600MW发变组继电保护整定计算实例

第二节GE发电机变压器组继电保护整定计算实例

#2主变参数表

表3、主变参数表

一. G60发电机纵差保护

发电机中性点CT TA2 25000/5 星形接线 G60—I 发电机中性点CT TA3 25000/5 星形接线 G60—II

发 电 机出口CT TA6 25000/5 星形接线 G60—II 发 电 机出口CT TA7 25000/5 星形接线 G60—I

选G60中Stator Differential 为发电机差动保护中的比例差动元件。 1. 发电机纵差保护启动电流（STATOR DIFF PICKUP ）

(1) 按躲过发电机额定负荷运行时的最大不平衡电流计算，即

a gn a gn a gn rel op n I n I n I K I 09.003.025.103.020.=??=??=

I g.n =19245/5000=3.85A

(2) 根据运行经验和厂家推荐值取(0.15~0.2) I g.n ,由于斜率通过原点取 I d.op..min =0.15I g.n / I n =0.15×3.85/5=0.115pu

(3) 取STATOR DIFF PICKUP =I d.op..min =0.12pu 2. 拐点1（ BREAK1）

拐点1（ BREAK1）选取原则是按保护发电机区内故障有足够灵敏度计算,由于I d.op.min /S1是装置的自然拐点电流,因此实际上在第一拐点前保护已出现制动作用,可整定的第一拐点电流取值范围1~1.5 pu , 因此实际整定值可取较大值

BREAK1=I res1=1.5 pu =1.5×5=7.5A=1.95 I g.n 。 3. 第一制动系数斜率或斜率1（SLOPE1）计算

按躲过区外故障时保护不误动作计算, 斜率1（SLOPE1）理论计算值为

150101502511....K K K K S er cc ap rel =????== 或根据经验取值SLOPE1=S1=30%

5. 第二制动系数斜率或斜率2（SLOPE2）计算

因为拐点2电流小于区外最大三相短路电流，所以斜率2的选择原则是：可靠躲过区外最严 重短路故障时的最大不平衡电流，保证保护不发生误动。斜率2理论计算值为

187501015052512.....K K K K S er cc ap rel =????==

根据经验取值SLOPE2=S2=45%

6. 灵敏度计算

系统断开，发电机机端保护区内两相短路灵敏度计算,(2)

(2)S2K

K

sen

I I K ?==1/0.45=2.22 7. 动作时间

动作时间整定值取0s 。

8. TA 断线退出闭锁差动保护.

二. G60发电机定子绕组单相接地保护

(一) 定子定子绕组单相接基波零序过电压保护

定子接地保护由接于发电机中性点接地变压器二次侧零序过压元件U 0实现，能保护90%的定子绕组。G60中Auxiliary OV1过电压元件，应视为大型发电机组的主保护之一, 动作于全停方式。

1. 基波零序动作电压U 0.op 计算

基波零序过电压保护的动作电压U 0.op 应按躲过正常运行时中性点最大不平衡电压

max .unb U 整定，即max ..0unb rel op U K U =取U 0.op =0.1U g.n =0.1×230/1.732=13.3V

保护元件：AUXILIARY OV2 (1)计算用参数

发电机中性点TV 20/0.1kV 变比=100 中性点接地干式配电变二次电阻值： 0.47Ω 中性点接地干式配电变变比： 20/0.22kV

查得有关电容值如下：

发电机定子绕组每相对地电容g C ： 0.210μf/ph 主变高低压绕组间每相耦合电容M C ： 0.0042μf/ph 主变低压绕组每相对地电容1C ： 0.01253μf/ph 高厂变高压绕组每相对地电容'1C ： 0.02096μf/ph 发电机机端其他设备每相对地综合电容"1C ： 0.015μf/ph

(2) 单相接地电流计算

发电机端每相对地综合电容C g.Σ=0.21+0.01253+2×0.02096+0.015+0.5×0.0041=0.275μf/ph 每相对地容抗X C.g.∑=1/(2πfC g.Σ×10-6)=1/314×0.275×10-6=11580Ω 每相对地电容电流I C =U p / X C =20000/(1.732×11580)=1.0028A/ph 单相接地电容电流A X U I

g p C

01.311580

32000033)1(=??

=?

=∑

中性点等效接地电阻R N =0.47(20/0.22)2=3884.3Ω 单相接地电阻电流A R U I

N

p R

973.23

.3884320000)1(=?=

=

发电机机端单相接地电流A I I I R C K

23.4973.201.3222

)1(2)1()1(=+=+= (3) 主变压器高压侧单相接地时发电机机端零序电压的计算

1) )1(m ax ..0H K U 由系统实际情况计算确定3

2.)

1(max ..0n

H H K U U β

β

+=

=

kV 7.1563

525

14.2214.2=+

2) 机端零序电压按式(3-3)计算∑

≈.1m ax

..01m ax .025.0G M H K G C C U U ）

（）（=156.7×275

.020042.05.0??=0.846kV

U0=846/100=8.46V

3) 机端零序电压按式(3-4)计算

发电机中性点侧等效阻抗2.2....)2()31(231

231

11∑∑∑∑

∑+-=+=

=

G n

G n G n

G G fC R fC j R fC j Z Y Z πππ

Z G .Σ=

6.58265790)

11580/1())3.38843/(1(11580

/1)3.38843/(12

2j j -=+?-?Ω -jX M =-j1/(πfC M ×10-6)=-j1/(157×0.0042×10-6)=--j1516530Ω =)0038.0003827.0(7.1561522356

57906

.582657907.156********.582657906.582657907.156j j j j j j -?≈--?=---?

=156.7×0.0054=0.845kV U0=8450/100=8.45V

(4) 基波零序动作电压U 0.op 计算

U 0.op =1.2×U 0=1.2×8.45=10.14V 取10V 即U 0.pickup =0.1pu=10V 2. 动作时间计算

动作电压按躲过主变高压侧单相接地耦合至机端零序电压计算后, 动作时间按和高压线路主保护动作时间配合计算, 取t op =0.5s

(二) 机端与中性点三次谐波比较保护 起动整定值pickup 由二个条件决定：

（1）起动值pickup 整定的第一条件是：保证发电机正常运行时不误发信号。

中性点等效接地电阻 )22

.020

(47.0?=n R =3884.3Ω

中性点电容电纳 461097.2)1021.02

3

(3143)23(3--?=????==G N C B ?

中性点总导纳 42

2422

1093.3)3884

1()1097.2()1(--?=+?=+=N N

N R B Y 机端导纳 46.1089.3)10275.02

3

(3143)23(3--∑?=????===G O O C B Y ?

则

497.01089.31093.31089.31114

44

)

3()3()3(=?+??=+=+=+---O N O O

N N

rd O rd N rd N Y Y Y Y Y Y V V V 为保证正常时保护不误动,起动值pickup<0.497 根据运行经验，在正常运行时比值

()()()

rd rd N rd N V V V 3033+一般在0.4~0.85的范围内变化，因此启动

值应可靠小于该值。 （2）起动值pickup 整定的第二条件, 当定子接地基波零序过电压保护保护范围为90%时,中性点附近接地故障时，为了与定子接地基波零序过电压保护有足够的重叠保护区，起动值(PICKUP )应取(0.20 ~0.25)pu

（3）综合第一第二条件,二段保护的起动值可取PICKUP=0.25pu ， （4）第二段监视值

监视值应躲过正常运行时机端开口三角上最大的3次谐波不平衡电压, 监视值可取

0.3V ，即STG2 PU SUPV 0052.03

/1003.0==

以上仅作机组投运前的计算值, 投运后应用装置实测V N(3rd)和V O(3rd)并进行计算修正。 （4）二段动作时间整定值

取1s 动作于信号。

（5）选G60中100%Stator Ground 为保护元件，

三. G60发电机纵向基波零序过电压定子绕组匝间短路保护

GE 用G60中NEGATIVE SEQ DIR OC1为匝间保护中的负序功率方向元件， G60中Auxiliary OV2为纵向零序过电压元件 G60中TIMER 11为时间元件.

1. G60中Auxiliary OV2纵向零序过电压保护的动作电压初设时可选为2~3V ，取3V 。

3pu PT U op 03.0100

3

3sec .0===

正常运行后在各种不同负荷情况下实测最大不平衡电压,应以躲过实测最大不平衡电压进行修正计算,并重新调整整定值后方可正式投入运行。

2. G60中NEGATIVE SEQ DIR OC1负序功率方向元件

G60中NEGATIVE SEQ DIR OC1负序功率方向元件, 采用正常运行和区外故障时，负序 功率方向元件不动作（相当于常开触点断开），闭锁纵向基波零序过电压保护；而发电机内部匝间短路时，负序功率方向元件动作（相当于常开触点接通），开放纵向基波零序过电压保护,并经短延时动作出口跳闸。

（1）负序功率方向过流元件动作整定值，负序功率方向元件，负序电压为极化电压，负序过流为动作量

12.2I K I I op -= 其中取K=0

1) 偏移阻抗(Offset )：该定值用来在串补线路发生故障时能正确区分故障的方向，当无串联补偿电容，取0Ω。

2) 过流类型(Type )：Neg Sequence （负序电流）。 3) 负序功率方向过流正序制动(POS SEQ Restraint )：取0，即无需正序电流制动负序。

4) 负序功率方向过流正向灵敏角(Forward ECA )：取o

75，即.2I 滞后.

2U 的相角为o 75。 5) 负序功率方向过流正向极限角(Forward Limit Angle)：o 90

6) 负序功率方向过流正向启动值(Forward Pickup )：为防止负序方向元件因负序不平衡电流发生误动，故起动值应躲过这一不平衡电流，一般取Forward Pickup=6%I g.n

或计算取值Forward Pickup=6% I g.n / I n =0.05pu

7) 负序功率方向过流反向极限角(Reverse Limit Angle)：o 90 8) 负序功率方向过流反向起动(Reverse Pickup )： 0.05pu (2) 负序功率方向调试时应注意的问题：

当负序电流正方向由发电机流向系统时，在.

2I 滞后.

2U 的相角为o 90的情况下，

应开放保护；在.2I 超前.

2U 的相角为o 90的情况下，应闭锁保护。

1）调试时当加入负序电压和负序电流在满足区外故障条件图2-1（a ）时，负序功率方向应能闭锁纵向基波零序过电压保护，保护不动作跳闸出口。

2）调试时当加入负序电压和负序电流在满足区内故障条件图2-1（b ）时，负序功率方向应能开放纵向基波零序过电压保护，保护能动作跳闸出口。

3）在发电机运行中带负载后，应实测负序功率方向所用TA 和TV 的功率方向和发电机带载功率方向一致，则验证负序功率方向所用TA 和TV 极性接线正确。

3. 动作时间整定值

动作时间整定值取0.3s 。

四．G60发电机转子表层过负荷负序电流保护 保护元件：Generator Unbalace ， 1．负序定时限过流保护

发电机制造厂家提供发电机长期允许负序电流相对值为I 2∞=10%，转子表层承受短时负序电流能力的常数A=10s ，考虑到电网中实际正常负序电流水平较小一般小于3%I g.n ，而当长期允许负序电流又较大时，为保证及早报警的要求，取发电机长期允许负序电流的80%~90%%整定

（1）起动电流取GEN UNBAL STG2 PICKUP =I 2.op2=(0.8~0.9)I 2∞=0.08×3.85/5=0.062pu （2）动作时间取t 2op =DELAY =5s 2． 负序反时限过流保护

（1）G60提供负序反时限过流保护动作方程为：(

)

2

2n

.g op I /I A t =

（2）发电机正常运行额定二次电流（GEN UNBAL INOM=)pu (nom I ）计算。

n

n .g )pu (nom I I I =

=3.85/5=0.77(pu)

（3）反时限负序过流启动值（GEN UNBAL STG1 PICKUP ）计算。

负序反时限动作特性的下限动作电流即启动电流GEN UNBAL STG1 PICKUP = I 2.op1， 1) 和负序定时限动作电流配合计算GEN UNBAL STG1 PICKUP = I 2.op1=1.05 I 2.op2=0.065pu 2) 根据长期允许的负序电流计算,

GEN UNBAL STG1 PICKUP= I 2.op1 =95

.005

.1×I 2∞=1.1×0.077=0.085pu 取0.08pu=0.104I g.n =0.4A

3) 由保护所能提供的最大延时计算，G60保护最大延时为1000s ，即 启动电流GEN UNBAL STG1 PICKUP = I 2.op1=

1000A =1000

10

=0.1 I g.n =0.077pu 综合以上计算,可取启动电流GEN UNBAL STG1 PICKUP = I 2.op1=0.08pu=0.104I g.n =0.4A

(4) 反时限负序过流下限动作时间STG1 TMAX

由反时限负序过流启动值GEN UNBAL STG1 PICKUP= I 2.op1 可计算下限动作时间

STG1 TMAX=t 2.op.max =A/212op .I =10/(0.1042

)=924s

(5) 最小动作时间STG1 TMIN, 最小动作时间应与发电机变压器主保护动作时间配合，

取STG1 TMIN =0.5

最小动作时间同时为了防止可由系统保护切除的故障造成误跳闸，所以最小动作时间取 STG1 TMIN=t 2.op.min =0.5s

(6) 返回时间提供了负序电流的热记忆时间，取出厂设定值STG1 KRST =240s 。 五. 电压制动反时限过电流保护 1. 过电流元件起动电流整定值计算 按躲过发电机额定电流计算n g re rel pickup I K K I .=

=A I pu n g 27.5368..105.15

85

.395.03.1.===? 2. 选取有电压制动的过电流保护

电流元件动作电流受电压制动控制. 3. 反时限动作特性计算

一般选择IEEE 极端反时限， (1)线路出口短路动作时间计算。为保证线路出口短路时保护有选择动作，选取出口故障时电压制动过电流保护最小动作时间比线路最长动作时间(本例中已知=t op.max =3s)大Δt ，T=t op.max +Δt =3+0.5=3.5s

(2) 高压母线三相短路故障分析

机组为自并励时, 根据发电机励磁参数,已知发电机空载运行时全控桥α0=820；强励时αk =250

1) 计算高压母线短路时发电机暂态衰减时间常数

t d t

d d d X X X X T T ++'

'='0=8.61×134.017.2134.0265.0++=1.49s

2）计算高压母线短路时，考虑自并励磁后，短路电流暂态衰减时间常数

d cos cos 110.96)T ~ααk

t d t d X X X T ?

+-

?

'

=（0.9k =(0.9~0.96)×1.490

82cos 25cos 17.2134.0134.011

?

+-?

=(0.9~0.96)×1.49×

62

.01

=(2.16~2.3)s

3) 临界电抗)

3(cri X

1cos cos 0)

3(-=

ααk d cri X X =182cos 25

cos 17

.20

-=0.393 X T =0.134<0.393=)

3(cri X 所以高压母线三相短路，发电机的短路电流最终衰减为零。

（2）高压母线两相短路

考虑严重情况，设发电机空载运行时发生两相短路（即与系统断开）

1) 计算高压母线短路时发电机暂态衰减时间常数

22

022X X X X X X T T t d t d d d ++++'

'='=8.61×203

.0134.0217.2203.0134.02265.0+?++?+=2.85s

2）计算高压母线短路时，考虑自并励磁后，短路电流暂态衰减时间常数

22d cos cos 2211

0.96)T ~ααk

t d t d X X X X X T ?

+++-?'

=

（0.9k

=(0.9~0.96)×2.85×

182cos 25cos 203.0134.0217.2203.0134.02117

.20

-?+?++?-=(0.9~0.96)×2.85×(-13.45)

=-(34.5~36.8)s

3）临界电抗（2）cri X ）（20)

2(1cos cos X X X X t k d cri +--=

αα=182cos 25

cos 17

.20

--(0.134+0.203)= 0.393-0.337=0.056<0.134 计算结果为（2）cri X 〈X t 或T dk 〈0所以高压母线两相短路时,二相短路电流不衰减,反而增大。 (3) 反时限特性时间常数TDM 计算

1) 高压出线出口三相短路时和出线后备保护配合,按考虑三相短路不衰减配合计算（如衰减更能配合）,二相短路时由于不衰减同时机端残压较三相短路时高,所以三相短路时能配合,则二相短路时也能配合。

高压侧出口三相短路电流计算t d N N G K X X I I I +"

=

/.（3）

=134

.0205.077

.0+=2.27（pu ） 2) 高压侧出口三相短路机端残压计算t

d t X X X U +"=

*=134.0205.0134

.0+=0.395 3）选取IEEE 极端反时限时,当线路相间短路故障后备保护最长动作时间为3秒时,

???

?

?

??

???????+-?=*

1217.012.282pickup K ）I I （U TDM T = t op.max +Δt =3.5s

TDM=1217.0+1

)X I I /I (2.28t +t 2t

pick up n n .g max .op ?=1217

.01-)134.005.177

.0(2

.285.32+?=3.19s

4) 机端三相或二相短路时电压制动反时限过电流保护动作时间,由于机端三相或二相短

路时电压<0.1U g.n ,所以动作电流=0.1I pickup ,动作时间

T=TDM ×[

]1217.01

)1.0/(

2.282.+-"

d pickup n n g X I I I =3.19×[

]1217.01)205

.005.11.077.0(2

.282

+-??

=0.4586s

机端三相或二相短路时电压制动反时限过电流保护动作时间T=0.4586s 4. 校验振荡

系统电势和发电机电势相等。发生系统振荡当系统电势和发电机电势相角差为1800时，振荡电流为pu I I X X X I n n g S T G 63.377.00467

.0134.0205.022.=?++=?++=

发电机出口电压标么值为 063.00467

.0134.0205.0205

.00467.0134.0-=++-+=++-+=

S T G G S T reduction X X X X X X U 说明振荡中心在发电机内,

保护动作时间为 s s T 5.1463.01217.011.005.163.32

.2819.32

<=?????

?

????????+-??? ????= 可见系统发生振荡时，该保护可能会误动，因此须采用振荡闭锁。 5. 电压制动反时限过电流保护返回时间决定, 取返回时间T rest =0s 采用瞬时返回

6. 电压制动反时限过电流保护,应加装TV 断线闭锁和振荡闭锁.

六. G60发电机失磁保护

保护元件 ：LOSS OF EXCITATION PHASE UV1 FLEXELEMT1

TIMER 1、2、3

1. 失磁阻抗特性的半径、圆心 (1) 发电机二次基准阻抗计算 n

g n g bs I U Z ..3=

=

85

.33100?=15(Ω)

(2)'

d X 、d X 的阻抗值计算

bs d d Z X X ?'='%=0.265×15=3.974(Ω)

bs d d Z X X ?=%=2.17×15= 32.55(Ω) (3) 小下抛圆心、半径

园心1=-j )(21'+d bs X Z = -j )974.315(21

+?=-j9.5(Ω)

半径1=21

Z bs =0.5×15=7.5 (Ω)

(4) 大下抛圆心、半径

园心2=-j )(21

'+d d X X =-j0.5×(32.55+3.974)=-j18.26(Ω)

半径2=d X 2

1

=0.5×32.55=16.28 (Ω)

2. 低电压判据整定值

(1) 根据国内实际情况,当发电机失磁时, 系统三相电压一般降得不多,系统三相低电压判据不会动作, 因此现在主张采用发电机机端三相低电压判据。

(2) 机端三相低电压整定值,取U op.3p =(0.85~0.9)U g.n =0.85×100=85V 3. 负序电压整定值 取PICKUP=0.06pu 。 4. 动作时间整定值

（1） 小园判据动作时间采用0.3s 。 （2） 大园判据动作时间采用1.0s 。 七. G60发电机失步保护

G60失步保护元件: 阻抗圆原理（MHO 透镜）POWER SWING DETECT 相电流元件：PHASE IOC1

(一) 阻抗圆原理（MHO 透镜）失步保护整定计算 1. 发电机额定二次阻抗值计算

TV N G TA

N N G n

g n g n g n P n U I U Z .2....cos 3?==

=

=?85

.3310015(Ω) 2. 功率振荡正向阻抗计算Z A ＝OA ＝（X T ＋X S ）Z g.n =(0.134+0.0467)×15=2.04Ω 阻抗角取S ?=750~850。

式中：S X －系统最小运行方式下的最大系统阻抗相对值（发电机额定阻抗为基准）； X T ―变压器阻抗相对值（以发电机额定阻抗为基准）。

3 功率振荡反向阻抗计算Z B ＝OB ＝n g d Z X .′

=0.265×15=4Ω，阻抗角取S ?=750~850。 4. 内环圆限制角δ3计算。内环限制角（INNER LIMIT ANGLE ），考虑发电机稳定摇摆时最大电动势角差即动稳极限角（由系统调度部门给出，一般为120°~140°）， 取INNER LIMIT ANGLE=δ3=i ?=?=?-?06021180 5. 外圆环限制角OUTER LIMIT ANGLE=δ1计算。

由发电机额定二次阻抗Z g.n 计算额定阻抗点P 的位置，如

600MW 发电机额定二次阻抗Z g.n =Ω=?=?=151

.020*******.0600202

2v a N N n n S U OP

发电机额定二次阻抗角n g .?＝arccos n g .?= arccos (0.9)=25.80

(1) 由OA ，OP ，∠AOP ＝S ?－?＝850－25.80=59.20可求得∠APO

(2) 由OB ，OP ，∠BOP ＝1800－S ?＋?＝1800－850＋25.80=120.80可求得∠BPO ∠APB ＝∠APO ＋∠BPO 如计算值∠APB ＝400

外环圆限制角应在最大负荷条件下对应的正常负荷限制角∠APB 留有20°的安全裕量计算。外环圆限制角δ1＝1800-(∠APB ＋200)＝1200

外环园限制角（OUTER LIMIT ANGLE ）亦可按发电机正常运行时，电动势角差≤?06计算取OUTER LIMIT ANGLE=?=?-?01206180此时应验算外环园在负荷阻抗角方向上的动作阻抗,在n g .?方向上外环特性动作阻抗为

)—cos(2

Z —Z =Z n .g s OB

A 0op

??+

[

]

OB OA 2

n .g s OB

OA Z Z +)—cos(2

Z —Z ??

并要求Z g.n /Z op ≥2则说明外环特性动作阻抗远小于最大负荷条件下对应的正常负荷阻抗。 6. 中环圆限制角MIDDLE LIMIT ANGLE =δ2计算。δ2取外环圆限制角和内环圆限制角的平均值，即MIDDLE LIMIT ANGLE =δ2＝0.5(δ3+δ1)=0.5(1200+600)=900 7. 功率振荡动作时间计算。计算公式 ()12360min

δδ-?

=

T t op 1δ、2δ系指系统振荡时相邻限制园环对应的电动势相角差，即为外环阻抗圆、中环阻

抗圆、内环阻抗圆的限制角。

m in T 为系统最小振荡周期，由调度部门给出（系统振荡周期计算时一般为0.5~1.5s ），一

般取0.8s 。

(1) 动作延时t op.1，为振荡阻抗轨迹穿越外环圆和中环圆所需的时间，

t op.1＝

)(360120

min .δδ-?per T =

)6090(360

8.00

00

-?=0.067s 取PICKUP DELAY1=0.067s (2) 动作延时t op.2，为振荡阻抗轨迹穿越中环圆和内环圆所需的时间， t op.2＝

)(360230

min .δδ-?per T =

)90120(360

8.00

00

-?=0.067s 取PICKUP DELAY2=0.067s (3) 动作延时t op.3，失步保护在跳闸前，阻抗轨迹穿越内环圆所需的时间，为失步保护发出跳闸命令提供必要的安全裕度。取

t op.3＝

)180(360

230

m in .δ-??per rel T K =)120180(3608.05.12000-??=0.17s

取PICKUP DELAY3=0.17s

(4) 动作延时t op.4，失步保护在跳闸前，阻抗轨迹在内环圆以外、中环圆以内所需的时间，用于延时跳闸方式。t op.4= t op.2=0.067s 取PICKUP DELAY4=0.067s

(5) 复位时间，阻抗轨迹在离开外环圆后，振荡闭锁的复归时间， 取SEAL-IN DELAY 1=0.05s

(6) 自保时间，为跳闸脉冲的扩展延时，一般取值0.4s 。 8. 失步闭锁电流计算

发电机失步时，断路器可能在δ＝1800时收到跳闸脉冲，如此时跳闸，断路器触头两端为2倍额定电压值，故断路器切断能力大大降低，为保证断路器的安全，应设置安全闭锁电流，超过安全闭锁电流值应闭锁断路器跳闸脉冲，小于安全闭锁电流值时开放跳闸脉冲。

(1) 最大失步振荡电流计算。系统最大方式且δ＝1800时，振荡电流为

I swing.max =

S

T d T d av bs

X X X X X U S //)()(32+"

++"?=

[]

)

0467.0//()134.0205.0()134.0205.0(5253667

2+++???=

38

.0467

.1=3.86kA (2) 断路器允许断开失步电流I off 计算。由断路器额定允许断开电流I of 。n =50kA,可计算I off ,

取I off ＝0.5I of 。n =0.5×50=25 kA>3.86 kA,

off swing I I

均可进行跳闸。根据以上计算取失步开断电流允许值为3000A<3.86<25000A 。 (3) 失步闭锁电流计算，失步允许断开电流I off 应折算至发电机侧的电流为

I off.g =I off ×N G av U U .=25000×20

525

=656250A

如果取失步允许断开电流I off =3000A ，则I off.g =I off ×N G av U U .=3000×20

525

=78750A

综合考虑后，取失步开断电流允许值Pickup=50000/25000=2pu （∵最大振荡电流小于

off I ，∴失步开断电流允许值可取<最大失步振荡电流,）

（4）当失步允许断开电流I off.g >I swing.max 时失步闭锁可不用。

9. 失步保护开放电流。为提高失步保护安全性，设置失步保护开放元件，采用相电流元件。其动作值为I op =pickup=(1.1~1.2) I g.n /I n (pu)

九. G60发电机突加电压保护（误上电保护）

误上电保护主要用于保护发电机在盘车和减速过程中发生的误合闸，该保护电压取自发电机 出口TV ，因此选低压元件和发电机离线状态相与的逻辑方式，即发电机电压低和发电机离 线同时满足时开放该保护。保护动作于解列方式。选G60中保护元件Accidental Energization 为误上电元件。

1. 低电压元件

低电压元件按可能出现的最大故障电压整定。

min

.″

S t d d

rel op X X X X K U ++"

?

==1.3×

=++0467

.0134.0205.0205

.00.69pu 取0.7pu

发电机有励磁的误上电,保护不会动作,属于非同期并列. 2．过流电流元件

(1) 过流元件按可能出现的最小故障电流的一半整定。

0467.0134.0205.01

21″121.min

.++?=?++?==n

n g S t d op

I I X X X I pickup =0.998pu (2) 按50%发电机额定电流整定。Pickup=I op =0.5I g.n /I n =0.5×0.77=0.385 (pu) (3) 动作延时取0.2~0.3s

该保护在发电机正常并网后应自动退出运行。并同时用硬压板退出该保护.

八 发电机变压器过励磁保护

G60过励磁保护采用VOLTS/HZ1 定时限用

VOLTS/HZ2 反时限用G60—I 、G60—II

(一) 机组过励磁能力分析

当发电机与主变之间无断路器而共用一套过励保护时，其整定值按发电机或变压器过励磁能力较低的要求整定。600MW 机组过励磁能力如表1

(二) 整定计算

G60过励磁保护由定时限和反时限过励磁保护组成。选G60 VOLTS/HZ1定时限过励磁元件为低定值过励磁元件，动作于信号；选G60 VOLTS/HZ2反时限过励磁元件为高定值过励磁元件，动作于全停跳闸。

1. 定时限过励磁保护 (1) 过励磁倍数,取

06.1*

*

=f U (2) 动作时限,取t=3s 动作于发信号

2. 反时限过励磁保护 (1) 反时限特性选择

经反时限曲线动作方程A 、B 、C 和发电机允许过励磁特性反复比较，选取曲线A 与发

电机反时限允许特性最为吻合，选取曲线A 动作方程为T=1）pickup

f /U TDM

2**-（

(2) 计算Pickup 和TDM 值

由曲线A 动作方程 T=1）pickup

f /U TDM

2*

*-（ 以U */f *=1.15动作时间T=18s 和U */f *=1.25动作时间T=2s ，代入方程(1)得以下两方程

TDM=18×{}1-up)（1.15/pick

2和 TDM=2×{}1-up)（1.25/pick 2 **f U

1.05 1.10 1.15 1.20 1.25 允许时间

长期

55s

18s

6s

2s

T=1

）13.1f /U 415.02**-（

长期 长期 11.67s 3.64s 1.85s

Pickup=1.137

TMD=0.415

T=1

）13

.1f /U 64

.02**-（

长期 长期 17.9s 5.01s 2.86s

Pickup=1.13 TMD=0.64

十一. G60发电机逆功率保护整定计算

机端TA ： 25000/5=5000

继电保护计算题

1、图示kV 35单电源线路,已知线路AB 的最大传输功率为9MW,9.0cos =?,电流互感器变阻抗Ω4.0,变压器额定容量kVA 7500,k ,变比kV 6.6/35，系统最大短路容量

答:限时电流速段保护:动作电流542A,灵敏度2.53,动作时间1s ；过电流保护：动作电流406Ａ，近后备灵敏度3.37，远后备灵敏度2.28，动作时间3.5s 。 4、图示网络，已知A 电源Ω=15min A X ，Ω=20max .A X ，B 电源Ω=20min B X ，Ω=25max .B X ，

选择性, 确定各过电流保护的动作时间及哪些保护要装设方向元件。

答:动作电流614Ａ；灵敏系数2.22。 (2)零序电流保护在输电线路上单相接地时保护区有多少公里? 答: (1)误动； (2)km 8.228。 18、某kV 110变电站装设了零序功率方向继电器。已知系统的等值电抗21X X =，在变电站kV 110母线上三相短路的短路电流为kA 8.5，单相接地短路时零序电流kA I k 5.2)1(0=，零序功率方向继电器的最小动作功率VA 5.1，输电线路的电抗km X /4.01Ω=，km X /4.10Ω=，装于变电站的零序电流互感器的变比为3000/5，问： (1) 在输电线路距保护安装处km 120的地方发生单相接地短路时，零序功率方向继电器的灵敏度为多少?

(2) 为保证灵敏系数等于1.5，此零序功率方向继电器在单相接地短路时保护范围是多少公里? 答:(1)2.97； (2)km 175。 19、网络参数如图，已知： （1）网络的正序阻抗km Z/ 45 .0 1 Ω =，阻抗角 65； （2）线路上采用三段式距离保护，阻抗元件采用方向阻抗继电器，阻抗继电器最灵敏角 65，阻抗继电器采用0°接线； （3）线路AB、BC的最大负荷电流400Ａ，第Ⅲ段可靠系数为7.0，9.0 cos= ?； （4）变压器采用差动保护，电源相间电势为kV 115； （5）A电源归算至被保护线路电压等级的等效阻抗为Ω =10 A X；B电源归算至被保护

继电保护定值整定计算公式大全(最新)

继电保护定值整定计算公式大全 1、负荷计算（移变选择）： cos de N ca wm k P S ?∑= （4-1） 式中 S ca --一组用电设备的计算负荷，kVA ； ∑P N --具有相同需用系数K de 的一组用电设备额定功率之和，kW 。 综采工作面用电设备的需用系数K de 可按下式计算 N de P P k ∑+=max 6 .04.0 （4-2） 式中 P max --最大一台电动机额定功率，kW ； wm ?cos --一组用电设备的加权平均功率因数 2、高压电缆选择： （1）向一台移动变电站供电时，取变电站一次侧额定电流，即 N N N ca U S I I 13 1310?= = （4-13） 式中 N S —移动变电站额定容量，kV ?A ； N U 1—移动变电站一次侧额定电压，V ； N I 1—移动变电站一次侧额定电流，A 。 （2）向两台移动变电站供电时，最大长时负荷电流ca I 为两台移动变电站一次侧额定电流之和，即 3 1112ca N N I I I =+= （4-14） （3）向3台及以上移动变电站供电时，最大长时负荷电流ca I 为 3 ca I = （4-15） 式中 ca I —最大长时负荷电流，A ； N P ∑—由移动变电站供电的各用电设备额定容量总和，kW ；

N U —移动变电站一次侧额定电压，V ； sc K —变压器的变比； wm ?cos 、η wm —加权平均功率因数和加权平均效率。 （4）对向单台或两台高压电动机供电的电缆，一般取电动机的额定电流之和；对向一个采区供电的电缆，应取采区最大电流；而对并列运行的电缆线路，则应按一路故障情况加以考虑。 3、 低压电缆主芯线截面的选择 1）按长时最大工作电流选择电缆主截面 （1）流过电缆的实际工作电流计算 ① 支线。所谓支线是指1条电缆控制1台电动机。流过电缆的长时最大工作电流即为电动机的额定电流。 N N N N N ca U P I I η?cos 3103?= = （4-19） 式中 ca I —长时最大工作电流，A ； N I —电动机的额定电流，A ； N U —电动机的额定电压，V ； N P —电动机的额定功率，kW ； N ?cos —电动机功率因数； N η—电动机的额定效率。 ② 干线。干线是指控制2台及以上电动机的总电缆。 向2台电动机供电时，长时最大工作电流ca I ，取2台电动机额定电流之和，即 21N N ca I I I += （4-20） 向三台及以上电动机供电的电缆，长时最大工作电流ca I ，用下式计算 wm N N de ca U P K I ?cos 3103?∑= （4-21） 式中 ca I —干线电缆长时最大工作电流，A ； N P ∑—由干线所带电动机额定功率之和，kW ； N U —额定电压，V ；

煤矿井下继电保护整定计算试行

郑州煤炭工业（集团）有限责任公司( 函) 郑煤机电便字【2016】14号 关于下发井下供电系统继电保护整定方案 (试行)的通知 集团公司各直管矿井及区域公司： 为加强井下供电系统安全的管理，提高矿井供电的可靠性，必须认真做好供电系统继电保护整定工作。结合郑煤集团公司所属矿井的实际情况，按照电力行业的有关标准和要求，特制定《井下供电系统继电保护整定方案》（试行），请各单位根据井下供电系统继电保护整定方案，结合本单位的实际情况，认真进行供电系统继电保护整定计算，并按照计算结果整定。在实际执行中不断完善，有意见和建议的，及时与集团公司机电运输部联系。 机电运输部 二〇一六年二月二十九日 井下供电系统继电保护整定 方案（试行） 郑煤集团公司

前言 为提高煤矿井下供电继电保护运行水平，确保井下供电可靠性,指导供电管理人员对高低压保护整定工作，集团公司组织编写了《井下供电系统继电保护整定方案》（试行）。 《井下供电系统继电保护整定方案》共分为六章，第一章高低压短路电流计算，第二章井下高压开关具有的保护种类，第三章矿井高压开关短路、过载保护整定原则及方法，第四章井下供电高压电网漏电保护整定计算，第五章低压供电系统继电保护整定方案，第六章127伏供电系统整定计算方案。 由于煤矿继电保护技术水平不断提高，技术装备不断涌现，加之编写人员水平有限，编写内容难免有不当之处，敬请各单位在今后的实际工作中要针对新情况新问题不断总结和完善，对继电保护的整定计算方案提出改进意见和建议。 二〇一六年二月二十九日 目录 第一章高低压短路电流计算............................................................ 第一节整定计算的准备工作...................................................... 第二节短路计算假设与步骤...................................................... 第三节各元件电抗计算............................................................ 第四节短路电流的计算............................................................ 第五节高压电气设备选择......................................................... 第六节短路电流计算实例......................................................... 第二章高压配电装置所具有的保护种类 ............................................ 第一节过流保护装置............................................................... 第二节单相接地保护............................................................... 第三节其它保护种类...............................................................

电力系统继电保护计算题精编版

三、分析计算题 3在图1所示网络中的AB 、BC 、BD 、DE 上均装设了三段式电流保护；保护均采用了三相完全星形接法；线路 AB 的最大负荷电流为200A ，负荷自启动系数 1.5ss K =， 1.25I rel K =， 1.15II rel K =， 1.2III rel K =，0.85re K =，0.5t s ?=； 变压器采用了无时限差动保护；其它参数如图所示。图中各电抗值均已归算至115kV 。试计算AB 线路各段保护的启动电流和动作时限，并校验II 、III 段的灵敏度。 X X 1s = 图1 系统接线图 图2系统接线图 3答：（1）短路电流计算。选取图 3中的1K 、2K 、3K 点作为计算点。 2 K 3 图3 三相短路计算结果如表1所示。 表1 三相短路计算结果 （2）电流保护I 段 (3).1 1.max 1.25 1.795 2.244(kA)I I set rel K I K I ==?，10()I t s = （3）电流保护II 段 (3).3 2.max 1.25 1.253 1.566(kA)I I set rel K I K I ==?，.1.3 1.15 1.566 1.801(kA)II II I set rel set I K I ==? 灵敏度校验：(2) (3)1.min 1.min 1.438(kA)K K I =，(2)1.min .1.1 1.4380.7981.801II K sen II set I K I ==，不满足要求。 与保护3的II 段相配合：保护3的II 段按可伸入变压器而不伸出变压器整定。 (3) .3 3.max 1.150.499 0.574(kA)II II set rel K I K I ==?，.1.3 1.150.574 0.660(kA)II II II set rel set I K I ==? 灵敏度校验：(2)1.min .1 .1 1.438 2.1790.660II K sen II set I K I ==，满足要求。

微机保护整定计算举例汇总

微机继电保护整定计算举例

珠海市恒瑞电力科技有限公司 目录 变压器差动保护的整定与计算 (3) 线路保护整定实例 (6) 10KV变压器保护整定实例 (9) 电容器保护整定实例 (13) 电动机保护整定计算实例 (16) 电动机差动保护整定计算实例 (19)

变压器差动保护的整定与计算 以右侧所示Y/Y/△-11接线的三卷变压器为例，设变压器的额定容量为S(MVA)，高、中、低各侧电压分别为UH 、UM 、UL(KV)，各侧二次电流分别为IH 、IM 、IL(A)，各侧电流互感器变比分别为n H 、n M 、n L 。 一、 平衡系数的计算 电流平衡系数Km 、Kl 其中：Uhe,Ume,Ule 分别为高中低压侧额定电压（铭牌值） Kcth,Kctm,Kctl 分别为高中低压侧电流互感器变比 二、 差动电流速断保护 差动电流速断保护的动作电流应避越变压器空载投入时的励磁涌流和外部故障的最大不平衡电流来整定。根据实际经验一般取： Isd ＝（4－12）Ieb ／nLH 。 式中：Ieb ――变压器的额定电流； nLH ――变压器电流互感器的电流变比。 三、 比率差动保护 比率差动动作电流Icd 应大于额定负载时的不平衡电流，即 Icd ＝Kk ［ktx × fwc ＋ΔU ＋Δfph ］Ieb ／nLH 式中：Kk ――可靠系数，取（1.3～2.0） ΔU ――变压器相对于额定电压抽头向上（或下）电压调整范围,取ΔU ＝5%。 Ktx ――电流互感器同型系数；当各侧电流互感器型号相同时取0.5,不同时取1 Fwc ――电流互感器的允许误差；取0.1 Δfph ――电流互感器的变比（包括保护装置）不平衡所产生的相对误差取0.1； 一般 Icd ＝（0.2～0.6）Ieb ／nLH 。 四、 谐波制动比 根据经验，为可靠地防止涌流误动，当任一相二次谐波与基波之间比值大于15%－20%时，三相差动保护被闭锁。 五、 制动特性拐点 Is1＝Ieb ／nLH Is2＝（1～3）eb ／nLH Is1，Is2可整定为同一点。 kcth Uhe Kctm Ume Km **= 3**?=kcth Uhe Kctl Ule Kl

继电保护整定计算

第一部分：整定计算准备工作 一、收集电站有关一、二次设备资料。如一次主接线图，一次设备参数（必 须是厂家实测参数或铭牌参数）；二次回路设计，继电保护配置及原理接线图，LH、YH变比等。 二、收集相关继电保护技术说明书等厂家资料。 三、准备计算中的指导性资料。如电力系统继电保护规程汇编（第二版）、专 业规章制度；电力工程设计手册及参数书等。 第二部分：短路电流的计算 为给保护定值的整定提供依据，需对系统各种类型的短路电流及短路电压进行计算。另外，为校核保护的动作灵敏度及主保护与后备保护的配合，也需要计算系统的短路故障电流。 一、短路电流的计算步骤： 1、阻抗换算及绘制出计算系统的阻抗图。 通常在计算的系统中，包含有发电机、变压器、输电线路等元件，变压器各侧的电压等级不同。为简化计算，在实际计算过程中采用标幺值进行。 在采用标幺值进行计算之前，尚需选择基准值，将各元件的阻抗换算成相对某一基准值下的标幺值，再将各元件的标幺阻抗按实际的主接线方式连接起来，绘制出相应的标幺阻抗图。 2、简化标幺阻抗图。 为计算流经故障点的短路电流，首先需将各支路进行串、并联简化及D、Y换算，最终得到一个只有一个等效电源及一个等效阻抗的等效电路。 3、求出总短路电流。 根据简化的标幺阻抗图，计算总短路电流。计算方法有以下两种，即查图法和对称分量法。 （1）查图法计算短路电流：首先求出发电机对短路点的计算电抗，然后根据计算电抗及运行曲线图查出某一时刻的短路电流。所谓运行曲线图是标征短路电流与计算电抗及经历时间关系的曲线图。 （2）用对称分量法计算短路电流：首先根据不对称故障的类型，绘制出与故障相对应的各序量网路图，然后根据序量图计算出各短路序量电流，最后求出流经故障点的短路电流。 4、求出各支路的短路电流，并换算成有名值。 求出的电流为标幺值电流，可按下式换算成有名值电流。 I=I*×S B/√3U B 式中：I—有名值电流单位为安培 I*—标幺值电流 —基准容量； S B —该电压等级下的基准电压。 U B

《继电保护原理》计算题

15、已知保护2、3、4、5的最大动作时限，试计算保护1电流III段的动作 时限. 答：根据过电流保护动作时限的整定原则：过电流保护的动作时限按阶梯原则整定，还需要与各线路末端变电所母线上所有出线保护动作时限最长者配合。 保护1所在线路末端B母线上出线动作时间最长的是t4max = 2.5s，则保护1的过电 流保护的动作时限为t^t4max+A t =2.5 + 0.5 = 3so 16. Z1—0.4Q/km;K I? =1.25;K" rei =1.1;K 川rei =1.2;Kss=1.5;Kre=0.85;K 试对保护1进行三段式电流保护整定计算， 并计算继电器的动作电流。 / k1 / k2 答：（1）保护1电流I段整定计算： ①求动作电流。按躲过最大运行方式下本线路末端（即 K1点）三相短路时流 过保护的最大短路电流来整定，即 I oP严 Kl i ?I Khx 二K L, = E；=1.25X ".［叮3=2.652（KA） Z smin +Z1L1 4 + 0.4"5 采用两相不完全星形接线方式时流过继电器的动作电流为 =丛=遊= A） K TA 60 第I段为电流速断，动作时间为保护装置的固有动作时间，即t；=0(s) ③灵敏系数校验，即求保护范围。 在最大运行方式下发生三相短路时的保护范围为 TA—300/5 0 A 35kV O QF Z Z s -max— — B C I 15km 2 I 35km / 3 I t3.max=0.5s QF2 I L.ma; K— 230A /Q F3「 Z s-min=4 Q I OP1 ? I OP J ②求 动作时 限。 1 =5Q

10kv系统继电保护整定计算与配合实例

10kV系统继电保护整定计算与配合实例 系统情况： 两路10kV电源进线，一用一备，负荷出线6路，4台630kW电动机，2台630kVA变压器，所以采用单母线分段，两段负荷分布完全一样，右边部分没画出，右边变压器与一台电动机为备用。 有关数据：最大运行方式下10kV母线三相短路电流为I31=5000A，最小运行方式下10kV母线三相短路电流为I32=4000A，变压器低压母线三相短路反应到高压侧Id为467A。 一、电动机保护整定计算 选用GL型继电器做电动机过负荷与速断保护 1、过负荷保护 Idzj=Kjx*Kk*Ied/(Kf*Ki)=4.03A 取4A 选GL12/5型动作时限的确定：根据计算，2倍动作电流动作时间为,查曲线10倍动作时间为10S 2、电流速断保护 Idzj=Kjx*Kk*Kq*Ied/Ki=24A 瞬动倍数为24/4=6倍 3、灵敏度校验 由于电机配出电缆较短，50米以内，这里用10kV母线最小三相短路电流代替电机端子三相短路电流. Km=(24X15)=>2 二、变压器保护整定计算 1、过电流保护 Idzj=Kjx*Kk*Kgh*Ie/(Kf*Ki)=8.4A 取9A 选GL11/10型动作时限取灵敏度为Km=(20X9)=> 2、电流速断保护 Idzj=Kjx*Kk*Id/Ki=20=35A 35/9=,取4倍灵敏度为Km=(180X4)=>2 3、单相接地保护 三、母联断路器保护整定计算

采用GL型继电器，取消瞬时保护，过电流保护按躲过任一母线的最大负荷电流整定。 Idzj=Kjx*Kk*Ifh/(Kh*Ki)=*30)=6.2A 取7A与下级过流保护(电动机)配合：电机速断一次动作电流360A，动作时间10S，则母联过流与此配合，360/210=倍,动作时间为(电机瞬动6倍时限)+=,在GL12型曲线查得为5S曲线(10倍)。所以选择GL12/10型继电器。 灵敏度校验:Km1=(7X30)=>1.5 Km2=(7X30)=> 四、电源进线断路器的保护整定计算 如果采用反时限，瞬动部分无法配合，所以选用定时限。 1、过电流保护 按照线路过电流保护公式整定Idzj=Kjx*Kk*Igh/(Kh*Ki)=12.36A,取12.5A动作时限的确定:与母联过流保护配合。定时限一次动作电流500A,为母联反时限动作电流倍,定时限动作时限要比反时限此倍数下的动作时间大,查反时限曲线倍时t=,所以定时限动作时限为。选DL-11/20型与DS时间继电器构成保护。 灵敏度校验:Km1==> 2、带时限速断保护 与相邻元件速断保护配合

RCS-985A发变组保护整定计算方案

发变组RCS-985A保护整定计算方案一、发变组保护配置 (一)发电机保护 1.发电机差动保护 2.发电机匝间保护---纵向零序电压保护 3.发电机定子绕组接地保护 发电机基波零序电压型定子接地保护 发电机三次谐波电压型定子接地保护 4.发电机转子接地保护 发电机转子一点接地保护 发电机转子二点接地保护 5. 发电机定子过负荷保护 定时限、反时限 6.发电机负序过负荷保护 定时限、反时限 7. 发电机失磁保护 8.发电机失步保护 9. 发电机定子过电压保护 10. 发电机过激磁保护 定时限、反时限 11. 发电机功率保护 发电机逆功率保护 发电机程序逆功率保护 12. 发电机频率保护 低频率保护 电超速保护 13.发电机起停机保护 14.发电机误上电保护 15.发电机励磁绕组过负荷保护 定时限、反时限 （二）主变压器保护 1.主变差动保护 2.主变瓦斯保护

3.主变零序电流保护 4.主变间隙零序电流、零序电压保护 5.阻抗保护 6.主变通风启动保护 7.主变断路器失灵保护（C柜）（三）高厂变保护整定 1.高厂变比率制动式纵差保护 2.高厂变瓦斯保护 3.高厂变复合电压过流保护 4.高厂变通风启动保护 5.高厂变过负荷保护 6.高厂变A分支低压过流保护 7.高厂变B分支低压过流保护 8.高厂变A分支限时速断保护 9.高厂变B分支限时速断保护 10.高厂变A分支过负荷保护 11.高厂变B分支过负荷保护 （四）发电机—变压器组保护 1.发变组差动保护 （五）非电量保护(需整定定值的) 主变冷却器全停保护 发电机断水保护 ...

一、发电机保护整定 1.发电机差动保护 发电机中性点CT ：2LH 12000/5 5P Y 接线 发电机机端CT ：7LH 12000/5 5P Y 接线 1.1发电机稳态比率差动保护 1.1.1发电机一次额定电流为I f1n =11207A 1.1.2 发电机二次额定电流计算: I f2n =I f1n /n CT =11207/（12000/5）=4.67（A ） 1.1.3差动电流起动定值I cdqd 整定 保护的最小动作电流按躲过正常发电机额定负载时的最大不平衡电流整定。 ∵ 5P 级电流互感器在额定一次电流下的变比误差为0.01 ∴I cdqd =K rel ×2×0.03I f2n 或 I cdqd = K rel ×I unb.0 式中：I f2n —发电机二次额定电流; K rel —可靠系数,取1.5; I unb.0—发电机额定负荷下,实测差动保护中的不平衡电流. 根据《大型发电机变压器继电保护整定计算导则》（以下简称《导则》），可取（0.20～0.30）I n ，一般宜取I op.0=（0.10～0.20）I n 。 结合以往运行经验,故此处取I cdqd =0.2I n （=0.2×4.67=0.943A ） 1.1.4比率制动系数的整定 1.1.4.1变斜率比率差动起始斜率计算: K bl1=K cc K er =0.1×0.5 式中: K er ---互感器比误差系数,取0.1; K cc —互感器同型系数,取0.5; 厂家建议K bl1---变斜率比率差动起始斜率一般取0.05～0.1，故取K bl1=0.1 1.1.4.2变斜率比率差动最大斜率计算: 最大不平衡电流,不考虑同型系数 I unb.max =K ap ×f er ×I k ·max =2×0.1×5.73I e =1.146I n 式中:K ap —非周期分量系数,取2.0 ； K er ---互感器比误差系数,最大取0.1； I k ·max —发电机最大外部三相短路电流周期分量,小于4倍额定电流时取4倍额定电流。 查短路计算结果，#1发电机机端三相短路时#1发电机提供的最大短路电流为5.73I f1n . 变斜率比率差动最大斜率为： K bl2=(I unb.max*-I cdqd*-2 K bl1)/(I k.max*-2) =(1.146-0.15-2×0.07)/( 5.73-2)=0.23 式中, I unb.max*、I cdqd*、I k.max*均为标么值(发电机额定电流). 根据厂家建议取 K bl2=0.5 按上述原则整定的比率制动特性,当发电机机端两相金属性短路时,差动保护的灵敏系数一定满足K sen ≥2,因此不必校验灵敏度. 最大比率制动系数时的制动电流倍数，装置部固定为4。 1.2差动速断保护: 差电流速断是纵差保护的一个补充部分,一般需躲过机组非同期合闸产生的最大不平衡电流,对于大机组,一般取3～4倍额定电流, 根据厂家建议取5倍额定电流.即: I cdsd =5I f2n (=5×4.67=23.35A) 1.3 TA 断线闭锁比率差动控制字整定： 因为发变组保护实行双主双后保护独立配置，且与传统保护相比，微机保护TA 断线

电力系统继电保护原理试题及答案

大学200 －200 学年第( )学期考试试卷 课程代码 3042100 课程名称电力系统继电保护原理考试时间120 分钟 阅卷教师签字： 一、填空题（每空1分，共18分） 1、电力系统发生故障时，继电保护装置应将部分切除，电力系统出现不正常工作 时，继电保护装置一般应。 2、继电保护的可靠性是指保护在应动作时，不应动作时。 3、瞬时电流速断保护的动作电流按大于本线路末端的整定，其 灵敏性通常用 来表示。 4、距离保护是反应的距离，并根据距离的远近确定的—种保护。 5、偏移圆阻抗继电器、方向圆阻抗继电器和全阻抗继电器中，受过 渡电阻的影响最大， 受过渡电阻的影响最小。 6、线路纵差动保护是通过比较被保护线路首末端电流的和的原理实现 的，因此它不反应。 7、在变压器的励磁涌流中，除有大量的直流分量外，还有大量的分量，其 中以为主。 8、目前我国通常采用以下三种方法来防止励磁涌流引起纵差动保护的误动， 即， 和。 二、单项选择题（每题1分，共12分）

1、电力系统最危险的故障是（ ）。 （A ）单相接地 （B ）两相短路 （C ）三相短路 2、继电保护的灵敏系数sen K 要求（ ） 。 （A ） 1sen K < （B ）1sen K = （C ）1sen K > 3、定时限过电流保护需要考虑返回系数，是为了（ ）。 （A ）提高保护的灵敏性 （B ）外部故障切除后保护可靠返回 （C ）解决选择性 4、三段式电流保护中，保护范围最小的是（ ） （A ）瞬时电流速断保护 （B ）限时电流速断保护 （C ）定时限过电流保护 5、三种圆特性的阻抗继电器中， （ ）既能测量故障点的远近，又能判别故障方向 （A ）全阻抗继电器； （B ）方向圆阻抗继电器； （C ）偏移圆阻抗继电器 6、有一整定阻抗为860set Z =∠?Ω的方向圆阻抗继电器，当测量阻抗430m Z =∠?Ω时， 该继电器处于 （ ）状态。 （A ）动作 （B ）不动作 （C ）临界动作 7、考虑助增电流的影响，在整定距离保护II 段的动作阻抗时，分支系数应取（ ）。 （A ）大于1，并取可能的最小值 （B ）大于1，并取可能的最大值 （C ）小于1，并取可能的最小值 8、从减小系统振荡的影响出发，距离保护的测量元件应采用（ ）。 （A ）全阻抗继电器； （B ）方向圆阻抗继电器； （C ）偏移圆阻抗继电器 9、被保护线路区内短路并伴随通道破坏时，对于相差高频保护（ ） （A ）能正确动作 （B ）可能拒动 （C ）可能误动 10、如图1所示的系统中，线路全部配置高频闭锁式方向纵联保护，k 点短路，若A-B 线路通道故障，则保护1、2将（ ）。 （A ）均跳闸 （B ）均闭锁 （C ）保护1跳闸，保护2 闭锁 图1 11、变压器的电流速断保护与( )保护配合，以反应变压器绕组及变压器电源侧的引出线套管上的各种故障。 （A ）过电流 （B ）过负荷 （C ）瓦斯 12、双绕组变压器纵差动保护两侧电流互感器的变比，应分别按两侧（ ）选择。 A B C D

继电保护整定计算例题

如下图所示网络中采用三段式相间距离保护为相间短路保护。已知线路每公里阻抗Z 1=km /Ω，线路阻抗角?=651?，线路AB 及线路BC 的最大负荷 电流I m ax .L =400A ，功率因数cos ?=。K I rel =K ∏rel =，K I ∏ rel =，K ss =2，K res =，电源 电动势E=115kV ，系统阻抗为X max .sA =10Ω，X min .sA =8Ω，X max .sB =30Ω，X min .sB =15Ω；变压器采用能保护整个变压器的无时限纵差保护；t ?=。归算至115kV 的变压器阻抗为Ω，其余参数如图所示。当各距离保护测量元件均采用方向阻抗继电器时，求距离保护1的I ∏∏I 、、段的一次动作阻抗及整定时限，并校 验I ∏∏、段灵敏度。（要求∏sen ≥；作为本线路的近后备保护时，I ∏sen ≥；作为相邻下一线路远后备时，I ∏sen ≥） 解：（1）距离保护1第I 段的整定。 1） 整定阻抗。 11.Z L K Z B A rel set -I I ==Ω=??6.94.0308.0 2)动作时间：s t 01=I 。 （2）距离保护1第∏段的整定。 1）整定阻抗：保护1 的相邻元件为BC 线和并联运行的两台变压器，所以 ∏段整定阻抗按下列两个条件选择。

a ）与保护3的第I 段配合。 I -∏∏+=3.min .11.(set b B A rel set Z K Z L K Z ） 其中， Ω=??==-I I 16.124.0388.013.Z L K Z C B rel set ； min .b K 为保护3 的I 段末端发生短路时对保护1而言的最小分支系数（见图 4-15）。 当保护3的I 段末端K 1点短路时，分支系数为sB AB sB sA b X X X X I I K ++==12 （4-3） 分析式（4-3）可看出，为了得出最小分支系数，式中SA X 应取最小值min .SA X ；而SB X 应取最大值max .SB X 。因而 max .min .min .1sB AB sA b X Z X K ++ ==1+30 30 4.08?+= 则 Ω=?+??=∏ 817.25)16.12667.14.030(8.01.set Z b ）与母线B 上所连接的降压变压器的无时限纵差保护相配合，变压器保护范围直至低压母线E 上。由于两台变压器并列运行，所以将两台变压器作为一个整体考虑，分支系数的计算方法和结果同a ）。 ?? ? ??+=-∏∏2min .1t b B A rel set Z K Z L K Z =Ω=? +??078.66)27.84667.14.030(8.0 为了保证选择性，选a ）和b ）的较小值。所以保护1第 ∏段动作阻抗为

发变组保护整定计算算例

发变组保护整定计算算例 整定计算依据： 1、《DL/T 684-1999 大型发电机变压器继电保护整定计算导则》，以下简称《导则》 2、《GB/T 15544-1995 三相交流系统短路电流计算》 3、《大型发电机组继电保护整定计算与运行技术》高春如著 4、《RCS-985发电机变压器成套保护装置技术说明书》，以下简称：《说明书》 5、《厂用电系统设计》梁世康许光一著 第一章技术数据及短路电流计算 1.1发电机电气参数

1.2主变压器参数 1.3厂变参数

1.4励磁机参数 1.5系统阻抗（2011年7月16日，宁夏中调保护处提供系统参数,不含#1、#2、#3机） 计入#1、#3机组阻抗最大运行方式下归算至220kV 阻抗为0.00718，最小方式下系统阻抗为0.0174 1.6各电压等级基准值 1.7阻抗参数计算 1.7.1发电机阻抗 Xd=233.5%× 7.366100 =0.6368 Xd ′=24.5%×7.366100 =0.0668 Xd ″=15.7%×7.366100 =0.0428 X2=20.9%×7 .366100 =0.057 1.7.2主变阻抗

XT=XT0=14.02%×360 100 =0.0389 1.7.3厂高变阻抗 X T1-2′=15.5%× 40 100 =0.3875 计算用短路阻抗图，如图1-1 图1-1 #2发变组等值阻抗图 1.8短路电流计算 1.8.1最小运行方式下短路电流计算 1）d1点发生三相短路时，短路电流 发电机G 流过的短路电流(归算至220kV 侧，IB=238.6A)： I (3)dmin= "1Xd XT +×IB=0428 .00389.01 +×238.6=12.24×238.6=2920.5A 换算为18kV 侧(归算至18kV 侧，IB=3207.6A )短路电流为I (3)dmin=12.24×3207.6=39261A I (2)dmin=0.866× I (3)dmin=0.866×2920.5A=2529.2A 换算为18kV 侧短路电流为I (2)dmin=0.866×12.24×3207.6=34000A 系统流向故障点短路电流

继电保护整定计算

附录一 1、电网元件参数计算及负荷电流计算 1.1基准值选择 基准容量：MVA S B 100= 基准电压：V V V B k 115av == 基准电流：A V S I B B B k 502.03/== 基准电抗：Ω==25.1323/B B B I V Z 电压标幺值：05.1=E 1.2电网元件等值电抗计算 线路的正序电抗每公里均为0.4Ω/kM ；负序阻抗等于正序阻抗；零序阻抗为1.2Ω/kM ；线路阻抗角为80o。 表格2.1系统参数表

1.2.1输电线路等值电抗计算 （1）线路AB 等值电抗计算： 正序电抗：Ω=?=?=41534.0x 1AB AB L X 标幺值: 1059.025 .1324 1=== * B AB AB Z X X 零序阻抗：Ω=?=?=42532.1x 0.0AB AB L X 标幺值: 3176.025 .13242 .0.0=== * B AB AB Z X X （2）线路B C 等值电抗计算： 正序电抗：Ω=?=?=42064.0x 1BC BC L X 标幺值: 5181.025 .1324 2=== * B B C BC Z X X 零序阻抗：Ω=?=?=72062.1x 0.0BC BC L X 标幺值: 5444.025 .13272 .0.0=== * B B C BC Z X X （3）线路AC 等值电抗计算： 正序电抗：Ω=?=?=11.2284.0x 1AC AC L X 标幺值: 8470.025 .13211.2 ===* B A C AC Z X X 零序阻抗：Ω=?=?=33.6282.1x 0.0AC AC L X 标幺值: 2541.025 .13233.6 .0.0=== * B A C AC Z X X （4）线路CS 等值电抗计算： 正序电抗：Ω=?=?=20504.0x 1CS CS L X 标幺值: 1512.025 .13220 === * B CS CS Z X X 零序阻抗：Ω=?=?=60502.1x 0.0CS CS L X

大型发变组保护整定计算培训算例

大型发变组保护整定计算培训算例

目录 概述 (4) 1、继电保护整定计算的目的和任务 (4) 2、继电保护整定计算前的准备工作 (4) 3、继电保护整定计算的技巧和应注意的几 个问题 (5) 4、整定计算步骤 (6) 第一部分发电机变压器组继电保护整定计算.. 7 一、计算说明： (7) 二、设备参数 (8) 三、发变组保护整定计算 (17) 1、发电机差动保护 (17) 2、发电机负序过流保护(不对称过负荷) 19 3、发电机电压制动过流保护 (20) 4、发电机基波定子接地保护 (22) 5、发电机100%定子接地保护 (23) 6、发电机失磁保护 (24) 7、发电机逆功率及程序逆功率保护 (26) 8、发电机误上电保护 (28) 9、发电机匝间保护 (28) 10、发电机失步保护 (29)

11、发电机过激磁保护 (32) 12、发电机频率异常保护 (33) 13、发电机低阻抗保护 (34) 14、发电机过负荷 (35) 15、发电机过电压保护 (37) 16、发电机PT断线闭锁保护 (37) 17、主变（厂变、励磁变）差动保护 (37) 18、主变（厂变）通风 (41) 19、主变压器高压侧PT断线闭锁保护 (41) 20、高厂变复合电压过流 (42) 21、高厂变BBA(B)分支零序过流 (43) 22、BBA（B）工作分支过流保护 (44) 23、励磁变过负荷 (46) 24、励磁变速断 (47) 25、励磁变过流 (48) 26、其它保护 (48) 27、主变（厂变）非电量保护 (49) 28、发电机非电量保护 (49) 第二部分、厂用电系统继电保护整定计算 (50) 一、高压电动机 (50) 1.1、电动机额定电流 (50) 1.2、速断过电流保护 (50)

继电保护整定计算公式

继电保护整定计算公式汇编 为进一步规范我矿高压供电系统继电保护整定计算工作，提高保护的可靠性快速性、灵敏性，为此，将常用的继电保护整定计算公式汇编如下，仅供参考。有不当之处希指正： 一、电力变压器的保护： 1、瓦斯保护： 作为变压器内部故障（相间、匝间短路）的主保护，根据规定，800KV A以上的油浸变压器，均应装设瓦斯保护。 （1）重瓦斯动作流速：0.7～1.0m/s。 （2）轻瓦斯动作容积：S b＜1000KV A：200±10%cm3；S b在1000～15000KV A：250±10%cm3；S b在15000～100000KV A：300±10%cm3；S b＞100000KV A：350±10%cm3。 2、差动保护：作为变压器内部绕组、绝缘套管及引出线相间短路的主保护。包括平衡线圈I、II及差动线 圈。 3、电流速断保护整定计算公式： （1）动作电流：Idz=Kk×I(3)dmax2

继电器动作电流：u i d jx K dzj K K I K K I ???=2 max ) 3( 其中：K k —可靠系数，DL 型取1.2，GL 型取1.4 K jx —接线系数，接相上为1，相差上为√3 I (3)dmax2—变压器二次最大三相短路电流 K i —电流互感器变比 K u —变压器的变比 一般计算公式：按躲过变压器空载投运时的励磁涌流计算速断保护值，其公式为： i e jx K dzj K I K K I 1??= 其中：K k —可靠系数，取3～6。 K jx —接线系数，接相上为1，相差上为√3 I 1e —变压器一次侧额定电流 K i —电流互感器变比 （2）速断保护灵敏系数校验：

中北大学继电保护必考整定计算例题

如图所示，网络中各条线路上断路器上均装有三段式电流保护。已知电源最大、最小等效阻抗为Ω=9max .s Z 、Ω=6min .s Z ， 线路阻抗Ω=10AB Z 、Ω=26BC Z ，线路BC 限时电流速断保护动作时限为s t BC 5.0=?II 、过流 保护时限为s t BC 5.2=?III ，线路BC 限时电流速断保护动作电流为KA I BC set 378.0.=∏，线路AB 最大负荷电流A I AB f 150.max .=，试计算 线路AB 各段保护动作电流及动作时限，并校验保护的灵敏系数。 （3.1=I rel k 、1.1=∏ rel k 、2.1=I∏rel k 、3.1=ss k 、85.0=re k ；电流速断保护不用校验灵敏性，限时电流速断保护灵敏性校验要求满足 35.1>∏lm K ，定时限过电流保护作为近后备保护时灵敏性校验要求 3.1>∏I lm K ，定时限过电流保护作为远后备保护时灵敏性校验要求2.1>∏I lm K ） 解：()KA Z Z E I AB s B d 335.1106337 min .)3(max ..=+= += φ ()KA Z Z E I AB s B d 124.1109337max .)3(min ..=+=+= φ ()KA Z Z Z E I BC AB s C d 509.026106337min .) 3(max ..=++=++=φ ()KA Z Z Z E I BC AB s C d 475.026 109337max .)3(min ..=++=++= φ 线路AB 电流速断保护（I 段保护）： () ()KA I K I B d K AB dz 736 .1335.13.13max ...=?==I I ()s t AB 0=?I 线路AB 定时限电流速断保护（II 段保护）： () ()KA I K I C d K BC dz 662.0509.03.13max ...=?==I I ()KA I K I BC dz K AB dz 728 .0662.01.1..=?==I II II ()s t AB 5.0=?∏ II 段保护灵敏性校验： ()()35.134.1728.0124.1866.023.3min ...2min ..<=?=?==∏∏∏ AB dz B d AB dz B d lm I I I I K ，不合格。 线路AB 定时限保护应与线路BC 定时限保护相配合： ()KA I K I BC dz K AB dz 416 .0378.01.1..=?==∏ II II II 段保护灵敏性校验： ()() 35.134.2416.0124.1866.023.3min ...2min ..>=?=?==∏∏∏AB dz B d AB dz B d lm I I I I K ，合格。 ()s t t BC AB 0.15.05.05.0=+=+?=?II II 线路AB 定时限过电流保护（III 段保护）： ()KA I K K K I AB f h zq k AB dz 275.015.085 .03 .12.1.max ..=??= ??= III III ()s t t BC AB 0.35.05.25.0=+=+?=?III III III 段保护灵敏性校验： 做近后备保护时： ()() 3.15.3275.012 4.1866.023.3min ...2min ..>=?=?==III III III AB dz B d AB dz B d lm I I I I K ，合格； 做远后备保护时： ()() 2.150.1275.0475.0866.02 3.3min ...2min ..>=?=?==III III III AB dz C d AB dz C d lm I I I I K 。

微机发变组保护整定计算中的几点体会

微机发变组保护整定计算中的几点体会 曹险峰 摘要：针对乌江渡发电厂1号机发变组微机保护在实际运行中遇到的某些软件中的参数设置与现场实际参数不一致的问题，通过理论计算与分析，解决了有关定值换算的问题。 关键词：发电机-变压器组；整定计算；继电保护；失磁保护 中图分类号：TM 774 文献标识码： B 文章编号： 1006-6047(1999)05-0059-02 The Setting Calculation of Microprocessor-Based Generator-Transformer Unit Protection CAO Xian-feng (Wujiangdu Power Plant， Zunyi 563000,China) Abstract: Some software setting parameters of the microprocessor-based protection of generator-transformer unit number one of Wujiangdu Power Plant were not set as the real parameters on site.The conversion of these settings is done through theoretical calculation and analysis.The method of the conversion is presented. Keywords：generator-transformer unit; setting calculation; relaying; excitation loss protection 1998年11月，乌江渡发电厂1号机发变组保护改造为WFBZ-01型微机发变组保护，微机保护装置在现场投运情况反映很好。为了更好地维护和管理微机保护装置，笔者将介绍整定计算中遇到的当微机保护软件中的参数设置与现场实际参数不一致时，如何进行定值换算的问题。 1 失磁保护中的转子判据 动作原理如图1所示。