发电机变压器继电保护设计.docx

1、发电机变压器继电保护设计发电机变压器组继电保护设计第1章 电力系统继电保护的设计与配置是否合理会直接影响到电力系统的安全运行，所以必须合理地选择保护配置和进行正确的整定计算。本次设计要求为2300MW发电机变压器组配置继电保护和自动装置，目的为通过本次设计，进一步加深对所学知识的理解，以及理解保护与保护之间的配合问题。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。例：一台300MW汽轮发电机，因励磁回路两点接地使大轴和汽缸磁化，为退磁停机一个月以上，姑且不论检修费用和对国民经济造成的间接损失，仅电能损耗就近千万元，大机组在电力系统内占有重

2、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。另外，大型汽轮发电机的起停特别费时、费钱，以停机78小时的热起动为例：300MW发电机组就得需要7小时。因此，非必需的情况下，不要使大型发电机组频繁起动，更不要轻易紧急突然停机，这就对继电保护提出了更高的要求，所以在配置继电保护和自动装置时，要充分考虑各方面的因素，力求继电保护和自动装置准确、可靠、灵敏。第2章 设计说明2.1继电保护的配置2.1.1 概述300MW发电机组造价昂贵，结构复杂，一旦发生故障，其检修难度大，时间长，将造成较大的经济损失。因此，在考虑300MW机组继电保护的总体配置时，应

3、最大限度地保证机组安全和缩小故障破坏范围，尽可能避免不必要的突然停机，对某些异常工况采用自动处理装置，特别要避免保护装置的误动和拒动，这样不仅要求有足够的的可靠性、灵敏性、选择性和快速性，还要求继电保护在总体配置上尽量做到完善、合理，避免繁琐、复杂。300MW机组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。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300M

4、W发电机变压器组设置双重快速保护。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：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。2.1.2保护配置依据继电保护和安全自动装置技术规程 1. 对300MW及以上的汽轮发电机组，应装设双重快速保护， 即

5、装设发电机纵联差动保护、变压器纵差动保护和发电机、变压器共用纵联差动保护。2. 发电机变压器组：对100MW及以上的发电机，应装设保护区为100的定子接地保护。3. 对于定子绕组为星形联接，每相有并联分支且中性点有分支引出端子的发电机，应装设单继电器式横差保护。4. 200MW及以上的发电机应装设负序过电流保护和单元件低电压起动的过电流保护，当灵敏度不满足要求时，可采用阻抗保护。5. 对于200MW及以上汽轮发电机宜装设过电压保护。6. 对过负荷引起的发电机定子绕组过电流，应装设定子绕组 过负荷保护。7. 发电机转子承受负序电流的能力，以I2tA为判据，其中I为以额定电流为基准的负序电流标么值

6、；t为时间(s)，A为常数。对不对称负荷，非全相运行及外部不对称短路引起的负序电流，应装设转子表层过负荷保护。8. 100MW及以上A0.35A2、比率制动系数的选择：以最大外部短路电流下流过继电器的动作电流Idz=KkKzqKtXfiIdmaX计算，此时，制动电流：Izd=IdmaX又因为：Kzd=Idz/Izd所以Kzd= KkKfzqKtXfi =1.310.50.1=0.065LCD-7制动系数有0.2、0.3、0.4 选Kzq=0.20.0653、灵敏系数校验：Klm=Idjmin/Idzj=2.037/0.8492.42灵敏度满足要求。3.2.2 发电机横差保护(LCD-6)1、继电器的动作电流：保护动作电流按躲过外部短路故障时最大不平衡电流及装置对高次谐波滤过比的大小整定。在本设计中根据经验公式整定计算。Idzj=0.2Ief/nl nl一般取用于发电机横差保护的电流互感器的变比，取0.25Ief/5。 则：Idzj=0.25/0.25=4继电器的动作电流档有1A、2A、4A、8A 取Idz=4A2、灵敏系数校验：=3I04Xf0=0.2548.8