發(fā)電機(jī)對(duì)稱過(guò)負(fù)荷保護(hù)原理及整定.

1、發(fā)電機(jī)對(duì)稱過(guò)負(fù)荷保護(hù)原理與整定方法浙江旺能環(huán)保股份 周玉彩一、發(fā)電機(jī)定子繞組過(guò)負(fù)荷保護(hù)的基本原理大型發(fā)電機(jī)的材料利用率高，熱容量與銅損之比擬小，熱時(shí)間常數(shù)也較小， 相對(duì)過(guò)負(fù)荷能力就較低，較容易過(guò)負(fù)荷而溫度升高，影響機(jī)組正常壽命，對(duì)發(fā)電 機(jī)定子繞組過(guò)負(fù)荷應(yīng)裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。定子繞組過(guò)負(fù)荷保護(hù)對(duì)非直接冷卻方式的 中小型發(fā)電機(jī)，采用單相式定時(shí)限電流保護(hù)，經(jīng)延時(shí)動(dòng)作于信號(hào)，應(yīng)裝設(shè)過(guò)負(fù)荷 保護(hù)。保護(hù)裝置接一相電流，帶時(shí)限動(dòng)作于信號(hào)。發(fā)電機(jī)對(duì)稱過(guò)負(fù)荷保護(hù)主要保護(hù)發(fā)電機(jī)定子繞組的過(guò)負(fù)荷或外部故障引起 的定子繞組過(guò)電流，接成三相式，取其中的最大相電流判別，由定時(shí)限過(guò)負(fù)荷和 反時(shí)限過(guò)負(fù)荷兩局部組成。定時(shí)限過(guò)負(fù)荷按

2、發(fā)電機(jī)長(zhǎng)期允許的負(fù)荷電流能可靠返回的條件整定。反時(shí)限 過(guò)負(fù)荷按定子繞組允許的過(guò)流能力整定。發(fā)電機(jī)定子繞組承受的短時(shí)過(guò)電流倍數(shù) 與允許持續(xù)時(shí)間的關(guān)系為：K1 (1 + oc)式中：K一定子繞組過(guò)負(fù)荷常數(shù)；/* 一定子額定電流為基準(zhǔn)的標(biāo)么值；a 一與定子繞組溫升特性和溫度裕度有關(guān)，一般為0. OrO. 02o二、發(fā)電機(jī)對(duì)稱過(guò)負(fù)荷保護(hù)邏輯發(fā)電機(jī)對(duì)稱過(guò)負(fù)荷保護(hù)邏輯框圖1三、發(fā)電機(jī)過(guò)負(fù)荷保護(hù)的整定方法1、定子繞組對(duì)稱過(guò)負(fù)荷保護(hù)對(duì)于發(fā)電機(jī)因過(guò)負(fù)荷或外部故障引起的定子繞組過(guò)電流，裝設(shè)單相定子 繞組對(duì)稱過(guò)負(fù)荷保護(hù)，通常由定時(shí)限過(guò)負(fù)荷及反時(shí)限過(guò)電流二局部組成。a)定時(shí)限過(guò)負(fù)荷保護(hù)。動(dòng)作電流按發(fā)電機(jī)長(zhǎng)期允許的負(fù)荷

3、電流下能可靠返回的條件整定Iop=Krel X Ign/Kr 77a（1）式中：Xei可靠系數(shù)，取L05；K.返回系數(shù)，取0.850.95,條件允許應(yīng)取較大值；電流互感器變比；4n發(fā)電機(jī)額定電流。保護(hù)延時(shí)（躲過(guò)后備保護(hù)的最大延時(shí)）動(dòng)作于信號(hào)或動(dòng)作于自動(dòng)減負(fù)荷。b）反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)。反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作特性，即過(guò)電流倍數(shù)與 相應(yīng)的允許持續(xù)時(shí)間的關(guān)系，由制造廠家提供的定子繞組允許的過(guò)負(fù)荷能力確 定?！捌啺l(fā)電機(jī)通用技術(shù)條件”規(guī)定：發(fā)電機(jī)定子繞組承受的短時(shí)過(guò)電流倍數(shù) 與允許持續(xù)時(shí)間的關(guān)系為t=Ktc/（I2*-l）（2）式中：戊c定子繞組熱容量常數(shù)，機(jī)組容量SW1200MVA時(shí)，E = 37.5（

4、當(dāng)有 制造廠家提供的參數(shù)時(shí)，以廠家參數(shù)為準(zhǔn)）；/*以定子額定電流為基準(zhǔn)的標(biāo)么值；t-一允許的持續(xù)時(shí)間，So定子繞組允許過(guò)電流曲線見(jiàn)圖2o010501OO(SO e(9)圖2定子繞組允許過(guò)電流曲線（即反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作特性）設(shè)反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的跳閘特性與定子繞組允許過(guò)電流曲線相同。按此條件 進(jìn)行保護(hù)定值的整定計(jì)算。反時(shí)限跳閘特性的上限電流按機(jī)端三相金屬性短路的條件整定Iopmax=Ign/Ksat XXdXna（3）式中：發(fā)電機(jī)額定電流，A；人.飽和系數(shù)，取0.8；X；發(fā)電機(jī)次暫態(tài)電抗（非飽和值），標(biāo)么值；77aTA 變比。當(dāng)短路電流小于上限電流時(shí)，保護(hù)按反時(shí)限動(dòng)作特性動(dòng)作。反時(shí)限動(dòng)作特性的

5、下限電流按與過(guò)負(fù)荷保護(hù)配合的條件整定，由1知Iop=Krel Ign/Kr qlopmin=Ign X Keo X Krel/KrX na(5)式中：兒)配合系數(shù)，取1.05。不考慮在靈敏度和動(dòng)作時(shí)限方面與其他相間短路保護(hù)的配合。保護(hù)動(dòng)作于解 列或程序跳閘。四、發(fā)電機(jī)對(duì)稱過(guò)負(fù)荷保護(hù)整定實(shí)例條件：發(fā)電機(jī)額定功率135MW,額定功率因數(shù)0.85,額定電壓13.8KV, 保護(hù)用中性點(diǎn)側(cè)TA變比為8000/5,發(fā)電機(jī)允許過(guò)負(fù)荷的發(fā)熱時(shí)間常數(shù)為37o5so 整定計(jì)算：.定時(shí)限過(guò)負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作電流按發(fā)電機(jī)長(zhǎng)期允許的負(fù)荷電流下能可靠返回的條件整定Iop=KrelXIgn/Kr=l. 05X4. 153/0.

6、9=4. 845A式中：Krel可靠系數(shù)取1.05； Kr為返回系數(shù)取0. 9；Ign為發(fā)電機(jī)額定電流(二次值)o保護(hù)時(shí)限：保護(hù)延時(shí)按躲過(guò)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。故:t=5s動(dòng)作于信號(hào)。.反時(shí)限過(guò)負(fù)荷保護(hù)時(shí)限整定反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)定值與定時(shí)限過(guò)負(fù)荷保護(hù)定值相同為:Iop=4. 845A反時(shí)限保護(hù)上限延時(shí)整定:按發(fā)電機(jī)機(jī)端三相金屬性短路時(shí)整定 Iopmax=Ign/Ksat XXdXna=6645/0.8X0. 1764X1600 =29. 4A式中：Ign-發(fā)電機(jī)額定電流；Ksat-飽和系數(shù),取0. 8；爛匕發(fā)電機(jī)次暫態(tài)電抗(非飽和標(biāo)么值)；na-發(fā)電機(jī)的變比；t=Kt

7、c/(I2*-K2sr)= 37. 5/(29. 44. 153)2-1. 052=37. 5/49.01 =0. 765s故取0.5S；可躲過(guò)變壓器外部短路故障，動(dòng)作于解列或程序跳閘。2. 2反時(shí)限保護(hù)下限延時(shí)整定,按下限電流與過(guò)負(fù)荷保護(hù)配合的條件整定：Iopmin=IgnXKeoXKrel/KrXna=6645XI. 05X1. 05/0. 9X1600 =5.08t=Ktc/ (I2*-l)=37. 5/ (lop/Ign)2-l=37. 5/ (1.0570. 95-1 =108. 12s故取108s.Keo為配合系數(shù),取1. 05；Krel可靠系數(shù),取1. 05；Kr為返回系數(shù)取0. 9。 保護(hù)出口:程序跳閘。五、發(fā)電機(jī)對(duì)稱過(guò)負(fù)荷保護(hù)定值表(許繼WFB-800A)發(fā)電機(jī)對(duì)稱過(guò)負(fù)荷保護(hù)定值1定時(shí)限投退0, 11：投入2反時(shí)限投退0, 11：投入3過(guò)負(fù)荷常數(shù)K0-100. 0037.54定時(shí)限啟動(dòng)電流0. 10-50. 00A4. 85A5定時(shí)