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1、毕业设计指导毕业设计指导一一 概述概述二、保护选型及配置二、保护选型及配置选用 xxxxxxxx 公司生产的 xxxxx 型发电机变压器组微机保护。它是由标准的 16 位总线 主机构成，可提供 30 多种保护功能和非电量保护接口，分布于若干个独立的 CPU 系统， 可满足各种容量的火电或水电发电机百年压气组保护的要求，其保护配置灵活，设计合理， 满足电力系统反事故措施要求，保证装置的使用安全性。闹户装置按屏柜设计，一个机组 单元成套保护可由 3 个柜组成，由一台工控机通过串行通讯后进行管理，实现数据的交换， 从而对机组和保护运行状况进行监视和记录，也可进行时钟的校对和定值管理，此装置性 能优良
2、、可靠性高、维护调试方便、灵活性大、功能多。 （参见所选产品的说明书）1.发电机变压器组保护配置如下：反应故障状态的保护（1）发电机纵差保护（2）发电机定子匝间保护（3）发电机转子两点接地保护（4）发电机变压器组纵差保护（5）主变压器高压侧零序保护（6）主变压气瓦斯保护（7）主变压器压力释放保护（8）厂用高压变压器纵差保护（9）发电机低压过流保护（10） 厂用高压变压器瓦斯保护（11） 厂用高压变压器压力释放保护（12） 厂用高压变压器高压侧过流保护（13） 厂用高压变压器变低压侧过流保护异常运行保护（1）定子保护接地（2）转子一点接地保护（3）励磁机过负荷保护（4）失磁保护（5）定子对称过负
3、荷（定、反时限）保护（6）定子不对称过负荷（定、反时限）保护其他非电气量保护（1）发电机断水保护（2）主汽门关闭保护（3）主变压器通风故障保护（4）主变压器温度保护（5）主变压器油位保护（6）主变压器瓦斯保护（7）主变压器压力释放保护（8）厂用高压变压器问地保护（9）厂用高压变压器油位保护（10）厂用高压变压器轻瓦斯保护（11）厂用高压变压器压力释放（信号）保护其他电量保护（1）25%低电流保护（2）TA 断线保护（3）TV 断线保护（4）主变通风起动保护（5）厂变通风起动保护（6）厂变高压侧电流判别保护2.主要保护的原理(1)发电机纵差保护(2)发电机定子匝间保护(3)发电机转子两点接地保护
4、(4)发电机失磁保护(5)发电机变压器组纵差保护(6)主变压器高压侧零序保护(7)主变压气瓦斯保护三、短路电流计算：三、短路电流计算：1.参数计算2.短路电流计算四、继电保护用互感器选择四、继电保护用互感器选择 1.电流互感器的选择 （1）变比选择 （2）型号选择及校验2. 电压互感器的选择 （1）变比选择 （2）型号选择及校验五、继电保护整定计算五、继电保护整定计算（一）A 柜整定值计算1.发电机差动保护差动保护采用变数据窗算法比率制动原理，三相差动采用循环闭锁方式，设有 TA 断 线闭锁。（1（最小起动电流 Ik.op.o按式 Ik.op.o=(0.1.0.20)I2n整定，在工程中，为可
5、靠起见，取 0.3IG.n(IG.n为发电机额定电流二次侧值)，二次值为 A。（2（最小制动电流（3（比率制动系数 Kbrk。可靠系数 Krel取 1.5；非周期分量系数 Kaper 取 1；互感器 的同型系数 Kst取 0.5；电流互感器比值误差 KTA取 0.1，按 Ik.op.max=KrelIunb.max 可得 Kbrk.max=0.075；为保证可靠制动，一般取比率制动系数 Kbrk为 0.30.5， 本设计取值为 0.4（4（差动速断电流 Ik.op.q取 6 倍于发电机额定电流。 （用算式表示， ）（5（负序电压定值 U2.op按式 U2.op=0.06UT.n/ntv整定，取
6、 A。（6（TA 断线动作延时 tTA取 s.2.发电机定子接地保护采用双频式 100%定子绕组单相接地保护，动作于全停。（1）零序电压发电机定子接地保护按 Uk.opUunb, Ksen=3Uo/Uk.op整定，动作电压取 3Uo.op为 V。保护的死区为 10%。（2）三次谐波定子接地保护。装置可根据实际发电机机端三次谐波电压与发电机中 性点三次谐波电压的比值，通过有关操作自动整定动作量，制动量，使动作量 正常时为最小，并使保护具有足够的灵敏度。（3）动作时间取 s.3.发电机断水保护当发电机内冷水流量低于 5t/h，压力小于 0.05Mpa 或高于 0.5MPa 时，则判断发电 机断水，
7、由于热工送来的水已经过了 30s 延时，故微机保护中的延时整定为 0s。4. 25%低电流动作电流 Iop取 25%IG.n。动作时间 t 取 0.5s.5.发电机转子两点接地保护反应转子不对称故障引起的定子二次谐波，动作电压 U2 .op按躲过额定负荷下二 次谐波的实测值整定。初步整定值取 2.5V，时间取 0.5s.6.发电机转子一点接地保护 采用叠加直流电压式原理，绝缘电阻整定值 Ry.set取 10K，动作时间取 5s.7.定子匝间保护（本发电机为双星形接线，且中性点有 6 根引出线，宜采用单继电器 横差保护）整定计算参考继电保护教材。8.励磁绕组过负荷保护装设定时限励磁绕组过负荷保护
8、，按式 Ik.op=KrelIG.n/KreanTA整定。再按保护装置说 明书取直流变送器变比为 3000A/75mV，得到对应的动作电压为 500 mV。动作时间按 躲过强励时间整定，取 8s.9主变间隙零序电流电压保护（1）间隙零序电流定值 3Io.op。一次值取 100A，为经验值。（2）零序电压整定值二次值为 3Uo.op。按 式整定，取 180V。（3）动作时间取 0.5s.10.主变通风保护动作电流值 Iop取 75%主变额定电流起动辅助冷却器，动作时间取 5s.11.通风故障保护当变压器上层油温达到 75并且超过 20min 时，或上层油温未达到 75并且超过 60min 时，保
9、护延时 60s 起动.12.主变零序电流保护（1）零序段。动作电流 Io.op按 Io.op=KrelKb.maxI/o.op.n整定。（2）零序段。动作电流 Io.op按 Io.op=KrelKb.maxI/o.op. n整定， 。（二）B 柜整定值计算1.发电机差动保护（1）最小起动电流 Ik.op.o按 Ik.op.o=(0.200.50)I2n整定，可靠系数 Krel 取 1.31.5； 电流互感器比值误差 KTA.n取 0.01；电流互感器标准化 m 误差取 0.05；发电机额定电 流一次值为 A。根据经验，为提高可靠性，取 Ik.op.o1.35A，对应一次电流为 0.35I，In
10、为额定电流一次值。（2）比率制动系数 Kbrk按 Iunb.max=(KstKaperKTA+U+m)IK.max整定，一般取 Kbrk=0.30.7,本设计取值为 0.4。（3）二次谐波制动比 K2.brk一般取 0.120.24，本设计取 0.15。（4）差动速断动作电流 Ik.op.q取 6 倍于变压器额定电流。（5）TA 断线延时定值取 1s（6）TA 断线解闭锁电流定值 I 按躲开发电机最大负荷电流整定，二次值取为 5A。 当发电机差电流大于该值时，TA 断线闭锁功能自动退出。2.发电机失磁保护由发电机机端测量阻抗、转子低电压、变压器高压侧低电压，定子过流作为判据 主判据为测量阻抗超
11、越临界失步阻抗圆。(1) 高压侧低电压二次值 Uop.h按系统长期允许运行的低电压整定，取 80V.(2) 阻抗圆心为（0，j (Xd-Xs）/2）,按 Xc=(XdXs)/2 计算为 。(3) 阻抗圆半径为(Xd+Xs)/2，按 Xr=(Xd+Xs)/2 计算为 。 （画阻抗图说明。 ）(4) 转子低电压判据系数 Kf取 0.45。(5) 转子低电压 Uop.f取 45V。(6) 动作时间 t0取 1s;t1取 0.3s。3.发电机负序过流保护（或称转子表层过负荷保护）（1）定时限负序过流，其中：1）负序电流保护灵敏段（动作于信号）动作电流二次值 I2.op.l为I2.op.l=KrelI2
12、*IG.n/KresnTA式中 Krel可靠系数，取 1I2*发电机长期允许负序电流的标么值，取 0.08Kres返回系数，取 0.95IG.n发电机的额定带电流，为 6150AnTA电流互感器变比为 80005经计算 I2.op.l为 A。动作时间躲后备保护动作时间取 9s。2)负序电流保护步灵敏段（动作于跳闸）为I2.op.h=(0.50.6)IGn/nTA经计算 I2.op.h为 A。动作时间有两段，t1取 6s, t2取 6.5s（2）反时限负序过流。反时间负序过流起动电流二次值（即下限动作电流）I2.st按 I2.op=A/t *IG.n/nTA整定，发电机承受负序电流的能力的 常数
13、 A 取 8，允许的持续时间 取 1000s,经计算 I2.st为 0.34A,长延时动作时间取 1000s。反时限负序过流速断动作电流二次值 I2.op（即上限动作电流） ，按躲过主变压器高 压侧两相短路条件整定，经计算 13.78A，动作时间取 0 s。4.发电机对称过负荷保护（1）定时限过负荷保护。动作电流二次值 Ik.op按 Ik.o=KrelIG.n/KresnTA整定，返回系数 Kres取 0.95，可靠系数 Krel取 1.0。经计算 Ik.op为 A，动作时间躲后备保护动作时间 取 9s。（2）反时限过负荷保护。动作判据按 t=K/I2*-(1+)整定，式中发电机定子绕组 过负
14、荷常数（即热值系数 K1由发电机制造厂资料给定，取 ，长延时 t=70s,散热系 数 K2取为 1。其上限动作电流（速断）按大于机端三相短路的条件整定。经计算二次 值为 kA，动作时间为 0s5低压闭锁过流保护（1）动作电流二次值 Ik.op按 Ik.op=KrelIT.n/Kres整定，取 。（2）动作电压二次值 Uk.op按 Uk.op0.7UT.n/nTV整定，取 。（3）动作时间由两段，t1取 6s, t2取 6.5s。6.主变压器高压侧非全相保护当某相断路器拒跳且有负序电流时该保护动作，负序带你流定值 I2.op取主变压 器高压侧额定电流的 0.2 倍，经计算电流为 A,动作时间取
15、0.4 s。7.断路器失灵保护电流元件 Ik.op取主变压器高压侧额定电流的 1.3 倍，经计算为二次电流为 A，动作时间取 0 s。（三）C 柜整定值计算1.电流闭锁保护动作电流 Iop 取发电机端断路器（高压厂用变压器高压侧）的最大开断电流 KA 的 0.8 倍，Iop=0.8*Iop = KA 2.高压厂用变压器差动保护（1）最小起动电流的 Ik.op.o 按 Ik.op.o=(0.200.50)I2n整定，并为提高可靠性，取 0.35In（In为变压器额定电流） ，二次值为 A.(2) 比率制动系数 Kbrk按 Iunb.max=(KstKaperKTA+U+m)IK.max整定，一般
16、取 Kbrk0.370.7。本设计取值为 。（3）二次谐波制动比 K2.brk一般取 0.120.24，本设计取 0.15。（4）差动速断动作电流 Ik.op.q取 6 倍于变压器额定电流。（5）TA 断线延时定值取 1s.（6）TA 断线解闭锁电流定值 Ik.op.TA取为 5A.3.高压厂用变压器过流保护和低压侧分支过流保护高压厂用变压器过流保护和低压侧分支过流保护的整定计算方法同前。所有整定计算结果汇总表：以上是保护配置及整定计算的指导内容，学生自己要完成以上是保护配置及整定计算的指导内容，学生自己要完成整定计算过程以及封面、目录、概述（说明设计的对象、目的、整定计算过程以及封面、目录、概述（说明设计的对象、目的、要求、依据等）要求、依据等） 、主要保护原理和动作逻辑框图、短路电流计算、主要保护原理和动作逻辑框图、短路电流计算、部分保护的灵敏度校验、保
