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目 录摘 要…………………………………………………01. 设计说明…………………………………………21.1 主接线…………………………………………21.2CT、PT配置……………………………………22主要保护原理及整定……………………………32.1发电机纵差动保护……………………………32.1.1保护原理……………………………………32.1.2整定内容……………………………………42.2发电机定子匝间保护…………………………52.3发电机过激磁保护……………………………72.4发电机失磁保护………………………………82.5发电机反时限负序过流保护…………………102.6发电机逆功率保护………………………………132.7发电机两点接地…………………………………132.8主变压器差动保护………………………………142.9变压器复合电压过流保护………………………17参考文献………………………………………………181 设计说明1.1主接线300MW 发电机―变压器组主要保护原理设计，适用于发电机―变压器组采用单元接线，高压侧接入500kV 11/2接线系统；发电机出口侧无断路器；励磁方式为静态励磁系统；在发电机出口侧引接―台高压厂用工作变压器（采用三相分裂线圈）。接地方式：发电机中性点为经配电变压器（二次侧接电阻）接地；主变压器高压侧中性点为直接接地；高压厂用分裂变压器6kV侧中性点为中阻接地系统。1.2 CT、PT配置发电机的出线侧和中性点侧各装设4组CT；主变压器高压侧套管上装设3组CT；高压厂用变压器高压侧套管上（或封闭母线内）装设4组CT；发电机差动保护与主变压器差动保护，当CT不够分配时，允许共用发电机出线侧的一组CT；发电机一变压器组差动保护中，其中的一臂是差接在高压厂用变压器低压侧的CT上；发电机一变压器组差动保护装置，不接入励磁变压器的CT，其差动范围为：从500kV侧CT到发电机中性点CT及高压厂用变压器低压侧CT；CT的二次电流：500kV侧选用1A；其它各侧可为1A或5A。发电机出线侧设有2组PT，其中1组可供匝间保护用（一次侧中性点不直接接地）；2组PT均要求设有3个二次线圈。主变压器高压侧设1组PT（三相）。2 主要保护原理及整定计算2.1发电机纵差动保护2.1.1保护原理变数据窗式标积制动原理∣IT-IN∣2≥KbITINcosφ其中：iT――发电机机端电流iN――发电机中性点电流φ――iT、iN之间的相角差标积制动原理的动作量和比率差动保护一样。在区外发生故障时，该原理的表现行为和比率制动原理也完全一样。但在区内发生故障时，由于标积制动原理的制动量反应电流之间相位的余弦，当相位大于90度，制动量就变为负值，负值的制动量从概念上讲即为动作量，因此可极大地提高内部故障发生时保护反应的灵敏度。而比率制动原理的制动量总是大于0的。动作逻辑方式1：循环闭锁方式原理：当发电机内部发生相间短路时，二相或三相差动同时动作。根据这一特点，在保护跳闸逻辑上设计了循环闭锁方式。为了防止一点在区内另外一点在区外的两点接地故障的发生，当有一相差动动作且同时有负序电压时也出口跳闸。2.1.2 整定内容（假定：TA二次额定电流为5（A））1） 比率制动系数K整定差动保护的比率制动系数。标积制动原理的Kb和K有一理论上的对应关系，装置自动完成它们之间的转换，对用户仍然整定K。无单位。一般：K＝0.3-0.52） 启动电流lq整定差动保护的启动电流。单位（A）。一般lq=0.6-2.0(A)3） TA断线解闭锁电流定值（仅保护方式Ⅱ有效）lct当发电机差电流大于该定值时，TA断线闭锁功能自动退出。单位（倍）它是以电流互感器的二次额定电流为基准的。一般：lct=0.8-1.2（倍）4） 差动速断倍数lsd当发电机差电流大于该定值时，无论制动量多大，差动均动作。单位：（倍）它是以电流互感器的二次额定电流为基准的。一般：lsd＝3－8（倍）5）负序电压定值（仅保护方式Ⅰ有效）U2.dz当负序电压达该定值，允许一相差动动作出口跳闸。单位（V）。一般：U2.dz＝4－10(V)6)TA断线延时定值tct经该定值时间延时发TA断线信号。单位：秒。2.2 发电机定子匝间保护2.2.1 原理反应发电机纵向零序电压的基波分量。“零序”电压取自机端专用电压互感器的开口三角形绕组，此互感器必须是三相五柱式或三个单相式，其中性点与发电机中性点通过高压电缆相联。“零序”电压中三次谐波不平衡量由数字付氏滤波器滤除。为准确、灵敏反应内部匝间故障，同时防止外部短路时保护误动，本方案以纵向“零序”电压中三次谐波特征量的变化来区分内部和外部故障。为防止专用电压互感器断线时保护误动作，本方案采用可靠的电压平衡继电器作为互感器断线闭锁环节。本保护能在一定负荷下反应双Y接线的定子绕组分支开焊故障。保护分两段：Ⅰ段为次灵敏段：动作值必须躲过任何外部故障时可能出现的基波不平衡量，保护瞬时出口。Ⅱ段为灵敏段：动作值可靠射过正常运行时出现的最大基波不平衡量，并利用“零序”电压中三次谐波不平衡量的变化来进行制动。保护可带0.1-0.5秒延时出口以保证可靠性。保护引入专用电压互感器开口三角绕组零序电压，及电压平衡继电器用2组PT电压量。2.2.2 整定内容1） 次灵敏段基波“零序”电压分量定值Uh 单位（V）2） 灵敏段基波“零序”电压分量定值U1 单位（V）3）额定负荷下“零序”电压三次谐波不平衡量整定值U3wn 单位（V）4）灵敏段三次谐波增量制动系数K2 单位：（无）5）灵敏段延时Tzj 单位：（秒）2.2.3 整定计算1）Uh次灵敏段“零序”电压基波分量定值（整定范围1－10V）动作值按躲过任何外部故障时可能出现的基波不平衡量整定Uh=KUo•bp•max式中：Uh=KUo•bp•max――外部短路故障时可能出现的“零序”电压最大基波不平衡量。K――可靠系数，可取2－2.52）U1灵敏段“零序”电压基波分量定值（整定范围0.1-5V）动作值按可靠躲过正常运行时出现的最大基波不平衡量整定U1=KUo•bp•n式中：U1=KUo•bp•n――额定负荷下固有的“零序”电压基波不平衡量，由实测得到（本机有监测软件）。K――可靠系数，可取1.5-23）U3wn额定负荷下“零序”电压三次谐波不平衡量整定值（整定范围1－10V）开始可整定4（V），开机后由实测得到准确直，然后整定。4）灵敏段三次谐波增量制动系数（整定范围0-0.9）由经验决定。一般取0.3-0.55）Tzj灵敏段延时（整定范围0－1秒）为增加此段可靠性而设。一般取0.1-0.2秒。2.3 发电机（变压器）过激磁保护原理发电机（变压器）会由于电压升高或者频率降低而出现过励磁，发电机的过励磁能力比变压器的能力要低一些，因此发变组保护的过盛磁特性一般应按发电机的特性整定。过激磁保护反应过激磁倍数而动作。过激磁倍数定义如下：B U/f U*N= = =Be Ue/fe f*其中：U、f――电压、频率Ue、fe――额定电压、额定频率U*、f *――电压、频率标么值B、Be――磁通量和额定磁通量过激磁电压取自机端TV线电压（如UAB电压）。出口方式Ⅰ：定时限方式定时限t1发信或跳闸定时限t2发信或跳闸U/f> t1/o 发信或跳闸t2/o 发信或跳闸出口方式Ⅱ：反时限方式定时限发信反时限发信或跳闸反时限曲线特性由三部分组成：a)上限定时限；b)反时限;c)下限定时限。当发电机（变压器）过激磁倍数大于上限整定值时，则按上限定时限动作；如果倍数超过下限整定值，但不足以使反时限部分动作时，则按下限定时限动作；倍数在此之间则按反时限规律动作.2.4发电机失磁保护2.4.1原理失磁保护由发电机机端测量阻抗判据、转子低电压判据、变压器高压侧低电压判据、定子过流判据构成。一般情况下阻抗整定边界为静稳边界圆，但也可以为其它形状。当发电机须进相运行时，如按静稳边界整定圆整定不能满足要求时，一般可采用以下三种方式之一来躲开进相运行区。a) 下移阻抗圆，按异步边界整定b) 采用过原点的两根直线，将进相区躲开。此时，进相深度可整定。c) 采用包含可能的进相区（圆形特性）挖去，将进相区躲开。转子低电压动作方程Vfd