功率切机电厂整定计算书(调兵山)

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2012年07月05日目录

1. 计算原因 1

2. 技术数据 1

2.1 发电机参数 1

2.2 主变压器参数 2

2.3 各电压等级的基准值 2

2.4 阻抗参数计算 2

2.5 整定计算相关资料 3

3. 保护定值计算 4

3.1保护基本参数 4

3.1起动判据的整定 4

3.2动作判据 5

3.3闭锁判据 7

4. 保护定值单 8

4.1 保护功能总控制字定值单 8

4.2系统参数定值单 8

4.3 零功率切机保护定值单 81. 计算原因

我公司两条送出线为同杆架设，根据集团公司要求，“加装机组零功率保护，以实现线路全停直跳汽轮机功能”。

零功率切机装置主要考虑大容量机组满载情况下发生正功率突降时，高压侧电压迅速升高、机组转速迅速升高，高炉水位急剧波动；由于发电机没有灭磁、锅炉没有灭火，机组从超压、超频演变为低频过程，甚至出现频率摆动过程，对汽轮机叶片造成伤害如不采取措施，必将严重威胁机组安全，甚至损坏热力设备。

我厂选用南瑞继保RCS-985UP发电机零功率切机装置。

2. 技术数据

2.1 发电机参数

供应商哈尔滨电机有限责任公司

型号QFSN-300-2

额定容量MW300（353）

额定功率因数0.85

额定电压20kV

额定电流10190A直轴超瞬变电抗（不饱和值/饱和值）16.8%(非饱和值)/15.5%（饱

和值）

直轴瞬变电抗（不饱和值/饱和值）22.7%(非饱和值)/20%（饱和

值）

直轴同步电抗186.1%横轴同步电抗181.4%

负序电抗

（不饱和值/饱和值）16.7%(非饱和值)/15.3%（饱

和值）

零序电抗

（不饱和值/饱和值）7.7%(非饱和值)/7.3%（饱和

值）

发电机总转动惯量

（发电机和汽轮机等）

发电机最低出力90MW(30%)

调度最低出力150MW(50%)

最大厂用电率

发电机TV变比

发电机TA变比15000/5A

2.2 主变压器参数

供应商特变电工股份有限公司变

压器厂

型号SFP10-370000/220

额定容量370000kVA

额定电压236/20kV

接线方式YNd11

短路阻抗14 .53%

主变高压侧TV变比

主变高压侧TA变比1250/5A2.3 各电压等级的基准值

电压等级U (kV)基准电压

U B (kV)

基准电流

I B (kA)

基准功率

S B (MVA)

220230 2.4461000

202028.8681000

2.4 阻抗参数计算

发电机：

主变：

2.5 整定计算相关资料

《 DL/T684-1999大型发电机变压器继电保护整定计算导则》《电力工程电气设计手册》

《RCS-985UP发电机零功率切机装置技术使用说明书》

《RCS-985UP发电机功率突降切机装置整定计算书实例》3. 保护定值计算

3.1保护基本参数

（1） 发电机额定电流计算

发电机一次额定电流

发电机二次额定电流

A

（2） 主变额定电流计算

主变高压侧一次额定电流

主变高压侧二次额定电流

3.1起动判据的整定

（1）频率突增定值的整定依据

由于发电机总转动惯量（发电机和汽轮机等）实际参数收集不到，依保护设计人员建议，按照大型火电机组惯性常数一般为M=10S进行计算，当发电机最小功率为P G=25%P N时：

发电机功率突降到零时的df / dt值为：

df / dt =F0*(P g/P n)*(COSφ/M)=50*25%*(0.85/10)=1.06（Hz/S），考虑频率上升过程中调速器（DEH）的作用，df / dt元件应有较高的灵敏度，取灵敏系数为3，则df / dt =0.354（Hz/S），即△Fset=0.35，对于采用元件，则发电机频率突增定值可整定为F set=50.5Hz。

（2）电压突增定值的整定依据

正功率突降后，无功功率在发电机电抗和主变电抗上的电压消失，在很短时间内发电机励磁调节器来不及反应，故引起主变高压侧和发电机机端正序电压突升。

正功率突降引起主变高压侧正序电压突升，则的标么值为：

（为额定功率因素角，）

取灵敏度为2，发电机最小功率为25%，则主变电压突增量（

）元件定值为：

发电机突增量（

）元件定值为：

主变高压侧正序电压突增定值整定为1.28V，时间窗为0.2s。

发电机机端正序电压突增定值整定为0.76V，时间窗为0.2s。

（3）正功率突降保护投入功率定值的整定依据

当机组输出功率（发电机有功功率）小于P set.1时，即使发生主变正功率突降，对热力设备并不构成安全威胁，应小于调度最低出力，调度最低出力150MW（50％）。

可整定为。

3.2动作判据

（1）发电机正向低功率定值整定

正向低功率定值应小于发电机的最低出力；同时应大于最大不平衡输出功率5%Pn。由于发电机带着厂变，P set.2定值应可靠大于最大厂用电率（12.28%）。

可取。

（2）主变高压侧正序电流突降定值整定

功率突降后，正序电流的下降量变化量为：

式中：为功率突降前机端TA二次的负荷电流；为功率突降后，电流互感器二次回路衰减时间常数。

取发电机最小功率时进行计算，则，值与二次电缆长度、截面、电流互感器剩磁大小、铁芯有无气隙等因素有关，一般可取，当时间窗长度为0.5s时，正序电流突降定值为：

（e=2.71828）电流突降定值取，时间窗为0.5s。

（3）发电机机端低电流定值整定

发电机机端至少两相电流小于判据。

判据描述为：

构成“或”关系输出

整定原则：定值应小于正常运行时的最小负荷电流，大于厂变最大负荷电流；另外，在最严重情况下为保证该判据可靠动作，应满足：在时间窗为0.5时，取，则为：

取

（4）正序电压定值

主变高压侧和发电机机端正序电压大于U set判据。发电机正功率突降时，三相电压对称性升高不会降低。

一般取

建议正序电压定值取0.85×Un＝49V。

（5）延时定值：

一般整定为0.1s。

3.3闭锁判据

正向功率突降时，三相处对称状态，无负序电压，因此可用负序电压作闭锁判据。

当时，闭锁正向功率突降保护。

负序电压按躲过不平衡电压整定，负序电压闭锁定值整定为：

U2.set=10%U∮N≈6V

注：做甩负荷试验时，应通过硬压板退出正功率突降保护。

4. 保护定值单

4.1 保护功能总控制字定值单

序号定值名称整定值

1零功率保护投入1 4.2系统参数定值单

序号定值名称整定值

1定值区号00

2发电机容量300.0MW

3发电机额定电压20.00KV

4发电机功率因数0.85

6变压器容量370MVA

7主变高压侧额定电压236kV

8发电机TA原边15000A

9发电机TA副边5A

10主变高压侧TA原边1250A

11主变高压侧TA副边5A

12发电机TV原边20KV

13发电机TV副边100V

14主变高压侧TV原边220KV

15主变高压侧TV副边100V

4.3 零功率切机保护定值单

序号定值名称整定值1保护投入功率定值40%(Pn)

2主变高压侧正序电压突增定

值

1.28V

3发电机机端正序电压突增定

值

0.76V

4发电机频率突增定值0.3Hz 5发电机频率定值50.5Hz 6正向低功率定值18%(Pn)

7主变高压侧正序电流突降定

值

0.7A

8发电机机端低电流定值0.68A

9正序电压定值49.00V

10负序电压闭锁定值 4.5V

11零功率1时限延时定值0.1s

12零功率2时限延时定值0s

13零功率1时限跳闸矩阵00000 0111 1011 14零功率2时限跳闸矩阵00000 0000 0000以下是运行方式控制字整定‘1’表示投入，‘0’表示

退出

1经灭磁开关位置闭锁0

2主变高压侧PT投入1

注：做甩负荷试验时，应通过硬压板退出正功率突降保

护。