发电机的主要保护
发电机的主要保护
1、继电保护及自动装置的一般规定
继电保护及自动装置就是保证电网运行。保护电气设备的主要装置,保护装置使用不当或不正确动作将会引起事故或事故扩大,损坏电气设备甚至整个电力系统瓦解。
1) 继电保护盘的前后,都应有明显的设备名称,盘上的继电器、压板与试验
部件及端子排都应有明显的标志名称,投入运行前由继保人员负责做
好。
2) 任何情况下,设备不容许无保护运行,若开关改非自动,应在有关调度与
本厂领导同意下情况方可短时停用其中一部分保护。
3) 继电保护与自动装置的投入、停用、试验或更改定值,如由系统调度管理
的设备,则应按调度命令执行;如由本厂管理的设备,则应按值长命令执
行。
4) 运行人员一般只进行投入,切除装置的压板、控制开关(切换开关)与操作
控制电源的操作,在事故处理或发生异常情况时,可以在查明图纸的情
况下进行必要的处理,并做好必要记录。
5) 运行人员处的继电保护图纸应经常保持正确完整。当继电保护回路接线
变动后,检修人员应及时送交异动报告与修改底图。
2.继电保护及自动装置的维护与管理
1)、值班人员在接班时,应巡视保护装置,并检查以下项目:
(1)继电保护及自动装置罩壳就是否完好,无过热、水蒸汽、异声等不正常现象。
(2)继电保护及自动装置信号应指示正确。
(3)继电保护及自动装置的运行方式,出口压板等应符合被保护设备的当时运
行方式,
(4)所有保护装置应保持清洁,做保护装置清洁工作时,要小心谨慎,对保护装置
不可敲击,并注意固定不可靠的电阻,灯座,小线等。
(5)监视直流母线电压在220V左右,以防止因直流电压不正常而使保护装置拒
动或误动作。监视直流系统绝缘正常,以防止因系统绝缘降低或直流接地造成保护装置误动作
(6)开关跳、合闸回路应良好(跳闸灯亮代表合闸回路正常,合闸灯亮代表跳
闸回路正常;跳、合闸灯同时亮或不亮代表回路不正常)。
2)、系统发生异常或事故时,值班人员应进行下列工作:
(1)立即检查保护装置有无动作,哪些保护动作信号有指示。
(2)准确记录保护动作,电流冲击、电压摆动,负荷变化情况,开关跳闸、合闸时
间, 当时的一次系统运行方式,故障发生地点、现象等。
(3)各种保护与自动装置动作情况详细记录后,对装置进行检查,复归信号。
(4)保护动作开关跳闸,在强送电前,应先复归保护。
(5)向值长或调度报告发生的异常情况;并说明哪些保护动作,哪些开关跳闸、
合闸及时间。
(6)若遇保护及自动装置动作异常,应通知检修人员处理。
(7)退出或投入继电保护及自动装置应按调度或值长命令执行、并将上述情况
记在值班记录簿内。对于有可能误动的保护装置,必须先退出,事后报告值长,通知继电人员处理。
(8)在投保护直流保险时,应首先检查所投的保险容量就是否符合要求。
(9)在切换压板时,应防止接地或互相碰连,压板断开后不应横放,应朝下拧紧。
3)备用设备、带有电压的设备或线路,不允许处于无保护状态运行(设备检修、调
度命令及运行方式需要停用的保护除外)。
4)发电机及变压器均不得处于无内部故障保护状态下运行。新安装、大修后或二
次回路有变动的发电机、变压器的差动保护,必须进行带负荷测相位与测差电流,确认交流回路无误后,方可正式投入运行。仅在发电机启动、并网、变压器充电时,为瞬间切除故障,差动保护可投跳闸、但在带负荷前,应根据继电人员要求 ,将出口压板断开,以便进行负荷电流校验。
5)对于带有交流电压回路的保护装置,在任何情况下不准使保护装置失去电压。
在交流电压回路切换作业时,必须采取防止保护误动的措施。必要时可事先将有可能误动的保护装置退出。对运行中的保护及二次回路,严禁触动,严禁进行任何作业与试验。
6)在交流电压或电流二次回路增加负荷时,应征得继电人员专业人员同意。对保
护专用互感器二次回路严禁接入与保护无关的设备。
7)在带电的电压互感器二次回路上工作,应认真监护,采取防止短路与接地使保
护装失去电而引起误动的措施,否则不准在该回路上进行任何工作。
8)两组电压互感器的二次回路并列,必须以高压侧先并列,然后才允许二次并列。
如此时需要将一组电压互感器停电时,应先将停电的电压互感器二次开关拉开,然后拉开一次刀闸。
9)在保护盘内二次回路上工作,应作好如下安全措施:
(1)在检修盘的相邻运行盘前、后挂“设备运行”标志牌,检修盘挂“在此工作”
标志牌。
(2)向检修人员交待注意事项,双方无疑问后,方可开始工作。
(3)必须填写并执行二次工作安全措施票。
(4)由于作业引起运行的保护盘较大振动时,应将瞬动保护临时退出。
10)下列保护检修结束后,为瞬间切除故障,仅在充电前投入跳闸,充电结束后,带
负荷前应通知检修人员进行实负荷相位测定。
(1)发电机纵差保护。
(2)变压器差动保护。
(3)距离保护。
(4)各种零序、负序保护。
3、发电机的主要保护
哈尔滨光宇电气自动化有限公司的WFH-31A/01型发电机保护装置与WJK-31A/11C型监控装置;
a、装置正常运行时,24V电源灯亮,装置运行灯闪烁,断路器合位(分位)灯应只有一个亮,但不可两个同时亮或同时不亮;所有告警指示灯应不亮,设备故障或异常时,对应告警指示灯亮,确认设备故障或异常消除后,可通过“复位”
按钮复位该信号。
b、正常运行时有下列保护功能:
(1)发电机差动保护。
(2)发电机复合电压闭锁过流保护。
(3)发电机定子接地保护。
(4)发电机过负荷。
(5)发电机过电压。
(6)发电机转子一点接地保护。
(7)发电机转子两点接地保护。
(8)发电机失磁保护。
(9)发电机灭磁开关联跳。
(10)汽轮机主汽门关闭联跳。
(11)PT断线故障告警。
C、正常运行时投入的压板: 1LP、2LP、3LP、5LP、6LP、7LP、8LP、9LP、10LP。
南京中德保护控制系统有限公司的NSP711型发电机保护单元、NSP772后备保护单元、NPS30C2操作单元、NSC681发电机测控单元微机保护装置;
a、装置正常运行时,装置运行灯闪烁;所有保护动作指示灯应不亮,设备保护动作跳闸对应告警指示灯亮,可通过“复归”按钮复归该信号;装置自检发现异常时“异常”灯点亮;当系统发生运行异常(过负荷、PT断线等)时“告警”灯点亮,系统恢复正常后自动熄灭。
b、正常运行时有下列保护功能:
(1)发变组差动保护。
(2)发电机差动保护。
(3)发电机复合电压闭锁过流保护。
(4)发电机定子接地保护。
(5)发电机过负荷。
(6)发电机过电压。
(7)发电机转子一点接地保护。
(8)发电机转子两点接地保护。
(9)发电机失磁保护。
(10)发电机灭磁开关联跳。
(11)汽轮机主汽门关闭联跳。
(12)PT断线故障告警。
C、正常运行时投入的压板:
200mw发电机变压器组继电保护设计
引言 电力系统继电保护的设计与配置是否合理会直接影响到电力系统的安全运行，所以必须合理地选择保护配置和进行正确的整定计算。 本次设计要求为200MW发电机－变压器组配置继电保护和自动装置，目的为通过本次设计，进一步加深对所学知识的理解，以及理解保护与保护之间的配合问题。 大型发电机的造价昂贵，结构复杂，一旦发生故障遭到破坏，其检修难度大，检修时间长，要造成很大的经济损失。例：一台200MW汽轮发电机，因励磁回路两点接地使大轴和汽缸磁化，为退磁停机一个月以上，姑且不论检修费用和对国民经济造成的间接损失，仅电能损耗就近千万元，大机组在电力系统内占有重要地位，特别是单机容量占系统容量很大比例的情况下，大机组的突然切除，会对电力系统造成很大的扰动。另外，大型汽轮发电机的起停特别费时、费钱，以停机7～8小时的热起动为例：200MW发电机组就得需要7小时。因此，非必需的情况下，不要使大型发电机组频繁起动，更不要轻易紧急突然停机，这就对继电保护提出了更高的要求，所以在配置继电保护和自动装置时，要充分考虑各方面的因素，力求继电保护和自动装置准确、可靠、灵敏。
第1章继电保护的配置 1.1 概述 200MW发电机组造价昂贵，结构复杂，一旦发生故障，其检修难度大，时间长，将造成较大的经济损失。因此，在考虑200MW机组继电保护的总体配置时，应最大限度地保证机组安全和缩小故障破坏范围，尽可能避免不必要的突然停机，对某些异常工况采用自动处理装置，特别要避免保护装置的误动和拒动，这样不仅要求有足够的的可靠性、灵敏性、选择性和快速性，还要求继电保护在总体配置上尽量做到完善、合理，避免繁琐、复杂。 200MW机组保护装置可分为短路保护和异常运行保护两类。短路保护是用以反应被保护区域内发生的各种类型的短路故障，为了防止保护拒动或断路器拒动，设主保护和后备保护。异常运行保护是用以反应各种可能给机组造成危害的异常工况，不设后备保护。 为了满足电力系统稳定方面的要求，对于200MW发电机－变压器组故障要求快速切除。 为了确保正确快速切除故障，要求对200MW发电机－变压器组设置双重快速保护。 各保护装置动作后所控制的对象，依保护装置的性质、选择性要求和故障处理方式的不同而不同，对于发电机双绕组变压器，通常有以下几种处理方式： 全停：停汽机、停锅炉、断开高压侧断路器、灭磁、断开高压厂用变压器低压侧断路器、使机炉及其辅机停止工作。 解列灭磁：断开高压侧断路器、灭磁、断开高压厂用变压器低压侧断路器。 解列：断开高压侧断路器。 减出力：减少原动机的输出功率。 发信号：发出声光信号或光信号。 母线解列：对双母线系统，断开母线联络断路器，缩小故障波及范围。 1.2保护配置依据――《继电保护和安全自动装置技术规程》 1. 对300MW及以上的汽轮发电机组，应装设双重快速保护，即装设发电机纵联差动 保护、变压器纵差动保护和发电机、变压器共用纵联差动保护。 2. 发电机－变压器组：对100MW及以上的发电机，应装设保护区为100％的定子接地 保护。 3. 对于定子绕组为星形联接，每相有并联分支且中性点有分支引出端子的发电机， 应装设单继电器式横差保护。 4. 200MW及以上的发电机应装设负序过电流保护和单元件低电压起动的过电流保护， 当灵敏度不满足要求时，可采用阻抗保护。 5. 对于200MW及以上汽轮发电机宜装设过电压保护。 6. 对过负荷引起的发电机定子绕组过电流，应装设定子绕组过负荷保护。 7. 发电机转子承受负序电流的能力，以I2t≤A为判据，其中I为以额定电流为基准
发电机差动保护动作原因分析
发电机差动保护动作原因分析 一、事故经过 2012年10月23日07时29分，网控值班员听见巨响声同时发现盘面柴发电源二103-16断路器跳闸，网控值班员立即前往网控10KV配电室发现浓烟，经检查柴发电源二103-16高压柜后盖已被甩出，柜内已烧黑。2号发电机纵差保护动作，2号发电机组跳闸。07时33分，低频保护动作，甩负荷至第5轮。07时33分41秒，1号、3号机组跳闸，全厂失电。 二、故障分析 继电保护人员随后调取事故动作报告，发现发电机差动保护动作时刻，差动电流确实已经远超过了整定值，说明在103-16柜故障时刻发抗组差动回路确实存在很大的不平衡电流。与此同时为验证发电机差动回路内一次设备是否有故障，对发电机绕组及其一次母线进行对地及相间绝缘检查，未发现异常。证明发电机等一次设备未发生故障，发抗组保护装臵本身在这次大修期间已经对保护装臵及二次回路连线可靠性及差动极性正确性进行检查均未发现有误之处。差动动作时间和103-16柜发生故障时间基本同时发生，但是就算在故障过程中产生的瞬间大电流对发电机差动回路来说也应该是一个穿越性电流，不应该对发电机差动保护产生影响。随后保护人员调取录波图进行分析，发现故障时刻发电机中性点B相电流波形严重畸变。经过计算，发电机中性点B相电流与发电机机端B相电流之差正好等于装臵
采样的差流值。 从录波图上可以看出，故障时刻发电机中性点B相电流波形发生严重畸变，且故障时刻发电机中性点B相电流与发电机机端电流在同一时刻的相位及幅值均不相同，说明故障电流对发电机中性点电流互感器和发电机机端电流互感器造成的影响不同。 三、波形畸变分析 1、从录波图上可以看出，B相电流波形开始发生畸变前一刻波形
电力系统继电保护课程设计
" 课题：发电机继电保护设计 专业：电气工程及其自动化 班级： 姓名： 指导教师： 设计日期： 成绩：
目录 1.绪论 (1) 继电保护概述 (1) 继电保护基本要求 (1) 2.发电机变压器参数 (2) 原始资料 (2) 发电厂规模 (5) 主接线（一机组一出线） (5) 课程设计的主要内容 (5) 3.短路电流计算 (6) 相关短路点及短路方式的选择 (6) 短路计算点的选择 (7) 整定电流选择 (9) 4.发电机保护配置的选取及整定原则 (9) 发电机的保护配置 (9) 发电机纵差保护整定 (10) 发电机的定子单相接地保护 (11) 发电机的负序过电流和转子接地保护 (11) 发电机的失磁保护 (12) 发电机的其他保护 (12) 5.继电保护整定计算 (13) 发电机纵差保护整定 (13) 过电流保护整定 (14) 过负荷保护整定 (15) 6.仿真图 (16) 7.总结 (17) 8.参考文献 (18) 9.附录 (19)
1.绪论 继电保护概述 电力系统在运行中，由于电气设备的绝缘老化、损坏、雷击、鸟害、设备缺陷或误操作等原因，可能发生各种故障和不正常运行状态。最常见的而且也是最危险的故障是各种类型的短路，最常见的不正常运行状态是过负荷，最常见的短路故障是单相接地。这些故障和不正常运行状态严重危及电力系统的安全和可靠运行，这就需要继电保护装置来反应设备的这些不正常运行状态。 所谓继电保护装置，就是指能反应电力系统中电气设备所发生的故障或不正常状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。它的基本作用是：①当电力系统发生故障时，能自动地、迅速地、有选择性地将故障设备从电力系统中切除，以保证系统其余部分迅速恢复正常运行，并使故障设备不再继续遭受损坏。②当系统发生不正常状态时，能自动地、及时地、有选择性地发出信号通知运行人员进行处理，或者切除那些继续运行会引起故障的电气设备。 继电保护基本要求 可见，继电保护装置是电力系统必不可少的重要组成部分，对保障系统安全运行、保证电能质量、防止故障的扩大和事故的发生，都有极其重要的作用。为完成继电保护的基本任务，对于动作于断路器跳闸的继电保护装置，必须满足以下四项基本要求： （1）选择性 选择性是指电力系统发生故障时，继电保护仅将故障部分切除，保障其他无故障部分继续运行，以尽量缩小停电范围。继电保护装置的选择性，是依靠采用合适类型的继电保护装置和正确选择其整定值，使各级保护相互配合而实现的。 （2）快速性 为了保证电力系统运行的稳定性和对用户可靠供电，以及避免和减轻电气设备在事故时所遭受的损害，要求继电保护装置尽快地动作，尽快地切除故障部分。但是，并不是对所有的故障情况，都要求快速切除故障，应根据被保护对象在电力系统中的地位和作用，来确定其保护的动作速度。 （3）灵敏性 灵敏性是继电保护装置对其保护范围内发生的故障或不正常工作状态的反应能力，一般以灵敏系数K表示。灵敏系数K越大，说明保护的灵敏度越高。每种继电保护均有特定的保护区(发电机、变压器、母线、线路等)，各保护区的范围是通过设计计算后人为确定的，保护区的边界值称为该保护的整定值。 （4）可靠性 可靠性是指当保护范围内发生故障或不正常工作状态时，保护装置能够可靠动作而不致拒绝动作，而在电气设备无故障或在保护范围以外发生故障时，保护装置不发生误动。保护装置拒绝动作或误动作，都将使保护装置成为扩大事故或直接产生事故的根源。因此，提高保护装置的可靠性是非常重要的。 以上对继电保护装置所提出的四项基本要求是互相紧密联系的，有时是相互矛盾的。例如，为了满足选择性，有时就要求保护动作必须具有一定的延时，为了保证灵敏度，有时就允许保护装置无选择地动作，再采用自动重合闸装置进
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
60MW汽轮发电机继电保护设计
摘要 本次设计的课题是60MW汽轮发电机变压器二次保护设计，本次设计内容通过计算出短路电流选择发电机以及变压器的保护类型，以及整定计算。从保证发电机变压器能够在出现故障及不正常运行情况下可以使设备跳出运行或发出信号考虑设计方案，从而完成60MW汽轮发电机及变压器保护设计。 根据本电厂主接线的型式和容量需要对发电机和变压器分别设置主保护和后备保护，使得保护范围缩小，保护能够相互配合，最大程度让电厂供电和输电的可靠性提高，保证供电的稳定。 关键词发电厂变压器发电机短路电流计算保护装置
Abstract The design of the subject is 60MW turbine generator transformer protection design, the design content through the calculated short circuit current transformer protection and choose generator types, and setting calculation,. From ensuring generator transformer can appear in fault and not the normal operation conditions can make the equipment running or jump out to signal considered the design scheme, thus completing 60MW turbine generator and transformer protection design. According to the power plant type and capacity of the connection to generators and transformers set respectively main protection and backup protection, making the scope of protection, the protection can cooperate with each other, the greatest degree to the reliability of power supply and power transmission improve, guarantee the stability of the power supply. Key words Power plant Transformer Generator Calculation of short- circuit current Protector
发电机纵差动保护培训资料
发电机纵差动保护培训资料 本厂1、2号发动机负粗电流不得大于8℅IN。因此，在发电机上(尤其是大型发电机)应装设定子匝间短路保护。(2)发电机不同相匝间短路时，必将出现环流的短路电流。。 电机网消息：发电机纵差动保护培训资料1、发电机纵差动保护原理对发电机相间短路的主保护，不但要求能正确区别发电机内、外部故障，而且还要求无延时地切除内部故障，为此而设置发电机纵差动保护。在发电机中型点侧配置一组电流互感器，在发电机出口配置一组电流互感器，其保护范围为两电流互感器之间的发电机定子绕组及引出线。 两电流互感器是同一电压等级、同变比、可同型及特性尽可能相近的，其不平衡电流比较小。为防止外部短路暂态不平横电流的影响，差动继电器可选用带中间速饱和电流器的继电器。 发电机纵差动保护培训资料 不平衡电流计算只考虑两电流互感器不一致而产生的不平蘅电流。Ibp.max =KftqKtxfiI（3）dmax Kftq—非周期分量影响系数BCH—2继电器取1 Ktx—同型系数取0.5 fi=0.1 ID（3）max —外部短路最大短路电流周期分量为了防止电流互感器二次回路断线引起保护误动，设计有电流互感器二次回路断线监视装置，在发电机电流互感器二次回路断线后延时发信。 正常运行时发出断线信号后，运行人员应将差动保护退出，以防在断线情况下发生外部短路时差动保护误动。2、发电厂330KV发电机差动保护蒲城发电厂1、2号发动机采用单星形中型点经中值电阻（1000欧）接地接线方式，差动保护采用BCH—12型差动继电器，保护范围是中型点CT与发电机出口CT之间、反映相间短路和单相接地故障，此保护未设CT断线闭锁，依靠躲过单相CT断线二次不平衡电流来闭锁CT断线。 发电机另外与主变共设置一套差动保护，保护范围是330KV两个出口开关CT、发电机中性点CT、厂高变低压侧两分支CT之间的接地、相间短路。3、发电机纵差动保护的评价1）发电机纵差动保护不能反映定子绕组匝间短路；2）发电机定子绕组不同地点发生短路时，由于定子绕组多点感应电动势不同及短路阻抗不同，所以短路电流大小不同，中性点附近短路或接地，差动保护不灵敏。 同步发电机构纵差动保护一、发电机纵差动保护的作用原理对发电机相间短路的主保护，不但要求能正确区别发电机内、外故障，而且还要求无延时地切除内部故障。由变压器差动保护的讨论可知，差动保护可以满足作为发电机主保护的基本要求。 二、发电机纵差动保护的特点由于被保护的对象是定子绕组，因此，当定子一相绕组发生匝间短路时，绕组两端的电流仍同方向，流人差动继电器的只有不平衡电流，差动继电器不会动作，故它不能反应匝间短路。在定子绕组不同地点相简短路时，由于定子绕组各点感应电动势不同，以及短路回路阻抗不同，所以短路电流的大小不一样。 经分析得出如下结论：1)当过渡电阻不为零时，在中性点附近短路时，差动保护可能不动作，即在中性点附近经电弧电阻短路时，可能出现死区。因此，要求发电机纵差动保护灵敏度尽可能高，尽可能减少它的死区。 2)由于发电机电压系统的中性点一般不接地的或经大阻抗接地，单相接地时的短路电流较小，差动保护不能动作。 故必须设置独立的接地：保护。 大容量发电机应采用负序反时限过流保护。。
长沙理工大学继电保护课程设计
目录 一、任务书 (2) 1、基本资料与数据 (2) 2、设计内容及要求 (2) 3、设计成果 (2) 二、三绕组变压器B’保护配置及整定计算 (5) 1、保护配置 (5) 2、短路电流的计算 (5) 3、复合电压启动的过流保护整定计算 (6) (a)整定计算过程及校验 (6) (b)装设原则 (9) 三、附录 1、附表 (10) 2、附图 (a)原始资料图 (11) (b)拓扑图 (14) (c)保护原理图 (16) 四、设计总结 (23) 参考文献 (24)
一任务书 1、基本资料和数据： 本电站为位于本省西南部山区某江中下游的一个水电站，距县城35KM，水电站保证出力为9200KW，年利用小时数为5300小时／年，多年平均发电量为1.866亿度／年，装有４台相同的悬式水轮发电机组，单机容量为8800KW．水轮机为混流式，型号为HL220－LJ－230，机组额定容量为10000KW，韶关发电设备厂生产。 水轮发电机：型号为SF425／79－32，悬式，额定容为Pe＝8800kw, 额定电压为Ue=6.3kv,额定电流为Ie=1008A,功率因数cos=0.8,额定转速Ne=187.5转/分，频率50HZ，飞逸转速为430转/分,转动惯量450吨米２,转子重63.6吨,总重量138.6吨,杭州发电设备厂生产。 调速器，型号WT-100,双微机调速器。 永磁机，型号TY65/133-16,功率1.5KVA,110V,25HZ,哈尔滨电机厂生产。 发电机励磁装置，自并激可控硅励磁装置，励磁变压器SL1-250/10,接法:Y/Y-12。 负荷情况： D1为本县城,Pe＝5000KW,COSΦ=0.8,距本站35KM,可用单回架空线供电。 D2为本县一个有色金属开发基地，Pe=3000kw,cosΦ=0.8,距本站55KM,可用单回架空线经D1供电。 D3为本县一个新兴城镇,Pe=3000KW,cosΦ=0.8,距本站25KM,可用单回架空线供电。D3所采用的降压变的型号为SJL1-4000/35/10.5,Y/-11,Ud%=7 D4为本县新兴城镇的一个现代化农业开发基地,Pe=2000KW,COSΦ=0.7,距本站45KM（距新兴城镇20KM）,可用单回架空线经D3供电。D4所采用的降压变的型号为SJL1-3150/35/10.5,Y/-11,Ud%=7 D5为本县一个新兴工业城镇,Pe=3000KW,COSΦ=0.8,距本站30KM,可用单回架空线供电。 D6为近区负荷,距本站6KM,Pe=1000KW,COSΦ=0.7,可用10KV单回线配电。 本站生活变压器型号：SL7-630/10.5, 容量：630KVA，额定电压：10.5/0.4/0.23(KV),阻抗电压Ud％＝4.5,Y/Y0-12。 本站联入系统设计 (1)本站可通过一回架空线路与本地区电力系统的距本站50KM的110KV枢纽变电所B1相连,以便丰水季节将本站17000KW的多余电力送入系统,在枯水季节(元月份)由本 站供电的地方负荷需从系统倒送电能。 (2) 在本站某江上游30KM处,正在兴建一个小型水电站,装机容量为4×3000KW,在丰水季节尚有7000KW的多余电能,需经本站送入地区电力系统。
发电机保护现象、处理
发电机保护1 对于发电机可能发生的故障和不正常工作状态,应根据发电机的容量有选择地装设以下保护。 (1)纵联差动保护:为定子绕组及其引出线的相间短路保护。 (2)横联差动保护:为定子绕组一相匝间短路保护。只有当一相定子绕组有两个及以上并联分支而构成两个或三个中性点引出端时,才装设该种保护。 (3)单相接地保护:为发电机定子绕组的单相接地保护。 (4)励磁回路接地保护:为励磁回路的接地故障保护。 (5)低励、失磁保护:为防止大型发电机低励(励磁电流低于静稳极限所对应的励磁电流)或失去励磁(励磁电流为零)后,从系统中吸收大量无功功率而对系统产生不利影响,100MW及以上容量的发电机都装设这种保护。 (6)过负荷保护:发电机长时间超过额定负荷运行时作用于信号的保护。中小型发电机只装设定子过负荷保护;大型发电机应分别装设定子过负荷和励磁绕组过负荷保护。 (7)定子绕组过电流保护:当发电机纵差保护范围外发生短路,而短路元件的保护或断路器拒绝动作,这种保护作为外部短路的后备,也兼作纵差保护的后备保护。 (8)定子绕组过电压保护:用于防止突然甩去全部负荷后引起定子绕组过电压,水轮发电机和大型汽轮发电机都装设过电压保护,中小型汽轮发电机通常不装设过电压保护。 (9)负序电流保护:电力系统发生不对称短路或者三相负荷不对称(如电气机车、电弧炉等单相负荷的比重太大)时,会使转子端部、护环内表面等电流密度很大的部位过热,造成转子的局部灼伤,因此应装设负序电流保护。 (10)失步保护:反应大型发电机与系统振荡过程的失步保护。 (11)逆功率保护:当汽轮机主汽门误关闭,或机炉保护动作关闭主汽门而发电机出口断路器未跳闸时,从电力系统吸收有功功率而造成汽轮机事故,故大型机组要装设用逆功率继电器构成的逆功率保护,用于保护汽轮机。 发电机保护简介 1、发电机失磁保护 失磁保护作为发电机励磁电流异常下降或完全消失的失磁故障保护。由整定值自动随有功功率变化的励磁低电压Ufd(P)、系统低电压、静稳阻抗、TV断线等判据构成，分别动作于发信号和解列灭磁。励磁低电压Ufd(P)判据和静稳阻抗判据均与静稳边界有关，可检测发电机是否因失磁而失去静态稳定。静稳阻抗判据在失磁后静稳边界时动作。TV断线判据在满足以下两个条件中任一条件：│Ua+Ub+Uc－3U0│≥Uset(电压门坎)或三相电压均低于8V，且0.1A 本科毕业设计（论文）通过答辩 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！摘要 本论文主要对直岗拉卡水电站进行电气一次及发电机继电保护设计。直岗拉卡水电站的总装机功率为5×45=225MW,共四回110kv出线与系统相连。 电气一次部分,首先是根据所给出的原始资料拟定五种电气主接线方案.然后对这五种方案进行可靠性、灵活性和经济性比较后，保留两种较合理的方案，对这两种方案进行短路电流计算；接着是根据短路电流计算结果进行主要电气设备的选型以及校验，包括断路器、隔离开关、母线、绝缘子等；最后再由经济性比较确定最终的电气主接线方案。 发电机继电保护的设计是对5台发电机进行保护保护类型的配置，保护的整定计算及校验，继电器的选型。论文还附有5张AutoCAD的图纸加以说明。包括电气主接线图、室外配电装置图、发电机保护的原理接线图、展开图、保护屏的布置及端子排接线图。 毕业设计的过程是一次将理论与实际相结合的过程,通过这次比较系统全面的进行设计之后，巩固和增强了电力系统学科主干课程的理解，树立了工程设计的观念，提高了电力系统设计的能力。 关键词：电气主接线，短路电流计算，设备选型，继电保护 The electric design and generator protection of Zhi Gang La Ka hydro-electric power Abstract The dissertation mainly designs the primary system and the generator ralay protection of Zhi Gang La Ka hydro-electric power.. The total power of Zhi Gang La Ka hydro-electric power is 5×45MW=225MW,connecting to system with 4 outline. For electric primary system, firstly draw up 5 drafts of main connection lines according to the firsthand information and datum. Then compare the 5 drafts from these aspects such as reliability, flexibility and economy, and keep two more reasonable plans than others. The short circuit current calculation is carried on.. And main electric equipments including circuit breakers、disconnectors、bus、insulator etc are choosed according to the result of short circuit current calculation. Finally the economy of these two plans are compared and main electrical connection plan is determined. Generator relay protection contains choosing the protection style of the 5 generator, setting calculation as well as the verification and confirm relay style. The dissertation attach to five AutoCAD drawings including the main electric connection, outdoor distribution equipment setting, the relay protection of generator, the decoration of protection scream. The process of the graduation design is a process of combining the theory with practice. The comprehensive and system training is helpful to enhance and consolidate the understanding and application of the branch curriculum of the electric subject, to set up the project idea and to improve the ability of the electrical system design. KEY WORDS: Main electrical connection, short circuit current calculation, Equipment selection, Generator relay protection 1 第1章绪论 电力系统继电保护的设计与配置是否合理会直接影响到电力系统的安全运行，所以必须合理地选择保护配置和进行正确的整定计算。 本次设计要求为2×300MW发电机－变压器组配置继电保护和自动装置，目的为通过本次设计，进一步加深对所学知识的理解，以及理解保护与保护之间的配合问题。 大型发电机的造价昂贵，结构复杂，一旦发生故障遭到破坏，其检修难度大，检修时间长，要造成很大的经济损失。例：一台300MW汽轮发电机，因励磁回路两点接地使大轴和汽缸磁化，为退磁停机一个月以上，姑且不论检修费用和对国民经济造成的间接损失，仅电能损耗就近千万元，大机组在电力系统内占有重要地位，特别是单机容量占系统容量很大比例的情况下，大机组的突然切除，会对电力系统造成很大的扰动。另外，大型汽轮发电机的起停特别费时、费钱，以停机7～8小时的热起动为例：300MW 发电机组就得需要7小时。因此，非必需的情况下，不要使大型发电机组频繁起动，更不要轻易紧急突然停机，这就对继电保护提出了更高的要求，所以在配置继电保护和自动装置时，要充分考虑各方面的因素，力求继电保护和自动装置准确、可靠、灵敏。 第2章设计说明 2.1继电保护的配置 2.1.1 概述 300MW发电机组造价昂贵，结构复杂，一旦发生故障，其检修难度大，时间长，将造成较大的经济损失。因此，在考虑300MW 机组继电保护的总体配置时，应最大限度地保证机组安全和缩小故障破坏范围，尽可能避免不必要的突然停机，对某些异常工况采用自动处理装置，特别要避免保护装置的误动和拒动，这样不仅要求有足够的的可靠性、灵敏性、选择性和快速性，还要求继电保护在总体配置上尽量做到完善、合理，避免繁琐、复杂。 300MW机组保护装置可分为短路保护和异常运行保护两类。短路保护是用以反应被保护区域内发生的各种类型的短路故障，为了防止保护拒动或断路器拒动，设主保护和后备保护。异常运行保护是用以反应各种可能给机组造成危害的异常工况，不设后备保护。 为了满足电力系统稳定方面的要求，对于300MW发电机－变压器组故障要求快速切除。为了确保正确快速切除故障，要求对300MW发电机－变压器组设置双重快速保护。 各保护装置动作后所控制的对象，依保护装置的性质、选择性要求和故障处理方式的不同而不同，对于发电机双绕组变压器，通常有以下几种处理方式： 百度文库- 让每个人平等地提升自我 1、发电机差动保护整定计算 （1）最小动作电流的选取 =～I gn/n a式中：I gn——发电机额定电流 n a——电流互感器变比 0.2 * 10190 取=（～） I gn/n a= = 12000/ 5 本保护选择 =1A （2）制动特性拐点的选择 当定子电流等于或小于额定电流时，差动保护不必具有制动特 性，因此，拐点 1 电流选择大于发电机额定电流，本保护选拐 点 1 为 5A。拐点 2 电流选择 CT开始饱和时的电流，本保护选 拐点 2 值为 40A。 （3）制动系数的选取 按照外部短路电流下，差动保护不误动来整定。 =K rel *K ap*K cc*K er 式中： K rel——可靠系数，取～ K ap——非周期分量系数，取～ 2 K cc——互感器同型系数，取 K er ——互感器变比误差系数，取 取各系数最大值，则 =*2**= 考虑到电流互感器的饱和或其暂态特性畸变的影响，为安全起 见，宜适当提高制动系数值，取K1=30%，根据厂家说明书K2推荐值为 80%-100%，本保护取 K2=80%。 原保护为单斜率，定值为K1=30%。 保护动作于全停，启动快切，启动断路器失灵。 2、主变差动及速断保护整定计算 （1）最小动作电流的选取 按躲过变压器额定负载时的不平衡电流来整定。 =K rel (K er +△U+△m)I n/n a式中： I n——变压器额定电流 n a——电流互感器变比 K rel——可靠系数，取～ K er——电流互感器的变比误差， 10P型取 *2 ，5P 型和 TP型取 *2 △U——变压器调压引起的误差，取调压范围中偏离额定值的最大值（百分值） △m——由于电流互感器变比未完全匹配产生的误差，初设时取 在工程实用整定计算中可选取 =（～）I n/n a，一般工程宜采用不 0.4 * 882.7 小于 I n/n a。取 =n a== 本保护选取 = （2）制动特性拐点的选择 拐点 1 定值要求大于强迫冷循环情况下的额定电流，小于紧急 情况下的过负荷电流，本保护取5A。拐点 2 电流选择 CT开始饱和时的电流，本保护选拐点 2 值为 40A。 （3）制动系数的选取 按区外短路故障，差动保护不误动来整定。 电力工程基础课程设计报告 题目2×200MW发电机-变压器组继电保护设计 系别电子与电气工程系 专业电气工程及其自动化（电力系统） 班级0920325 学号092032502 姓名颜丽芬 指导教师黄新 完成时间2012年11月29日 评定成绩 绪论 (3) 0引言 (3) 继电保护概述 (3) 第一部分设计任务书 (4) 0.1设计项目 (4) 0.2设计要求 (4) 0.3设计材料 (5) 0.4设计任务 (5) 第二部分设计计划书 (5) 1主变压器的选择 (5) 1.1主要设备型号及参数 (5) 1.2系统运行主变压器和发电机中性点接地方式 (7) 1.3发电机变压器组参数及系统运行方式 (8) 2保护配置 (8) 2.1发电机的保护部分 (9) 2.2变压器部分继电保护整定 (11) 2.3相间短路的后备保护 (12) 3继电保护整定计算 (13) 3.1发电机继电保护整定 (16) 3.2继电保护整定计算结果一览表 (17) 4收获和体会 (17) 5参考文献 (18) 绪论 0引言 继电保护概述 电力系统在运行中，由于电气设备的绝缘老化、损坏、雷击、鸟害、设备缺陷或误操作等原因，可能发生各种故障和不正常运行状态。最常见的而且也是最危险的故障是各种类型的短路，最常见的不正常运行状态是过负荷，最常见的短路故障是单相接地。这些故障和不正常运行状态严重危及电力系统的安全和可靠运行，这就需要继电保护装置来反应设备的这些不正常运行状态。 所谓继电保护装置，就是指能反应电力系统中电气设备所发生的故障或不正常状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。它的基本作用是：⑴当电力系统发生故障时，能自动地、迅速地、有选择性地将故障设备从电力系统中切除，以保证系统其余部分迅速恢复正常运行，并使故障设备不再继续遭受损坏。 ⑵当系统发生不正常状态时，能自动地、及时地、有选择性地发出信号通知运行人员进行处理，或者切除那些继续运行会引起故障的电气设备。 可见，继电保护装置是电力系统必不可少的重要组成部分，对保障系统安全运行、保证电能质量、防止故障的扩大和事故的发生，都有极其重要的作用。为完成继电保护的基本任务，对于动作于断路器跳闸的继电保护装置，必须满足以下四项基本要求： ⑴选择性 选择性是指电力系统发生故障时，继电保护仅将故障部分切除，保障其他无故障部分继续运行，以尽量缩小停电范围。继电保护装置的选择性，是依靠采用合适类型的继电保护装置和正确选择其整定值，使各级保护相互配合而实现的。 ⑵快速性 为了保证电力系统运行的稳定性和对用户可靠供电，以及避免和减轻电气设备在事故时所遭受的损害，要求继电保护装置尽快地动作，尽快地切除故障部分。但是，并不是对所有的故障情况，都要求快速切除故障，应根据被保护对象在电 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： I op ≥ I op.0 ( I res ≤ I res.0 时) I op ≥ I op.0 + S(I res – I res.0) ( I res > I res.0 时) 式中：I op 为差动电流，I op.0为差动最小动作电流整定值，I res 为制动电流，I res.0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5.1.1。 差动电流： N T op I I I ? ?+= 制动电流： 2 N T res I I I ??-= 式中：I T ，I N 分别为机端、中性点电流互感器(TA)二次侧的电流，TA 的极性见图5.1.1。 图5.1.1 电流极性接线示意图 （根据工程需要，也可将TA 极性端均定义为靠近发电机侧） 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. 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； c. 最大相电流小于1.2倍的额定电流。 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： 5.2.1故障分量负序方向(ΔP 2) 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(ΔP 2)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2.U ?和2. I ?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?P 2为： ??????????=?-Λ?2.2223sen j e e I U R P ? 式中2Λ?I 为2??I 的共轭相量，?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?(2.I ?滞后2. U ?的角度)。 故障分量负序方向保护的动作判据可表示为： P e I U R ε>?????????Λ?22' 2.22'sen j e I I ?-ΛΛ?=? 实际应用动作判据综合为： u U ε>??2 i I ε>??2 ? P 2 = ? U 2r ? ? I ’2r + ? U 2i ? ? I ’2i > εP (εu 、εi 、εP 为动作门槛) 保护逻辑框图见图5.2.1.2。 图5.2.1.1 故障分量负序方向保 电力系统继电保护课程设计报告题目： 专业班级： 学号： 姓名： 目录: 一设计课题 (3) 二原始资料 (3) 2.1主接线 (3) 2.2相关数据 (3) 三.相间距离保护装置定值配合的原则和助增系数计算原则.4 3.1距离保护定值配合的基本原则 (4) 3.2距离保护定值计算中所用助增系数的选择及计算 (5) 四.设计设计内容 (6) 4.1选择线路保护的配置及保护装置的类型 (6) 4.2选择110kV线路保护用电流互感器和电压互感器型号.7 4.3线路相间保护的整定计算、灵敏度校验 (9) 五．设计总结 (10) 参考资料 (12) 一．设计课题： 110KV线路继电保护及其二次回路设计 二．原始资料： 2.1：主接线 下图为某电力系统主接线。该系统由某发电厂的三台发电机经三台升压变压器由A母线与单侧电源环形网络相连，其电能通过电网送至B、C、D三个降压变电所给用户供电。 2:2：相关数据 ⑴电网中的四条110kV线路的单位正序电抗均为0.4 Ω/kM； ⑵所有变压器均为YN,d11 接线，发电厂的升压变压器变比为 10.5/121，变电所的降压变压器变比为110/6.6； ⑶发电厂的最大发电容量为3 × 50 MW，最小发电容量为2 × 50 MW，发电机、变压器的其余参数如图示； ⑷系统的正常运行方式为发电厂发电容量最大，输电网络闭环运 行； ⑸系统允许的最大故障切除时间为0.85s； ⑹线路AB 、BC 、AD 、CD 的最大负荷电流分别为230 Ａ、150Ａ、230Ａ和140 Ａ，负荷自启动系数； ⑺各变电所引出线上的后备保护的动作时间如图示，△ t＝0.5s。 ⑻系统中各110kV母线和变压器均设有纵差动保护作为主保护。三．相间距离保护装置定值配合的原则和助增系数计算原则 3.1：距离保护定值配合的基本原则 距离保护定值配合的基本原则如下： （1）距离保护装置具有阶梯式特性时，其相邻上、下级保护段之间应该逐级配合，即两配合段之间应在动作时间及保护范围上互相配合。 距离保护也应与上、下相邻的其他保护装置在动作时间及保护范围上相配合。例如：当相邻为发电机变压器组时，应与其过电流保护相配合；当相邻为变压器或线路时，若装设电流、电流保护，则应与电流、电压保护之动作时间及保护范围相配合。 （2）在某些特殊情况下，为了提高保护某段的灵敏度，或为了加速某段保护切除故障的时间，采用所谓“非选择性动作，再由重合闸加以纠正”的措施。例如：当某一较长线路的中间接有分支变压器时，线路距离保护装置第I段可允许按伸入至分支变压器内部整定，即可仍按所保护线路总阻抗的80%∽85%计算，但应躲开分支变压器低压母线故障；当变压器内部发生故障时，线路距离保护第I段可能与变压器差动保护同时动作（因变压器差动保护设有出口跳闸自保护 同步发电机的继电保护 在电力供电系统中，各种继电保护装置就是为了实现第一个基本要求而装置的。本节就通信部门自备电站是力系统在供电过程中出现过载、欠压、过压、逆功率及短路等运行不正常和故障时，通过继电保护装置进行保护的基本原理和继电保护装置电路进行分析。 （一）继电保护装置的作用和要求 1。继电保护装置的作用 在自备电站供电系统中装设的继电保护是不可缺少的保安装置。它的作用是：当电气设备发 生故障或由故障造成危害时，继电保护装置将自动地、迅速地切除发生故障的电气设备，以 保护设备的安全；如果电气设备出现不正常情况时，继电保护装置自动切除不正常运行的电 气设备，并立即发出报警信号，告知值机人员及时进行处理地，以防事故的发生和扩大。 2。对继电保护装置的要求 继电保护装置是确保安全供电，保护电气设备而装设的，因此，对它的要求如下。 （1）运作要迅速当供电系统或电气设备发生故障时，继电保护装置运作时限应短电速切除 故障，以减轻被保护设备的损坏程度，阻止故障的蔓延。对于电气元件，如果短路电流通过 时，产生的热量与短路电流的平方和电流通过的时间成正比，因此，保护装置切除得越快， 产生的热量就越小，设备就不易损坏。 （2）灵敏度要高灵敏度是指保护装置对其保护范围内的故障或工作状态不正常的反应能国。 灵敏度越高，故障发觉和切除就越早，从而对系统和设备的破坏就越小。 （3）可靠性要高可靠性是指装置本身应能可靠地工作。在正常运行或不属于它保护范围的 故障，不应误动作，而属于它保护范围内的故障，不应拒绝动作。因此，保护装置的可靠性 很重要，否则，它本身就可能是产生和扩大事故的根源。 （二）继电保护的基本原理 1。继电器 继电器是反应与传递信号自动动作的电器元件。它是继电保护的主要器件之一，通过它的动 作控制电路接通与切断，在电压、电流的监测及事故报警等场合得到广泛的应用。 继电器的种类很多，可按不同的方法分类。 （1）按继电器作用 A、测量继电器它是直接反映电气量变化的继电器，主要有电压继电器、电流继电器、功率 继电器、阻抗继电器、频率继电器及差动继电器等6类。 B、测量继电器它是直接反映电气量变化的继电器，主要有中间继电器、时间继电器、热继 电器及信号继电器等，通常用于自动控制装置和保护电路中。 （2）按继电器接入电路的方式 A、一次式继电器控制继电器的信号不通过互感器，而是直接接到一次电路中。 B、二次式继电器控制继电器的信号由互感器的二次侧提供。 （3）按继电器控制断路方式 A、直接作用式继电器继电器直接作用于断路器的跳闸机构。 B、间接作用式继电器继电器动作后，不直接控制跳闸，而是控制辅助操作回路，由操作回 路去动作于断路器跳闸机构。 继电保护装置从早期的机械式、电磁式到晶体式、集成电路式、电子继电器因而得到很大的 发展。电磁式和感应式继电器虽然有动作较慢，灵敏度较低，功耗体积较大和具有可动部分 及触点等缺点，但由于它们具有机械强度好和使用寿命长等特点，因而目前仍得到广泛应用。直岗拉卡水电站电气一次及发电机继电保护设计
300MW发电机变压器组继电保护设计
发电机的差动保护整定计算.doc
2×200MW发电机-变压器组继电保护设计
发电机差动保护原理
继电保护课程设计(DOC)
同步发电机的继电保护