发电机保护装置主要定值整定原则

发电机保护装置主要定值整定原则

（仅供参考）

DGP-11数字发电机差动保护装置 DGP-12数字发电机后备保护装置 DGP-13数字发电机接地保护装置

北京美兰尼尔电子技术有限公司

1 DGP-11 数字发电机差动保护主要定值整定原则

1.1 纵差保护

1.1.1 差动速断保护动作电流整定

差动速断保护动作电流一般按躲过机组非同期合闸产生的最大不平衡电流整定。一般可取3～4倍额定电流。 1.1.2 比率差动保护

1.1.2.1 最小动作电流（Ido）整定

Ido为差动保护最小动作电流值，应按躲过正常发电机额定负载时的最大不平衡电流（Iunb·o）整定，即：

Ido =Kk·Iunb·o或Ido=Kk×2×0.03If2n

式中：Kk—可靠系数，取1.5；

Iunb·o —发电机额定负荷状态下，实测差动保护中的不平衡电流； If2n—发电机二次额定电流。

一般可取Ido=（0.15～0.3 In），通常整定为0.2 In。如果实测Iunb·o较大，

则应尽快查清Iunb·o增大的原因，并予消除，避免因Ido整定过大而掩盖一、二次设备的缺陷或隐患。

发电机内部短路时，特别是靠近中性点经过渡电阻短路时，机端或中性点

侧的三相电流可能不大，为保证内部短路时的灵敏度，最小动作电流Ido不应无根据地增大。

1.1.2.2 拐点电流定值（Iro）整定

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，Iro

可整定为：

Iro=（0.8～1.0）If2n 1.1.2.3 比率制动系数（K）整定

发电机差动保护比率制动系数按下式整定： K=Kk·Kap·Kcc·Ker 式中：Kk—可靠系数，取1.5； Kap—非周期分量系数，取2.0；

Kcc—电流互感器同型系数，取1.0； Ker—电流互感器比误差，取0.1。

在工程实用中，通常为安全可靠取K=0.3。 1.1.2.4 灵敏度校验

按上述原则整定的比率制动特性的差动保护，当发电机机端两相金属性短路时，差动保护的灵敏度一定满足要求，不必进行灵敏度校验。 1.2 横差保护

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1.2.1 单元件横差保护动作电流整定

动作电流定值（Ihczd）按躲过外部短路最大不平衡电流整定，一般可取： Ihczd=（0.2～0.3）If1n/na 式中： If1n—发电机一次额定电流；

na—发电机横差零序电流互感器变比。 1.2.2 高灵敏横差保护

? 动作电流整定

高灵敏横差保护动作电流定值（Ihczd）按躲过发电机正常运行时中性点连线的最大不平衡电流整定，一般可取： Ihczd=（0.05～0.1）If1n/na

式中： If1n—发电机一次额定电流；

na—发电机横差零序电流互感器变比。

作为该保护动作电流的运行值，应按躲过最大外部短路电流和失磁、

失步时转子偏心在横差电流互感器二次侧输出的零序不平衡电流的基波和三次谐波分量。灵敏横差动作电流运行值可按下式整定：

Ihczd=Kk·KapI2unb?1?max?(Iunb?3?max/k3)2

式中：Kk—可靠系数，取

1.5；

Kap—非周期分量系数，取1.5～2.0；

Iunb·1·max—最大外部短路电流时横差TA二次侧输出的基波零序

不平衡电流；

Iunb·3·max—最大外部短路电流时横差TA二次侧输出的三次谐波

不平衡电流；

K3—三次谐波滤过比，取100。

? 高灵敏模差保护的拐点电流和制动系数整定

拐点电流Iro，一般取发电机的二次额定电流If2n。 相电流制动系数一般选取0.2～0.5。

? 动作时间整定

在发电机励磁回路一点接地动作后，为防止励磁回路发生瞬时性两点接地时横差保护误动，保护切换时间整定为0.5～1s。

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2 DGP-12 数字发电机后备保护装置主要定值整定原则

2.1 复压闭锁过流保护 2.1.1 动作电流定值整定计算

动作电流应按躲过发电机额定电流整定，计算公式为： Idzzd=

kkkfIf2n

式中：Kk—可靠系数，取1.3～1.5； Kf—返回系数，取0.9～0.95； If2n—发电机额定电流二次值。 灵敏系数应按下式校验： KLm=

I(2)K?minIdzzd≥1.2

式中：I(2)k·min—为系统侧（主变高压侧）母线两相金属性短路时流过保护的最

小短路电流（二次值）。

2.1.2 低电压元件整定计算

低电压元件取线电压，动作电压定值（Udzzd）可按下式整定。 对于汽轮发电机：Udzzd=0.6Ufn 对于水轮发电机：Udzzd=0.7Ufn

式中：Ufn—发电机额定电压（二次值）。

灵敏系数应按系统侧主变高压侧母线三相短路的条件校验： KLm=

UdzzdXt?I(3)k?max≥1.2

式中：I (3)k·； max—主变高压侧母线金属性三相短路的最大短路电流（二次值） Xt—系统（主变）电抗，取Xt=Zt。 2.1.3 负序电压元件整定计算

负序动作电压定值（Udzzd）应按躲过正常运行时出现的不平衡电压整定，

一般可取：

Udzzd=（0.06～0.08）Un 式中：Un—额定电压二次值。

灵敏系数应按系统侧（主变高压侧）母线两相短路的条件校验： KLm=

UU2?mindzzd≥1.5

式中：U2·min—系统侧（主变高压侧）母线两相短路时，保护安装处的最小负

序电压。

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2.1.4 时间元件整定

按大于升压变压器后备保护的动作时间整定。 2.2 发电机失磁保护 2.2.1 失磁保护定子判据 2.2.1.1异步边介阻抗圆

? 失磁发电机的机端阻抗最终轨迹一定进入图1的圆1中，圆1称为异步边介

阻抗圆，其整定为：

XA=-0.5X′d

U2gn?naSgn?nVU2gn

?na XB=-(Xd+0.5X′d)

Sgn?nV

式中：X′； d、Xd—分别为发电机暂态电抗和同步电抗标么值（取不饱和值） Ugn、Sgn—分别为发电机额定电压和额定视在功率； na、nV—分别为电流互感器和电压互器变比。 ? 异步边介阻抗圆心电抗定值（XO）、电阻定值（RO） iX及阻抗圆半径定值（Zr）按下式计算：

Zr=0.5（XB－XA） XBXcoXA1020132RXO=－0.5（XB+XA） RO=0 图1: 阻抗元件动作特性2.2.1.2 静稳边介阻抗圆

? 静稳边介阻抗圆见图1中的圆2，其整定值为： XC=XS

U2gn?naSgn?nV

U2 XB=-(Xd+0.5X′d)

gn?naSgn?nV

式中：XS —发电机与系统的联系电抗（包括升压变压器阻抗）标么值（以发电

机额定值为基准值）。

? 静稳边介阻抗圆心电抗定值（XO）、电阻定值（RO）及阻抗圆半径定值（Zr）

按下式计算：

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/pmkv.html