微机保护原理及整定计算

差动电流的计算：I = I +1op 1 2制动电流的计算：式中：I为发电机定子绕组两侧二次电流矢量值1、24.1.2 TA断线闭锁当TA断线时，可能引起差动保护的误动作，故可通过TA断线识别来闭锁差动保护当 三相电流大于等于0.2In时，启动TA断线判别程序，当同时满足以下条件时，认为TA断线:1） 三相电流中至少一相电流不变（变化范围小于土 0.2A）；2） 最大相电流小于1.2倍额定电流（线路正常）；3）三相电流中一相或两相无电流TA断线闭锁逻辑如下：TA断线闭锁投入TA断线投入TA断线TA断线告警显示远传闭锁差动保护4.1.3差流速断保护装置设置差流速断保护，在装置检测到任一相差流大于差流速断整定值时，立即保护动 作出口，动作于断路器跳闸，并且发出跳闸信号4.1.4差流越限告警装置设置差流越限告警功能，在装置检测到任一相差流大于差流越限告警整定值时，差 流越限告警，并发出差流越限告警信号整定：其动作特性图如下所示:op.0AI opO H IO res.0 Ires需要整定的即为上图中所示的A、B、C，图中OD线为实测系统不平衡电流，二段式比率 制动差动保护的整定值应该躲过系统的最大不平衡电流。

1.1.1发电机一次额定电流计算T P /cos0一次额定电流计算公式：1 f in = f in式中：Pn为发电机额定容量，cos 0为发电机功率因数，Ufin为发电机机端额定电压1.1.2发电机二次额定电流计算I二次额定电流计算公式：1 = f inf 2 n nfLH式中： f 为发电机一次额定电流，nLH为发电机TA变比1.1.3最小动作电流y 的整定（A点）Ip 0的整定应按保证系统最大负荷时产生的不平衡电流下保护不动作，即：X f式中，UTA为互感器误差，K泅为可靠系数，一般取1.5例如：10P互感器误差大约 为±3%，且高、低压共2个电流互感器，则有七广1.5 X 0.03 X 2 X七2〃，当计算的差电流 定值小于0.5A时，建议取（0.1〜0.2） I ，充分考虑系统的安全性，一般应选择（0.1〜0.2） f 2nI 在特殊情况下，可以根据实际测试的不平衡电流来整定较大的值f 2 n1.1.4差动保护最小制动电流1心0的整定（B点）一般整定为1必0= （0.8〜1.0） 12由,根据实际情况选取，若没有特殊要求应取较小值1.1.5比率制动系数S的整定（C点）在I⑶顷ax下，纵联差动保护最大不平衡电流为D点；保护的最大制动电流应为C点，按 定义则有：S 二七 X % X Kt X f ；式中： f 电流互感器误差（10P TA互感器为±3%，5P TA互感器为1%）； K杜为互 感器同型系数，取0.5； K泅为可靠系数，取1.3〜1.5；； % 非周期系数，取1.5〜2.0。

实际工程应用中，考虑到电流互感器的饱和或TA暂态特性的不一致，推荐S取0.3〜 0.5其保护灵敏度校验：以机端两相金属性短路（发电机不与系统并列）计算保护灵敏度， 要求灵敏度不小于2,若没有特殊情况应取较小值1.2差动速断电流的整定差电流速断是纵差保护的一个补充部分，一般需躲过机组非同期合闸产生的最大不平衡 电流，对于大机组，一般可取3〜8倍额定电流，若没有特殊要求应取较小值1.3差流越限电流的整定差流越限反映差动回路中差电流过大，给出告警信号；差流越限电流定值：一般按躲过机组正常运行时的最大不平衡电流整定，推荐整定为 0.5〜0.81 ；差流越限动作时间定值：一般整定为1.0〜3.0s，，若没有特殊要求应取较 op.0小值2.发电机后备保护原理及整定含复合电压启动过流过压，定子点接地,，转子一点接地,,失磁保护，逆功率等IMP—34024.1.1复合电压启动过电流保护装置设置复合电压启动过电流保护，并且设置为低电压或负序电压启动，同时设置TV 断线闭锁；复合电压启动、TV断线可以实现单独投/退保护动作后，装置自动闭锁相应保 护功能，当且仅当装置复归或电流由故障量恢复到整定值的80%以下，装置解除闭锁，保护 判据如下：复合电压闭锁投入Uab ＜低压定值 Ubc＜低压定值 Uca＜低压定值U2＞负序电压定值PT断线闭锁投入PT断线过流保护投入Ia ＞电流定值 Ib＞电流定值 Ic ＞电流定值保护动作 （显示、远传）保护动作（中央信号）跳闸1跳闸2保护动作后，经T1延时跳闸1动作，跳闸1作用于跳发电机母联开关，经T2延时跳 闸2动作，跳闸2作用于下跳发电机断路器和灭磁开关。

低电压启动过电流保护功能具有带 有电流记忆功能，以适用自并励发电机系统，可以通过控制字设置其投退4.1.2过电压保护装置设置过电压保护，作为发电机突然甩负荷时出现的过电压保护保护动作后，装置 自动闭锁相应保护功能，当且仅当装置复归时，装置解除闭锁保护判据如下：当投入过电压保护且发电机定子端口任一线电压大于过电压定值，经过Tgy延时后，保 护跳发电机断路器和跳灭磁开关4.1.3发电机3U0综合定子接地保护装置设置发电机3U0综合定子接地保护，其保护功能由两部分构成，以实现定子100% 接地保护功能 °1）基波3U0发电机定子接地保护零序电压成自发电机机端TV的开口绕组或中性点TV二次侧（也可从消弧线圈付方绕组 取得），当发电机3U0大于保护定值时保护动作，装置可发信号或作用于跳闸，跳闸动作于 跳发电机断路器和跳灭磁开关，保护具有TV断线闭锁功能，以防止TV断线情况下的保护误 动作中性点电压的投退用来表示是否采用中性点的零序电压作为保护判断用，如果投入，则 需要设置“3U°中”电压定值，其与发电机机端零序电压共同构成保护判据当任意一个条 件满足时，保护出口如果退出，则只采用发电机机端零序电压作为判据。

2）三次谐波3U0定子接地保护当发电机中性点侧（即定子绕组50%靠近中性点的一侧）发生单相接地故障时，则有u/' > 1，且接地点越靠近中性点比值越大，其中U3E为发电机机端的3次谐波，U3N为发 3N电机中性点的3次谐波采用机端零序基波电压大于整定值、采用发电机机端零序三次谐波 电压大于中性点零序三次谐波电压就可以实现发电机100%定子接地保护零序电压取自发电机机端TV的开口绕组和中性点TV二次侧（也可从消弧线圈副方绕组 取得）可作用于报警信号或作用于跳闸，保护动作于跳发电机断路器和跳灭磁开关保护 判据如下：跳闸投入判据k1 x3Ue >k2x 3Uon + Du中，K1和K2是调整系数，默认情况下为1，Du是浮动 电压门坎，默认为0，以躲过正常情况下或扰动信号的干扰，这三个值可根据现场情况灵活 调整在基波电压判断部分，保护动作后如果作用于跳闸，经延时1跳断路器和灭磁开关，在3 次谐波电压判断部分，保护动作后如果作用于跳闸，经延时2跳断路器和灭磁开关4.1.4发电机3I0定子接地保护装置设置发电机3I0定子接地保护，作为反映发电机的零序电流过流的保护功能，并且 具有三次谐波滤除功能:零序电流取自发电机专用零序TA，发电机3I0定子接地保护一般用 于具有发电机电压母线且有电缆出线的情况。

当发电机3I0大于保护定值时，保护动作跳发 电机断路器同时跳灭磁开关，保护动作可以选择作用于报警信号或作用于跳闸4.1.5负序过电流保护发电机由于负荷不平衡或外部不对程短路而产生的负序电流，将会产生负序旋转磁场， 它将会在转子本体等部分感应出倍频电流，此电流在转子中部沿轴向流通，在转子端部附近 沿周界方向形成闭合回路该电流将引起转子过热，在端部、各接触面等电流密度很高的部 位造成局部烧伤如不及时处理就可能严重损坏发电机因此电力规程要求容量在50MW及以 上的或者可能经常出现负序过负荷的发电机上，应装设负序过电流保护负序电流保护由三种功能构成，定时限负序过负荷保护，定时限负序过流保护和反时限 负序过电流保护1） 定时限负序过负荷保护当保护计算负序电流大于负序过负荷整定值时，经延时发 告警信号2） 定时限负序过电流保护当计算负序电流大于负序过流整定值时，经延时保护出口， 定时限负序过电流作用于跳母联开关，用于和反时限负序过电流保护配合实现选择 性3） 反时限负序过电流保护原理如下：动作方程：（I； -a）t > A，其中I2为负序电流值，A为发电机过热时间常数，范围通 常是1〜50, a为散热系数，范围通常是1〜2。

保护的反时限特性曲线由三部分构成：上限 短延时、反时限及下限长延时，其特性曲线如下图所示：跳闸并发信号反时限负序过电流保护判据如下:I*］、I