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第六章＃1（＃2）发电机变压器组继电保护我厂发电机变压器组保护主要配置为南瑞公司的RCS-985电量保护装置和RCS-974非电量保护装置，电量保护装置共设四面屏A/B/C/D，A/B屏主要配置发电机、主变压器的主后备保护，C/D屏主要配置高厂变、高公变、励磁变的主后备保护；非电量保护装置设置一面E 屏，主要配置主变压器、高厂变、高公变的冷却器故障、释压保护、瓦斯保护、油温保护和油位保护。
一、发变组保护A屏1、保护配置1.1发电机差动保护；1.2主变差动保护；1.3发电机定子过负荷保护；1.4发电机负序过负荷保护；1.5发电机定子接地保护；1.6发电机失磁保护；1.7发电机失步保护；1.8发电机频率保护；1.9主变复合电压过流保护；1.10主变零序保护；1.11起停机保护；1.12误上电保护；1.13发电机匝间保护；1.14主变过激磁保护；1.15发电机转子一点接地保护；1.16发电机转子两点接地保护；1.17热工保护；1.18发电机定子断水保护；1.19高厂变A/B分支过流保护；1.20高公变低压侧过流保护；2、保护压板5.1投入UPS交流电源开关、110V直流电源(I)开关；5.2投入电源开关1K3、1K4、1ZKK1、1ZKK2、1ZKK3、4K；5.3投入转子接地保护时，A或B屏的1K3电源开关只能投一个，且对应转子接地保护压板1LP18只投入一个；5.4投入保护装置电源开关1k1、1K2；5.5投入保护压板1LP1－1LP3、1LP5－1LP8、1LP13－1LP16、1LP18、1LP20－1LP23、1LP27、1LP28、1LP29、1LP32、1LP33；5.6投入保护出口压板1LP37-1LP41、1LP43、1LP44、1LP47、1LP48、1LP50－1LP52、1LP54、1LP57。
6、保护退出6.1退出以上保护压板；6.2正常情况下建议保护装置交直流电源不退出，如果应检修要求或调度要求需要将保护装置停电时，停用顺序为：先停保护压板，后停装置电源，投用顺序为：先送装置电源，测量压板正常的情况下再投保护压板。
电力系统继电保护任务书1 题目某火电厂发变组继电保护设计保护设计2 原始资料：1）发电机型号QFSN—600—2额定功率600MW额定电压22kV额定电流17495A额定功率因数0.9(滞后)励磁方式自并激静止可控硅励磁Xd〞18.26%(饱和值); 19.85%(非饱和值) Xd′24.21%(饱和值); 27.51%(非饱和值) Xd 189.29%(饱和值); 189.29%(非饱和值) 2）主变压器型号DFP—240000/500（单相）额定容量240000kV A额定电压550/√3-2×2.5%/22kV联结组标号YNd11短路阻抗14.0%空载电流0.17%空载损耗98.7kW负载损耗408.0kW3）厂用变压器1A型号SF9—34000/22额定容量34000 kV A额定电压（22±2×2.5%）/6.3kV联结组标号Dyn1短路阻抗10.64%空载电流0.16%空载损耗20.85kW负载损耗152.16kW4）厂用变压器1B型号SF9—31500/22额定容量31500kV A额定电压（22±2×2.5%）/6.3kV联结组标号Dyn1短路阻抗10.67%空载电流0.16%空载损耗20.09kW负载损耗142.86kW5）励磁变压器型号RESIBLOC额定容量6000kV A额定电压22000/840V联结组标号Dy11短路阻抗8.95%6）脱硫变压器型号SF10—25000/22额定容量25000kV A额定电压（22±2×2.5%）/6.3kV联结组标号Dyn1短路阻抗10.41%空载电流0.13%空载损耗17.7kW负载损耗97.5kW7）系统参数（2008年04月15日南方电网电力调度通信中心提供）在系统基大、丰小、枯小方式下，断开电厂发变组，将南方电网等值到500kV母线，以下列出各种方式下的最小及最大等值电抗。
发变组保护工程设计一、引言发变组保护是电力系统中的重要组成部分，其设计的合理性和可靠性直接关系到电力系统的安全运行。
本文档将对发变组保护工程的设计进行详细阐述。
二、设计目标发变组保护工程的设计目标如下：1.确保发变组在故障情况下能快速地停运，避免故障进一步扩大，保障电力系统的稳定性和可靠性。
2.保护发变组免受过电流、过温、过电压、低电压、失电等故障的侵害，提高其运行效能和寿命。
3.提供及时准确的故障信息，为故障诊断和处理提供有效的参考。
4.配置可靠的保护设备和装置，确保其在故障发生时能够可靠地工作。
三、设计方案本文档将针对发变组的过电流保护、过温保护、过电压保护、低电压保护以及失电保护等方面进行详细设计。
1. 过电流保护过电流保护是一种常见的发变组保护方式，其作用是在发生过电流故障时快速切除故障部分并保护其他设备不受影响。
设计方案如下：•使用电流互感器或电流开关进行电流采样，获取发变组的电流信息。
•设置相应的过电流保护装置，如熔断器、断路器等，在发生故障时自动切除故障电路。
•考虑发变组的额定电流、工作环境等因素，确定过电流保护的动作时间和灵敏度。
2. 过温保护过温保护是保护发变组免受过热损坏的重要手段，其作用是在发生过温故障时及时停运发变组，避免损坏。
设计方案如下：•使用温度传感器对发变组进行温度监测，获取其实时温度信息。
•根据发变组的额定温度和工作环境条件，设置过温保护装置，在达到临界温度时自动停运。
•考虑发变组的热容量、散热条件等因素，确定过温保护的动作温度和灵敏度。
3. 过电压保护过电压保护是保护发变组免受过高电压损坏的重要手段，其作用是在发生过电压故障时快速切除故障电路。
设计方案如下：•使用电压互感器对发变组的电压进行监测，获取其实时电压信息。
•设置相应的过电压保护装置，在发生过电压故障时切除故障电压。
•考虑发变组的额定电压、绝缘水平等因素，确定过电压保护的动作时间和灵敏度。
4. 低电压保护低电压保护是保护发变组免受过低电压损害的重要手段，其作用是在发生低电压故障时及时停运发变组，避免损坏。
发变组继电保护原理及动作过程一、发变组继电保护配置的根本要求：发变组继电保护继电保护配置过程中一定知足四性〔即：靠谱性、选择性、速动性及敏捷性〕的要求，一定保证在各样发电机异样或故障状况下正确的发信或出口动作。
依据 GB14285的规定，依照故障或异样运行方式性质不一样，机组热力系统和调理系统的条件，我企业发变组保护的出口方式有以下几种：1．全停：断开发电机 -变压器组断路器、灭磁，封闭原动机主汽门，启动快切断开厂分支断路器。
2．降低励磁。
3．减卖力。
4．程序跳闸：先关主汽门，待逆功率保护动作后断开主断路器并灭磁。
5．信号：发出声光信号。
二、我企业发变组保护配置状况介绍：我企业发变组保护每台机共有三面屏柜，分别为发变组保护 A 柜、B 柜、C 柜，A 柜及 B 柜为冗余设计，两面柜的保护配置完整同样，都是发变组的电肚量保护； C 柜为主变和高厂变的非电量保护。
发变组电肚量保护配置有以下几种种类：1．定子绕组及变压器绕组部故障主保护：发电机差动、主变压器差动、发变组差动、高厂变差动、励磁变差动、发电机匝间保护、定子接地。
2．定子绕组及变压器绕组部故障后备保护：发电机对称过负荷、发电机不对称过负荷、低阻抗、高厂变复压过流、励磁变过流、励磁绕组过负荷。
3．转子接地保护4．发电机失磁保护5．发电机失步保护6．发电机异样运行保护：发电机过励磁保护、发电机频次异样保护、发电机逆功率保护、发电机程跳逆功率保护、启停机保护、断口闪络保护、发电机断水、发电机热工。
7．主变〔空隙〕零序保护8．厂用电后备保护：厂变分支过流、分支限时速断、分支零序过流。
9．断路器失灵启动变压器非电量保护：1．变压器重瓦斯2．变压器轻瓦斯3．变压器压力开释4．变压器油温异样5．变压器油位异样6．变压器冷却器全停三、重要保护简绍1．差动保护：包含发电机差动、发变组差动、主变差动、厂变差动、励磁变差动。
我司保护装置的差动保护采纳比率制动式保护，以各侧电流差为动作电流，三侧电流最大值或双侧电流均匀值做为制动电流。
发变组继电保护分析及失磁保护一、引言发变组在电力系统中扮演非常重要的角色，它是传输电网中的关键设备之一，负责将电能从发电厂输送到变电站，再通过变电站将电能分配到各个用户。
为了确保发变组的安全运行和系统的稳定性，需要采取继电保护措施。
本文将针对发变组的继电保护进行分析，并重点介绍失磁保护的原理和作用。
二、发变组继电保护概述发变组继电保护是指为了保护发变组在各种故障情况下的安全运行而设置的各种电气保护装置。
其主要功能包括过电流保护、短路保护、接地保护、过压保护、欠压保护等。
这些保护装置能够对各种故障进行及时检测和保护，有效保障发变组的安全运行和系统的稳定性。
1.过电流保护过电流保护是发变组保护系统中最基本的一种保护方式。
它主要用来限制变压器的过载电流，保护变压器线圈不被过电流损坏，并确保变压器的安全运行。
过电流保护通常采用过流元件和方向特性继电器进行实现。
2.短路保护短路故障是发变组运行中常见的故障类型，因此短路保护也是非常重要的一种保护方式。
短路保护装置能够及时检测和切除故障回路，避免短路电流对发变组和系统的损害，并确保系统的安全运行。
3.接地保护接地故障是发变组运行中的另一种常见故障类型，接地保护装置的作用是及时检测和切除接地故障回路，避免故障引发火灾或对人身安全造成威胁。
4.过压保护和欠压保护过压和欠压故障都会对发变组和设备造成不同程度的损害，因此需要设置相应的过压保护和欠压保护装置，及时检测和切除过压和欠压故障回路。
发变组继电保护是确保发变组安全运行和系统稳定性的重要手段，各种保护装置相互配合，形成完善的保护系统，能够有效保护发变组在各种故障情况下的安全运行。
三、失磁保护原理及作用失磁保护是发变组保护中的重要一环，它主要用于保护变压器的励磁系统（也称为励磁线圈）免受磁场丢失的损害。
一旦变压器的励磁系统失磁，将会导致系统频率的异常变化和电压的波动，严重影响系统的稳定性和安全性。
失磁保护的设置和运行对于发变组的安全运行和系统稳定性非常重要。
发变组保护一、发变组保护的动作控制对象：1. 全停：断开发变组220KV断路器，断开灭磁开关、励磁开关、高厂变分支DL，起动6KV 电源快切装置，关主汽门，MFT动作，起动失灵保护（不允许非电量保护起动失灵保护）。
2. 母线解列：断开母联与分段DL。
3. 程序跳闸：关闭主汽门，闭锁热工保护（是电气联关主汽门保护吗？）。
4. 程序逆功率：由发电程序跳闸起动，其保护除关闭主汽门以外，其余同全停保护。
5. 起停机保护：跳灭磁开关。
6. 分支DL跳闸：高厂变6KV分支断路器跳。
7. 切换6KV电源：6KV工作电源跳，备用电源合闸。
8. 减出力：汽机出力减至规定值（手动）。
9. 减励磁：降低励磁电源。
10. 信号：发声光信号。
☆如上述出口动作需要发变组220KV断路器、母联DL跳闸，应该接入该DL两个跳闸线圈构成的双跳闸回路，以便实现双重化继电保护。
二、启备变保护动作控制对象：1. 跳闸：断开其高低压侧DL。
2. 分支解列：其两低压分支DL跳闸。
3. 信号：发声光信号。
三、发变组保护介绍：1. 失步：机组惯常数明显降低（转子质量与容量不成比例增加），发电机易于失步，因此大型机组要求装设此保护。
2. 定子匝间短路和接地保护：轴向长度与直径之比明显增大，振动加剧，匝间绝缘磨损加快，还会引起冷却系统故障，因此要求装此保护。
3. 为避免跳闸造成对系统的冲击和对主机辅机制损伤，保护出口应针对不同情况合理动作于减出力，程序跳闸，跳闸灭磁，跳闸，停机等多种形式，以避免轻易紧急停机。
4. 双重化主保护装置分别由两个不同的直流母线馈线或两个电源装置供电，双重化主保护及后备保护系统均从单独电流互感器输入。
发变组采用微机型保护设备。
5. 电量和非电量保护的出口继电器分开，非电量保护不允许起动失灵保护。
6. 保护用直流继电器运行电压范围至少应为70%-110%额定电压（Ue=220KV）。
7. 保护装置有完善的自诊断用防误动的闭锁功能（诊断到自故障，闭锁相关保护动作）。
电力系统继电保护课程设计发变组保护（2012—2013学年第一学期）班级: x姓名： y学号： z专业： c时间： v指导教师： b新疆大学电气工程学院姓名：d 学号：g设计内容：新疆恰普其海发变组保护及整定计算小组成员：fggh任务分配r——发电机保护整定计算t——元件参数计算及阻抗值计算 y——三相短路电流计算u——变压器保护整定计算i——制图o——报告书编写排版前言电力系统继电保护设计是学习继电保护原理的重要实践环节。
通过对发电机-变压器继电保护的配置进行整定计算充分掌握了继电保护的理论知识；对继电保护的基础设计知识有了一定的认识；培养了学生独立分析和解决问题的能力，使学生进一步熟悉二次回路。
掌握整定计算及二次回路的绘制方法，为学生毕业后从事本专业领域工作打下必要的理论和实际知识的基础。
电力系统的运行要求安全可靠，电能质量高，经济性好。
但是，电力系统的组成元件数量多，结构各异，运行情况复杂，覆盖的地域辽阔。
因此，受自然条件、设备及人为因素的影响，可能出现各种故障和不正常运行状态。
若不及时处理就可能在电力系统中引起事故。
当电力系统中的电气元件(如发电机、线路等)发生故障或不正常运行状态时，能够向运行值班人员及时发出警告信号，或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令以终止这些事件发展的一种自动装置，一般通称为继电保护装置。
1系统主接线及发变组保护配置本次设计主要是对简单电力系统中的变压器1T1 和发电机1G1 进行继电保护的配置及其整定、短路计算等。
设计步骤如下：（1）保护配置的考虑及短路计算保护（2）根据拟定的保护方式进行整定计算1.1系统主接线：根据“新疆恰普其海电力现状地理接线图”的具体情况，截取简化其系统等效图如图1所示：图1新疆恰甫其海电力地理接线图一、电力网主接线根据所提供的具体运行情况，绘出电力网主接线如图2所示：图2电力网主接线二、电力网络原理图根据所提供的具体运行情况，绘出电力网原理图如图3所示：图3电力网原理图1.2保护配置的考虑1.2.1发电机保护配置对 1MW 以上的发电机，应装设纵联差动保护，保护瞬时动作于停机，纵差保护是比较发电机定子绕组两侧的电流大小和相位来区分内部或外部故障，原理上不反映相邻元件发生的故障。
其保护范围，除发电机外还应该包括应引出线；发电机的匝间故障包括同相分支的匝间短路和同相不同分支之间的短路，对于这种故障纵差保护不能反映，因此必须另外装设匝间短路保护，瞬时动作于停机。
由于发电机单相接地或外部短路时也将出现零序电压，为了实现零序电压匝间短路保护，必须在发电机端装设一组专用的电压互感器 YH）、转子二次谐波电流匝间保护（保护利用定子绕组匝间短路时，定子电流中产生的基波负序电流和三次谐波正序电流在转子绕组中感应出二次谐波电流的原理构成，由于这种保护是用转子回路中二次谐波电流作动作量，当发电机发生内部故障或外部二相短路故障时，转子回路中也会出现二次谐波电流，故必须附加装设负序功率元件进行闭锁，以防止误动作）。
反映发电机外部相间短路的后备保护，反映发电机外部相间短路的保护同时可作为祝保护因拒动或相邻元件短路器失灵时的后备保护。
可选用：复合电压启动的过电流保护（对于10000kW 以上的发电机宜装设复合电压启动的电流保护装置复合电压启动元件是由一个负序电压滤过器——继电器组和在他的常闭节点回路内装设一个接于相间电压的电压继电器构成。
这种保护的优点是在非对称短路时有较高的灵敏性。
且其灵敏性与变压器绕组的接线无关）、低电压过流保护，对于 50000kW 以下的自并励式发电机可以采用低电压保持的瞬时测量过电流保护，且宜带有两段时限，以较短的时限动作于缩小故障影响范围。
反应定子绕组一点接地的保护。
接地电容电流的补偿、消弧线圈的运用。
发电机保护配置表：1.2.2变压器保护配置根据变压器《电力工程电气设计手册（电二次）》规定：容量为 800kVA 及其以上的油浸式变压器，均应装饰瓦斯保护。
容量为 6300kVA 及以上厂用变压器和并列运行的变压器、10000kVA 及以上厂用变压器和单独运行的变压器、以及 2000kVA 及以上用电流速断保护灵敏性不符合要求的变压器，应装设纵联差动保护。
对于升压变压器和系统联络变压器宜使用复合电压过电流启动过电流保护作为后备保护。
110kV 及以上中性点直接地电网中，如果变压器中性点可能接地运行，两侧或三侧电源的升压变压器或降压变压器上应该装设零序电流保护。
对于 400kVA 及以上的变压器，当数台并列运行或单独运行并作为其它负荷的备用电源时，应根据可能过负荷的情况装设过负荷保护。
变压器保护配置表1.2.3 发电机主要参数序号 保护名称2 比率制动差动保护3 差动速断保护 4零序电流保护序号 保护名称 1 比率制动式纵差保护 2 过负荷保护 4 转子两点接地保护 5转子一点接地保护厂站名称: 恰普其海水电站 电压：13.8kV 容量：94117.6kVA 电流：3937.6A 功率：320000KW 功率因数：0.85 相数：3相 Xd ″: 0.2015 暂态电抗：0.271 同步电抗Xd ：1.01291.2.4变压器主要参数型号：SFP10-100000/220/W2 额定电压：242/13.8kV额定容量:150000KVA 额定电流: 238.58/4183.7A 分接范围：242⨯（1±2⨯2.5%）/13.8kV 冷却方式：ODAF相数：3相 短路电压百分数:13.45%负载损耗: 317.82kW 短路阻抗（正序）: 78.77Ω 短路阻抗（零序）: 66.24Ω 联结组别：YNd11三、计算阻抗值计算选定基准容量100MV A ， 基准电压为230KV A ; 恰普其海发电机阻抗值： 标幺值：214.01176.941002015.0'''*=⨯==NB dG S S x X有名值：4075.01008.13214.0221*.=⨯=⨯=BB G G S U X X2. 恰普其海变压器阻抗值：标幺值：1345.010010010045.13100%'*1=⨯=⨯=TNB K T S S U X有名值：256.01008.131345.0212'*11=⨯=⨯=BB T T SUXX四. 220kV 线路阻抗值：标幺值： 07.02301002.924.0221'*1=⨯⨯==B B L US xlX有名值： Ω=⨯==88.362.924.01xl X L五.三相短路电流的计算由于短路电流的变化规律和电源系统的容量情况有关，所以下面分别讨论无穷大 容量电源系统和有限容量电源系统的短路电流计算方法。
无穷大容量电源系统的三相短路电流计算三相短路电流周期分量有效值无穷大容量系统发生三相短路时，短路电流周期分量的幅值保持不变，因此存在如下关系：由此可见，只要求出短路电流周期分量有效值，短路电流的其它各量就很容易得到。
无穷大容量电源系统发生三相短路时，电源母线电压不变，则式中：U av ——计算点所在电压级的平均额定电压。
——归算到电压U av 的短路回路总阻抗。
I d ——计算点所在电压级的基准电流:——短路回路总电抗的标幺值：PI I I ==∞''∑=K PX U I 3av ∑K X avB d 3US I =∑K X *∑==K P X I I I *d ''KAUS I 0.25123031003avB d =⨯==1345.010010010045.13100%'*1=⨯=⨯=TNB K T S S U Xavd *3U I X X K K ∑∑=于是可得:在K 点发生三相短路则线路 变压器T1：1345.0100100100%45.13100%1''===NTB K T S S U X则 K 点短路时短路回路总阻抗为：短路电流次暂态值短路电流冲击值短路电流有效值次暂态短路功率简化原理图以上数据均为单台发电机、单台变压器或单条线路的阻抗值，为方便计算及讨论研究，我们需要简化原理图，即：如图4所示。
通过计算过程及简化图来讨论说明整体网络图（以下均为标幺值）。
5436.15997.08.122''=⨯⨯==I K i M M KAKA I I M 9115.05997.052.152.1''=⨯=⨯=238.896MVAKA 0.5997KV 23033''av ''=⨯⨯=⨯⨯=I U S 4185.007.01345.0214.0XL1''**.*1=++=++=∑T G K X X X KAX I I K 5997.04185.0251.0*d ''===∑0.0723010092.20.4X22av0L1'=⨯⨯==US lX B图4 原理图化简2 继电保护整定计算2.1 发电机保护整定计算 2.1.1 比率制动式纵差保护a. 确定差动保护的最小动作电流，取0.3倍额定电流:An I I T N OP 844.9120/6.39373.03.00.=⨯=⋅=b. 确定差动保护的最小制动电流，取1倍额定电流:AA n I I T N res 81.32120/6.39370.===c. 确定差动保护动作特性折线斜率 差动保护的最大不平衡电流 m a x,)3(ma x..K er cc np unb IK K K I ⋅⋅=——非周期分量系数,取1.5—2.0 k cc ——互感器同型系数，取0.5 k er ——互感器比误差系数，取0.1)3(max.k I ——最大外部三相短路电流周期分量 max.unb I =2⨯0.5⨯0.1⨯0.9115⨯100/120=75.95A按最大外部短路电流下差动保护不误动的条件确定差动保护动作特性折线斜率。
最大动作电流relK ——可靠系数，取1.3—1.5; max.op I =1.5⨯75.95=113.925A比率制动特性的斜率)()(0.)3(max .min .max .res op op op I n I I I S --==(113.925-9.844)/(0.9115⨯100/120-2.362)npK max .max .unb rel op I K I ⋅== 0.16 ;2.1.2 过负荷保护动作电流按发电机长时间允许的负荷电流下能可靠返回的条件整定。
T r N rel oP n K I K I ⋅⋅= relK ——可靠系数,取1.05;r K ——返回系数,取0.85—0.95AI op 28.381209.0/6.393705.1=⨯⨯=保护延时5S 动作于信号。
