华电包头整定计算书1.docx

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华电包头整定计算书1

华电内蒙古能源有限公司包头发电分公司

一期工程2×600MW发电机组

＃1发变组保护整定计算书

DGT——801

批准：

审核：

计算：

计算总说明：

…………………………………………………………………………

（2）

发变组保护整定计算

1、发电机纵差动保护…………………………………………………………………（15）

2、发电机纵向零序电压式匝间保护…………………………………………………（19）

3、发电机基波零序电压式定子接地保护……………………………………………（21）

4、发电机三次谐波电压式定子接地保护……………………………………………（22）

5、发电机逆功率保护和程跳逆功率保护……………………………………………（23）

6、发电机过电压保护整定……………………………………………………………（24）

7、发电机反时限对称过负荷保护……………………………………………………（25）

8、发电机反时限不对称过负荷保护…………………………………………………（28）

9、发电机误上电保护…………………………………………………………………（32）

10、发电机失步保护……………………………………………………………………（34）

11、发电机过激磁保护…………………………………………………………………（37）

12、发电机频率异常保护………………………………………………………………（40）

13、发电机两点接地保护………………………………………………………………（42）

14、发电机注入式转子一点接地保护…………………………………………………（42）

15、发电机复合电压过流保护…………………………………………………………（43）

16、发电机起停机保护…………………………………………………………………（46）

17、断路器闪络保护……………………………………………………………………（47）

18、主变比率制动差动保护…………………………………………………………（48）

19、主变启动通风保护………………………………………………………………（50）

计算总说明：

一、保护配置简介：

华电内蒙古能源有限公司包头发电分公司#1—＃2机组为一期工程新投机组，发变组保护按双套主保护、双套异常运行保护，双套后备保护的完全配置，符合电力系统保护双重化的要求，两套独立完全的装置，每套装置具有主保护与后备保护的全部功能。

＃1—＃2机组每台机组装设三面屏。

二、技术原则：

1、发电机、主变压器、高压工作变及高压公用变均由本身的差动等保护构成双重快速主保护，在保护范围内发生短路故障时，保护装置动作出口。

2、后备保护采用复合电压过流保护、对称过负荷及不对称过负荷保护等，作为本元件及相邻元件的后备保护，动作时间上、下级互相配合，保证动作的选择性。

3、按继电保护有关规程及规定，还装设了其它一些辅助保护及开关量保护。

这些保护的动作值不需与其它保护配合。

三、整定依据及资料：

1、一次系统接线图。

2、二次接线图。

3、主设备厂家说明书。

4、保护装置说明书。

5、电力工程设计手册。

6、《大型发电机变压器继电保护整定计算导则（DL/T684-1999）》

7、二十五项反事故措施规定。

四、系统基准容量及基准电压：

Sj取1000MVA

Uj取各电压等级的平均额定电压525KV、20KV、6.3KV

五、运行方式说明：

最大运行方式说明：

系统最大，＃1－＃2机组并网运行。

最小运行方式说明：

1、500KV系统侧：

双回线单停。

对发电机：

本发电机解列

对变压器：

＃1－＃2主变停两台

六、中性点接地方式：

（一）、发电机：

#1发电机中性点经接地变压器高阻接地。

（二）、主变压器：

#1主变压器高压侧中性点直接接地。

（三）、高压工作变：

低压侧经低电阻接地。

（四）、#1机6KV厂用系统：

中性点经低阻接地。

（五）、#1机380V厂用系统：

中性点直接接地。

七、主设备参数：

（一）、#1发电机：

1、额定功率：

600MW（667MVA）

2、额定电压：

20KV

3、额定电流：

19.245KA

4、额定功率因素：

0.9

5、额定励磁电流：

4128A

6、额定励磁电压：

421.8V

7、额定频率：

50HZ

8、额定转速：

3000r/min

9、绕组接法：

2—Y

10、同步电抗：

Xd=2.26963

11、瞬变电抗：

X′d=0.2671

12、超瞬变电抗：

X″d=0.20383

13、负序电抗：

X2=0.20112

14、零序电抗：

X0=0.09568

15、效率：

98.90%

（二）、#1主变压器：

1、型号：

DFP-240000MVA/500KV

2、额定容量：

240MVA

3、额定电压：

550/

+2x2.5%/20kV

4、连接组别：

Yn，d11

5、短路阻抗：

U高-低14%

（三）、#1励磁变：

1、DTE2400/36

2、额定容量：

2400KVA/3000KVA（对应冷却方式AA/FA）

3、额定电压：

KV/890V

4、额定电流：

173.2/3892A

5、连接组别：

Y，d11

6、短路电压：

（四）、#1高压工作变：

1、型号：

SFF-63MVA/20KV

2、额定容量：

63/31.5—31.5MVA

3、额定电压：

20/6.3/6.3KV

4、连接组别：

Dyn1—yn1

5、短路电压：

15%（+6%-4%）

八、短路点设置：

1、主变高压侧：

2、发电机出口：

3、高厂变6KV侧外部：

4、励磁变低压侧：

5、高压工作变6KV侧外部：

九、保护配置：

一、保护出口方式：

1、#1发变组保护A柜配置：

`序号

跳闸方式

保护名称

动作

延时

全停

出口

全停

出口

Ⅱ

全停

出口

Ⅲ

跳灭磁开关

减出力

厂用切换

程控跳闸

减励磁

启动失灵保护

跳工作段工作分支

跳公用段工作分支

保护柜信号

至DCS信号

发电机纵差保护

发电机定子匝间保护（次）灵敏

t0（0.2S）

发电机定子接地3U0

t（3S）

发电机定子接地3ω

t1（6S）

发电机逆功率

t1（120S）

发电机程序逆功率

t1（1.5S）

发电机失磁

t1（2S）

t2（600S）

系统低电压

t3（0.5S）

机端低电压

t4（1.5S）

t5（2S）

发电机失步

起停机

t（3S）

过电压

t（0.5S）

误上电

t（1S）

过激磁

定时限

1.07Uf

t（6s）

反时限

1.1Uf

t（1000S）

1.125Uf

t（400S）

1.15Uf

t（200S）

1.175Uf

t（80S）

1.2Uf

t（10S）

1.225Uf

t（8S）

1.25Uf

t（4S）

1.275Uf

t（2S）

1.3Uf

t（0.5S）

1.4Uf

t（0.2S）

定子对称过负荷

定时限

1.09Ie

t（6S）

反时限

下限电流

1.15Ie

下限时间

（115S）

上限电流

5.19Ie

上限时间

（1S）

定子负序过负荷

定时限

0.104Ie

反时限

下限电流0.114Ie

下限时间

（1000S）

上限电流2Ie

上限时间

（1S）

复压记忆过流

t1（1.8S）

转子一点接地

t1（6S）

转子两点接地

t（2S）

低频积累

48.5-48Hz

∑t1（9000S）

48-47.5Hz

∑t1（1800S）

47.5-47Hz

∑t1（300S）

低频保护

48.5Hz

t1（300S）

48Hz

t2（60S）

47.5Hz

t3（10S）

48.5Hz

t4（3S）

主变差动

主变零序

工作变差动

公用变差动

工作变复压过流

t（1.8S）

公用变复压过流

t1（1.5S）

t2（1.8S）

工作变过负荷

t（6S）

公用变过负荷

t（6S）

工作变分支过流

t1（1.5S）

公用变分支过流

t1（1.5S）

工作段分支零序过流

t1（1.2S）

t2（1.5S）

公用段分支零序过流

t1（1.2S）

t2（1.5S）

510DL闪络

511DL闪络

励磁变差动

励磁变过流

t（1S）

励磁回路过负荷

定时限

1.1Ie

12S

反时限

下限电流1.12Ie

下限时间

（115S）

上限电流2Ie

上限时间

（10S）

主变通风

0.05Ie

t（6S）

启动通风（或上层油温65℃启辅助冷却器,55℃停辅助冷却器）

工作变通风

上层油温65℃启风扇,55℃停风扇

公用变通风

2、#1发变组保护B柜配置情况与保护A柜配置相同。

3、#1发变组保护C柜保护配置：

序号

保护出口

保护名称动

作延时

全停

Ⅰ出口

全停

Ⅱ出口

全停

Ⅲ出口

程序跳闸

保护柜信号

至DCS信号

主变瓦斯保护

轻

重

★

主变压力释放

主变绕组温度保护

高（95℃）

高高（110℃）

主变油温保护

高（85℃）

高高（100℃）

★

主变冷却器故障

油温≥75℃

1200S

3600S

励磁系统故障

主变油位

主变油压速动

发电机断水

30S

★

工作变瓦斯

轻

重

★

公用变瓦斯

轻

重

★

工作变压力释放

公用变压力释放

工作变油压速动

公用变油压速动

工作变绕组温度

高（95℃）

高高（110℃）

工作变油温

高（85℃）

高高（100℃）

公用变绕组温度

高（95℃）

高高（110℃）

公用变油温

高（85℃）

高高（100℃）

工作变油位

公用变油位

4、发变组保护出口：

全停出口Ⅰ，全停出口Ⅱ，全停出口Ⅲ（不启动失灵），程序跳闸、厂用切换、工作Ⅰ段工作分支开关跳闸、工作Ⅱ段工作分支开关跳闸、高公用段工作分支开关跳闸、减出力、减励磁、跳灭磁开关。

5、全停出口Ⅰ（Ⅱ）动作后将启动下列回路：

（以#1机为例，用于#2机时将开关编号改为#2机的开关编号）

a）跳5011（5023）断路器（第一组跳闸线圈）

b）跳5011（5023）断路器（第二组跳闸线圈）

c）跳5012（5022）断路器（第一组跳闸线圈）

d）跳5012（5022）断路器（第二组跳闸线圈）

e）启动5011（5023）断路器失灵保护

f）启动5012（5022）断路器失灵保护

g）跳灭磁开关

h）关主汽门

i）跳工作Ⅰ段工作分支开关

j）跳工作Ⅱ段工作分支开关

k）跳公用工作分支分支开关

l）启动工作Ⅰ段快切

m）启动工作Ⅱ段快切

n）远动信号

6、全停出口Ⅲ动作除不启动5011（5023）、5012（5022）断路器失灵保护外，其它与全停出口Ⅰ（Ⅱ）相同。

7、程序跳闸：

关闭汽机主汽门、闭锁热工保护等；

8、厂用切换。

9、工作Ⅰ段611跳闸：

动作跳开6kV工作Ⅰ段工作开关，闭锁6kV工作Ⅰ段厂用快切。

10、工作Ⅱ段612跳闸：

动作跳开6kV工作Ⅱ段工作开关，闭锁6kV工作Ⅱ段厂用快切。

11、高压公用段615跳闸：

动作跳开该段工作开关。

12、减出力；

13、减励磁；

14、跳灭磁开关；

15、发变组微机保护装置信号

16、#1发变组保护A柜盘面动作出口信号：

---发电机差动

---发电机差动TA断线

---定子匝间（次）灵敏度

---定子接地3U0

---定子接地3W

---逆功率

---励磁系统故障

---程跳逆功率t0

---程跳逆功率t1

---失磁t0

---失磁t1

---失磁t2-t4

---失步报警

---失步跳闸

---起停机

---主变通风

---过电压

---误上电

---过激磁t1

---过激磁t2

---定子过负荷定时限

---定子过负荷反时限

---负序过负荷定时限

---负序过负荷反时限

---复压记忆过流t0

---复压记忆过流t1

---转子一点接地t1

---转子一点接地t2

---低频积累t1-t3

---低频积累t4

---主变差动

---工作、公用变通风

---主变差动TA断线

---主变零序过流

---工作变差动

---工作变差动TA断线

---公用变差动

---公用变差动TA断线

---工作变复压过流t1、t2

---公用变复压过流t1、t2

---工作Ⅰ段分支零序过流t1、t2

---工作Ⅱ段分支零序过流t1、t2

---公用段分支零序过流t1、t2

---工作变过负荷

---公用变过负荷

---5011、5012闪络

---TH断线

---差动启动报警

17、#1发电机保护A柜跳闸信号：

---5012断路器线圈Ⅰ

---5012断路器线圈Ⅱ

---启动5012开关失灵

---关主汽门

---5011断路器线圈Ⅰ

---5011断路器线圈Ⅱ

---启动5011断路器失灵

---611开关跳闸

---612开关跳闸

---启动6kVⅠⅡ段快切

---615开关跳闸

---MK开关跳闸

---减出力

---工作变通风保护动作

---闭锁6kVⅠ段厂用快切

---闭锁6kVⅡ段厂用快切

---减励磁

---5012失灵

---5011失灵

---公用变通风

二、非电量保护定值清单

序号

保护名称

定值

装置出口方式

说明

发电机断水

30S

全停

瞬时发信号

励磁系统故障

全停

主变冷却器全停

1200S

全停

油温≥75℃

3600S

主变轻瓦斯

250-300ml

发信号

主变重瓦斯

1.3-1.4m/s

全停

强油风冷

主变绕组温度高

95℃

发信号

按变压器厂家要求整定

主变绕组温度超高

110℃

发信号

按变压器厂家要求整定

主变油温高

85℃

发信号

按变压器厂家要求整定

主变油温超高

100℃

发信号

按变压器厂家要求整定

主变压力释放

发信号

主变速动油压

发信号

#1A厂高变轻瓦斯

250-300ml

发信号

#1A厂高变重瓦斯

1.0-1.2m/s

全停

强油风冷（Φ80）

#1A厂高变绕组温度高

95℃

发信号

按变压器厂家要求整定

#1A厂高变绕组温度超高

110℃

发信号

按变压器厂家要求整定

#1A厂高变油温高

85℃

发信号

按变压器厂家要求整定

#1A厂高变油温超高

100℃

发信号

按变压器厂家要求整定

#1A厂高变压力释放

发信号

#1A厂高变速动油压

发信号

#1A厂高变油位

发信号

#1B厂高变轻瓦斯

250-300ml

发信号

#1B厂高变重瓦斯

1.0-1.2m/s

全停

强油风冷（Φ80）

#1B厂高变绕组温度高

95℃

发信号

按变压器厂家要求整定

#1B厂高变绕组温度超高

110℃

发信号

按变压器厂家要求整定

#1B厂高变油温高

85℃

发信号

按变压器厂家要求整定

#1B厂高变油温超高

100℃

发信号

按变压器厂家要求整定

#1B厂高变压力释放

发信号

#1B厂高变速动油压

发信号

#1B厂高变油位

发信号

一、发电机纵差动保护整定

装设位置：

#1发电机

1.比率制动系数

1）按躲过区外三相短路时产生的最大暂态不平衡差流来整定

（1）.Kz＝Krel*Kap*Kcc*Ker

=1.5*2*0.5*0.1=0.15

Krel:

1.5可靠系数，取1.3-1.5

Kap:

2非周期分量系数，两侧同为P级电流互感器取1.5-2.0

Kcc:

0.5电流互感器的同型系数，Kcc=0.5

Ker:

0.1电流互感器幅值误差系数

2）考虑到电流互感器的饱和或其暂态特性畸变的影响，为安全计，宜适当提高制动系数值，实取:

（1）.Kz＝Kz=0.4

Kz:

0.4比率制动系数

Kz=0.15

2.差动保护最小动作电流Iq的整定

CT变比为：

25000/5

1）最小动作电流按躲过正常工况下最大不平衡差流来整定即：

（1）.Iq＝Kre*2*0.03*Ie=1.5*2*0.03*19245.57=1732.1

Kre:

1.5可靠系数

Ie:

19245.57额定电流（A）

2）根据导则一般实际取值Iq=（0.1-0.3）In

（1）.Iq＝Ker*Ie=0.3*19245.57=5773.67

Ker:

0.3实际倍数

Ie:

19245.57额定电流（A）

Iq=5773.67A

Iq二次值=5773.67/（25000/5）＝1.15A

3.拐点电流

CT变比为：

25000/5

按躲过外部故障切除后的暂态过程产生的不平衡差流整定

（1）.Ig＝Kre*Ie=0.7*19245.57=13471.9

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