效率,600MW 机取 98.7%;
Pgn ——发电机额定功率。
S min ? 12 . 9 3 ? 25 ? 22 ? 0 . 014 pu

S m i n的正负决定了定值偏移原点的方向, min 为正时, S S 定值沿 RCA 向动作区偏移; min

为负时,定值沿 RCA 向制动作区偏移。本保护最小动作功率为负值,因此取 S min ? 0 。 7.2、动作时限 经主汽门触点时, 延时 t 1 ? 1S 动作于解列灭磁。 不经主汽门触点时, 延时 t 2 ? 1 min 动 作于解列。 7.3、继电器特性角 RCA 表示继电器动作区方向,本保护为逆功率保护,动作区在 180°方向,因此取 RCA=180° 7.4、定值清单 7. 1 逆功率——短延时 4. (Stage1) 发信号、 长延时(Stage2)全停——Sensitive Directional Power PARAMETER Function Signal Source Sensitive Directional Power RCA Sensitive Directional Power Calibration Stage 1 SMIN Stage 1 Delay Stage 2 SMIN Stage 2 Delay Block SENS DIR POWER1 Enabled JDC (SRC 2) 180 0.00 0.014 15 同 Stage1 60 OFF
-20-

Target Events

Latched Enabled

7.4.2 逆功率——程跳——Sensitive Directional Power PARAMETER Function Signal Source Sensitive Directional Power RCA Sensitive Directional Power Calibration Stage 1 SMIN Stage 1 Delay Stage 2 SMIN Stage 2 Delay Block Target Events 8、过激磁保护 发电机出口 PT 1YH
22 3 0 .1 3 0 .1 3

SENS DIR POWER2 Enabled JDC (SRC 2) 180 0.00 0.014 1 不设 不设 OFF Latched Enabled

G60—2BJ

根据《导则》 ,当发电机与主变之间无断路器而共用一套过激保护时,其整定值按发电 机或变压器过激磁能力较低的要求整定。 变压器制造厂提供变压器过激磁能力如下: 工频电压升 高倍数 持续 时间 满载 空载 1.05 1.05 连续 连续 1.10 1.10 70min 连续 1.25 1.25 60S 600S 1.30 1.30 30S 180S 1.40 1.40 6S 24S 1.50 1.90 1S 6S 1.58 2.00 0.1S 0.1S

发电机制造厂提供的发电机过激磁能力如下:
U
*

f

*

1.05 长期 1.12 15S
*

1.07 60S 1.15 10S

1.08 45S 1.19 7.5S

1.09 30S 1.25 5S

1.1 20S

允许时间
U
*

f

*

允许时间
*

注: U ——电压标么值, f ——频率标么值。经延时后停机灭磁。 过激磁保护由定时限和过激磁保护组成。 FLEXELEMENTS 1 为定时限低定值过激磁 选 元件,动作于信号;选 FLEXELEMENTS 2 为定时限高定值过激磁元件,动作于减励磁;选 G60 VOLTS/HZ 1 反时限过激磁元件为反时限定值过激磁元件,动作于全停。 根据《导则》5.8.1 和制造厂提供过激磁能力,低定值段的过激磁倍数取 1.07 倍,动作 时间取 40 秒。 确定反时限过激磁保护启动值 Pickup 和时间常数 TMD。G60 提供的反时限曲线方程 为:
-21-

T ?

TMD ?V ? ?F ? Pickup ? ? 1 ?
2

以 1.08 倍延时 45 秒和 1.25 倍延时 5 秒进行校验,得以下两方程
? ? 1 . 08 ? ? TMD ? 45 ? ? ? ? ? 1? ? ? ? ? Pickup ? ?



? ? 1 . 25 ? ? TMD ? 5 ? ? ? ? ? 1? ? ? ? ? Pickup ? ?

求得 Pickup=1.059,TMD=0.623。由此做得过激磁曲线与厂家曲线的对比如下
U
*

f

*

1.05 长期

1.07 60S

1.08 45S

1.09 30S

1.10 20S

1.12 15S

1.15 10S

1.19 7.5S

1.25 5S

允许时间
T ? 2 ?V F ? ? ? ?1 ? 1 . 137 ?
2

59.98S

31.4S

21.3S

16.1S

10.8S

7.25S

5S

3.45

8.2 8.2.1 发电机过激磁——定时限低定值——发信号——FlexElements PARAMETER Function Name InputPlus InputMinus InputMode Compare Mode Direction Type Pickup Hysteresis DeltaTUnits DeltaT Pickup Delay Reset Delay Block Target Events PARAMETER Function Name InputPlus InputMinus InputMode FLEXELEMENTS 1 Enabled GJC-D Volts Per Hertz 2 OFF SIGNED LEVEL OVER 1.059 3.0 % Milliseconds 20 3S 0.000 s OFF Latched Enabled FLEXELEMENTS 2 Enabled GJC-D Volts Per Hertz 2 OFF SIGNED
-22-

8.2.2 发电机过激磁——定时限高定值——减励磁——FlexElements

Compare Mode Direction Type Pickup Hysteresis DeltaTUnits DeltaT Pickup Delay Reset Delay Block Target Events PARAMETER Function Source Pickup Curves TD Multiplier T Reset Block Target Events

LEVEL OVER 1.06 3.0 % Milliseconds 20 10S 0.000 s OFF Latched Enabled VOLTS PER HERTZ 1 Enabled 1.059 INVERSE B 0.632 1.0 OFF Latched Enabled

8.2.3 发电机过激磁——反时限——全停——Volts Per Hertz

9、发电机过负荷(反时限) 发电机中性点 CT 1LH 25000/5 星形接线 T60—2BJ 发电机过负荷保护用于对称过流和对称过负荷保护,采用反时限特性。选发变 T60 中 Phase TOC1 为反时限过流元件,保护动作于全停。选发变 T60 中 Phase IOC1 为定时限过流 元件,保护动作于减负荷。 根据《导则》4.5,反电限过流保护的动作特性,即过流倍数与相应的允许持续时间的 关系,由制造厂家提供的定子绕组允许的过负荷能力确定。 “汽轮发电机通用技术条件” 规定: 发电机定子绕组承受的短时过流倍数与允许持续时 间的关系为
t ? K tc I* ? 1
2

式中: K tc —定子绕组热容量常数,机组容量 S n ? 1200 MVA 时, K C ? 37 . 5 (当有制造 厂家提供的参数时, 以厂家参数为准。 上海汽轮发电机有限公司提供的数据为

?I

2 *

? 1 t ? 37 .5 秒,适用范围为 10—60 秒) 。

?

I * —以定子额定电流为基准的标么值;
t —允许的持续时间,S。

选 IEEE 反时限特性为反时限过负荷保护动作特性,即

-23-

? ? ? ? ? ? A T ? T M D? ? ? B? P ?? I ? ? ? ?1 ?? ? ? ? ? ? I p i c k u? p ? ? ?

式中:A=28.2,B=0.1217,P=2,Tr=29.1 反时限动作特性的启动电流 I pickup 按与定时限过负荷保护配合的条件整定。
I pickup ? K co K rel I gn K r CT pri ? 1 . 05 ? 1 . 05 ? 17496 0 . 9 ? 25000 ? 0 . 857 pu

式中: K rel -可靠系数,取 1.05;
K r -返回系数,取 0.85~0.95,条件允许应取较大值;
K co -配合系数,取 1.05;

I gn -发电机长期允许的最大负荷电流,取发电机额定电流。

TMD 计算如下表,首先决定厂家给出的反时限过流曲线两端点(即 10S 和 60S 对应 点)对应的电流倍数,然后换算为标么值,为使 IEEE 曲线满足厂家提供反时限特性曲线的 要求,按 60S 对应点计算时间常数 TMD,最后校验 10S 对应点的时间。 电流标么值 I * 允许持续时间 t 电流 pu 值 I pu 持续时间 T
? ? 28 . 2 ? 0 . 18 ? ? ? 0 . 1217 2 ? I pu ? ?? ? ?1 ? ? 0 . 857 ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?

37 . 5 t

?1

37 . 5 I* ? 1
2

I * I gn CT pri

1.275 2.179

60 S 10 S
TMD ?

0.892 1.525
60

60.92 S 2.36 S
? 0 . 177 =0.18

? ? 0 . 892 ? 2 ? 28 . 2 ? ? ? ? 1? ? 0 . 1217 ? ? 0 . 857 ? ? ? ?

定值清单 PHASE TOC1 FUNCTION:"Enabled" PHASE TOC1 SOURCE:"ZXD(SRC1)" PHASE TOC1 INPUT:"Phasor" PHASE TOC1 PICKUP:"0.857pu" PHASE TOC1 CURVE:"IEEE Ext Inv" PHASE TOC1 TD MULTIPLIER:"0.18"
-24-

PHASE TOC1 RESET:"Instantaneous" PHASE TOC1 VOLTAGE RESTRAINT:"Disabled" PHASE TOC1 BLOCK A:"OFF" PHASE TOC1 BLOCK B:"OFF" PHASE TOC1 BLOCK C:"OFF" PHASE TOC1 TARGET:"Latched" PHASE TOC1 EVENTS:"Enabled" 10、发电机过负荷(记忆定时限) 发电机中性点 CT 1LH 25000/5 星形接线 T60—2BJ 发电机过负荷保护,采用定时限特性。选发变 T60 中 Phase IOC1 为定时限过流元件, 保护动作于减负荷。
I op ? K rel I gn Kr ? 1 . 05 ? 17496 0 . 9 ? 2500 ? 816 pu

式中: K rel —可靠系数,取 1.05;
K r —返回系数,0.85~0.95,条件允许应取较大值。

动作时间躲过后备保护最大延时,取 3 秒 发电机对称过负荷——定时限——减负荷——Phase IOC PARAMETER Function Source Pickup Delay Reset Delay Block A Block B Block C Target Events PHASE IOC1 Enabled ZXD(SRC1) 0.816 3 1 OFF OFF OFF Latched Enabled

11、发电机负序保护 发电机中性点 CT 1LH 25000/5 星形接线 G60—2BJ 发电机负序保护用于防止由于过量负序电流对发电机转子造成的损害。选 G60 继电器 中的 Generator Unbalance 为发电机负序保护中的发电机不平衡元件。 定时限用于减出力 (报 警) ,反时限用于程序跳闸。 11.1、负序定时限过流保护 整定原则:根据《导则》4.5.3,动作电流按照发电机长期允许的负序电流 I 2 ? 下能可靠 返回的条件整定。动作时间取 5 秒。
I op ? K rel I 2 ? Kr ? 1 .2 ? 8 % 0 . 95 ? 10 . 1 %

-25-

式中: K rel —可靠系数,取 1.2;
K r —返回系数,0.85~0.95,条件允许应取较大值。

取 PICKUP=10.1%,DELAY=5S 11.2、负序反时限过流保护 动作方程:
T ? K

?I 2

? In o m

2

根据发电机厂家资料,发电机长期允许负序电流标么值为 8%,转子表层承受短时负序 电流能力的常数( I T )为 10,即 K-VALUE=10.0。 11.2.1、发电机正常运行电流(GEN UNBAL INOM)
I nom ( pu ) ? I gn CT pri ? 17496 25000 ? 0 . 6998 pu ? 0 . 7 pu
2

11.2.2、负序电流启动值(GEN UNBAL STG1 PICKUP) 根据《导则》4.5.3,负序反时限动作特性的下限电流,通常由保护所能提供的最大延 时决定,一般取 1000S,即下限电流尽可能靠近长期允许的负序电流。根据 UR 继电器的动 作方程, 并考虑负序定时限保护的动作值, 保护下限动作电流起始值取负序定时限保护的动 作值,即
I op . min ? 10 .1 %

从而可以求得 G60 的下限动作时间。
T op . max ? K I
2 op . min

?

10 0 . 126
2

? 980 S

取 STG1 TMAX=900S 11.2.3、时间 最 小 动 作 时 间 是 为 了 防 止 可 由 系 统 保 护 切 除 的 故 障 造 成 的 误 跳 闸 , 取 STG1 TMIN=0.5S。 返回时间提供了负序电流的热记忆时间,取出厂设定值 STG1 KRST=240S。 11.3、定值清单 GENERATOR UNBALANCE GENERATOR UNBAL FUNCTION:"Enabled" GEN UNBAL SOURCE:"ZXD(SRC1)" GEN UNBAL INOM:"0.70 pu" GEN UNBAL STG1 PICKUP:"10.1%" GEN UNBAL STG1 KVAL:"10.00" GEN UNBAL STG1 TMIN:"0.500 S" GEN UNBAL STG1 TMAX:"900.0 S" GEN UNBAL STG1 KRST:"240.0 S" GEN UNBAL STG2 PICKUP:"10.10%" GEN UNBAL STG2 PKP DELAY:"5.00 S"
-26-

GEN UNBAL BLOCK:"Off" GEN UNBAL TAEGET:"Latched" GEN UNBAL EVENTS:"Enabled" 12 发电机过电压 发电机出口 PT 1YH
22 3 0 .1 3 0 .1 3

G60—2BJ

Uop=1.3Ugn/nv=1.3*1.732=2.25pu 时间取 0.5 秒 发电机过电压——Phase OV PARAMETER Function Source Pickup Delay Reset Delay Block Target Events 13 突加电压保护(误上电保护) 发电机出口 CT 9LH 发电机出口 PT 1YH PHASE OV1 Enabled JDC(SRC2) 2.25 0.5 1 OFF Self-reset Disabled 25000/5
22 3 0 .1 3

星形接线
0 .1 3

G60—2BJ

G60—2BJ

误上电保护主要用于保护发电机在盘车和减速过程中发生的误合闸,保护动作于解列 方式。选 G60 中 Accidental Energization 为误上电元件。 13.1、误上电保护运行方式 低压元件和发电机离线状态的不同逻辑组合, 决定了误上电保护的运行方式。 由于该保 护电压取自发电机出口PT, 因此选低压元件和发电机离线状态相与的逻辑方式, 即发电机 电压低和发电机离线同时满足为该保护的开放条件。 13.2、过流电流元件 整定原则:过流元件按可能出现的最小故障电流的一半整定。
I ? 1 2 ? X 1
* G

? X

* T

? X

* max

?

Ij CT pri

?

1 2

?

1 0 . 2738 ? 0 . 1944 ? 0 . 2160

?

26244 25000

? 0 . 767 pu

取 0.5pu 13.3、低电压元件 整定原则:低电压元件按可能出现的最大故障电压整定。
U ? K rel ? XG X
* G *

? X

* T

? X

* min

? 1 .3 ?

0 . 2738 0 . 2738 ? 0 . 1944 ? 0 . 2160

? 0 . 520 pu

13.4、定值清单 ACCDNT ENRG FUNCTION:"Enabled" ACCDNT ENRG SOURCE:"JDC(SRC2)"
-27-

ACCDNT ENRG ARMING MODE:"UV and OFFLINE" ACCDNT ENRG OC PICKUP:"0.5 pu" ACCDNT ENRG UV PICKUP:"0.520 pu" ACCDNT ENRG OFFLINE:"DL-AND-OFF(VO29)" ACCDNT ENRG BLOCK:"OFF" ACCDNT ENRG TARGET:"Latched" ACCDNT ENRG EVENTS:"Enabled" 14、低阻抗保护 发电机出口 CT 9LH 25000/5 星形接线 G60—2BJ 发电机出口 PT 1YH
22 3 0 .1 3 0 .1 3

G60—I 、G60—2BJ

低阻抗保护是相间故障的后备保护,时限 t 动作于发电机全停。 选 G60 中 Phase Distance 中 Z1 为低阻抗保护中的阻抗元件 1, 按能够保护主变的 100% 整定。 选 G60 中 Phase Distance 中 Z2 为低阻抗保护中的阻抗元件 2, 按能够保护发电机的 85% 整定。 阻抗一段作为变压器高压侧相间短路的后备保护,由阻抗元件 1 和延时元件 t1 组成, 动作时间大于线路 I 段距离保护动作时间,并考虑躲过系统振荡时间及系统保护时间,取 t1=2.3+3*0.3=3.2S, 2.3s:主变零序保护动作时间。T2 取 2.0S 14.1、阻抗(REACH)
Zb ? Un
2

Pn cos ?

?

20

2

6 0 0 0 .9

? 0 .6 ?

Z 1 ? K rel X T

n CT n PT
"

? 1 . 3 ? 0 . 09411 ?

25000 / 5 22 / 0 . 1

? 2 . 781 ?

Z 2 ? 85 % X d Z b

n CT n PT

? 0 . 85 ? 0 . 2738 ? 0 . 72 ?

25000 5 22 0 . 1

? 3 . 5275 ?

阻抗角取决 85° 14.2、电流监视动作值(SUPV) 为防止 PT 断线造成保护误动,电流监视动作值应大于最大负荷电流。
I pickup ? K rel I n CT pri ? 1 . 3 ? 17496 25000 ? 0 . 91 pu

14.3、定值清单 低阻抗——Phase Distance SETTING Source Memory Duration PARAMETER Distance Shape Graph
-28-

PARAMETER 10 cycles PHASE DISTANCE Z1

Function Direction Shape Xfmr Vol Connection Xfmr Curr Connection Reach RCA Comp Limit DIR RCA DIR Comp Limit Quad Right Blinder Quad Right Blinder RCA Quad Left Blinder Quad Left Blinder RCA Supervision Volt Level Delay Block Target Events PARAMETER Distance Shape Graph Function Direction Shape Xfmr Vol Connection Xfmr Curr Connection Reach RCA Comp Limit DIR RCA DIR Comp Limit Quad Right Blinder Quad Right Blinder RCA Quad Left Blinder Quad Left Blinder RCA Supervision Volt Level Delay Block Target Events

Enabled Forward Mho None None 2.78 85 90 85 90 10.00 ohms 85 10.00 ohms 85 0.91 pu 0.000 pu 3.2 JD-VT-DX On (VO25) Latched Enabled PHASE DISTANCE Z2 Enabled REV. Mho None None 3.527 85 90 85 90 10.00 ohms 85 10.00 ohms 85 0.91 pu 0.000 pu 2.0 JD-VT-DX On (VO25) Latched Enabled

-29-

14.4、建议 由于以下原因建议不投低阻抗保护。 14.4.1、低阻抗保护的主要作用是作为发电机出口母线和升压变引线相间短路的后备保护, 现在发电机出口采用封母连接,出现相间短路的机率较小。 14.4.2、500kV 母线和线路都具有完善的双套保护,不需要机端低阻抗保护作后备。 14.4.3、由于发电机和变压器某些内部故障的故障电流很小,因此阻抗保护不能反映全部发 电机和变压器的内部故障。 14.4.4、已有负序电流保护可靠作相间后备保护。 14.4.5、根据国内机组运行经验,由低阻抗保护正确切除故障的例子不多,反而由于二次回 路故障造成低阻抗保护误动的事故经常发生。 15 发电机过频 发电机出口 PT 1YH
22 3 0 .1 3 0 .1 3

G60—2BJ

发电机过频——OverFrequency PARAMETER Function Block Source Pickup Pickup Delay Reset Delay Target Events OVERFREQUENCY 1 Enabled DL-AND-OFF(VO29) JDC(SRC2) 51HZ 144s 0 Self-reset Enabled

16、发变组差动 主变高压侧 CT 11LH 2*1250/1 主变高压侧 CT 27LH 2*1250/1 6kV 侧 CT 25LHⅠ+29LHⅠ 4000/1 6kV 侧 CT 25LHⅡ+29LHⅡ 4000/1 发电机中性点 CT 1LH 25000/5 16.1、基本侧的选择 16.1.1、计算各绕组的额定电流 Irated(1)=
720 MVA 3 ? 550 kV 20 MVA 3 ? 6 . 3 kV ? 755 . 8 A

星形接线 星形接线 星形接线 星形接线 星形接线

T60—1BJ T60—1BJ T60—1BJ T60—1BJ T60—1BJ

Irated(2)=

720 MVA 3 ? 22 kV

? 18895 . 7 A

Irated(3)=

? 1832 . 9 A

16.1.2、计算各绕组 CT 的裕度 2 * 1250 A ? 2 * 1 . 6539 Imargin(1)= 755 . 8 A 4000 A ? 2 . 182 Imargin(3)= 1832 . 9 A
-30-

Imargin(2)=

25000 A 18895 . 7 A

? 1 . 323

16.1.3、选择 CT 裕度最小的绕组 Wrel=2 16.2、比例差动 选发变 T60 中 Percent DifferentialI 为发变组差动保护中的比例差动元件。 动作特性如图 所示。

16.2.1、最小动作电流(MINIMUM PICKUP) 依据《导则》5.1.3.3,最小动作电流应大于变压器额定负载时的不平衡电流,即
I op . min ? K rel ? K er ? ? U ? I e ? ? m ? I N n a ? 1 .5 ? ?0 .02 ? 0 .1 ? 0 .137 ? 0 ? ? 0 .3855 I N n a

式中: K rel ——可靠系数, 一般取 1.3~1.5,此处取 1.5。
K er ——电流互感器的比误差,5P 和 TPY 型 0.01×2;

Δ U——变压器调压引起的误差,取调压范围中偏离额定值的最大值(百分值) 。取 4 ? 2 .5 % ? 0 .1 。
I e ——励磁变电流引起的不平衡百分比。励磁变低压侧最大短路电流为 2587.4A

(22kV 侧) ,占主变低压侧额定电流(18895.7A)的 13.7%。 Δ m——CT 变比未匹配产生的误差,由于用软件平衡,取 0。 在工程实用整定计算中可选取 I op . mi n =(0.2~0.5) I N n a 。一般工程宜采用不小于 0.3 I N n a ,因此取最小启动电流为 0.39 倍变压器额定电流。即
I op . min ? 0 .39 I N n a ? 0 .39 ? 755 .83 ?2 ? 1250 ? ? 0 .1179 OR 0 .2358 A

折算到基本侧

I op . min .base ? K ph I op . min ? 6 .25 or 12 .5 ? 0 .2358 or 0 .11794 ? 1 .474 A
-31-

式中: K ph ——平衡系数。 K ph ?

2 ? 1250 ? 550

?25000
?

5 ? ? 22

? 6 . 25 or 12 . 5

表示为 pu 值为

I op . min ?

I op . min .base CT sec

1 . 474 5

? 0 . 29 pu ?

0 . 39 ? 18895 . 7 25000

取 MINIMUM PICKUP=0.29 pu 16.2.2、斜率 1(SLOPE1) 根据 T60 说明书 5.5.4,斜率 1 应大于非周期分量引起的 CT 误差产生的不平衡电流。
S 1 ? K rel K ap K cc K er ? 1 .5 ? 2 .0 ? 1 .0 ? 0 .1 ? 0 .3

式中: K ap ——非周期分量系数,两侧同为 P 级电流互感器取 1.5~2.0,取 2.0;
K cc ——电流互感器的同型系数,Kcc=1.0; K er ——电流互感器的比误差,取 0.1。

又依据《导则》 ,制动电流小于 0.8~1.0 倍额定电流时,差动保护不必具有制动特性。因 此取第一斜率为 0.3。 取 SLOPE1=30% 16.2.3、拐点 1(BREAK1) 根据 T60 说明书 5.5.4,拐点 1 应小于由于直流分量和剩磁引起 CT 饱和的电流值。为 使变压器绕组内部故障获得较高的灵敏度, 希望当制动电流小于 2.5~3 倍变压器额定电流时, 制动量不要增加太快,因此取拐点 1 为 2.5 倍变压器额定电流。 即 I res .1 ? 2 . 5
IN CT pri ? 2 .5 ? 18895 . 7 25000 ? 1 . 89 pu

考虑继电器取值范围的限制,取最大值 BREAK1=1.89 pu 16.2.4、拐点 2(BREAK2) 根据 T60 说明书 5.5.4,拐点 2 是第二斜率的起点,应小于仅由交流分量引起 CT 饱和 的电流值。因保护用 CT 为 5P40 和 TPY,变压器高压侧区外短路时,流过 500KV 侧 CT 的 最大短路电流为 CT 额定电流的 6.2or12.478( ? 15598 2 ? 1250 )倍,6KV 侧区外短路时, 流过 6KV 侧 CT 的最大短路电流为 CT 额定电流的 11.5( ? 44557 .4 4000 )倍, 变压器高 压 侧 区 外 短 路 时 , 流 过 22KV 侧 CT 的 最 大 短 路 电 流 为 CT 额 定 电 流 的 2.45 ( ? 2567 ? ?525 / 22 ? 25000 )倍为使绕组内部短路获得较高的灵敏度,区外故障有足够 的制动电流,因此取 6 倍变压器额定电流为拐点 2 对应的电流值。 即 I res 。2 ? 6 .0 I N n a ? 6 .0 ? 18895 .7 25000 ? 4 .5 pu . 取 BREAK2=4.2 pu 16.2.5、斜率 2(SLOPE2) 根据 T60 说明书 5.5.4,斜率 2 应大于最严重外部故障(即一侧 CT 饱和,另一侧未饱
-32-

和)情况下产生的斜率,此值可高达 95%~98%。考虑电厂实际情况,最大外部短路电流仅 为低压侧 CT 额定电流的 2.5 倍,远未达到 CT 饱和区,因此依据《导则》5.1.3.3 第二种整 定方法
S 2 ? K rel ?K ap K cc K er ? ? U ? ? m ? ? 1 .5 ? ?2 .0 ? 1 .0 ? 0 .1 ? 0 .1 ? 0 ? ? 0 .45

考虑与第一斜率配合,第二斜率取 60%。 即 SLOPE2=60% 16.2.6、灵敏度校验 16.2.6.1、主变高压侧区内两相金属性短路 从短路电流计算书中可知,最小运行方式(4)下发电机提供的短路电流 I 1 ? 2160 A,系 统侧提供的短路电流 I 2 ? 4409 A。
I d ? I 1 ? I 2 ? 2160 ? 4409 ?
? ?

550 22

? 156760 A



156760 25000

? 6 . 27 pu

525 ? ? ? ? I r ? MAX ? I 1 , I 2 ? ? 4409 ? ? 105214 . 7 A 22 ? ?



105214 . 7 25000
'

? 4 . 2 pu

根据制动电流 4.2pu,在动作特性曲线上查得对应的动作电流 I op =2.52 pu,则灵敏系数 为:
K sen ? Id I
' op

?

6 . 27 2 . 52

? 2 .4 ? 2

16.2.6.2、高厂变低压侧区内两相金属性短路 从短路电流计算书中可知,最小运行方式(6)下高厂变低压侧区内二相短路,短路电流 为 I 2 ? 20475 .6 ? 6 .3 / 22 ? 5806 A。
Id ? 5806 25000 ? 0 . 232 pu , I r ? 5806 25000 ? 0 . 232 pu

K sen ?

Id I
' op

?

0 . 232 0 . 29

? 0 .8 ? 2

不满足灵敏度要求。 16.2.7、二次谐波制动比(INRUSH INHIBIT LEVEL) 根据经验,二次谐波制动比整定为 15%~20%。此值应以制造厂提供的数据为准,用户 按空载合闸不误动进行检验。 取 INRUSH INHIBIT LEVEL=15% 16.2.8、过激磁制动比(OVEREXITATION INHIBIT LEVEL) 根据经验,五次谐波制动比整定为 30%。 取 OVEREXITATION INHIBIT LEVEL=30% 16.3、差动速断 选 T35 中 Instantaneous Differential 为主变差动保护中的差动速断元件。 差动速断是变压
-33-

器高压侧引出线故障的快速保护,若变压器高压侧短路时灵敏系数大于 1.2,则应装设差速 断保护。 16.3.1、差速断动作值 依据《导则》5.1.3.5,差动速断的整定值应按躲过变压器最大励磁涌流或外部短路最大 不平衡电流整定。由于主变与发电机之间没有断开点,因此主变没有空载合闸方式,但外部 短路除后系统电压恢复时, 相当于给主变突加电压, 因此认为变压器励磁涌流为 3 倍变压器 额定电流。
I op ? KI
N

CT pri

?

3 . 0 ? 18895 . 7 25000

? 2 . 3 pu

两绕组变压器外部短路最大不平衡电流
I unb . max ? ?K ap K cc K er ? ? U ? ? m ?I k . max ? ?2 .0 ? 1 .0 ? 0 .1 ? 0 .1 ? 0 ? ? 93996 ? 28199 A

方式 1 时:Ik.max=76.491+17.5047=93996A 高压侧故障时,流过主变的短路电流:Ik.max=2567*525/22=61000<93996 动作电流
I op ? K rel I unb . max CT pri ? 1 . 3 ? 28199 25000 ? 1 . 46 pu

综合考虑后,取 PICKUP=2.3 pu 16.3.2、灵敏度校验 按变压器高压侧二相短路最小电流校验。
I op ? I k . min CT pri ? 5091 ? 10 ? 525 22
3

25000
? 2 .1 ? 1 .2

? 4 . 86 pu

2 .3 16.4、定值清单

K sen ?

4 . 86

16.4.1、TRANSFORMER GENERAL NUMBER OF WINDINGS:"3" PHASE COMPENSATION:"Internal(software)" LOAD LOSS AT RATED LOAD:"kw" RATED WINDING TEMP RISE:"65℃(oil)" NO LOAD LOSS:"kw" TYPE OF COOLING:"OA" TOP-OIL RISE OVER:"℃" THERMAL CAPACITY:"100.0kwh/℃" WINDING THERMAL TIME:"2.00min" WINDING 1 WINDING 1 SOURCE:"SRC1" WINDING 1 RATED MVA:"720.000 MVA" WINDING 1 NOM φ -φ VOLTAGE:"550.00 kV" WINDING 1 CONNECTION:"Wye" WINDING 1 GROUNDING:"Within zone"
-34-

WINDING 1 ANGLE WRT WINDING 1:"0.0°" WINDING 1 RESISTANCE 3φ :"0.047ohms" WINDING 2 WINDING 2 SOURCE:"SRC2" WINDING 2 RATED MVA:"720.000 MVA" WINDING 2 NOM φ -φ VOLTAGE:"22.00 kV" WINDING 2 CONNECTION:"Delta" WINDING 2 GROUNDING:"Not within zone" WINDING 2 ANGLE WRT WINDING 1:"-330.0°" WINDING 2 RESISTANCE 3φ :"0.0010ohms" WINDING 3 WINDING 3 SOURCE:"SRC3" WINDING 3 RATED MVA:"20.000 MVA" WINDING 3 NOM φ -φ VOLTAGE:"6.30 kV" WINDING 3 CONNECTION:"Wye" WINDING 3 GROUNDING:"within zone" WINDING 3 ANGLE WRT WINDING 1:"0.0°" WINDING 3 RESISTANCE 3φ :"0.0020ohms" 16.4.2、PERCENT DIFFERENT PERCENT DIFFERENTIAL FUNCTION:"Enabled" PERCENT DIFFERENTIAL PICKUP:"0.29 pu" PERCENT DIFFERENTIAL SLOPE 1:"30%" PERCENT DIFFERENTIAL BREAK 1:"1.89 pu" PERCENT DIFFERENTIAL BREAK 2:"6 pu" PERCENT DIFFERENTIAL SLOPE 2:"60%" INRUSH INHIBIT FUNCTION:"Adapt. 2nd" INRUSH INHIBIT MODE:"Per phase" INRUSH INHIBIT LEVEL:"15.0%" OVEREXCITION INHIBIT FUNCTION:"5th" OVEREXCITION INHIBIT LEVEL:"30% f0" PERCENT DIFF BLOCK:"OFF" PERCENT DIFFERENTIAL TARGET:"Latched" PERCENT DIFFERENTIAL EVENTS:"Enabled" 16.4.3、INSTANTANEOUS DIFFERENTIAL INST DIFFERENTIAL FUNCTION:"Enabled" INST DIFFERENTIAL PICKUP:"2.300 pu" INST DIFF BLOCK:"OFF" INST DIFFERENTIAL TARGET:"Latched" INST DIFFERENTIAL EVENTS:"Enabled" 17、高压侧零序过流Ⅰ 主变高压侧 CT 1LLH 1000/1 T60—1BJ 选主变 T35 继电器中的 FLEXELEMENTS 1 为主变高压侧零序过流保护中的零序过流 元件Ⅰ,FLEXELEMENTS 2 为主变高压侧零序过流保护中的零序过流元件Ⅱ。定值由中调 提供。
-35-

定值清单 主变零序过流 I——FlexElements PARAMETER Function Name InputPlus InputMinus InputMode Compare Mode Direction Type Pickup Hysteresis DeltaTUnits DeltaT Pickup Delay Reset Delay Block Target Events 主变零序过流 II——FlexElements PARAMETER Function Name InputPlus InputMinus InputMode Compare Mode Direction Type Pickup Hysteresis DeltaTUnits DeltaT Pickup Delay Reset Delay Block Target Events 0.000 s OFF Latched Enabled 3.0 % Milliseconds 20 FLEXELEMENTS 2 Enabled LX-I SRC 6 Ig RMS OFF Disabled LEVEL OVER 0.000 s OFF Latched Enabled 3.0 % Milliseconds 20 FLEXELEMENTS 1 Enabled LX-I SRC 6 Ig RMS OFF Disabled LEVEL OVER

18、主变通风 主变高压侧套管 CT 1LH 1250/1 星形接线 T60—1BJ 变压器在无通风情况下可以运行到 70%的额定负荷,所以当变压器的负荷大于 70%额 定负荷时,需自动启动风扇。 选发变 T35 继电器中的 Phase TOC1 为主变通风保护中的过流元件。

-36-

I op =

IN CT pri

? 70 % =

755 . 8 1250

? 70 % ? 0 . 423 pu

取 PHASE IOC1 PICKUP=0.423 pu 时间取 2.0S 定值清单 过负荷启动风冷——Phase TOC PARAMETER Function Signal Source Input Pickup Curve TD Multiplier Reset Voltage Restraint Block A Block B Block C Target Events WFH-31A/03 19 转子一点接地(高定值) 转子一点接地(低定值) 闭锁失磁 整定名称 一点接地投退 二点接地投退 接地电阻 返回系数 动作延时 阀值电压 Δ α 位置变化 二点动作延时 眺闸保持 10K 1.05 3S 55V 0.1 0.5s 0.4s 整定值 PHASE TOC1 Enabled ZB-GFH (SRC 6) Phasor 0.423 Definite Time 2 Instantaneous Disabled OFF OFF OFF Latched Enabled

四:发变组 B、E 柜保护整定计算
1 励磁变差动 励磁变高压侧 CT 14LH 300/1 星形接线 T60—1BJ 励磁变低压侧 CT 17LH 6000/1 星形接线 T60—1BJ 励磁变差动保护由双斜率比例差动保护和差动速断保护组成, 做为变压器内部故障的主
-37-

保护,主要反应变压器套管和引出线的相间和接地短路故障,以及绕组的匝间短路故障。该 保护动作于全停方式。 1.1、基本侧的选择 1.1.1、计算各绕组的额定电流 Irated(1)=
6 MVA 3 ? 22 kV ? 157 . 5 A

Irated(2)=

6 MVA 3 ? 0 . 846 kV

? 4094 . 8 A

1.1.2、计算各绕组 CT 的裕度 300 A 6000 A ? 1 .9 Imargin(1)= Imargin(2)= =1.466 157 . 5 A 4096 . 2 A 1.1.3、选择 CT 裕度最小的绕组 Wrel=2 1.2、比例差动 选 T60 中 Percent Differential 为励磁变差动保护中的比例差动元件。 动作特性如图所示。

1.2.1、最小动作电流(MINIMUM PICKUP) 依据《导则》5.1.3.3,最小动作电流应大于变压器额定负载时的不平衡电流,即
I op . min ? K rel ? K er ? ? U ? ? m ? I N n a ? 1 .5 ? ?0 .02 ? 0 .05 ? 0 ? I N n a ? 0 .105 I N n a

式中: K rel —可靠系数, 一般取 1.3~1.5,此处取 1.5。
K er —电流互感器的比误差,5P20、5P40 型 0.01×2;

Δ U—变压器调压引起的误差, 取调压范围中偏离额定值的最大值 (百分值) 取 0.05; 。 Δ m—CT 变比未匹配产生的误差,由于用软件平衡,取 0。 在工程实用整定计算中可选取 I op . min =(0.2~0.5) I N n a 。一般工程宜采用不小于 0.3 I N n a ,因此取最小启动电流为 0.3 倍变压器额定电流。
-38-

I op . min ? 0 .3 I N n a ? 0 .3 ? 4094 .8 6000 ? 0 .2047 A

取 MINIMUM PICKUP=0.20 pu 1.2.2、斜率 1(SLOPE1) 根据 T60 说明书 5.5.4,斜率 1 应大于非周期分量引起的 CT 误差产生的不平衡电流。
S 1 ? K rel K ap K cc K er ? 1 .5 ? 2 .0 ? 1 .0 ? 0 .1 ? 0 .3

式中: K ap ——非周期分量系数,两侧同为 P 级电流互感器取 1.5~2.0,取 2.0;
K cc ——电流互感器的同型系数, K cc ? 1 .0 ; K er ——电流互感器的比误差,取 0.1。

又依据《导则》 ,制动电流小于 0.8~1.0 倍额定电流时,差动保护不必具有制动特性。因 此取第一斜率为 0.3。 即 SLOPE1=30% 1.2.3、拐点 1(BREAK1) 根据 T60 说明书 5.5.4,拐点 1 应小于由于直流分量和剩磁引起 CT 饱和的电流值。为 使变压器绕组内部故障获得较高的灵敏度, 希望当制动电流小于 2.5~3 倍变压器额定电流时, 制动量不要增加太快,因此取拐点 1 为 2.5 倍变压器额定电流。 即
I r e .s ? 2 .5 I N n a ? 2 .5 ? 4094 .8 6000 ? 1 .706 A 1

取 BREAK1=1.7 pu 1.2.4、拐点 2(BREAK2) 根据 T60 说明书 5.5.4,拐点 2 是第二斜率的起点,应小于仅由交流分量引起 CT 饱和 的电流值。因保护用 CT 为 5P20,20 倍额定电流时误差不超过 5%,保护用 CT 为 5P40,40 倍额定电流时误差不超过 5%,而变压器低压侧短路时,高压侧电流为 CT 额定电流的 9 倍 (2587.4/300=8.6),低压侧电流为 CT 额定电流的 11 倍(67284.5/6000=11.2),为使绕组内部短 路获得较高的灵敏度,区外故障有足够的制动电流,因此取 5 倍变压器额定电流为拐点 2 对应的电流值。 即 I res .2 ? 5 .0 I N n a ? 5 .0 ? 4094 .8 6000 ? 3 .41 A 取 BREAK2=3.41 pu 1.2.5、斜率 2(SLOPE2) 根据 T60 说明书 5.5.4,斜率 2 应大于最严重外部故障(即一侧 CT 饱和,另一侧未饱 和)情况下产生的斜率,此值可高达 95%~98%。考虑电厂实际情况,最大外部短路电流仅 为低压侧 CT 额定电流的 11 倍,远未达到 CT 饱和区,因此依据《导则》5.1.3.3 第二种整定 方法
S 2 ? K rel ?K ap K cc K er ? ? U ? ? m ? ? 1 .5 ? ?2 .0 ? 1 .0 ? 0 .1 ? 0 .05 ? 0 ? ? 0 .375

考虑与第一斜率配合,第二斜率取 60%。 即 SLOPE2=60% 1.2.6、灵敏度校验 从短路电流计算书中可知, 最小运行方式下, 励磁变低压侧二相金属性短路时的最小短
-39-

路电流为 I 1 ? I 2 ? 66428 A。
I d ? I 1 ? I 2 ? 66428 ? 66428 ? 132856 A
? ?



132856 6000

? 22 pu

? ? ? ? I r ? MAX ? I 1 , I 2 ? ? 66428 A ? ?



66428 6000

? 11 . 07 pu

根据制动电流 11.07pu,在动作特性曲线上查得对应的动作电流 I op =5.5 pu,则灵敏系 数为:
K sen ? Id I
' op

'

?

11 . 07 5 .5

? 2 . 03 ? 2

1.2.7、二次谐波制动比(INRUSH INHIBIT LEVEL) 根据经验,二次谐波制动比整定为 15%~20%。此值应以制造厂提供的数据为准,用户 按空载合闸不误动进行检验。 取 INRUSH INHIBIT LEVEL=15% 1.2.8、过激磁制动比(OVEREXITATION INHIBIT LEVEL) 根据经验,五次谐波制动比整定为 30%。 取 OVEREXITATION INHIBIT LEVEL=30% 1.3、差动速断 选变励磁 T60 中 Instantaneous Differential 为励磁变差动保护中的差动速断元件。差速 断保护是变压器高压引出线的快速保护,若变压器高压侧短路时灵敏系数大于 1.2,则应装 设差速断保护。 1.3.1、差速断动作值 依据 《导则》 5.1.3.5, 差动速断的整定值应按躲过变压器外部短路最大不平衡电流整定, 取 9 倍变压器额定电流。
I op ? 9 .0 I N n a ? 9 .0 ? 4094 .8 6000 ? 6 .14 A

取 PICKUP=6.14 pu 1.3.2、灵敏度校验 1.3.2.1、按变压器高压侧二相短路校验 最小动作电流
I op ? I k . min CT pri
381

?

87 . 923 * 22 / 0 . 846 6000

? 381 pu

? 62 ? 1 . 2 6 . 14 1.3.2.2、按变压器低压侧二相短路校验

灵敏系数

K sen ?

最小动作电流

I op ?

I k . min CT pri
9 . 59 6 . 14

?

66428 * 1 . 732 / 2 6000

? 9 . 59 pu

灵敏系数

K sen ?

? 1 . 56 ? 1 . 2

-40-

1.4、定值清单 1.4.1、变压器(TRANSFORMER) GENERAL NUMBER OF WINDINGS:"2" PHASE COMPENSATION:"Internal(software)" LOAD LOSS AT RATED LOAD:"0.0 kw" RATED WINDING TEMP RISE:"55 ℃(oil)" NO LOAD LOSS:"0.0 kw" TYPE OF COOLING:"OA" TOP-OIL RISE OVER:"0.0 ℃" THERMAL CAPACITY:"100.00 kwh/℃"(默认值) WINDING THERMAL TIME:"2.00 min"(默认值) WINDING 1 WINDING 1 SOURCE:"SRC1" WINDING 1 RATED MVA:"18.000 MVA" WINDING 1 NOM φ -φ VOLTAGE:"20.00 kV" WINDING 1 CONNECTION:"Delta" WINDING 1 GROUNDING:"Not within zone" WINDING 1 ANGLE WRT WINDING 1:"0.0°" WINDING 1 RESISTANCE 3φ :"0.0 ohms" WINDING 2 WINDING 2 SOURCE:"SRC2" WINDING 2 RATED MVA:"6.000 MVA" WINDING 2 NOM φ -φ VOLTAGE:"0.846kV" WINDING 2 CONNECTION:"Wye" WINDING 2 GROUNDING:"Within zone" WINDING 2 ANGLE WRT WINDING 1:"-30.0°" WINDING 2 RESISTANCE 3φ :"0.0 ohms" 1.4.2、比例差动(PERCENT DIFFERENT) PERCENT DIFFERENTIAL FUNCTION:"Enabled" PERCENT DIFFERENTIAL PICKUP:"0.20 pu" PERCENT DIFFERENTIAL SLOPE 1:"30%" PERCENT DIFFERENTIAL BREAK 1:"1.700 pu" PERCENT DIFFERENTIAL BREAK 2:"3.410 pu" PERCENT DIFFERENTIAL SLOPE 2:"50%" INRUSH INHIBIT FUNCTION:"Adapt. 2nd" INRUSH INHIBIT MODE:"Per phase" INRUSH INHIBIT LEVEL:"15.0%" OVEREXCITION INHIBIT FUNCTION:"5th" OVEREXCITION INHIBIT LEVEL:"30% f0" PERCENT DIFF BLOCK:"OFF" PERCENT DIFFERENTIAL TARGET:"Latched" PERCENT DIFFERENTIAL EVENTS:"Enabled" 1.4.3、差动速断(INSTANTANEOUS DIFFERENTIAL)
-41-

INST DIFFERENTIAL FUNCTION:"Enabled" INST DIFFERENTIAL PICKUP:"6.410 pu" INST DIFF BLOCK:"OFF" INST DIFFERENTIAL TARGET:"Latched" INST DIFFERENTIAL EVENTS:"Enabled" 2、励磁变过流 励磁变高压侧 CT 14LH 300/1 星形接线 T60—1BJ 选励磁变 T60 中的 Phase TOC1 为励磁变过流保护中的过流元件。 2.1、整定原则 根据《导则》5.5.1,为了保证选择性,过电流保护的动作电流应能躲过可能流过变压 器的最大负荷电流。励磁变的最大负荷是满足发电机两倍强励电流、强励 10 秒的要求。 最大负荷电流
I max ? 2 3 ? Ie n ? 2 3 ? 337 .68 ? 275 .7 A

式中: I e —额定励磁电流;
n —励磁变变比。
I op ? K rel I max na ? 1 .3 ? 275 . 7 300 ? 1 . 19 A

式中: K rel —可靠系数,取 1.3;
I max —最大负荷电流。

取 PHASE IOC2 PICKUP=1.20 pu 时间取 10 秒。 2.2、定值清单 B 屏-励磁变过流——Phase TOC PARAMETER Function Signal Source Input Pickup Curve TD Multiplier Reset Voltage Restraint Block A Block B Block C Target Events 3、励磁绕组过负荷 励磁变低压侧 CT 17LH Phasor 1.20 Definite Time 10 Instantaneous Disabled OFF OFF OFF Latched Enabled 6000/1
-42-

PHASE TOC1 Enabled

星形接线

T60-1BJ

励磁变过负荷保护用于转子过负荷保护, 采用反时限特性。 选励磁变 T60 中 Phase TOC2 反时限过流元件为转子过负荷保护,保护动作于减励磁。 发电机厂家提供的转子过电压能力为 过电压时间(秒) 转子绕组电压(%) 10 208 30 146 60 125 120 112

选 IEEE 反时限特性为反时限过负荷保护动作特性,即
? ? ? ? ? ? A T ? T M D? ? ? B? P ?? I ? ? ? ?1 ?? ? ? ? ? ? I p i c k u? p ? ? ?

式中:A=28.2,B=0.1217,P=2,Tr=29.1 根据《导则》4.5.2,转子过负荷保护反时限特性的启动电流应按正常运行的额定励磁电 流下能可靠返回的条件整定。
I op ? K rel Ie Kr ? 1 . 05 ? 4390 0 . 95 ? 4852 . 8 A

式中: I e —额定励磁电流;
K rel -可靠系数,取 1.05;

K r -返回系数,取 0.85~0.95,条件允许应取较大值;

励磁变过负荷保护反映的是励磁变低压侧交流电流,应将 I op 折算到励磁变低压侧
I pickup ? 2 3 ? I op CT pri ? n ? 2 3 ? 4852 . 8 6000 ? 0 . 66 pu

式中: CT pri —励磁变高压侧 CT 一次额定电流;
n —励磁变变比。

转子绕组电压 U d 转子绕组电流
I d ? ?U d 100 ? ? I e

200%

146%

125%

112%

8781.4A

6410.4A

5488A

4917.6A

交流侧电流 pu 值
I pu ? 2 3 ? I Ie
*

1.19427pu

0.8718pu

0.7464pu

0.6688pu

CT pri ? n

过电流倍数
I pu I pickup

1.8095

1.321

1.131

1.0133

-43-

动作时间
? ? 28 . 2 ? 0 . 798 ? ? 0 . 1217 2 ? I ? pu ? ?? ? ?1 ? ? 0 . 66 ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?

10S

30S

79.9S

831S

TMD ?

10 ? ? 1 . 194 ? 2 ? 28 . 2 ? ? ? ? 1? ? 0 . 1217 ? ? 0 . 66 ? ? ? ?

? 0 . 7981

时间常数

定值清单 B 屏-励磁绕组过负荷反时限——Phase TOC PARAMETER Function Signal Source Input Pickup Curve TD Multiplier Reset Voltage Restraint Block A Block B Block C Target Events Phasor 0.66 IEEE EXT INV 0.798 Instantaneous Disabled OFF OFF OFF Latched Enabled PHASE TOC2 Enabled

4、励磁绕组过负荷 励磁变低压侧 CT 17LH 6000/1 星形接线 T60-1BJ 励磁变过负荷保护用于转子过负荷保护, 采用定时限特性。 选励磁变 T60 中 Phase TOC3 定时限过流元件为转子过负荷保护,保护动作于减励磁。 选 IEEE 反时限特性为反时限过负荷保护动作特性,即 式中:A=28.2,B=0.1217,P=2,Tr=29.1 根据《导则》4.5.2,转子过负荷保护反时限特性的启动电流应按正常运行的额定励磁电 流下能可靠返回的条件整定。
I op ? K rel Ie Kr ? 1 . 05 ? 4390 0 . 95 ? 4852 . 8 A

式中: I e —额定励磁电流;
K rel -可靠系数,取 1.05;

K r -返回系数,取 0.85~0.95,条件允许应取较大值;
-44-

励磁变过负荷保护反映的是励磁变低压侧交流电流,应将 I op 折算到励磁变低压侧
I pickup ? 2 3 ? I op CT pri ? n ? 2 3 ? 4852 . 8 6000 ? 0 . 66 pu

式中: CT pri —励磁变低压侧 CT 一次额定电流;
n —励磁变变比。 定值清单 B 屏-励磁绕组过负荷定时限——Phase TOC

PARAMETER Function Signal Source Input Pickup Curve TD Multiplier Reset Voltage Restraint Block A Block B Block C Target Events

PHASE TOC3 Enabled Phasor 0.66 Definite time 5 Instantaneous Disabled OFF OFF OFF Latched Enabled

B 柜 T35-2BJ 5、高厂变 A 差动 高厂变 A 高压侧 CT 19LHⅠ 1500/1 星形接线 T35—1BJ 高厂变 AA1 分支 CT 24 LHⅠ 4000/1 星形接线 T35—1BJ 高厂变 AA1 分支 CT 28 LHⅠ 4000/1 星形接线 T35—1BJ 高厂变差动保护由双斜率比例差动保护和差动速断保护组成, 做为变压器内部故障的主 保护,主要反应变压器油箱内部、套管和引出线的相间和接地短路故障,以及绕组的匝间短 路故障。该保护动作于全停方式。 5.1、基本侧的选择 5.1.1、计算各绕组的额定电流 Irated(1)=
40 MVA 3 ? 22 kV ? 1049 . 8 A

Irated(2 or 3)=

20 MVA 3 ? 6 . 3 kV

? 1832 . 9 A

5.1.2、计算各绕组 CT 的裕度 1500 A 4000 A ? 1 . 429 Imargin(1)= Imargin(2 or 3)= =2.1823 1047 . 8 A 1832 . 9 A 5.1.3、选择 CT 裕度最小的绕组 Wrel=1 5.2、比例差动 选 T35 中 Percent Differential 为高厂变差动保护中的比例差动元件。动作特性如图
-45-

所示。

5.2.1、最小动作电流(MINIMUM PICKUP) 依据《导则》5.1.3.3,最小动作电流应大于变压器额定负载时的不平衡电流,即
I op . min ? K rel ? K er ? ? U ? ? m ? I N n a ? 1 .5 ? ?0 .02 ? 0 .05 ? 0 ? I N n a ? 0 .105 I N n a

在工程实用整定计算中可选取 I op . min =(0.2~0.5) I N n a 。一般工程宜采用不小于 0.3 I N n a ,考虑高厂变三侧采用了完全差动,不平衡电流不大,因此取最小启动电流为 0.3 倍变压器额定电流即能满足要求。则
I op . min ? 0 .3 I N n a ? 0 .3 ? 1049 .8 1500 ? 0 .21 A

式中: K rel —可靠系数, 一般取 1.3~1.5,此处取 1.5。
K er —电流互感器的比误差,5P20 型 0.01×2;

Δ U—变压器调压引起的误差, 取调压范围中偏离额定值的最大值 (百分值) 取 0.05。 。 Δ m—CT 变比未匹配产生的误差,由于用软件平衡,取 0。 取 MINIMUM PICKUP=0.21 pu 5.2.2、斜率 1(SLOPE1) 根据 T35 说明书 5.5.4,斜率 1 应大于非周期分量引起的 CT 误差产生的不平衡电流。
S 1 ? K rel K ap K cc K er ? 1 .5 ? 2 .0 ? 1 .0 ? 0 .1 ? 0 .3

式中: K ap ——非周期分量系数,两侧同为 P 级电流互感器取 1.5~2.0,取 2.0;
K cc ——电流互感器的同型系数,Kcc=1.0; K er ——电流互感器的比误差,取 0.1。

又依据《导则》 ,制动电流小于 0.8~1.0 倍额定电流时,差动保护不必具有制动特性。因
-46-

此取第一斜率为 0.3。 即 SLOPE1=30% 5.2.3、拐点 1(BREAK1) 根据 T35 说明书 5.5.4,拐点 1 应小于由于直流分量和剩磁引起 CT 饱和的电流值。为 使变压器绕组内部故障获得较高的灵敏度, 希望当制动电流小于 2.5~3 倍变压器额定电流时, 制动量不要增加太快,因此取拐点 1 为 2.5 倍变压器额定电流。 即
I r e .s ? 2 .5 I N n a ? 2 .5 ? 1 8 1 87 2 5 0 0? 1 .7 4 9 7 . A 1

取 BREAK1=1.75 pu 5.2.4、拐点 2(BREAK2) 根据 T35 说明书 5.5.4,拐点 2 是第二斜率的起点,应小于仅由交流分量引起 CT 饱和 的电流值。 因保护用 CT 为 5P40, 倍额定电流时误差不超过 5%, 40 而变压器低压侧短路时, 高压侧电流为 CT 额定电流的 4.52 倍(23662.1*6.3/22=6775.9 6775.9/1500=4.52),而变压 器低压侧短路时,低压侧电流为 CT 额定电流的 5.9 倍(23662/4000=5.9),为使绕组内部短路 获得较高的灵敏度, 区外故障有足够的制动电流, 因此取 5 倍变压器额定电流为拐点 2 对应 的电流值。 即 I res .2 ? 5 .0 I N n a ? 5 .0 ? 1049 .8 1500 ? 3 .499 A 取 BREAK2=3.5 pu 5.2.5、斜率 2(SLOPE2) 根据 T35 说明书 5.5.4,斜率 2 应大于最严重外部故障(即一侧 CT 饱和,另一侧未饱 和)情况下产生的斜率,此值可高达 95%~98%。考虑电厂实际情况,最大外部短路电流仅 为高压侧 CT 额定电流的 5.9 倍,远未达到 CT 饱和区,因此依据《导则》5.1.3.3 第二种整 定方法
S 2 ? K rel ?K ap K cc K er ? ? U ? ? m ? ? 1 .5 ? ?2 .0 ? 1 .0 ? 0 .1 ? 0 .05 ? 0 ? ? 0 .375

考虑与第一斜率配合,第二斜率取 50%。 即 SLOPE2=50% 5.2.6、灵敏度校验 从短路电流计算书中可知, 最小运行方式下, 高厂变低压侧二相金属性短路时的最小短 路电流为 I 1 ? I 2 ? 20275 .6 A。
I d ? I 1 ? I 2 ? 20275 . 6 ? 20275 . 6 ? 40551 . 2 A
? ?



4551 . 2 ? 6 . 3 / 22 1500
? 3 . 87 pu

? 7 . 74 pu

? ? ? ? I r ? MAX ? I 1 , I 2 ? ? 20275 . 6 A ? ?



20275 ? 6 . 3 / 22 1500

根据制动电流 3.87pu,在动作特性曲线上查得对应的动作电流 I op =1.93 pu,则灵敏系 数为:
K sen ? Id I
' op

'

?

3 . 87 1 . 93

?2?2

-47-

5.2.7、二次谐波制动比(INRUSH INHIBIT LEVEL) 根据经验,二次谐波制动比整定为 15%~20%。此值应以制造厂提供的数据为准,用户 按空载合闸不误动进行检验。 取 INRUSH INHIBIT LEVEL=15% 5.2.8、过激磁制动比(OVEREXITATION INHIBIT LEVEL) 根据经验,五次谐波制动比整定为 30%。 取 OVEREXITATION INHIBIT LEVEL=30% 5.3、差动速断 选 T35 中 Instantaneous Differential 为高厂变差动保护中的差动速断元件。差速断保护 是变压器高压引出线的快速保护,若变压器高压侧短路时灵敏系数大于 1.2,则应装设差速 断保护。 5.3.1、差速断动作值 依据 《导则》 5.1.3.5, 差动速断的整定值应按躲过变压器外部短路最大不平衡电流整定, 取 6 倍变压器额定电流。
I op ? 6 .0 I N n a ? 6 .0 ? 1049 .8 1500 ? 4 .1992 A

取 PICKUP=4.2 pu 5.3.2、灵敏度校验 5.3.2.1、按变压器高压侧二相短路校验 最小动作电流
I op ? I k . min CT pri ? 87923 1500 ? 58 pu

? 14 ? 1 . 2 4 .2 5.3.2.2、按变压器低压侧二相短路校验

灵敏系数

K sen ?

58

最小动作电流

I op ?

I k . min CT pri

?

20491 . 4 1500

? 3 . 9 pu

灵敏系数

K sen ?

3 .9 4 .2

? 0 . 93 ? 1 . 2

即变压器低压侧二相短路时差动速断不动。 5.4、定值清单 5.4.1、变压器(TRANSFORMER) GENERAL NUMBER OF WINDINGS:"3" PHASE COMPENSATION:"Internal(software)" LOAD LOSS AT RATED LOAD:"265 kw" RATED WINDING TEMP RISE:"55 ℃(oil)" NO LOAD LOSS:"29 kw" TYPE OF COOLING:"OA" TOP-OIL RISE OVER:"49 ℃" THERMAL CAPACITY:"100.00 kwh/℃"(默认值) WINDING THERMAL TIME:"2.00 min"(默认值)
-48-

WINDING 1 WINDING 1 SOURCE:"SRC1" WINDING 1 RATED MVA:"63.000 MVA" WINDING 1 NOM φ -φ VOLTAGE:"20.00 kV" WINDING 1 CONNECTION:"Delta" WINDING 1 GROUNDING:"Not within zone" WINDING 1 ANGLE WRT WINDING 1:"0.0°" WINDING 1 RESISTANCE 3φ :"0.022 ohms" WINDING 2 WINDING 2 SOURCE:"SRC2" WINDING 2 RATED MVA:"35.000 MVA" WINDING 2 NOM φ -φ VOLTAGE:"6.300 kV" WINDING 2 CONNECTION:"Wye" WINDING 2 GROUNDING:"Within zone" WINDING 2 ANGLE WRT WINDING 1:"-30.0°" WINDING 2 RESISTANCE 3φ :"0.0013 ohms" WINDING 3 WINDING 3 SOURCE:"SRC3" WINDING 3 RATED MVA:"35.000 MVA" WINDING 3 NOM φ -φ VOLTAGE:"6.300 kV" WINDING 3 CONNECTION:"Wye" WINDING 3 GROUNDING:"Within zone" WINDING 3 ANGLE WRT WINDING 1:"-30.0°" WINDING 3 RESISTANCE 3φ :"0.0021 ohms" 5.4.2、比例差动(PERCENT DIFFERENT) PERCENT DIFFERENTIAL FUNCTION:"Enabled" PERCENT DIFFERENTIAL PICKUP:"0.21 pu" PERCENT DIFFERENTIAL SLOPE 1:"30%" PERCENT DIFFERENTIAL BREAK 1:"1.75 pu" PERCENT DIFFERENTIAL BREAK 2:"3.5 pu" PERCENT DIFFERENTIAL SLOPE 2:"50%" INRUSH INHIBIT FUNCTION:"Adapt. 2nd" INRUSH INHIBIT MODE:"Per phase" INRUSH INHIBIT LEVEL:"15.0%" OVEREXCITION INHIBIT FUNCTION:"5th" OVEREXCITION INHIBIT LEVEL:"30% f0" PERCENT DIFF BLOCK:"OFF" PERCENT DIFFERENTIAL TARGET:"Latched" PERCENT DIFFERENTIAL EVENTS:"Enabled" 5.4.3、差动速断(INSTANTANEOUS DIFFERENTIAL) INST DIFFERENTIAL FUNCTION:"Enabled" INST DIFFERENTIAL PICKUP:"4.20 pu" INST DIFF BLOCK:"OFF" INST DIFFERENTIAL TARGET:"Latched"
-49-

INST DIFFERENTIAL EVENTS:"Enabled" 6、高厂变 A 复合电压过流 高厂变 A 高压侧 CT 19LHI 1500/1 高厂变 A1 分支 PT 4YHI
6 3 0 .1 3 0 .1 3 0 .1 3 0 .1 3

星形接线 T35—1BJ

T35—1BJ

高厂变 A2 分支 PT

5YHI

6 3

T35—1BJ

复合电压过流保护作为防御外部相间短路引起的变压器过电流和变压器内部相间短路 的后备保护,逻辑图如下: A1 分支低电压 或 A1 分支负序过压 或 A2 分支低电压 或 A2 分支负序过压 与 Timer 1 出口

高压侧过流

6.1、电流元件 选高厂变 T35 继电器中 Phase TOC1 为复合电压过流保护中的过流元件。 6.1.1、整定原则 依据《导则》5.5.3,动作电流应按躲过变压器的额定电流整定。
I op ? k rel k rna IN ? 1 .2 0 . 9 ? 1500 ? 1049 . 7 ? 0 . 933 A

式中: K rel ——可靠系数,取 1.2;
K r ——返回系数,取 0.85~0.95;
I N ——变压器的额定电流。

取 PICKUP=0.93 pu 6.1.2、定值清单 PHASE IOC1 FUNCTION:"Enabled" PHASE IOC1 SIGNAL SOURCE:"SRC1" PHASE IOC1 PICKUP:"0.93 pu" PHASE IOC1 PICKUP DELAY:"2.0 S"
-50-

PHASE IOC1 RESET DELAY:"1.0 S" PHASE IOC1 BLOCK A:"OFF" PHASE IOC1 BLOCK B:"OFF" PHASE IOC1 BLOCK C:"OFF" PHASE IOC1 TARGET:"Latched" PHASE IOC1 EVENTS:"Enabled" 6.2、低电压元件 高厂变 A T35 继电器中的 (FlexElements 1) 为复合电压过流保护中的 A1 分支低电压元 件, (FlexElements 3)为复合电压过流保护中的 A2 分支低电压元件。 6.2.1、整定原则 接在相间电压上的低电压元件按躲过电动机自起动条件整定。
U op ? 0 .6 U N n v ? 0 .6 ? 6300 V 60 ? 63V

式中: U N ——额定相间电压;
n v ——分支 PT 变比。

两分支同取 PICKUP=0.63 pu 6.2.2、定值清单 A 分支(PHASE UNDERVOLTAGE1) 厂变 A1 分支低电压(FlexElements 1)和负序过电压(FlexElements 2) PARAMETER Function Name InputPlus InputMinus InputMode Compare Mode Direction Type Pickup Hysteresis DeltaTUnits DeltaT Pickup Delay Reset Delay Block Target Events FLEXELEMENTS 1 Enabled U-1V1 SRC2 OFF SIGNED LEVEL UNDER 0.63pu 3.0 % Milliseconds 20 0.000 s 0.000 s OFF Self-reset Enabled V_1 Mag FLEXELEMENTS 2 Enabled O-1V2 SRC2 OFF SIGNED LEVEL OVER 0.145pu 3.0 % Milliseconds 20 0.000 s 0.000 s OFF Self-reset Enabled V_2 Mag

A2 分支(PHASE UNDERVOLTAGE2) 厂变 A2 分支低电压(FlexElements 3)和负序过电压(FlexElements 4) PARAMETER Function Name InputPlus FLEXELEMENTS 3 Enabled U-1V1 SRC2 V_1 Mag
-51-

FLEXELEMENTS 4 Enabled O-1V2 SRC2 V_2 Mag

InputMinus InputMode Compare Mode Direction Type Pickup Hysteresis DeltaTUnits DeltaT Pickup Delay Reset Delay Block Target Events

OFF SIGNED LEVEL UNDER 0.63pu 3.0 % Milliseconds 20 0.000 s 0.000 s OFF Self-reset Enabled

OFF SIGNED LEVEL OVER 0.145pu 3.0 % Milliseconds 20 0.000 s 0.000 s OFF Self-reset Enabled

6.3、负序电压元件 6.3.1、整定原则 高厂变 T35 继电器中的(FlexElements 2)为复合电压过流保护中 A 分支的负序电压元 件。 (FlexElements 4)为复合电压过流保护中 B 分支的负序电压元件。 负序电压应按躲过正常运行时出现的不平衡电压整定,不平衡电压值可通过实测确定, 当无实测值时,根据现行规程取
U op .2 ? 0 .08 U N n v ? 0 .08 ? 6300 60 ? 8 .4V

两分支同取 PICKUP=0.084*1.732=0.145 pu 6.3.2、灵敏度校验 按变压器低压侧三相短路时的负序电压计算,即:
K sen ? U k .2 . min U op .2 ? n v

=

0 . 5 ? 6300 8 . 4 ? 60

? 6 . 25 ? 2

6.3.3、定值清单 6.4、时间整定 时间 t1 选高厂变 T35 中 TIMER1 元件。 过流时间 t1 与 6kV 进线开关过流保护时间相配合, t1 ? t 6 kV ? ? t ? 1 .7 ? 0 . 3 ? 2 . 0 S 取 复合电压过流延时——Timer PARAMETER Type Pickup Delay Dropout Delay TIMER 1 millisecond 2.0s 0 4000/1
6 3 0 .1 3 0 .1 3

7、高厂变 AA1 分支复合电压过流 t 高厂变 AA1 分支 CT 24LHI 高厂变 AA1 分支 PT 4YHI

星形接线

T35—1BJ T35—1BJ

复合电压过流保护作为防御外部相间短路引起的变压器过电流和变压器内部相间短路 的后备保护。该保护 t 时间动作于跳分支开关,逻辑图如下:
-52-

A1 分支低电压 或 A1 分支负序过压 Timer 2 出口

与 A1 分支过流

7.1、电流元件 选高厂变 T35 继电器中 Phase TOC2 为复合电压过流保护中的过流元件。 7.1.1、整定原则 依据《导则》5.5.3,动作电流应按躲过变压器的额定电流整定。
I op ? k rel krna IN ? 1 .2 0 . 9 ? 4000 ? 1832 . 9 ? 0 . 61 A

式中: K rel ——可靠系数,取 1.2;
K r ——返回系数,取 0.85~0.95;
I N ——变压器的额定电流。

取 PICKUP=0.61 pu 定值清单 厂变 A A1 分支负荷电压过流 厂变 A1 分支低电压(FlexElements 1)和负序过电压(FlexElements 2)—采用高压侧复合 电压中的 A1 分支复合电压。 A1 分支过流元件——PHASE TOC PARAMETER Function Signal Source Input Pickup Curve TD Multiplier Reset Voltage Restraint Block A Block B Block C Target Events Phasor 0.61pu Definite Time 0.00 Instantaneous Disabled OFF OFF OFF Self-reset Enabled PHASE TOC2 Enabled

-53-

7.4、时间整定 选高厂变 T35 中 TIMER2 元件。过流时间与 6kV 母线出线元件过流保护时间配合。 ,取 t1 ? t 6 kV ? ? t ? 1 .4 ? 0 .3 ? 1 .7 S 复合电压过流延时——Timer PARAMETER Type Pickup Delay Dropout Delay TIMER 2 millisecond 1.7 0 4000/1
6 3 0 .1 3 0 .1 3

8、高厂变 AA2 分支复合电压过流 t 高厂变 AA2 分支 CT 28LHI 高厂变 AA2 分支 PT 5YHI

星形接线 T35—1BJ

T35—1BJ

复合电压过流保护作为防御外部相间短路引起的变压器过电流和变压器内部相间短路 的后备保护。该保护 t 时间动作于跳分支开关,逻辑图如下: A2 分支低电压 或 A2 分支负序过压 Timer 3 出口

与 A2 分支过流

8.1、电流元件 选高厂变 T35 继电器中 Phase TOC3 为复合电压过流保护中的过流元件。 8.1.1、整定原则 依据《导则》5.5.3,动作电流应按躲过变压器的额定电流整定。
I op ? k rel krna IN ? 1 .2 0 . 9 ? 4000 ? 1832 . 9 ? 0 . 61 A

式中: K rel ——可靠系数,取 1.2;
K r ——返回系数,取 0.85~0.95;
I N ——变压器的额定电流。

取 PICKUP=0.61pu 定值清单 厂变 A A2 分支负荷电压过流 厂变 A2 分支低电压(FlexElements 3)和负序过电压(FlexElements 4)—采用高压侧复合 电压中的 A2 分支复合电压。
-54-

8.3 A2 分支过流元件——PHASE TOC PARAMETER Function Signal Source Input Pickup Curve TD Multiplier Reset Voltage Restraint Block A Block B Block C Target Events Phasor 0.61pu Definite Time 0.00 Instantaneous Disabled OFF OFF OFF Self-reset Enabled PHASE TOC3 Enabled

8.4、时间整定 选高厂变 T35 中 TIMER3 元件。过流时间与 6kV 母线出线元件过流保护时间配合。 ,取 t1 ? t 6 kV ? ? t ? 1 .4 ? 0 .3 ? 1 .7 S 复合电压过流延时——Timer PARAMETER Type Pickup Delay Dropout Delay TIMER 3 millisecond 1.7 0

9 厂变 AA1 分支限时速断 高厂变 AA1 分支 CT 24LHⅠ 4000/1 星形接线 T35—1BJ AA1 分支限时速断作为 6kV 母线相间短路的主保护。 该保护 t 时间动作于跳分支开关: 9.1、电流元件 选高厂变 T35 继电器中 Phase TOC4 为限时速断的过流元件。 整定原则 按照躲过电动机成组自启动的最大电流整定 限时电流速断电流元件动作值应介于电流速断动作值和过流动作值之间过流动作值
I dz = I dz ? K K K zq I e n a ? 1 .2 ? 2 .031 ? 1796 4000 ? 1 .094 A

式中 K K ——可靠系数,取 1.2;
I e ——工作进线上额定电流;
K zq ——需要自启动的全部电动机在自启动时所引起的过电流倍数。

式中 U d % ——变压器百分阻抗;
-55-

W d . ? ——需要自启动的全部电动机的总容量; W e ——变压器的额定容量;
K qd ——电动机启动时的电流倍数。

K zq ?

1 Ud% 100 ? We K qd W d .?

=

1 23 . 4 100 ? 20 5 ? 12 . 380 / 0 . 8

=2.03

电流速断动作值 (变压器 (2-3)Ie ZP585

电动机 1.5*5* Ie ZP397)

I dz = I dz ? K K K zq I e n a ? 1 .5 ? 5 ? 1796 4000 ? 3 .36 A

取 Idz=2.8A 取 PICKUP=2.8 pu 9.1.2、灵敏度校验
K sen ? I k . min I dz n a
?2 ?

?

20 . 2756 ? 1000 2 . 8 ? 4000

? 1 .8 ? 1 .3

9.2、时间整定 时间与本段母线上低压变和电动机过流速断保护时间相配。
T 1 ? t 6 kV ? ? t ? 0 ? 0 .3 ? 0 .3 S

式中: t 6 kV —本段母线上低压变和电动机过流速断保护时间;
? t —动作时差。

9.3 定值清单 A1 分支过流元件——PHASE TOC PARAMETER Function Signal Source Input Pickup Curve TD Multiplier Reset Voltage Restraint Block A Block B Block C Target Events 10 厂变 A2 分支限时速断
-56-

PHASE TOC4 Enabled Phasor 2.8pu Definite Time 0.3s Instantaneous Disabled OFF OFF OFF Self-reset Enabled

高厂变 AA2 分支 CT 28LHⅠ 4000/1 星形接线 T35—1BJ AA2 分支限时速断作为 6kV 母线相间短路的主保护。 该保护 t 时间动作于跳分支开关: 10.1、电流元件 选高厂变 T35 继电器中 Phase TOC5 为限时速断的过流元件。 整定原则 按照躲过电动机成组自启动的最大电流整定 限时电流速断电流元件动作值应介于电流速断动作值和过流动作值之间过流动作值
I dz = I dz ? K K K zq I e n a ? 1 .2 ? 1 .907 ? 2051 4000 ? 1 .173 A

式中 K K ——可靠系数,取 1.2;
I e ——工作进线上额定电流;

K zq ——需要自启动的全部电动机在自启动时所引起的过电流倍数。

式中 U d % ——变压器百分阻抗;
W d . ? ——需要自启动的全部电动机的总容量; W e ——变压器的额定容量;
K qd ——电动机启动时的电流倍数。

K zq ?

1 Ud% 100 ? We K qd W d .?

=

1 23 . 4 100 ? 20 5 ? 11 . 020 / 0 . 8

=1.907

电流速断动作值 (变压器 (2-3)Ie ZP585

电动机 1.5*5* Ie ZP397)

I dz = I dz ? K K K zq I e n a ? 1 .5 ? 5 ? 2051 4000 ? 3 .84 A

取 Idz=3.2A 取 PICKUP=0.97 pu 10.1.2、灵敏度校验
K sen ? I k . min I dz n a
?2 ?

?

20 . 2756 ? 1000 3 . 2 ? 4000

? 1 . 58 ? 1 . 3

10.2、时间整定 时间与本段母线上低压变和电动机过流速断保护时间相配。
T 1 ? t 6 kV ? ? t ? 0 ? 0 .3 ? 1 .7 S

式中: t 6 kV —本段母线上低压变和电动机过流速断保护时间;
? t —动作时差。
-57-

10.3 定值清单 A2 分支过流元件——PHASE TOC PARAMETER Function Signal Source Input Pickup Curve TD Multiplier Reset Voltage Restraint Block A Block B Block C Target Events Definite Time 0.00 Instantaneous Disabled OFF OFF OFF Self-reset Enabled Phasor PHASE TOC5 Enabled

11 厂变 A1 分支零序过流(长延时) 厂变 A1 分支零序过流(短延时) 高厂变 A1 分支零序过流 t1、t2 高厂变 A1 分支中性点 CT 3LLHⅠ 600/1 单相 T35—1BJ 零序过流可作为保护变压器绕组、引线、相邻元件接地故障的后备保护,保护启动后 t1 时间跳开 A 分支开关,t2 时间动作于全停方式。高厂变 T35 继电器中的 FLEXELEMENTS 5 为 A 分支零序过流保护中的零序过流元件。逻辑框图如下:

11.1、电流整定 该定值与下一级保护配合,且保证低压侧出口单相接地时灵敏度不小于 1.5。(或取低压 侧出口单相接地时短路电流的 10%-30%)
I G ? pickup ? K rel I 0 na ? 1 . 5 ? 60 600 ? 0 .6 A

取 0.2A

0.2*600=120A

式中: K rel —可靠系数,取 1.5;
I 0 —下一级零序电流保护最大定值,为 60A。

取 PICKUP=0.20 pu 11.2、灵敏度校验

-58-

K sen ?

I G . max I G ? pickup

?

600 A 120 A

? 5 ? 1 .5

11.3、时间整定 时间 t1 选高厂变 T35 中 TIMER4 元件,时间 t2 选高厂变 T35 中 TIMER5 元件。时间 与下一级零序保护配合。
t1 ? t dz ? ? t ? 0 .3 ? 0 .3 * 2 ? 0 .9 S

t 2 ? t1 ? ? t ? 0 . 9 ? 0 . 3 ? 1 . 2 S

式中: t dz —下一级零序保护过流时间;
? t —动作时差。

11.4、定值清单 厂变 A A1 分支零序长延时、短延时 PARAMETER Function Name InputPlus InputMinus InputMode Compare Mode Direction Type Pickup Hysteresis DeltaTUnits DeltaT Pickup Delay Reset Delay Block Target Events 长延时——Timer PARAMETER Type Pickup Delay Dropout Delay 短延时——Timer PARAMETER Type Pickup Delay Dropout Delay TIMER 5 millisecond 0.9 0 TIMER 4 millisecond 1.2 0 3.0 % Milliseconds 20 0.000 s 0.000 s OFF Self-reset Enabled FLEXELEMENTS 5 Enabled A1-Ig SCR4 Ia Mag OFF SIGNED LEVEL UNDER

12、高厂变 A2 分支零序过流 t1、t2
-59-

高厂变 A2 分支中性点 CT 5LLHⅠ 600/1 单相 T35—1BJ 零序过流可作为保护变压器绕组、引线、相邻元件接地故障的后备保护,保护启动后 t1 时间跳开 A 分支开关, 时间动作于全停方式。 t2 选高厂变 T35 继电器中的 FLEXELEMENTS 6 为 A 分支零序过流保护中的零序过流元件。逻辑框图如下:

12.1、电流整定 该定值与下一级保护配合,且保证低压侧出口单相接地时灵敏度不小于 1.5。(或取低压 侧出口单相接地时短路电流的 10%-30%)
I G ? pickup ? K rel I 0 na ? 1 . 5 ? 60 300 ? 0 . 15 A

取 0.2A

0.2*600=120A

式中: K rel —可靠系数,取 1.5;
I 0 —下一级零序电流保护最大定值,为 60A。

取 PICKUP=0.20 pu 12.2、灵敏度校验
K sen ? I G . max I G ? pickup ? 600 A 120 A ? 5 ? 1 .5

12.3、时间整定 时间 t1 选高厂变 T35 中 TIMER6 元件,时间 t2 选高厂变 T35 中 TIMER7 元件。时间 与下一级零序保护配合。
t1 ? t dz ? ? t ? 0 .3 ? 0 .3 * 2 ? 0 .9 S

t 2 ? t1 ? ? t ? 0 . 9 ? 0 . 3 ? 1 . 2 S

式中: t dz —下一级零序保护过流时间;
? t —动作时差。

12.4、定值清单 厂变 A A2 分支零序长延时、短延时 PARAMETER Function Name InputPlus InputMinus InputMode FLEXELEMENTS 6 Enabled A2-Ig SCR4 Ib Mag OFF SIGNED
-60-

Compare Mode Direction Type Pickup Hysteresis DeltaTUnits DeltaT Pickup Delay Reset Delay Block Target Events 长延时——Timer PARAMETER Type Pickup Delay Dropout Delay 短延时——Timer PARAMETER Type Pickup Delay Dropout Delay

LEVEL UNDER 3.0 % Milliseconds 20 0.000 s 0.000 s OFF Self-reset Enabled TIMER 6 millisecond 1.2 0 TIMER 7 millisecond 0.9 0

B 柜 T35-3BJ 13、高厂变 B 差动 高厂变 B 高压侧 CT 19LHⅡ 1500/1 星形接线 T35—3BJ 高厂变 BB1 分支 CT 24LHⅡ 4000/1 星形接线 T35—3BJ 高厂变 BB2 分支 CT 28LHⅡ 4000/1 星形接线 T35—3BJ 高厂变差动保护由双斜率比例差动保护和差动速断保护组成, 做为变压器内部故障的主 保护,主要反应变压器油箱内部、套管和引出线的相间和接地短路故障,以及绕组的匝间短 路故障。该保护动作于全停方式。 13.1、基本侧的选择 13.1.1、计算各绕组的额定电流 Irated(1)=
40 MVA 3 ? 22 kV ? 1049 . 8 A

Irated(2 or 3)=

20 MVA 3 ? 6 . 3 kV

? 1832 . 9 A

13.1.2、计算各绕组 CT 的裕度 1500 A 4000 A ? 1 . 429 Imargin(1)= Imargin(2 or 3)= =2.1823 1047 . 8 A 1832 . 9 A 13.1.3、选择 CT 裕度最小的绕组 Wrel=1 13.2、比例差动 选 T35 中 Percent Differential 为高厂变差动保护中的比例差动元件。动作特性如图 所示。

-61-

13.2.1、最小动作电流(MINIMUM PICKUP) 依据《导则》5.1.3.3,最小动作电流应大于变压器额定负载时的不平衡电流,即
I op . min ? K rel ? K er ? ? U ? ? m ? I N n a ? 1 .5 ? ?0 .02 ? 0 .05 ? 0 ? I N n a ? 0 .105 I N n a

在工程实用整定计算中可选取 I op . min =(0.2~0.5) I N n a 。一般工程宜采用不小于 0.3 I N n a ,考虑高厂变三侧采用了完全差动,不平衡电流不大,因此取最小启动电流为 0.3 倍变压器额定电流即能满足要求。则
I op . min ? 0 .3 I N n a ? 0 .3 ? 1049 .8 1500 ? 0 .21 A

式中: K rel —可靠系数, 一般取 1.3~1.5,此处取 1.5。
K er —电流互感器的比误差,5P20 型 0.01×2;

Δ U—变压器调压引起的误差, 取调压范围中偏离额定值的最大值 (百分值) 取 0.05。 。 Δ m—CT 变比未匹配产生的误差,由于用软件平衡,取 0。 取 MINIMUM PICKUP=0.21 pu 13.2.2、斜率 1(SLOPE1) 根据 T35 说明书 5.5.4,斜率 1 应大于非周期分量引起的 CT 误差产生的不平衡电流。
S 1 ? K rel K ap K cc K er ? 1 .5 ? 2 .0 ? 1 .0 ? 0 .1 ? 0 .3

式中: K ap ——非周期分量系数,两侧同为 P 级电流互感器取 1.5~2.0,取 2.0;
K cc ——电流互感器的同型系数,Kcc=1.0; K er ——电流互感器的比误差,取 0.1。

又依据《导则》 ,制动电流小于 0.8~1.0 倍额定电流时,差动保护不必具有制动特性。因 此取第一斜率为 0.3。
-62-

即 SLOPE1=30% 13.2.3、拐点 1(BREAK1) 根据 T35 说明书 5.5.4,拐点 1 应小于由于直流分量和剩磁引起 CT 饱和的电流值。为 使变压器绕组内部故障获得较高的灵敏度, 希望当制动电流小于 2.5~3 倍变压器额定电流时, 制动量不要增加太快,因此取拐点 1 为 2.5 倍变压器额定电流。 即
I r e .s ? 2 .5 I N n a ? 2 .5 ? 1 8 1 87 2 5 0 0? 1 .7 4 9 7 . A 1

取 BREAK1=1.75 pu 13.2.4、拐点 2(BREAK2) 根据 T35 说明书 5.5.4,拐点 2 是第二斜率的起点,应小于仅由交流分量引起 CT 饱和 的电流值。 因保护用 CT 为 5P40, 倍额定电流时误差不超过 5%, 40 而变压器低压侧短路时, 高压侧电流为 CT 额定电流的 4.52 倍(23662.1*6.3/22=6775.9 6775.9/1500=4.52),而变压 器低压侧短路时,低压侧电流为 CT 额定电流的 5.9 倍(23662/4000=5.9),为使绕组内部短路 获得较高的灵敏度, 区外故障有足够的制动电流, 因此取 5 倍变压器额定电流为拐点 2 对应 的电流值。 即 I res .2 ? 5 .0 I N n a ? 5 .0 ? 1049 .8 1500 ? 3 .499 A 取 BREAK2=3.5 pu 13.2.5、斜率 2(SLOPE2) 根据 T35 说明书 5.5.4,斜率 2 应大于最严重外部故障(即一侧 CT 饱和,另一侧未饱 和)情况下产生的斜率,此值可高达 95%~98%。考虑电厂实际情况,最大外部短路电流仅 为高压侧 CT 额定电流的 5.9 倍,远未达到 CT 饱和区,因此依据《导则》5.1.3.3 第二种整 定方法
S 2 ? K rel ?K ap K cc K er ? ? U ? ? m ? ? 1 .5 ? ?2 .0 ? 1 .0 ? 0 .1 ? 0 .05 ? 0 ? ? 0 .375

考虑与第一斜率配合,第二斜率取 50%。 即 SLOPE2=50% 13.2.6、灵敏度校验 从短路电流计算书中可知, 最小运行方式下, 高厂变低压侧二相金属性短路时的最小短 路电流为 I 1 ? I 2 ? 20275 .6 A。
I d ? I 1 ? I 2 ? 20275 . 6 ? 20275 . 6 ? 40551 . 2 A
? ?



4551 . 2 ? 6 . 3 / 22 1500
? 3 . 87 pu

? 7 . 74 pu

? ? ? ? I r ? MAX ? I 1 , I 2 ? ? 20275 . 6 A ? ?



20275 ? 6 . 3 / 22 1500

根据制动电流 3.87pu,在动作特性曲线上查得对应的动作电流 I op =1.93 pu,则灵敏系 数为:
K sen ? Id I
' op

'

?

3 . 87 1 . 93

?2?2

13.2.7、二次谐波制动比(INRUSH INHIBIT LEVEL)
-63-

根据经验,二次谐波制动比整定为 15%~20%。此值应以制造厂提供的数据为准,用户 按空载合闸不误动进行检验。 取 INRUSH INHIBIT LEVEL=15% 13.2.8、过激磁制动比(OVEREXITATION INHIBIT LEVEL) 根据经验,五次谐波制动比整定为 30%。 取 OVEREXITATION INHIBIT LEVEL=30% 13.3、差动速断 选 T35 中 Instantaneous Differential 为高厂变差动保护中的差动速断元件。差速断保护 是变压器高压引出线的快速保护,若变压器高压侧短路时灵敏系数大于 1.2,则应装设差速 断保护。 13.3.1、差速断动作值 依据 《导则》 5.1.3.5, 差动速断的整定值应按躲过变压器外部短路最大不平衡电流整定, 取 6 倍变压器额定电流。
I op ? 6 .0 I N n a ? 6 .0 ? 1049 .8 1500 ? 4 .1992 A

取 PICKUP=4.2 pu 13.3.2、灵敏度校验 13.3.2.1、按变压器高压侧二相短路校验 最小动作电流
I op ? I k . min CT pri ? 87923 1500 ? 58 pu

? 14 ? 1 . 2 4 .2 13.3.2.2、按变压器低压侧二相短路校验

灵敏系数

K sen ?

58

最小动作电流

I op ?

I k . min CT pri

?

20491 . 4 1500

? 3 . 9 pu

灵敏系数

K sen ?

3 .9 4 .2

? 0 . 93 ? 1 . 2

即变压器低压侧二相短路时差动速断不动。 13.4、定值清单 13.4.1、变压器(TRANSFORMER) GENERAL NUMBER OF WINDINGS:"3" PHASE COMPENSATION:"Internal(software)" LOAD LOSS AT RATED LOAD:"265 kw" RATED WINDING TEMP RISE:"55 ℃(oil)" NO LOAD LOSS:"29 kw" TYPE OF COOLING:"OA" TOP-OIL RISE OVER:"49 ℃" THERMAL CAPACITY:"100.00 kwh/℃"(默认值) WINDING THERMAL TIME:"2.00 min"(默认值) WINDING 1
-64-

WINDING 1 SOURCE:"SRC1" WINDING 1 RATED MVA:"63.000 MVA" WINDING 1 NOM φ -φ VOLTAGE:"20.00 kV" WINDING 1 CONNECTION:"Delta" WINDING 1 GROUNDING:"Not within zone" WINDING 1 ANGLE WRT WINDING 1:"0.0°" WINDING 1 RESISTANCE 3φ :"0.022 ohms" WINDING 2 WINDING 2 SOURCE:"SRC2" WINDING 2 RATED MVA:"35.000 MVA" WINDING 2 NOM φ -φ VOLTAGE:"6.300 kV" WINDING 2 CONNECTION:"Wye" WINDING 2 GROUNDING:"Within zone" WINDING 2 ANGLE WRT WINDING 1:"-30.0°" WINDING 2 RESISTANCE 3φ :"0.0013 ohms" WINDING 3 WINDING 3 SOURCE:"SRC3" WINDING 3 RATED MVA:"35.000 MVA" WINDING 3 NOM φ -φ VOLTAGE:"6.300 kV" WINDING 3 CONNECTION:"Wye" WINDING 3 GROUNDING:"Within zone" WINDING 3 ANGLE WRT WINDING 1:"-30.0°" WINDING 3 RESISTANCE 3φ :"0.0021 ohms" 13.4.2、比例差动(PERCENT DIFFERENT) PERCENT DIFFERENTIAL FUNCTION:"Enabled" PERCENT DIFFERENTIAL PICKUP:"0.21 pu" PERCENT DIFFERENTIAL SLOPE 1:"30%" PERCENT DIFFERENTIAL BREAK 1:"1.75 pu" PERCENT DIFFERENTIAL BREAK 2:"3.5 pu" PERCENT DIFFERENTIAL SLOPE 2:"50%" INRUSH INHIBIT FUNCTION:"Adapt. 2nd" INRUSH INHIBIT MODE:"Per phase" INRUSH INHIBIT LEVEL:"15.0%" OVEREXCITION INHIBIT FUNCTION:"5th" OVEREXCITION INHIBIT LEVEL:"30% f0" PERCENT DIFF BLOCK:"OFF" PERCENT DIFFERENTIAL TARGET:"Latched" PERCENT DIFFERENTIAL EVENTS:"Enabled" 13.4.3、差动速断(INSTANTANEOUS DIFFERENTIAL) INST DIFFERENTIAL FUNCTION:"Enabled" INST DIFFERENTIAL PICKUP:"4.20 pu" INST DIFF BLOCK:"OFF" INST DIFFERENTIAL TARGET:"Latched" INST DIFFERENTIAL EVENTS:"Enabled"
-65-

14、高厂变 B 复合电压过流 高厂变 B 高压侧 CT 高厂变 BB1 分支 PT

19LHII 24YHII
6 3

1500/1
0 .1 3 0 .1 3 0 .1 3 0 .1 3

星形接线

T35—3BJ T35—3BJ

高厂变 BB2 分支 PT

28YHII

6 3

T35—3BJ

复合电压过流保护作为防御外部相间短路引起的变压器过电流和变压器内部相间短路 的后备保护,逻辑图如下: B1 分支低电压 或 B1 分支负序过压 或 B2 分支低电压 或 B2 分支负序过压 与 Timer 1 出口

高压侧过流 14.1、电流元件 选高厂变 T35 继电器中 Phase TOC1 为复合电压过流保护中的过流元件。 14.1.1、整定原则 依据《导则》5.5.3,动作电流应按躲过变压器的额定电流整定。
I op ? k rel k rna IN ? 1 .2 0 . 9 ? 1500 ? 1049 . 7 ? 0 . 933 A

式中: K rel ——可靠系数,取 1.2;
K r ——返回系数,取 0.85~0.95;
I N ——变压器的额定电流。

取 PICKUP=0.93 pu 14.1.2、定值清单 PHASE IOC1 FUNCTION:"Enabled" PHASE IOC1 SIGNAL SOURCE:"SRC1" PHASE IOC1 PICKUP:"0.93 pu" PHASE IOC1 PICKUP DELAY:"2.00 S" PHASE IOC1 RESET DELAY:"1.00 S" PHASE IOC1 BLOCK A:"OFF"
-66-

PHASE IOC1 BLOCK B:"OFF" PHASE IOC1 BLOCK C:"OFF" PHASE IOC1 TARGET:"Latched" PHASE IOC1 EVENTS:"Enabled" 14.2、低电压元件 高厂变 T35 继电器中的 (FlexElements 1) 为复合电压过流保护中的 B1 分支低电压元件, (FlexElements 3)为复合电压过流保护中的 B2 分支低电压元件。 14.2.1、整定原则 接在相间电压上的低电压元件按躲过电动机自起动条件整定。
U op ? 0 .6 U N n v ? 0 .6 ? 6300 V 60 ? 63V

式中: U N ——额定相间电压;
n v ——分支 PT 变比。

两分支同取 PICKUP=0.63 pu 14.2.2、定值清单 B 分支(PHASE UNDERVOLTAGE1) 厂变 B1 分支低电压(FlexElements 1)和负序过电压(FlexElements 2) PARAMETER Function Name InputPlus InputMinus InputMode Compare Mode Direction Type Pickup Hysteresis DeltaTUnits DeltaT Pickup Delay Reset Delay Block Target Events FLEXELEMENTS 1 Enabled U-1V1 SRC2 OFF SIGNED LEVEL UNDER 0.630pu 3.0 % Milliseconds 20 0.000 s 0.000 s OFF Self-reset Enabled V_1 Mag FLEXELEMENTS 2 Enabled O-1V2 SRC2 OFF SIGNED LEVEL OVER 0.145pu 3.0 % Milliseconds 20 0.000 s 0.000 s OFF Self-reset Enabled V_2 Mag

B 分支(PHASE UNDERVOLTAGE2) 厂变 B2 分支低电压(FlexElements 3)和负序过电压(FlexElements 4) PARAMETER Function Name InputPlus InputMinus FLEXELEMENTS 3 Enabled U-1V1 SRC2 OFF V_1 Mag FLEXELEMENTS 4 Enabled O-1V2 SRC2 OFF V_2 Mag

-67-

InputMode Compare Mode Direction Type Pickup Hysteresis DeltaTUnits DeltaT Pickup Delay Reset Delay Block Target Events

SIGNED LEVEL UNDER 0.630pu 3.0 % Milliseconds 20 0.000 s 0.000 s OFF Self-reset Enabled

SIGNED LEVEL OVER 0.145pu 3.0 % Milliseconds 20 0.000 s 0.000 s OFF Self-reset Enabled

14.3、负序电压元件 14.3.1、整定原则 高厂变 T35 继电器中的 (FlexElements 2) 为复合电压过流保护中 B1 分支的负序电压元 件。 (FlexElements 4)为复合电压过流保护中 B2 分支的负序电压元件。 负序电压应按躲过正常运行时出现的不平衡电压整定,不平衡电压值可通过实测确定, 当无实测值时,根据现行规程取
U op .2 ? 0 .08 U N n v ? 0 .08 ? 6300 60 ? 8 .4V

两分支同取 PICKUP=0.084 pu 14.3.2、灵敏度校验 按变压器低压侧三相短路时的负序电压计算,即:
K sen ? U k .2 . min U op .2 ? n v

=

0 . 5 ? 6300 8 . 4 ? 60

? 6 . 25 ? 2

14.4、时间整定 时间 t 选高厂变 T35 中 TIMER1 元件。 过流时间 t 与 6kV 进线开关过流保护时间相配合,取 t1 ? t 6 kV ? ? t ? 1 .7 ? 0 . 3 ? 2 . 0 S 复合电压过流延时——Timer PARAMETER Type Pickup Delay Dropout Delay TIMER 1 millisecond 2.0 0 4000/1
6 3 0 .1 3 0 .1 3

15、高厂变 BB1 分支复合电压过流 t 高厂变 BB1 分支 CT 24LHⅡ 高厂变 BB1 分支 PT 4YHⅡ

星形接线

T35—3BJ T35—3BJ

复合电压过流保护作为防御外部相间短路引起的变压器过电流和变压器内部相间短路 的后备保护。该保护 t 时间动作于跳分支开关,逻辑图如下: B1 分支低电压 或 B1 分支负序过压
-68-

Timer 2

出口

B1 分支过流 15.1、电流元件 选高厂变 T35 继电器中 Phase TOC2 为复合电压过流保护中的过流元件。 15.1.1、整定原则 依据《导则》5.5.3,动作电流应按躲过变压器的额定电流整定。
I op ? k rel krna IN ? 1 .2 0 . 9 ? 4000 ? 1832 . 9 ? 0 . 61 A

式中: K rel ——可靠系数,取 1.2;
K r ——返回系数,取 0.85~0.95;
I N ——变压器的额定电流。

取 PICKUP=0.61 pu 定值清单 厂变 BB1 分支负荷电压过流 厂变 B1 分支低电压(FlexElements 1)和负序过电压(FlexElements 2)—采用高压侧复合 电压中的 B1 分支复合电压。 A1 分支过流元件——PHASE TOC PARAMETER Function Signal Source Input Pickup Curve TD Multiplier Reset Voltage Restraint Block A Block B Block C Target Events Phasor 0.61pu Definite Time 0.00 Instantaneous Disabled OFF OFF OFF Self-reset Enabled PHASE TOC2 Enabled

15.4、时间整定 选高厂变 T35 中 TIMER2 元件。过流时间与 6kV 母线出线元件过流保护时间配合。
-69-

,取 t1 ? t 6 kV ? ? t ? 1 .4 ? 0 .3 ? 1 .7 S 复合电压过流延时——Timer PARAMETER Type Pickup Delay Dropout Delay TIMER 2 millisecond 1.7s 0 4000/1
6 3 0 .1 3 0 .1 3

16、高厂变 BB2 分支复合电压过流 t 高厂变 BB2 分支 CT 28LHⅡ 高厂变 BB2 分支 PT 5YHⅡ

星形接线 T35—3BJ

T35—3BJ

复合电压过流保护作为防御外部相间短路引起的变压器过电流和变压器内部相间短路 的后备保护。该保护 t 时间动作于跳分支开关,逻辑图如下: B2 分支低电压 或 B2 分支负序过压 Timer 3 出口



4.1、电流元件 B2 分支过流 选高厂变 T35 继电器中 Phase TOC3 为复合电压过流保护中的过流元件。 16.1.1、整定原则 依据《导则》5.5.3,动作电流应按躲过变压器的额定电流整定。
I op ? k rel krna IN ? 1 .2 0 . 9 ? 4000 ? 1832 . 9 ? 0 . 61 A

式中: K rel ——可靠系数,取 1.2;
K r ——返回系数,取 0.85~0.95;
I N ——变压器的额定电流。

取 PICKUP=0.61 pu 定值清单 厂变 BB2 分支负荷电压过流 厂变 B2 分支低电压(FlexElements 3)和负序过电压(FlexElements 4)—采用高压侧复合 电压中的 B2 分支复合电压。 B1 分支过流元件——PHASE TOC PARAMETER Function Signal Source
-70-

PHASE TOC3 Enabled

Input Pickup Curve TD Multiplier Reset Voltage Restraint Block A Block B Block C Target Events

Phasor 0.61pu Definite Time 0.00 Instantaneous Disabled OFF OFF OFF Self-reset Enabled

16.4、时间整定 选高厂变 T25 中 TIMER3 元件。过流时间与 6kV 母线出线元件过流保护时间配合。 ,取 t1 ? t 6 kV ? ? t ? 1 .4 ? 0 .3 ? 1 .7 S 复合电压过流延时——Timer PARAMETER Type Pickup Delay Dropout Delay TIMER 3 millisecond 1.7s 0

17 厂变 BB1 分支限时速断 高厂变 BB1 分支 CT 24LHⅡ 4000/1 星形接线 T35—1BJ BB1 分支限时速断作为 6kV 母线相间短路的主保护。 该保护 t 时间动作于跳分支开关: 17.1、电流元件 选高厂变 T35 继电器中 Phase TOC4 为限时速断的过流元件。 整定原则 按照躲过电动机成组自启动的最大电流整定 限时电流速断电流元件动作值应介于电流速断动作值和过流动作值之间过流动作值
I dz = I dz ? K K K zq I e n a ? 1 .2 ? 1 .28 ? 1698 4000 ? 0 .652 A

式中 K K ——可靠系数,取 1.2;
I e ——工作进线上额定电流;
K zq ——需要自启动的全部电动机在自启动时所引起的过电流倍数。

式中 U d % ——变压器百分阻抗;
W d . ? ——需要自启动的全部电动机的总容量; W e ——变压器的额定容量;
-71-

K qd ——电动机启动时的电流倍数。

K zq ?

1 Ud% 100 ? We K qd W d .?

=

1 23 . 4 100 ? 20 5 ? 5 . 830 / 0 . 8

=1.28

电流速断动作值 (变压器 (2-3)Ie ZP585

电动机 1.5*5* Ie ZP397)

I dz = I dz ? K K K zq I e n a ? 1 .5 ? 5 ? 1698 4000 ? 3 .183 A

取 Idz=2.6A 取 PICKUP=2.6 pu 17.1.2、灵敏度校验
K sen ? I k . min I dz n a
?2 ?

?

20 . 2756 ? 1000 2 . 6 ? 4000

? 1 . 94 ? 1 . 3

17.2、时间整定 时间与本段母线上低压变和电动机过流速断保护时间相配。
T 1 ? t 6 kV ? ? t ? 0 ? 0 .3 ? 0 .3 S

式中: t 6 kV —本段母线上低压变和电动机过流速断保护时间;
? t —动作时差。

17.3 定值清单 B1 分支过流元件——PHASE TOC PARAMETER Function Signal Source Input Pickup Curve TD Multiplier Reset Voltage Restraint Block A Block B Block C Target Events Phasor 2.6pu Definite Time 0.3S Instantaneous Disabled OFF OFF OFF Self-reset Enabled T35—3BJ PHASE TOC4 Enabled

18 厂变 B2 分支限时速断 高厂变 BB2 分支 CT 28LHⅡ 4000/1 星形接线 BB1 分支限时速断作为 6kV 母线相间短路的主保护。 该保护 t 时间动作于跳分支开关: 18.1、电流元件 选高厂变 T35 继电器中 Phase TOC5 为限时速断的过流元件。
-72-

整定原则 按照躲过电动机成组自启动的最大电流整定 限时电流速断电流元件动作值应介于电流速断动作值和过流动作值之间过流动作值
I dz = I dz ? K K K zq I e n a ? 1 .2 ? 1 .842 ? 1484 4000 ? 0 .82 A

式中 K K ——可靠系数,取 1.2;
I e ——工作进线上额定电流;

K zq ——需要自启动的全部电动机在自启动时所引起的过电流倍数。

式中 U d % ——变压器百分阻抗;
W d . ? ——需要自启动的全部电动机的总容量; W e ——变压器的额定容量;
K qd ——电动机启动时的电流倍数。

K zq ?

1 Ud% 100 ? We K qd W d .?

=

1 23 . 4 100 ? 20 5 ? 10 . 36 / 0 . 8

=1.842

电流速断动作值 (变压器 (2-3)Ie ZP585

电动机 1.5*5* Ie ZP397)

I dz = I dz ? K K K zq I e n a ? 1 .5 ? 5 ? 1484 4000 ? 2 .7825 A

取 Idz=2.4A 取 PICKUP=2.4 pu 18.1.2、灵敏度校验
K sen ? I k . min I dz n a
?2 ?

?

20 . 2756 ? 1000 2 . 4 ? 4000

? 2 .1 ? 1 .3

18.2、时间整定 时间与本段母线上低压变和电动机过流速断保护时间相配。
T 1 ? t 6 kV ? ? t ? 0 ? 0 .3 ? 0 .3 S

式中: t 6 kV —本段母线上低压变和电动机过流速断保护时间;
? t —动作时差。

18.3 定值清单 B2 分支过流元件——PHASE TOC PARAMETER Function Signal Source
-73-

PHASE TOC5 Enabled

Input Pickup Curve TD Multiplier Reset Voltage Restraint Block A Block B Block C Target Events

Phasor 2.4pu Definite Time 0.3S Instantaneous Disabled OFF OFF OFF Self-reset Enabled

19 厂变 BB1 分支零序过流(长延时) 厂变 BB1 分支零序过流(短延时) 高厂变 B1 分支零序过流 t1、t2 高厂变 BB1 分支中性点 CT 3LHⅡ 600/1 单相 T35—1BJ 零序过流可作为保护变压器绕组、引线、相邻元件接地故障的后备保护,保护启动后 t1 时间跳开 B1 分支开关, 时间动作于全停方式。 t2 高厂变 T35 继电器中的 FLEXELEMENTS 5 为 B 分支零序过流保护中的零序过流元件。逻辑框图如下:

19.1、电流整定 该定值与下一级保护配合,且保证低压侧出口单相接地时灵敏度不小于 1.5。(或取低压 侧出口单相接地时短路电流的 10%-30%)
I G ? pickup ? K rel I 0 na ? 1 . 5 ? 120 300 ? 0 .6 A

取 0.2A

0.2*600=120A

式中: K rel —可靠系数,取 1.5;
I 0 —下一级零序电流保护最大定值,为 120A。

取 PICKUP=0.60 pu 19.2、灵敏度校验
K sen ? I G . max I G ? pickup ? 395 A 180 A ? 2 .2 ? 1 .5

19.3、时间整定 时间 t1 选高厂变 T35 中 TIMER3 元件,时间 t2 选高厂变 T35 中 TIMER4 元件。时间 与下一级零序保护配合。
t1 ? t dz ? ? t ? 0 .3 ? 0 .3 * 2 ? 0 .9 S
-74-

t 2 ? t1 ? ? t ? 0 . 9 ? 0 . 3 ? 1 . 2 S

式中: t dz —下一级零序保护过流时间;
? t —动作时差。

19.4、定值清单 厂变 BB1 分支零序长延时、短延时 PARAMETER Function Name InputPlus InputMinus InputMode Compare Mode Direction Type Pickup Hysteresis DeltaTUnits DeltaT Pickup Delay Reset Delay Block Target Events 长延时——Timer PARAMETER Type Pickup Delay Dropout Delay 短延时——Timer PARAMETER Type Pickup Delay Dropout Delay TIMER 5 millisecond 0.9s 0 TIMER 4 millisecond 1.2s 0 FLEXELEMENTS 5 Enabled A1-Ig SCR4 Ia Mag OFF SIGNED LEVEL UNDER 1.2pu 3.0 % Milliseconds 20 0.000 s 0.000 s OFF Self-reset Enabled

20、高厂变 BB2 分支零序过流 t1、t2 高厂变 BB2 分支中性点 CT 5LLHⅡ 600/1 单相 T35—1BJ 零序过流可作为保护变压器绕组、引线、相邻元件接地故障的后备保护,保护启动后 t1 时间跳开 A 分支开关, 时间动作于全停方式。 t2 选高厂变 T35 继电器中的 FLEXELEMENTS 6 为 B 分支零序过流保护中的零序过流元件。逻辑框图如下:

-75-

20.1、电流整定 该定值与下一级保护配合,且保证低压侧出口单相接地时灵敏度不小于 1.5。(或取低压 侧出口单相接地时短路电流的 10%-30%)
I G ? pickup ? K rel I 0 na ? 1 . 5 ? 120 300 ? 0 .6 A

式中: K rel —可靠系数,取 1.5;
I 0 —下一级零序电流保护最大定值,为 120A。

取 PICKUP=0.60 pu 20.2、灵敏度校验
K sen ? I G . max I G ? pickup ? 395 A 180 A ? 2 .2 ? 1 .5

20.3、时间整定 时间 t1 选高厂变 T35 中 TIMER6 元件,时间 t2 选高厂变 T35 中 TIMER7 元件。时间 与下一级零序保护配合。
t1 ? t dz ? ? t ? 0 .3 ? 0 .3 * 2 ? 0 .9 S

t 2 ? t1 ? ? t ? 0 . 9 ? 0 . 3 ? 1 . 2 S

式中: t dz —下一级零序保护过流时间;
? t —动作时差。

20.4、定值清单 厂变 BB2 分支零序长延时、短延时 PARAMETER Function Name InputPlus InputMinus InputMode Compare Mode Direction Type Pickup Hysteresis DeltaTUnits DeltaT Pickup Delay Reset Delay Block Target Events FLEXELEMENTS 6 Enabled A2-Ig SCR4 Ib Mag OFF SIGNED LEVEL UNDER 0.2pu 3.0 % Milliseconds 20 0.000 s 0.000 s OFF Self-reset Enabled
-76-

长延时——Timer PARAMETER Type Pickup Delay Dropout Delay 短延时——Timer PARAMETER Type Pickup Delay Dropout Delay TIMER 7 millisecond 0.9 0 TIMER 6 millisecond 1.2 0

21、励磁变速断 励磁变高压侧 CT 15LH 300/1 星形接线 MIF—1BJ1 选励磁变 MIF 中的 50PH 为励磁变速断保护中的过流元件。 21.1、整定原则 根据《导则》6.2.2,电流速断保护动作电流的整定应保证励磁变低压侧短路时,保护灵 敏系数不小于 2 整定。
I op ?
?2 ?

I k . min n a K sen

?2 ?

?

2554 300 2

? 4 . 26 A

式中: I k . min —低压侧二相金属性短路时,流过变压器低压侧的最小短路电流。
K sen —灵敏系数,取 2.0。

取 PICKUP=4.26 pu 动作时间取 0 秒。 21.2、定值清单 E 屏-励磁变速断——50PH 50PH Trip 50PH Pickup 50PH Time Delay Yes 4.26pu 0S

22、励磁变过流 励磁变高压侧 CT 15LH 300/1 星形接线 MIF—1BJ1 选励磁变 MIF 中的 51P 为励磁变过流保护中的过流元件。 22.1、整定原则 根据《导则》5.5.1,为了保证选择性,过电流保护的动作电流应能躲过可能流过变压 器的最大负荷电流。励磁变的最大负荷是满足发电机两倍强励电流、强励 10 秒的要求。 最大负荷电流
I max ? 2 ? 2 3 ? Ie n ? 2 ? 2 3 ? 4390

?22

0 .84 ? ? 273 .55 A

式中: I e —额定励磁电流;
n —励磁变变比。

-77-

I op ? K rel

I max na

? 1 .3 ?

273 . 55 300

? 1 . 19 A

式中: K rel —可靠系数,取 1.3;
I max —最大负荷电流。

取 PHASE IOC2 PICKUP=1.2 pu 时间取 10 秒。 22.2、定值清单 E 屏-励磁变过流——51P 51P Trip 51P Pickup 51P Curve 51P Time Dial 51P Time Delay 10S 23、励磁绕组过负荷 励磁变 低压侧 CT 16LH 6000/1 星形接线 MIF—1BJ2 励磁变过负荷保护用于转子过负荷保护,采用反时限特性。选励磁变 MIF 中 51P 反时 限过流元件为转子过负荷保护,保护动作于减励磁。 发电机厂家提供的转子过电压能力为 过电压时间(秒) 转子绕组电压(%)
? ? ? ? ? ? A* D T ?? ? 2 ?? I ? ? ? ? ?1 ?? I ? ? ? ? p i c k u? p ?

Yes 1.20pu DEFINTE TIME

10 208

30 146

60 125

120 112

选 IEEE 反时限特性为反时限过负荷保护动作特性,即

式中:A=80 根据《导则》4.5.2,转子过负荷保护反时限特性的启动电流应按正常运行的额定励磁电 流下能可靠返回的条件整定。
I op ? K rel Ie Kr ? 1 . 05 ? 4390 . 7 0 . 95 ? 4852 . 8 A

式中: I e —额定励磁电流;
K rel -可靠系数,取 1.05;

K r -返回系数,取 0.85~0.95,条件允许应取较大值;

励磁变过负荷保护反映的是励磁变低压侧交流电流,应将 I op 折算到励磁变低压侧
-78-

I pickup ?

2 3 ? I op CT pri

?

2 3 ? 4852 . 8 6000

? 0 . 66 pu

式中: CT pri —励磁变高压侧 CT 一次额定电流; 转子绕组电压 U d 转子绕组电流
I d ? ?U d 100 ? ? I e

208%

146%

125%

112%

8621.6A

6051.7A

5181.3A

4642.4A

交流侧电流 pu 值
I pu ? 2 3 ? I Ie
*

1.478pu

1.038pu

0.888pu

0.796pu

CT pri ? n

过电流倍数
I pu I pickup

1.8095

1.321

1.131

1.0133

动作时间
? ? ? ? 80 ? ? 0 . 284 ? 2 ? I ? ? ? ? ? pu ? ? 1 ? ? ? 0 . 66 ? ? ? ?? ?

10S

30.5S

81.4S

848S

TMD ?

10 ? ? 1 . 19427 ? 2 ? 80 ? ? ? ? 1? ? ? 0 . 66 ? ? ? ?

? 0 . 284

时间常数

定值清单 E 屏-励磁绕组过负荷反时限——51P 51P Trip 51P Pickup 51P Curve 51P Time Dial 51P Time Delay 0.284 24、励磁绕组过负荷 励磁变低压侧 CT 16LH 6000/1 星形接线 MIF—1BJ2 励磁变过负荷保护用于转子过负荷保护,采用定时限。选 MIF 中 51P 定时限过流元件 为转子过负荷保护,保护动作于减励磁。 发电机厂家提供的转子过电压能力为 过电压时间(秒) 转子绕组电压(%) 10 208 30 146 60 125 120 112 Yes 0.66pu IEC 曲线 C

转子过负荷保护的启动电流应按正常运行的额定励磁电流下能可靠返回的条件整定。

-79-

I op ? K rel

Ie Kr

? 1 . 05 ?

4390 . 7 0 . 95

? 4852 . 9 A

式中: I e —额定励磁电流;
K rel -可靠系数,取 1.05;

K r -返回系数,取 0.85~0.95,条件允许应取较大值;

励磁变过负荷保护反映的是励磁变低压侧交流电流,应将 I op 折算到励磁变高压侧
I pickup ? 2 3 ? I op CT pri ? 2 3 ? 4852 . 9 6000 ? 0 . 66 pu

式中: CT pri —励磁变低压侧 CT 一次额定电流; 定值清单 E 屏-励磁绕组过负荷定时限——51P 50PH Trip 50PH Pickup 50PH Time Delay Yes 0.66pu 5s

-80-

第二部分:启备变保护整定计算 一 定值计算说明

1、 计算说明
山西鲁能河曲发电有限责任公司一期工程包括两台 600MW 发电机组,一个 500Kv 升 压变电站。 发变组保护主要选用美国 GE 公司生产的 UR 系列管理继电器。 起/备变保护主要 选用 ABB 的 RET316*4 等保护装置。根据反措要求发变组保护和起/备变保护采用了双配置 方式。 本计算书是按照山西鲁能河曲发电厂的委托和要求编写的。 为满足 8 月份厂用带电的 要求,本部分整定内容仅包括起/备变保护和 6Kv 进线保护。 本计算书中,对起/备变保护和 6KV 备用进线保护,最大运行方式选择为:500Kv 系统 最大且#1、#2 发电机运行,厂用电仅由起/备变供电;最小运行方式选择为: 500Kv 系统最 小且#1、#2 发电机停运,厂用电仅由起/备变供电。 本计算书中,对 6KV 工作进线保护,最大运行方式选择为:500Kv 系统最大且#1、#2 发电机运行,厂用电仅由高厂变供电;最小运行方式选择为: 500Kv 系统最小且#1、#2 发 电机仅 1 台运行、1 台停运,厂用电仅由高厂变供电。 不考虑起/备变和高厂变合环短时供电的情况。 本计算书的整定依据主要有以下几个方面: ? ? ? ? 大型发电机变压器继电保护整定计算导则(计算书中简称导则) 各保护装置厂家说明书(河曲电厂提供) 起/备变参数及系统参数(河曲电厂提供) 河曲电厂电气设计图纸(河曲电厂提供)

起/备变及其短引线保护选用上海 ABB 工程有限公司的 RET316*、SPAJ110C、JHY—31 等保护装置。由于双配置的两套保护完全一样,因此两套起/备变及其短引线保护采用一套 定值。 备用/工作进线保护采用合肥合能生产的 HN—2014D 保护装置, 6Kv 为了保证选择性, 采用复合电压过流保护和限时速断。

2、设备参数及设置
2.1、起/备变参数
-81-

起/备变参数表
规格型号 额定容量(MVA) SFFZ-40000/550
40 / 20 ? 20

生产厂家 联接组标号

重庆 ABB YN yn0-yn0

额定电压(Kv) 额定电流(A) 绕组温升(K) 顶层油温升(K) 空载损耗(Kw) 半穿越阻抗 X 1? 2 高压侧中性点接地 负载能力 2.2、互感器参数 55K ≤35KW 16.8% 中性点死接地

500 ? 8 ? 1 .25 % / 6 .3 ? 6 .3

46.2A/1833-1833A 60K 冷却方式 负载损耗(Kw) 半穿越阻抗 X 1? 2 低压侧中性点接地
'

自然油循环风冷 ≤180KW 16.8% 低阻接地(6.06Ω )

符合 GB/T15164《油浸式电力变压器负载导则》

电流互感器参数表
编号 11LH 12LH 26LH 27LH 1LHⅠ 2LHⅠ 3LHⅠ 4LHⅠ 1LXLHⅠ 2LXLHⅠ 1LLHⅠ 2LLHⅠ 3LLHⅠ 4LLHⅠ 7LHⅠ 8LHⅠ 9LHⅠ 7LHⅠ 8LHⅠ 9LHⅠ 11LHⅠ 12LHⅠ 13LHⅠ 11LHⅠ 12LHⅠ 设备名称 不完整串Ⅰ母侧 CT 不完整串Ⅰ母侧 CT 不完整串Ⅱ母侧 CT 不完整串Ⅱ母侧 CT #1 起/备变 A 高压套管 CT #1 起/备变 A 高压套管 CT #1 起/备变 A 高压套管 CT #1 起/备变 A 高压套管 CT #1 起/备变 A 高压侧中性点 CT #1 起/备变 A 高压侧中性点 CT #1 起/备变 A 低压侧 A 中性点 CT #1 起/备变 A 低压侧 A 中性点 CT #1 起/备变 A 低压侧 B 中性点 CT #1 起/备变 A 低压侧 B 中性点 CT 6kV 2A1 段备用进线 CT 6kV 2A1 段备用进线 CT 6kV 2A1 段备用进线 CT 6kV 1A1 段备用进线 CT 6kV 1A1 段备用进线 CT 6kV 1A1 段备用进线 CT 6kV 1A2 段备用进线 CT 6kV 1A2 段备用进线 CT 6kV 1A2 段备用进线 CT 6kV 2A2 段备用进线 CT 6kV 2A2 段备用进线 CT
-82-

变 比 2*1250/1 2*1250/1 2*1250/1 2*1250/1 300/1 300/1 2*1250/1 2*1250/1 200/1 200/1 600/1 600/1 600/1 600/1 4000/1 4000/1 4000/1 4000/1 4000/1 4000/1 4000/1 4000/1 4000/1 4000/1 4000/1

负荷 (VA) 15 15 15 15 20 20 20 20 30 30 30 30 30 30 7.5 7.5 7.5 7.5 7.5 7.5 7.5 7.5 7.5 7.5 7.5





TPY TPY TPY TPY 5P40 5P40 5P40 5P40 5P40 5P40 5P20 5P20 5P20 5P20 5P40 5P40 5P40 5P40 5P40 5P40 5P40 5P40 5P40 5P40 5P40

13LHⅠ 1LHⅡ 2LHⅡ 3LHⅡ 4LHⅡ 1LXLHⅡ 2LXLHⅡ 1LLHⅡ 2LLHⅡ 3LLHⅡ 4LLHⅡ 7LHⅡ 8LHⅡ 9LHⅡ 7LHⅡ 8LHⅡ 9LHⅡ 11LHⅡ 12LHⅡ 13LHⅡ 11LHⅡ 12LHⅡ 13LHⅡ

6kV 2A2 段备用进线 CT #1 起/备变 B 高压套管 CT #1 起/备变 B 高压套管 CT #1 起/备变 B 高压套管 CT #1 起/备变 B 高压套管 CT #1 起/备变 B 高压侧中性点 CT #1 起/备变 B 高压侧中性点 CT #1 起/备变 B 低压侧 A 中性点 CT #1 起/备变 B 低压侧 A 中性点 CT #1 起/备变 B 低压侧 B 中性点 CT #1 起/备变 B 低压侧 B 中性点 CT 6kV 2B1 段备用进线 CT 6kV 2B1 段备用进线 CT 6kV 2B1 段备用进线 CT 6kV 1B1 段备用进线 CT 6kV 1B1 段备用进线 CT 6kV 1B1 段备用进线 CT 6kV 1B2 段备用进线 CT 6kV 1B2 段备用进线 CT 6kV 1B2 段备用进线 CT 6kV 2B2 段备用进线 CT 6kV 2B2 段备用进线 CT 6kV 2B2 段备用进线 CT

4000/1 300/1 300/1 2*1250/1 2*1250/1 200/1 200/1 600/1 600/1 600/1 600/1 4000/1 4000/1 4000/1 4000/1 4000/1 4000/1 4000/1 4000/1 4000/1 4000/1 4000/1 4000/1

7.5 20 20 20 20 30 30 30 30 30 30 7.5 7.5 7.5 7.5 7.5 7.5 7.5 7.5 7.5 7.5 7.5 7.5

5P40 5P40 5P40 5P40 5P40 5P40 5P40 5P20 5P20 5P20 5P20 5P40 5P40 5P40 5P40 5P40 5P40 5P40 5P40 5P40 5P40 5P40 5P40

2.3、电压互感器参数表
编号 1 设备名称 A 起/备变低压侧 2A1 分支 PT
6 .0 3 6 .0 3 6 .0 3 6 .0 3 6 .0 3

变 比
0 .1 3 0 .1 3 0 .1 3 0 .1 3 0 .1 3 0 .1 3 0 .1 3 0 .1 3 0 .1 3 0 .1 3

接线形式 Y/Y/Δ





2

A 起/备变低压侧 1A1 分支 PT

Y/Y/Δ

3

A 起/备变低压侧 1A2 分支 PT

Y/Y/Δ

4

A 起/备变低压侧 2A2 分支 PT

Y/Y/Δ

5

B 起/备变低压侧 2A1 分支 PT

Y/Y/Δ

-83-

6

B 起/备变低压侧 1B1 分支 PT

6 .0 3 6 .0 3 6 .0 3 500 3

0 .1 3 0 .1 3 0 .1 3 0 .1 3

0 .1 3 0 .1 3 0 .1 3

Y/Y/Δ

7

B 起/备变低压侧 1B2 分支 PT

Y/Y/Δ

8

B 起/备变低压侧 222 分支 PT

Y/Y/Δ

9

500KV 侧 PT

0 .1

Y/Y/Δ



起/备变保护整定计算

1、 起/备变差动保护 Parset4.1 每套 RET*4 装置的四套定值区均输入相同的一套定值。 说明:为与保护装置整定范围进行配合,将变压器容量扩大一倍,虚拟为 80MVA。 起/备变差动保护由比例差动保护和差动速断保护组成, 做为变压器内部故障的主保护, 主要反应变压器油箱内部、 套管和引出线的相间和接地短路故障, 以及绕组的匝间短路故障。 该保护动作于全停方式。 1.1、装置额定电流(IN)的选择 1.1.1、计算各绕组的额定电流 Irated(1)=
40 MVA 3 ? 500 kV

=46.19 A

Irated(2 or 3)(半)=

20 MVA 3 ? 6 . 3 kV 40 MVA 3 ? 6 . 3 kV

=1832.9 A

Irated(2 or 3)(全)=

=3665.8 A

1.1.2、计算各绕组 CT 的裕度 300 A 4000 A Imargin(1)= =6.49 Imargin(2 or 3)= =1.09 46 . 2 A 3665 . 8 A 1.1.3A/D 通道参考值 因差动保护 a1>2.2 不满足要求,须采用 A/D 通道参考值进行补偿 500KV 侧电流输入 A/D 通道参考值: Reference value=150/300=0.5 a1=300×0.5/92.5=1.62 6.3KV 侧电流输入 A/D 通道参考值: Reference value=3665.8×2/4000=1.83
-84-

a1=1 因此,起/备变差动保护、起/备变复合电压过流保护、起/备电流闭锁有载调压、起/备变 阻抗保护的高压侧电流动作值(二次值)均以 IN=0.308A 为基准。 1.2、比例差动 1.2.1、最小动作电流(g) 依据《导则》5.1.3.3,最小动作电流应大于变压器额定负载时的不平衡电流,即
I op . min = K rel ( K er + ? U + ? m ) I N n a =1.5(0.02+0.1+0) I N n a =0.18 I N n a

在工程实用整定计算中可选取 I op . mi n =(0.2~0.5) I N n a 。一般工程宜采用不小于 0.3 I N n a , 考虑起/备变三侧采用了完全差动, 不平衡电流不大, 因此取最小启动电流为 0.3 倍变压器额定电流即能满足要求。则
I op . min ? 0 .3 I N n a ? 0 .046 A

式中: K rel ——可靠系数, 一般取 1.3~1.5,此处取 1.5。
K er ——电流互感器的比误差,5P 型 0.01×2;

Δ U——变压器调压引起的误差,取调压范围中偏离额定值的最大值(百分值) 。 Δ m——CT 变比未匹配产生的误差,由于用软件平衡,取 0。 取 g=0.3 I N 转换为虚拟 80MVA 变压器,取 g=0.15 I N 1.2.2、斜率 V 斜率应大于非周期分量引起的 CT 误差产生的不平衡电流。 S1= K rel K ap K cc K er =1.5×2.0×1.0×0.1=0.3 式中: K ap ——非周期分量系数,两侧同为 P 级电流互感器取 1.5~2.0,取 2.0;
K cc ——电流互感器的同型系数,Kcc=1.0; K er ——电流互感器的比误差,取 0.1。

结合说明书 取=0.5 1.2.3、拐点 b 为使变压器绕组内部故障获得较高的灵敏度,外部故障有较高的稳定性。且低压侧 CT 额定电流接近变压器额定电流,取拐点为 1.5 倍变压器额定电流。 即 Ires.1=1.5 I N n a 转换为虚拟 80MVA 变压器,取 b=0.75 考虑到装置的取值范围,取最小值 b=1.25
-85-

1.2.4、系数 a1、a2、a3 a1=1.62 a2=1 1.2.5、连接方式 s1=Y s2=Yy0 1.2.6、二次谐波制动比(INRUSH INHIBIT LEVEL) 根据经验,二次谐波制动比整定为 15%~20%。此值应以制造厂提供的数据为准,用户 按空载合闸不误动进行检验。 取 InrushRatio=15% InrushTime=5S 1.3、差动速断 差动速断是变压器高压引出线的快速保护,若变压器高压侧短路时灵敏系数大于 1.2, 则应装设差动速断保护。 1.3.1、差动速断动作值 依据《导则》5.1.3.5,差动速断的整定值应按躲过变压器初始励磁涌流或外部短路最大 不平衡电流整定。 变压器空载合闸时的励磁涌流为
I op ? K I N n a ? 6 ? 46 .2 300 ? 0 .924 A

式中: I N ——变压器的额定电流; K——倍数,视变压器容量和系统电抗大小,K 值推荐值如下; 40000~120000kVA 3.0~6.0 取 6.0 两绕组变压器外部短路最大不平衡电流
I unb . max ? ( K ap K cc K er ? ?U ? ? m ) I k . max n a . m

? 2 .0 ? 1 .0 ? 0 .1 +0.1+0.05)*21450/4000 =7507/4000=1.876

动作电流 I op ? K rel I unb . max ? 1 . 3 ? 1 .731 ? 2 .25 A 式中: I k . max —低压侧外部短路时,流过靠近故障侧电流互感器的最大短路电流周期分量;
K ap ——非周期分量系数,两侧同为 P 级电流互感器取 1.5~2.0,取 2.0;
K cc ——电流互感器的同型系数,Kcc=1.0; K er ——电流互感器的比误差,取 0.1。

Δ U——变压器调压引起的误差,取调压范围中偏离额定值的最大值(百分值) 。 Δ m——CT 变比未匹配产生的误差,由于用软件平衡,取 0。
n a、 —电流互感器的变比;

综合考虑后,I-inst=6
-86-

转换为虚拟 80MVA 变压器,取 I-inst=3 1.3.2、灵敏度校验 按变压器高压侧二相短路最小电流校验。 45446 K sen ? ? 163 ? 1 . 2 6 * 46 . 2 1.4、定值清单 1.4.1、变压器差动定值清单 Parset4.1 每套 RET*4 装置的四套定值区均输入相同的一套定值。 g=0.15 v=0.5 b=1.25 I-inst=3 InrushRatio=15% InrushTime=5S a1=1.62 a2=1 s1=Y s2=y0 绕组 1 Reference value=0.5 绕组 2 Reference value=1.83 2、 短引线差动保护 Parset4.1 每套 RET*4 装置的四套定值区均输入相同的一套定值。 短引线差动保护由比例差动保护和差动速断保护组成,做为短引线内部故障的主保护, 主要反应短引线内部相间和接地短路故障。该保护动作于全停方式。 2.1、负荷电流的选择 2.1.1、估算本串最大的负荷电流 按 2 台机考虑 2*600MW/(0.85*1.732*500KV)=1630A 取其 1/2 为:815A 2.1.2、计算各绕组 CT 的裕度 变比取 2*1250/1 时, 2 * 1250 A 2 * 1250 A Imargin(1)= =3.06 Imargin(2 or 3)== =3.06 815 A 815 A 变比取 1250/1 时, 1250 A 1250 A Imargin(1)= =1.53 Imargin(2 or 3)== =1.53 815 A 815 A 2.2、比例差动 2.2.1、最小动作电流(g) zp366 (1) 躲过区外故障时的最大不平衡电流 Idz≥KkKfzqKtxfiId.max=1.3*1.5*1*0.1*15.598=3042A Kk——可靠系数, 一般取 1.3~1.5,此处取 1.3。 Ktx——同型系数,此处取 1 Kfzq——非周期分量系数此处取 1.5 fi——电流互感器的最大误差,取 0.1
-87-

Id.max——区外故障时的最大短路电流 (2) 按躲过电流互感器二次回路断线整定 Idz≥Kk =1.5*815=1223A Kk——可靠系数, 一般取 1.5~1.8,此处取 1.5。 Ifh.max——正常运行最大负荷电流 因本差动元件有制动特性,按条件(2)取值
I N =815A

取 g=0.5 I N 2.2.2、斜率 V 斜率应大于非周期分量引起的 CT 误差产生的不平衡电流。 S1= K rel K ap K cc K er =1.5×2.0×1.0×0.1=0.3 式中: K ap ——非周期分量系数,两侧同为 P 级电流互感器取 1.5~2.0,取 2.0;
K cc ——电流互感器的同型系数,Kcc=1.0; K er ——电流互感器的比误差,取 0.1。

结合说明书 取=0.5 2.2.3、拐点 b 根据说明书,为使短引线内部故障获得较高的灵敏度,外部故障有较高的稳定性。取拐 点为 1.5 倍 CT 额定电流。 变比取 2*1250/1 时, Ires.1=1.5*2500/815=4.6 变比取 1250/1 时, Ires.1=1.5*1250/815=2.3 2.2.4、系数 a1、a2、a3 因 a1、a2、a3 取值的限制,将容量扩大一倍: 变比取 1250/1 时, a1=1250/(815*2)=0.77 a2=1250/(815*2)=0.77 a3=1250/(815*2)=0.77 A/D 通道参考值均为:1.00 当 CT 变比取 2*1250/1 时, a1=2*1250/(815*2)=1.53 a2=2*1250/(815*2)=1.53 a3=2*1250/(815*2)=1.53 A/D 通道参考值均为:1.00 2.2.5、连接方式 s1=Y
-88-

s2=Yy0 s3=Yy0 2.2.6、二次谐波制动比(INRUSH INHIBIT LEVEL) 退出 2.3、差动速断 2.3.1、差速断动作值 依据《导则》5.1.3.5,差动速断的整定值应按躲过外部短路最大不平衡电流整定。 (3) 躲过区外故障时的最大不平衡电流 Idz≥KkKfzqKtxfiId.max=1.3*1.5*1*0.1*15.598=3041A Kk——可靠系数, 一般取 1.3~1.5,此处取 1.5。 Ktx——同型系数,此处取 1 Kfzq——非周期分量系数此处取 1.5 fi——电流互感器的最大误差,取 0.1 Id.max——区外故障时的最大短路电流= 取 IN=815 3041A/815=3.73 综合考虑后,I-inst=3 2.3.2、灵敏度校验 按二相短路最小电流校验。 4409 K sen ? ? 1 . 46 ? 1 . 2 3 * 815 2.4、定值清单 1.4.1、短引线差动定值清单 Parset4.1 每套 RET*4 装置的四套定值区均输入相同的一套定值。 g=0.5 v=0.5 b=4.6or2.3 I-inst=3 s1=Y s2=y0 3、复合电压过流 复合电压过流保护作为防御外部相间短路引起的变压器过电流和变压器内部相间短路 的后备保护。该保护动作于全停方式。 3.1、电流元件 3.1.1、整定原则 依据《导则》5.5.3。 动作电流应按躲过变压器的额定电流整定。 Iop=
k rel kr

IN=

1 .2 0 .9

? IN =1.33 IN=0.21A

式中:Krel——可靠系数,取 1.2; Kr——返回系数,取 0.9; IN——变压器的额定电流。 取 I-seting=1.2*46.2*2/(0.9*300)=0.42 IN
-89-

3.1.2、定值清单 I-seting: "0.42" Delay: "2" MaxMiny: "Max" NrofPhases: "1" 要求三相电流任一相电流值大于动作值时电流元件均能动作。 3.2、低电压元件 3.2.1、整定原则 接在相间电压上的低电压元件按躲过电动机自起动条件整定。 Uop=0.55 U N n v =0 .6 ? 5500 60 =58V 式中:UN——额定相间电压 四分支同取 U<=58V 3.3、负序电压元件 3.3.1、整定原则 负序电压应按躲过正常运行时出现的不平衡电压整定,不平衡电压值可通过实测确定, 当无实测值时,根据现行规程取
U op .2 ? 0 .08 U N n v ? 0 .08 ? 6300 60 ? 8 .4V

式中:UN——额定相间电压 灵敏度校验:按变压器低压侧不对称短路时的负序电压计算,即:
K sen ? U k .2 . min U op .2 ? n v

=

0 . 5 ? 6300 8 . 4 ? 60

? 6 . 25 ? 2

四分支同取 U2>=8.4V 3.4、时间整定 过流时间与 6kV 进线开关过流保护时间相配。
T 1 ? t 6 kV ? ? t ? 1 .7 ? 0 .3 ? 2 .0 S

式中: t 6 kV —6kV 备用工作进线过流时间;
? t —动作时差。

4、1A1 分支零序过流 4.1、整定原则 零序过流可作为保护变压器绕组、引线、相邻元件接地故障的后备保护,保护启动后 T1 时间跳开分支开关,T2 时间动作于全停方式。 该定值与下一级保护配合,且保证低压侧出口单相接地时灵敏度不小于 1.5。(或取低压 侧出口单相接地时短路电流的 10%-30%)
I G ? pickup ? K rel I 0 na

=

1 . 5 ? 60 600

= 0 . 15 A

取 0.2A

0.2*600=120A

式中: K rel —可靠系数,取 1.5;

-90-

I 0 —下一级零序电流保护最大定值。

灵敏度校验:
K sen ? I G . max I G ? pickup ? 600 A 120 A ? 5 ? 1 .5

时间与下一级零序保护配合,保护动作于分支开关。
t1 ? t dz ? ? t ? 0 .3 ? 0 .6 ? 0 .9 S

式中: t —下一级零序保护过流时间; ? t —动作时差。 t 2 ? t1 ? ? t ? 0 .3 ? 0 .9 ? 1 .2 S 式中: t 1—跳分支动作时间; ? t —动作时差。 5、阻抗保护 高压侧 CT 300/1 星形接线 500KV 侧 PT
500 3 0 .1 3 0 .1 3 0 .1 3 0 . 1 KV

IN=40/(500*1.732)=46.2A 二次值 46.2A/300=0.154A 阻抗保护是相间故障的后备保护,阻抗保护安装于变压器高压侧,方向指向变压器, 阻抗一段作为变压器高压侧相间短路的后备保护,并考虑躲过系统振荡时间,取 t1=1.5S, 阻抗二段作为变压器相间短路的后备保护,动作时间与阻抗一段配合,取 t2=t1+Δ t=1.8S。 5.1、阻抗
Zt ? 0 . 168 Un
2

Sn

? 0 . 168

500 40

2

? 1050 ?

二次侧 ZT2=1050*(150/1)/(500/0.1)=31.5Ω 一段:Z1=85% ZT2=26.5 反方向 Z0=0 T=1.5S 二段:Z=130% ZT2=41 反方向 Z0=0 T=1.8S 5.2、电流启动动作值 只选用电流启动,不选用低阻抗启动 为防止 PT 断线造成保护误动,电流启动动作值应大于最大负荷电流。 Istart=1.25×46.2/(0.95×150)=0.41 IN 考虑到装置的取值范围,取最小值 Istart=0.5 5.3、定值清单 起动元件 StartMode:"OC" PhaseMode:"直接接地系统(不用参考相)" GndFaultMode:"被闭锁" Istart:"0.5 IN" Imin:"0.2 IN" Uweak:"0"
-91-

测量元件 X(1):"26.5" R(1):"9" RR(1):"26.5" RRE(1):"26.5" Delay(1):"1.5" X(2):"41" R(2):"13.7" RR(2):"41" RRE(2):"41" Delay(2):"2" X(BACK):"0" R(BACK):"0" RR(BACK):"0" RRE(BACK):"0" Delay(Def):"10" UminFalt:"0.1" Def DirMode:"退出" VT 监视 VTSupMode:"Zero*Negseq" VTSupBlkDel:"" VTSupDelDel:"" U0minVTSup:"0.2" I0minVTSup:"0.07" U2minVTSup:"0.2" I2minVTSup:"0.07" 跳闸逻辑 TripMode:"3PhTrip" 振荡闭锁 tPsblock:"2" 6 过激磁保护 PT TV1
500 3 0 .1 3 0 .1 3

根据《导则》过激保护整定值按变压器过激磁能力整定。 变压器制造厂提供变压器过激磁能力如下: 工频电压升高倍数 持续时间 工频电压升高倍数 持续时间 1.10 连续 1.45 0.35min 1.15 1000min 1.5 0.3min 1.20 50min 1.7 0.2min 1.25 7min 1.30 1.0min 1.35 0.7min 1.4 0.4min

过激磁保护由反时限过激磁保护组成。 根据《导则》5.8.1 和制造厂提供过激磁能力, 取时间的 1/2 或降低倍数的 80%

-92-

工频电压升高倍 数 持续时间 工频电压升高倍 数 持续时间

1.10 连续 1.45 0.16min

1.15 60in 1.5 0.15min

1.20 25min 1.7 0.1min

1.25 3.5min

1.30 0.5min

1.35 0.35min

1.4 0.2min

取 VB-SETING=0.91 定值转换如下: 工频电压升高倍 数 持续时间 工频电压升高倍 数 持续时间 1.05 100min 1.40 0.15min 1.10 25min 1.45 0.11min 1.15 3.5min 1.50 0.1min 1.20 0.50min 1.25 0.35min 1.30 0.20min 1.35 0.16min

三:6kV 备用进线开关保护整定计算
1、6kV 1A1、2A1 段备用进线 1.1 复合电压过流 复合电压过流保护作为 6KV 母线内部相间短路的后备保护。 1.1.1、电流元件 整定原则 动作电流按躲过正常的负荷整定。 Iop=
k rel kr

IN=

1 .2 0 .9

? IN /4000=1.33 *2020/4000=0.67A

式中:Krel——可靠系数,取 1.2; Kr——返回系数,取 0.9; IN——设计院提供的计算电流 取 0.7A 灵敏度校验
K sen ? I k . min I dz n a
?2 ?

?

17 . 9 ? 1000 0 . 7 ? 4000

? 6 .3 ? 1 .5

低压变低压额侧故障时,已无灵敏度。 1.1.2、低电压元件 整定原则 接在相间电压上的低电压元件按躲过电动机自起动条件整定。 Uop=0.55 U N n v =0 .55 ? 6300 60 =58V 式中:UN——额定相间电压 U<=58V 1.1.3、负序电压元件 整定原则 负序电压应按躲过正常运行时出现的不平衡电压整定,不平衡电压值可通过实测确定,
-93-

当无实测值时,根据现行规程取
U op .2 ? 0 .06 U N n v ? 0 .06 ? 6300 60 ? 6 .3V

式中:UN——额定相间电压 取 U2>=6.3V 灵敏度校验:按变压器低压侧不对称短路时的负序电压计算,即:
K sen ? U k .2 . min U op .2 ? n v

=

0 . 5 ? 6300 7 ? 60

? 7 .5 ? 2

1.1.4、时间整定 过流时间与本段母线上低压变和电动机过流保护时间相配。
T 1 ? t 6 kV ? ? t ? 1 .0 ? 0 .3 ? 1 .3 S

式中: t 6 kV —本段母线上低压变和电动机过流保护的最大时间;
? t —动作时差。

1.2、限时电流速断 1.2.1、电流元件 按照躲过电动机成组自启动的最大电流整定 限时电流速断电流元件动作值应介于电流速断动作值和过流动作值之间 过流动作值
I dz = I dz ? K K K zq I e n a ? 1 .2 ? 3 .35 ? 1796 4000 ? 1 .8 A

式中 K K ——可靠系数,取 1.2;
I e ——工作进线上额定电流;

K zq ——需要自启动的全部电动机在自启动时所引起的过电流倍数。

式中 U d % ——变压器百分阻抗;
W d . ? ——需要自启动的全部电动机的总容量; W e ——变压器的额定容量;
K qd ——电动机启动时的电流倍数。

K zq ?

1 Ud% 100 ? We K qd W d .?

=

1 16 . 8 100 ? 20 5 ? (12 . 380 ? 12 . 130 ) / 0 . 8

=3.35

电流速断动作值 (变压器 (2-3)Ie ZP585

电动机 1.5*5* Ie ZP397)

I dz = I dz ? K K K zq I e n a ? 1 .5 ? 5 ? 1796 4000 ? 3 .36 A

-94-

取 Idz=2.9A 1.2.2、灵敏度校验
K sen ? I k . min I dz n a
?2 ?

?

17 . 9 ? 1000 2 . 9 ? 4000

? 1 . 54 ? 1 . 3

1.2.3、时间整定 时间与本段母线上低压变和电动机过流速断保护时间相配。
T 1 ? t 6 kV ? ? t ? 0 ? 0 .3 ? 0 .3 S

式中: t 6 kV —本段母线上低压变和电动机过流速断保护时间;
? t —动作时差。

2、6kV 1A2、2A2 段工作(备用)进线 2.1 复合电压过流 复合电压过流保护作为 6KV 母线内部相间短路的后备保护。 2.1.1、电流元件 整定原则 动作电流按躲过正常的负荷整定。 Iop=
k rel kr

IN=

1 .2 0 .9

? IN /4000=1.33 *2020/4000=0.67A

式中:Krel——可靠系数,取 1.2; Kr——返回系数,取 0.9; IN——设计院提供的计算电流 取 0.7A 灵敏度校验
K sen ? I k . min I dz n a
?2 ?

?

17 . 9 ? 1000 0 . 7 ? 4000

? 6 .3 ? 1 .5

低压变低压额侧故障时,已无灵敏度。 2.1.2、低电压元件 整定原则 接在相间电压上的低电压元件按躲过电动机自起动条件整定。 Uop=0.55 U N n v =0 .55 ? 6300 60 =58V 式中:UN——额定相间电压 U<=58V 2.1.3、负序电压元件 整定原则 负序电压应按躲过正常运行时出现的不平衡电压整定,不平衡电压值可通过实测确定, 当无实测值时,根据现行规程取
U op .2 ? 0 .06 U N n v ? 0 .06 ? 6300 60 ? 6 .3V

式中:UN——额定相间电压
-95-

取 U2>=6.3V 灵敏度校验:按变压器低压侧不对称短路时的负序电压计算,即:
K sen ? U k .2 . min U op .2 ? n v

=

0 . 5 ? 6300 7 ? 60

? 7 .5 ? 2

2.1.4、时间整定 过流时间与本段母线上低压变和电动机过流保护时间相配。
T 1 ? t 6 kV ? ? t ? 1 .4 ? 0 .3 ? 1 .7 S

式中: t 6 kV —本段母线上低压变和电动机过流保护的最大时间;
? t —动作时差。

2.2、限时电流速断 2.2.1、电流元件 按照躲过电动机成组自启动的最大电流整定 限时电流速断电流元件动作值应介于电流速断动作值和过流动作值之间 过流动作值
I dz = I dz ? K K K zq I e n a ? 1 .2 ? 3 .19 ? 2051 4000 ? 1 .96 A

式中 K K ——可靠系数,取 1.2;
I e ——工作进线上额定电流;

K zq ——需要自启动的全部电动机在自启动时所引起的过电流倍数。

式中 U d % ——变压器百分阻抗;
W d . ? ——需要自启动的全部电动机的总容量; W e ——变压器的额定容量;
K qd ——电动机启动时的电流倍数。

K zq ?

1 Ud% 100 ? We K qd W d .?

=

1 16 . 8 100 ? 20 5 ? (11 . 020 ? 11 . 020 ) / 0 . 8

=3.19

电流速断动作值 (变压器 (2-3)Ie ZP585

电动机 1.5*5* Ie ZP397)

I dz = I dz ? K K K zq I e n a ? 1 .5 ? 5 ? 2051 4000 ? 3 .84 A

取 Idz=3.3 A 2.2.2、灵敏度校验
K sen ? I k . min I dz n a
?2 ?

?

17 . 9 ? 1000 3 . 3 ? 4000

? 1 . 36 ? 1 . 3
-96-

2.2.3、时间整定 时间与本段母线上低压变和电动机过流速断保护时间相配。
T 1 ? t 6 kV ? ? t ? 0 ? 0 .3 ? 0 .3 S

式中: t 6 kV —本段母线上低压变和电动机过流速断保护时间;
? t —动作时差。

3、6kV 1B1、2B1 段工作(备用)进线 3.1 复合电压过流 复合电压过流保护作为 6KV 母线内部相间短路的后备保护。 3.1.1、电流元件 整定原则 动作电流按躲过正常的负荷整定。 Iop=
k rel kr

IN=

1 .2 0 .9

? IN /4000=1.33 *2020/4000=0.67A

式中:Krel——可靠系数,取 1.2; Kr——返回系数,取 0.9; IN——设计院提供的计算电流 取 0.7A 灵敏度校验
K sen ? I k . min I dz n a
?2 ?

?

17 . 9 ? 1000 0 . 7 ? 4000

? 6 .3 ? 1 .5

低压变低压额侧故障时,已无灵敏度。 3.1.2、低电压元件 整定原则 接在相间电压上的低电压元件按躲过电动机自起动条件整定。 Uop=0.55 U N n v =0 .55 ? 6300 60 =58V 式中:UN——额定相间电压 U<=58V 3.1.3、负序电压元件 整定原则 负序电压应按躲过正常运行时出现的不平衡电压整定,不平衡电压值可通过实测确定, 当无实测值时,根据现行规程取
U op .2 ? 0 .06 U N n v ? 0 .06 ? 6300 60 ? 6 .3V

式中:UN——额定相间电压 取 U2>=6.3V 灵敏度校验:按变压器低压侧不对称短路时的负序电压计算,即:
K sen ? U k .2 . min U op .2 ? n v

=

0 . 5 ? 6300 7 ? 60

? 7 .5 ? 2

-97-

3.1.4、时间整定 过流时间与本段母线上低压变和电动机过流保护时间相配。
T 1 ? t 6 kV ? ? t ? 1 .2 ? 0 .3 ? 1 .5 S

式中: t 6 kV —本段母线上低压变和电动机过流保护的最大时间;
? t —动作时差。

3.2、限时电流速断 3.2.1、电流元件 按照躲过电动机成组自启动的最大电流整定 限时电流速断电流元件动作值应介于电流速断动作值和过流动作值之间 过流动作值
I dz = I dz ? K K K zq I e n a ? 1 .2 ? 2 .26 ? 1698 4000 ? 1 .15 A

式中 K K ——可靠系数,取 1.2;
I e ——工作进线上额定电流;

K zq ——需要自启动的全部电动机在自启动时所引起的过电流倍数。

式中 U d % ——变压器百分阻抗;
W d . ? ——需要自启动的全部电动机的总容量; W e ——变压器的额定容量;
K qd ——电动机启动时的电流倍数。

K zq ?

1 Ud% 100 ? We K qd W d .?

=

1 16 . 8 100 ? 20 5 ? ( 5 . 830 ? 5 . 830 ) / 0 . 8

=2.26

电流速断动作值 (变压器 (2-3)Ie ZP585

电动机 1.5*5* Ie ZP397)

I dz = I dz ? K K K zq I e n a ? 1 .5 ? 5 ? 1698 4000 ? 3 .18 A

取 Idz=2.7A 3.2.2、灵敏度校验
K sen ? I k . min I dz n a
?2 ?

?

17 . 9 ? 1000 2 . 7 ? 4000

? 1 . 66 ? 1 . 3

3.2.3、时间整定 时间与本段母线上低压变和电动机过流速断保护时间相配。
T 1 ? t 6 kV ? ? t ? 0 ? 0 .3 ? 0 .3 S

-98-

式中: t 6 kV —本段母线上低压变和电动机过流速断保护时间;
? t —动作时差。

4、6kV 1B2、2B2 段工作(备用)进线 4.1 复合电压过流 复合电压过流保护作为 6KV 母线内部相间短路的后备保护。 4.1.1、电流元件 整定原则 动作电流按躲过正常的负荷整定。 Iop=
k rel kr

IN=

1 .2 0 .9

? IN /4000=1.33 *2020/4000=0.67A

式中:Krel——可靠系数,取 1.2; Kr——返回系数,取 0.9; IN——设计院提供的计算电流 取 0.7A 灵敏度校验
K sen ? I k . min I dz n a
?2 ?

?

17 . 9 ? 1000 0 . 7 ? 4000

? 6 .3 ? 1 .5

低压变低压额侧故障时,已无灵敏度。 4.1.2、低电压元件 整定原则 接在相间电压上的低电压元件按躲过电动机自起动条件整定。 Uop=0.55 U N n v =0 .55 ? 6300 60 =58V 式中:UN——额定相间电压 U<=58V 4.1.3、负序电压元件 整定原则 负序电压应按躲过正常运行时出现的不平衡电压整定,不平衡电压值可通过实测确定, 当无实测值时,根据现行规程取
U op .2 ? 0 .06 U N n v ? 0 .06 ? 6300 60 ? 6 .3V

式中:UN——额定相间电压 取 U2>=6.3V 灵敏度校验:按变压器低压侧不对称短路时的负序电压计算,即:
K sen ? U k .2 . min U op .2 ? n v

=

0 . 5 ? 6300 7 ? 60

? 7 .5 ? 2

4.1.4、时间整定 过流时间与本段母线上低压变和电动机过流保护时间相配。
T 1 ? t 6 kV ? ? t ? 1 .1 ? 0 .3 ? 1 .4 S

-99-

式中: t 6 kV —本段母线上低压变和电动机过流保护的最大时间;
? t —动作时差。

4.2、限时电流速断 4.2.1、电流元件 按照躲过电动机成组自启动的最大电流整定 限时电流速断电流元件动作值应介于电流速断动作值和过流动作值之间 过流动作值
I dz = I dz ? K K K zq I e n a ? 1 .2 ? 3 .1 ? 1484 4000 ? 1 .38 A

式中 K K ——可靠系数,取 1.2;
I e ——工作进线上额定电流;

K zq ——需要自启动的全部电动机在自启动时所引起的过电流倍数。

式中 U d % ——变压器百分阻抗;
W d . ? ——需要自启动的全部电动机的总容量; W e ——变压器的额定容量;
K qd ——电动机启动时的电流倍数。

K zq ?

1 Ud% 100 ? We K qd W d .?

=

1 16 . 8 100 ? 20 5 ? (10 . 360 ? 10 . 36 ) / 0 . 8

=3.10

电流速断动作值 (变压器 (2-3)Ie ZP585

电动机 1.5*5* Ie ZP397)

I dz = I dz ? K K K zq I e n a ? 1 .5 ? 5 ? 1484 4000 ? 2 .78 A

取 Idz=2.5A 4.2.2、灵敏度校验
K sen ? I k . min I dz n a
?2 ?

?

17 . 9 ? 1000 2 . 5 ? 4000

? 1 . 79 ? 1 . 3

4.2.3、时间整定 时间与本段母线上低压变和电动机过流速断保护时间相配。
T 1 ? t 6 kV ? ? t ? 0 ? 0 .3 ? 0 .3 S

式中: t 6 kV —本段母线上低压变和电动机过流速断保护时间;
? t —动作时差。

输煤 6kV 负荷统计
-100-

负荷名称 6kV Ⅰ 段 工 作 、 备 用 进 线 低 压 变 污水处理站1#变83B 输煤 1#变 76B 除灰空压机1#变81B 变压器总容量 1#斗轮堆取料机 高 压 电 动 机 1#环锤式碎煤机机 4 号输送机甲 6 号输送机甲 7 号甲输送机A电机 7 号甲输送机B 电 机 电动机总容量 负荷名称 6kV Ⅱ 段 工 作 、 备 用 进 线 低 压 变 污水处理站2#变84B 输煤 2#变 77B 除灰空压机2#变82B 变压器总容量 2#斗轮堆取料机 高 压 电 动 机 2#环锤式碎煤机机 4 号输送机乙 6 号输送机乙 7 号乙输送机A电机 7 号乙输送机B 电 机 电动机总容量

型号 SCB10—630/10 SCB10—2000/10 SCB10—1600/10 /

容量 630kVA 2000kVA 1600kVA 4230 kVA 300kW 630kW 220kW 280kW 250kW 250kW

台数 1 1 1 / 1 1 1 1 1 3 / 台数 1 1 1 / 1 1 1 1 1 3 /

备注 Ud=4.5% Ud=10% Ud=8% /

/ 型号 SCB10—630/10 SCB10—2000/10 SCB10—1600/10 /

1930kW 容量 630kVA 2000kVA 1600kVA 4230 kVA 300kW 630kW 220kW 280kW 250kW 250kW

/ 备注 Ud=4.5% Ud=10% Ud=8% /

/

1930kW

/

6KV 厂用电 1A1 段负荷统计 负荷名称 1#机照明变45B 6kV 工 作 、 备 用 进 线 低 压 变 #1 汽机变 41B 升压站1#变65B 1#电除尘变61B 变压器总容量 高 压 电 动 机 低压消防泵 1#机给水泵 1#机1#凝结水泵 1#机给水泵#1 前置泵 1#机1#循环水泵 电动机总容量 / 型号 SCB10—630/10 SCB10—2000/10 SCB10—250/10 SCB10—1250/10 / 容量 630kVA 2000kVA 250kVA 1250kVA 4130 kVA 250kW 6300kW 2200kW 630kW 3000kW 12380kW 台数 1 1 1 1 / 1 1 1 1 1 / / 备注 Ud=4.5% Ud=10% Ud=4% Ud=6% /

6KV 厂用电 1A2 段负荷统计 负荷名称 6kV 工 低 压 1#锅炉变43B 输煤公用段 型号 SCB10—1600/10 6643
-101-

容量 2000kVA 6605 kVA

台数 1

备注 Ud=10%

作 、 备 用 进 线



变压器总容量 1#炉水循环水泵 磨煤机B 1#送风机 1#吸风机 1#一次风机 磨煤机C 磨煤机A 电动机总容量

/

8605kVA 460kW 1120kW 1500kW 3700kW 2000kW 1120kW 1120kW

/ 1 1 1 1 1 1 1 /

/

高 压 电 动 机

/

11020kW

/

6KV 厂用电 1B1 段负荷统计 负荷名称 6kV 工 作 、 备 用 进 线 低 压 变 水源升压变 85B #2 汽机变 42B 1#生活变73B 1#检修变46B 1#化学变67B 综合水泵房1#变71B 1#电除尘备用变60B 变压器总容量 高 压 电 动 机 1#机2#凝结水泵 1#机给水泵#2 前置泵 1#机2#循环水泵 电动机总容量 / 型号 S9—5000/35 SCB10—2000/10 SCB10—1000/10 SCB10—500/10 SCB10—1000/10 SCB10—500/10 SCB10—1250/10 / 容量 5000kVA 2000kVA 1000kVA 500kVA 1000kVA 500kVA 1250kVA 11250 kVA 2200kW 630kW 3000kW 5830kW 台数 1 1 1 1 1 1 1 / 1 1 1 / / 备注 Ud=7% Ud=10% Ud=6% Ud=4% Ud=6% Ud=4% Ud=6% /

6KV 厂用电 1B2 段负荷统计 负荷名称 低 压 变 2#电除尘变62B 2#锅炉变44B 变压器总容量 3#炉水循环水泵 高 压 电 动 机 2#炉水循环水泵 磨煤机E 磨煤机D 2#一次风机 2#吸风机 2#送风机 电动机总容量 6KV 厂用电 2A1 段负荷统计 负荷名称 6kV 低 2#机照明变53B 型号 SCB10—630/10
-102-

型号 SCB10—1250/10 SCB10—1600/10 /

容量 1250kVA 2000kVA 3250kVA 460kW 460kW 1120kW 1120kW 2000kW 3700kW 1500kW

台数 1 1 / 1 1 1 1 1 1 1 /

备注 Ud=6% Ud=10% /

6kV 工 作 、 备 用 进 线

/

10360kW

/

容量 630kVA

台数 1

备注 Ud=4.5%

工 作 、 备 用 进 线

压 变

#1 汽机变 47B 升压站2#变66B 1#电除尘变63B 变压器总容量

SCB10—2000/10 SCB10—250/10 SCB10—1250/10 /

2000kVA 250kVA 1250kVA 4130 kVA 6300kW 2200kW 630kW 3000kW

1 1 1 / 1 1 1 1 /

Ud=10% Ud=4% Ud=6% /

高 压 电 动 机

2#机给水泵 2#机1#凝结水泵 2#机给水泵#1 前置泵 2#机1#循环水泵 电动机总容量 /

12130kW

/

6KV 厂用电 2A2 段负荷统计 负荷名称 低 压 变 1#锅炉变51B 输煤公用段 变压器总容量 1#炉水循环水泵 高 压 电 动 机 磨煤机B 1#送风机 1#吸风机 1#一次风机 磨煤机C 磨煤机A 电动机总容量 6KV 厂用电 2B1 段负荷统计 负荷名称 6kV 工 作 、 备 用 进 线 低 压 变 #2 汽机变 48B 2#生活变74B 2#检修变54B 2#化学变68B 综合水泵房2#变72B 2#电除尘备用变70B 变压器总容量 高 压 电 动 机 2#机2#凝结水泵 2#机给水泵#2 前置泵 2#机2#循环水泵 电动机总容量 / 型号 SCB10—2000/10 SCB10—1000/10 SCB10—500/10 SCB10—1000/10 SCB10—500/10 SCB10—1250/10 / 容量 2000kVA 1000kVA 500kVA 1000kVA 500kVA 1250kVA 6250 kVA 2200kW 630kW 3000kW 5830kW 台数 1 1 1 1 1 1 / 1 1 1 / / 备注 Ud=10% Ud=6% Ud=4% Ud=6% Ud=4% Ud=6% / / 型号 SCB10—2000/10 6643 / 容量 2000kVA 6605 kVA 8605kVA 460kW 1120kW 1500kW 3700kW 2000kW 1120kW 1120kW 11020kW / 1 1 1 1 1 1 1 / / / 台数 1 备注 Ud=10%

6kV 工 作 、 备 用 进 线

6KV 厂用电 2B2 段负荷统计 负荷名称 6kV 工 低 压 2#电除尘变64B 2#锅炉变52B 型号 SCB10—1250/10 SCB10—1600/10
-103-

容量 1250kVA 2000kVA

台数 1 1

备注 Ud=6% Ud=10%

作 、 备 用 进 线



变压器总容量 3#炉水循环水泵 2#炉水循环水泵 磨煤机E 磨煤机D 2#一次风机 2#吸风机 2#送风机 电动机总容量

/

3250kVA 460kW 460kW 1120kW 1120kW 2000kW 3700kW 1500kW

/ 1 1 1 1 1 1 1 /

/

高 压 电 动 机

/

10360kW

/

各段电流估算 1A1 低压变压器电流 378 高压电动机电流 1418 合计:1796 1A2 低压变压器电流 789 高压电动机电流 1262 合计:2051 1B1 低压变压器电流 1031 高压电动机电流 668 合计:1698 1B2 低压变压器电流 298 高压电动机电流 1186 合计:1484 限时电流速断 变压器 (2-3)Ie 电动机 1.5*5* Ie

ZP585 ZP397

-104-

第三部分: 6kV 厂用电动机保护整定计算
一.保护整定原则 1. 差动保护 对于电动机容量大于 2000KW 及以上时,采用差动保护作电动机多相短路的主保护。其 整定原则为:①应躲过最大负荷下由于两侧 CT 误差引起的不平衡电流,②应躲过二次回路 断线时引起的不平衡电流。且保证电动机发生多相故障时应能可靠瞬时动作。 1. 1 最小动作电流的整定 ①10P 级 CT 的比值误差为 3%,即最大误差为 6%,取可靠系数 kk =2,Idzj =kk*6%Ie =2*6%Ie =12% Ie.。 kk --------可靠系数,取 2 ②由于本保护有 CT 断线闭锁差动保护功能,所以定值可以小于电动机额定电流。 规程要求具有比例制动的差动保护,可按下式进行整定。 Idzj=(0.1~0.3) Ie /n,为可靠起见取 Idzj=0.5 Ie /n。 Ie---------电动机额定电流 n---------CT 变比 1.2 拐点制动电流 Ires.0 的整定 应按 Ires.0≤Ie,取为 Ie Ie_---------电动机额定电流 1.3 制动系数 Kz 的整定 Kz = I 动作/I 制动=( kk *kfzq*kst * Fj *Ikmax)/ Ikmax≈0.13~0.15 kk ------------可靠系数,取 1.3-1.5 kfzq ---------考虑外部短路暂态非周期分量对 CT 饱和的影响。取 1.5-2.0 kst --------CT 同型系数,若两侧 CT 是同一型号,取为 0.5 Fj ------------ CT 的 10%误差,取 0.1 Ikmax --------外部最大短路电流(周期性分量) 1.4 灵敏系数 Klm K lm=I


d.min / Idzj* n≥2

3

I



d.min

⑶ ----------最小运行方式下,出口两相金属性短路,等于 2 I d.min

-105-

2.电流速断保护 其整定原则为: 按躲过电动机的启动电流最大值整定, 且在电动机出口发生金属性两相短 路时能可靠瞬时动作。 2.1 二次动作电流 Idzj=kk* kjx*kq* Ie/n kk --------可靠系数,取 1.4-1.6 Ie---------电动机额定电流 n---------CT 变比 kjx----------接线系数,取 1 kq ---------电动机满载在最低允许电压的自启动倍数,此值应由厂家给出。 (暂取 7 倍) 2.2 灵敏度 K lm K lm=I


d.min / Idzj* n≥2

3

I



d.min

⑶ -----------最小运行方式下,出口两相金属性短路,等于 2 I d.min

3.低电压保护 对于不重要的电动机,低电压定值按躲过最低运行电压及保证大容量电动机启动来整 定,一般取额定线电压的 60%~70%,即 Udz = (0.60~0.70) Ue,时限取 0.5s。 对于重要的电动机, 低电压定值按保证电动机自启动的条件整定, 一般取额定线电压的 45%~55%, 即 Udz = (0.45~0.55) Ue, , 时限按保证设备安全工艺过程特点整定, 一般取 9~10s。 如:对于给水泵、凝结水泵、循环水泵,当有自动投入的备用机械时装设 9~10s 动作的低 电压保护。否者不装设低电压保护。 送风机一般装设 9~10s 动作的低电压保护。 消防泵、吸风机一般不装设低电压保护。 对于直吹炉制粉系统的磨煤机,装设 9~10s 动作的低电压保护。 对于中间有煤仓的制粉系统的磨煤机,装设 0.5s 动作的低电压保护。 4.过电流保护 按躲过电动机额定电流整定,即 Idzj=kk* kjx *Ie/n*kf 。 动作时限应大于启动电流持续时间,一般取 12~20s。 kk --------可靠系数,取 1.05~1.2 Ie---------电动机额定电流
-106-

n---------CT 变比 kjx ----------接线系数,取 1 5.零序电流保护 由于 6KV 系统为小电阻接地电流系统 (母线单相接地电流为 400A-600A) 此系统下的零 , 序电流保护无专门的整定原则, 本计算按躲过电动机正常运行时的最大不平衡零序电流整定 (大于 10%~50%电动机额定电流) ,为防止误动及兼顾 F-C 的控制方式,动作时限取 0.3s 跳闸。 二.保护整定计算

1.

给水泵

额定功率 6300kw,额定电流 681A, 启动时间 15S,启动倍数 7 倍 CT 变比 800/1 a.运行时的定值 1.1 电流差动保护 1.1.1 最小动作电流的整定 Idzj=0.5 Ie /n。 Idzj=0.5 Ie /n=0.5*681 /800=0.4256A。 取定值为 0.4A 1.1.2 拐点电流 Ires.0 的整定 应按 Ires.0≤Ie/n 整定 Ie/n=681/800=0.8512 A,取为 0.9A。 1.1.3 制动系数 Kz 的整定 常规使用范围为 0.2-0.5,可靠起见取 Kz =0.4。 1.1.4 灵敏系数 Klm 校验 K lm=I


d.min / Idzj* n=8088.4/0.43*800=23.5≥2

3

I



d.min

⑶ ----------最小运行方式下,出口两相金属性短路,等于 2 I d.min

1.1.5 差动速断保护 一般按 Kzd =2-10 倍的额定电流整定。

-107-

Isd=Kzd×Ie/n=8×681/800=6.81A 取 Isd=6.8A 差动速断保护动作时间为瞬时出口。 1.2 电流速断保护 1.2.1 动作电流整定 Idzj=kk*Iq/n= kk*7* Ie/n=1.5*7*681/800=8.938A 定值取为 9.0A。 动作时限 t 取为 0.0s。 1.2.2 灵敏系数 Klm 校验 K lm=I


d.min / Idzj* n=8088.4/

9 *800=1.12≤2

灵敏度不满足要求?。

1.3 定时限过电流后备保护 1.3.1 动作电流及时间的整定 Idzj=kk* kjx Ie/n*kf =1.2*1*681/800*0.9=1.135A 取为 1.1A。 1.3.2 动作时限 t 按 1.1 倍的电动机启动时间整定,取为 1.1*15=16.5s。 1.4 断相保护(负序定时限保护) 按 Idz2= kk*Ie/n 整定。 kk--------可靠系数,取 0.6-0.8 Ie--------电动机额定电流。 n---------CT 变比, 800/1 Idz2= kk*Ie/n= 0.8* 681/800=0.681A 定值 Idz2 取为 0.7A。 动作时限定值取为 t =1s。 1.5 零序过电流保护 I0dz 动作值整定: Idz= kk*10%Ie/n kk --------可靠系数,取 1.5~2 Ie--------电动机额定电流。 n---------CT 变比 300/1

Idz= 1.5*0.1*681/300=0.34A
-108-

定值取为 0.3A 动作时限取 0.3s 出口跳闸。 1.6 过热保护 1.6.1 过载电流定值按 Izg=Ie/n 整定。 Ie --------满负荷电流,681A n--------CT 变比,800/1 Izg=Ie/n=681/800=0.8512A 定值取 0.9A。 1.6.2 时间常数τ 由于厂家没有提供过负荷承受曲线情况,所以暂按 1.5 倍额定电流时,过热保护 30S 动作 情况整定τ , 按公式
t ?

?I

eq

Izg ? ? 1 . 05
2

?

2

、Ieq =√(I1) + 6 *(I2)

2

2

计算时间常

数τ =27,本保护只投信号。 1.7 低电压保护(本保护根据现场情况确定是否投入) 按保证电动机自启动的条件整定。 Udz =0.5Ue=0.5*57.7=28.85V 动作时间取为 10s。 b.启动时的定值 1.1 电流差动保护 1.1.1 最小动作电流的整定 由于差动定值完全能满足灵敏度要求,因此在起动时为避免误动取 Kk=1.5。 Idzj=1.5 Ie /n=1.5 Ie /n=1.5*681 /800=1.2768A。 取定值为 1.2A 1.1.2 拐点电流 Ires.0 的整定 应按 Ires.0≤Ie/n 整定 Ie/n=681/800=0.8512 A,取为 0.9A。 1.1.3 制动系数 Kz 的整定 考虑到实际运行情况,厂家建议该值在起动时取 0.6。即 Kz=0.6 1.1.4 灵敏系数 Klm 校验 K lm=I


d.min / Idzj* n=8088.4/1.2*800=8.42≥2

-109-

3

I



d.min

⑶ ----------最小运行方式下,出口两相金属性短路,等于 2 I d.min

1.1.5 差动速断保护 一般按 Kzd =2-10 倍的额定电流整定。 Isd=Kzd×Ie/n=10×681/800=8.512A 取 Isd=8.5A 差动速断保护动作时间为瞬时出口。 1.1.6 起动时间 Tzq 一般电动机起动时间为 12~20s,由于厂家没有提供该参数,所以暂取 Tzq=15s。该值 需根据现场电动机的实际起动时间重新调整。 1.2 电流速断保护 1.2.1 动作电流整定(与运行定值相同) Idzj=kk*Iq/n= kk*7* Ie/n=1.5*7*681/800=8.938A 定值取为 9.0A。 动作时限 t 取为 0.0s。 1.2.2 灵敏系数 Klm 校验 K lm=I


d.min / Idzj* n=8088.4/

9 *800=1.12≤ 灵敏度不满足要求?。

1.3 定时限过电流后备保护(与运行定值相同) 1.3.1 动作电流及时间的整定 Idzj=kk* kjx Ie/n*kf =1.2*1*681/800*0.9=1.135A 取为 1.1A。 1.3.2 动作时限 t 按 1.1 倍的电动机启动时间整定,取为 1.1*15=16.5s。 1.4 断相保护(负序定时限保护) 按 Idz2= kk*Iqd 整定。 kk--------可靠系数,取 0.4-0.6 Iqd--------电动机最大启动电流。 n---------CT 变比, 800/1 Idz2= kk_*Iqd/n= 0.4*7* 681/800=2.3835A 定值 Idz2 取为 2.3A。 动作时限定值取为 t =1s。
-110-

1.5 零序过电流保护 I0dz 动作值整定: Idz= kk*10%Ie/n kk --------可靠系数,取 1.5~2 Ie--------电动机额定电流。 n---------CT 变比 300/1

Idz= 1.5*0.1*681/300=0.34A 定值取为 0.3A 动作时限取 0.3s 出口跳闸。 1.6 过热保护 1.6.1 过载电流定值按 Izg=Ie/n 整定。 Ie --------满负荷电流,681A n--------CT 变比,800/1 Izg=Ie/n=681/800=0.8512A 定值取 0.9A。 1.6.2 时间常数τ 由于厂家没有提供过负荷承受曲线情况,所以暂按τ =27,在 7 倍 Ie(起动电流) 下动作 时间为 15S 动作情况计算 Izqg。T ? Izqg=5.556A,Izqg 取为 6。 本保护只投信号。 1.7 低电压保护(本保护根据现场情况确定是否投入) 按保证电动机自启动的条件整定。 Udz =0.5Ue=0.5*57.7=28.85V 动作时间取为 10s。 2.凝结水泵 额定功率 2200kw,额定电流 240.56A, 启动时间 15S,启动倍数 7 倍 过流 CT 变比 800/1, 差动 CT 变比 300/5 a.运行时的定值
-111-

τ Ieq
2

?

Izg Izqg

2 2

- 1.1025

, 其中 Ieq = 1 + 6 *I2 ) Izqg2 。 (I /

2

2

2

2.1 电流差动保护 2.1.1 最小动作电流的整定 Idzj=0.5 Ie /n。 Idzj=0.5 Ie /n=0.5*240.56 /60=2.004A。 取定值为 2A 2.1.2 拐点电流 Ires.0 的整定 应按 Ires.0≤Ie/n 整定, Ie/n=240.56/60=4.009A,取为 4A。

2.1.3 制动系数 Kz 的整定 常规使用范围为 0.2-0.5,可靠起见取 Kz =0.4。 2.1.4 灵敏系数 Klm 校验 K lm=I


d.min / Idzj* n=8088.4/2*60=67.4≥2

3

I



d.min

⑶ ----------最小运行方式下,出口两相金属性短路,等于 2 I d.min

2.1.5 差动速断保护 一般按 Kzd =2-10 倍的额定电流整定。 Isd=Kzd×Ie/n=8×240.56/60=32.07A 取 Isd=32A 差动速断保护动作时间为瞬时出口。 2.2 电流速断保护 2.2.1 动作电流整定 Idzj=kk*Iq/n= kk*7* Ie/n=1.5*7*240.56/800=3.157A 定值取为 3.1A。 动作时限 t 取为 0.0s。 2.2.2 灵敏系数 Klm 校验 K lm=I


d.min / Idzj* n=8088.4/

3.1 *800=3.26≥2。

2.3 定时限过电流后备保护 2.3.1 动作电流及时间的整定 Idzj=kk* kjx Ie/n*kf =1.2*1*240.56/800*0.9=0.4009A 取为 0.4A。 2.3.2 动作时限 t 按 1.1 倍的电动机启动时间整定,取为 1.1*15=16.5s。
-112-

2.4 断相保护(负序定时限保护) 按 Idz2= kk*Ie/n 整定。 kk--------可靠系数,取 0.6-0.8 Ie--------电动机额定电流。 n---------CT 变比, 800/1 Idz2= kk_*Ie/n= 0.8*240.56/800=0.24056A 定值 Idz2 取为 0.2A。 动作时限定值取为 t =1s。 2.5 零序过电流保护 I0dz 动作值整定: Idz= kk*20%Ie/n kk --------可靠系数,取 1.5~2 Ie--------电动机额定电流。 n---------CT 变比 300/1

Idz= 2*0.2*240.56/300=0.32A 定值取为 0.3A 动作时限取 0.3s 出口跳闸。 2.6 过热保护 2.6.1 过载电流定值按 Izg=Ie/n 整定。 Ie --------满负荷电流,240.56A n--------CT 变比,800/1 Izg=Ie/n=240.56/800=0.3007A 定值取 0.3A。 2.6.2 时间常数τ 由于厂家没有提供过负荷承受曲线情况,所以暂按 1.5 倍额定电流时,过热保护 30S 动作 情况整定τ , 按公式
t ?

?I

eq

Izg ? ? 1 . 05
2

?

2

、Ieq =√(I1) + 6 *(I2)

2

2

计算时间常

数τ =35,本保护只投信号。 2.7 低电压保护(本保护根据现场情况确定是否投入) 按保证电动机自启动的条件整定。
-113-

Udz =0.5Ue=0.5*57.7=28.85V 动作时间取为 10s。 b.启动时的定值 2.1 电流差动保护 2.1.1 最小动作电流的整定 由于差动定值完全能满足灵敏度要求,因此在起动时为避免误动取 Kk=1.5。 Idzj=1.5 Ie /n=1.5 Ie /n=1.5*240.56 /60=6.014A。 取定值为 6.0A 2.1.2 拐点电流 Ires.0 的整定 应按 Ires.0≤Ie/n 整定,Ie/n=240.56/60=4.009 A,取为 4.0A。 2.1.3 制动系数 Kz 的整定 考虑到实际运行情况,厂家建议该值在起动时取 0.6。即 Kz=0.6 2.1.4 灵敏系数 Klm 校验 K lm=I


d.min / Idzj* n=8088.4/6*60=22.46≥2

3

I



d.min

⑶ ----------最小运行方式下,出口两相金属性短路,等于 2 I d.min

2.1.5 差动速断保护 一般按 Kzd =2-10 倍的额定电流整定。 Isd=Kzd×Ie/n=10×240.56/60=40.09A 取 Isd=40A 差动速断保护动作时间为瞬时出口。 2.1.6 起动时间 Tzq 一般电动机起动时间为 12~20s,由于厂家没有提供该参数,所以暂取 Tzq=15s。该值 需根据现场电动机的实际起动时间重新调整。 2.2 电流速断保护 整定值与运行定值相同 2.3 定时限过电流后备保护 整定值与运行定值相同 2.4 断相保护(负序定时限保护) 按 Idz2= kk*Iqd 整定。
-114-

kk--------可靠系数,取 0.4-0.6 Iqd--------电动机最大启动电流。 n---------CT 变比, 800/1 Idz2= kk_*Iqd/n= 0.4*7*240.56/800=0.84196A 定值 Idz2 取为 0.8A。 动作时限定值取为 t =1s。 2.5 零序过电流保护 I0dz 动作值整定: Idz= kk*20%Ie/n kk --------可靠系数,取 1.5~2 Ie--------电动机额定电流。 n---------CT 变比 300/1

Idz= 2*0.2*240.56/300=0.32A 定值取为 0.3A 动作时限取 0.3s 出口跳闸。 2.6 过热保护 2.6.1 过载电流定值按 Izg=Ie/n 整定。 Ie --------满负荷电流,240.56A n--------CT 变比,800/1 Izg=Ie/n=240.56/800=0.3007A 定值取 0.3A。 2.6.2 时间常数τ 由于厂家没有提供过负荷承受曲线情况,所以暂按τ =35,在 7 倍 Ie(起动电流) 下动作 时间为 15S 动作情况计算 Izqg。T ? Izqg=1.9565A,Izqg 取为 2。 本保护只投信号。 2.7 低电压保护(本保护根据现场情况确定是否投入) 按保证电动机自启动的条件整定。 Udz =0.5Ue=0.5*57.7=28.85V
-115-

τ Ieq
2

?

Izg Izqg

2 2

- 1.1025

,其中 Ieq =(I1 + 6 *I2 )/ Izqg2。

2

2

2

动作时间取为 10s。 3.循环水泵 额定功率 3000kw,额定电流 360.85A, 启动时间 15S,启动倍数 7 倍 CT 变比 800/1 a.运行时的定值 3.1 电流差动保护 3.1.1 最小动作电流的整定 Idzj=0.5 Ie /n。 Idzj=0.5 Ie /n=0.5*360.85 /800=0.2255A。 取定值为 0.2A 3.1.2 拐点电流 Ires.0 的整定 应按 Ires.0≤Ie/n 整定, Ie/n=360.85/800=0.451A,取为 0.4A。 3.1.3 制动系数 Kz 的整定 常规使用范围为 0.2-0.5,可靠起见取 Kz =0.4。 3.1.4 灵敏系数 Klm 校验 K lm=I


d.min / Idzj* n=8088.4/0.2*800=50.55≥2

3

I



d.min

⑶ ----------最小运行方式下,出口两相金属性短路,等于 2 I d.min

3.1.5 差动速断保护 一般按 Kzd =2-10 倍的额定电流整定。 Isd=Kzd×Ie/n=8×360.85/800=3.6085A 取 Isd=3.6A 差动速断保护动作时间为瞬时出口。 3.2 电流速断保护 3.2.1 动作电流整定 Idzj=kk*Iq/n= kk*7* Ie/n=1.5*7*360.85/800=4.736A 定值取为 4.7A。 动作时限 t 取为 0.0s。 3.2.2 灵敏系数 Klm 校验
-116-

K lm=I



d.min / Idzj* n=8088.4/

4.7 *800=2.15≥2

3.3 定时限过电流后备保护 3.3.1 动作电流及时间的整定 Idzj=kk* kjx Ie/n*kf =1.2*1*360.85/800*0.9=0.6014A 取为 0.6A。 3.3.2 动作时限 t 按 1.1 倍的电动机启动时间整定,取为 1.1*15=16.5s。 3.4 断相保护(负序定时限保护) 按 Idz2= kk*Ie/n 整定。 kk--------可靠系数,取 0.6-0.8 Ie--------电动机额定电流。 n---------CT 变比, 800/1 Idz2= kk_*Ie/n= 0.8* 360.85/800=0.36085A 定值 Idz2 取为 0.3A。 动作时限定值取为 t =1s。 3.5 零序过电流保护 I0dz 动作值整定: Idz= kk*10%Ie/n kk --------可靠系数,取 1.5~2 Ie--------电动机额定电流。 n---------CT 变比 300/1

Idz= 1.5*0.2*360.85/300=0.36A 定值取为 0.3A 动作时限取 0.3s 出口跳闸。 3.6 过热保护 3.6.1 过载电流定值按 Izg=Ie/n 整定。 Ie --------满负荷电流,360.85A n--------CT 变比,800/1 Izg=Ie/n=360.85/800=0.45106A 定值取 0.5A。 3.6.2 时间常数τ
-117-

由于厂家没有提供过负荷承受曲线情况,所以暂按 1.5 倍额定电流时,过热保护 30S 动作 情况整定τ , 按公式
t ?

?I

eq

Izg ? ? 1 . 05
2

?

2

、Ieq =√(I1) + 6 *(I2)

2

2

计算时间常

数τ =22,本保护只投信号。 b.启动时的定值 3.1 电流差动保护 3.1.1 最小动作电流的整定 由于差动定值完全能满足灵敏度要求,因此在起动时为避免误动取 Kk=1.5。 Idzj=1.5 Ie /n=1.5 Ie /n=1.5*360.85 /800=0.67659A。 取定值为 0.7A 3.1.2 拐点电流 Ires.0 的整定 应按 Ires.0≤Ie/n 整定, Ie/n=360.85/800=0.451 A,取为 0.4A。 3.1.3 制动系数 Kz 的整定 考虑到实际运行情况,厂家建议该值在起动时取 0.6。即 Kz=0.6 3.1.4 灵敏系数 Klm 校验 K lm=I


d.min / Idzj* n=8088.4/0.7*800=14.44≥2

3

I



d.min

⑶ ----------最小运行方式下,出口两相金属性短路,等于 2 I d.min

3.1.5 差动速断保护 一般按 Kzd =2-10 倍的额定电流整定。 Isd=Kzd×Ie/n=10×360.85/800=4.51A 取 Isd=4.5A 差动速断保护动作时间为瞬时出口。 3.1.6 起动时间 Tzq 一般电动机起动时间为 12~20s,由于厂家没有提供该参数,所以暂取 Tzq=15s。该值 需根据现场电动机的实际起动时间重新调整。 3.2 电流速断保护(与运行定值相同) 3.3 定时限过电流后备保护(与运行定值相同) 3.4 断相保护(负序定时限保护) 按 Idz2= kk*Iqd 整定。
-118-

kk--------可靠系数,取 0.4-0.6 Iqd--------电动机最大启动电流。 n---------CT 变比, 800/1 Idz2= kk_*Iqd/n= 0.4*7*360.85/800=1.2628A 定值 Idz2 取为 1.2A。 动作时限定值取为 t =1s。 3.5 零序过电流保护 I0dz 动作值整定: Idz= kk*20%Ie/n kk --------可靠系数,取 1.5~2 Ie--------电动机额定电流。 n---------CT 变比 300/1

Idz= 1.5*0.2*360.85/300=0.36A 定值取为 0.3A 动作时限取 0.3s 出口跳闸。 3.6 过热保护 3.6.1 过载电流定值按 Izg=Ie/n 整定。 Ie --------满负荷电流,360.85A n--------CT 变比,800/1 Izg=Ie/n=360.85/800=0.451A 定值取 0.5A。 3.6.2 时间常数τ 由于厂家没有提供过负荷承受曲线情况,所以暂按τ =22,在 7 倍 Ie(起动电流) 下动作
T 时间为 15S 动作情况计算 Izqg。 ? τ Ieq
2

?

Izg Izqg

2 2

- 1.1025

, 其中 Ieq = 1 + 6 *I2 ) Izqg2。。 (I /

2

2

2

Izqg=2.95A,Izqg 取为 3。 本保护只投信号。 4.给水前置泵 额定功率 630kw,额定电流 70.8A, 启动时间 12S,启动倍数 6.5 倍
-119-

CT 变比 400/1 a.运行时的定值 4.1 电流速断保护 4.1.1 动作电流整定 Idzj=kk*Iq/n= kk*6.5* Ie/n=1.5*6.5*70.8/400=1.7257A 定值取为 1.7A。 动作时限 t 取为 0.0s。 4.1.2 灵敏系数 Klm 校验 K lm=I


d.min / Idzj* n=8088.4/

1.7 *400=11.89≥2。

4.2 定时限过电流后备保护 4.2.1 动作电流及时间的整定 Idzj=kk* kjx Ie/n*kf =1.2*1*70.8/400*0.9=0.236A 取为 0.2A。 4.2.2 动作时限 t 按 1.1 倍的电动机启动时间整定,取为 1.1*12=13.2s。 4.3 断相保护(负序定时限保护) 按 Idz2= kk*Ie/n 整定。 kk--------可靠系数,取 0.6-0.8 Ie--------电动机额定电流。 n---------CT 变比, 400/1 Idz2= kk_*Ie/n= 0.8*70.8/400=0.1416A 定值 Idz2 取为 0.1A。 动作时限定值取为 t =1s。 4.4 零序过电流保护 I0dz 动作值整定: Idz= kk*40%Ie/n kk --------可靠系数,取 1.5~2 Ie--------电动机额定电流。 n---------CT 变比 300/1

Idz= 2*0.4*70.8/300=0.188A 定值取为 0.2A
-120-

动作时限取 0.3s 出口跳闸。 4.5 过热保护 4.5.1 过载电流定值按 Izg=Ie/n 整定。 Ie --------满负荷电流,70.8A n--------CT 变比,400/1 Izg=Ie/n=70.8/400=0.177A 定值取 0.2A。 4.5.2 时间常数τ 由于厂家没有提供过负荷承受曲线情况,所以暂按 1.5 倍额定电流时,过热保护 30S 动作 情况整定τ , 按公式
t ?

?I

eq

Izg ? ? 1 . 05
2

?

2

、Ieq =√(I1) + 6 *(I2)

2

2

计算时间常

数τ =20,本保护只投信号。 4.6 低电压保护(本保护根据现场情况确定是否投入) 按保证大容量电动机自启动的条件整定。 Udz =0.7Ue=0.7*57.7=40.4V 动作时间取为 0.5s。 b.启动时的定值 4.1 电流速断保护 4.1.1 动作电流整定 Idzj=kk*Iq/n= kk*6.5* Ie/n=1.5*6.5*70.8/400=1.725A 定值取为 1.7A。 动作时限 t 取为 0.0s。 4.1.2 灵敏系数 Klm 校验 K lm=I


d.min / Idzj* n=8088.4/

1.7 *400=11.89≥2。

4.2 定时限过电流后备保护 4.2.1 动作电流及时间的整定 Idzj=kk* kjx Ie/n*kf =1.2*1*70.8/400*0.9=0.236A 取为 0.2A。 4.2.2 动作时限 t 按 1.1 倍的电动机启动时间整定,取为 1.1*12=13.2s。 4.3 断相保护(负序定时限保护)
-121-

按 Idz2= kk*Ie/n 整定。 kk--------可靠系数,取 0.4-0.6 Ie--------电动机额定电流。 n---------CT 变比, 400/1 Idz2= kk_*Ie/n= 0.4*6.5*70.8/400=0.4602A 定值 Idz2 取为 0.5A。 动作时限定值取为 t =1s。 4.4 零序过电流保护 I0dz 动作值整定: Idz= kk*40%Ie/n kk --------可靠系数,取 1.5~2 Ie--------电动机额定电流。 n---------CT 变比 300/1

Idz= 2*0.4*70.8/300=0.188A 定值取为 0.2A 动作时限取 0.3s 出口跳闸。 4.5 过热保护 4.5.1 过载电流定值按 Izg=Ie/n 整定。 Ie --------满负荷电流,70.8A n--------CT 变比,400/1 Izg=Ie/n=70.8/400=0.177A 定值取 0.2A。 4.5.2 时间常数τ 由于厂家没有提供过负荷承受曲线情况,所以暂按τ =20,在 6.5 倍 Ie(起动电流) 下动作 时间为 12S 动作情况计算 Izqg。T ? Izqg=1.067 A,Izqg 取为 2。 本保护只投信号。 4.6 低电压保护(本保护根据现场情况确定是否投入) 按保证大容量电动机自启动的条件整定。
-122-

τ Ieq
2

?

Izg Izqg

2 2

- 1.1025

,其中 Ieq =(I1 + 6 *I2 )/ Izqg2。

2

2

2

Udz =0.7Ue=0.7*57.7=40.4V 动作时间取为 0.5s。 5.低压消防泵 额定功率 250kw,额定电流 30.07A, 启动时间 12S,启动倍数 7 倍 CT 变比 100/1 a.运行时的定值 5.1 定时限过电流后备保护 5.1.1 动作电流及时间的整定 Idzj=kk* kjx Ie/n*kf =1.2*1*30.07/100*0.9=0.4009A 取为 0.4A。 5.1.2 动作时限 t 按 1.1 倍的电动机启动时间整定,取为 1.1*12=13.2s。 5.2 过负荷保护 动作电流及时间的整定 Idzj=kk* kjx Ie/n*kf =1.05*1*30.07/100*0.9=0.3508A 取为 0.4A,动作时限取为 15s 发信号。 5.3 不对称过负荷保护(负序定时限保护) 5.3.1 动作值整定 按 Idz2= kk*Ie/n 整定。 kk--------可靠系数,取 0.4-0.5 Ie--------电动机额定电流。 n---------CT 变比, 100/1 Idz2= kk_*Ie/n= 0.4*30.07 /100=0.12028A 定值 Idz2 取 0.1 A。 动作时限定值取为 t =1s。 5.4 零序过电流保护 Idz 动作值整定: Idz= kk*50%Ie/n kk --------可靠系数,取 1.5~2 Ie--------电动机额定电流。 n---------CT 变比 300/1
-123-

Idz= 2*0.5*30.07/300=0.102A 可靠起见,定值取为 0.2A 动作时限取 0.3s 出口跳闸。 5.5 低电压保护 此泵属于一类负荷,规程规定不设低电压保护,如需设低电压保护应按下式整定,Udz =0.5Ue=0.5*57.7=28.85V。动作时间取为 10s。 a.启动时的定值 5.1 定时限过电流后备保护 5.1.1 动作电流及时间的整定 Idzj=kk* kjx Ie/n*kf =1.2*1*30.07/100*0.9=0.4009A 取为 0.4A。 5.1.2 动作时限 t 按 1.1 倍的电动机启动时间整定,取为 1.1*12=13.2s。 5.2 过负荷保护 动作电流及时间的整定 Idzj=kk* kjx Ie/n*kf =1.05*1*30.07/100*0.9=0.3508A 取为 0.4A,动作时限取为 15s 发信号。 5.3 不对称过负荷保护(负序定时限保护) 5.3.1 动作值整定 按 Idz2= kk*Ie/n 整定。 kk--------可靠系数,取 0.4-0.5 Ie--------电动机额定电流。 n---------CT 变比, 100/1 Idz2= kk_*Ie/n= 0.5*30.07 /100=0.15035A 定值 Idz2 取 0.2A。 动作时限定值取为 t =1s。 5.4 零序过电流保护 Idz= kk*50%Ie/n kk --------可靠系数,取 1.5~2 Ie--------电动机额定电流。 n---------CT 变比 300/1
-124-

Idz= 2*0.5*30.07/300=0.102A 可靠起见,定值取为 0.2A 动作时限取 0.3s 出口跳闸。 5.5 低电压保护 此泵属于一类负荷,规程规定不设低电压保护,如需设低电压保护应按下式整定,Udz =0.5Ue=0.5*100=50V。动作时间取为 10s。 6.吸风机 额定功率 3700kw,额定电流 445.05A, 启动时间 15S,启动倍数 6.5 倍 CT 变比 600/1 a.运行时的定值 6.1 电流差动保护 6.1.1 最小动作电流的整定 Idzj=0.5 Ie /n。 Idzj=0.5 Ie /n=0.5*445.05 /600=0.3708A。 取定值为 0.3A 6.1.2 拐点电流 Ires.0 的整定 应按 Ires.0≤Ie/n 整定, Ie/n=445.06/600=0.7417A,取为 0.7A。 6.1.3 制动系数 Kz 的整定 常规使用范围为 0.2-0.5,可靠起见取 Kz =0.4。 6.1.4 灵敏系数 Klm 校验 K lm=I


d.min / Idzj* n=8088.4/0.3*600=44.93≥2

3

I



d.min

⑶ ----------最小运行方式下,出口两相金属性短路,等于 2 I d.min

6.1.5 差动速断保护 一般按 Kzd =2-10 倍的额定电流整定。 Isd=Kzd×Ie/n=8×445.05/600=5.934A 取 Isd=5.9A 差动速断保护动作时间为瞬时出口。 6.2 电流速断保护
-125-

6.2.1 动作电流整定 Idzj=kk*Iq/n= kk*7* Ie/n=1.4*6.5*445.05/600=6.74A 定值取为 6.7A。 动作时限 t 取为 0.0s。 6.2.2 灵敏系数 Klm 校验 K lm=I


d.min / Idzj* n=8088.4/

6.7*600=2.01≥2

6.3 定时限过电流后备保护 6.3.1 动作电流及时间的整定 Idzj=kk* kjx Ie/n*kf =1.2*1*445.05/600*0.9=0.989A 取为 1.0A。 6.3.2 动作时限 t 按 1.1 倍的电动机启动时间整定,取为 1.1*15=16.5s。 6.4 断相保护(负序定时限保护) 按 Idz2= kk*Ie/n 整定。 kk--------可靠系数,取 0.6-0.8 Ie--------电动机额定电流。 n---------CT 变比, 600/1 Idz2= kk_*Ie/n= 0.8*445.05/600=0.5934A 定值 Idz2 取为 0.6A。 动作时限定值取为 t =1s。 6.5 零序过电流保护 I0dz 动作值整定: Idz= kk*10%Ie/n kk --------可靠系数,取 1.5~2 Ie--------电动机额定电流。 n---------CT 变比 300/1

Idz= 2*0.1*445.05/300=0.2967A 定值取为 0.3A 动作时限取 0.3s 出口跳闸。 6.6 过热保护 6.6.1 过载电流定值按 Izg=Ie/n 整定。
-126-

Ie --------满负荷电流,445.05A n--------CT 变比,600/1 Izg=Ie/n=445.05/600=0.7417A 定值取 0.8A。 6.6.2 时间常数τ 由于厂家没有提供过负荷承受曲线情况,所以暂按 1.5 倍额定电流时,过热保护 30S 动作 情况整定τ , 按公式
t ?

?I

eq

Izg ? ? 1 . 05
2

?

2

、Ieq =√(I1) + 6 *(I2)

2

2

计算时间常

数τ =24.94,取为τ =25,本保护只投信号。 b.启动时的定值 6.1 电流差动保护 6.1.1 最小动作电流的整定 由于差动定值完全能满足灵敏度要求,因此在起动时为避免误动取 Kk=1.5。 Idzj=1.5 Ie /n=1.5 Ie /n=1.5*445.05 /600=1.1126A。 取定值为 1.1A 6.1.2 拐点电流 Ires.0 的整定 应按 Ires.0≤Ie/n 整定, Ie/n=445.05/600=0.74175 A,取为 0.7A。 6.1.3 制动系数 Kz 的整定 考虑到实际运行情况,厂家建议该值在起动时取 0.6。即 Kz=0.6 6.1.4 灵敏系数 Klm 校验 K lm=I


d.min / Idzj* n=8088.4/1.1*600=12.25≥2

3

I



d.min

⑶ ----------最小运行方式下,出口两相金属性短路,等于 2 I d.min

6.1.5 差动速断保护 一般按 Kzd =2-10 倍的额定电流整定。 Isd=Kzd×Ie/n=10×445.05/600=7.417A 取 Isd=7.4A 差动速断保护动作时间为瞬时出口。 6.1.6 起动时间 Tzq 一般电动机起动时间为 12~20s,由于厂家没有提供该参数,所以暂取 Tzq=15s。该值
-127-

需根据现场电动机的实际起动时间重新调整。 6.2 电流速断保护(与运行定值相同) 6.3 定时限过电流后备保护(与运行定值相同) 6.4 断相保护(负序定时限保护) 按 Idz2= kk*Iqd 整定。 kk--------可靠系数,取 0.4-0.6 Iqd--------电动机最大启动电流。 n---------CT 变比, 600/1 Idz2= kk_*Iqd/n= 0.4*7*445.05/600=2.0769A 定值 Idz2 取为 2.0A。 动作时限定值取为 t =1s。 6.5 零序过电流保护 Idz 动作值整定: Idz= kk*10%Ie/n kk --------可靠系数,取 1.5~2 Ie--------电动机额定电流。 n---------CT 变比 300/1

Idz= 2*0.1*445.05/300=0.2967A 定值取为 0.3A 动作时限取 0.3s 出口跳闸。 6.6 过热保护 6.6.1 过载电流定值按 Izg=Ie/n 整定。 Ie --------满负荷电流,445.05A n--------CT 变比,600/1 Izg=Ie/n=45.05/600=0.7417A 定值取 0.8A。 6.6.2 时间常数τ 由于厂家没有提供过负荷承受曲线情况,所以暂按τ =25,在 7 倍 Ie(起动电流) 下动作 时间为 15S 动作情况计算 Izqg。T ?
τ Ieq
2

?

Izg Izqg

2 2

- 1.1025
-128-

, 其中 Ieq = 1 + 6 *I2 ) Izqg2 。 (I /

2

2

2

Izqg=4.848A,Izqg 取为 5。 本保护只投信号。 7.一次风机 额定功率 2000kw,额定电流 218.7A, 启动时间 14S,启动倍数 6.5 倍 CT 变比 600/1 a.运行时的定值 7.1 电流差动保护 7.1.1 最小动作电流的整定 Idzj=0.5 Ie /n。 Idzj=0.5 Ie /n=0.5*218.7 /600=0.1225A。 取定值为 0.1A 7.1.2 拐点电流 Ires.0 的整定 应按 Ires.0≤Ie/n 整定 Ie/n=218.7/600=0.3645A,取为 0.4A。

7.1.3 制动系数 Kz 的整定 常规使用范围为 0.2-0.5,可靠起见取 Kz =0.4。 7.1.4 灵敏系数 Klm 校验 K lm=I


d.min / Idzj* n=8088.4/0.1*600=134≥2

3

I



d.min

⑶ ----------最小运行方式下,出口两相金属性短路,等于 2 I d.min

7.1.5 差动速断保护 一般按 Kzd =2-10 倍的额定电流整定。 Isd=Kzd×Ie/n=8×218.7/600=2.916A 取 Isd=2.9A 差动速断保护动作时间为瞬时出口。 7.2 电流速断保护 7.2.1 动作电流整定 Idzj=kk*Iq/n= kk*7* Ie/n=1.5*6.5*218.7/600=3.553A 定值取为 3.5A。 动作时限 t 取为 0.0s。
-129-

7.2.2 灵敏系数 Klm 校验 K lm=I


d.min / Idzj* n=8088.4/

3.5 *600=3.85≥2。

7.3 定时限过电流后备保护 7.3.1 动作电流及时间的整定 Idzj=kk* kjx Ie/n*kf =1.2*1*218.7/600*0.9=0.486A 取为 0.5A。 7.3.2 动作时限 t 按 1.1 倍的电动机启动时间整定,取为 1.1*14=15.4s。 7.4 断相保护(负序定时限保护) 按 Idz2= kk*Ie/n 整定。 kk--------可靠系数,取 0.6-0.8 Ie--------电动机额定电流。 n---------CT 变比, 600/1 Idz2= kk_*Ie/n= 0.8*218.7/600=0.2916A 定值 Idz2 取为 0.3A。 动作时限定值取为 t =1s。 7.5 零序过电流保护 Idz 动作值整定: Idz= kk*20%Ie/n kk --------可靠系数,取 1.5~2 Ie--------电动机额定电流。 n---------CT 变比 300/1

Idz= 2*0.2*218.7/300=0.2916A 定值取为 0.3A 动作时限取 0.3s 出口跳闸。 7.6 过热保护 7.6.1 过载电流定值按 Izg=Ie/n 整定。 Ie --------满负荷电流,218.7A n--------CT 变比,600/1 Izg=Ie/n=218.7/600=0.3645A 定值取 0.4A。
-130-

7.6.2 时间常数τ 由于厂家没有提供过负荷承受曲线情况,所以暂按 1.5 倍额定电流时,过热保护 30S 动作 情况整定τ , 按公式
t ?

?I

eq

Izg ? ? 1 . 05
2

?

2

、Ieq =√(I1) + 6 *(I2)

2

2

计算时间常

数,取为τ =23,本保护只投信号。 7.7 低电压保护(本保护根据现场情况确定是否投入) 按保证电动机自启动的条件整定。 Udz =0.5Ue=0.5*57.7=28.85V 动作时间取为 10s。 b.启动时的定值 7.1 电流差动保护 7.1.1 最小动作电流的整定 由于差动定值完全能满足灵敏度要求,因此在起动时为避免误动取 Kk=1.5。 Idzj=1.5 Ie /n=1.5 Ie /n=1.5*218.7/600=0.54675A。 取定值为 0.5A 7.1.2 拐点电流 Ires.0 的整定 应按 Ires.0≤Ie/n 整定,Ie/n=218.7/600=0.3645 A,取为 0.4A。 7.1.3 制动系数 Kz 的整定 考虑到实际运行情况,厂家建议该值在起动时取 0.6。即 Kz=0.6 7.1.4 灵敏系数 Klm 校验 K lm=I


d.min / Idzj* n=8088.4/0.5*600=26.96≥2

3

I



d.min

⑶ ----------最小运行方式下,出口两相金属性短路,等于 2 I d.min

7.1.5 差动速断保护 一般按 Kzd =2-10 倍的额定电流整定。 Isd=Kzd×Ie/n=10×218.7/600=3.645A 取 Isd=3.6A 差动速断保护动作时间为瞬时出口。 7.1.6 起动时间 Tzq 一般电动机起动时间为 12~20s,由于厂家没有提供该参数,所以暂取 Tzq=14s。该值
-131-

需根据现场电动机的实际起动时间重新调整。 7.2 电流速断保护 动作电流整定值与运行定值相同 7.3 定时限过电流后备保护(与运行定值相同) 7.4 断相保护(负序定时限保护) 按 Idz2= kk*Iqd 整定。 kk--------可靠系数,取 0.4-0.6 Iqd--------电动机最大启动电流。 n---------CT 变比, 600/1 Idz2= kk_*Iqd/n= 0.4*6.5*218.7/600=0.9477A 定值 Idz2 取为 0.9A。 动作时限定值取为 t =1s。 7.5 零序过电流保护 Idz 动作值整定: Idz= kk*20%Ie/n kk --------可靠系数,取 1.5~2 Ie--------电动机额定电流。 n---------CT 变比 300/1

Idz= 2*0.2*218.7/300=0.2916A 定值取为 0.3A 动作时限取 0.3s 出口跳闸。 7.6 过热保护 7.6.1 过载电流定值按 Izg=Ie/n 整定。 Ie --------满负荷电流,218.7A n--------CT 变比,600/1 Izg=Ie/n=218.7/600=0.3645A 定值取 0.4A。 7.6.2 时间常数τ 由于厂家没有提供过负荷承受曲线情况,所以暂按τ =23,在 6.5 倍 Ie(起动电流) 下动

-132-

T 作时间为 15S 动作情况计算 Izqg。 ?

τ Ieq
2

?

Izg Izqg

2 2

- 1.1025

, 其中 Ieq = I1 + 6 *I2 ) Izqg2。 ( / 。

2

2

2

Izqg=2.202A,Izqg 取为 2。 本保护只投信号。 7.7 低电压保护(本保护根据现场情况确定是否投入)

相关文章:
600MW机组全厂继电保护整定计算书
600MW机组全厂继电保护整定计算书_电力/水利_工程科技_专业资料。600MW火电机组全厂继电保护整定计算实例 第一部分:发变组保护整定计算 一、设备参数 1.发电...
继电保护整定计算书
继电保护整定计算书_电力/水利_工程科技_专业资料。四川省电力公司 XX 电站、XX...600MW机组全厂继电保护整... 234页 2下载券 某发电公司发变组继电保... ...
600MW发电机组继电保护自动装置整定计算--开题报告
600MW发电机组继电保护自动装置整定计算--开题报告 zhi de yi kanzhi de yi ...其中天津大学与南京电力自动化设备厂合作研究的 500kV 晶体管方向高频保护和 ...
600MW发电机组继电保护自动装置的整定计算
600MW 发电机组继电保护自动装置的整定计算本节以一个学生完成的“600MW 发电机组继电保护自动装置整定计算”的毕 业设计任务书、毕业设计说明书为典型案例,节选...
600MW机组继电保护课程设计
23 3.2 保护整定计算 ... 23 3.2.1 平衡系数的计算 ......600MW机组全厂继电保护整... 234页 2下载券 继电保护课程设计报告 17页 1下载券 继电保护...
大型发电机变压器组继电保护整定计算
大型发电机变压器组继电保护整定计算_工程科技_专业...尤其是600MW机组的发变组保护运行过程中存在的问题,...点不接地的变压器,有可能造成全厂所有变压器全部被切...
600MW机组继电保护课程设计
600MW机组继电保护课程设计_电子/电路_工程科技_...59 4.13.2 保护整定计算...59 4.14...高压断路器非全相运行保护 发电机逆序功率保护 发电机启停保护...
景康二级电站继电保护整定计算书
600MW机组全厂继电保护整定... 234页 5财富值 某发电公司发变组继电保护....景康二级电站继电保护整定计算书 一、概述 景康二级电站保护装置是由武汉华工电气...
整套600MW机组继电保护调试报告
整套600MW机组继电保护调试报告_电力/水利_工程科技...2 号定值将保护定值输入装臵,并整定通知单核对。...由 Z=R+jX ,计算出每公里阻抗值。 1) 在灵敏...
更多相关标签:
继电保护整定计算书 | 继电保护整定计算 | 10kv继电保护整定实例 | 继电保护整定值计算 | 继电保护整定 | 继电保护整定计算软件 | 继电保护整定计算导则 | 10kv继电保护整定计算 |