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1、摘要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。 为了满足电力系统稳定方面的要求，对于300MW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300MW发电机变压器组设置双重快速保护。本设计对发电机变压器组进行了详细的分析，分别给出发电机纵差保护、发电机横差保护、变压器纵差保护、发电机变压器组纵差保护、变压器瓦斯保护、变压器零序保护、阻抗保护、对称过负荷保护、不对称过负荷保护、励磁回路过负荷保护、失磁保
2、护、逆功率保护、过电压保护、断路器失灵保护、主变压器冷却器全停保护，并对每个保护进行整定计算，对保护配置的方案进行了分析。关键字：大型发电机组，继电保护，整定计算，电力系统 目录摘要错误！未定义书签。绪论VI1.继电保护配置说明VII1.1整定计算时所需参数VII1.1.1发电机VII1.1.2主变压器IX1.1.3高压厂用变压器IX1.1.4中性点接地方式X1.1.5高压厂用变压器侧TA、TV变比X1.2保护依据XI1.3保护说明XII1.4保护配置XII2.发电机定子绕组匝间短路保护整定计算XXII4.1发电机横差动保护XXII4.1.1.动作判据XXII4.1.2整定计算XXII4.2发
3、电机纵向基波零序过电压保护XXIII4.2.1 动作判据XXIII4.2.2整定计算XXIV6.发电机转子接地保护整定计算XXVIII6.1动作判据XXVIII6.1.1动作判据XXVIII6.2整定计算XXIX6.2.1发电机转子绕组一点接地保护整定计算XXIX6.2.2发电机转子绕组两点接地保护整定计算XXIX7.发电机定子绕组过电流保护整定XXX7.1动作判据XXX7.1.1定时限过电流保护XXXI7.1.2反时限过电流保护XXXI7.2整定计算XXXII7.2.1定时限过电流（过负荷）保护XXXII7.2.2反时限过电流保护XXXII9.发电机转子绕组励磁过电流保护整定计算XXXVI9
4、.1动作判据XXXVI9.1.1定时限过电流保护XXXVII9.1.2反时限过电流保护XXXVII9.1.3反时限过电流上限动作判据XXXVIII9.2整定计算XXXVIII9.2.1定时限过电流保护XXXVIII9.2.2反时限过电流保护XXXVIII10.发电机失磁保护整定计算XL10.1动作判据XL10.1.1系统侧主判据XL10.1.2发电机侧主判据XL10.1.3静稳极限转子绕组变励磁低电压动作判据XLII10.1.4发电机低励及失磁保护动作辅助判据XLIII10.2整定计算XLIV10.2.1高压母线三相低电压元件XLIV10.2.2发电机侧的主判据XLIV11.发电机失步保护整定
5、计算XLV11.1动作判据XLV11.1.1发电机三阻抗元件失步保护XLV11.2整定计算XLVII11.2.1发电机三阻抗元件失步保护整定计算XLVII12.发电机定子绕组过电压保护整定XLVIII12.1动作电压整定值计算XLVIII12.2动作时间整定计算XLIX13.发电机逆功率保护整定XLIX13.1动作判据XLIX13.1.1三相功率动作判据为L13.1.2单相功率动作判据L13.2整定计算L13.2.1三相功率判据的动作逆功率整定值计算L13.2.2动作时间计算L参考文献LXIII绪论 研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况，以探讨其对策的反事故自动化措施。因在其发展过程中曾主
6、要用有触点的继电器来保护电力系统及其元件（发电机、变压器、输电线路等），使之免遭损害，所以也称继电保护。基本任务是：当电力系统发生故障或异常工况时，在可能实现的最短时间和最小区域内，自动将故障设备从系统中切除，或发出信号由值班人员消除异常工况根源，以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。我国继电保护技术的发展是随着电力系统的发展而发展的,电力系统对运行可靠性和安全性的要求不断提高,也就要求继电保护技术做出革新,以应对电力系统新的要求。继电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
7、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。继电保护的发展趋势是高速化，智能化，一体化，尽量避免测量元件对继电保护装置的影响，尽量降低装置的造价。对故障信息的研究和充分利用是发掘继电保护新原理的基础，计算机在继电保护中的应用为充分利用各种信息提供了技术手段，新型继电保护装置充分利用了计算机的特性来为之服务。1.继电保护配置说明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：
8、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。1.1整定计算时所需参数发电机 发电机型号及额定参数。1) 型号：水氢氢发电机QFSN2 - 300 -2（以下部分计算涉及QFS - 300 -2双水内冷机组时作单独说明，QFS - 300 -2型参数未单独列出）。2)额定容量：=300MW，=353MVA。3)额定功率因数：=0.85。4)额定电压：=20kV。5)定子额定电流：= 10189A。6)相数：3。7)额定频率：=50Hz
9、(额定转速：3000 r/min)。 发电机参数。1)定子绕组每相电阻(15)：0.00212。2)转子绕组电阻(15)：0.0923。3)定子绕组每相对地电容：= 0.209F, =/(2f10-6) =0.757 A4)转子绕组自感：0. 857H，= 2fL=269()5)次暂态直轴同步电抗（不饱和值）：= 17.4%，6)次暂态直轴同步电抗（饱和值）：= 16%。7)次暂态交轴同步电抗（不饱和值）：= 17.2%。8)次暂态交轴同步电抗（饱和值）：= 15.8%。9)暂态直轴同步电抗（不饱和值）：= 22.9%。10)暂态直轴同步电抗（饱和值）：= 20.2%。11)暂态交轴同步电抗（
10、不饱和值）：= 38.2%。12)暂态交轴同步电抗（饱和值）：=33.6%。13)直轴同步电抗（饱和值）：= 180%。14)交轴同步电抗（饱和值）：=175%。15)定子漏抗：=12.9%。16)负序电抗（不饱和值）：= 17.3%。17)负序电抗（饱和值）：=15.g%。18)零序电抗（不饱和值）：= 7.93%。19)零序电抗（饱和值）：= 7.53%。20)直轴开路暂态时间常数：=8.6s。21)交轴开路暂态时间常数：= 0.956s。22)直轴短路暂态时间常数：= 0.956s。23)交轴短路暂态时间常数：=0.184s。24)直轴开路次暂态时间常数：= 0.0442s。25)交轴开
11、路次暂态时间常数：= 0.0744s。26)直轴短路次暂态时间常数：= 0.035s。27)交轴短路次暂态时间常数：= 0.035s。28)短路比：0.6。 发电机过负荷能力。1)长期运行允许负序电流标么值：=0.08。2)瞬时耐负序电流（转子表层负序过负荷）的能力：（-）t=A=8s 励磁参数。1)发电机额定工况时转子电流（或满载励磁电流）：2510A (90)。2)发电机额定工况时转子电压（或满载励磁电压）：302V。3)友电机空载励磁电流：987A。4)发电机空载励磁电压(75)：113V。5)电机额定工况时励磁机励磁电流：147A。6)发电机额定工况时励磁机励磁电压：14.3V。7)发
12、电机空载时励磁机励磁电流：78A 。8)发电机空载时励磁机励磁电压：5V。9)强励顶值电压为额定励磁电压的倍数：2。10)允许强励时间：强励顶值电压允许强励时间10s。主变压器 主变压器型号及额定参数。l)型号：SFP - 370000/220。2)额定容量：370MVA。3)额定电压：23622.5%/20kV。4)额定电流：905A/10681A。5)联结组别YNd11。6)冷却方式：ODAF。7)相数：3。 主变压器参数。1)阻抗电压：%=14。2)短路损耗：= 729.l kW。3)电阻分量电压：%=0.197。4)电抗分量电压：%=14。5)空载电流：% =0.2。6)空载损耗：=
13、179.7kW。高压厂用变压器 高压厂用变压器型号及额定参数。1)型号：SF - 25000/20。2)额定容量：25MVA。3)额定电压：2022.5%/6kV。4)额定电流：722A/2291A。5)联结组别：A厂为Dd12联结组别，B厂为Dyl联结组别。6)冷却方式：ONAN/ONAF，63% /100%。7)相数：3。 高压厂用变压器参数。1)阻抗电压：%=10.5。2)短路损耗：= 111.1kW。3)电阻分量电压：%=0. 443。4)电抗分量电压：%=10.5。5)空载电流：%= 0.53，6)空载损耗：= 19.9kW。中性点接地方式 主变压器220kV侧中性点接地方式。1)A
14、厂正常时一台主变压器中性点直接接地，其他主变压器中性点经间隙接地。2)B厂正常时一台主变压器中性点直接接地，另一台主变压器中性点经间隙接地。 发电机中性点接地方式。1)A厂一台发电机中性点经接地变压器高阻抗接地，接地变压器容量为=50kVA，变比为/ = 20/0.19，/=2.5/263；接地电阻R=0.460，等效接地电阻= 0.46(20/0.19)2= 5097()。发电机单相接地电容电流3=30.757= 2.27(A)，电阻电流IR=2.27(A)。发电机单相接地电流=2.27=3.2 (A)。其他发电机中性点经消弧线圈欠补偿接地。2) B厂发电机中性点经接地变压器高阻抗接地，接地变压器、接地电阻和发电机单相接地电容电流同A厂。 高压工作厂用变压器接地方式。B厂6.3kV侧中性点经小电阻20接地（A厂6.3kV侧中性点不接地）。 高压备用起动厂用变压器接地方式。1) 220kV侧中性点为直接接地方式。2)B厂6.3kV侧中性点经小电阻20接地（A厂6.3kV侧中性点不接地）。高压厂用变压器侧TA、TV变比 TA变比。1)主变压器高压侧：TA变比为1250/5，完全星形YN接线。2)主变压器低压侧、发电机出口、发电机中性点侧、高压厂用变压器高压侧：TA变比为15000
