发电机微机复合压启动的过电流保护原理及整定方法.doc

发电机微机复合压启动的过电流保护原理及整定方法 浙江旺能环保股份有限公司 作者：周玉彩 一、复合压启动的（记忆）过电流保护基本作用原理 发电机复压（记忆）过流保护电流元件取发电机中性点侧定子电流，低电压或复合电压取自机端。保护作发电机、发电机变压器组相间短路故障的后备保护。 1）复合电压元件 满足下列条件之一时，复合电压元件动作。 为低电压整定值，为三个线电压中最小的一个； 为负序电压整定值，为负序电压（取相电压值）。 2）过流元件 过流元件接于电流互感器二次三相回路中，当任一相电流满足下列条件时，保护动作。 为动作电流整定值。 3）TV异常复压闭锁 机端TV出现异常时，复合电压是否动作取决于“TV异常复压闭锁元件”控制字的整定。“TV异常复压闭锁元件”控制字的整定及含义： TV异常复压闭锁元件为“1”—TV异常后闭锁复压元件判据判别，闭锁保护动作； TV异常复压闭锁元件为“0”—TV异常后复压元件满足动作条件，保护为过流保护。 二、复压（记忆）过流保护逻辑框图见图1： 发电机复压（记忆）过流保护作为发电机的后备保护，当用于自并励发电机的后备保护时，电流带记忆功能。复压（记忆）过流保护由复合电压元件、三相过流元件“与”构成，过流的记忆功能可投退。复压（记忆）过流保护配有两段各一时限，若保护出口跳分段或母联时，应不投入记忆功能。 图1 复压(记忆)过流保护逻辑框图 三、发电机复压过流保护整定： 1、低电压元件整定： 低电压元件为最小线电压，按躲过最低运行电压整定。 1）对于汽轮发电机，动作电压可按下式整定： Uop=0.6Ugn 2）对于水轮发电机，动作电压可按下式整定： Uop=0.7Ugn 式中Ugn为发电机机端电压互感器变比。 灵敏系数按主变压器高压侧母线三相短路的条件校验。 Ksen=Uop/I(3)k.max×Xt 式中： I(3)k.max为主变高压侧母线金属性三相短路时的最大短路电流；  为变压器电抗，取。 要求灵敏系数。低电压元件的灵敏系数不满足要求时，可在主变压器高压侧增设低电压元件。 2、负序电压元件整定： 负序电压元件应按躲过正常运行时出现的不平衡电压整定，一般取： Uop.2 =（0.6～0.8）Ugn 式中：Ugn为发电机机端电压互感器变比。 灵敏系数按主变压器高压侧母线两相短路的条件校验。 Ksen=Uop/I(3)k.max×Xt 式中：式中：I(3)k.max为主变高压侧母线金属型三相短路的最大短路电流（二次值）；Xt为主变电抗，取Xt=Zt. 要求灵敏系数Ksen1.5。 3、过流元件整定计算： 电流元件按躲过最大负荷电流整定，电流元件的动作电流按发电机额定负荷下可靠返回的条件整定： Iop=Krel·Ign/Kr 式中：为可靠系数，取1.3~1.5；为返回系数，取0.85～0.95； 为发电机一次额定电流；为电流互感器变比。 灵敏系数按主变压器高压侧母线两相短路的条件校验。 Ksen=I(2)k.min/Iop 式中： I(2)k.min为主变高压侧母线两相短路时，流过保护的最小短路电流。 要求灵敏系数。 延时整定： 保护延时：需要躲过振荡过程所需要的时间(一般为1.0~1.5s)，大于相邻元件主变保护的后备保护延时，小于发电机安全的允许时间。保护投入电流记忆功能时，过流元件启动后最大记忆时间为10s，保护最大延时应小于10s。 记忆功能整定： 投入电流记忆功能时，过流元件启动后会记忆10s时间，防止机端相间故障时随着电压下降过快，电流下降过快，使保护返回。若保护单独动作跳母联、分段等外部设备时应退出记忆功能，否则保护会扩大跳闸范围。保护分两段记忆功能可单独投退。 四、WFB-820A系列微机发电机复合压启动的过电流保护整定实例 1、发电机参数表一 厂、站名称 热电厂 机号 #1、#2发电机 额定容量 158.8MVA 型式 QF-135-2-13.8 0.9(滞后) 额定功率 135MW 功率因数 0.85 制造厂 投产日期 次暂态电抗xd” 14% 暂态电抗xd’ 23% 同步电抗xd 221% 负序电抗x2 15% 零序电抗x0 6.1% 备注 2、主变压器参数表二（#1、＃2主变） 厂名 **热电 投产日期 容量 160MVA 相数 3相 电压比 242KV±2*2.5%/13.8KV 接线 YN d11 电流 382/6694 A 调压方式 铜线无激 磁调压 型式 SFP10－160000/220 制造厂 ***变压器有限责任公司 阻抗电压 13.8% 备注 Sn=160MVA Sb=100MVA 3、网络等效阻抗图 升压变压器电抗:X*1B =10Ud%*S