200mw发电机变压器组继电保护设计(共27页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上引言电力系统继电保护的设计与配置是否合理会直接影响到电力系统的安全运行，所以必须合理地选择保护配置和进行正确的整定计算。本次设计要求为200MW发电机变压器组配置继电保护和自动装置，目的为通过本次设计，进一步加深对所学知识的理解，以及理解保护与保护之间的配合问题。大型发电机的造价昂贵，结构复杂，一旦发生故障遭到破坏，其检修难度大，检修时间长，要造成很大的经济损失。例：一台200MW汽轮发电机，因励磁回路两点接地使大轴和汽缸磁化，为退磁停机一个月以上，姑且不论检修费用和对国民经济造成的间接损失，仅电能损耗就近千万元，大机组在电力系统内占有重要地位，特别是单机容量占系统容量很大比例的情况下，大机组的突然切除，会对电力系统造成很大的扰动。另外，大型汽轮发电机的起停特别费时、费钱，以停机78小时的热起动为例：200MW发电机组就得需要7小时。因此，非必需的情况下，不要使大型发电机组频繁起动，更不要轻易紧急突然停机，这就对继电保护提出了更高的要求，所以在配置继电保护和自动装置时，要充分考虑各方面的因素，力求继电保护和自动装置准确、可靠、灵敏。 第1章 继电保护的配置1.1 概述200MW发电机组造价昂贵，结构复杂，一旦发生故障，其检修难度大，时间长，将造成较大的经济损失。因此，在考虑200MW机组继电保护的总体配置时，应最大限度地保证机组安全和缩小故障破坏范围，尽可能避免不必要的突然停机，对某些异常工况采用自动处理装置，特别要避免保护装置的误动和拒动，这样不仅要求有足够的的可靠性、灵敏性、选择性和快速性，还要求继电保护在总体配置上尽量做到完善、合理，避免繁琐、复杂。200MW机组保护装置可分为短路保护和异常运行保护两类。短路保护是用以反应被保护区域内发生的各种类型的短路故障，为了防止保护拒动或断路器拒动，设主保护和后备保护。异常运行保护是用以反应各种可能给机组造成危害的异常工况，不设后备保护。为了满足电力系统稳定方面的要求，对于200MW发电机变压器组故障要求快速切除。为了确保正确快速切除故障，要求对200MW发电机变压器组设置双重快速保护。各保护装置动作后所控制的对象，依保护装置的性质、选择性要求和故障处理方式的不同而不同，对于发电机双绕组变压器，通常有以下几种处理方式：全停：停汽机、停锅炉、断开高压侧断路器、灭磁、断开高压厂用变压器低压侧断路器、使机炉及其辅机停止工作。解列灭磁：断开高压侧断路器、灭磁、断开高压厂用变压器低压侧断路器。解列：断开高压侧断路器。减出力：减少原动机的输出功率。发信号：发出声光信号或光信号。母线解列：对双母线系统，断开母线联络断路器，缩小故障波及范围。1.2保护配置依据继电保护和安全自动装置技术规程 1. 对300MW及以上的汽轮发电机组，应装设双重快速保护， 即装设发电机纵联差动保护、变压器纵差动保护和发电机、变压器共用纵联差动保护。2. 发电机变压器组：对100MW及以上的发电机，应装设保护区为100的定子接地保护。3. 对于定子绕组为星形联接，每相有并联分支且中性点有分支引出端子的发电机，应装设单继电器式横差保护。4. 200MW及以上的发电机应装设负序过电流保护和单元件低电压起动的过电流保护，当灵敏度不满足要求时，可采用阻抗保护。5. 对于200MW及以上汽轮发电机宜装设过电压保护。6. 对过负荷引起的发电机定子绕组过电流，应装设定子绕组 过负荷保护。7. 发电机转子承受负序电流的能力，以I2tA为判据，其中I为以额定电流为基准的负序电流标么值；t为时间(s)，A为常数。对不对称负荷，非全相运行及外部不对称短路引起的负序电流，应装设转子表层过负荷保护。8. 100MW及以上A<10的发电机，应装设由定时时限和反时时限两部分组成的转子表层过负荷保护。9. 对励磁系统故障或强励磁时间过长引起的励磁绕组过负荷，在100MW及以上，采用半导体励磁系统的发电机上，应装设励磁加回路过负荷保护，对300MW及上发电机，保护由定时限和反时限两部分组成。10. 转子水冷汽轮发电机和100MW及以上的汽轮发电机，应装设励磁回路一点接地保护，并可装设两点接地保护装置。11. 失磁对电力系统有重大影响的发电机及100MW及以上的发电机，应装设专用的失磁保护。12. 对发电机运行的异常方式，200MW及以上汽轮发电机，宜装设逆功率保护。13. 0.8MVA及以上油浸式变压器和0.4MVA及以上车间内的油浸式变压器，均应装设瓦斯保护。14. 110KV及以上中性点直接接地的电力网中，如变压器中性点直接接地运行，对外部单相接地引起的过电流，应装设零序电流保护。15. 高压侧电压为500KV的变压器，对频率降低和电压升高引起的变压器工作磁密过高，应装设过励磁保护。16. 对220500KV母线，应装设能快速有选择地切除故障的母线保护，对1个半断路器，每组母线应装设两套保护。17. 发电机变压器组的保护，宜起动断路器失灵保护。18. 对220500KV的母线及变压器断路器，当非全相运行可能引起电力网其他保护越级跳闸，因而造成严重事故时，应在该断路器上装设非全相运行保护。1.3保护配置根据保护配置依据和现场实际，综合考虑保护动作的可靠性、灵敏性、选择性和快速性，满足继电保护在总体配置上尽量做到完善、合理，避免繁琐、复杂的要求，根据短路保护、异常运行保护、发电机接地保护及其他保护的具体要求，初步确定配置下列保护（见图表）：表1-1 短路保护配置依据及元件选型短路保护配 置 依 据所 选 继 电 器发电机纵差保护2121ZB4522(LCD-7)发电机横差保护2123ZB-1521(LCD-6)变压器纵差保护2121ZB-4524(LCD-5)发电机-变压器组纵差保护2121ZB-4524(LCD-5)变压器瓦斯保护21213ZB-4524变压器零序保护21214ZB-4514阻抗保护2124ZB-4538(LZ-B)发变组短路保护的配置，与一次接线形式有很大关系。在200MW发变组的接线中，一般考虑采用单元接线方式，我们短路保护就按照此接线方式来配置。根据继电保护技术规程，为正确反应发变组短路故障和确保快速切除故障，配置了发电机纵、横差动保护，变压器纵差保护和发电机-变压器组纵差保护，对发电机-变压器组构成了双重快速保护。差动保护双重化，降低了拒动的几率；设置闭锁，则降低了误动的几率。因此，双重化加闭锁，提高了可靠性，有利于大机组的安全运行。变压器纵差保护，可以正确反应变压器外部短路故障，为了正确、及时的反应变压器内部短路故障，选择装设瓦斯保护。瓦斯保护分为轻瓦斯保护和重瓦斯保护，分别利用开口杯和挡板式原理，反应变压器内部的故障程度，确定发出信号还是将变压器从系统中切除。在超高压电网中，单相接地短路故障最多，在各种短路接地故障中，有80%-90%是单相接地故障，为了在某些特殊情况下，不致使电网失去保护，所以尽管相邻线路上配置了完善的近后备保护，一般还是要在变压器中性点装设零序电流保护，对相邻线路构成远后备。大型发电机变压器组，都接在220KV及以上的母线上。220KV及以上的线路，一般都有完备的后备保护。同时，对于220KV及以上的母线，由于母线保护一般只有一套，而且有时不投入运行，因此，需要在发电机变压器组上装设作为相邻母线故障的后备保护，在设计中，考虑装设一套三相全阻抗保护装置。表1-2 发电机接地保护配置依据及元件选型发电机接地保护配 置 依 据所 选 继 电 器发电机定子一点接地保护2123ZB-2537(LD-1A)励磁回路一点接地保护2123ZB-2532(ZBZ-2A)励磁回路两点接地保护21210ZB-2532(LD-2A)发电机最常见的故障之一是定子绕组的单相接地（定子绕组与铁芯间绝缘破坏）。由于发电机中性点是不接地或经高阻接地，所以定子单相接地故障并不引起大的故障电流。但由于大型发电机在系统中的重要地位，造价昂贵，而且结构复杂、检修困难，所以对大型发电机的定子接地电流大小和保护性能提出了严格的要求，特装设发电机定子一点接地保护，根据接地电流的大小，分别动作于信号或停机。发电机励磁回路一点接地故障，是常见的故障形式之一，两点接地故障也时有发生。励磁回路一点接地故障，对发电机并未造成危害，但若在相继发生第二点接地故障，则将严重威胁机组的安全，为此，装设励磁回路一点、两点接地保护，分别动作于信号或停机。表1-3 异常运行保护配置依据及元件选型异常运行保护配 置 依 据所 选 继 电 器对称过负荷保护212ZB-1536不对称过负荷保护2127ZB-1536励磁回路过负荷保护212失磁保护21211ZB-4540(LZ-1)逆功率保护21212LNG-3过电压保护2125过激磁保护21215对于发电机的异常运行状态，如不能及时发现和采取相应措施，将使发电机缩短使用寿命，或酿成隐患，甚至给整个机组造成直接破坏。因此，针对机组在实际运行中出现过的危及机组安全的各种异常运行状态，都需要采取有效的保护措施。200MW发电机，定子和转子的材料利用率很高，其热容量和铜损的比值较小，因而热时间常数也比较小。而且在发电机定子绕组内的热偶元件不能迅速反应发电机的负荷变化，为防止受到过负荷的损害，装设反应定子绕组平均发热状况的过负荷保护。而发电机励磁绕组中连热偶元件都没有装设，所以必须配置励磁回路过负荷保护，以保护发电机的转子绕组。大型变压器在正常运行时，工作磁密和饱和磁密相差不大，但当电压频率比增加时，工作磁密增加，使励磁电流增加，特别是在饱和之后，励磁电流要急剧增大，造成过励磁。变压器的铁芯饱和之后，铁损增加，使铁芯温度升高，铁芯饱和之后还要使磁场扩散到周围的空间中去，使漏磁场增强。靠近铁芯的绕组导线、油箱壁以及其他金属结构件，由于漏磁场而产生涡流损耗，使这些部位发热，引起高温，严重时要造成局部变形和损伤周围的绝缘介质。所以，必须装设变压器过激磁保护。发电机在突然甩负荷时，容易产生不允许的过电压。特别是对大机组出现危及绝缘安全的过电压是比较常见的现象，为此须装设过电压保护。200MW及以上的大型发电机组，由于励磁系统环节较多，发电机低励或失磁成为常见的故障形式。发电机低励或失磁后，将过渡到异步运行，转子出现转差，定子电流增大，定子电压下降，有功功率下降，无功功率反向并且增大；在转子回路中出现差频电流；电力系统的电压下降及某些电源支路过电流，这些变化，在一定条件下，将破坏电力系统的稳定运行，威胁发电机本身的安全。为保证电力系统和发电机的安全，必须装设失磁保护，以便及时发现低励和失磁故障并及时采取必要的措施。 逆功率保护，用于保护汽轮机。当主汽门误关闭，或机炉保护动作关闭主汽门而出口断路器未跳闸时，发电机变成电动机运行，要从电力系统吸收有功功率，使汽轮机尾部叶片过热，因而造成汽轮机事故。大机组均不允许在此状态下长期运行，一般只允许运行几分钟。为保护汽轮机，必须装设逆功率保护。表1-4 其他保护配置依据及元件选型其它保护配 置 依 据所 选 继 电 器非全相运行保护21218断路器失灵保护21217发电机冷却水中断保护主变冷却器全停保护变压器220KV及以上高压侧的断路器，多为分相操作的断路器，常由于误操作或机械方面的原因，使三相不能同时合闸或跳闸，或在正常运行中突然一相跳闸。这种运行工况，将在发电机中流过负序电流，对于在系统中占有重要地位的电力变压器，当220KV及以上电压侧为分相操作的断路器时，要求装设非全相运行保护。按照远后备的原则，升压变压器高压侧断路器拒动时，应由相邻元件的后备保护切除故障，切除故障的时间长，而且可能把全部电源元件切除。因此，大机组都应当装设断路器失灵保护，用以在断路器失灵时切除故障。每一母线的全部连接元件装设一套公用的断路器失灵保护。200MW发电机大部分采用水冷方式。为防止发电机内冷水中断时，造成发电机定子线圈过热甚至烧毁定子绕组，必须装设反应发电机内冷水中断的保护。主变压器由于容量较大，大多采用强油风冷的冷却方式。运行中由于某些原因造成冷却器全停时，将使变压器油温迅速升高，严重威胁变压器的绝缘和使用寿命。为此必须装设主变冷却器全停保护，用以监视变压器上层油温，确保变压器的安全运行。表1-5 短路保护配置方案反应的故障类型短路保护反 映 故 障 类 型发电机纵差保护定子绕组及相间短路发电机横差保护定子匝间短路或开焊故障变压器纵差保护绕组、套管及引出线的短路故障发电机变压器组纵差保护定子绕组及相间短路；绕组、套管及引出线的短路故障变压器瓦斯保护油箱内部故障及油面降低变压器零序保护高压绕组、引出线及相邻元件接地阻抗保护相间短路、瓦斯和纵差保护的后备保护表1-6 发电机接地保护配置方案反应的故障类型发电机接地保护反 映 故 障 类 型发电机定子一点接地保护发电机定子绕组的接地励磁回路一点接地保护励磁回路接地励磁回路两点接地保护励磁回路接地表1-7 异常运行保护配置方案反应的故障类型异常运行保护反 映 故 障 类 型对称过负荷保护定子绕组过电流不对称过负荷保护转子绕组过电流励磁回路过负荷保护励磁绕组过电流失磁保护励磁回路的失磁逆功率保护反应逆功率过电压保护定子绕组过电压过激磁保护变压器铁芯的过激磁表1-8 其他保护配置方案反应的故障类型其它保护反 映 故 障 类 型非全相运行保护反应非全相运行断路器失灵保护反应断路器故障发电机冷却水中断保护发电机断水故障主变压器冷却器全停保护变压器冷却器故障表1-9 短路保护配置作用结果短路保护作 用 结 果发电机纵差保护停机发电机横差保护停机变压器纵差保护停机发电机变压器组纵差保护停机变压器瓦斯保护轻瓦斯发出信号，重瓦斯停机变压器零序保护一段与母线解列，二段与母线解列、灭磁阻抗保护一段与母线解列，二段与母线解列、灭磁表1-10 发电机接地保护配置作用结果发电机接地保护作 用 结 果发电机定子一点接地保护发信号、停机励磁回路一点接地保护发信号励磁回路两点接地保护停机表1-11 异常运行保护配置作用结果异常运行保护作 用 结 果对称过负荷保护定时限：发信号；反时限：解列、灭磁不对称过负荷保护定时限：发信号；反时限：解列、灭磁励磁回路过负荷保护定时限：发信号；反时限：解列、灭磁失磁保护解列、跳闸；发信号，切换厂用电源逆功率保护发信号、解列、灭磁过电压保护解列、灭磁过激磁保护发信号、解列表1-12 其他保护配置作用结果其它保护作 用 结 果全相运行保护发信号、解列断路器失灵保护解列、灭磁发电机冷却水中断保护发信号、解列、灭磁主变压器冷却器全停保护发信号、解列、灭磁第2章 自动装置的配置2.1 概述随着单机容量的提高和电力系统容量的不断扩大，现代大型电力系统将逐步形成，系统的网络结构更加复杂，对运行水平的要求也越来越高。为了保证电力网安全、经济、可靠的运行，除了配备必要的继电保护外，还应配备必要的自动调节和操作装置。2.2配置依据继电保护和安全自动装置技术规程 1 作为自动调节励磁装置强行励磁作用的后备措施，并作为某些不能满足强行励磁要求的自调节励磁装置的补充措施，汽轮发电机和调相机，均应装设继电器强行励磁装置。2 母线故障可采用母线自动重合闸。3 500KV线路，一般情况下应装设综合自动重合闸。4 对单机容量为60MW以上的发电厂，应装设自动准同步装置和相位闭锁的手动准同步装置。5 大中型汽轮发电机，励磁机励磁回路，可采用对电阻放电逆变灭磁，非线性电阻灭磁等灭磁方式。6 200MW及以上发电机和330KV及以上变电所，应具有故障时的事件顺序记录。2.3自动装置配置该电厂的自动装置的配置如下表所示。表2-13 自动装置的配置装 置配 置 依 据自动重合闸2224综合自动重合闸2223准同步装置2224自动灭磁装置2222自动故障记录装置2226自动调节励磁装置2221备用电源自投入装置自动按频率减负荷装置自动调节频率装置第3章 短路电流数据3.1短路点示意图：图2-1 短 路 点 示 意 图3.2短路计算结果表3-14 短路点短路电流计算结果短路点短 路 电 流 (KA)对 称 短 路 Id1负 序 电 流 Id2零 序 电 流 Id0最大值最小值最大值最小值最大值最小值d16.022.225.78622.118.153d22.352.351.931.9300第4章 保护配置型号及整定计算数据表4-15 发电机变压器组保护的配置及整定计算结果保 护 名 称保护代号继电器型号动作值制动系数灵敏系数发电机纵差保护ZB-4522LCD-7Idz=1A0.2发电机横差保护ZB-1521LCD-6Idz=4A主变纵联差动保护ZB-4524LCD-5Idz.j=79.2A0.52.38变压器瓦斯保护ZB-4524轻：Vdz=250cm3重：1.1m/s发电机过电压保护Udz=23.4KV发电机失磁保护ZB-4540LZ-1AUdz2=0.675KV逆功率保护Pdz=6MW变压器零序保护ZB-2514Id=119.8A发电机对称过负荷保护ZB-1536Idzj=5.825A非对称过负荷保护ZB-1536励磁回路过负荷保护Idz=2513.8A过激磁保护发电机非全相保护Idz2=0.88KA阻抗保护保护ZB-4538LZ-B发电机定子单相接保护ZB-2537LZ-1AUdz=15V第5章 短路电流计算5.1等值图如下图所示(注：未考虑厂用电部分的影响)：取Sj=1000 MVA，Uj=UP图3-1 等 值 图5. 2参数计算：(1)、发电机(1F、2F)：Xd*”=Xd”(Sj/SGN)=(16.5/100)×(1000/35.3)=0.4674Xd2*=X2(Sj/SGN)=(20.14/100)×(1000/35.3)=0.5705(2)、主变压器(1B、2B)：X*=Ud%(Sj/SBN)=(16.8/100)×(1000/360)=0.4667(3)、系统主要参数：最大运行方式下：X*1=0.3，X*0=0.32最小运行方式下：X*1=1.05，X*0=1.75. 3电流计算：(1)、在d1点短路：a、正序电流：Idmax*=1/(0.4674+0.4667)/2+1/0.3=5.4744Idmax=5.4744×1000/(3×525)=6.02KAIdmin*=1/0.9341+1/1.05=2.023Idmin=2.023×1000/(3×525)=2.22KAb、负序电流：Idzmax*=2/1.0572+1/0.3=5.2616Idzmax=5.2616×1000/ (3×525)=5.7862KAIdzmin*=1/(0.4667+0.5705)+1/1.05=1.917Idzmin=1.917×1000/(3×525)=2.11KAc、零序电流Idzmax*=(2/0.4667)+(1/0.32)=7.41Idzmax=7.41×1000/(3×525)=8.15KAIdzmin*=(1/0.4667)+(1/1.7)2.73Idzmin=2.73×1000/(3×525)=3KA(2)、在d2点短路时，因为是发电机出口短路，系统运行方式对短路电流的影响不大，所以可以不考虑系统对他的影响。a、正序电流Id1max*= Id1min*=1/0.4674=2.14Id1max= Id1min=2.14×1000/(3×525)2.35KAb、负序电流Id2max*= Id2min*=1/0.5705=1.7528Id2max= Id2min=1.7528×1000(3×525)=1.93KA第6章 继电保护的整定过程6.1 发电机的纵差保护(比率制动式)1、最小动作电流：由于保护装置采用比率制动特性，其保护动作电流不必按躲过外部故障时的不平衡电流，其整定值只需躲过最大负荷条件下的差动回路不平衡电流。继电器的最小动作电流为：Idz·jmin=Kk·Kfzq·KtX·fi·Ie2f=1.5×1×0.5×0.1×11.32=0.849KA电流互感器变比为12000/5=2400则：Idz=Idzjmin/n=849/2400=0.35ALCD-7继电器的动作电流档有1A、2A。取：Idz=1A>0.35A2、比率制动系数的选择：以最大外部短路电流下流过继电器的动作电流Idz=Kk·Kzq·KtX·fi·IdmaX计算，此时，制动电流：Izd=IdmaX又因为：Kzd=Idz/Izd所以Kzd= Kk·Kfzq·KtX·fi =1.3×1×0.5×0.1=0.065LCD-7制动系数有0.2、0.3、0.4 选Kzq=0.2>0.0653、灵敏系数校验：Klm=Idjmin/Idzj=2.037/0.8492.4>2灵敏度满足要求。6.2 发电机横差保护(LCD-6)1、继电器的动作电流：保护动作电流按躲过外部短路故障时最大不平衡电流及装置对高次谐波滤过比的大小整定。在本设计中根据经验公式整定计算。Idzj=0.2Ief/nl nl一般取用于发电机横差保护的电流互感器的变比，取0.25Ief/5。 则：Idzj=0.2×5/0.25=4继电器的动作电流档有1A、2A、4A、8A 取Idz=4A2、灵敏系数校验：=3I0·4Xf0=0.25×4×8.81%=8.81%其中3I0Idzj，取0.25。另外，因为保护死区随着整定值的增大而增大，所以为了减小保护死区，应经过3次谐波滤过器，尽量减小3次谐波不平衡电流。6.3 主变压器纵差保护1、保护整定原则：具有谐波制动的变压器纵差保护的整定计算，主要是确定防止外部短路时误动作的比率制动特性，即最小动作电流Idzjmin时制动曲线的转折点Idz0和制动系数Kzd。2、最小动作电流：在最大负荷下，差动保护不应误动作，即继电器的最小动作电流Idzjmin必须大于最大负荷时的差动回路的不平衡电流Ibp·fh，即Idzjmin>Ibp·fh最大负荷条件下差动回路的不平衡电流Ibpfh取0.2Ie则Idzjmin=0.2Ie=0.2×395.9=79.18A3、制动系数的选择：外部故障时的制动电流Izd=2Idmax外部故障时,变压器差动回路中的不平衡电流即为继电器的动作电流Ibp=Idz=(Ktx·fi+U+fph)Idmax，考虑一定的裕度，则Kzd=Kk(Ktx·fi+U+fph) /2=1.3×(1×0.1+0.05+0.05)/2=0.13继电器的制动系数有0.4、0.5、0.6取Kzd=0.44、灵敏度校验：Klm=Id(2)min/Id25、制动线圈的接法：用和差变流器的一个线圈接于负荷侧，外部故障时有制动的作用，内部故障时无制动作用，使保护具有较高的灵敏度。6、保护参数的计算结果如下表所示：表3-1保护参数的计算结果变压器容量(MVA)360额定电压(KV)52518一次额定电流(A)395.511547电流互感器的变比600/512000/5电流互感器的接线Y二次额定电流(A)5.7144.81自耦变流器变比1.19自耦变流器FY-1装于高压侧6.4 变压器的瓦斯保护1、轻瓦斯继电器按气体的容积整定，动作于发信号。将轻瓦斯的动作值整定为：Vdz=250cm32、重瓦斯继电器按导油管中的油的流速整定，动作于跳闸。为了消除变压器外部故障时穿越故障电流的影响，将重瓦斯的动作值整定为：Vdz=1.1m/s6.5 变压器高压侧零序保护零序电流互感器接于变压器中性点上，零序电流保护的整定值为：Idz=IeB/3=359.5/3=119.8A能满足100%误差要求。互感器取变比为200/5Idz=119.8/(200/5)=3A灵敏度校验合格6.6 阻抗保护Zdz=Kk(ZB+KzZdzl)Zdzl不知所以没法计算。6.7 发电机定子单相接地保护(LD-1A)取基波电压为15V即满足要求。6.8 励磁回路接地保护一点接地保护带时限动作于发信号，两点接地保护带时限动作于停机。6.9 发电机定子绕组对称过负荷保护1、定时限部分对称过负荷保护的动作电流：Idz=Kk·Ief/Kh=1.05×11.32/0.85=13.98KA继电器的动作电流：Idzj=Idz/nl=13980/(12000/5)=5.825At=315s动作于信号2、反时限部分：反时限部分的动作时间由发电机的过负荷能力确定的。其整定公式为：t=K/It*2-(1+)6.10 发电机定子非对称过负荷保护1、定时限部分：定时限部分的动作电流：Idz=KkI2/Kh保护动作延时59s动作于发信号。2、反时限部分：按发电机允许负序电流的能力整定，满足I2*2t6即可。其中I2*为定子绕组负序电流标么值。6.11励磁回路过负荷保护1、定时限部分：定时限部分的动作电流：Idz=Kk·IlL/Kh=1.05×1.1×1850/0.85=2513.8AIlL是正常运行最大励磁电流，取1.1倍额定励磁电流。(2)、反时限部分：反时限部分的励磁时限按发电机励磁绕组的过负荷能力确定，其整定公式：t=K/Il*-(1+)6.12 发电机的失磁保护(LZ-1A)1、阻抗元件整定计算：按异步边界圆整定Xa=-Xd·Ue2·nl/(2Se·nyf)=-26×182×12000×0.1/(2×100×353×18×5)=-1.59Xd=-Kk ·Xd·Ue2·nl/(Se·nyf)=-1.2×224×182×12000×0.1/(100×353×18×5)=-329电流互感器变比取12000/5电压互感器变比取18/0.1高压侧母线电压互感器变比取500/0.12、电压元件整定：保护动作电压：Udz=0.75Ueh/nyh0.75×500×0.1/500=0.075KV3、励磁低电压闭锁元件整定：Udzfl=Px(Xs+Xd)Ufd0由于Ufd0未知所以无法计算。4、负序电压闭锁元件的整定：Udz2=0.55×18=0.99KV时间延时返回时间为810s。5、保护动作时间：阻抗元件和母线低电压元件均动作，经t=0.5s动作于解列灭磁。阻抗元件动作，并经过t2动作于励磁切换或减少出力，经t3动作于解列灭磁。t2按躲过系统振荡的要求整定，t3按发电机允许的异步运行时间整定。6.13 逆功率保护1、保护的动作功率：Pdz=0.2Pe0.02×200=4MW2、时限整定：保护的动作时限经t1=1.5s动作于发信号，经t2100180s动作于解列灭磁，t2按汽轮机允许的断汽运行时间整定。6.14 发电机过电压保护对于200MW及以上汽轮发电机，宜装过电压保护，其整定值根据定子绕组的绝缘状况而定。1、保护动作的电压整定：Udz=1.3Ue1.3×18=23.4KV2、动作时限：t=0.5s6.15 过激磁保护U*/f*=1.051.2时，动作于发出信号；U*/f*=1.251.3时，经5s后动作于跳闸。其中U*为变压器工作电压标么值，f*为率频标么值。6.16 发电机的非全相运行1、动作电流：负序电流元件的动作电流Idz按发电机允许的持续负序电流下能可靠返回的条件整定。Idz2=If2/Kh=0.07×11.32/0.9=0.88KA If2取0.07Ief。2、动作时限：经t=0.5s后动作于解列。结 论本次设计主要包括电厂的大型发电机保护、变压器保护、短路电流计算、整定计算。概括来说，首先根据设备的容量、型号等相关资料分析可能出现的故障问题；其次根据保护的配置原则，确定该设备所需要的保护；然后通过查询电气工程设计手册进行整定计算；最后根据计算结果选择最具可靠性、安全性、动作最灵敏的保护继电器。继电保护整定计算是电力系统生产运行中一项重要的工作。随着电网规模的不断扩大，电网结构日趋复杂，电力系统整定计算的工作量和复杂程度也越来越大。在本次毕业设计的过程中，通过查阅相关书籍，使我对保护的原理有了更深的理解，扩充了我的知识；在画系统图时，通过请教同学和老师，使我更加熟练的运用AutoCAD软件画出了规范的系统总图。从总体上来说，我对自己的成果还是比较满意的，基本上达到了老师的要求。这段时间我翻阅了许多的书籍，从对电厂的生疏，到了解，再到深入研究，使我第一次完成了一件实际应用的设计。不过由于本人经验、阅历、实际操作能力有限，难免存在一些不尽人意的地方请各位老师指点。 致 谢本次毕业设计论文是在我的辅导老师郭永树的悉心指导下完成的。他严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从课题的选择到论文的最终完成，郭老师都始终给予我细心的指导和不懈的支持，在此谨向郭老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。经过近两个月的忙碌，本次毕业设计已经接近尾声，作为一个毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有导师的督促指导，以及同学们的支持，想要完成这个设计是很困难的。 在这里首先要感谢我的指导老师郭老师。他平日里工作繁多，但在我做毕业设计的每个阶段，从查阅资料，设计草案的确定和修改，中期检查，后期详细设计等整个过程中都给予了我悉心的指导。其次要感谢和我一起作毕业设计的同学，他们在本次设计中帮我解决了很多困难。最后还要感谢大学三年来所有的老师，为我们打下专业知识的基础；同时还要感谢所有的同学们，正是由于你们的帮助和支持，我才能克服一个一个的困难和疑惑，直至本文的顺利完成。在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意!最后我还要感谢培养我长大含辛茹苦的父母，谢谢你们！参考文献1 韩笑、宋丽群.电气工程专业毕业设计指南 (继电保护分册)、第二版，北京：中国水利水电出版社，20082 李光琦.电力系统暂态分析、第三版，北京：中国电力出版社20073 张保会、尹项根.电力系统继电保护，北京：中国电力出版社，20054 刘增良、刘国亭.电气工程CAD、第二版，北京：中国水利水电出版社，20075 卓乐友.电气工程设计手册，北京：中国电力出版社，19896 崔家佩等.电力系统继电保护与安全自动装置整定计算，北京：中国电力出版社，19937 为群、陶然.继电保护自动装置及二次回路、第二版，北京：中国电力出版社，20068 周秉功.继电器选型手册，机械工业出版社，19989 于永源、杨绮雯.电力系统分析（第三版），北京：中国水利水电出版社，200710许建安.继电保护整定计算,北京：中国水利水电出版社,200111吕继绍.电力系统继电保护设计原理, 北京：中国水利水电出版社,198612Andow.F Suga.N Development in Power System Protection. Toshiba Corp.Tokyo.13Alander.J.T Advances in Power System Control, Operation and Management. Vaasa Univ.14Sidhu.T.S Hfuda.M.A Computer Applications in Power. Saskatchewan Univ.15Ball.S.C Model-based analysis of protection system performance. Strathclyde Univ.16Horrwitz.S.H Adaptive transmission system relaying AEP Service Corp.Columbus.OH.17Roberts.G.V Trevor.I A microprocessor p