南自DGT801发电机保护计算
兆光1#、#2发电机保护（南自）DGT-801B 计算底稿：5.25核算
一. 参数:
发电机： 容量: 300MW （353MV A ） 上海汽轮机厂 型式 : QFSN-300-2-20
额定电压: 20KV 额定电流: 10189A
Xd=180% Xd ’=20% Xd ”=16% X2=15.9%
XQ=175% XQ ’=33.6% XQ ”=15.8% 空载励磁电压：U=113V 额定励磁电流：I=2510A
Xd *=16/100*1000/353=CT 变比: 15000/5
主变： 容量: 370MV A 型式 : SFP-370000/220 接线组别: Yn/△-11
各侧电压: 236±2×2.5%/20KV U K =18% Xt *=18/100*1000/370= 各侧电流: 905A/10681A
主变差：高压侧 CT 变比: Y 接 1500/1 15000/5 15000/5 发变差：高压侧 CT 变比: Y 接 1500/1 15000/5 4000/5
高厂变： 容量: 50/31.5—31.5MV A 20+-/2*2.5/6.3---6.3KV 常州变压器厂 额定电流： 1443A 2887A U K =16% Xt *=16/100*1000/50=
高压 低压4000/5
系统参数见短路电流计算书（大方式：0.08294 小方式：0.11712 兆光机组断，兆寺I 断） 系统参数见短路电流计算书新（大方式：0.096 小方式：0.1528 兆光机组断，兆寺I 断）
Sj=1000MVA Uj=230KV 21KV 6.3KV
二. 保护配置: 第一套 A 柜 RCS-985A （南瑞） RCS-974A
第二套 B 柜 GDGT801B （国电南自） C 柜 非电量保护 RCS-974
保护装置型号：DGT-801 B
1.
2. 发电机复合低电压记忆过流保护 3. 4. 5. 6. 7. 发电机逆功率保护 8.
9. 10.
11. 12. 发电机失磁保护 13. 14.
15. 转子两点接地保护
一、 发电机差动保护 1.
2. 最小动作电流：
I q =
1
n
⨯k rel ⨯2⨯0. 03⨯I gn =
L
1
⨯1. 5⨯2⨯0. 03⨯10189=0. 31A
15000
取： 0.2*3.396=0.68
取 Iq=0.7A
3. 拐点电流： 0.7I e=0.7*3.396=2.4A 4. 比例制动系数.
S =
k
rel
∙K ap ∙K cc ∙K
ER
=1.5*2*0.5*0.1 =0.15
取： S=0.4
5. TA断线解闭锁电流定值：
0.2倍I e
6. 差动速断倍数：
取4倍
7. 发电机额定电流：
10189/（15000/5）=3.396A 8. 循环负序电压(相) ： 7V
TA 断线不闭锁差动（0），比率制动差动软压板：投入。
二、 发电机复合低电压记忆过流保护
1. 发电机低电压：
U
dz
=
K K
K
e min
f
=
0. 9*100
=70V
1. 25*1. 1
K LM =
70
0. *100
0. 4865+0. 4532)
=1. 4
2. 负序电压：
3. 动作电流定值:
0. 07⨯U fe
n I
ms . dz
=0. 07*100=7V 取相电压 y
=
K
k f
∙
I n
fe L
=
1. 310189⨯=4. 91A 0. 915000/5
高压母线最小两相短路电流：
I min =
2
0. 8660. 86627494I j =
∙⨯=8. 4A
Xd +Xt n L 0. 4532+0. 486515000/5
灵敏度 K LM =8.4/5=1.69
4. 延时时间1： 6 秒全停 与系统最长时限配
由电压元件解除记忆，瞬时返回
低电压记忆过流软压板： 投入。
三、 发电机定子接地保护（基波）取中性点电压
动作电压3Uog 暂取3Uo=8V 有8%的死区 要求现场带负荷实测基波零序电压后最终确定。 动作延时 t= 跳闸（中性点经电压互感器TV 接地）与系统最长时限配
基波3Uo 定子接地保护软压板：投入。
四、 发电机定子接地保护（三次谐波）
1. 3ω定子接地保护: 灵敏度取20K 其K1、K2、K3 由保护调试人员根据发电机实际参数整定。
动作延时 t=4" 信号
三次谐波定子接地保护软压板：投入。
五、 发电机过电压保护
1. 过电压定值: U1=1.3*100=130V 取线电压
2. 延时定值: t1=0.5秒 动作解列灭磁
过电压保护软压板：投入
六、 发电机失步保护
1. 电抗元件: （变压器电抗）
X
Tdz
=
X
T
=
e ∙L =0. 18⨯⨯15000/5=3. 2Ω 取 3 欧
⨯x t *
37020/0. 1e y
22
2. 阻抗区边界 R1:
X
A
=-X d
/
2015000/5=-⨯⨯=-3. 7Ω
10035320/0. 1
2
X B =
R 1=
12
X T +X s =3. 2+0. 096⨯
1000
⨯15000/5=3. 8Ω 3.8欧
20/0. 1
2
X
A
+
⎛⎫1120 ⎪)()Ctg =⨯3. 7+3. 8Ctg =3. 75*0. 577=2. 16Ω X 2⎪22⎝⎭
1
B
3. 阻抗区边界 R2:
R 2=
1
=1. 08Ω R 1
2
4. 阻抗区边界 -R3: -R3=R2=1.08Ω 5. 阻抗区边界 -R4: -R4=R1=2.16Ω 6. 1区动作时间:T1
o
=δ1120
δ2=2Ctg
-1
1
(+2X A
2
X )
B
=2Ctg
-1
1. 081
(3. 7+3. 8)2
-1o o
=2Ctg 0. 288=2⨯74=148
-1148-1202
=0. 5=0.5T 1T os 360T os 360=0.0388
7. 2区动作时间:T2:
T
os
（ T OS =1.5秒）
- T =0. 5⨯2T =T
360
2
2
s
o
o
⨯s
180-148
=0.0888x
360
T
os
8. 3区动作时间:T3 =T1=0.06秒 9. 4区动作时间:T4 =T1=0.05秒 10. 速断电流:
按断路器的实际遮断容量整定. 11. 启动电流： Ig=0.3Ie=0.3*3.396=1 A 12. 滑极次数：N:
根据发电机组实际能承受的失步滑极次数整定. 取 1次.
七、 发电机逆功率保护 1. 动作功率定值:
P
dz
=2%*P gn . 2=0. 02*3*3. 396*57. 7*=11. 75W 取： P= —4W
2. 动作时限: t1=1秒 不经主汽门时发信号
t2=100秒 全停 3. 逆功率保护软压板： 投入
八、
程序跳闸逆功率保护
1. 逆功率动作功率：
P
dz
=2%*P gn . 2=0. 02*3*3. 396*57. 7*=11. 75W
取： P= —4W
2. 延时： 0.5秒 发信
延时： 1 秒 经主汽门全停 九、
发电机定子过负荷保护（定时限、反时限）
1. 定时限电流定值:
I
ms . dz
=
K
k f
∙
I n
fe L
=
1. 0510189
⨯=3. 75A 取 3.8A 0. 9515000/5
2. 定时限延时: t=3" 信号
3. 反时限电流启动值
I dz =
4010189+1⨯=3. 92A 取 4A 12015000/5
4. 热值系数: K1=40 由电机厂家提供 K=60*（1.3*1.3-1）=41
5. 散热系数: K2=1
6. 反时限下限定时: t=120"
7. 反时限电流上限（反时限过流速断值）：
I I
dz
1000⨯175800
=⨯==25. 3A 3
0. 8*0. 45323⨯21⨯10⨯15000/515000/5=
[1**********]
⨯==26. 5A
0. 8*0. 1615000/515000/5
6
dz
取 28 A 此时允许T 为0.58秒
8. 反时限上限定时: t=0.3"
过负荷定时限软压板：投入。 过负荷反时限软压板：投入。
十、
误上电保护 PT 接机端侧 2YH 、CT 接机中性点端1LH
1. 最小动作电流: Ig= 0.3*3.396=1A
负序动作电流: I2g= 0.1*3.396=0.35A 2.
1000
Z 1B =k k (x d ) =1. 2*(0. 20*353) =1. 2*(0. 566) =0. 68
'
2
∙=0. 68⨯Z
S n
1B
j
L
=0. 68⨯
Y
15000/5
=4. 5Ω 指向发变组
100020/0. 1
⨯
2
Z
Z
1F
1F
=k k (x T ) =1. 2*(0. 4865) =0. 58
2
=0. 58⨯∙L =0. 58⨯
S n
j
Y
15000/5
=3. 8Ω
100020/0. 1
⨯
2
为机端测量阻抗
3. Z1F=3.8欧 指向系统
T21 失灵启动时间： 0.1s 躲断路器三相不同期0.04 s 解列 T11 失灵启动时间： 0.1s 躲断路器三相不同期0.04 s T12 断路器合闸后延时返回时间： 3 s
T13 躲正常同期合闸延时：T13：0.2 s 躲同期合闸冲击0.1 s T14：1 s
误上电保护软压板： 投入。
十一、 发电机负序过流保护（定时限、反时限）电机参数：A =10秒 I 2∞=10%
负序过流定时限保护 1. 启动电流：
∙I ∙I K
I =
K f k
2∞
2
L
fe
=
1. 050. 1⨯10189
⨯=0. 375A 取0.38A 0. 9515000/5
2. 延时： 3 秒发信
负序过流反时限保护 1. 负序定时限电流:
∙I ∙I K I =
K f k
2∞
2
L
fe
=
1. 050. 1⨯10189
⨯=0. 375A 0. 9515000/5
取 0.38A 2. 负序定时限延时:
T=3" 发信 3. 负序反时限电流启动值
I dz =
1010189
+0. 01⨯=0. 16*3. 396=0. 55A 取0.5A 60015000/5
4. 散热系数:
K
2
=0. 01
5. 热值系数:
K
21
=A =10 厂家提供
6. 负序反时限长延时动作时间: t=600" 跳闸
7. 负序反时限电流上限 躲变压器高压两相短路电流：
I
2up . dz
=I ∙n
(2) d 1
B L
=
0. 8*x +x +2X ' ' d
2
T 6
1
1000⨯1⎛⎫ ⨯=⨯ ⎪33
⨯21⨯10⨯15000/5⎝0. 8*0. 4532+4532+2*0. 4865⎭⨯21⨯10⨯15000/5
1000⨯66
1000⨯27494 =1⨯=0. 63⨯=5. 8A 3
1. 78⨯21⨯10⨯15000/515000/5
取 6A
8. 负序反时限短延时动作时间: t=0.12" 跳闸
负序过流软压板：投入。
十二、 发电机失磁保护：按异步边界圆整定（华北局要求）
1. 220KV侧低电压动作值:
U
dz
=
0. 85⨯e min
n
=
y
0. 85⨯220000
=85V 华北局要求： 209/（220/0.1）
220/0. 1
机端低电压： 0.85*100=85V 2. 阻抗圆心:
U ⨯=-j 0. 6⨯1. 8⨯⨯15000/5=-j 18. Ω
X =-0. 6jX
35320/0. 1S n
1U ⨯=0. 5⨯j 0. 2⨯⨯15000/5=j 1. 7Ω
x =jX
235320/0. 1S n
2
fe
L y
c
d
fe 2
'
'
2
fe
L y
d
d
fe
2
取Xc= —(18+1.7)= —19.7Ω
3. 阻抗圆半径:
X
X
r
=0. 6x d =18Ω
125⨯e
4. 转子低电压判据系数:
1. 4125*1. 732*100*3. 3961. 4125*588
=⨯=⨯=0. 48K f
353⎫124*8662107384v fd 0⨯866⎛d ∑+0. 486) 5⨯ 1. 8+(0. 096⎪100⎭0⎝
取值： 0.5
5. 转子低电压定值:
=
1k
⨯
U
dz
=0. 5U
fdo
=0. 5⨯113=56. 5V 60V
6. 反应功率: P
t
1⎛= 2 ⎝
⎛⎫ ⎪⎫ 11⎪1 11⎪-=-⨯1. 732*3. 396*100S n 2 ⎪q ∑d ∑⎪) ⨯1. 88+(0. 1182+0. 4865) ⨯⎭ 1. 79+(0. 1182+0. 4865⎪
10001000⎭⎝
=0. 5*0. 0222⨯588=6. 5W
取 0 W
7. 定子过流:
I q =1. 05/0. 95⨯I e =1. 05/0. 95⨯
10189
=3. 75A
15000/5
8. 过功率：0.5Pe=0.5*1.732*3.396*100=300w
9. 动作延时Ⅰ:
t1=0.2" 信号，切换厂用电。减出力到40% 可运行到10分钟
10. 动作延时Ⅱ:
t3=200" 程序跳闸
11. 动作延时III:
t4=0.5" 跳闸（高压侧低电压）
十三、 发电机匝间保护（谐波比率制动纵向零序过电压匝间保护）应使用屏蔽电缆
1. 次灵敏段零序动作电压： 暂取3U0h=6V 暂取
灵敏段零序动作电压： 暂取3U0l=3V 实测不平衡电压后乘可靠系数2 2. 三次谐波不平衡： 暂取U3w=6V 实测不平衡电压后整定 3. 三次谐波制动系数： KZ=0.4 4. 灵敏段延时时间： 0.15 秒 5. 判TV 断线：ΔU= 10V
6. 负序功率方向P 2F ： 指向机内。
纵向零序电压软压板： 投入。
十四、 转子一点接地保护 （叠加直流式）
1. 一点接地动作电阻值: 取: Rg1=10K T1=3" 发信号
Rg2=1K T1=5" 程序跳闸
转子一点接地软压板：投入。
十六、 低频率保护：
按华北局反措文件2003—203号（200MW 及以上容量发电机组配置频率异常等保护的运行监督管理规定） 47.5HZ 不小于20秒 47HZ 不小于5秒。
低频保护
十七、过激磁保护：正常并网后投入
依据：发电机空载过励磁曲线
十八、启停机保护：正常并网后退出
定子零序电压： 3U0= 10V
延时： 0.5秒
发变组保护CT 变比分配图：
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