发电机保护整定计算技术规范标准[详]
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发电机的保护配置与整定计算1.发电机过载保护:发电机过载保护的主要目的是保护发电机的发电绕组和冷却系统免受过负荷运行的影响。
过载保护通常通过测量发电机的电流来实现。
当电流超过额定值时,过载保护装置会发出警报并切断电源,以防止过载引起的发电机损坏。
过载保护的整定计算包括确定额定电流、过载比和过载动作时间等参数。
2.发电机短路保护:发电机短路保护的目的是在发生短路故障时尽快切断电源,以避免发电机受到二次短路电流的损害。
短路保护通常采用电流和时间两种保护方式,电流保护是通过测量发电机的电流来实现,当电流超过设定值时,保护装置会发出动作信号;时间保护则是根据故障时的电流和时间曲线来判断是否需要动作。
3.发电机接地保护:发电机接地保护主要用于检测和切断发电机的接地故障。
接地故障通常会导致电流异常增大,可能引发发电机的绝缘损坏。
常用的接地保护方法包括零序电流保护、低阻接地保护和绝缘监测保护等。
整定计算包括确定接地电流的阈值、根据发电机的实际容量和电流曲线来选择保护参数等。
4.发电机不平衡保护:发电机在运行过程中可能会出现相间短路和不平衡电压等故障,不平衡保护的目的是在故障发生时切断电源,保护发电机不受损害。
不平衡保护常用的方法包括电流差动保护和电压不平衡保护。
整定计算包括确定不平衡电流的阈值、根据发电机的容量和电压曲线选择保护类型和参数等。
以上是对发电机保护配置与整定计算的简要介绍,详细的保护配置和整定计算需要根据具体的发电机类型、容量和工作环境等进行。
在实践中,通常需要依靠经验、标准和专业软件来完成保护配置与整定计算。
同时,为了保证发电机的可靠性和安全性,还需要定期的检查和维护。
发电机差动保护整定计算1、发电机差动保护整定计算(1)最小动作电流的选取I op.0=(0.1~0.3)I gn /n a 式中:I gn ——发电机额定电流 n a ——电流互感器变比取I op.0=(0.1~0.3) I gn /n a =5 /1200010190*2.0=0.85A本保护选择I dz.j =1A (2)制动特性拐点的选择当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,因此,拐点1电流选择大于发电机额定电流,本保护选拐点1为5A 。
拐点2电流选择CT 开始饱和时的电流,本保护选拐点2值为40A 。
(3)制动系数的选取按照外部短路电流下,差动保护不误动来整定。
K res.max =K rel *K ap *K cc *K er式中: K rel ——可靠系数,取1.3~1.5 K ap ——非周期分量系数,取1.5~2 K cc ——互感器同型系数,取0.5 K er ——互感器变比误差系数,取0.1 取各系数最大值,则K res.max =1.5*2*0.5*0.1=0.15考虑到电流互感器的饱和或其暂态特性畸变的影响,为安全起见,宜适当提高制动系数值,取K 1=30%,根据厂家说明书K 2推荐值为80%-100%,本保护取K 2=80%。
原保护为单斜率,定值为K1=30%。
保护动作于全停,启动快切,启动断路器失灵。
2、主变差动及速断保护整定计算(1)最小动作电流的选取按躲过变压器额定负载时的不平衡电流来整定。
I op.min=K rel(K er+△U+△m)I n/n a 式中:I n——变压器额定电流n a——电流互感器变比K rel——可靠系数,取1.3~1.5K er——电流互感器的变比误差,10P型取0.03*2,5P型和TP 型取0.01*2△U——变压器调压引起的误差,取调压范围中偏离额定值的最大值(百分值)△m——由于电流互感器变比未完全匹配产生的误差,初设时取0.05在工程实用整定计算中可选取I op.min=(0.2~0.5)I n/n a,一般工程宜采用不小于0.3 I n/n a。
发电厂继电保护整定计算发电厂继电保护整定计算的目的是根据电力系统的运行参数和故障特性,确定保护装置的整定值。
整定值是指使继电保护装置在故障发生时能够快速、准确地动作,切断故障部分并保护系统其余部分的参数。
发电厂继电保护整定计算通常包括以下几个方面的内容。
第一,选择合适的保护装置。
要根据发电厂的电力系统结构和设备情况,选择合适的继电保护装置。
一般情况下,发电机保护装置包括差动保护、过流保护、电流定向保护等,而发电厂的母线和变压器保护装置则需要考虑过流保护、差动保护、过压保护等。
第二,确定保护参数。
保护参数是根据电力系统的运行参数和故障特性来确定的。
在发电机继电保护中,常见的参数有差动电流比、定时器时间常数、动作时间延迟等;而在母线和变电站继电保护中,常见的参数有过流保护整定电流、过压保护整定电压等。
第三,计算保护整定值。
根据所选的保护装置和确定的保护参数,用数学方法计算保护的整定值。
其中差动保护的整定值可以采用电流比和保护装置的设定电流的乘积;而过流保护的整定值可以根据系统的动作标定电流和相对备用调整系数进行计算。
第四,验证整定值。
对计算得到的整定值进行验证,确保其能够满足系统的安全稳定运行要求。
可以通过模拟故障和实际操作来验证整定值的准确性和可靠性。
最后,对整定值进行调整。
在实际操作中,发电厂继电保护整定值往往需要不断调整以适应电力系统的变化。
调整整定值可以根据系统的负荷情况、设备的老化程度和实际运行经验等因素来进行。
综上所述,发电厂继电保护整定计算是确保电力系统安全稳定运行的重要工作。
通过选择合适的保护装置,确定保护参数,计算整定值,验证和调整整定值,可以有效地保护电力设备,保障电力系统的可靠性和连续性。
同时,需要充分考虑系统的运行参数和故障特性,以确保整定值的准确性和可靠性。
发电机的保护配置与整定计算1. 发电机保护的概述在电力系统中,发电机是一个非常重要的电力设备。
为了确保发电机的安全运行,必须对其进行有效的保护措施。
发电机保护的目的是保护发电机不受内部和外部故障的损害,并防止设备损坏和人员安全受到威胁。
发电机保护系统是发电机电气系统的重要组成部分,主要是为了对发电机进行过电压、过电流、缺相等故障进行保护,同时还能够对发电机进行局部放电、温度、转速、振动等参数监测,以保证发电机的安全运行。
2. 发电机保护配置发电机保护配置主要包括输出保护、励磁保护、接地保护和机械保护等。
常用的配置包括:2.1 发电机输出保护发电机输出保护的主要任务是保护发电机的输出系统,对输出电路出现短路或过载等故障进行保护。
常用的保护装置包括过载保护、短路保护和地闸保护等。
2.2 励磁保护励磁保护的任务是保护发电机励磁系统,主要是对励磁电流、励磁电压等进行监测和保护。
常见的励磁保护包括场断保护、过励磁保护和欠励磁保护等。
2.3 接地保护接地保护主要是为了减少因电气接地引起的事故,对发电机的接地电流、相对向、相间电势等进行监测和保护。
其主要保护装置包括低压接地保护、高压接地保护和零序保护等。
2.4 机械保护机械保护主要是为了保护发电机的机械部件,对发电机的转速、振动等进行监测和保护。
其主要保护装置包括转速保护、差热保护和振动保护等。
3. 发电机保护整定计算发电机保护整定计算是指针对发电机保护功能进行参数的整定和计算选择。
根据实际应用中的运行条件和发电机的特性参数,结合保护装置的不同特点和设计要求,进行整定计算,确保发电机保护功能的正常可靠运行。
3.1 过流保护整定计算过流保护是发电机保护中最常用的保护装置之一,主要用于短路保护和过载保护。
整定计算时需要考虑额定电流、额定容量、短路电流等因素。
3.2 零序保护整定计算零序保护用于对接地故障进行保护。
在整定计算时需要考虑接地电流、接地电阻、接地方式等因素。
发电厂厂用电系统保护整定计算发电厂是供电系统的核心组成部分,其稳定运行和安全运行对整个供电系统起着重要的作用。
为确保发电厂的电气设备及相关设施的安全可靠运行,需要进行电气保护设备的整定计算。
电力系统中的保护设备主要用于保护电气设备免受电力故障和异常工作状态的影响,以减少事故损失和保证电力系统的连续供电。
发电厂的保护设备主要分为发电机保护、变压器保护、线路保护和母线保护等多个方面。
首先,对于发电机保护系统的整定计算,主要包括过流保护、差动保护和接地保护等。
发电机的过流保护一般采用时间分段特性曲线来进行整定计算,以根据不同的故障情况选择合适的保护动作时间。
差动保护则主要是通过设定发电机差动电流保护的零序电流、正序电流和负序电流的整定值来实现。
而对于发电机的接地保护则需要根据发电机的接地电流的大小来进行整定,从而有效防止接地故障对发电机的损坏。
其次,对于变压器保护系统的整定计算,主要包括差动保护、过流保护和油温保护等。
差动保护的整定计算中,需要确定变压器差动保护整定值和保护动作时间。
过流保护一般是通过设定变压器的故障电流和操作时间来实现对变压器的过载保护。
而油温保护则是防止变压器温度过高而引起的损坏,需要根据变压器的额定容量和运行条件来进行整定计算。
另外,对于线路保护系统的整定计算,主要包括过电流保护、短路保护和接地保护等。
过电流保护一般是通过设定线路的额定故障电流来进行整定计算,以实现对线路的过载保护。
短路保护则需要根据线路的短路电流来进行整定计算,以保护线路免受短路故障的影响。
而接地保护则是通过设定线路的接地电流来实现对线路的接地保护。
最后,对于母线保护系统的整定计算,主要包括过电流保护、差动保护和接地保护等。
过电流保护和差动保护的整定计算与线路和变压器的保护系统类似,需要根据母线的额定故障电流和操作时间来进行整定计算。
接地保护则是通过设定母线的接地电流来实现对母线的接地保护。
总结起来,发电厂厂用电系统的保护整定计算是一项复杂而重要的工作,需要综合考虑各种保护设备的特性和供电系统的运行情况,确保保护设备能够准确地对电力故障进行判断和动作,保证发电厂的安全运行。
DL - 大型发电机变压器继电保护整定计算导则 (一)DL - 大型发电机变压器继电保护整定计算导则DL - 大型发电机变压器是电力系统中非常重要的组成部分,保护对应的设备也非常重要。
继电保护系统的设计和整定对于保证电力系统的连续运行至关重要。
本文将介绍 DL - 大型发电机变压器继电保护整定计算导则。
一、整定计算前准备工作1. 定义保护范围和整定目标2. 收集设备数据,包括电气数据、机械和环境条件数据3. 确定继电保护的类型和特性4. 确定潮流方向和故障类型5. 确定继电保护接口和配合工作二、定值计算流程定值计算流程主要包含以下步骤:1. 选择起始值起始值的选择是定值计算的第一步,起始值的选择主要考虑保护的可靠性和灵敏度。
保护的可靠性越高,灵敏度越好,起始值的选择就会比较保守。
而灵敏性较低,保护范围较小的保护,选择的起始值通常会比较小。
2. 计算非直流故障短路电流根据收集的设备数据、故障类型、潮流方向等信息,计算故障短路电流。
计算时要注意考虑各种因素,如相序短路时的故障电流和单相接地故障时的故障电流等。
3. 计算保护行动时的电流值根据所选的保护继电器类型和特性,计算出保护动作时的电流值。
4. 判断可靠性和灵敏度根据起始值、动作电流值、故障短路电流和保护特性等数据,判断保护的可靠性和灵敏度是否满足设计标准。
5. 定值整定计算根据保护的可靠性和灵敏度要求,进行整定计算。
整定计算包括对保护压板、动作时间和灵敏电流等参数的计算。
三、整定结果应用整定结果应用时,需要将各参数转换为具体的对应数值,以保证整定结果能够得到有效的应用。
在应用过程中,还需要对整定结果进行验证和测试,以评估其可靠性和准确性。
总之,DL - 大型发电机变压器继电保护的整定计算包括定义保护范围和整定目标、收集设备数据、确定继电保护的类型和特性、确定潮流方向和故障类型、确定继电保护的接口和配合工作等预备工作,定值计算流程包括选择起始值、计算非直流故障短路电流、计算保护行动时的电流值、判断可靠性和灵敏度以及整定计算等计算步骤。
定子绕组内部故障主保护一、纵差保护1 固定斜率的比率制动式纵差保护1)、比率差动起动电流I op.0:I op.0= K rel K er I gn /n a 或 I op.0= K rel I unb.0一般取I op.0=(0.1~0.3) I gn /n a ,推荐取I op.0=0.2 I gn /n a 。
2)、制动特性的拐点电流I res.0拐点电流宜取I res.0=(0.8~1.0)I gn /n a ,一般取I res.0=0.8I gn /n a 。
3)、比率制动特性的斜率S : 0.r max .r 0.op max .op I I I I S es es --=① 计算最大不平衡电流I unb.max : I unb.max =K ap K cc K er I k.max /n a式中:K a p ——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; I k.max ——最大外部三相短路电流周期分量。
② 差动保护的最大动作电流I op.max按躲最大外部短路时产生的最大暂态不平衡电流计算: I op.max =K rel I unb.max式中:K rel ——可靠系数,取1.3~1.5。
③ 比率制动特性的斜率S一般I res.max =I k.max /n a ,则 0.r a max .k 0.op unb.max rel 0.r max .r 0.op max .op I n /I I I K I I I I S es es es --=--≥2、变斜率的比率制动式纵差保护1)、比率差动起动电流I op.0:同4.1.1.1“比率差动起动电流”的整定。
2)、制动特性的拐点电流I res.1: 对于发电机保护,装置固定取I res.1=4I gn /n a 。
对于发电机变压器组保护,装置固定取I res.1=6I gn /n a 。
3) 、比率制动特性的起始斜率S 1S 1=K rel K cc K er 式中:K rel ——可靠系数,取1.5;K cc ——互感器的同型系数,取0.5;K er ——互感器比误差系数,取0.1; 一般取S 1=0.14) 、比率制动特性的最大斜率S 2:① 计算最大不平衡电流I unb.max : I unb.max =K ap K cc K er I k.max /n a式中:K a p ——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; I k.max ——最大外部三相短路电流周期分量,若I k.max 小于I res.1(最大斜率时的拐点电流)时,取I k.max =I res.1 。
② 比率制动特性的斜率S : agn a max .k agn 10.op max .u 2n /I 2n /I n /I 2I I S ---≥S nb3、差动电流速断动作电流按躲过机组非同期合闸和最大外部短路电流产生的最大不平衡电流整定 对于大机组,一般取 Isd.op=(3~4) Ign /n a二、横差保护1、裂相横差保护1)、起动电流:按躲过发电机额定负载时的最大不平衡电流整定:I op.0=K rel (I unb.1+I unb.2) 一般取I op.0=(0.2~0.3)I gn/n a 。
机端变比n a2)制动特性的拐点电流:一般取I res.0≤(0.8~1.0)I gn/n a。
3)比率制动系数:一般取K res.max=0.5~0.62、单元件横差保护按躲区外短路时最大不平衡电流整定,当横差保护的三次谐波滤过比大于或等于15时,其动作电流为I op=(0.2~0.3)I gn/n a当横差保护的三次谐波滤过比大于80时,据经验动作电流可为I op=0.05I gn/n a 按躲发电机出口三相短路电流为额定电流时不平衡电流整定:I op=K rel K I unb.1.n 式中:K rel——可靠系数,取1.5~2;K——区外(发电机出口)故障最大短路电流与发电机额定电流的倍数;I unb.1.n——实测发电机出口三相短路电流为额定电流时不平衡电流的基波有效值。
按躲发电机额定负荷时的最大不平衡电流整定,据经验动作电流可为:I op=0.05I gn/n a按实测发电机正常满负荷运行时的中性点连线最大不平衡电流修正动作电流:I op=K rel I unb.n 式中:K rel——可靠系数,取1.5~2;I unb.n——实测发电机额定负荷时的不平衡电流。
三、纵向零序过电压保护1、灵敏段定值整定动作电压(纵向基波零序电压)按躲正常运行时最大纵向基波零序不平衡电压整定,据经验动作电压为:U0l.op=2~3 V 。
按实测满负荷时的最大基波零序不平衡电压整定:U0l.op=K rel U unb.1式中:K rel取1.5~2;U unb.1—正常满负荷运行时最大纵向基波零序不平衡电压的实测值。
三次谐波电压制动系数:K res.3ω=0.5电流制动系数:K res=1.0制动电压(三次谐波电压)一般取U3ω.op=2~5 V 。
2、高定值段动作电压(纵向基波零序电压)按躲区外短路时最大纵向基波零序不平衡电压整定:一般取U0h.op=8~12 V 。
相间接地后备保护一、定时限复合电压闭锁过电流保护1) 过电流定值整定a ) 动作电流:按躲发电机额定电流整定: ar gn rel op n K I K I式中:K rel ——可靠系数,取1.3~1.5; K r ——返回系数,取0.9~0.95。
b ) 按主变压器高压侧母线两相短路进行灵敏度校验,要求灵敏系数K sen ≥1.2。
机端变比n a——主变压器高压侧母线金属性两相短路时,流过保护的最小短路电流。
2) 相间低电压元件整定a ) 动作电压低电压元件取机端TV 二次线电压,动作电压U op 可按下式整定。
对于汽轮发电机 对于水轮发电机式中:U gn ——发电机额定电压; n v ——电压互感器变比。
b)按主变压器高压侧母线三相短路进行灵敏度校验:K sen=U op/(U k.max/n v) 式中:U k.max——主变高压侧母线金属性三相短路时发电机机端最大相间电压。
要求灵敏系数K sen≥1.2。
n v 机端变比。
3)负序电压元件整定a)动作电压按躲过正常运行时的不平衡线电压整定式中:U gn——发电机额定线电压;按躲过正常运行时的不平衡相电压整定式中:U gn——发电机额定相电压;b)按主变压器高压侧母线两相短路进行灵敏度校验式中:U2.min——主变高压侧母线二相短路时发电机机端最小负序电压。
要求灵敏系数K sen≥1.5。
励磁回路接地保护一、叠加直流式一点接地保护1)动作电阻高定值:R op.G=10 kΩ2)动作电阻低定值:R op.D=0.5~1 kΩ二、切换采样式(乒乓式)一点接地保护1)动作电阻高定值:一般取R op.G=10~30 kΩ2)动作电阻低定值:一般取R op.D=0.5~2.5 kΩ;三、定子二次谐波负序电压型两点接地保护按躲发电机正常运行和区外短路时测得的最大二次谐波负序电压整定。
U 2ω2.op=K rel U2ω2.max式中:K rel——可靠系数,取8~10;U2ω2.max——额定工况时实测值,一般为0.1~0.2 V。
四、接地位置变化型两点接地保护1)转子一点接地位置变化量一般取△a op=5%~10%。
定子绕组单相接地保护一、基波零序过电压保护按躲过正常运行时机端三相电压互感器开口三角绕组的最大不平衡电压整定U op=K rel U unb.max式中:K rel——可靠系数,取1.2~1.3;U unb.max——为实测开口三角绕组最大不平衡基波零序电压。
按发电机额定线电压整定U op=(0.05~0.1)U gnn 式中:U gnn——发电机额定二次线电压按发电机额定相电压整定U op=(0.05~0.1)U gnn 式中:U gnn——发电机额定二次相电压按躲过正常运行时发电机中性点的最大不平衡电压整定U op=K rel U unb.max式中:U unb.max——为实测发电机中性点侧最大不平衡基波零序电压。
二、三次谐波电压单相接地保护1)各整定项目根据保护装置说明书通过实测整定。
发电机过负荷保护一、定子绕组对称过负荷保护1、定时限过负荷保护。
按躲过发电机的额定电流整定: ar gn relop n K I K I =式中:K rel ——可靠系数,取1.05; K r ——返回系数,取0.9~0.95。
2、 反时限过电流保护1) 反时限下限动作电流I s.op与定时限过负荷保护动作电流配合整定: I s.op =K co I OP式中:K co ——配合系数,取1.05; I op ——定时限过负荷保护动作电流。
2)反时限下限动作时间 T s :sr2.)/(K n I I K T agn op s tcs -=式中:K tc ——定子绕组热容量常数,由制造厂家提供。
一般,K tc =37.5;K sr ——散热系数,一般取K sr =1.02~1.05;I gn ——发电机额定电流3) 反时限上限动作时间 T u :按与线路纵联保护配合整定,取T u =0.5 s 。
4) 反时限上限动作电流agn cop n I K ⨯+=sr u t .u K T I二、转子绕组(励磁绕组)过负荷保护1、定时限过负荷保护按躲正常运行发电机的额定励磁电流整定。
Ioprfdn op K I K I 交.rel =其中 afdn fdn n K I I ϕ3.=交式中:K rel —可靠系数,取1.05; K r —返回系数,取0.9~0.95;I fdn.交—发电机额定励磁电流转换为交流电流的二次值ϕ3K —理论值ϕ3K =0.816; I fdn —发电机额定励磁电流(额定转子电流)。
2、反时限过负荷保护1) 、反时限下限动作电流Is.op 与定时限过负荷保护动作电流整定原则相同,即I s.op =rfdn op K I K I 交.rel = 式中:I op ——定时限过负荷保护动作电流。
2) 、反时限下限动作时间T s1)(1)(22..-=-=Kr Krel I ICCTs fdn op s 交式中:C ——转子绕组过热常数,由制造厂家提供;3) 反时限上限动作时间T u :一般取Tu =0.5 s 。
4) 反时限上限动作电流交.sr u.u T CI fdn op I K ⨯+=K sr ——散热系数,取K sr=1,三、 转子表层负序过负荷保护1、定时限负序过负荷保护。