发电机变压器继电保护整定算例.pdf

为了促进中华人民共和国电力行业标准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》)的正确应用,本书结合一座大型火力发电厂
(单机650MW、2kV)和一座水力发电厂(单机55OMW
18kV)的实际设备情况,按照《导则》的原则意见,进行了
发电机、变压器(包括升压变压器、厂用变压器、励磁变压
器)继电保护的全套整定计算工作。本书在编写过程中,得
到了二滩水电开发有限责任公司领导的重视和技术人员的密
切合作、许昌继电器研究所主设备保护研究室和华东电力设
计院有关同行的大力配合,使本书能早日与读者见面,在此
对上述单位和有关同志深表谢意。
由于作者水平所限,错误和不当之处在所难免,恳请读
者不吝指正。
为了本书能尽快出版,清华大学电机工程与应用电子技
术系孙宇光和桂林两位博士生拨冗审阅了书稿,并对一-些复
杂的计算数据作了繁重的审核工作,对他们认真严謹的工作
态度,表示由衷的感谢!
作者王维俭
2000年5月于北京
前言
第一章大型汽轮发電机変压器继電保护定值整定
第一节原始资料…………
第二节发电机和变压器内部故障计算
2
第三节发电机内部故障主保护之
比率制动式完全
纵差保护
第四节发电机内部故障主保护之ニー一标积制动式完全
纵差保护
第五节发电机不完全纵差保护……………
第六节纵向基波零序电压保护………………………16
第七节苡障分量负序方向係护…………………““…20
第八节0高灵敏单元件横差保护……
22
第九节三元件聚相横差保护
.BLOO●●●中中中。
第十节定子绕组单相接地保护
D。。?。4。。。。。●?。。?。5
第十ー节励磁回路接地保护
42
第十二节低励失破保护……………………………“45
第十三节失步保护
第十四节发电机转子表层负序过负荷
(负序电流反时限)保护………
51
0所讨论的发电机未装设这些保护,但为整定计算的充分全面,增设此3
种保护。
第十五节变压器纵差保护
54
第十六节其他异常运行保护…………………………60
第十七节发电机交压器后备保护
p甲中p甲甲==甲=UD
66
第二章大型水轮发电机变压器继电保护定值整定
第一节原始资料和基本参数………………………69
第二节发电机标积制动式完全纵差保护…………………70
第三节发电机标积制动式不完全纵差保护
72
第四节主变压器纵差保护(一)…
……79
第五节主变压器纵差保护(二)
84
第六节厂用高压变压器纵差保护
,85
第七节励变压器纵羞保护
,,?88
第八节高灵敏双元件横差保护
,,m…88
第九节后备阻抗保护
………………?…?……い………?93
第十节定子绕组单相接地保护(-一)…
第十一节定子绕组单相接地保护(二
100
第十二节主变压器后备接地保护
0105
第十三节发电机失磁保护……
106
第十四节发电机失步保护…
第十五节自并励发电机后备过流保护
第十六节异常工况保
附录A汽轮发电机定子绕组在定子槽中
的分布
130
附录B发电机定子绕组內部故障分析
计算用原始资料
133
附录C失步保护中功角δ的近似测量…
参考文献
大型浣轮发电机变歴器
继皀保掏窟值整雭
第一节原始赞料
1.发电机QFSN-650-2(水、氢、氢)
U-20kv: I-20873A; P=650MW; cos=0.9; Iia
1480A;Itn=4503A;X"!=0.22(饱和值)0.241(不饱
和值);X=0.326(不饱和值);X=0.474(不饱和值);X
=2.335(不饱和值);X。=2.276(不饱和值);X2=0.220
(饱和值);か=1;a=2;6=93mm;D=1316mm;Z1=42
转子分度数/齿数=48/32
其他为内部短路分析用的资料,详见附录B。
2.主変压器
S。=3X250MVA;515士2×2.5%/20kV;びk%=
13.5%;YN,d11。
3.常规岛厂用变压器
S。=42/21ー21MVA;D,y,y;20+3X2%/6.3kV;C
Q.14。
4.核岛厂用变压器
=50/25-25MVA;203×2%/6.3kV;D,y,y;Ck=
0.16
5.高压备用厂用变压器
Sa=31·5MVA;220士8X1.25%/6.3kV;YN,y;Uk=
0.0835。
6.系统接线(图1-1)、电流互感器和中性点接地方式
某厂发电机变压器主接线如图1-1所示,图中同时表达
了主要保护用电流互感器的配置和发电机中性点接地方式。
500kV
5P25-15V
1250/1A
5P20-10VA5P30-15VA
150/1A
250/1A
同右10220-100VA
2500/5A
メe
20/0.22kV
同上
7OKVA
0.4382
?厂用变压器厂用变压器
图1-1系统接线图
7.系统等值电抗(包括升压变压器)
给定机端三相最小短路电流7.166,又知Xa=0.222,发
电机供给电流为1/0.22=4.5,所以等值系统最大电抗为
1/(7.166-4.5)=0.375(Sg=722MVA)。
第ニ节发电机和支压景内部故障计算
发电机定子绕组内部故障计算分两种运行方式,即
1)单机(不并网)空载,Ia=o;
2)并网运行,额定负载,la=Iane