300MW發(fā)電機(jī)變壓器組保護(hù)

畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書300MW發(fā)電機(jī)—變壓器組保護(hù)配置與整定計(jì)算學(xué)生姓名：班級學(xué)號(hào)：繼保031206030125院、系、部：電力工程學(xué)院專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化（繼電保護(hù)）指導(dǎo)教師：合作指導(dǎo)教師：2007年06月南京摘要大型發(fā)變組在電力系統(tǒng)中占據(jù)著極其重要的地位，一旦其發(fā)生故障導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰，將造成難以估量的損失，所以其保護(hù)的整定工作極其嚴(yán)格。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)將對300MW發(fā)電機(jī)組自動(dòng)裝置進(jìn)行整定計(jì)算。主要工作為：針對300MW發(fā)電機(jī)組的特點(diǎn)，運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)給其配置合適的繼電保護(hù)裝置，并通過相關(guān)文獻(xiàn)中給出的整定計(jì)算公式，對所配置的保護(hù)裝置進(jìn)行相應(yīng)的整定計(jì)算，確定其運(yùn)行參數(shù)(給出定值)。本次設(shè)計(jì)利用南瑞公司的RCS-985進(jìn)行整定計(jì)算。完成定值計(jì)算后，還應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的靈敏度校驗(yàn)，使其符合要求。關(guān)鍵詞：300MW發(fā)變組，電力系統(tǒng)，RCS-985保護(hù)裝置，整定計(jì)算Abstract:Thelargeturbine-generatorandtransformersetstakeagreatplaceinpowersystem.Whentherearefaultsinthemthepowersystemwillbreakdown,andagreatlosswilltakeplace.Andtherelayprotectionmustbeextremelyprecise.Thispaperpresentsarelaycalculationof300MWturbine-generatorunits.Theprimaryworkareschemeappropriaterelayprotectionsuitto300MWturbine-generatorandtransformersetswiththeknowledgeofelectricityandtherelayprotectioniscalculatedinthispaperusingformulasindocumentsIstudied,inordertoensurerunparameters.

ThecalculationinthispaperisusedthedeviceofRCS-985relayproductbyNARIcompany.Thesenseisalsocheckedtomakesureitiseligible.Keywords:300MWturbine-generatorandtransformersets,electricpowersystem,RCS-985relaydevice,calculation

目錄摘要 IAbstract I目錄 II緒論 11發(fā)變組保護(hù)概述 21.1發(fā)變組保護(hù)的發(fā)展過程 21.2300MW發(fā)變組保護(hù)有何特點(diǎn) 21.3保護(hù)雙重化的理解 31.4微機(jī)型發(fā)變組保護(hù)裝置 41.5本次設(shè)計(jì)構(gòu)思 52發(fā)變組的主要幾種保護(hù)的原理及整定導(dǎo)則 12.1發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù) 12.2主變差動(dòng)保護(hù)或發(fā)變組差動(dòng)保護(hù) 32.3發(fā)電機(jī)定子繞組匝間短路保護(hù) 42.4發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù) 62.5發(fā)電機(jī)失磁保護(hù) 72.6發(fā)電機(jī)失步保護(hù) 102.7發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子回路接地保護(hù) 112.8轉(zhuǎn)子表層負(fù)序過負(fù)荷保護(hù) 122.9發(fā)變組后備保護(hù) 142.10發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù) 152.11定子對稱過負(fù)荷保護(hù)，勵(lì)磁過負(fù)荷保護(hù) 163發(fā)變組整定計(jì)算 173.1參數(shù)確定 173.2發(fā)電機(jī)縱差動(dòng)保護(hù)整定計(jì)算 253.3發(fā)變組差動(dòng)和主變縱差動(dòng)保護(hù)整定計(jì)算 273.4發(fā)電機(jī)匝間短路保護(hù)整定計(jì)算 303.5發(fā)電機(jī)定子繞組接地保護(hù)整定計(jì)算 313.6轉(zhuǎn)子接地保護(hù)整定 323.7定子繞組對稱過負(fù)荷保護(hù)整定計(jì)算 323.8勵(lì)磁過負(fù)荷保護(hù)整定計(jì)算 333.9轉(zhuǎn)子表層負(fù)序過負(fù)荷保護(hù)整定計(jì)算 343.10發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)整定計(jì)算 353.11發(fā)電機(jī)失步保護(hù)整定計(jì)算 373.12發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)整定計(jì)算 393.13發(fā)電機(jī)定子過電壓保護(hù)整定計(jì)算 403.14發(fā)變組復(fù)合電壓過流保護(hù)整定計(jì)算 413.15主變壓器過負(fù)荷保護(hù)整定計(jì)算 423.16主變零序后備保護(hù)整定計(jì)算 433.17高壓廠主變壓器差動(dòng)保護(hù)整定計(jì)算 443.18高壓廠用變壓器高壓側(cè)復(fù)合電壓過流保護(hù)整定計(jì)算 463.19高壓廠用變壓器零序過流保護(hù)整定計(jì)算 473.20勵(lì)磁變差動(dòng)保護(hù)整定計(jì)算 474畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié) 50謝辭 51參考文獻(xiàn) 51附錄1：英語翻譯原文及譯文 52（1）翻譯 52（2）翻譯原文 58附錄2相關(guān)短路電流計(jì)算書 65短路電流使用到的阻抗標(biāo)幺值說明 651K1點(diǎn)三相短路(歸算為230kV側(cè)) 662K2發(fā)生三相短路短路電流（歸算至20kV側(cè)） 673K3點(diǎn)發(fā)生三相短路(歸算至6.3kV) 704K1發(fā)生接地短路流向主變壓器中性點(diǎn)的零序電流計(jì)算 725K4點(diǎn)接地短路流過線路SL的零序電流計(jì)算 786發(fā)生在高壓廠用變低壓側(cè)一300米出線末端接地短路（K5點(diǎn)） 857K6點(diǎn)發(fā)生三相短路（歸算勵(lì)磁變低壓側(cè)） 86緒論大機(jī)組發(fā)變組的保護(hù)裝置是電力系統(tǒng)最重要的電力裝置之一。發(fā)變組的選型，配置，設(shè)備狀況整定，校驗(yàn)等關(guān)系到電廠機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行，其責(zé)任重大，技術(shù)性強(qiáng)，要求極為嚴(yán)格。300MW機(jī)組恰好屬于大容量機(jī)組，在配置和整定300MW機(jī)組的保護(hù)時(shí)，在考慮大容量發(fā)電機(jī)—變壓器組的繼電保護(hù)整體配置時(shí)，應(yīng)強(qiáng)調(diào)最大限度地保證機(jī)組安全和最大限度地縮小故障破壞范圍，盡可能避免不必要的突然停機(jī)，對某些異常工況采用自動(dòng)處理裝置，特別要避免保護(hù)裝置誤動(dòng)和拒動(dòng)。所以不僅要求有可靠性高、靈敏性和選擇性強(qiáng)、快速性好的保護(hù)繼電器，還要求在繼電保護(hù)的整體配置上盡量做到完善、合理，并力求避免繁瑣、復(fù)雜。發(fā)電機(jī)變壓器繼電保護(hù)整定計(jì)算的主要任務(wù)是：在工程設(shè)計(jì)階段保護(hù)裝置選型時(shí)，通過整定計(jì)算，確定保護(hù)裝置的技術(shù)規(guī)范；對現(xiàn)場實(shí)際應(yīng)用的保護(hù)裝置，通過整定計(jì)算，確定其運(yùn)行參數(shù)(給出定值)。從而使繼電保護(hù)裝置正確地發(fā)揮作用，保障電氣設(shè)備的安全，維持電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。所以在整定計(jì)算過程中盡量規(guī)范保護(hù)的選型，嚴(yán)格進(jìn)行短路電流計(jì)算，校驗(yàn)保護(hù)，縮短保護(hù)死區(qū)。隨著微機(jī)技術(shù)的發(fā)展，微機(jī)保護(hù)也在發(fā)變組保護(hù)中占據(jù)了統(tǒng)治地位。本設(shè)計(jì)書是針對一部300MW發(fā)電機(jī)-變壓器組的主設(shè)備，即發(fā)變組，利用南瑞公司的RCS-985進(jìn)行保護(hù)的配置和整定計(jì)算。RCS－985微機(jī)發(fā)電機(jī)變壓器組成套保護(hù)裝置是根據(jù)國家電力公司科學(xué)技術(shù)項(xiàng)目合同研制的一套發(fā)變組微機(jī)型保護(hù)裝置。由于RCS-985微機(jī)保護(hù)裝置還包括高廠變及勵(lì)磁變保護(hù)，故整定計(jì)算包括高廠變及勵(lì)磁變保護(hù)。而非電量保護(hù)則由RCS974來完成。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，可以全面運(yùn)用所學(xué)的電力方面的理論基礎(chǔ)、專業(yè)知識(shí)和基本技能，對300MW發(fā)電機(jī)組保護(hù)裝置整定計(jì)算及驗(yàn)證進(jìn)行綜合性的訓(xùn)練，可以深入了解各套微機(jī)保護(hù)的各種實(shí)現(xiàn)原理，可以以培養(yǎng)自己運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力和創(chuàng)新精神，增強(qiáng)工作觀念，以便更好地適應(yīng)工作以后的需要。當(dāng)然，由于時(shí)間有限，本次設(shè)計(jì)內(nèi)容難免存在錯(cuò)漏和不足之處，敬請各位老師給予指正。

1發(fā)變組保護(hù)概述1.1發(fā)變組保護(hù)的發(fā)展過程繼電保護(hù)方式的發(fā)展經(jīng)歷了方向比較式、相位比較式、電流差動(dòng)式等階段，所使用的繼電器從電磁式到模擬靜止式，進(jìn)而發(fā)展到數(shù)字靜止式，隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展、微型計(jì)算機(jī)和微處理器的出現(xiàn)，為繼電保護(hù)數(shù)字化開辟了廣闊前景，出現(xiàn)了以微機(jī)和光傳輸技術(shù)為基礎(chǔ)的全數(shù)字控制保護(hù)系統(tǒng)?，F(xiàn)在，微機(jī)型發(fā)變組保護(hù)已經(jīng)在全國各大中小電廠里普及化。1.2300MW發(fā)變組保護(hù)有何特點(diǎn)300MW機(jī)組為大容量機(jī)組，有其獨(dú)特的特點(diǎn)。大容量機(jī)組往往按發(fā)電機(jī)—變壓器組單元接線與高壓或超高壓電網(wǎng)直接相連，在電力系統(tǒng)中占有十分重要的地位。由于它結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)昂貴，一旦因故障而遭到破壞，在經(jīng)濟(jì)上必然會(huì)受到很大損失，因此在考慮大容量發(fā)電機(jī)—變壓器組的繼電保護(hù)整體配置時(shí)，應(yīng)強(qiáng)調(diào)最大限度地保證機(jī)組安全和最大限度地縮小故障破壞范圍，盡可能避免不必要的突然停機(jī)，對某些異常工況采用自動(dòng)處理裝置，特別要避免保護(hù)裝置誤動(dòng)和拒動(dòng)。所以不僅要求有可靠性高、靈敏性和選擇性強(qiáng)、快速性好的保護(hù)繼電器，還要求在繼電保護(hù)的整體配置上盡量做到完善、合理，并力求避免繁瑣、復(fù)雜。同時(shí)應(yīng)考慮主保護(hù)雙重化，簡化后備保護(hù)。為此，原國家電力公司還在2002年138號(hào)文《防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五條重點(diǎn)要求繼電保護(hù)實(shí)施細(xì)則》(以下簡稱《反措實(shí)施細(xì)則》中針對大中型發(fā)變組保護(hù)的配置,在2.11總條款和6.3條款中提出了許多規(guī)定及要求。根據(jù)這些規(guī)程，對于大機(jī)組繼電保護(hù)的配置原則是：加強(qiáng)主保護(hù)，簡化后備保護(hù)。加強(qiáng)主保護(hù)是指實(shí)現(xiàn)主保護(hù)的雙重化，而簡化后備保護(hù)則是指不裝設(shè)過于復(fù)雜的后備保護(hù)。1.3保護(hù)雙重化的理解1.3.1保護(hù)裝置雙重化在王梅義《電網(wǎng)繼電保護(hù)應(yīng)用》里提及到：“保護(hù)的雙重化，指的應(yīng)當(dāng)是配置兩套獨(dú)立、完整的保護(hù)裝置”，“近年來，微機(jī)式變壓器保護(hù)逐漸得到應(yīng)用。一般這種保護(hù)應(yīng)具有主保護(hù)與后備保護(hù)的全部功能。因此，比較合理的配置方式是實(shí)現(xiàn)這種保護(hù)的雙重化，即采用完全相同的兩套微機(jī)式保護(hù)，分別由不同直流母線段來的熔斷器供電。這種保護(hù)方式，可以獲得很好的運(yùn)行效果。上述的微機(jī)保護(hù)雙重化方案，也應(yīng)當(dāng)實(shí)用于發(fā)電機(jī)組的保護(hù)。”可見，這種雙重化是指應(yīng)用于機(jī)組保護(hù)的雙重化配置方案的含義，應(yīng)該是配置兩套獨(dú)立、完整的發(fā)變組保護(hù)裝置。1.3.2保護(hù)范圍雙重化美國EBASCO和S&L公司對發(fā)電機(jī)變壓器組保護(hù)雙重化的主要原則（1）對所有主要的電氣故障，應(yīng)設(shè)置2套主保護(hù)，構(gòu)成雙重化，其相應(yīng)的直流供電回路也應(yīng)分開。（2）雙重的繼電器應(yīng)由分開的電壓互感器和電流互感器供電，并裝在分開的屏上，其相應(yīng)的接線和電纜，相互之間應(yīng)最大限度的分開布置。（3）由于次要電氣故障而要切除發(fā)電機(jī)的繼電器接線，或其他裝置動(dòng)作于第三個(gè)跳閘通道（指程序跳閘）出口繼電器，這些回路設(shè)有相應(yīng)的雙重回路。（4）一般來說，所有的電氣故障，除極少數(shù)外，應(yīng)動(dòng)作于鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)和勵(lì)磁機(jī)同時(shí)跳閘。機(jī)械故障和次要電氣故障，應(yīng)首先切除汽輪機(jī)，只有在經(jīng)汽輪機(jī)閥門的限位開關(guān)和逆功率繼電器證實(shí)已經(jīng)沒有蒸汽流經(jīng)汽輪機(jī)時(shí)，再切除發(fā)電機(jī)和勵(lì)磁機(jī)。十分明顯，上述雙重化的含義主要指保護(hù)范圍的雙重化，典型就是發(fā)電機(jī)匝間短路故障可以同時(shí)反應(yīng)分支開焊故障。反措對于雙重化的要求《反措》中明確保護(hù)雙重化配置的電氣主設(shè)備有：發(fā)電機(jī)、主變壓器、啟動(dòng)變壓器保護(hù)宜采用保護(hù)完全雙重化配置。但是，對高壓廠用變壓器和勵(lì)磁變壓器保護(hù)是否采用雙重化配置，沒有明確規(guī)定。小結(jié)：對于發(fā)變組保護(hù)雙重化的理解為：裝設(shè)兩部獨(dú)立判劇的主保護(hù)裝置，每種保護(hù)應(yīng)該盡可能具備保護(hù)范圍的雙重化，同時(shí)簡化后備保護(hù)。1.4微機(jī)型發(fā)變組保護(hù)裝置1.4.1微機(jī)保護(hù)的發(fā)展和現(xiàn)狀隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，微機(jī)技術(shù)也更多地應(yīng)用到電力自動(dòng)化方面，微機(jī)保護(hù)也逐漸在全國范圍內(nèi)普及開來，取代電磁式和集成電路等老式繼電保護(hù)裝置。1.4.2本次設(shè)計(jì)所使用的兩種微機(jī)型發(fā)變組成套保護(hù)簡介RCS-985簡介RCS－985微機(jī)發(fā)電機(jī)變壓器組成套保護(hù)裝置是根據(jù)國家電力公司科學(xué)技術(shù)項(xiàng)目合同SPKJ010-02，于1999年1月開始研制。它采用了高性能數(shù)字信號(hào)處理器DSP芯片為基礎(chǔ)的硬件系統(tǒng)，并配以32位CPU用作輔助功能處理。是真正的數(shù)字式發(fā)電機(jī)變壓器保護(hù)裝置。RCS－985為數(shù)字式發(fā)電機(jī)變壓器保護(hù)裝置，適用于大型汽輪發(fā)電機(jī)、水輪發(fā)電機(jī)、燃汽輪發(fā)電機(jī)、抽水蓄能機(jī)組等類型的發(fā)電機(jī)變壓器組單元接線及其他機(jī)組接線方式，并能滿足發(fā)電廠電氣監(jiān)控自動(dòng)化系統(tǒng)的要求。RCS－985還提供了一個(gè)發(fā)電機(jī)變壓器單元所需要的全部電量保護(hù)，其保護(hù)范圍包括有：主變壓器、發(fā)電機(jī)、高廠變、勵(lì)磁變（勵(lì)磁機(jī)）。根據(jù)實(shí)際工程需要，配置相應(yīng)的保護(hù)功能。對于一個(gè)大型發(fā)變組單元或一臺(tái)大型發(fā)電機(jī)，配置兩套R(shí)CS-985保護(hù)裝置，可以實(shí)現(xiàn)主保護(hù)、異常運(yùn)行保護(hù)、后備保護(hù)的全套雙重化，操作回路和非電量保護(hù)裝置獨(dú)立組屏。兩套R(shí)CS-985取不同組TA，主保護(hù)、后備保護(hù)共用一組TA，出口對應(yīng)不同的跳閘線圈，因此，具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）設(shè)計(jì)簡潔，二次回路清晰；（2）運(yùn)行方便，安全可靠，符合反措要求；（3）整定、調(diào)試和維護(hù)方便。RCS-985裝置充分考慮大型發(fā)電機(jī)變壓器組保護(hù)最大配置要求。包括了主變、發(fā)電機(jī)、高廠變、勵(lì)磁變（勵(lì)磁機(jī)）的全部保護(hù)功能。RCS-974微機(jī)型發(fā)變組成套保護(hù)簡介（一）RCS-974保護(hù)的簡介：RCS-974裝置可以完成變壓器的非電量保護(hù)（如變壓器輕重瓦斯保護(hù)）、非全相保護(hù)及斷路器失靈起動(dòng)等功能，用于220kV及以上電壓等級的不分相式變壓器1.5本次設(shè)計(jì)構(gòu)思綜合上述的理論以及微機(jī)保護(hù)的發(fā)展情況，本次設(shè)計(jì)決定使用兩套獨(dú)立TA和TV的RCS-985和一套R(shí)CS-974來實(shí)現(xiàn)保護(hù)雙重化，符合大型機(jī)組保護(hù)雙重化的標(biāo)準(zhǔn)。1.5.1本次設(shè)計(jì)里關(guān)于保護(hù)配置的構(gòu)思及依據(jù)在具體各種保護(hù)配置方面，根據(jù)概述以及以上的原理以及《大型發(fā)變組整定導(dǎo)則》,國標(biāo)GB14285-2006分析，本次設(shè)計(jì)所配備的發(fā)變組保護(hù)如下：（1）定子繞組相間短路故障。會(huì)引起巨大的短路電流，嚴(yán)重?zé)龘p發(fā)電機(jī)。需要裝設(shè)瞬時(shí)動(dòng)作的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。（2）定子繞組匝間短路故障。又可分為一分支匝間短路和同相異分支間短路，故障時(shí)同樣也會(huì)引起巨大短路電流而燒毀發(fā)電機(jī)。要求裝設(shè)瞬時(shí)動(dòng)作的專用匝間短路保護(hù)。（3）定子繞組單相接地故障。這是發(fā)電機(jī)最常見的故障之一，通常因絕緣破壞使得繞組對鐵心短路而引起，故障時(shí)的接地電流引起的電弧一方面灼傷鐵心，另一方面會(huì)進(jìn)一步破壞絕緣，導(dǎo)致嚴(yán)重的定子繞組兩點(diǎn)接地，造成匝間或相間短路。因此對于大型發(fā)電機(jī)，規(guī)定裝設(shè)能靈敏地反應(yīng)全部繞組接地故障的100％定子繞組接地保護(hù)。（4）發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組接地故障。又分一點(diǎn)接地和兩點(diǎn)接地。轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地后可能誘發(fā)轉(zhuǎn)子繞組兩點(diǎn)接地，而兩點(diǎn)接地會(huì)因磁場不平衡而引起機(jī)組劇烈震動(dòng)，造成災(zāi)難性后果。因此大型汽輪發(fā)電機(jī)要求同時(shí)裝設(shè)轉(zhuǎn)子回路一點(diǎn)接地和兩點(diǎn)接地保護(hù)。（5）發(fā)電機(jī)失磁故障。發(fā)電機(jī)失磁或部分失磁是發(fā)電機(jī)常見故障之一，要求及時(shí)檢測到失磁故障，并根據(jù)失磁過程的發(fā)展，采取不同的措施，來保證系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)的安全，這就需要裝設(shè)失磁保護(hù)。除此之外，各種系統(tǒng)異常工況或調(diào)節(jié)裝置故障也可能使發(fā)電機(jī)處在異常運(yùn)行狀態(tài)，從而危及發(fā)電機(jī)安全，因此也需要裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)裝置。如：（1）負(fù)荷不對稱出現(xiàn)的負(fù)序電流可能引起發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子表層過熱。需裝設(shè)定時(shí)限及反時(shí)限轉(zhuǎn)子表層過負(fù)荷保護(hù)。（2）對于對稱過負(fù)荷，需裝設(shè)定時(shí)限及反時(shí)限對稱過負(fù)荷保護(hù)。（3）對于勵(lì)磁回路過負(fù)荷，要求裝設(shè)反時(shí)限轉(zhuǎn)子過負(fù)荷保護(hù)。（4）與系統(tǒng)并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)可能因機(jī)、爐保護(hù)動(dòng)作等原因?qū)⑵T關(guān)閉而引起逆功率運(yùn)行，為防止汽輪機(jī)葉片與殘留尾汽劇烈磨擦過熱而損壞汽輪機(jī)，應(yīng)裝設(shè)逆功率保護(hù)。（5）其它異常運(yùn)行狀態(tài)還有：定子繞組過電壓，低頻運(yùn)行、非全相運(yùn)行、失步運(yùn)行等，也應(yīng)按規(guī)程要求裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)。另外還需裝設(shè)發(fā)變組復(fù)合電壓過流保護(hù)作為發(fā)變組的后備保護(hù)。圖1.2保護(hù)配置圖1.5.2計(jì)算短路電流時(shí)考慮到的情況本設(shè)計(jì)的系統(tǒng)為一2300MW的電廠，用有兩部300MW的機(jī)組，出線等效為一無窮大系統(tǒng)。無窮大系統(tǒng)含有其它電源，有最大和最小運(yùn)行方式。在進(jìn)行短路電流計(jì)算時(shí)，應(yīng)該考慮以下幾種運(yùn)行情況：一部機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行。兩部機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行。一部機(jī)組不并網(wǎng)運(yùn)行（出線線路保護(hù)動(dòng)作跳開外部網(wǎng)絡(luò)，另一機(jī)組檢修）。兩部機(jī)組不并網(wǎng)運(yùn)行（出線線路保護(hù)動(dòng)作跳開外部網(wǎng)絡(luò)，兩部機(jī)組空載運(yùn)行）。以上各種情況均應(yīng)考慮外部無窮大系統(tǒng)的最大及最小運(yùn)行方式。另外，計(jì)算出來的電流均先以歸算到基準(zhǔn)容量為100MW、基準(zhǔn)電壓為230KV下阻抗標(biāo)幺值計(jì)算，然后計(jì)算結(jié)果再乘以電壓比歸算到短路點(diǎn)所在的電壓等。2發(fā)變組的主要幾種保護(hù)的原理及整定導(dǎo)則結(jié)合文獻(xiàn)，對本次設(shè)計(jì)所配置的保護(hù)的實(shí)現(xiàn)原理作出以下的分析。2.1發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)（1）原理簡述發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)為定子繞組及其引出線相間短路的主保護(hù)，考慮300MW機(jī)組所以采用比率制動(dòng)原理，動(dòng)作邏輯為循環(huán)閉鎖方式，保護(hù)范圍是定子繞組及其引出線，一般0秒動(dòng)作切除故障。所謂比率制動(dòng)原理，即是根據(jù)發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)的不平衡電流曲線，作出一條躲過不平衡電流的動(dòng)作邊界曲線，這條曲線叫做比率制動(dòng)曲線，在短路電流小于起始制動(dòng)電流時(shí)，保護(hù)裝置處于無制動(dòng)狀態(tài)，其動(dòng)作電流很?。ㄐ∮陬~定電流），保護(hù)具有較高的靈敏度。當(dāng)外部短路電流增大時(shí)，保護(hù)的動(dòng)作電流又自動(dòng)提高，使其可靠不動(dòng)作。它反應(yīng)了保護(hù)的比率制動(dòng)特性，發(fā)電機(jī)差動(dòng)方程即是以此為依據(jù)寫出來的。圖2.1比率差動(dòng)動(dòng)作特性曲線比率差動(dòng)動(dòng)作方程如下：(2.1）(2)整定導(dǎo)則1）差動(dòng)電流起動(dòng)定值的整定為差動(dòng)保護(hù)最小動(dòng)作電流值，應(yīng)按躲過正常發(fā)電機(jī)額定負(fù)載時(shí)的最大不平衡電流實(shí)際工程可取(2.2)為可靠系數(shù)，可取1.5；為外部短路時(shí)產(chǎn)生的最大不平衡電流。不平衡電流計(jì)算式：(2.3)式中：互感器同型系數(shù)，根據(jù)導(dǎo)則，取0.5；互感器比誤差系數(shù)，根據(jù)導(dǎo)則，取0.1；非同期系數(shù)，依照文獻(xiàn)[1]，取2（P型互感器）；為電流TA。2）制動(dòng)系數(shù)整定最小制動(dòng)系數(shù)：=(2.4)在工程實(shí)際上可取=0.05~0.1最大制動(dòng)系數(shù)：=(2.5)可先取=0.5若靈敏度或躲不平衡電流能力不合要求，再改動(dòng)兩系數(shù)至合乎要求。3）最大制動(dòng)斜率時(shí)的最小制動(dòng)電流倍數(shù)nRCS—985裝置內(nèi)已設(shè)定n=44)制動(dòng)系數(shù)增量△=(2.6)5）校驗(yàn)(靈敏度，躲不平衡電流的能力)靈敏度校驗(yàn)以最小短路電流校驗(yàn)，躲不平衡電流能力以最大短路電流校驗(yàn)（a）制動(dòng)電流標(biāo)幺值（區(qū)內(nèi)）(2.7)（區(qū)外）(2.8)(b)動(dòng)作電流標(biāo)幺值若=+(+△)4+(Ires-4)(2.9)若=+（(2.10)(c)靈敏度：(2.11)式中，為最小短路電流。(d)躲不平衡電流可用不平衡電流比動(dòng)作電流。2.2主變差動(dòng)保護(hù)或發(fā)變組差動(dòng)保護(hù)(1)原理簡述主變差動(dòng)保護(hù)范圍包括發(fā)電機(jī)封母、廠變高壓側(cè)封母、主變及主變高壓側(cè)出線等，一般0秒動(dòng)作切除故障。變壓器差動(dòng)與發(fā)電機(jī)差動(dòng)的最大區(qū)別就在于它存在勵(lì)磁涌流的影響，空載合閘狀態(tài)下或外部短路切除后，勵(lì)磁涌流約為2Ie，但負(fù)荷狀態(tài)下，勵(lì)磁電流只有約0.2%Ie。而且低壓繞組貼近鐵芯，高壓繞組遠(yuǎn)離鐵芯（漏抗大），故在低壓側(cè)空載合閘涌流大，在高壓側(cè)空載合閘涌流小，這也是大機(jī)組采用單元式接線的一個(gè)重要原因。采用二次諧波制動(dòng)原理雖然能在一定程度上防止空載合閘時(shí)的保護(hù)誤動(dòng)，但也存在二次諧波制動(dòng)比大及內(nèi)部故障時(shí)由自由電流造成保護(hù)拒動(dòng)的可能。(2)具體整定導(dǎo)則：1）最小動(dòng)作電流：(2.12)工程實(shí)際可取=0.5(2.13)高廠變的縱差與此一樣，但是勵(lì)磁變應(yīng)該取=0.8(2.14)2）最小制動(dòng)系數(shù)和最大制動(dòng)系數(shù)計(jì)算先取，=0.7若校驗(yàn)不過關(guān)，再調(diào)整兩系數(shù)以至合乎要求。3）最大制動(dòng)斜率時(shí)最小制動(dòng)電流倍數(shù)n一般取n=6。4）校驗(yàn)：校驗(yàn)過程與發(fā)電機(jī)縱差動(dòng)流程一樣，只是應(yīng)注意不平衡電流的計(jì)算，(2.15)式中：可靠系數(shù)，文獻(xiàn)[1]，取1.3~~1.5；電流互感器比誤差；△U變壓器調(diào)壓誤差，根據(jù)導(dǎo)則取5%；△m由于電流互感器變比未完全匹配產(chǎn)生的誤差，根據(jù)文獻(xiàn)[1]，取0.05。2.3發(fā)電機(jī)定子繞組匝間短路保護(hù)(1)原理簡述：電機(jī)定子繞組匝間短路故障的保護(hù)有高靈敏度式橫差保護(hù)和縱向零序匝間保護(hù)兩種，考慮到雙重化配置的原則，所以兩種判據(jù)的保護(hù)均配置。1）橫差保護(hù)發(fā)電機(jī)高靈敏橫差保護(hù)是裝設(shè)在發(fā)電機(jī)兩個(gè)中性點(diǎn)連線上的橫差保護(hù),用作發(fā)電機(jī)定子繞組的匝間短路、分支開焊故障以及相間短路的主保護(hù)。由于保護(hù)采用了頻率跟蹤、數(shù)字濾波及全周傅氏算法,使得橫差保護(hù)對三次諧波的濾除比在頻率跟蹤范圍內(nèi)達(dá)100以上,保護(hù)只反應(yīng)基波分量。對于其他正常運(yùn)行情況下橫差不平衡電流的增大，橫差電流保護(hù)動(dòng)作值具有浮動(dòng)門檻的功能。2）縱向零序電壓保護(hù)該保護(hù)是裝設(shè)在發(fā)電機(jī)出口專用TV開口三角上的縱向零序電壓,用作發(fā)電機(jī)定子繞組的匝間短路的保護(hù)。由于保護(hù)采用了頻率跟蹤、數(shù)字濾波及全周傅氏算法,使得零序電壓對三次諧波的濾除比達(dá)100以上,保護(hù)只反應(yīng)基波分量。(2)具體整定導(dǎo)則：發(fā)電機(jī)定子繞組匝間短路故障保護(hù)整定如下：1）高定值段橫差保護(hù)相當(dāng)于傳統(tǒng)單元件橫差保護(hù)，動(dòng)作電流按躲過外部短路最大不平衡電流整定：=(2.16)式中：發(fā)電機(jī)一次額定電流；發(fā)電機(jī)橫差零序電流TA變比，=0.25一般默認(rèn)為5（A）。2）高靈敏橫差保護(hù)動(dòng)作電流按躲過發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)最大不平衡電流整定，=(2.17)式中：為發(fā)電機(jī)一次額定電流，為發(fā)電機(jī)橫差零序電流TA變比；3）縱向零序電壓匝間保護(hù)（a）縱向零序電壓匝間保護(hù)高定值段動(dòng)作電壓按躲過外部短路最大不平衡電壓整定，一般可?。?2.18)（b）縱向零序電壓匝間保護(hù)靈敏段動(dòng)作電壓按躲過發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)最大不平衡電壓整定，一般可?。?2.19)建議按2～3V整定，在經(jīng)過區(qū)外故障波形分析后，適當(dāng)降低定值，以提高靈敏度。相電流比率制動(dòng)系數(shù)定值推薦取1.0。2.4發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)(1)原理簡述對于100MW及以上的發(fā)電機(jī)，應(yīng)裝設(shè)無動(dòng)作死區(qū)(100%動(dòng)作區(qū))單相接地保護(hù)。保護(hù)方案是基波零序過電壓保護(hù)與三次諧波電壓保護(hù)共同組成100%單相接地保護(hù)。1）基波零序電壓保護(hù)基波零序電壓保護(hù)保護(hù)發(fā)電機(jī)85～95％的定子繞組單相接地，反應(yīng)發(fā)電機(jī)零序電壓大小，一般設(shè)兩段定值：一段為靈敏段，另一段為高定值段。具體整定請閱下面的整定導(dǎo)則。2）三次諧波電壓單相接地保護(hù)三次諧波電壓比率判據(jù)只保護(hù)發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)25％左右的定子接地，機(jī)端三次諧波電壓取自機(jī)端開口三角零序電壓，中性點(diǎn)側(cè)三次諧波電壓取自發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)TV。(2)具體整定導(dǎo)則1）基波零序過電壓保護(hù)該保護(hù)的動(dòng)作電壓Uop應(yīng)按躲過正常運(yùn)行時(shí)中性點(diǎn)單相電壓互感器或機(jī)端三相電壓互感器開口三角繞組的最大不平衡電壓Uunb.max整定。Uop＝KrelUunb.max(2.20)Uunb.max為實(shí)測不平衡電壓，其中含有大量三次諧波。為了減小Uop，可以增設(shè)三次諧波阻波環(huán)節(jié)，使Uunb.max主要是很小的基波零序電壓，大大提高靈敏度，此時(shí)Uop≥5V，保護(hù)死區(qū)≥5%。在工程應(yīng)用上，具體整定如下：若采樣電壓取自發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接地變壓器：(2.21)若采樣電壓取自發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接地變壓器(2.22)2）三次諧波電壓單相接地保護(hù)設(shè)機(jī)端和中性點(diǎn)三次諧波電壓各為和，三次諧波電壓單相接地保護(hù)可采用以下兩種原理：原理1：（2.23）實(shí)測發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)的最大三次諧波電壓比值設(shè)為a0，則取閾值a＝(1.05～1.15)a0。根據(jù)發(fā)電機(jī)定子繞組對地電容和中性點(diǎn)對地三次諧波阻抗的大小，可計(jì)算a0。a0可能小于或大于1.0。原理2：（2.24）式中分子為動(dòng)作量，調(diào)整系數(shù)，使發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)動(dòng)作量最小。然后調(diào)整系數(shù)β，使制動(dòng)量在正常運(yùn)行時(shí)恒大于動(dòng)作量，一般取β≈0.2～0.3。第一種動(dòng)作判據(jù)的保護(hù)裝置簡單，但靈敏度較低。第二種動(dòng)作判據(jù)較復(fù)雜，但靈敏度高。2.5發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)(1)原理簡述發(fā)電機(jī)失磁時(shí)，吸收無功，測量阻抗由第一象限向第三、四象限移動(dòng)，轉(zhuǎn)子電壓下降，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)異步運(yùn)行，機(jī)端電流上升，甚至造成系統(tǒng)電壓崩潰，表現(xiàn)為機(jī)端電壓下降。根據(jù)這些特征，發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)由發(fā)電機(jī)機(jī)端測量阻抗判據(jù)、轉(zhuǎn)子低電壓判據(jù)、變壓器高壓側(cè)低電壓判據(jù)、定子過流判據(jù)構(gòu)成。一般阻抗圓整定為靜穩(wěn)邊界圓，為躲過發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行和防止短路時(shí)誤動(dòng)，將靜穩(wěn)極限阻抗圓下移，避開一、二象限，按異步阻抗圓整定。失磁前有功越大，進(jìn)入異步邊界阻抗圓就越快。轉(zhuǎn)子低電壓判據(jù)滿足時(shí)發(fā)失磁信號(hào)，此判據(jù)可以預(yù)測發(fā)電機(jī)是否因失磁而失去穩(wěn)定，從而在發(fā)電機(jī)尚未失去穩(wěn)定之前及早地采取措施（切換勵(lì)磁等），防止事故的擴(kuò)大。對于無功儲(chǔ)備不足的系統(tǒng)，當(dāng)發(fā)電機(jī)失磁后，有可能在發(fā)電機(jī)失去靜穩(wěn)之前，高壓側(cè)電壓就達(dá)到了系統(tǒng)崩潰值。所以轉(zhuǎn)子低電壓判據(jù)滿足并且高壓側(cè)低電壓判據(jù)滿足時(shí)，說明發(fā)電機(jī)的失磁已造成了對電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的威脅，經(jīng)“與2”電路發(fā)出跳閘命令，迅速切除發(fā)電機(jī)。對于靜穩(wěn)阻抗繼電器，特性如圖2.2圖中陰影部分為動(dòng)作區(qū)，圖中虛線為無功反向動(dòng)作邊界圖2.2失磁保護(hù)阻抗圖1對于異步阻抗繼電器，特性如圖2.3圖2.3失磁保護(hù)阻抗圖2轉(zhuǎn)子低電壓判據(jù)滿足并且測量阻抗判據(jù)滿足，經(jīng)“與3”電路發(fā)出失穩(wěn)信號(hào)。此信號(hào)表明發(fā)電機(jī)由失磁導(dǎo)致失去了靜穩(wěn)。當(dāng)轉(zhuǎn)子低電壓判據(jù)在失磁中拒動(dòng)（如轉(zhuǎn)子電壓檢測點(diǎn)到轉(zhuǎn)子繞組之間發(fā)生開路時(shí)），失穩(wěn)信號(hào)由測量阻抗判據(jù)產(chǎn)生。(2)具體整定導(dǎo)則1）定子判據(jù)異步邊界圓(2.25)(2.26)式中：，發(fā)電機(jī)暫態(tài)電抗和同步電抗標(biāo)幺值，取不飽和值；Ugn.Sg發(fā)電機(jī)額定電壓和額定視在功率；機(jī)端電流互感器TA和電壓互感器TV變比。靜穩(wěn)邊界圓:(2.27)(2.28)式中:Xs發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)的聯(lián)系電抗(包括升壓變壓器阻抗)標(biāo)幺值。3)減出力判據(jù):按機(jī)組額定容量的(40~50)%整定：=50%(2.29)4）低電壓判據(jù)：本判據(jù)取于發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓,一般按(0.85~0.9)Ugn整定。=(2.30)5)轉(zhuǎn)子電壓判據(jù)：(a)勵(lì)磁低電壓判據(jù)：(2.31)式中：靠系數(shù)取0.5；發(fā)電機(jī)空載額定勵(lì)磁電壓。(b)變勵(lì)磁電壓判據(jù)：(2.32)式中：Kxs轉(zhuǎn)子電壓判據(jù)系數(shù)定值；Krel靠系數(shù)取0.8；Xd,Xs發(fā)電機(jī)同步電抗和系統(tǒng)的聯(lián)絡(luò)阻抗標(biāo)幺值。2.6發(fā)電機(jī)失步保護(hù)(1)原理簡述失步保護(hù)反應(yīng)發(fā)電機(jī)失部振蕩引起的異步運(yùn)行保護(hù)采用三元件失步繼電器動(dòng)作特性,如圖2.4。圖2.4三元件失步保護(hù)繼電器特性第一部分是透鏡特性，圖中①，它把阻抗平面分成透鏡內(nèi)的部分I和透鏡外的部分O。第二部分是遮擋器特性，圖中②，它把阻抗平面分成左半部分L和右半部分R。兩種特性的結(jié)合，把阻抗平面分成四個(gè)區(qū)OL、IL、IR、OR，阻抗軌跡順序穿過四個(gè)區(qū)（OL→IL→IR→OR或OR→IR→IL→OL），并在每個(gè)區(qū)停留時(shí)間大于一時(shí)限，則保護(hù)判為發(fā)電機(jī)失步振蕩。每順序穿過一次，保護(hù)的滑極計(jì)數(shù)加1，到達(dá)整定次數(shù)，保護(hù)動(dòng)作。第三部分特性是電抗線，圖中③，它把動(dòng)作區(qū)一分為二，電抗線以上為I段（U），電抗線以下為II段（D）。阻抗軌跡順序穿過四個(gè)區(qū)時(shí)位于電抗線以下，則認(rèn)為振蕩中心位于發(fā)變組內(nèi)，位于電抗線以上，則認(rèn)為振蕩中心位于發(fā)變組外，兩種情況下滑極次數(shù)可分別整定。保護(hù)可動(dòng)作于報(bào)警信號(hào),也可動(dòng)作于跳閘。(2)具體整定導(dǎo)則1)遮擋器特性整定：(2.33)(2.34)(2.35)式中：‘’發(fā)電機(jī)暫態(tài)電抗.主變電抗.系統(tǒng)聯(lián)系電抗標(biāo)值；系統(tǒng)阻抗角；Ugn.Sgn發(fā)電機(jī)額定電壓和額定視在功率；，機(jī)端電流互感器TA，電壓互感器TV變比。2)a角的整定(2.36)3)電抗線Zc整定電抗線是失步振蕩中心的分界線,一般選取變壓器阻抗Zt的0.9倍。(2.37)4)跳閘允許電流裝置自動(dòng)選擇在電流變小時(shí)作用于跳閘,跳閘允許電流定值為輔助判據(jù),根據(jù)斷路器允許遮斷容量選擇。Iret=(2.38)式中：可靠系數(shù)，根據(jù)導(dǎo)則，取0.85；斷路器允許電流，由廠商給出；主變高壓側(cè)電流互感器變比。2.7發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子回路接地保護(hù)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)反應(yīng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子對大軸絕緣電阻的下降。切換裝置兩開關(guān)，可以得到相應(yīng)的回路方程。通過求解方程，可以得到轉(zhuǎn)子接地電阻Rg，接地位置α。一點(diǎn)接地設(shè)有兩段動(dòng)作值，靈敏段動(dòng)作于報(bào)警，普通段可動(dòng)作于信號(hào)也可動(dòng)作于跳閘。若轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)動(dòng)作于報(bào)警方式，當(dāng)轉(zhuǎn)子接地電阻Rg小于普通段整定值，轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)動(dòng)作后，經(jīng)延時(shí)自動(dòng)投入轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地保護(hù)，當(dāng)接地位置α改變達(dá)一定值時(shí)判為轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地，動(dòng)作于跳閘。2.8轉(zhuǎn)子表層負(fù)序過負(fù)荷保護(hù)(1)原理簡述三相負(fù)序電流在發(fā)電機(jī)釘子轉(zhuǎn)子氣隙間產(chǎn)生反向同步速旋轉(zhuǎn)磁場，進(jìn)而產(chǎn)生反向的兩倍同步速的負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場，感生倍頻電流，造成灼傷轉(zhuǎn)子的后果。所以有必要設(shè)置負(fù)序過負(fù)荷保護(hù)。轉(zhuǎn)子表層過負(fù)荷保護(hù)有定時(shí)限和反時(shí)限兩種，RCS-985的反時(shí)限負(fù)序過負(fù)荷需要和定時(shí)限反時(shí)限負(fù)序過負(fù)荷配合，而且為了體驗(yàn)雙重化配置原則，所以兩種判劇保護(hù)均應(yīng)配置。1)定時(shí)限負(fù)序過負(fù)荷保護(hù)。負(fù)序過負(fù)荷定時(shí)限I段動(dòng)作于跳閘，定時(shí)限II段設(shè)兩段延時(shí)，分別動(dòng)作于跳閘和信號(hào)。2)反時(shí)限負(fù)序過負(fù)荷保護(hù)反時(shí)限保護(hù)由三部分組成：①下限啟動(dòng)，②反時(shí)限部分，③上限定時(shí)限部分。上限定時(shí)限部分設(shè)最小動(dòng)作時(shí)間定值。當(dāng)負(fù)序電流超過下限整定值時(shí)，反時(shí)限部分起動(dòng),并進(jìn)行累積。反時(shí)限保護(hù)熱積累值大于熱積累定值保護(hù)發(fā)出跳閘信號(hào)。負(fù)序反時(shí)限保護(hù)能模擬轉(zhuǎn)子的熱積累過程，并能模擬散熱。發(fā)電機(jī)發(fā)熱后，若負(fù)序電流小于發(fā)電機(jī)長期運(yùn)行允許負(fù)序電流時(shí)，發(fā)電機(jī)的熱積累通過散熱過程，慢慢減少；負(fù)序電流增大，超過發(fā)電機(jī)長期運(yùn)行允許負(fù)序電流時(shí)，從現(xiàn)在的熱積累值開始，重新熱積累的過程。(2)具體整定導(dǎo)則a)負(fù)序定時(shí)限過負(fù)荷保護(hù)。保護(hù)的動(dòng)作電流按發(fā)電機(jī)長期允許的負(fù)序電流I2∞下能可靠返回的條件整定(2.39)式中：Krel——可靠系數(shù)，取1.2；Kr——返回系數(shù)，取0.85～0.95，條件允許應(yīng)取較大值；I2∞——發(fā)電機(jī)長期允許負(fù)序電流的標(biāo)么值。保護(hù)延時(shí)動(dòng)作于信號(hào)。b)負(fù)序反時(shí)限過電流保護(hù)。負(fù)序反時(shí)限過電流保護(hù)的動(dòng)作特性，由制造廠家提供的轉(zhuǎn)子表層允許的負(fù)序過負(fù)荷能力確定。發(fā)電機(jī)短時(shí)承受負(fù)序過電流倍數(shù)與允許持續(xù)時(shí)間的關(guān)系為(2.40)式中：I2*——發(fā)電機(jī)負(fù)序電流標(biāo)么值；I2∞——發(fā)電機(jī)長期允許負(fù)序電流標(biāo)么值；A——轉(zhuǎn)子表層承受負(fù)序電流能力的常數(shù)(，附錄D表D-1)。發(fā)電機(jī)允許的負(fù)序電流特性曲線見圖圖2.4發(fā)電機(jī)允許的負(fù)序電流特性(即保護(hù)的動(dòng)作特性)整定計(jì)算時(shí)，設(shè)負(fù)序反時(shí)限過電流保護(hù)的動(dòng)作特性與發(fā)電機(jī)允許的負(fù)序電流特性相同。反時(shí)限保護(hù)動(dòng)作特性的上限電流，按主變壓器高壓側(cè)二相短路的條件計(jì)算(2.41)式中：,——發(fā)電機(jī)的次暫態(tài)電抗(不飽和值)及負(fù)序電抗標(biāo)么值；——飽和系數(shù)，取0.8；——主變壓器電抗，取Xt≈Zt，標(biāo)么值。當(dāng)負(fù)序電流小于上限電流時(shí)，按反時(shí)限特性動(dòng)作。反時(shí)限動(dòng)作特性的下限電流，通常由保護(hù)所能提供的最大延時(shí)決定，一般最大延時(shí)為1000s，據(jù)此決定保護(hù)下限動(dòng)作電流的起始值(2.42)如果保護(hù)上下限動(dòng)作電流倍數(shù)不能滿足要求，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況予以協(xié)調(diào)，一般是在滿足一定電流倍數(shù)的前提下，保留較小電流下的反時(shí)限特性。在靈敏度和動(dòng)作時(shí)限方面不必與相鄰元件或線路的相間短路保護(hù)配合；保護(hù)動(dòng)作于解列或程序跳閘。2.9發(fā)變組后備保護(hù)對于300MW的發(fā)變組，現(xiàn)在一般采用微機(jī)保護(hù)，對于任何一種內(nèi)部故障都具有兩套或以上的主保護(hù)靈敏動(dòng)作，因此加強(qiáng)主保護(hù)，簡化后備是目前發(fā)變組保護(hù)的發(fā)展趨勢。但是為了保證反應(yīng)機(jī)端及主變高壓側(cè)的區(qū)外短路，特裝設(shè)發(fā)變組復(fù)合電壓過流保護(hù)，主變壓器高壓側(cè)零序接地后備保護(hù)等后備保護(hù)。2.9.1發(fā)電機(jī)變壓器復(fù)合電壓過流保護(hù)該保護(hù)由負(fù)序過電流元件及低電壓啟動(dòng)的單相過電流元件組成。a)電流繼電器的整定計(jì)算動(dòng)作電流(2.43)式中：可靠系數(shù)，取1.5；返回系數(shù)，取0.85。靈敏系數(shù)：(2.44)式中：主變壓器高壓側(cè)母線金屬性兩相短路時(shí)，流過保護(hù)的最小短路電流。要求靈敏系數(shù)Ksen≥1.2。b）低電壓元件電壓整定計(jì)算：(2.45)靈敏系數(shù)：(2.46)式中：該機(jī)組未并網(wǎng)時(shí)主變高壓側(cè)發(fā)生三相短路機(jī)端殘壓標(biāo)幺值.。c)負(fù)序電壓繼電器的整定計(jì)算。動(dòng)作電壓：(2.47)靈敏系數(shù)：(2.48)式中：主高壓側(cè)發(fā)生兩相短路時(shí)在機(jī)端感應(yīng)的負(fù)序電壓標(biāo)幺值。2.9.2變壓器零序過流保護(hù)1）主變高壓側(cè)零序過電流保護(hù)Ⅰ段：I段零序過電流繼電器的動(dòng)作電流應(yīng)與相鄰線路零序過電流保護(hù)第I段或II段或快速主保護(hù)相配合(2.49)式中：I段零序過電流保護(hù)動(dòng)作電流（二次值）；零序電流分支系數(shù)，取各種運(yùn)行狀態(tài)最大值,這里取1；可靠系數(shù)，根據(jù)導(dǎo)則，可取1.1；與之相配合的線路保護(hù)相關(guān)段動(dòng)作電流（二次值）。2）主變高壓側(cè)零序過電流保護(hù)Ⅱ段：Ⅱ段應(yīng)該與相鄰線路零序過流保護(hù)配合。3）靈敏度校驗(yàn)：(2.50)2.10發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)逆功率保護(hù)動(dòng)作功率應(yīng)該如下整定：(2.51)式中，可靠系數(shù)取0.8；為汽輪機(jī)在逆功率運(yùn)行時(shí)的最小損耗，取額定功率3%；為發(fā)電機(jī)在逆功率運(yùn)行時(shí)的最小損耗,取η為發(fā)電機(jī)效率，取98.9%。2.11定子對稱過負(fù)荷保護(hù)，勵(lì)磁過負(fù)荷保護(hù)（1）原理簡述：定子過負(fù)荷保護(hù)反應(yīng)發(fā)電機(jī)定子繞組的平均發(fā)熱狀況。保護(hù)動(dòng)作量同時(shí)取發(fā)電機(jī)機(jī)端、中性點(diǎn)定子電流。勵(lì)磁過負(fù)荷保護(hù)主要反應(yīng)于勵(lì)磁回路的平均發(fā)熱狀況。其原理與負(fù)序過負(fù)荷保護(hù)差不多。（2）具體整定導(dǎo)則：1）定時(shí)限動(dòng)作電流按發(fā)電機(jī)長期允許的負(fù)荷電流下能可靠返回的條件整定=(2.52)式中：可靠系數(shù)，取1.05；返回系數(shù)，取0.85～0.95；發(fā)電機(jī)額定電流（二次值）勵(lì)磁過負(fù)荷保護(hù)的為：=（2.53）式中：額定勵(lì)磁電流在交流側(cè)的有效值。3）反時(shí)限過負(fù)荷保護(hù)保護(hù)下限電流定值，按與定時(shí)限過負(fù)荷保護(hù)配合的條件整定。護(hù)下限動(dòng)作電流整定：(2.54)

3發(fā)變組整定計(jì)算3.1參數(shù)確定本設(shè)計(jì)里的電廠有兩部300MW機(jī)組，兩部主變，發(fā)電機(jī)出口處兩部高壓廠用變，和一勵(lì)磁變。主變高壓出線側(cè)為一15.87km的線路，與之相連接的外部網(wǎng)絡(luò)等效為一無窮大系統(tǒng)（有電源）。兩部機(jī)組機(jī)端出口處無電氣連接。本設(shè)計(jì)的整定計(jì)算是根據(jù)國標(biāo)GBGB14285-2006，結(jié)合南瑞公司的《RCS-985發(fā)電機(jī)變壓器成套保護(hù)裝置技術(shù)說明書》和高春如先生的《大型發(fā)電機(jī)組繼電保護(hù)整定計(jì)算》來進(jìn)行的。3.1.1發(fā)電機(jī)參數(shù)確定:（1）型號(hào)：QFSN2-300-2（2）額定參數(shù)：=20kV;=10189A;=300MW;COSФ=0.85;（3）阻抗參數(shù)：=16%(飽和值);=17.4%(非飽和值);=20.2%(飽和值);=22.9%(非飽和值);=180%(飽和值);=180%(非飽和值)（4）其它參數(shù)：長期運(yùn)行允許負(fù)序電流標(biāo)幺值，轉(zhuǎn)子表層負(fù)序過負(fù)荷的能力。發(fā)電機(jī)允許的最大進(jìn)相無功功率Qjx為110MVAR。（5）相關(guān)互感器變比：機(jī)端TA變比：15000/5（A）機(jī)端出口TV變比：機(jī)端出口TVO變比：中性點(diǎn)接地變壓器變比：20/主變參數(shù)確定:（1）主變型號(hào):SFP-370000/220（2）主變額定參數(shù)：=370MVA=230/20(kV)=905/10681A（3）聯(lián)結(jié)方式:（4）其它額定參數(shù):=729.1kW=179.7kW（5）相關(guān)互感器變比：機(jī)端側(cè)TA變比：15000/5高壓側(cè)TA變比：1200/5高壓側(cè)零序TA0變比：600/53.1.3勵(lì)磁變壓器：（1）型號(hào)：ZSCB9-2900/20（2）容量：2900kVA（3）接線：Y,d11（4）變比：20±2×2.5%/0.66kV（5）短路電壓百分比：%（6）相關(guān)互感器變比：高壓側(cè)TA：200/5低壓側(cè)TA：4000/53.1.4廠用變壓器（1）型號(hào)：SF-25000/20（2）高廠變額定參數(shù)：Sn=25000kVA;Un=20±2×2.5%/6.3（3）短路電壓百分比：Uk%=10.5%;（4）連接方式：Dyn-1（5）接地電阻：經(jīng)20接地電阻接地。（6）相關(guān)互感器變比：高壓側(cè)TA變比：2000/5低壓側(cè)TA變比：4000/5低壓側(cè)TA0：600/53.1.5勵(lì)磁參數(shù)滿載勵(lì)磁電流：2510（A）滿載勵(lì)磁電壓302（V）發(fā)電機(jī)空載勵(lì)磁電壓113（V）發(fā)電機(jī)空載勵(lì)磁電流987（A）3.1.6外部電網(wǎng)對電廠系統(tǒng)等值電抗標(biāo)幺值（歸算至220KV側(cè)）：（1）正負(fù)序：（含與系統(tǒng)相連的線路）其中無窮大系統(tǒng)阻抗標(biāo)幺值：最大運(yùn)行方式：0.00228最小運(yùn)行方式：0.01654（2）零序：其中無窮大系統(tǒng)阻抗標(biāo)幺值：最大運(yùn)行方式：0.0057最小運(yùn)行方式：0.04135與系統(tǒng)相連線路SL零序阻抗：（此值由來請看下面的阻抗標(biāo)幺值計(jì)算）。3.1.7本設(shè)計(jì)的系統(tǒng)圖圖3.1系統(tǒng)圖3.1.8歸算到220kV,100MW側(cè)的發(fā)變組阻抗標(biāo)幺值(1)線路及發(fā)變組相關(guān)阻抗：==0.0453（3.1）=（3.2）（3.3）（3.4）（3.5）3.1.9由計(jì)算書所得的各相關(guān)短路電流（1）計(jì)算短路電流的說明由于在作短路電流計(jì)算時(shí)考慮六種運(yùn)行情況，所以在各種短路的短路電流下標(biāo)處標(biāo)注1~6以作區(qū)別，六種情況作出解釋：（1）無窮大系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下兩部機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行；（2）無窮大系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下一部機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行；（3）兩部機(jī)組不并網(wǎng)運(yùn)行；（4）部機(jī)組不并網(wǎng)運(yùn)行；（5）無窮大系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下兩部機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行；（6）無窮大系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下一部機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行；而每種情況對應(yīng)一個(gè)電流，詳情請閱計(jì)算書。下面是等效阻抗圖，上面有短路計(jì)算所考慮到的幾個(gè)短路點(diǎn)（K1~K6）。圖3.2發(fā)變組等效阻抗圖（2）由計(jì)算書所得結(jié)果下面把計(jì)算書所得的各個(gè)短路電流以表格形式列出來：表3.1K1點(diǎn)三相短路在220kV側(cè)的短路電流K1三相短路電流電流值（A）3020.8879017577表3.2K2點(diǎn)三相短路在20kV側(cè)的短路電流K2點(diǎn)三相短路電流電流值（A）63719.6543510.7023875.10K2點(diǎn)三相短路電流電流值（A）48887.3255424.3557746.22表3.3K3點(diǎn)三相短路短路電流K3點(diǎn)三相短路電流電流值（A）20499.9820545.9519706.43K3點(diǎn)三相短路電流電流值（A）20228.4620638.5206858.08表3.4K1點(diǎn)接地接地點(diǎn)零序電流K1點(diǎn)接地時(shí)單相接地零序電流電流值（A）7300.6075678.732611.86K1點(diǎn)接地時(shí)單相接地零序電流電流值（A）1230.395122.453702.06K1點(diǎn)接地時(shí)兩相接地零序電流電流值（A）3081.761847.372174.21K1點(diǎn)接地時(shí)兩相接地零序電流電流值（A）1087.12793.791585.96其中，經(jīng)過乘上分支系數(shù)，確定流向變壓器中性點(diǎn)的最小零序電流=968.998(A)。表3.5K4點(diǎn)接地接地點(diǎn)零序電流K4點(diǎn)接地時(shí)單相接地零序電流電流值（A）26200.4125717.211549.38K4點(diǎn)接地時(shí)單相接地零序電流電流值（A）950.765143.444588.67K4點(diǎn)接地時(shí)兩相接地零序電流電流值（A）5908.15793.7758.78K4點(diǎn)接地時(shí)兩相接地零序電流電流值（A）582.31460.051299.11其中，乘上分支系數(shù)后，確定流向線路側(cè)最大零序電流為。表3.6K5點(diǎn)接地短路時(shí)零序短路電流值K5點(diǎn)接地短路零序電流單相接地兩相接地最大運(yùn)行6444.0892751.401最小運(yùn)行6254.94442783.008表3.7K6點(diǎn)三相短路時(shí)短路電流值K6點(diǎn)三相短路短路電流（0.66側(cè)）電流值（A）39579.0538617.9738784.06K6點(diǎn)三相短路短路電流（0.66側(cè)）電流值（A）38997.5639365.339383.023.2發(fā)電機(jī)縱差動(dòng)保護(hù)整定計(jì)算3.2.1穩(wěn)態(tài)比率差動(dòng)：(1)最小動(dòng)作電流計(jì)算：===3.4（A）所以，根據(jù)公式(2.2)=1.02（A）(2）最小制動(dòng)系數(shù)斜率和最大制動(dòng)系數(shù)制動(dòng)系數(shù)由公式(2.4)=式中：可靠系數(shù)，取1互感器同型系數(shù)，根據(jù)導(dǎo)則，取0.5互感器比誤差系數(shù)，根據(jù)導(dǎo)則，取0.1=1=0.05工程實(shí)際取=0.07,若不符合要求，再進(jìn)行改動(dòng)。取=但計(jì)算值過小，取0.3~0.5的值，所以先取0.3，若校驗(yàn)不符合要求，再改動(dòng)。(3)最大制動(dòng)斜率時(shí)的最小制動(dòng)電流倍數(shù)nRCS—985裝置內(nèi)已設(shè)定n=4(4)制動(dòng)系數(shù)增量，根據(jù)公式(2.6)，△=(5)校驗(yàn)(靈敏度，躲不平衡電流的能力)在校驗(yàn)上，我們不光校驗(yàn)保護(hù)對區(qū)內(nèi)短路的動(dòng)作靈敏度，還應(yīng)該校驗(yàn)保護(hù)對區(qū)外短路躲過最大不平衡電流的能力，確定縱差動(dòng)主保護(hù)只反應(yīng)區(qū)內(nèi)短路，區(qū)外短路由后備保護(hù)完成。1）靈敏度校驗(yàn)制動(dòng)電流，根據(jù)公式(2.7)，動(dòng)作電流，根據(jù)公式(2.10)，=+（=0.3+（0.07+=0.7所以：根據(jù)公式(2.11)，，靈敏度合乎要求。2)區(qū)外躲不平衡電流校驗(yàn)發(fā)電機(jī)出口區(qū)外發(fā)生短路電流產(chǎn)生的最大不平衡電流來校驗(yàn)：根據(jù)公式(2.3),式中：電流互感器同型系數(shù)，依照文獻(xiàn)[1]，取0.5；綜合誤差，取0.1；非同期系數(shù)，依照文獻(xiàn)[1]，取2（P型互感器）。計(jì)算繼電器制動(dòng)電流，由公式(2.8)，=>4由公式(2.9)，繼電器的動(dòng)作電流為=+(+△)4+(Ires-4)=0.3+=1.715比較與:,可靠躲過不平衡電流。表3.8縱差動(dòng)保護(hù)整定結(jié)果最小動(dòng)作電流最小制動(dòng)系數(shù)最大制動(dòng)系數(shù)靈敏度校驗(yàn)躲最大短路不平衡電流1.02（A）0.070.37.72可靠躲過3.2.2速動(dòng)差動(dòng)整定計(jì)算：差動(dòng)電流速斷是縱差保護(hù)的一個(gè)補(bǔ)充部分，對于大容量機(jī)組，差動(dòng)電流速斷是縱差保護(hù)的一個(gè)補(bǔ)充部分，對于大容量機(jī)組，通常取3~~4倍額定電流=4=13.6（A）==1.36>1.2，可靠動(dòng)作。3.3發(fā)變組差動(dòng)和主變縱差動(dòng)保護(hù)整定計(jì)算3.3.1穩(wěn)態(tài)差動(dòng)：(1)變壓器基本側(cè)一次額定電流：RCS-985默認(rèn)低壓側(cè)為基本側(cè)，低壓側(cè)額定電流計(jì)算，===10680（A）==10680/3000=3.56（A）(2)最小動(dòng)作電流，由式(2.12)式中：可靠系數(shù)，文獻(xiàn)[1]，取1.3~~1.5；電流互感器比誤差△U變壓器調(diào)壓誤差，根據(jù)導(dǎo)則取5%△m由于電流互感器變比未完全匹配產(chǎn)生的誤差，取0.05。因?yàn)?1.5=0.64（A），值太小，由式(2.13)，=0.5=1.78（A）(3)最小制動(dòng)系數(shù)和最大制動(dòng)系數(shù)計(jì)算先取=0.7(4)最大制動(dòng)斜率時(shí)最小制動(dòng)電流倍數(shù)n一般取n=6(5)校驗(yàn)：在校驗(yàn)上，我們不光校驗(yàn)保護(hù)對區(qū)內(nèi)短路的動(dòng)作靈敏度，還應(yīng)該校驗(yàn)保護(hù)對區(qū)外短路躲過最大不平衡電流的能力,確定主保護(hù)只反應(yīng)區(qū)內(nèi)短路，區(qū)外短路由后備保護(hù)動(dòng)作。1)靈敏度校驗(yàn)，以區(qū)內(nèi)最小短路電流發(fā)生在若發(fā)變組未并入系統(tǒng)，在機(jī)端發(fā)生短路情況：制動(dòng)電流由式(2.7)，==0.97動(dòng)作電流由式(2.10)，=+（=0.5+（0.1+=0.64根據(jù)式(2.11),=，合乎要求。2）區(qū)外躲最大不平衡電流校驗(yàn)以系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下躲兩部機(jī)組并網(wǎng)時(shí)機(jī)端發(fā)生短路所產(chǎn)生最大不平衡電流能力（）：=由式(2.8)，由式(2.9)，=+（=0.5+（0.1+=2.5由公式(2.15)，比較動(dòng)作電流和不平衡電流得，，可以躲過不平衡電流。但是，為了更可靠躲過不平衡電流，可取，由式(2.9)，=+（=0.5+（0.4+=3.39比較動(dòng)作電流和不平衡電流得，，可靠躲過不平衡電流。再校驗(yàn)一次靈敏度，以區(qū)內(nèi)短路流過主變最小短路電流校驗(yàn)，恰好是發(fā)變組未并入系統(tǒng)，在機(jī)端發(fā)生短路情況（）：由式(2.10)得：=+（=0.5+（0.4+=0.912=，合乎要求。(6)諧波制動(dòng)比的整定一般二次諧波制動(dòng)比可整定為15%~20%;故取15%。表3.9主變比率穩(wěn)態(tài)差動(dòng)整定結(jié)果最小動(dòng)作電流最小制動(dòng)系數(shù)最大制動(dòng)系數(shù)靈敏度校驗(yàn)躲最大短路不平衡電流1.78（A）3可靠躲過3.3.2差動(dòng)速斷保護(hù)應(yīng)按躲過變壓器初始勵(lì)磁涌流,區(qū)外故障或非同期合閘引起的最大不平衡電流整定,一般可取4~6倍額定電流,即取6倍額定電流：=6=6×3.56=21.3（A）3.4發(fā)電機(jī)匝間短路保護(hù)整定計(jì)算3.4.1發(fā)電機(jī)橫差保護(hù)（1）高定值段橫差保護(hù)相當(dāng)于傳統(tǒng)單元件橫差保護(hù)，動(dòng)作電流按躲過外部短路最大不平衡電流整定，由式(2.16)：==5.99（A）式中：為發(fā)電機(jī)一次額定電流，為發(fā)電機(jī)橫差零序電流TA變比，由式(2.17)，=0.25=510式中：橫差保護(hù)用電流互感器二次側(cè)額定電流，一般取5A。（2）高靈敏橫差保護(hù)動(dòng)作電流按躲過發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)最大不平衡電流整定，可靠系數(shù)大于2，由公式(2.17)，==式中：發(fā)電機(jī)一次額定電流，為發(fā)電機(jī)橫差零序電流TA變比。相電流比率制動(dòng)系數(shù)定值取1.0。（3）在發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路一點(diǎn)接地動(dòng)作后，為防止勵(lì)磁回路發(fā)生瞬時(shí)性兩點(diǎn)接地時(shí)差保護(hù)誤動(dòng)，保護(hù)切換為0.5～1.0s延時(shí)動(dòng)作。3.4.2縱向零序電壓匝間保護(hù)縱向零序電壓取自專用電壓互感器（互感器一次中性點(diǎn)與發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)相連，不接）的開口三角繞組。（1）縱向零序電壓匝間保護(hù)高定值段動(dòng)作電壓按躲過外部短路最大不平衡電壓整定，由式(2.18)：=10（V）（2）縱向零序電壓匝間保護(hù)靈敏段動(dòng)作電壓按躲過發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)最大不平衡電壓整定，由式(2.19)：=3（V）按2～3V整定，在經(jīng)過區(qū)外故障波形分析后，適當(dāng)降低定值，以提高靈敏度。相電流比率制動(dòng)系數(shù)定值推薦取1.0，（3）經(jīng)較短延時(shí)（0.10S～0.20S）動(dòng)作于出口。（4）工頻變化量匝間保護(hù)靈敏度相當(dāng)于2～3V定值的縱向零序電壓匝間保護(hù)，不整定，延時(shí)整定0.20S～0.50S，一般按較長時(shí)間整定。表3.10匝間短路保護(hù)整定結(jié)果高定值段橫差保護(hù)動(dòng)作電流高靈敏段動(dòng)作電流縱向零序匝間保護(hù)高定值段動(dòng)作電壓縱向零序匝間保護(hù)靈敏段動(dòng)作電壓5.99A0.999(A)10(V)3(V)3.5發(fā)電機(jī)定子繞組接地保護(hù)整定計(jì)算3.5.1基波零序過電壓保護(hù)動(dòng)作量取自機(jī)端三相TV開口三角形繞組單相接地保護(hù)，由式(2.21)，動(dòng)作量取自發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接地變壓器二次側(cè)單相接地保護(hù)，由式(2.22)，（V）式中，為機(jī)端接地變壓器2次值。保護(hù)時(shí)限：與鄰近線路保護(hù)相配合，參考導(dǎo)則，一般取時(shí)間級差△t=4s動(dòng)作于停機(jī)。高定值段:只取中性點(diǎn)零序電壓,一般可整定為20~25V；故取Uop=20V。保護(hù)時(shí)限：t=1S。保護(hù)出口：全停。3.5.2三次諧波電壓比率接地保護(hù)由式(2.23)，預(yù)整定：式中：可靠系數(shù)取1.5；機(jī)端開口三角零序電壓TV變比；機(jī)端中性點(diǎn)零序電壓TV變比（中性點(diǎn)變壓器）。3.6轉(zhuǎn)子接地保護(hù)整定接地保護(hù)整定結(jié)果如下：一點(diǎn)接地靈敏段電阻值：動(dòng)作于信號(hào)。一點(diǎn)接地動(dòng)作電阻值：轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地位移值：3%（固定）兩點(diǎn)接地2次諧波電壓定值：兩點(diǎn)接地延時(shí)：3.7定子繞組對稱過負(fù)荷保護(hù)整定計(jì)算3.7.1定時(shí)限過負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作電流按發(fā)電機(jī)長期允許的負(fù)荷電流下能可靠返回的條件整定，由式(2.52),==1.05=4.2(A)式中：可靠系數(shù)，根據(jù)導(dǎo)則，取1.05；返回系數(shù)，根據(jù)導(dǎo)則，取0.85；發(fā)電機(jī)額定電流（二次值）。據(jù)導(dǎo)則，保護(hù)延時(shí)按躲過后備保護(hù)的最大延時(shí)整定，動(dòng)作于信號(hào)或自動(dòng)減負(fù)荷。3.7.2反時(shí)限過負(fù)荷保護(hù)根據(jù)整定導(dǎo)則，反時(shí)限過電流保護(hù)的動(dòng)作特性，即過電流倍數(shù)與相應(yīng)的允許持續(xù)時(shí)間的關(guān)系，有制造廠家提供的定子繞組允許的過負(fù)荷能力確定。保護(hù)下限動(dòng)作電流整定，由公式(2.54)：=4.41（A）式中：配合系數(shù)，取1.05。3.8勵(lì)磁過負(fù)荷保護(hù)整定計(jì)算3.8.1定時(shí)限過負(fù)荷保護(hù)采樣電流取自勵(lì)磁變壓器低壓側(cè)TA變比為。(1)動(dòng)作電流動(dòng)作電流按正常運(yùn)行的額定勵(lì)磁電流下能可靠返回的條件整定。由式（2.53）,=2048.16=2.83（A）式中：可靠系數(shù)，取1.05；返回系數(shù)，取0.95；800。(2)保護(hù)時(shí)限根據(jù)導(dǎo)則，保護(hù)延時(shí)按躲過后備保護(hù)的最大延時(shí)整定;動(dòng)作于信號(hào)或自動(dòng)減負(fù)荷。3.8.2反時(shí)限過負(fù)荷保護(hù)(1)保護(hù)下限電流定值反時(shí)限過電流保護(hù)的動(dòng)作特性,即過電流倍數(shù)與允許持續(xù)時(shí)間的關(guān)系,保護(hù)下限電流定值，按與定時(shí)限過負(fù)荷保護(hù)配合的條件整定，根據(jù)公式(2.54)，(2)保護(hù)時(shí)限保護(hù)上限設(shè)最小延時(shí)定值,便于與快速保護(hù)配合。3.9轉(zhuǎn)子表層負(fù)序過負(fù)荷保護(hù)整定計(jì)算采樣電流取自發(fā)電機(jī)機(jī)端TA變比為15000/5。3.9.1定時(shí)限負(fù)序過負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作電流按發(fā)電機(jī)長期允許的負(fù)序電流I2∞下能可靠返回的條件整定，由公式(2,39)，式中：靠系數(shù)取1.2,返回系數(shù)取0.9,發(fā)電機(jī)長期允許的負(fù)序電流標(biāo)幺值,發(fā)電機(jī)額定電流(二次值)。保護(hù)時(shí)限：和相鄰線路保護(hù)配合，整定t=9S動(dòng)作于信號(hào)。3.9.2反時(shí)限負(fù)序過電流保護(hù)(1)反時(shí)限上限延時(shí)定值整定躲開主變高壓側(cè)兩相短路最大負(fù)序電流作為反時(shí)限上限電流，由公式(2.41)：式中，為可靠系數(shù)，去1.3，上限動(dòng)作時(shí)間應(yīng)該與線路保護(hù)第一段時(shí)間配合，即故我們?nèi)?.4s。（2）反時(shí)限下限延時(shí)定值整定與定時(shí)限過流保護(hù)動(dòng)作電流配合，由公式（2.57），按下限動(dòng)作時(shí)間為1000S計(jì)算，由公式（2.42），取0.4A。下限動(dòng)作時(shí)間整定，由式（2.40），=0.1173.10發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)整定計(jì)算根據(jù)整定導(dǎo)則，失磁保護(hù)具體整定如下：3.10.1定子判據(jù)異步邊界圓，根據(jù)公式(2.25)，(2.26)，式中:，發(fā)電機(jī)暫態(tài)電抗和同步電抗標(biāo)幺值,取不飽和值；Ugn.Sgn發(fā)電機(jī)額定電壓和額定視在功率；發(fā)電機(jī)機(jī)端TA變比和發(fā)電機(jī)機(jī)端TV變比。靜穩(wěn)邊界圓，根據(jù)式(2.27)，(2.28)，式中：Xs發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)的聯(lián)系電抗(包括升壓變壓器阻抗)標(biāo)幺值(基準(zhǔn)容量為發(fā)電機(jī)視在功率)。3.10.2無功反向判據(jù):按發(fā)電機(jī)允許的進(jìn)相運(yùn)行無功整定，式中：可靠系數(shù)取1.3；Qjx發(fā)電機(jī)允許的最大進(jìn)相無功功率(依發(fā)電機(jī)產(chǎn)品說明書300MW汽輪發(fā)電機(jī)容量曲線查得為110MVAR)；Pgn為發(fā)電機(jī)額定有功容量。3.10.3減出力判據(jù):按機(jī)組額定功率的(40~50)%整定：根據(jù)公式(2.29)，=50%=150（MW）3.10.4低電壓判據(jù)：本判據(jù)取于發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓,一般按(0.85~0.9)Ugn整定，根據(jù)式(2.30)，=發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓互感器TV變比為。3.10.5轉(zhuǎn)子電壓判據(jù)：1）勵(lì)磁低電壓判據(jù)，根據(jù)公式(2.31)，可靠系數(shù)取0.5;Ufdo為發(fā)電機(jī)空載額定勵(lì)磁電壓。2)變勵(lì)磁電壓判據(jù)，根據(jù)公式(2.32)，式中：Kxs轉(zhuǎn)子電壓判據(jù)系數(shù)定值,Krel可靠系數(shù)取0.8;Xd,分別為發(fā)電機(jī)同步電抗和系統(tǒng)的聯(lián)絡(luò)阻抗標(biāo)幺值。3.11發(fā)電機(jī)失步保護(hù)整定計(jì)算采樣電流取自：主變高壓側(cè)TA變比為：1200/5，發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)TA變比為：15000/5，采樣電壓取自：發(fā)電機(jī)機(jī)端TV變比為：3.11.1遮擋器特性整定:根據(jù)公式（2.33），（2.34），（2.35），阻抗角?=80~85度(最大靈敏角)。3.11.2a角的整定:根據(jù)公式(2.36)，3.11.3電抗線Zc整定電抗線是失步振蕩中心的分界線,一般選取變壓器阻抗Zt的0.9倍，由式(2.37)，3.11.4跳閘允許電流裝置自動(dòng)選擇在電流變小時(shí)作用于跳閘,跳閘允許電流定值為輔助判據(jù),根據(jù)斷路器允許遮斷容量選擇(采樣電流取自主變高壓側(cè)TA)。跳閘允許過電流的整定，根據(jù)公式(2.38)，Iret=式中：可靠系數(shù)，取0.85；斷路器允許電流，由廠商給出；主變高壓側(cè)電流互感器變比3.11.5失步保護(hù)滑極定值整定振蕩中心在區(qū)外時(shí),失步保護(hù)動(dòng)作于信號(hào),滑極可整定2~15次。動(dòng)作于跳閘，整定大于15次。振蕩中心在區(qū)內(nèi)時(shí),滑極整定1次。區(qū)外延時(shí)時(shí)間：2s，作用于信號(hào)。區(qū)內(nèi)延時(shí)時(shí)間：0s,作用于跳閘。保護(hù)出口：程序跳閘。3.12發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)整定計(jì)算采樣電壓取自發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓互感器TV，采樣電流取自發(fā)電機(jī)機(jī)端TA。3.12.1逆功率保護(hù)動(dòng)作功率整定：由公式(2.54)，(折算到二次側(cè))式中可靠系數(shù)取0.8；為汽輪機(jī)在逆功率運(yùn)行時(shí)的最小損耗，取額定功率3%；為發(fā)電機(jī)在逆功率運(yùn)行時(shí)的最小損耗,取,η為發(fā)電機(jī)效率，取98.9%。整定1%的額定有功，=0.01×=0.01×300=3（MW）3.12.2延時(shí)整定逆功率保護(hù),不經(jīng)主汽門觸點(diǎn)閉鎖,延時(shí)1.5S動(dòng)作于信號(hào),動(dòng)作于解列時(shí),根據(jù)汽輪機(jī)允許的逆功率運(yùn)行時(shí)間,不超過1分鐘（故取60s）。3.12.3程序逆功率：在過負(fù)荷.過勵(lì)磁.失磁等異常運(yùn)行方式下,用于程序跳閘的逆功率繼電器作為閉鎖元件,其定值一般整定為(1~3)%。南瑞廠家建議整定0.8%的額定有功：=0.8%=0.8%×300MW=2.4(MW)3.13發(fā)電機(jī)定子過電壓保護(hù)整定計(jì)算采樣電壓取自發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓互感器TV。3.13.1動(dòng)作電壓:==式中，可靠系數(shù)，取1.3。發(fā)電機(jī)額定相間電壓(二次值)。3.13.2延時(shí)整定top=0.5(s)動(dòng)作于解列滅磁。3.14發(fā)變組復(fù)合電壓過流保護(hù)整定計(jì)算 采樣電壓取自發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓互感器TV，采樣電流取自機(jī)端TA。根據(jù)大型發(fā)變組整定導(dǎo)則，發(fā)變組復(fù)合電壓過流保護(hù)的整定如下：3.14.1電流繼電器的整定計(jì)算電流繼電器的動(dòng)作電流應(yīng)按躲過發(fā)電機(jī)額定電流整定，根據(jù)公式(2.43)：式中：可靠系數(shù)，取1.5；返回系數(shù)，取0.85。由式2-44，靈敏度校驗(yàn)如下，可靠動(dòng)作。式中：主變高壓側(cè)發(fā)生短路的最小短路電流（二次值），由計(jì)算書所得。3.14.2低電壓元件電壓整定計(jì)算:根據(jù)式(2.45)，靈敏度校驗(yàn)：由公式(2.46)，，可靠動(dòng)作。式中：為該機(jī)組未并網(wǎng)時(shí)主變高壓側(cè)發(fā)生三相短路機(jī)端殘壓標(biāo)幺值。3.14.3負(fù)序電壓繼電器的整定計(jì)算負(fù)序電壓繼電器應(yīng)按躲過正常運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的不平衡電壓整定，由公式(2.47)，校驗(yàn)靈敏度由式(2.48)，，可靠動(dòng)作。主高壓側(cè)發(fā)生兩相短路時(shí)在機(jī)端感應(yīng)的負(fù)序電壓標(biāo)幺值。3.15主變壓器過負(fù)荷保護(hù)整定計(jì)算采樣電流取自主變壓器高壓側(cè)TA。3.15.1對稱過負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作電流:按避越額定電流整定，式中：可靠系數(shù)，根據(jù)導(dǎo)則，取1.05；返回系數(shù)，根據(jù)導(dǎo)則，取0.85；保護(hù)安裝處的額定電流(裝于高壓側(cè))。3.15.2過負(fù)荷保護(hù)延時(shí)整定整定t=10s發(fā)信號(hào)，這是為了更好與相鄰線路配合。3.16主變零序后備保護(hù)整定計(jì)算3.16.1主變高壓側(cè)零序過電流保護(hù)Ⅰ段根據(jù)整定導(dǎo)則，I段零序過電流繼電器的動(dòng)作電流應(yīng)與相鄰線路零序過電流保護(hù)第I段或II段或快速主保護(hù)相配合,Ⅱ段應(yīng)該與相鄰線路零序過流保護(hù)配合，這里根據(jù)與系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)線路的零序Ⅰ段來配合整定（如條件允許，可與II段配合）。根據(jù)公式(2.49)，式中：I段零序過電流保護(hù)動(dòng)作電流（二次值）；零序電流分支系數(shù)，取各種運(yùn)行狀態(tài)最大值,這里取1；可靠系數(shù)，根據(jù)導(dǎo)則，可取1.1；與之相配合的線路保護(hù)相關(guān)段動(dòng)作電流（二次值）。零序電流繼電器的靈敏系數(shù)校驗(yàn):根據(jù)整定導(dǎo)則，靈敏系數(shù)應(yīng)按公式(2.50)，，不符合要求。式中：為I段（或II段）保護(hù)區(qū)末端接地短路時(shí)流過保護(hù)安裝處的最小零序電流（二次值）；為I段（或II段）零序過電流保護(hù)的動(dòng)作電流。所以應(yīng)該與下段線路的II段零序配合，因?yàn)闂l件有限，我們可倒推動(dòng)作值取靈敏度為2，則動(dòng)作電流3.16.2主變高壓側(cè)零序過電流保護(hù)Ⅱ段：Ⅱ段應(yīng)與相鄰線路的零序過流來配合。這里我們使用倒推的方式推出動(dòng)作值，由于是Ⅱ段，其靈敏度要比I高，所以我們設(shè)，則零序方向整定對于高壓及中壓側(cè)均直接接地的三繞組普通變壓器，高中壓側(cè)均應(yīng)裝設(shè)零序方向過電流保護(hù)，方向指向本側(cè)母