3号机励磁与保护配合计算文档格式.docx
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6
转子低电压判据系数：
2.8
7
母线低电压定值（相间）v：
85
8
减出力有功定值%：
9
失磁I段延时S：
0.5
失磁II段延时S：
11
失磁III段延时S：
12
失磁I段出口：
13
失磁II段出口：
1A3F
14
失磁III段出口：
控制字
中性点一组分支系数：
100％
I段阻抗判据投入：
I段转子低电压判据投入：
I段减出力判据投入：
II段系统电压判据投入：
II段阻抗判据投入：
II段转子低电压判据投入：
III段阻抗判据投入：
III段转子低电压判据投入：
I段投信号：
阻抗圆特性：
（异步：
1;
静稳：
0）
无功反向判据投入：
低电压判据：
（母线：
0；
机端：
1）
发变组失磁保护定值按异步阻抗圆整定，动作方程采用R-X平面坐标描述，且为二次值，而在励磁调节器中的低励限制环节，采用P-Q平面坐标描述，且为一次值。
由于失磁保护和低励限制采用了不同的坐标系，要验证失磁保护和低励限制的定值整定配合的是否合理，就要把两者转换在一个坐标平面下分析。
对应失磁保护异步阻抗圆的：
圆心：
Xo=（-35.3+2）/2+2=-18.65Ω，
半径：
Ro=（35.3-2）/2=16.65Ω
失磁保护异步阻抗圆映射到P-Q二次值平面的动作方程为：
按照发电机进相要求机端电压最低为0.95倍额定电压的要求，当机端电压为0.95倍额定电压时，映射到P-Q平面的动作圆：
Qo=-18.65*95V*95V/（18.652-16.652）=-2384（Var）。
rO=95*95*16.65/（18.652-16.652）=2128.4（Var）。
即P-Q二次值平面图中：
Q1=-2384+2128.4=-255.6Var，Q2=-（2384+2128.4）/2=-2256.2Var。
机端PT变比为157.5，CT变比为2400，则折算到P-Q一次值平面图中，
Q1=-96.6MVar，Q2=-852.84MVar。
1.2低励限制的定值：
我厂3号机组已完成进相试验，其中#3发电机最大进相试验深度数据如下：
有功（MW）
120
160
无功（MVar）
-30.6
-20.8
电科院按照进相试验的结果，给我厂励磁调节器低励限制曲线设定为折算到励磁AVR中P-Q限制点设定为：
224.96
-17.99
-37.97
低励限制特性为P-Q特性如下表
P
Q
A套有功、无功
00
-37.73
22.06
43.01
-37.01
59
-33.34
88.5
-31.26
149.77
-25.10
223.68
-18.79
B套有功、无功
-38.93
-37.57
43.09
-35.73
58.92
-33.26
88.42
-31.42
150.77
-25.42
224.08
-18.63
2.4、失磁保护与低励限制的比较的验算：
低励限制为反时限曲线，有功P为0时，Q计算值为-39，实测值为-37.73.而失磁保护异步圆在Q轴上计算值为-96.6，实测值为-99.8
1.3、结论：
通过上述理论计算和实际验算，说明我厂发电机低励失磁保护和励磁调节的P-Q限制曲线是相配合的。
当励磁调节器的P-Q限制失效时，则发变组失磁保护动作跳闸。
满足相关规程规定。
2.伏/赫限制：
2.1励磁系统定值：
1.05限制，1.1倍逆变灭磁
说明：
1.05为V/Hz的比值。
若比值大于某个设定值则启动伏/赫限制控制程序，使机端电压下降，V/Hz比值达到设定值，并同时发伏/赫限制动作标志。
2.2发变组保护中发电机过励磁保护定值：
过励磁定时限I段定值：
1.3
过励磁定时限I段延时S：
过励磁定时限I段跳闸控制字：
过励磁定时限II段定值：
1.15
过励磁定时限II段延时S：
过励磁定时限II段跳闸控制字：
0000
过励磁报警定值：
1.05
过励磁报警信号延时S：
过励磁反时限上限定值：
过励磁反时限上限延时S：
16
过励磁反时限定值I：
1.25
过励磁反时限I延时S：
30
过励磁反时限定值II：
1.2
过励磁反时限II延时S：
70
15
过励磁反时限定值III：
1.18
过励磁反时限III延时S：
100
17
过励磁反时限定值Ⅳ：
18
过励磁反时限Ⅳ延时S：
300
19
过励磁反时限定值Ⅴ：
1.13
20
过励磁反时限Ⅴ延时S：
680
21
过励磁反时限定值Ⅵ：
1.1
22
过励磁反时限Ⅵ延时S：
1000
23
过励磁反时限下限定值：
1.07
24
过励磁反时限下限延时S：
3000
25
过励磁反时限跳闸控制字：
说明：
发电机过励磁保护定时限与反时限保护均投入
保护反时限特性曲线
3600
2.3结论：
发变组保护V/Hz的比值达到1.05时延时9S发信，比值达到1.07时延时3000S程序跳闸。
V/Hz的比值达到1.05时1S启动励磁限制程序，V/Hz的比值达到1.3时发变组保护延时1S程序跳闸。
励磁系统与发变组保护间有配合关系。
3过励定子电流限制：
Ie为发电机定子额定（4.04A）。
3.1励磁系统定值：
1.16Ie延时20S定子过励限制动作，1.3Ie瞬动过励限制动作。
过励限制动作后，若发电机滞相运行，则自动减磁；
若发电机进相运行，则自动增磁。
3.2发电机对称过负荷定值：
定时限电流定值A：
4.5
定时限延时定值S：
定时限跳闸控制字：
定时限报警电流定值A：
定时限报警信号延时定值S：
反时限起动电流定值A：
反时限上限动作时间S：
定子绕组热容量：
37.5
散热效应系数：
1.0
反时限跳闸控制字：
0009
3.2.1定时限报警定值取为：
1.13Ie报警信号延时取为9.0s。
3.2.2反时限启动取为：
1.18Ie延时115S程序跳闸.
3.2.3反时限上限电流定值为:
6.9倍Ie，动作时间为1s。
3.2.4反时限曲线：
输入电流（A）
4.4
4.86
25.9
定子额定电流3.7357的倍数
1.18Ie
1.3Ie
1.6Ie
1.87Ie
2.14Ie
4Ie
6.9Ie
计算时间（S）
115
58.9
24.56
15.237
10.595
2.513
3.3结论：
励磁系统1.3Ie瞬动与发变组保护1.3Ie间有配合关系。
4.转子过励限制：
发电机额定励磁电流为2446A（二次3.14A）
4.1励磁定值：
当转子电流加至1.1倍额定转子电流，能长期运行，过励继电器不动作；
随着转子电流的加大，转子过励限制的动作呈反时限特性。
反时限动作时间：
电流
3.35A
3.47A
4.05A
A套动作时间
15.971s
15.530s
10.891s
B套动作时间
15.957s
15.542s
10.881s
4.2发变组保护定值：
定时限过流1.16倍10S时间躲过强励发信。
反时限启动取为：
1.16Ie,过负荷上限延时取为1s作用于全停。
反时限曲线：
序号
试验电流（A）
计算时间（s）
A相动作时间（s）
B相动作时间（s）
C相动作时间（s）
故障报告
3.35
26
25.95
励磁反时限过负荷
3.47
17.5
17.48
4.05
12.01
7.5
7.275
7.243
7.271
6.86
3.75
3.649
3.670
2.7
2.660
2.650
2.656
结论
合格
测试方法
取励磁机低压侧电流
4.3结论：
两套保护曲线比较有配合关系。
5.强励：
5.1励磁定值:
2倍10S动作
5.2保护相关定值：
励磁机过流保护动作电流按躲过最大负荷电流整定，励磁机的最大负荷是满足发电机两倍强励电流，强励20秒的要求。
5.3结论：
保护定值为强励定值的1.3倍，两套保护曲线比较有配合关系。
且强励是励磁过励限制退出不会动作。
6.励磁机极端短路时保护主设备不损坏，所配备保护：
励磁机差动保护
一、励磁机高压侧TA变比：
6000/5
励磁机低压侧TA变比：
励磁机差动保护由变斜率比例差动保护和差动速断保护组成，做为励磁机内部故障的主保护，主要反应励磁机内部和引出线的相间和接地短路故障，以及绕组的匝间短路故障。
该保护动作于全停方式。
1）励磁机一次额定电流：
式中：
Sn----------励磁机额定容量
Ub1n-------励磁机额定电压
2）励磁机二次额定电流：
Ib2n-------励磁机二次额定电流
3）励磁机差动保护启动电流计算：
依据《导则》4.1.1，最小动作电流应大于励磁机额定负荷运行时的不平衡电流，即
=0.36A
或
=
——可靠系数，取1.5；
——励磁机额定电流；
——励磁机额定负荷状态下，实测差动保护中的不平衡电流。
工程实际计算中取（0.2-0.3）If2n
则：
Icdqd=0.3×
2.0=0.6
3）比率制动系数的整定：
变斜率比率差动起始斜率：
Kb/1=KCC×
Ker=0.5×
0.1=0.05；
Kb/1一般取0.05-0.1；
取中间值：
Kb/1=0.07
KCC--------互感器同型系数，取0.5；
Ker--------互感器比误差系数，最大取0.1。
变斜率比率差动最大斜率：
据南瑞厂家资料建议取推荐定值：
Kb/2=0.5
4）差动速断保护
应按躲过励磁机初始励磁涌流、区外故障或非同期合闸引起的最大不平衡电流整定，一般可取3～4倍额定电流，现场取6倍额定电流。
6）保护出口：
全停I
励磁机过流保护
励磁机过流保护（励磁机极限电流）作为励磁机的后备保护。
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