300mw發電機-變壓器組保護畢業設計-資料下載頁

【導讀】系統崩潰，將造成難以估量的損失，所以其保護的整定工作極其嚴格。畢業設計將對300MW發電機組自動裝置進行整定計算。300MW發電機組的特點，運用所學的知識給其配置合適的繼電保護裝置，定計算，確定其運行參數。應進行相應的靈敏度校驗，使其符合要求。

　　

【正文】 的反時限 特性。 在靈敏度和動作時限方面不必與相鄰元件或線路的相間短路保護配合；保護動作于解列或程序跳閘。 發變組后備保護 對于 300MW 的發變組，現在一般采用微機保護，對于任何一種內部故障都具有兩套或以上的主保護靈敏動作，因此加強主保護，簡化后備是目前發變組保護的發展趨勢。但是為了保證反應機端及主變高壓側的區外短路，特裝設發變組復合電壓過流保護，主變壓器高壓側零序接地后備保護等后備保護。 發電機變壓器復合電壓過流保護 該保護由負序過電流元件及低電壓啟動的單相過電流元件組成。 a)電流繼電器的整 定計算 動作電流 ngfhrelOP IKKI .? () 式中： relK 可靠系數，取 ； fhK 返回系數，取 。 靈敏系數： OPKsen IIK min.? () 式中： 主變壓器高壓側母線金屬性兩相短路時，流過保護的最小短路電流。 要求靈敏系數 Ks en≥ 。 b） 低電壓元件電壓整定計算： ngop UU .? () 梁思偉： 300MW 發電機變壓器組繼電保護配置與整定計算 15 靈敏系數： )*3(KOPsen UUK ? () 式中： )*3(KU 該機組未并網時主變高壓側發生三相短路機端殘壓標幺值 .。 c) 負序電壓繼電器的整定計算。 動作電壓： ngop UU .2. ? () 靈敏系數： )*2( 2. UUK ? () 式中： 主高壓側發生兩相短路時在機端感應的負序電壓標幺值。 變壓器零序過流保護 1）主變高壓側零序 過電流保護Ⅰ段： I 段零序過電流繼電器的動作電流應與相鄰線路零序過電流保護第 I 段或 II 段或快速主保護相配合 m a .. opFZr e loop IKKI ??? () 式中： 1..OOPI I 段零序過電流保護動作電流（二次值）； 0FZK 零序電流分支系數，取各種運 行狀態最大值 ,這里取 1； relK 可靠系數，根據導則，可取 ； lopI . 與之相配合的線路保護相關段動作電流（二次值）。 2）主變高壓側零序過電流保護Ⅱ段： Ⅱ段應該與相鄰線路零序過流保護配合。 3）靈敏度校驗： 0.min.OPKsen IIK ? () 發電機逆功率保護 逆功率保護動作功率 應該如下整定： TVTAr e ls e t nnPPKP ????1)( 21 () 梁思偉： 300MW 發電機變壓器組繼電保護配置與整定計算 16 式中， relK 可靠系數取 ； 1P 為汽輪機在逆功率運行時的最小損耗，取額定功率 3%； 2P 為發電機在逆功率運行時的最小損耗 ,取 ngPP .2 )1( ??? η 為發電機效率，取 %。 定子對稱過負荷保護，勵磁過負荷保護 （ 1）原理簡述：定子過負荷 保護反應發電機定子繞組的平均發熱狀況。保護動作量同時取發電機機端、中性點定子電流。勵磁過負荷保護主要反應于勵磁回路的平均發熱狀況。其原理與負序過負荷保護差不多。 （ 2）具體整定導則： 1）定時限動作電流按發電機長期允許的負荷電流下能可靠返回的條件整定 OPI = relKfhngKI. () 式中： relK 可靠系數，取 ； fhK 返回系數，取 ～ ； ngI. 發電機額定電流（二次值） 勵磁過負荷保護的為： OPI = relKfhnrgKI .. （ ） 式中： nrgI.. 額定勵磁電流在交流側的有效值。 3） 反時限過負荷保護 保護下限電流定值，按與定時限過負荷保護配合的條件整定。 護下限動作電流整定： OPcOP IKI 0m in. = () 梁思偉： 300MW 發電機變壓器組繼電保護配置與整定計算 17 3 發變組整定計算 參數確定 本設計里的電廠有兩部 300MW 機組，兩部主變，發電機出口處兩部高壓廠用變，和一勵磁變。主變高壓出線側為一 的線路，與之相連接的外部網絡等效為一無窮大系統（有電源）。兩部機組機端出口處無電氣連接。 本設計的整定計算是根據國標 GBGB142852020，結合南瑞公司的《 RCS985 發電機變壓器成套保護裝置技術說明 書》和高春如先生的《大型發電機組繼電保護整定計算》來進行的。 發電機參數確定 : （ 1）型號： QFSN23002 （ 2）額定參數： NU =20kV。 NI =10189A 。 NP =300MW 。COSФ = 。 （ 3）阻抗參數： dX =16%(飽和值 )。 dX =%(非飽和值 )。 39。dX =%(飽和值 )。 39。dX =%(非飽和值 )。 dX =180%(飽和值 )。 dX =180%(非飽和值 ) （ 4）其它參數：長期運行允許負序電流標幺值 *2 ??I ，轉子表層負序過負荷的能力 SAII 8)( 2*22*2 ??? ? 。 發電機允許的最大進相無功功率 Qjx為 110MVAR。 （ 5）相關互感器變比： 機端 TA 變比： 15000/5（ A） 機端出口 TV 變比： )( kV 機端出口 TVO 變比： )( kV 中性點接地變壓器變比： 20/ 主變參 數確定 : （ 1）主變型號 :SFP370000/220 梁思偉： 300MW 發電機變壓器組繼電保護配置與整定計算 18 （ 2）主變額定參數： NS =370MVA NU =230/20(kV) NI =905/10681A （ 3）聯結方式 : 11dYn （ 4）其它額定參 數 : 14%?ku KP = OP = %0 ?I （ 5）相關互感器變比：機端側 TA 變比： 15000/5 高壓側 TA 變比： 1200/5 高壓側零序 TA0 變比： 600/5 勵磁變壓器： （ 1）型號： ZSCB92900/20 （ 2）容量： 2900kVA （ 3）接線： Y,d11 （ 4）變比： 20177。2 %/ （ 5）短路電壓百分比： %?ku % （ 6）相關互感器變比：高壓側 TA： 200/5 低壓側 TA： 4000/5 廠用變壓器 （ 1）型號： SF25000/20 （ 2）高廠變額定參數： Sn=25000kVA。 Un=20177。2%/ （ 3）短路電壓百分比： Uk%=% 。 （ 4）連接方式： Dyn1 （ 5）接地電阻：經 20? 接地電阻接地。 （ 6） 相關互感器變比：高壓側 TA 變比： 2020/5 低壓側 TA 變比： 4000/5 低壓側 TA0： 600/5 勵磁參數 滿載勵磁電流： 2510（ A） 滿載勵磁電壓 302（ V） 發電機空載勵磁電壓 113（ V） 發電機空載勵磁電流 987（ A） 梁思偉： 300MW 發電機變壓器組繼電保護配置與整定計算 19 外部電網對電廠系統等值電抗標幺值（歸算至 220KV 側）： （ 1）正負序： * ?? LSX （含與系統相連的線路） 其中無窮大系統阻抗標幺值：最大運行方式： ?*.1MINSX 最小運行方 式： ?*.1MAXSX （ 2） 零序： * ?? LSX 其中無窮大系統阻抗標幺值：最大運行方式： ?* .0MINSX 最小運行方式： ?* .0MAXSX 與系統相連線路 SL 零序阻抗： * 0. ?SLX （此值由來請看下面的阻抗標幺值計算）。 梁思偉： 300MW 發電機變壓器組繼電保護配置與整定計算 20 本設計的系統圖 G GSM m300勵磁變號機組1 號機組2無窮大有源系統主變壓器A高廠變 B高廠變 圖 系統圖 梁思偉： 300MW 發電機變壓器組繼電保護配置與整定計算 21 歸算到 220kV,100MW 側的發變組阻抗標幺值 (1)線路及發變組相關阻抗： *GX = 35310039。39。 ?dX = （ ） *TX = 10014 ??? （ ） * ???G C TX （ ） 221* ??????? B BSSL U SlXX （ ） * ???L C TX （ ） 由計算書所得的各相關短路電流 （ 1）計算短路電流的說明 由于在作短路電流計算時考慮六種運行情況，所以在各種短路的短路電流下標處標注 1~6 以作區別，六種情況作出 解釋： （ 1）無窮大系統最大運行方式下兩部機組并網運行； （ 2）無窮大系統最大運行方式下一部機組并網運行； （ 3）兩部機組不并網運行； （ 4）部機組不并網運行； （ 5）無窮大系統最小運行方式下兩部機組并網運行； （ 6）無窮大系統最小運行方式下一部機組并網運行； 而每種情況對應一個電流，詳情請閱計算書。 下面是等效阻抗圖，上面有短路計算所考慮到的幾個短路點（ K1~K6）。 梁思偉： 300MW 發電機變壓器組繼電保護配置與整定計算 22 ~GK 1K 2K 3K 4K 5K 6X s lX sX TX GX l c tX g c tX L 圖 發變組等效阻抗圖梁思偉： 300MW 發電機變壓器組繼電保護配置與整定計算 23 （ 2）由計算書所得結果 下面把計算書所得的各個短路電 流以表格形式列出來： 表 K1點三相短路在 220kV側的短路電流 K1 三相短路電流 (3) (3) (3) 電流值（ A） 8790 17577 表 K2 點三相短路在 20kV側的短路電流 K2 點三相短路電流 )3( )3( )3( 電流值 （ A） K2 點三相短路電流 )3( )3( )3( 電流值（ A） 表 K3點三相短路短路電流 K3 點三相短路電流 )3( (3) (3) 電流值（ A） K3 點三相短路電流 (3) (3) (3) 電流值（ A） 表