CSC-306数字式发电机保护装置 说明书
3.14 定子过负荷保护
3.14.1 保护原理
定子过负荷保护反应发电机定子绕组的平均发热状况。电流取发电机机端TA或中性点TA（可选择）的最大相电流。定子过负荷保护由定时限和反时限组成，定时限设一段，一般为减出力或发信。反时限特性由三部分即下限段、反时限段和上限段组成。下限段设电流起动值，当电流大于起动电流时，发电机开始热积累，当电流小于起动电流且原先已有热量积累时，发电机开始散热过程。定子过负荷保护反时限的动作判据为：
??? （17） 22?ImaxIGe???1?t?K1??式中：t为保护延时元件，?1为定子绕组发热同时的散热效应系数（标幺值），K1为发电机
?Imax?I12?定子绕组热容量常数。
定子绕组反时限特性曲线如图18所示。图中I12、T12分别为反时限下限电流定值和动作时间，I13、T13分别为反时限上限电流定值和动作时间。
ImaxI13I12T13T12t(s)
图18 发电机定子过负荷反时限特性曲线
3.14.2 逻辑框图
发电机定子过负荷保护的逻辑框图如图19。
三相电流Imax>I11&定子过负荷投入三相电流Imax>I12&定子过负荷投入T11定子过负荷发信定子过负荷反时限出口
图19 发电机定子过负荷保护逻辑图
3.14.3 整定内容和取值建议
1） 定时限定子过负荷部分：
定时限定子过负荷电流按照发电机长期允许的负荷电流下能可靠返回整定，计算公式为：I11＝KrelIGe，其中Krel为可靠系数，取1.05；Kr为返回系数，取0.85～0.95。一般I11
Kr为1.15IGe。
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定时限定子过负荷延时T11按躲过后备保护的最大时延整定。 2） 反时限定子过负荷部分：
反时限部分的动作特性，由制造厂家提供的定子绕组允许的过负荷能力确定。 起动电流I12按与定时限过负荷保护电流I11配合整定，计算公式为：I12?KcoI11，其中Kco为配合系数，取1.05，其它意义同上。一般I12为1.2IGe。
下限段延时T12装置按照式（17）自动计算。 上限段电流和延时内部由软件自动计算。
定子绕组散热系数?1反映发电机发热时的散热效应。定子绕组散热系数?1按照发电机长期允许的电流标么值整定，通常?1=1。
定子绕组热容量常数K1按照发电机定子绕组热值整定，机组容量≤1200MVA时，K1＝37.5（当有制造厂家的参数时，以厂家参数为准）。
3.15 转子表层（负序）过负荷保护
3.15.1 保护原理
发电机负序过负荷保护反应定子绕组的负序电流大小，保护发电机转子以防表面过热。保护由定时限和反时限两部分组成，定时限段发信，反时限特性曲线由三部分组成，即下限段、反时限段和上限段。负序电流大于下限起动值时，起动反时限，反时限热积累值大于热积累定值时，保护动作。若负序电流小于下限起动值时，原先积累的热量通过散热过程开始散热。
负序过负荷保护反时限部分动作判据为：
?I2?I22?? （18）
?I2IGe?2?I2?2?t?A2????式中：t为保护延时元件，I2?为发电机长期运行允许负序电流（标么值），A2为发电机转
子负序发热常数，反映转子表层承受负序电流的能力。 负序反时限特性曲线如图20所示。图中I22、T22分别为负序反时限起动电流定值和下限段动作时间，I23、T23分别为反时限上限电流定值和动作时间。
电流可选取发电机机端TA或中性点TA中的任一组。当该组TA断线时，保护自动切换至另一组正常的TA。
I2I23I22T23T22t(s)
图20 发电机负序过负荷反时限特性曲线
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3.15.2 逻辑框图
发电机负序过负荷的逻辑框图如图21。
负序过负荷保护的I2 > I21&负序过负荷投入负序过负荷保护的I2 > I22&负序过负荷投入负序过负荷反时限段出口T21负序过负荷发信
图21 发电机负序过负荷保护逻辑图
3.15.3 整定内容和取值建议
1） 定时限负序过负荷部分：
按照发电机长期允许的负序电流I2?（标幺值）下能可靠返回的条件整定，公式：
I21＝KrelI2?IGe。其中，K为可靠系数，通常取1.2；K为返回系数，通常取0.85~0.95；I2?relr
Kr为发电机长期允许负序电流的标么值。一般I21为0.1IGe。
定时限负序过负荷延时T21，通常按躲过后备保护的最大延时整定。 2） 反时限负序过负荷部分：
反时限部分的动作特性，由制造厂家提供的转子表层允许的负序过负荷能力确定。 启动电流I22按下限段最大延时T22为1000s确定，即I22＝对称负荷的电力系统可整定为0.15IGe，T22由软件自动计算。
上限段电流和延时内部由软件自动计算。
A22确定。没有不＋I2??IGe1000I2?（标么值）按发电机长期允许运行的负序电流整定。
发电机转子负序发热常数A2，由电机制造厂家提供。
3.15.4 说明
汽轮发电机三相负载不对称且每相电流均不超过额定电流IGe时，负序电流I2与额定电流之比I2IGe符合表1规定时，应能连续运行。发生不对称故障时，故障运行时最大的
?I2IGe?2t，应符合表1的规定。
表1 汽轮发电机连续运行时I2IGe最大值及故障运行时?I2IGe?t最大值
2转子直接冷却的 发电机功率 ≤350MVA >350~900MVA >900~1250MVA >1250~1600MVA 连续运行时的I2IGe最大值 0.08 SGe?350故障运行时的?I2IGe?2t最大值 8 ?SGe?350? 8?0.005455 5 0.08?3?1040.05 注：SGe为发电机额定视在功率，MVA。
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3.16 励磁绕组（转子）过负荷保护
3.16.1 保护原理
励磁绕组（转子）过负荷保护由定时限和反时限组成，定时限设一段，一般为减励磁或发信。反时限特性曲线由三部分组成，即下限段、反时限段和上限段。保护引入发电机转子回路电流，可选择使用第1组或第2组TA的电流。电流频率可为50Hz或100Hz。下限段设电流起动值，当转子电流大于起动电流时，励磁绕组过负荷开始热积累，当电流小于起动电流且原先已有热量积累时，励磁绕组过负荷开始散热过程。励磁绕组过负荷保护反时限的动作判据为：
???2??I?? （19） ???LmaxI??1??t?CL?Le????????式中：ILe为转子回路额定电流，CL为转子绕组过热常数。
ILmax?IL2转子过负荷保护反时限特性曲线如图22，图中IL2、TL2分别为反时限起动电流和下限段动作时间，IL3、TL3分别为反时限上限电流和动作时间。
ILmaxIL3IL2TL3TL2t(s)
图22 转子过负荷保护反时限特性曲线
3.16.2 逻辑框图
转子过负荷保护的逻辑框图如图23。
ILmax>IL1&转子过负荷投入TL1转子过负荷发信ILmax>IL2&转子过负荷投入转子过负荷反时限出口
图23 转子过负荷保护逻辑框图
3.16.3 整定内容和取值建议
1） 定时限转子过负荷部分：
定时限励磁绕组过负荷电流IL1，按正常运行时的额定励磁电流下能可靠返回的条件整
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