汽轮发电机保护计算.doc

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1、发电厂汽轮发电机保护计算底稿： 参数: 汽轮发电机： 容量: 45.33MVA Xd”=13.84% X2=13.6% 额定电压: 11.5kV 额定电流: 2276A COS=0.85； 励磁电流：737A 励磁电压：125V Xd=2.359 CT变比：3000/5 Xd=0.28 中性点PT：12000/240 发电机过流能力时间（秒）103060120电枢电流（%）226154130116 汽轮机主变： 容量: 50MVA 接线组别: Yn/d-1 各侧电压: （6381.25%）/11.5kV UK=10.5% 各侧电流: 458.2/2510.2A 高压侧CT 变比: Y接1000

2、/1 低压侧CT 变比: Y接3000/5 中性点：150/1保护配置: RCS-985RS 系统参数定值序号定值名称定值单位备注1定值区号2发电机容量38.531MW3 发电机功率因数0.854 发电机一次额定电压11.5kV5机端TA 原边3000A6 机端TA 副边5A7 中性点TA 原边3000A8 中性点TA 副边5A9励磁机频率/Hz10励磁TA 原边/A11励磁TA 副边/ARCS-985RS保护功能总控制字序号定值名称定值范围备注1发电机差动保护12转子接地保护13定子过负荷保护14负序过负荷保护15励磁后备保护06轴电流保护07非电量保护08其他定值0RCS-985SS 发电

3、机系统参数定值序号定值名称定值单位备注1定值区号2发电机容量38.531MW3 发电机功率因数0.854 发电机一次额定电压11.5kV5机端TV 原边11.5kV6 机端TV 副边100V7 机端TV 零序副边57.735V8 中性点TV 原边12000kV9中性点TV 副边240V10发电机TA 原边3000A11发电机TA 副边5A12横差TA 原边/A无横差13横差TA 副边/A无横差RCS-985SS保护功能总控制字序号定值名称定值范围备注1匝间保护投入02复压过流保护投入03定子接地保护投入14失磁保护投入15过电压保护投入16低电压保护投入07逆功率保护投入18频率保护投入0一、

4、 RCS985 RS发电机差动保护发电机一次、二次额定电流计算项目名称容量（44.5MVA） 公式机端侧11.5KV中性点侧TA一次电流2234A2234ATA接线方式YYTA变比3000/53000/5TA二次电流3.7233.7231、比率差动起动定值取0.2倍额定电流 取 Icdq= 0.2 Ie2、差动速断定值取3倍额定电流 取 Isdq= 3.0 Ie3、比率差动起始斜率 取K bl1 =0.054、比率差动最大斜率 取K bl 2=0. 55、差流报警门槛取0.15倍额定电流 取0.15Ie6、出口方式：全停 发电机差动保护软压板：投入。发电机差动保护定值单序号定值名称定值备注1比

5、率差动起动定值0.2 Ie2差动速断定值3.0Ie3比率差动起始斜率0.054比率差动最大斜率0.55差流报警门槛0.15Ie6差动跳闸控制字全停以下是运行方式控制字整定1表示投入，0表示退出1差动速断投入12比率差动投入13TA 断线闭锁比率差动0二、 定子过负荷保护 1. 定时限电流定值: 取 4.11A2. 定时限延时: 躲过后备保护最大延时 取 t=5 保护出口方式： 动作于报警信号3. 反时限电流保护启动电流定值按与定时限过负荷保护配合的条件整定。 反时限下限定时: t=120 由厂家提供发电机过流能力参数知道时间（秒）103060120电枢电流（%）226154130116此时允许

6、电流为116%额定 即116% 2234/3000/5=4.32A 反时限电流保护启动电流定值取 4.32A 4. 热值系数: 由公式计算为 K1=（1.16*1.16-1.03）*120=38 5. 散热系数: 取 K2=1.036. 反时限上限定时: 与线路快速保护配合 取 t=0.3 7、出口方式：程序跳闸 过负荷定时限软压板：投入。 过负荷反时限软压板：投入。定子过负荷保护定值单序号定值名称定值单位备注1定时限电流定值4.11A报警2定时限延时定值5.0S3定时限电流定值/A4定时限延时定值/S5反时限起动电流4.32A6反时限上限延时0.3S7 定子绕组热容量38/8 散热系数1.0

7、3/9 定时限跳闸控制字/报警发信10反时限跳闸控制字程序跳闸三、 发电机（定时限、反时限）负序过负荷保护定值发电机参数：负序转子发热常数: 反时限上限延时:1000S长期允许负序电流1、定时限报警电流定值: 动作电流按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 取 0.35A2. 定时限报警延时: 躲过后备保护最大延时 取 t=5 动作于报警信号3. 反时限启动负序电流定值 按与定时限过负荷保护配合的条件整定。 取 0.42AI OP。min = =0.44A 取 0.44A 4. 负序转子发热常数: =8 由电机厂家提供 5、长期允许负序电流 % 5. 反时限上限定时: 与线路快

8、速保护配合 取 t=0.3 6. 出口方式：程序跳闸 负序过流软压板：投入。发电机负序过负荷保护定值单序号定值名称定值备注1定时限电流定值A2定时限延时定值S3定时限报警电流定值0.35A4定时限报警延时5.0S5反时限起动负序电流0.44A6长期允许负序电流0.3A7 反时限上限延时1000S8 负序转子发热常数89 负序过负荷定时限控制字报警发信10负序过负荷反时限控制字程序跳闸四、 发电机定子接地保护定值发电机定子接地保护（基波）取中性点电压 中性点PT：12000/240发电机中性点经单相电压互感器接地，应按躲过正常运行时中性点单相电压互感器的最大不平衡电压U unb.max 整定，即

9、U op rel unb.max = K rel U unb.max式中：K rel 为可靠系数，取1.21.3。U unb.max 为中性点实测不平衡基波零序电压。动作电压暂取10%额定电压整定： 取3Uog =24V 动作延时 t=0.5 要求现场带负荷实测基波零序电压后最终修定。 保护出口方式：全停 基波3Uo定子接地保护软压板：投入。发电机定子接地保护（三次谐波）三次谐波电压比值暂取 = K rel *3*nTVN/ nTV0 实测并网后调整(1.3-1.5) nTVN机端开口三角零序电压TV变比， nTV0 中性点零序电压TV 变比。 三次谐波比率暂取0.3 动作延时 t=1.0保护

10、出口方式：报警信号。三次谐波定子接地保护软压板：投入。发电机定子接地保护定值单序号定值名称定值备注1零序电压定值24V并网后实测修改2零序电流定值/A3零序保护延时0.5S4三次谐波比率定值0.3并网后实测修改5三次谐波保护延时1.0S6定子接地跳闸控制字全停以下是运行方式控制字整定1表示投入，0表示退出1零序电压保护报警投入12零序电流保护报警投入03零序电压保护跳闸投入14零序电流保护跳闸投入05三次谐波电压保护报警投入16零序电压经零序电流闭锁0五、发电机转子接地保护定值序号定值名称定值备注1一点接地灵敏段电阻定值20k 2一点接地电阻定值 20k空冷3一点接地延时 5.0S 信号4两点

11、接地延时定值 0.5S 5转子接地跳闸控制字全停以下是运行方式控制字整定1表示投入，0表示退出1一点接地灵敏段信号投入12一点接地信号投入13一点接地跳闸投入04两点接地保护投入 1六、发电机逆功率保护定值（1） 逆功率保护动作功率整定：逆功率保护整定2P gn发电机额定功率，程序逆功率整定1P g发电机额定功率n，（2）延时整定逆功率保护不经主汽门触点闭锁延时9S动作于信号，延时30S动作于解列.程序逆功率保护经主汽门触点闭锁，延时1.0S 动作于解列； 发电机逆功率保护定值序号定值名称 定值 备注1逆功率定值2.0% 2逆功率信号延时9S 3逆功率跳闸延时30S4程序逆功率定值1.0% 5

12、程序逆功率延时 1.0S 6逆功率控制字 解列灭磁7程序逆功率控制字解列七、发电机电压保护定值过电压保护定值电压取自发电机机端电压互感器TV变比为 （1） 式中：Ugn为发电机额定相间电压(二次值)（2）延时整定 t=0.5S 跳闸（3）保护出口：解列灭磁。低电压保护不做调相运行，退出发电机电压保护定值序号定值名称 定值 备注1过电压定值 120V 2过电压延时 0.5S 3低电压定值 /4低电压延时 /5过压控制字解列灭磁6低电压控制字/退出七、发电机失磁保护定值 TA取自发电机中性点和机端，变比为3000/5；TV取自发电机机端，变比为 ； 励磁电流：737A 励磁电压：125V 不饱和值

13、Xd=0.28 Xd=2.359 1、阻抗定值Z1异步边界圆: 2、 阻抗定值Z2 式中 、Xd 为发电机暂态电抗和同步电抗标幺值，取不饱和值；Ugn 、Sgn为发电机额定电压和额定视在功率；na、nv为电流互感器TA变比(发电机中性点及机端)和电压互感器TV变比 (发电机端)。 3、无功反向定值：按发电机允许的进相运行无功整定（没有数据推荐取为10）。 式中 ：Krel可靠系数取1.3；Qjx为发电机允许的最大进相无功功率(依发电机产品说明书汽轮发电机容量曲线查得)；Pgn为发电机额定有功容量。4、低电压定值图上取发电机电压，按（0.850.90）Ugn 整定。 5、减出力有功定值 按机组额

14、定容量的50整定。 6、段延时t1=1.0S发信号 7、段延时t2=0.5S动作于解列。 8、段长延时t3= 1.5S，动作于解列。失磁保护的判据组合： (1)失磁保护I段：推荐:定子判据+转子电压判据+减出力判据，延时t=1.0S发信号。（2）失磁保护段：低电压判据定子判据转子电压判据，延时0.5S，动作于解列。（3）失磁保护段： 只投定子判据，长延时1.5S，动作于解列。发电机失磁保护定值序号定值名称 定值 备注1阻抗定值Z12.17 2阻抗定值Z238.753无功反向定值 10.0% 4低电压定值 85.0V5减出力有功定值50% 6段延时1.0S 7段延时0.5S 8段延时 1.5S9失磁段跳闸控制字 发信号10失磁段跳闸控制字解列11失磁段跳闸控制字解列以下是运行方式控制字整定1表示投入，0表示退出1段阻抗判据投入12段减出力判据投入13段转子电压判据投入14段低电压判据投入15段阻抗判据投入 16段转子电压判据投入17段阻抗判据投入18信号投入19阻抗圆特性选择 1异步圆10无功反向判据投入 111低电压判据电压选择1机端电压