仅供个人参考
三、发变组保护整定计算 1、发电机差动保护
发电机差动保护采用双斜率比例差动特性,做为发电机内部故障的主保护,主要反应定子绕组和引出线相间短路故障。该保护动作于全停方式。
发电机中性点CT LH1 25000/5 星形接线 3DGP1 发电机中性点CT LH2 25000/5 星形接线 3DGP2
发 电 机出口CT LH5 25000/5 星形接线 3DGP1 发 电 机出口CT LH6 25000/5 星形接线 3DGP2
选G60中SLHtor Differential为发电机差动保护中的比例差动元件。
1.1、定子差动保护启动电流(SLHTOR DIFF PICKUP)
依据《导则》4.1.1,最小动作电流应大于发电机额定负荷运行时的不平衡电流,即
Iop.0?Krel?2?0.03Ignna?1.5?2?0.03Ignna?0.09Ignna
或 Iop.o=KrelIunb.o
式中:Krel——可靠系数,取1.5;
Ign——发电机额定电流;
Iunb.o——发电机额定负荷状态下,实测差动保护中的不平衡电流。
发电机内部短路时,特别是靠近中性点经过渡电阻短路时,机端或中性点侧的三相电流可能不大,为保证内部短路的灵敏度,最小动作电流Iop.0不应无根据地增大,一般宜选用
?0.10~0.20?Ignna。
依据《G60》说明书,最小启动值由正常运行条件下的差动电流决定,厂家推荐为
0.1~0.3pu,出厂设定值为0.1pu。
不得用于商业用途
仅供个人参考
考虑以上两种因素,取Iop.0?0.2Ignna
以pu值表示:0.2IgnCTpri?0.2?1924525000?0.154pu。
取MINIMUM PICKUP=0.154 pu。 1.2、斜率1(SLHTOR DIFF SLOPE1)
根据G60说明书5.5.5,斜率1应大于最大允许电流下CT误差产生的不平衡电流,最大误差一般为5%—10%倍的CT额定电流。又依据《导则》4.1.1,定子电流等于或小于额定电流时,差动保护不必具有制动特性。当斜率取0.15时,形成的自然拐点恰好是1倍的发电机额定电流。因此
取 SLOPE1=15%
1.3、拐点1(SLHTOR DIFF BREAK1)
根据G60说明书5.5.5,拐点1应仅大于发电机最大正常运行电流。又因为发电机的最大短路电流不超过5倍额定电流,为使区内故障获得较高的灵敏度,希望制动电流在2.5~3.0倍的发电机额定电流以内时,动作特性斜率不宜过大,因此取第一拐点为1.5倍发电机额定电流。
即 Ires.1?1.5IgnCTpri?1.5?19245?1.15pu
25000但该装置第一拐点最大取值为1.5pu,因此取 BREAK1=1.15 pu 1.4、拐点2(BREAK2)
根据G60说明书5.5.5,拐点2是过渡区的终点和斜率2的起点,应设置为使任一保护用CT开始饱和时的电流值。因为保护用CT选为5P20,其饱和电流值很大,而发电机最大外部短路电流不大于3倍额定电流,因此取拐点2为5倍发电机额定电流。
即 Ires.2?3IgnCTpri?3?19245?2.31 pu
25000取 BREAK2=2.31 pu 1.5、斜率2(SLOPE2)
根据G60说明书5.5.5,斜率2应保证在严重外部故障时(由于CT饱和导致产生不平衡电流)继电器可靠不动作,厂家推荐值为80%—100%。但考虑电厂实际情况,拐点2取5倍发电机额定电流,而5倍发电机额定电流远未达到CT饱和区,因此第二斜率不必选得过大,可依据《导则》4.1.1 的计算方法进整定。
Kres.max?KrelKapKccKer?1.5?2.0?0.5?0.1?0.15
式中:Krel—可靠系数,取1.5;
Kap—非周期分量系数,一般为1.5~2.0,取2.0; Kcc—互感器的同型系数,Kcc=0.5; Ker—互感器的比误差系数,取0.1。
取Kres.max?0.15,可确保在最大外部短路时差动保护不误动。但考虑到电流互感器的不得用于商业用途
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饱和或其暂态特性畸变的影响,为安全计,宜适当提高制动系数值,使Kres.max?0.3。 取 SLOPE2=30% 1.6、灵敏度校验
按以上原则整定的比率制动特性,当发电机机端两相金属性短路时,差动保护的灵敏系数一定满足Ksen?2.0的要求,不必进行灵敏度校验。 1.7、定值清单(见附件) 1.8、出口方式
全停、启动失灵
2、发电机负序过流保护(不对称过负荷)
发电机出口CT LH5 25000/5 星形接线 3DGP1 发电机出口CT LH6 25000/5 星形接线 3DGP2
发电机负序保护用于防止由于过量负序电流对发电机转子造成的损害。选G60继电器中的Generator Unbalance为发电机负序保护中的发电机不平衡元件。定时限用于减出力(报警),反时限用于程序跳闸。 2.1、负序定时限过流保护
整定原则:根据《导则》4.5.3,动作电流按照发电机长期允许的负序电流I2?下能可靠返回的条件整定。动作时间取9秒。
Iop?KrelI2?1.2?10%??12.6% Kr0.95式中:Krel—可靠系数,取1.2;
Kr—返回系数,0.85~0.95,条件允许应取较大值。
取PICKUP=12.6%,DELAY=9S
出口方式:信号
2.2、负序反时限过流保护
动作方程: T?K?I2Inom?2
根据发电机厂家资料,发电机长期允许负序电流标么值为10%,转子表层承受短时负序电流能力的常数(IT)为10,即K-VALUE=10.0。 UNBAL INOM)
2Inom(pu)?IgnCTpri?19245?0.77pu
25000 UNBAL STG1 PICKUP) 不得用于商业用途
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根据《导则》4.5.3,负序反时限动作特性的下限电流,通常由保护所能提供的最大延时决定,一般取1000S,即下限电流尽可能靠近长期允许的负序电流。根据UR继电器的动作方程,并考虑负序定时限保护的动作值,保护下限动作电流起始值取负序定时限保护的动作值,即
Iop.min?12.6%
从而可以求得G60的下限动作时间。
Top.max?K2Iop.min?10?629.9S
0.1262取STG1 TMAX=600S
最小动作时间是为了防止可由系统保护切除的故障造成的误跳闸,取STG1 TMIN=0.5S。
返回时间提供了负序电流的热记忆时间,取出厂设定值STG1 KRST=240S。 2.3、定值清单(见附件) 2.4、出口方式 程序跳闸
3、发电机电压制动过流保护
发电机中性点CT LH1 25000/5 星形接线 3DGP1 发电机中性点CT LH2 25000/5 星形接线 3DGP2 发电机出口PT TV1
2032030.10.1 3DGP1
330.10.1 3DGP2 33发电机出口PT TV2
3.1、定值计算
电压制动过流保护作为系统保护的后备,选G60继电器中的Phase TOC1为电压制动相过流元件。该元件取中性点侧电流,电流元件起动值整定为可靠躲过发电机最大运行负荷电流。
IpickupInom19245?1.5??1.5??1.155pu
CTpri25000反时限特性应易与系统保护配合,选IEEE极限反时限曲线,为了与系统保护配合,变
压器高压侧三相短路动作时间取3.5秒。
变压器阻抗(以发电机为基准) XT?UK%变压器高压侧短路时的短路电流
SG666.7?0.14??0.13pu ST720不得用于商业用途