300MW机组失磁保护原理与整定

《宁夏电力》2009年第6期

摘要：针对目前发电机失磁保护的配置方案较多、较杂乱的现状，介绍异步阻抗圆＋转子低电压＋母线低电压失磁保护原理及其定值的整定计算方法，以供有关同行参考。关键词：发电机；失磁保护；原理；整定中图分类号：TM772

文献标志码：B

文章编号：1672-3643（2009）06-0045-03

300MW 机组失磁保护原理与整定

董瑞，陈勇

（宁夏大坝发电有限责任公司,

宁夏青铜峡市751607）

The loss of excitation protection principle and setting of 300MW Units in Ningxia Daba

Power Generation Co.,Ltd.

DONG Rui,CHEN Yong

(Ningxia Daba Power Generation Co.,Ltd.,Qingtongxia Ningxia 751607,China)

Abstract:Aiming at the many and muddle allocation schemes of the loss of excitation protection for the generator,introduces asynchronous impedance circle add rotor low voltage add bus low voltage loss of excitation protection principle and the constant value setting calculation method,provides the reference for the similar situation.Key words:generator;loss of excitation protection;principle;setting

收稿日期：2009-07-01

作者简介：董瑞（1978-），男，工程师，从事发电厂继电保护整定计算工作。

1概述

同步发电机在运行过程中，可能突然全部或部分地失去励磁。引起失磁的原因不外是由于励磁回路开路、短路或励磁机励磁电源消失或转子绕组故障等。发电机发生失磁故障后，将从系统吸收大量无功，失磁前发出多少无功，失磁后进相多少无功，发电机失磁后导致系统电压下降。容量较小的系统中大容量发电机组失磁有可能引起系统电压下降过大而瓦解。发电机失磁有可能引起发电机失步运行，并产生危及发电机安全的机械力矩，在转子回路中出现差频电流，引起附加温升等危害，发电机组在带较大有功负荷失磁时，若失磁保护整定不当，失磁保护不能及时切除机组，有可能造成发电机过电流。由此可见发电机失磁故障严重影响大型机组的安全运行。

目前失磁保护使用最多的是低阻抗原理，低阻抗型失磁保护，通常由阻抗判据（Z g <）、转子低电压判据（U fd <）、机端低电压判据（U g <）、系统低电压判据（U n <）及过功率判据

（P ＞）

等,保护输入量有：机端三相电压、发电机三相电流、主变高压侧三相电压（或某一相间电压）、转子直流电压。使用上述判据进行失磁保护判别的有多种组合方案，宁夏大坝发电有限责任公司失磁保护采用低阻抗原理，其使用阻抗判据（Z g <）、转子低电压判据（U fd <）、系统低电压判据（U n <）三个判据进行组合，实现两段失磁保护不同的出口方式和延时来反映不同程度的失磁故障。本文结合大坝300MW 机组低阻抗原理失磁保护在大坝发电有限责任公司多年来的应用经验，介绍一种两段式低阻抗判据的失磁保护原理和整定计算方法，以供同行借鉴参考。

2失磁保护的主判据及整定计算

2.1转子低电压判据U fd

宁夏大坝发电有限责任公司采用南瑞继保RCS-985微机型发电机保护，失磁保护采用变励磁电压判据U fd （P ）。即在发电机带有功P 的工况下，根据静稳极限所需的最低

45··

励磁电压．来判别是否已失磁。正常运行情况下（包括进相），发电机励磁电压不会低于空载励磁电压。U fd（P）判据十分灵敏，能反映出低励的情况，但整定计算相对复杂。因为U fd是转子系统的电气量，为直流量，而功率P是定子系统的电气量，为交流量，两者在—个判据进行比较。如果整定不当很容易导致误动作。但是该判据灵敏度最高，动作很快；如果掌握好其整定计算方法，在整定计算上充分考虑空载励磁电压U fd0和同步电抗X d等参数的影响，不仅可以避免误动作，而且是—个十分有效的判据，特别适用于励磁调节器工作不稳定的情况。

2.1.1转子低电压的动作方程

（1）励磁低电压判据：U fd.op

（2）变励磁低电压判据：U fd

S n

×U fd0

式中：U fd—转子电压计算值；

P—发电机有功功率计算值；

U fd0、U fdl、P t—保护整定值；

K rel—可靠系数。

2.1.2转子低电压定值整定

参照《RCS-985发电机变压器成套保护装置技术使用说明书》的整定方法，按照发电机（0.2～0.5）倍空载励磁电压整定，即K rel为可靠系数，一般取0.2~0.5；整定为0.5倍空载励磁电压，如大坝发电有限责任公司2号机发电机空载励磁电压为140V，则转子低电压定值整定为：

U fd.op=K rel×U fd0=0.5×140=70（V）

2.1.3转子空载电压定值U fd0整定

转子空载电压定值U fd0整定为140V，即发电机说明书中给出的发电机空载励磁电压数值。

2.1.4转子低电压判据系数定值整定

按照《RCS-985发电机变压器成套保护装置技术使用说明书》的整定方法，转子低电压判据系数定值的整定计算公式为：

K xs=K rel（X d+X s）

式中：K rel—可靠系数，取0.7～0.85；

X d—发电机同步电抗标幺值；

X s—系统联系电抗标幺值。

为保证变励磁判据可靠动作，K rel取最大值0.85，系统联系电抗取常见运行方式（最大运行方式），系统联系电抗还包括2号主变阻抗，因此，转子低电压判据系数定值的整定计算式为：

K xs=K rel（X d+X s）

=0.85×（2.335+0.1402×366.7/360+0.0072×366.7/100）

=0.85×（2.335＋0.143＋0.026）=0.85×2.5=2.13

上述数据中，发电机同步电抗X d=2.335，主变短路电压百分比U d%=14.02%,发电机容量S=366.7MVA，主变容量S t=360MVA，系统最大运行方式下电抗X s=0.0072。

在整定转子低电压判据系数时，需注意将主变和系统电抗归算为与发电机同一基准容量下，否则该系数整定不准确。

2.2低阻抗判据Z<

反映发电机机端感受阻抗，当感受阻抗落入阻抗圆内时，保护动作。失磁保护的阻抗圆常见有两种，一是静稳边界圆；另一个是异步圆，还有介于两者之间的苹果圆（主要用于凸极机）。发电机失磁后，机端测量附抗的变化轨迹，与发电机的结构、发电机所带有功功率及系统的联系阻抗均有关。发电机发生失磁故障后，总是先通过静稳边界，然后转入异步运行。因此，静稳边界圆比异步圆灵敏。但是由于静稳边界圆存在第一、二象限的动作区，在发电机进相运行且进相较深时，有可能误动。静稳边界圆Z l与纵轴交于A、B两点，A点为系统阻抗X S，B点为X d（同步电抗）。在整定计算时，A点系统阻抗X S，有时取最大方式下的阻抗，有时取最小方式下的阻抗，B点X d的取值有时为保证能可靠动作，乘上—个可靠系数K rel（K rel一般取1.2）。若机组不将进相运行作为正常运行方式，用以上整定计算方法保护都不会误动作。但是若将进相运行作为正常的运行方式，或机组有进相运行的情况时，整定计算时应充分考虑进相运行对保护的影响，以防止误动作，因此建议整定为异步圆。异步边界圆动作判据主要用于与系统联系紧密的发电机失磁故障检测，宁夏电网300MW以上机组均要求有一定进相能力，且目前电厂与系统的联系较为紧密，因此整定为异步圆较为合适。异步阻抗圆如图1所示。

发电机失磁保护异步边界圆定子动作判据：

X a=0-X′d

2

×U2gn×n a

S gn×n v

X b=0-（X d+X′d）×U2gn×n a

gn v

式中：X′d、X d—发电机暂态电抗和同步电抗标幺值，取不饱和值；

U gn、S gn—发电机额定电压和额定视在功率；

n a、n v—电流互感器和电压互感器变比。

以大坝电厂2号机为例，发电机额定电压U gn=18kV，容量S gn=366.7MVA,CT变比n a=15000/5,PT变比n v=180,发电机暂态电抗X′d=0.278，发电机同步电抗X d=2.335；

阻抗动作判据中的固定系数：

46··

U2gn×n a S gn×n v =182×3000

366.7×180

=14.73（Ω）；

X a=-0.278

2

×14.73=-2.05（Ω）；

X b=-（2.335+0.278

2

）×14.73=-36.4（Ω）。

2.3系统低电压判据

反映系统（低电压元件引入电厂高压侧母线的电压）三相同时低电压，根据《大型发电机组变压器继电保护整定计算导则》，该动作判据为U op=（0.85～0.9）U h.min，U h.min为高压系统最低正常运行电压，该判据主要用来防止由发电机失磁故障引发无功储备不足的系统电压崩溃。该判据在系统容量较小、电厂与系统联系薄弱或系统无功不足时，能可靠动作，但是现在多数电厂均为多台机组并联运行，且电网容量相对单台发电机较大，机组与系统联系非常紧密，1台发电机失磁不大可能将高压侧母线电压U m下降到整定值（0．8U n～0．85 U n）以下，该判据往往不能动作，大坝发电有限责任公司在早期4号机组失磁保护系统低电压判据曾按0.85U n整定，在机组带290MW有功失磁时，失磁Ⅲ段（转子低电压+低阻抗判据）动作切厂用和励磁切换，但发电机因转子主回路原因，励磁切换后发电机仍处于失磁运行状态，系统电压没有低于该判据整定值，失磁Ⅱ段（转子低电压+低阻抗判据+系统低电压判据）没有动作，直到发电机失磁15s后，由发电机定子过流保护动作切机，由此可见，当系统低电压判据整定灵敏度较低时，发电机失磁时，故障来不及切除，宜引起发电机过电流，对发电机定子线圈造成一定危害。因此，在整定该判据时，应将该值取较灵敏一点，一般不低于0.95U n或者应参照调度部门下发的相关规定进行整定，如《宁夏电网并网发电厂涉网保护及安全自动装置运行监督管理规定》要求该值不低于0.95U n。宁夏大坝发电有限责任公司4台机组失磁保护的系统低电压判据均整定为98V。

2.4失磁保护延时整定

为保证在系统振荡时，失磁保护不误动，失磁保护动作后应经延时出口；发电机失磁失步后，机端测量阻抗圆可能进入失磁保护阻抗圆内又出来，再进入圆内又出来,为使失磁保护可靠动作，延时不宜过长，一般取0.75s～1s。

3失磁保护配置方案

失磁保护配置为两段：失磁Ⅲ段和失磁Ⅱ段，失磁Ⅲ段和失磁Ⅱ段的低阻抗判据和转子低电压判据整定值相同。

失磁Ⅲ段为异步阻抗圆判据+转子低电压判据，延时1s，因大坝机组为三机励磁系统，当两套调节器故障时，可切为手动励磁调节方式，故失磁Ⅲ段出口方式为：励磁切换和切厂用，在失磁保护判断为发电机失磁时，切厂用至备用方式，保持机组辅机稳定运行，同时进行励磁切换，若是调节器故障，可投入备励电源，恢复发电机励磁，但若是发电机转子回路出现故障，励磁切换后，发电机励磁依然

无法恢复。

失磁Ⅱ段为异步阻抗圆判据+转子低电压判据+系统低电压判据，延时0.5s，保护判断发电机失磁，同时系统电压低于98V（二次电压）即切除失磁发电机，保证系统稳定。

4与其他配置方案的比较

目前采用低阻抗原理失磁保护配置方案很多，除本文所提的配置方案外，目前大机组上应用较广泛的方案有：采用静稳边界圆发信，异步圆跳闸。这种方案主要是担心转子低电压判据太灵敏，易误动。静稳圆与异步圆从原理上没有很大的差别，反映的都是机端感受阻抗，只是静稳圆比异步圆灵敏一些，动作稍快一些。如果用静稳边界圆发信号，到减出力或采取措施，恐怕已不能使励磁恢复正常了，停机事故将在所难免。另外静稳圆与异步圆都采用定子侧判据，可靠性显然不如转子侧和定子侧判据“与”出口跳闸。而且转子侧判据是最直接的，任何低励失磁故障都首先来自转子侧，然后影响到定子侧，再波及系统侧。也有人认为失磁保护判据中，灵敏度从高到低依次为转子电压判据、定子阻抗判据、系统低电压判据，系统低电压判据在较多情况下不能可靠动作，因此将该判据列为不必要判据，只是在低电压判据满足时加速跳闸，实际上，本文介绍的整定计算方法和保护配置，完全可以实现三个判据相与实现完整的保护配置方案，能可靠应用于300MW~600 MW机组的失磁保护。

5结束语

本文所提出的失磁保护方案，经历了实际运行中多次低励失磁故障的考验和进相运行试验，在失磁故障发生时均正确动作，具有良好的运行业绩。由于目前新建机组多为自并励系统，对该配置方案出口方式稍加调整，即可运用于近年来新建的大型机组保护中。采用本配置方案，不仅给设计、整定、调试、运行带来很大方便，而且使该技术趋于成熟，并促进运行经验的提高。

参考文献：

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［5］王维俭．电气主设备继电保护原理与应用［M］．北京：中国电力出版社，1996．3．1.逻辑回路.

47

··

万力达继电保护整定实例定版

线路保护整定实例 降压变电所引出10kV 电缆线路,线路接线如下图所示 陈圧变电所 已知条件： 最大运行方式下，降压变电所母线三相短路电流I d3) max 为5500A ，配电所母线三相短路电 流I d2.max 为5130A 配电变压器低压侧三相短路时流过高压侧的电流 I d 3 3) max 为820A 。 最小运行方式下，降压变电所母线两相短路电流l d2)min 为3966A ，配电所母线两相短路电 流I d2)mi n 为 3741A 配电变压器低压侧两相短路时流过高压侧的电流 I d 2) min 为689A 。 电动机起动时的线路过负荷电流 I gh 为350A, 10kV 电网单相接地时最小电容电流I c 为 15A, 10kV 电缆线路最大非故障接地时线路的电容电流 —为1.4A 。系统中性点不接地。 A 、C 相电流互感器变比为300/5，零序电流互感器变比为50/5。 、整定计算(计算断路器 DL1的保护定值) 1、瞬时电流速断保护 瞬时电流速断保护按躲过线路末端短路时的最大三相短路电流整定，保护装置的动作电 流 1.3 1 5130 111A ，取 110A 60 保护装置一次动作电流 G 鮎吉 110 60 6600A 灵敏系数按最小运行方式下线路始端两相短路电流来校验: 心誉器0' 601 2 由此可见瞬时电流速断保护不能满足灵敏系数要求，故装设 限时电流速断保护。 DL1 -r dl IL1 3+185mn l = 1000m.

发电机差动保护原理

5.1发电机比率制动式差动保护 比率制动式差动保护是发电机内部相间短路故障的主保护。 5.1.1保护原理 5.1.1.1比率差动原理。 差动动作方程如下： l op 3 I op.0 （ I res 兰 l res.0 时） l op > I op.O + S （l res — res.0） （ l res > l res.0 时） 式中：l op 为差动电流，l o P.O 为差动最小动作电流整定值，I res 为制动电流，I r es.O 为最小制动电流整定值，S 为比率制动特性的斜率。各侧电流的方向都以指向发 电机为正方向，见 图 （根据工程需要，也可将 5.1.1.2 TA 断线判别 当任一相差动电流大于0.15倍的额定电流时启动TA 断线判别程序，满足下 列条件认为 TA 断线： a. c. 5.2发电机匝间保护 发电机匝间保护作为发电机内部匝间短路的主保护。根据电厂一次设备情 况，可选择以下方案中的一种： 5.1.1。 差动电流: 1 op 制动电流: 1 res — 式中：I T ，I N 分别为机端、 见图5.1.1。 中性点电流互感器（TA ）二次侧的电流，TA 的极性 _L 氓 € % 5 TA 极性端均定义为靠近发电机侧） 本侧三相电流中至少一相电流为零； b.本侧三相电流中至少一相电流不变； 最大相电流小于1.2倍的额定电流。 5.1.1电流极性接线示意图

5.2.1故障分量负序方向（△ P2）匝间保护 该方案不需引入发电机纵向零序电压。

故障分量负序方向（△ P2）保护应装在发电机端，不仅可作为发电机内部匝间短路的主保护，还可作为发电机内部相间短路及定子绕组开焊的保护。 5.2.1.1保护原理 当发电机三相定子绕组发生相间短路、匝间短路及分支开焊等不对称故障 时，在故障点出现负序源。故障分量负序方向元件的A U2和A I2分别取自机端TV、TA，其TA极性图见图5.2.1.1,则故障分量负序功率A P2为： △ P2 =3艮〔厶『2心?2心也21 2L J A ? 式中i I2为也I2的共轭相量，申sen。2为故障分量负序方向继电器的最大灵敏 角。一般取60。~80。（也|2滞后A U2的角度）。 故障分量负序方向保护的动作判据可表示为: > E-p △》2=血e^S n 实际应用动作判据综合为: A P2 = A U2r』I ' + A U2i ”也I ' > ￡P （S S i、年为动作门槛） 保护逻辑框图见图521.2。 枣力， “ r ‘ 1 1 Um： I 1卄TA 图521.1故障分量负序方向保护极性图

发电机失磁危害及处理方法

发电机失磁危害及处理方法 [摘要]分析了发电机失磁的原因及对电力系统和发电机本身的危害，提出了切实可行的处理方法及预防措施。 【关键词】发电机；失磁保护；判据 1、发电机失磁的原因 引起发电机失去励磁的原因很多，一般在同轴励磁系统中，常由于励磁回路断线（转子回路断线、励线机电枢回路断线励磁机励磁绕组断线等）、自动灭磁开关误碰或误掉闸、磁场变阻器接头接触不良等而使励磁回路开路，以及转子回路短路和励磁机与原动机在连接对轮处的机械脱开等原因造成失磁。大容量发电机半导体静止励磁系统中，常由于晶闸管整流元件损坏、晶体管励磁调节器故障等原因引起发电机失磁。 2、发电机失磁对发电机本身影响 （1）发电机失去励磁后，由送出无功功率变为吸收无功功率，且滑差越大，发电机的等效电抗越小，吸收的无功功率越大，致使失磁发电机的定子绕组过电流。（2）转子的转速和定子绕组合成的旋转磁场的转速出现转差后，转子表面（包括本体、槽楔、护环等）将感应出滑差频率电流，造成转子局部过热，这对发电机的危害最大。（3）异步运行时，其转矩发生周期性变化，使定、转子及其基础不断受到异常的机械力矩的冲击，机组振动加剧，威胁发电机的安全运行。（4）当失磁适度严重时，如果有关保护不及时动作，发电机及汽轮机转子将马上超速，后果不堪设想。 3、发电机失磁对电力系统影响 （1）当一台发电机发生失磁后，由于电压下降，电力系统中的其它发电机，在自动调整励磁装置的作用下，将增加其无功输出，从而使某些发电机、变压器或线路过电流，其后备保护可能因过流而误动，使事故波及范围扩大。 （2）低励和失磁的发电机，从系统中吸收无功功率，引起电力系统的电压降低，如果电力系统中无功功率储备不足，将使电力系统中邻近的某些点的电压低于允许值，破坏了负荷与各电源间的稳定运行，甚至使电力系统电压崩溃而瓦解。 （3）一台发电机失磁后，由于该发电机有功功率的摇摆，以及系统电压的下降，将可能导致相邻的正常运行发电机与系统之间，或电力系统各部分之间失步，使系统发生振荡。 （4）发电机的额定容量越大，在低励磁和失磁时，引起无功功率缺额越大，电力系统的容量越小，则补偿这一无功功率缺额的能力越小。因此，发电机的单机容量与电力系统总容量之比越大时，对电力系统的不利影响就越严重。 4、发电机失磁保护原理 （1）低电压判据 为了避免发电机失磁导致系统电压崩溃同时对厂用电的安全构成了威胁，因此设置了低电压判据。 一般电压取自主变高压母线三相电压，也可选择发电机机端三相电压。三相同时低电压判据：UppPzd 失磁导致发电机失步后，发电机输出功率在一定范围内波动，P取一个振荡周期内的平均值。

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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 ；

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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

发电机失磁保护介绍(材料详实)

发电机失磁保护介绍 1 概述 同步发电机是根据电磁感应的原理工作的，发电机的转子电流（励磁电流）用于产生电磁场。正常运行工况下，转子电流必须维持在一定的水平上。发电机失磁故障是指励磁系统提供的励磁电流突然全部消失或部分消失。同步发电机失磁后将转入异步运行状态，从原来的发出无功功率转变为吸收无功功率。 对于无功功率容量小的电力系统，大型机组失磁故障首先反映为系统无功功率不足、电压下降，严重时将造成系统的电压崩溃，使一台发电机的失磁故障扩大为系统性事故。在这种情况下，失磁保护必须快速可靠动作，将失磁机组从系统中断开，保证系统的正常运行。 引起发电机失磁的原因大致有：发电机转子绕组故障、励磁系统故障、自动灭磁开关无跳闸及回路发生故障等。 2 发电机失磁过程中机端测量阻抗分析 发电机从失磁开始进入稳态异步运行，一般分为三个阶段： （1）失磁后到失步前 （2）临界失步点 （3）异步运行阶段 2.1隐极式发电机 以汽轮发电机经联络线与无穷大系统并列运行为例，其等值电路与正常运行时的向量图如图1所示。

图1 发电机与无限大系统并列运行 图中，d E 为发电机的同步电势，f U 为发电机机端相电压，s U 为无穷大系统相电压，I 为发电机定子电流，d X 为发电机同步电抗，s X 为发电机与系统之间的等值电抗，且有s d X X X +=∑ ，?为受端的功率因数角，δ为d E 与s U 之间的夹角（即功角）。 若规定发电机发出有功功率、无功功率时，表示为jQ P W -=，则 δsin ∑ =X U E P s d （1） ∑∑-=X U X U E Q s s d 2cos δ （2） 功率因数角为 P Q 1tan -=? （3） 在正常运行时，090<δ。090=δ为稳定运行极限，090>δ后发电机失步。 1. 失磁后到失步前 在失磁后到失步前的阶段中，转子电流逐渐减小，Ed 随之减小，随之增大，两者共同的结果维持发电机有功功率P 不变。与此同时，无功功率Q 随着Ed 的减小与的增大迅速减小，按（2）式计算的Q 值由正变负，发电机由发出感性无功转变为吸收感性无功。 此阶段中，发电机机端测量阻抗为 s s s s f f jX I U I jX I U I U Z +=+==& &&&&&& 带入公式jQ P U I s -=??&&，则

(完整word版)继电保护定值整定计算书

桂林变电站35kV及400V设备继电保护定值整定计算书 批准： 审核： 校核： 计算： 超高压输电公司柳州局 二〇一三年十一月六日

计算依据： 一、 规程依据 DL/T 584-2007 3～110kV 电网继电保护装置运行整定规程 Q/CSG-EHV431002-2013 超高压输电公司继电保护整定业务指导书 2013年广西电网继电保护整定方案 二、 短路阻抗 广西中调所提供2013年桂林站35kV 母线最大短路容量、短路电流:三相短路 2165MVA/33783A ； 由此计算35kV 母线短路阻抗 正序阻抗 Z1= () () 63.0337833216532 2 =?= A MVA I S Ω

第一部分 #1站用变保护 一、参数计算 已知容量：S T1=800kVA，电压：35/0.4kV，接线：D/Y11，短路阻抗：U K=6.72% 计算如下表： 注：高压侧额定电流：Ie= S T1/( 3Ue)= 800/( 3×35)=13.2A 高压侧额定电流二次值：Ie2=13.2/40=0.33 A 低压侧额定电流：Ie’=S T1/( 3Ue)= 800/( 3×0.4)=1154.7A 低压侧额定电流二次值：Ie2’=1154.7/300=3.85A 短路阻抗：Xk=（Ue2×U K）/ S T1=（35k2×0.0672）/800k=103Ω保护装置为南瑞继保RCS-9621C型站用电保护装置，安装在35kV保护小室。 二、定值计算 1、过流I段（速断段）

1）按躲过站用变低压侧故障整定： 计算站用变低压侧出口三相短路的一次电流 I k(3).max= Ue /（3×Xk ）=37000/（3×103）=207.4A 计算站用变低压侧出口三相短路的二次电流 Ik= I k(3).max /Nct=207.4/40=5.19A 计算按躲过站用变低压侧故障整定的过流I 段整定值 Izd=k K ×Ik k K 为可靠系数，按照整定规程取k K =1.5 =1.5×5.19=7.8A 2）校验最小方式时低压侧出口两相短路时灵敏系数lm K ≥1.5 计算站用变低压侧出口两相短路的一次电流 min ).2(Ik = Ue /〔2×（Z1 +Xk ）〕 =37000/〔2×（0.63 +103）〕=178.52A 式中：Z1为35kV 母线短路的短路阻抗。 计算站用变低压侧出口两相短路的二次电流 Ik.min= min ).2(Ik =178.52/40=4.46A 校验最小方式时低压侧出口两相短路时灵敏系数 Klm= Izd Ik min .=4.46/7.8=0.57<1.5 不满足要求 3）按满足最小方式时低压侧出口短路时灵敏系数lm K ≥1.5整定 I1= lm K Ik min .=4.46/1.5=2.97A 取3.0A 综上，过流I 段定值取3.0A T=0s ，跳#1站变高低压两侧断路器。 2、 过流II 、III 段（过流）

一种失磁保护原理

一种失磁保护原理 88 第31卷第22期 2019年11月25日Vol. 31 No. 22 Nov. 25, 2019 同步发电机失磁保护的改进方案 林莉1, 牟道槐1, 孙才新1, 马超2, 成涛3 (1. 重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室, 重庆市400044) (2. 重庆市电力公司调度通信中心, 重庆市400014; 3. 重庆市电力公司北碚供电局, 重庆市400700) 摘要:在电力系统继电保护中, 同步发电机失磁保护是最为重要的保护之一。励磁故 障涉及发电 机的大干扰稳定性, 也是一个较为复杂并难以解决的问题。目前所用的励磁保护的动作效果并不理想, 尚需进一步改进。分析了目前所用的3种励磁保护判据存在的不足, 指出这些保护判据或基于小干扰稳定性原理而未考虑发电机动态功角特性的严重变形, 或未考虑发电机完全失磁后的测量阻抗与正常励磁下扰动后的测量阻抗具有较大的公共区间, 从而可能使保护误动或拒动。基于对同步发电机失磁后动态行为的仿真分析, 提出了同步发电机失磁保护的改进方案, 通过直接测量功率角判断同步发电机的失磁故障, 提出了其整定条件和计算方法。仿真计算证明该方案能可靠、快速地反映各种励磁故障, 动作稳定且整定灵活、方便。关键词:同步发电机; 励磁系统; 失磁保护; ; 中图分类号:TM614; TM772 0 引言 磁, , 。统计数据表明, 励磁故障约占发电机总故障的60%以上[122]。因此, 更深入地研究发电机励磁故障特征, 提高发电机励磁保护与控制水平, 对保证机组本身和电力系统的安全稳定具有十分重要的学术意义与工程实用价值。 在电力系统继电保护中, 发电机失磁保护是最为重要、复杂的保护。目前, 以定子回路参数特征为判据的失磁保护通常在阻抗平面上实现, 用机端测量阻抗来反映励磁故障仍是当前同步发电机失磁保护的主流, 具体可反映励磁故障后出现的如下3种状态:①发电

保护定值详细计算

一、说明：甘河变2＃主变保护为国电南瑞NSR600R，主变从 齐齐哈尔带出方式。 二、基本参数： 主变型号：SF7—12500/110 额定电压：110±2×2.5%/10.5KV 额定电流：65.6099/687.34A 短路阻抗：Ud% = 10.27 变压器电抗：10.27÷12.5=0.8216 系统阻抗归算至拉哈110KV母线（王志华提供）： 大方式：j0.1118 小方式：j0.2366 拉哈至尼尔基110线路：LGJ-120/36， 阻抗36×0.409/132.25＝0.1113 尼尔基至甘河110线路：LGJ-150/112， 阻抗112×0.403/132.25＝0.3413 则系统阻抗归算至甘河110KV母线： 大方式：0.1118+0.1113+0.3413＝0.5644 小方式：0.2366+0.1113+0.3413＝0.6892 CT变比： 差动、过流高压侧低压侧间隙、零序 1＃主变2×75/5 750/5 150/5 三、阻抗图 四、保护计算： （一）主保护（NSR691R）75/5

1.高压侧过流定值 按躲变压器额定电流整定 I dz.j =1.2×65.6099/0.85×15=6.1750A 校验：变压器10KV 侧母线故障灵敏度 I (2)d.min =0.866×502/（0.6892+0.8216）=287.7495A Klm=287.7495/6.2×15=3.0941>1.25 满足要求！ 整定：6.2A 2.桥侧过流定值 整定：100A 3.中压侧过流定值 整定：100A 4.低压侧过流定值 按躲变压器额定电流整定 I dz.j =1.2×687.34/0.85×150=6.4690A 校验：变压器10KV 侧母线故障灵敏度 I (2)d.min =0.866×5500/（0.6892+0.8216）=3152.6344A Klm=3152.6344/6.5×150=3.2335>1.5 满足要求！ 整定：6.5A 5.CT 断线定值. 整定范围0.1～0.3Ie (P167) 312500 8.66003112311065.60995 CTh K SN Ie A UL N IL N I N ??= = =??÷??÷ 取0.1Ie ＝8.6600×0.1＝0.866A 整定：0.8A 6.差动速断定值 躲变压器励磁涌流整定

从保护试验中认识失磁保护

从保护试验中认识失磁保护 失磁保护：发电机失磁保护是发电机继电保护的一种。 定义：是指发电机的励磁突然消失或部分消失，当发电机完全失去励磁时，励磁电流 将逐渐衰减至零。由于发电机的感应电势Ed 随着励磁电流的减小而减小，因此，其励磁转 矩也将小于原动机的转矩，因此引起转子加速，使发电机的功角δ增大。当δ超过静态稳 定极限角时，发电机与系统失去同步，此时发电机保护装置动作于发电机出口断路器，是发 电机脱离电网，防止发电机损坏和保护电网稳定运行，这种保护叫失磁保护。 关于失磁保护，大家可以简单理解成发电机没有励磁后，由发电机转变成电动机，发电机 机端测量阻抗，失磁前在阻抗平面R——X坐标第一象限，失磁后测量阻抗的轨迹沿着等有 功阻抗圆进入第四象限。随着失磁的发展，机端测量阻抗的端点落在静稳极限阻抗圆内， 转入异步运行状态。具体失磁过程见附件2. 测试对象：3080（V2.0D）发电机保护装置 测试仪器：昂立测试仪 失磁保护定值定值： Xa 5.77Ω Xb 17.31Ω延时0.4S (1)动作精度 实验方法：测试仪加电压UA 57.74V 0° UB 57.74V 240° UC 57.74V 120°， A：保持IA 90°、IB 310°、IC 210°角度不变，增加电流幅值，步长0.5A，记录动作数 据 (理论值电流从3.33到10为动作区。Imax=57.74/5.77=10 Imin=57.74/17.31=3.33) B：保持IA、IB、IC 幅值5.774A不变，增加电流角度，步长10度，记录动作值，继续增 加角度 直至复归，记录复归值。（理论值IA从60度到120度为动作区）

失磁保护(讲课资料)

低励、失磁保护 应掌握的知识点： 1、什么是失磁？ 2、失磁后，发电机的运行状况如何变化？或者说发电机开始失磁（在未超过静稳极限之前）的现象？ 3、失磁保护有哪些判据？（看说明书，先记住这些判据的名称，原理可以先不看） 4、发电机失磁对系统和发电机本身有什么影响？ 5、发电机失磁后，机端测量阻抗大致如何变化？（先了解） 一、定义 失磁保护，有时候也叫低励保护。但从更加确切的定义上讲，低励：表示发电机的励磁电流低于静稳极限所对应的励磁电流；（发电机要向外送这么多有功，必须要有相应的励磁电流来维持，励磁电流太低，连静稳极限都维持不了的时候，就叫低励。 而失磁：表示发电机完全失去励磁。发电机低励、失磁，是常见的故障形式，特别是大型发电机组，励磁系统的环节比较多。增加了发生低励、失磁的机会。 二、失磁的过程 正常运行时，转子的旋转磁场，与定子绕组中电流产生的交变磁场，两者耦合到一起，同步旋转，转子磁场起推动力的作用，定子绕组中电流产生的交变磁场起制动力的作用，两者大小相等，同步旋转，把原动机的能量，通过磁场传到三相系统中去。 而低励、失磁时，转子中的磁场就减小，最后没有了，相当于转子用来推动定子交变磁场旋转的磁场减小、甚至没有了，相当于将“原动机的能量”转换成“三相交流系统中的电能”的媒介减小、甚至没有了，那么原动机的能量就只能转换成转子的机械能，所以转子的转速要加快。 以下为补充：

励磁与有功、机端电压的关系（纯属个人理解，仅供参考）

有功增加了 在机端电压不变的情况下 定子电流就会增加，定子电流增加的话 就会使机端电压下降， 为了保持机端电压的恒定就会增加励磁电流来稳定电压，励磁电流只调节无功，但无功和有功要满足功率圆。可能会出现在无功一定的情况下有功无法调节。 就是说在有功增加的情况下励磁电流会变大的有功减小的话励磁电流也会相应的减小。 也就是说，增加励磁电流，可以增加发电机输出的无功Q ，也会使发电机的输出电压升高；反之，则相反。而励磁电流与有功P 之间无必然的联系。 差不多吧，有功增加会使发电机产生去磁作用，这个时候发电机电压会降低，发电机会失磁，无功就要相应的增加。 理论上调整有功，无功会跟着变化，增加无功，有功不随着无功变化。 单台发电机对于无穷大系统而言，发电机输出的有功、无功的表达式为如下，式中，各参数的定义与上面补充部分的定义相同。但下式成立的条件是xd=xq （此时xd Σ=xq Σ），即对于隐极发电机，才成立，对于凸极机，不成立。 200sin =cos s s s E U E U U P Q X X X ΣΣΣδ δ- 式中，P 为发电机的有功，E0为发电机的机端电压；Us 为系统电压，X Σ为包括发电机在内的整个系统的电抗，δ为转子磁场与定子绕组的电枢磁场的夹角（也可理解为机端电压与无穷大系统电压之间的夹角）。

电气综保装置保护整定实例

电气综保装置 保护整定计算举例 - 1 -

目录 线路保护整定实例 (4) 厂用变压器保护整定实例 (7) 电容器保护整定实例 (10) 电动机保护整定计算实例 (13) 电动机差动保护整定计算实例 (16) 变压器差动保护的整定与计算 (17) 变压器后备保护的整定与计算 (18) 发电机差动保护的整定与计算 (22) 发电机后备保护的整定与计算 (24) 发电机接地保护的整定与计算 (26) - 2 - 2

- 3 - 3 线路保护整定实例 降压变电所引出10KV 电缆线路,线路接线如下图所示: 已知条件: 最大运行方式下,降压变电所母线三相短路电流) 3(max .1d I 为5500A,配电所母线三相短路电流) 3(max .2d I 为5130A ，配电变压器低压侧三相短路时流过高压侧的电流) 3(m ax .3d I 为820A 。 最小运行方式下,降压变电所母线两相短路电流) 2(min .1d I 为3966A,配电所母线两相短路电流) 2(min .2d I 为3741A ，配电变压器低压侧两相短路时流过高压侧的电流) 2(m in .3d I 为689A 。 电动机起动时的线路过负荷电流gh I 为350A ，10KV 电网单相接地时最小电容电流c I 为15A ，10KV 电缆线路最大非故障接地时线路的电容电流cx I 为1.4A 。系统中性点不接地。 电流互感器变比为300/5，零序电流互感器变比为50/5。 一、整定计算（计算断路器DL1的保护定值） 1、瞬时电流速断保护 瞬时电流速断保护按躲过线路末端短路时的最大三相短路电流整定，保护装置的动作电流 A n I K K I l d jx k j dz 11160 513013.1)3(max .2.=??==，取110A 保护装置一次动作电流 A K n I I jx l j dz dz 66001 60 110.=?== 灵敏系数按最小运行方式下线路始端两相短路电流来校验：

对发电机失磁保护的浅析

对发电机失磁保护的浅析 摘要：发电机的失磁保护和失步保护对于发电机而言非常重要，一般而言，两种保护的依据都是故障时的阻抗变化轨迹特性，因此两者在某些阻抗区域的动作会有重叠，从而造成失磁保护和失步保护的逻辑运算冲突。本文从发电机失磁保护和失步保护的分析出发，进而探讨了发电机失磁保护和失步保护的冲突，最后提出了两种保护的协调方案。 关键词：失磁保护；失步保护；冲突 目前，大部分的发电机在某种程度上都允许一定的进相运行，选择的是异步圆当作失磁保护的动作阻抗区域；而失步保护所使用的动作阻抗区域则为一种叶形区域。两者的保护依据主要取决于阻抗的变化，而在实际的运用中，对于失磁保护而言，除了受到了阻抗的影响也受到了其他因素的影响，比如转子电压，这个因素同时也是区分失磁故障与失步故障的一个依据。 1发电机失磁现象 发电机失磁[1，2]是指正常运行发电机的励磁电流全部的或部分的消失现象。引起发电机失磁原因有：励磁机故障、自动灭磁开关误跳闸、转子绕组故障、回路发生故障以及误操作、半导体励磁系统中某些元件的损坏等等。失磁是发电机常见故障形式之一，特别是大型发电机组，由于励磁系统环节较多，因而也加了发生失磁的机会。发电机发生失磁以后，励磁电流将逐渐衰减至零，发电机的感应电势Ed随着励磁电流的减小而不断减小，电磁转矩将小于原动机的转矩，因而使转子加速，导致发电机功角增大。当发电机功角超过静稳极限角时，发电机将会与电力系统失去同步。发电机失磁后将从系统中吸取一定的感性无功来供给转子励磁电流，转子会出现转差，在定子绕组中感应电势，定子电流增大，定子电压下降，有功

功率下降，而无功功率反向并不断增大，在转子回路会有差频电流产生，整个系统的电压会下降，某些电源支路也会产生过电流，发电机的各个电气量不断的摆动，严重威胁发电机和整个电力系统的安全稳定运行。 2发电机失磁危害 发电机失磁后，发电机转子和定子磁场间出现了速度差，则在转子回路中感应出差频电流，引起转子局部过热，甚至灼伤，同时发电机受交变异步电磁力矩冲击而发生振动，尤其在重负荷下失磁将发生剧烈振动，直接威胁机组安全运行。此外，发电机从系统吸收无功功率引起系统电压下降，如果系统无功储备不足则可能使系统电压低于允许值，甚至电压崩溃而瓦解系统。 3发电机失磁保护判据 3.1定子侧阻抗判据 定子阻抗判据有静稳边界阻抗判据和异步边界阻抗判据2 种。静稳边界阻抗判据是根据发电机失去静稳时机端阻抗的变化轨迹而设立的，异步边界阻抗判据是根据发电机失磁后转入稳定异步运行时机端阻抗的变化轨迹而设立的，动作时间比较晚。静稳边界阻抗判据和异步边界阻抗判据动作区域都为圆，如图1 所示。 3.2转子低电压判据 转子低电压判据也是根据发电机的静稳边界而设计的，包括等励磁电压判据和变励磁电压判据。等励磁电压判据动作电压值为定值，一般为额定空载励磁电压的80 %。变励磁电压判据的动作电压值随发电机输出的有功功率变化而改变 3.3三相同时低压判据与过功率判据 三相同时低压判据分为主变高压侧三相低压判据和机端三相低压判据。主变高压侧三相低压判据防止发电机失磁故障造成高压母线电压的严重下降，导致系统稳定性破坏，动作电压取

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

发电机失磁跳闸原因分析及防止对策通用版

安全管理编号：YTO-FS-PD654 发电机失磁跳闸原因分析及防止对策 通用版 In The Production, The Safety And Health Of Workers, The Production And Labor Process And The Various Measures T aken And All Activities Engaged In The Management, So That The Normal Production Activities. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards

发电机失磁跳闸原因分析及防止对 策通用版 使用提示：本安全管理文件可用于在生产中，对保障劳动者的安全健康和生产、劳动过程的正常进行而采取的各种措施和从事的一切活动实施管理，包含对生产、财物、环境的保护，最终使生产活动正常进行。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 〔摘要〕叙述了大武口发电厂相继投入运行的JLQ-500-3000型交流励磁机(主励磁机)、YJL-100-3000交流永磁机(付励磁机)和GLT-S型励磁调节器，在运行期间，其发电机低励磁失磁保护先后动作跳闸了11次，严重危及西北电网及宁夏电网的稳定运行的情况，分析了失磁保护动作的原因，制定了相应的防止对策。 1 发电机失磁跳闸的典型事例 (1) 1987年9月14日19:23，发现3号机主励磁机炭刷冒火，电气运行值班人员在处理过程中，由于维护经验不足，调整电刷弹簧压力时将正、负极同时提起，使运行中的发电机励磁电流中断，造成失磁保护动作，3号机出口208开关跳闸。 (2) 1987年11月28日，全厂2，3，4号机组运行，1号机组停运，总负荷280 MW，4号机组带80 MW 负荷运行。8:15，4号机励磁系统各表计指示摆动，随之出现“励磁异常”、“强励限制”、“保护动作”等光字。4

失磁保护

发电机失磁保护的整定计算 作者：佚名发布日期：2008-5-30 17:33:45 (阅631次) 关键词: 保护电机 目前，国内生产及应用的微机型失磁保护的类型主要有两类，一类是机端测量阻抗＋转子低电压型；另一类是发电机逆无功＋定子过电流型。 一、机端测量阻抗＋转子低电压型失磁保护的整定计算 该型失磁保护用于判断发电机失磁或励磁降低到不允许的程度的判据主要有机端测量阻抗元件及转子低电压元件，失磁的危害判别元件只有系统低电压元件。此外，为提高失磁保护动作可靠性（例如，躲系统振荡），还设置有时间元件。 对于该型失磁保护的整定，主要是对机端测量阻抗元件、转子低电压元件、系统低电压元件及时间元件的整定。 1、机端测量阻抗元件的整定

（1）失磁保护阻抗元件动作特性的类别。 截至目前，国内采用的失磁保护阻抗元件在阻抗复平面上动作特性的类型主要有：异步边界阻抗圆、静稳边界阻抗圆及通过坐标原点的下抛阻抗圆。圆内为动作区。 2、动作阻抗圆的选择及整定 理论分析及运行实践表明：发电机失磁后，机端测量阻抗的变化轨迹，与发电机的结构、发电机所带有功功率及系统的联系阻抗均有关。 运行实践表明：按静稳边界构成的动作阻抗圆，在运行中容易误动。目前国内运行的阻抗型失磁保护，多数采用异步边界阻抗圆、下抛阻抗圆。 在确定阻抗元件的整定值时，应首先了解发电机在系统的位置，与系统的联系阻抗及常见的运行工况等。 动作阻抗圆的整定阻抗一般按下式确定： XA=-0.5X’d(或XA=0) XB=-1.2Xd XA、XB分别为异步边界阻抗圆的整定电抗。 Xd为发电机的同步电抗 X’d发电机的暂态电抗 另外，对于与系统联系阻抗较大的大型水轮发电机，动作阻抗圆应适当增大；而对于与系统联系阻抗较小的大型汽轮发电机，动作阻抗圆可适当的减小。对于经常进相运行的发电机，应保证在发电机进相功率较大时（但未失步），机端测量轨迹不会进入动作阻抗圆内。

浅析继电保护专业全过程管理之定值整定篇

浅析继电保护专业全过程管理之定值整定篇 继电保护专业全过程管理，是指在电网规划、设计审查、设备选型、安装调试、投产验收、设备启动、运行维护、质量监督和技术改造全过程进行继电保护专业管理。继电保护能够对变电站的设备实现保护，但是，在有些比较复杂的自然环境中往往对变电站继电保护定值的适应性产生很大的影响，所以对于变电站继电保护定值整定工作就显得非常的重要，本文主要就对辖区某110kV变电站因#2主变B套保护定值现场整定错误，与定值通知单不符，造成某110kV变电站#2主变B套保护跳闸进行分析和探讨。 标签：变电站；继电保护；定值整定 1 故障前运行方式 某110kV变电站由I线506供电，#1主变供35kVI母、10kV I母，#2主变主供35kVII母10kVII母。400、300断路器处于热备用状态。事故发生前，#2主变差动、高后备、中后备、低后备、非电量保护装置处于运行状态。 2 事件经过 某变电站#2主变二套保护装置CSC326FK发“高复流三段T2出口，I=3.656A”，跳开520、420、320断路器。 接调度命令，运行人员立即查看保护装置，发现#2二套保护装置动作，立即通知检修公司运维室、检修室、检修人员，并开展一次设备检查工作。现场经检查发现#2主变二套保护装置定值整定与定值单不一致，其中高复流三段装置定值3.7A、复流三段2时限0.5秒与定值单“继字17-1111号”定值高复流三段装置定值5.7A、复流三段2时限2.7秒不一致，低电压闭锁定值100V与定值单低电压闭锁定值80V不一致，正常电压为57.7x1.737=100.25当电压稍有降低达到100V，电流升高至3.7A（一次值=3.7x200/5=148A）时动作条件达到启动高复流三段保护，是导致此次事故的主要原因。 事故发生后，对#2主变进行保护传动试验、与变压器油样送检工作并对全站所有新换设备进行定值与装置核对工作。油样送检：在检修人员到达现场后立即对#2主变进行取油送检，反馈试验结果，送检油样正常，与上次送检无明显变化。保护传动试验：#2主变保护传动试验，两套保护装置传动试验均正常动作，设备无异常。定值核对工作：对本次某变电站改造设备进行定值核对装置与定值单除事发#2主变II套保护外其它设备定值均整定正确。 3 原因及存在的问题 本次事件发生的直接原因，是由于#2主变B套保护定值现场整定错误，与定值通知单不符。运行人员与检修人员核对#2主变保护定值时，采取在装置上

110kV变压器保护整定实例

变压器保护整定实例 一、110kV变压器保护整定实例 1、110kV党留庄变电站一次接线图 110kV系统：村党线111断路器、官党线112断路器强电源，党药线T中抗线113断路器、鑫庄线114断路器弱电源。 35kV系统：1回党长线322断路器为负荷线。 10kV系统：4回负荷线。 2、110kV党留庄变电站变压器参数 型号：SSZ11-50000/110 容量比：50MVA/50MVA/50MVA 额定电压：110±8×1.25％kV/38.5±2×2.5％kV/10.5kV 额定电流：262.4A/780.2A/2740.3A

（高中、高低、中低）阻抗电压：10.3％/18.3％/6.4％ 3、110kV党留庄变电站2＃主变保护定值整定 1）差动速断电流 一般取额定电流的5～8倍（躲励磁涌流），且要求保护安装处灵敏度不小于1.5（差动速断保护围到高压绕组）。 动作值：5Ie＝5×262.4＝1312A 灵敏度校验：保护安装处I(2)=2503 A Klm＝2503÷1312＝1.9>1.5 2）差动保护启动电流 一般取额定电流的0.3～0.8倍（此保护有涌流差别能力，所以躲不平衡电流），且要求灵敏度不小于1.5（差动保护围为变压器全围）。 动作值：0.5Ie＝0.5×262.4＝131.2 A 灵敏度校验：主变低压侧故障I(2)=806 A Klm＝806÷131.2＝6>1.5 3）高压侧复合电压闭锁电流（单侧电源变压器只配置一段）一般按变压器额定电流整定，计算公式为: I＝K K×Ie/ K f K K-可靠系数，取1.1～1.3 K f-返回系数，取0.85～0.95 动作值：I＝1.1（为与低压侧过流II段配合）×1.1×262.4÷0.85＝372.8 A

变压器保护定值整定

变压器保护定值整定

变压器定值整定说明 注：根据具体保护装置不同，可能产品与说明书有不符之处，以实际产品为主。 差动保护 （1）、平衡系数的计算

对上述表格的说明： 1、Sn为计算平衡系数的基准容量。对于两圈变 压器Sn为变压器的容量；对于三圈变压器Sn 一般取变压器高压侧的容量。 2、U h、U m、Ul分别为变压器高压侧、中压侧、低 压侧的实际运行的电压。 3、n ha、n ma、n la分别为高压侧、中压侧、低压侧的

TA变比。 4、TA的二次侧均接成“Y”型 5、I b为计算平衡系数的基准电流，对于两圈变 压器，I b取高压侧的二次电流；对于三圈变压器I b一般取低压侧的二次电流。如果按上述的基准电流计算的平衡系数大于4，那么要更换基准电流I b，直到平衡系数满足0.1

Δm为TA和TAA变比未完全匹配产生的误差，Δm一般取0.05。 一般情况下可取： I op.0=（0.2—0.5）I n 。 （3）最小制动电流的整定 I res.0 = Na 1.0)In - (0.8。 （4）、比率制动系数K的整定最大不平衡电流的计算 a、三圈变压器 I unb.max =K st K aper f i I s.max +ΔU H I s.H.max +ΔU M I s.M.max + Δm1I s.1.max+Δm2I s.2.max 式中： K st 为TA的同型系数，K st =1.0 K aper 为TA的非周期系数，Kaper=1.5—2.0（5P或10P型TA）或Kaper=1.0（TP型TA） f i 为TA的比值误差， f i =0.1； I s.max 为流过靠近故障侧的TA的最大外部短路周期分量电流； I s.H.max 、I s.M.max 分别为在所计算的外部短路 时，流过调压侧（H、M）TA的最大周期分量电流；