第二节GE发电机变压器组继电保护整定计算实例.某厂2X600MW发电机变压器组计算用参数#2主变参数表表3、主变参数表表7、#01起/备变参数表表& #1励磁变参数表表5、500kV系统参数表.G60发电机纵差保护发电机中性点CT TA2 25000/5 星形接线G60—I发电机中性点CT TA3 25000/5 星形接线G60—II 发电机出口CT TA6 25000/5 星形接线G60—II 发电机出口CT TA7 25000/5 星形接线G60—I 选G60中Stator Differential为发电机差动保护中的比例差动元件。
1. 发电机纵差保护启动电流(STATOR DIFF PICKUP)(1) 按躲过发电机额定负荷运行时的最大不平衡电流计算，即Iop.0 Kr el2 0.03 I gn「n a 1 -5 2 0.03 I gn .. n a 0.09 1g n n al g.n=19245/5000=3.85A⑵根据运行经验和厂家推荐值取(0.15~0.2) I g.n,由于斜率通过原点取|d.op..min=0.15l g.n/ |n=0.15 乌.85/5=0.115pU(3) 取STATOR DIFF PICKUP =I d.op..min=0.12pu2. 拐点1 ( BREAK1 )拐点1 ( BREAK1 )选取原则是按保护发电机区内故障有足够灵敏度计算,由于I d.op.min/S1是装置的自然拐点电流，因此实际上在第一拐点前保护已出现制动作用，可整定的第一拐点电流取值范围1~1.5 pu ,因此实际整定值可取较大值BREAK1=I res1=1.5 pu =1.5X 5=7.5A=1.95 I g.n。
3. 第一制动系数斜率或斜率1 (SLOPE1)计算按躲过区外故障时保护不误动作计算,斜率1 (SLOPE1)理论计算值为51 K rel K ap K cc K er 1.5 2 0.5 1 0.1 0.15 或根据经验取值SLOPE仁S1=30%5. 第二制动系数斜率或斜率2 (SLOPE2)计算因为拐点2电流小于区外最大三相短路电流，所以斜率2的选择原则是：可靠躲过区外最严重短路故障时的最大不平衡电流，保证保护不发生误动。
斜率2理论计算值为52 K rel K ap K cc K er 1.5 2.5 0.5 1 0.1 0.1875根据经验取值SLOPE2=S2=45%6. 灵敏度计算严) 系统断开，发电机机端保护区内两相短路灵敏度计算,K sen止药=1/0.45=2.227. 动作时间动作时间整定值取0s。
8. TA断线退出闭锁差动保护.二.G60发电机定子绕组单相接地保护(一)定子定子绕组单相接基波零序过电压保护1 C1)2I R)2- 3.0122.9732 4.23A(3) 主变压器高压侧单相接地时发电机机端零序电压的计算UH.n= 2・14 525156.7kV定子接地保护由接于发电机中性点接地变压器二次侧零序过压元件U0实现，能保护90%的定子绕组。
G60中Auxiliary OV1过电压元件，应视为大型发电机组的主保护之一，动作于全停方式。
1. 基波零序动作电压U0.op计算基波零序过电压保护的动作电压U0.op应按躲过正常运行时中性点最大不平衡电压2U unb.max 整定，即 U 。
叩 匚亠诡.max 取 U o.op =0.1U g.n =0.1 X 230/1.732=13.3V保护元件：AUXILIARY OV2(1)计算用参数发电机中性点TV20/0.1kV中性点接地干式配电变二次电阻值：变比=1000.47 Q 中性点接地干式配电变变比： 20/0.22kV查得有关电容值如下:(2) 单相接地电流计算发电机端每相对地综合电容 C g. =0.21+0.01253+2X 0.02096+0.015+0.5X 0.0041=0.275卩 f/ph 每相对地容抗 X o.g.E =1/(2 n f C X 0-6)=1/314 X 275 X 0_6=11580Q 每相对地电容电流 I C =U P / X C =20000/(1.732X 11580)=1.0028A/phU0=846/100=8.46V发电机定子绕组每相对地电容 C g : 0.210 f/ph 主变咼低压绕组间每相耦合电容C M : 0.0042 卩 f/ph 主变低压绕组每相对地电容C 1 : 0.01253 卩 f/ph 咼厂变咼压绕组每相对地电容C 1:0.02096 f/ph发电机机端其他设备每相对地综合电容 G : 0.015 卩f/ph发电机机端单相接地电流I 『 1) U K0.H .max 由系统实际情况计算确定u K0.H.max2)机端零序电压按式(3-3)计算u 0G.maxu K 1)0.H.max°5C M =156.7X °5 0.0042=0.846kVV '2C G .J 2 0.275单相接地电容电流|C 1)3 b 320000— 3.01A X g(3 11580中性点等效接地电阻R N =0.47(20/0.22)I 2=3884.3 Q U p 单相接地电阻电流|R )20000R N - 2.973A 3 3884.3发电机中性点侧等效阻抗Z G1Y G.11忑j2fC^1j2 fC G.3R n1 2 2 ()(2 fC G.)3R n3) 机端零序电压按式(3-4)计算21/(3 3884.3) j1/11580Z G S =22 5790 j5826.6Q(1 /(3 3884.3))2(1/11580)2-jX M =-j1/( n fC M X 10-6)=-j1/(157 X 0.0042X 10-6)=--j1516530 Q= 156 75790 j5826.6 低了 5790 j 5826.65790 j5826.6 j1516530.5790 j1522356=156.7X 0.0054=0.845kV U0=8450/100=8.45V(4) 基波零序动作电压U 0.op 计算U 0.op =1.2X U 0=1.2X 8.45=10.14V 取 10V 即 U 0.pickup =0.1pu=10V 2. 动作时间计算动作电压按躲过主变高压侧单相接地耦合至机端零序电压计算后 ，动作时间按和高压线路主保护动作时间配合计算， 取 t op =0.5s(二)机端与中性点三次谐波比较保护 起动整定值pickup 由二个条件决定：(1) 起动值pickup 整定的第一条件是：保证发电机正常运行时不误发信号。
尺 0.47 (-20)=3884.3 Q 0.22Y N Y O值应可靠小于该值。
(2) 起动值pickup 整定的第二条件,当定子接地基波零序过电压保护保护范围为 90%时, 中性点附近接地故障时，为了与定子接地基波零序过电压保护有足够的重叠保护区， 起动值 (PICKUP )应取(0.20 ~0.25)pu(3) 综合第一第二条件，二段保护的起动值可取PICKUP= 0.25pu,156.7 (0.003827 j 0.0038)中性点等效接地电阻中性点电容电纳 B N 33 (尹)33314 (0.21 10 6)2.97 10 4中性点总导纳 Y N R N1(2・97 10 4)2(3884)23・93 104机端导纳 Y OB O3 3 (-C G . )3314 (i °.275 10 6) 3・89104VN (3rd )V N (3rd) V O (3rd)Y N 丫。
1 丄Y N Y O3.93 警 104—40.497103.89 10为保证正常时保护不误动，起动值 pickupvO.497根据运行经验，在正常运行时比值VN 3rdVN 3rd V0 3rd般在0.4~0.85的范围内变化，因此启动(4) 第二段监视值监视值应躲过正常运行时机端开口三角上最大的3次谐波不平衡电压，监视值可取以上仅作机组投运前的计算值，投运后应用装置实测V N(3rd)和V O(3rd)并进行计算修正。
(4) 二段动作时间整定值 取1s 动作于信号。
(5) 选 G60 中 100%Stator Ground 为保护元件，三. G60发电机纵向基波零序过电压定子绕组匝间短路保护GE 用G60中NEGATIVE SEQ DIR OC1为匝间保护中的负序功率方向元件，G60中Auxiliary OV2为纵向零序过电压元件 G60中TIMER 11为时间元件.1. G60中Auxiliary OV2纵向零序过电压保护的动作电压初设时可选为 2~3V ，取3V正常运行后在各种不同负荷情况下实测最大不平衡电压 ，应以躲过实测最大不平衡电压进行修正计算，并重新调整整定值后方可正式投入运行。
2. G60中NEGATIVE SEQ DIR OC1负序功率方向元件G60中NEGATIVE SEQ DIR OC1负序功率方向元件,采用正常运行和区外故障时，负序 功率方向元件不动作(相当于常开触点断开)，闭锁纵向基波零序过电压保护；而发电机内 部匝间短路时，负序功率方向元件动作(相当于常开触点接通) ，开放纵向基波零序过电压 保护,并经短延时动作出口跳闸。
(1) 负序功率方向过流元件动作整定值，负序功率方向元件，负序电压为极化电压，负 序过流为动作量I 2.op 丨2 K I 1 其中取K=01) 偏移阻抗(Offset):该定值用来在串补线路发生故障时能正确区分故障的方向，当 无串联补偿电容，取0Q 。
2) 过流类型(Type): Neg Sequence(负序电流)。
3) 负序功率方向过流正序制动(POS SEQ Restraint):取0,即无需正序电流制动负序。
4) 负序功率方向过流正向灵敏角(Forward ECA ):取75°，即J 滞后U ?的相角为75° 5) 负序功率方向过流正向极限角(Forward Limit Angle) : 90o6) 负序功率方向过流正向启动值(Forward Pickup):为防止负序方向元件因负序不平 衡电流发生误动，故起动值应躲过这一不平衡电流，一般取 Forward Pickup=6%I g.n或计算取值 Forward Pickup=6% I g.n / I n =0.05pu7) 负序功率方向过流反向极限角(Reverse Limit Angle) : 90o8) 负序功率方向过流反向起动(Reverse Pickup): 0.05pu(2) 负序功率方向调试时应注意的问题：当负序电流正方向由发电机流向系统时，在 I 2滞后U 2的相角为90°的情况下,0.3V ,即卩 STG2 SUPV0.3100/ .一 30.0052PU3U O.op3 3PT sec 1000.03 pu应开放保护；在12超前U 2的相角为90°的情况下，应闭锁保护。