RCS-985 - 发电机变压器成套保护装置 - 300MW机组保

式中Xd，X2为发电机的次暂态电抗(不饱和值)及负序电抗(不饱和值)标幺值；Ksat为饱和系数取0.8；Xt为主变短路电抗； 反时限上限延时定值整定

\A t??22I?I2*2?

故取3.5S。

10300?3505.6620.85()?(0.08?)23.39630000?10?3.6S2.78?0.0063(3)反时限下限延时定值整定

t?A?22I2*?I2?10300?3500.420.85()?(0.08?)23.39630000?10?720S0.0139?0.0063(4)长期运行允许值

依发电机产品说明书：I2/In=10% 即：I2=10%×3.396=0.34A （5）保护出口：程序跳闸。

另附表 I2/IN tS 1.0 10 1.5 5 2.0 2.5 2.5 1.7 3.0 1.0 3.5 0.8 4.0 0.5 ∞ 0.3 4.9 发电机失磁保护

TA取自发电机机端和中性点变比为15000/5 TV分别取自发电机机端变比为

取自主变高压侧变比为 取自发电机转子电压 1、发电机失磁保护的判据 (1)定子判据 异步边界圆:

2X'dUgn?naXb??(Xd?)?2Sgn?nv2X'dUgn?na0.2415202?150005Xa????????2.05?2Sgn?nv2352.94?200.12203200.10.10.1KV33330.10.10.1KV33

202?1500050.2415??(1.844?)???33.4?2352.94?200.116

'式中 X d 、Xd 为发电机暂态电抗和同步电抗标幺值,,取不饱和值;Ugn .Sgn为发电机额定

电压和额定视在功率;na .nv为电流互感器TA变比150005A(发电机机端)和电压互感器TV变比 20 0 . 1 0 . 1 0 . 1 (发电机机端)。

3333KV静稳边界圆: X?X?csSgn?nv

注：主变高压侧与高压断路器之间有134米的1000mm2电缆,电抗为0.0231+j0.2139(?2Ugn?na300300202?1500050.850.85 ?(0.14??0.1428?)??3.13?3701000352.94?200.12'Ugn?naXdXb??(Xd?)?2Sgn?nv0.2415202?150005)???33.4? ??(1.844?2352.94?200.1km),计算系统联系电抗时因电抗太小忽略不计。

式中 Xs为发电机与系统的联系电抗(包括升压变压器阻抗)标幺值(基准容量为发电机视在功率)。

由于与系统联系紧密，定子阻抗圆采用异步圆。 无功反向判据:按发电机允许的进相运行无功整定：

Qzd?Krel?QjxPgn?1.3?110?47.700式中 Krel可靠系数取1.3;Qjx为发电机允许的最大进相无功功率(依发电机产品说明书300MW汽轮发电机容量曲线查得为110MVAR);Pgn为发电机额定有功容量。 (2)减出力判据:按机组额定容量的(40~50)%整定：

故取 50%Pgn。 （3）低电压判据：

本判据取于发电机机端电压,一般按(0.85~0.9)Ugn整定。 即选

0.85UGN0.85?20?103??85V200.1 17

200.10.10.1KV发电机机端电压互感器TV变比为 3 。 3 3 3(4)转子电压判据： I）励磁低电压判据：

Ufd.op?Krel?Ufdo?0.5?830?0.141148?58.58VKrel可靠系数取0.5;Ufdo为发电机空载额定励磁电压(空载额定励磁电流830A,转子绕组直流电阻0.141148)。 II)变励磁电压判据：

Kxs?Krel?(Xd?Xs)300300

?0.8?(0.14?0.85?1.844?0.0717?0.85?1.6 3701000

式中 Kxs为转子电压判据系数定值, Krel可靠系数取0.8;Xd ,Xs分别为发电机同步电抗和系统的联络阻抗标幺值(按发电机额定值为基准)。 2、失磁保护的判据组合： (1)失磁保护I段：

推荐:定子判据+转子电压判据+减出力判据,延时t=0.5(我厂没有减出力故不使用)。 （2）失磁保护Ⅱ段：

低电压判据＋定子判据＋转子电压判据，延时0.5S，动作于停机。

（不推荐只投母线电压判据+转子电压判据的方式。） （3）失磁保护Ⅲ段：

定子判据＋转子电压判据，延时1.0S，动作于停机。

（必须有一段失磁保护，不经母线电压判据闭锁，动作于停机。） (4)失磁保护Ⅳ段：(取消)

推荐:只投入定子判据,长延时动作于跳闸, 延时t=0.05M, （5）保护出口：程序跳闸。

参考：技术数据取自发电机产品说明书

(1) P(%) 100 60 40 0 1.0 1.5 15 t(min)

图3、失磁运行曲线

18

(2)依设计手册：防止失磁保护在系统振荡时的误动作,按静态边界整定时,可延时为1~1.5S; 按异步边界整定时,可延时为0.5~1S。 (3)阻抗元件和母线低电压元件均动作,经t1=0.5S动作于解列灭磁，励磁低电压及阻抗元件动作,发失磁信号,经t2动作于励磁切换或减出力,t2按躲过系统振荡的要求整定,经t3动作于解列灭磁,t3按发电机允许的异步运行时间整定, 参考失磁运行曲线。 4.10 发电机失步保护

电流取自：主变高压侧TA变比为：1200/5， 发电机中性点TA变比为：15000/5， 电压取自：发电机机端TV变比为：

(1)遮挡器特性整定：

Φ=80~85(最大灵敏角)

式中 X’d ‘Xc’Xs分别为发电机暂态电抗.主变电抗.系统联系电抗标幺值(基准容量为发电机视在功率),?为系统阻抗角,Ugn .Sgn 为发电机额定电压和额定视在功率;na .nv为电流(发电机机端) 20 0 . 1 0 .1 。 0 .1

(2)a角的整定

。

。

2030.10.10.1KV33330015000202?Ugn?na5?2.04?Zc?0.9?Xc??0.9?0.14?0.85?30020Sgn?nv370?0.850.12Zb??Xd?'U?naSgn?nv2gn0.2125?202???150005??3.6125?30020?0.850.1

Za?Xs?Ugn?naSgn?nv20.14??(300300150000.3999?202?0.85?0.85)?5?4.67?300203701000?0.850.1互感器TA变比150005A(中性点侧或发电机机端)和电压互感器TV变比

332ZrZa?Zb33KVa?180o?2arctg21UF2???cos? P1.3ncos?

?180o?2arctgZa?Zb

2021.54??0.853000.85?180o?2?arctg19