發(fā)電機(jī)繼電保護(hù)課件

發(fā)電機(jī)繼電保護(hù)課件第1頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一1960年代中、后期機(jī)組最大容量125、200MW保護(hù)配置：1.BCH型發(fā)電機(jī)主變壓器縱差動保護(hù)2.發(fā)電機(jī)橫差保護(hù)3.主變壓器中性點(diǎn)零序過電流間隙接地保護(hù)3.復(fù)合電壓過電流保護(hù)4.3U0定子單相接地保護(hù)信號5.轉(zhuǎn)子接地保護(hù)第2頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一1974機(jī)組最大容量300MW保護(hù)配置：電磁型+整流型1.BCH型發(fā)電機(jī)主變壓器縱差動保護(hù)2.發(fā)電機(jī)橫差保護(hù)3.復(fù)合電壓過電流保護(hù)+低阻抗保護(hù)4.失磁保護(hù)5.過電壓保護(hù)5.3U0定子單相接地保護(hù)信號6.轉(zhuǎn)子接地保護(hù)（自改制）信號7.負(fù)序電流反時(shí)限保護(hù)（用電度表自改制）8.逆功率反時(shí)限保護(hù)（用電度表自改制）9.主變壓器中性點(diǎn)零序過電流間隙接地保護(hù)第3頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一1970年代后機(jī)組最大容量300MW保護(hù)配置：電磁型+整流型1.BCH縱差動保護(hù)2.橫差保護(hù)3.復(fù)合電壓過電流保護(hù)+整流型低阻抗保護(hù)4.失磁保護(hù)5.過電壓保護(hù)6.整流型反時(shí)限對稱定子過負(fù)荷保護(hù)7.整流型負(fù)序電流反時(shí)限保護(hù)8.整流型逆功率反時(shí)限保護(hù)8.3U0定子單相接地保護(hù)+3次諧波接地保護(hù)信號10.疊加50Hz交流導(dǎo)納型轉(zhuǎn)子接地保護(hù)信號11.主變壓器中性點(diǎn)零序過電流間隙接地保護(hù)第4頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一二．差動保護(hù)計(jì)算（一）考慮計(jì)算的問題1．差動電流計(jì)算；2．制動電流計(jì)算（1）；第5頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一1980年代后機(jī)組最大容量600MW保護(hù)配置：電磁型+整流型1.比率制動縱差動保護(hù)2.橫差保護(hù)或縱向零序3U0匝間短路保護(hù)3.復(fù)合電壓過電流保護(hù)4.失磁保護(hù)5.過電壓保護(hù)6.失步保護(hù)7.過勵(lì)磁保護(hù)5.3U0定子單相接地保護(hù)+3次諧波接地保護(hù)信號6.疊加50Hz交流導(dǎo)納型轉(zhuǎn)子接地保護(hù)信號7.整流型負(fù)序電流反時(shí)限保護(hù)8.整流型反時(shí)限對稱定子過負(fù)荷保護(hù)9.整流型逆功率反時(shí)限保護(hù)10.主變壓器中性點(diǎn)零序過電流間隙接地保護(hù)11.斷路失靈保護(hù)12.非全相保護(hù)及非全相失靈保護(hù)第6頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一1995年機(jī)組最大容量600MW保護(hù)配置基本完善保護(hù)配置：第一套國產(chǎn)WFB-01型微機(jī)保護(hù)在300MW機(jī)組投運(yùn)1.比率制動縱差動保護(hù)2.橫差保護(hù)或縱向零序3U0匝間短路保護(hù)3.復(fù)合電壓過電流保護(hù)或低阻抗保護(hù)4.失磁保護(hù)5.失步保護(hù)6.過勵(lì)磁保護(hù)7.過電壓保護(hù)8.3U0定子單相接地保護(hù)+3次諧波接地保護(hù)跳閘或信號9.轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地及兩點(diǎn)接地保護(hù)跳閘或信號10.反時(shí)限負(fù)序電流保護(hù)11.反時(shí)限對稱過負(fù)荷保護(hù)12.逆功率保護(hù)和程跳逆功率保護(hù)13.斷路失靈保護(hù)14.非全相保護(hù)及非全相失靈保護(hù)15.突加電壓保護(hù)、斷路器斷開閃絡(luò)、起停機(jī)保護(hù)16.頻率異常保護(hù)17.主變壓器中性點(diǎn)零序過電流間隙接地保護(hù)第7頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一保護(hù)配置：第一套國產(chǎn)WFB-01型微機(jī)保護(hù)投運(yùn)1.比率制動縱差動保護(hù)2.橫差保護(hù)或縱向零序3U0匝間短路保護(hù)3.復(fù)合電壓過電流保護(hù)或低阻抗保護(hù)4.失磁保護(hù)5.失步保護(hù)6.過勵(lì)磁保護(hù)7.過電壓保護(hù)8.3U0定子單相接地保護(hù)+3次諧波接地保護(hù)跳閘或信號9.轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地及兩點(diǎn)接地保護(hù)跳閘或信號10.反時(shí)限負(fù)序電流保護(hù)11.反時(shí)限對稱過負(fù)荷保護(hù)12.逆功率保護(hù)和程跳逆功率保護(hù)13.斷路失靈保護(hù)14.非全相保護(hù)及非全相失靈保護(hù)15.突加電壓保護(hù)、斷路器斷開閃絡(luò)、起停機(jī)保護(hù)16.頻率異常保護(hù)17.主變壓器中性點(diǎn)零序過電流間隙接地保護(hù)第8頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一1998~2000年機(jī)組最大容量600MW保護(hù)配置：國產(chǎn)WFB-01型+WFB-800+RCS-985微機(jī)保護(hù)投運(yùn)GE、ABB、西門子、ELN等等先后進(jìn)入國內(nèi)1.比率制動縱差動保護(hù)2.橫差保護(hù)或縱向零序3U0匝間短路保護(hù)3.復(fù)合電壓過電流保護(hù)或低阻抗保護(hù)4.失磁保護(hù)5.失步保護(hù)6.過勵(lì)磁保護(hù)7.過電壓保護(hù)8.3U0定子單相接地保護(hù)+3次諧波接地保護(hù)跳閘或信號9.轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地及兩點(diǎn)接地保護(hù)跳閘或信號10.反時(shí)限負(fù)序電流保護(hù)11.反時(shí)限對稱過負(fù)荷保護(hù)12.逆功率保護(hù)和程跳逆功率保護(hù)13.主變壓器中性點(diǎn)零序過電流間隙接地保護(hù)第9頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一2001年機(jī)組最大容量600MW保護(hù)配置：國產(chǎn)DGT-801型+WFB-800+RCS-985微機(jī)保護(hù)投運(yùn)GE、ABB、西門子、ELN等等第10頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一2005年機(jī)組最大容量1000MW；600MW為主力機(jī)組保護(hù)配置齊全：國產(chǎn)DGT-801型+WFB-800+RCS-985+四方微機(jī)保護(hù)投運(yùn)GE、ABB、西門子、ELN等等第11頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一二．差動保護(hù)整定計(jì)算計(jì)算（一）考慮計(jì)算的問題第12頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一二．差動保護(hù)整定計(jì)算計(jì)算

（一）考慮計(jì)算的問題1．差動電流計(jì)算2．制動電流計(jì)算第13頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一發(fā)電機(jī)標(biāo)積制動差動保護(hù)差動電流Id與制動電流Ires的計(jì)算第14頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一變壓器標(biāo)積制動差動保護(hù)差動電流Id與制動電流Ires的計(jì)算。第15頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一1.單斜率比率制動差動動作判據(jù)2.雙斜率比率制動差動動作判據(jù)WFB-8003.三斜率比率制動差動動作判據(jù)4.單斜率擬合式比率制動差動動作判據(jù)RCS-9855.雙斜率擬合式比率制動差動動作判據(jù)G60、T606.標(biāo)積比率制動差動動作判據(jù)REG216第16頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一4.考慮一次接線方式和TA流過短路電流值大小計(jì)算（1）720MVA及以上主變壓器高壓側(cè)TA區(qū)外短路故障電流較小<3IT.N此時(shí)差動不平衡電流較?。徊捎?/2接線斷路器TA區(qū)外短路故障電流較大>20IT.N此時(shí)差動不平衡電流很大。5．考慮TA型號、特性、誤差、配置如TPY、5P20級第17頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一發(fā)電機(jī)差動不平衡電流理論計(jì)算公式（1）按躲過正常最大負(fù)荷時(shí)的不平衡電流計(jì)算，即

（2）按躲過區(qū)外遠(yuǎn)處短路電流IK.ou接近IG.N時(shí)的不平衡電流計(jì)算。即時(shí)的暫態(tài)不平衡電流第18頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一按躲過區(qū)外短路最大不平衡電流計(jì)算

按躲過區(qū)外短路最大不平衡電流計(jì)算第19頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一變壓器最小動作電流Id.op.min理論計(jì)算

躲過正常最大負(fù)荷時(shí)的不平衡電流計(jì)算。即

式中Id.op.min—變壓器比率制動縱差動保護(hù)的最小動作電流；

IT.N—變壓器基本側(cè)的額定電流；

nTA—變壓器基本側(cè)電流互感器變比；

Ker—電流互感器比誤差，10P型取0.03×2,5P型取0.01×2；

Krel—可靠系數(shù)，取1.3~1.5；

Δu—變壓器調(diào)壓引起的誤差，對帶載調(diào)壓的變壓器取Δu＝0.05，對無有載調(diào)壓的變壓器在計(jì)算時(shí)按實(shí)際行運(yùn)分接頭計(jì)算時(shí)，可取Δu＝0；

Δm—由于電流互感器變比不匹配產(chǎn)生的誤差，模擬型保護(hù)在初算時(shí)取Δm＝0.05，待選定后按實(shí)際誤差復(fù)算修正，微機(jī)保護(hù)取Δm＝0。第20頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一躲過變壓器遠(yuǎn)區(qū)外短路時(shí)的暫態(tài)不平衡電流計(jì)算

躲過遠(yuǎn)區(qū)外短路時(shí)的暫態(tài)不平衡電流計(jì)算第21頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一（二）差動保護(hù)工程整定計(jì)算原則1．計(jì)算項(xiàng)目（1）發(fā)電機(jī)縱差動保護(hù)最小動作電流動整定值Id.op.min5P20型發(fā)電機(jī)Id.op.min=（0.2~0.4）Ig.n一般取Id.op.min=0.3Ig.n=0.3IbTPY型發(fā)電機(jī)Id.op.min=（0.1~0.3）Ig.n一般取Id.op.min=0.15~0.25Ig.n=0.15~0.25Ib；第22頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一（2）變壓器縱差動保護(hù)最小動作電流動整定值Id.op.min

5P20型主變壓器Id.op.min=（0.5~0.6）It.n一般取Id.op.min=（0.5~0.6）It.n=（0.5~0.6）Ib；5P20型勵(lì)磁變或除塵變Id.op.min=（0.8~1）It.n一般取Id.op.min=0.8It.n=0.8Ib；TPY型主變壓器Id.op.min=（0.3~0.5）It.n一般取Id.op.min=0.35It.n=0.35Ib；第23頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一（2）各拐點(diǎn)電流計(jì)算和確定Ires1=0.8Ib發(fā)電機(jī)縱差動保護(hù)Ires2=3~4Ib主變壓器縱差動保護(hù)Ires2=5~7Ib第24頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一（3）各斜率計(jì)算和確定發(fā)電機(jī)縱差動保護(hù)5P20時(shí)第一斜率S1=0.3第一斜率S2=0.3~0.5發(fā)電機(jī)縱差動保護(hù)TPY時(shí)第一斜率S1=0.2~0.3第一斜率S2=0.3~0.4第25頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一斜率整定值計(jì)算

變壓器縱差動保護(hù)5P20時(shí)第一斜率S1=0.4~0.5第二斜率S2=0.5~0.8（主變出口TA時(shí)S2=0.5；3/2斷路器TA時(shí)S2=0.8）變壓器縱差動保護(hù)TPY時(shí)第一斜率S1=0.25~0.4第二斜率S2=0.5~0.8（主變出口TA時(shí)S2=0.5；3/2斷路器TA時(shí)S2=0.8）第26頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一（4）差動速斷動作電流整定值計(jì)算

躲過勵(lì)磁涌流計(jì)算主變壓器Id.op.qu=3~4Ib躲過區(qū)外短路不平衡電流計(jì)算Id.op.qu=0.375~0.5Ik.max用主變壓器出口TA時(shí)

Id.op.qu=3~4Ib3/2斷路器TA時(shí)Id.op.qu=7~9Ib第27頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一發(fā)電機(jī)差動不平衡電流理論計(jì)算公式（1）按躲過正常最大負(fù)荷時(shí)的不平衡電流計(jì)算，即

（2）按躲過區(qū)外遠(yuǎn)處短路電流IK.ou接近IG.N時(shí)的不平衡電流計(jì)算。即時(shí)的暫態(tài)不平衡電流第28頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一第29頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一第30頁，共40頁，2023年，2月20日，