文档介绍：发电机变压器组保护培训教材
国电南京自动化股份有限公司
国电南自凌伊电力自动化有限公司
2007 年 3 月
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主设备保护的整定计算
编写李玉海
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目录
主设备保护的整定计算………………………………………………………………1
第一章短路电流的计算………………………………………………………………1
第一节概述…………………………………………………………………………………1
第二节阻抗标么值的换算…………………………………………………………………2
第三节等值网路的化简……………………………………………………………………6
第四节不对称短路时的序网图……………………………………………………………9
第五节短路电流的计算……………………………………………………………………11
第六节短路电流的计算实例………………………………………………………………13
第二章发电机及变压器保护的整定计算……………………………………………………25
第一节几个有关问题………………………………………………………………………25
第二节发电机纵差保护……………………………………………………………………28
第三节发电机定子绕组匝间短路保护……………………………………………………31
第四节发电机定子接地保护………………………………………………………………37
第五节发电机转子接地保护………………………………………………………………43
第六节发电机失磁保护……………………………………………………………………45
第七节发电机短路故障后备保护…………………………………………………………50
第八节发电机其他保护定值的计算………………………………………………………55
第九节变压器差动保护……………………………………………………………………60
第十节发电机及变压器过激磁保护………………………………………………………66
第十一节变压器零序电流保护及零序方向电流保护……………………………………67
第十二节升压变压器的负序电流保护及负序方向电流保护……………………………70
第十三节发电机及变压器其他保护的整定计算…………………………………………73
第十四节某电厂 600MW 发电机组保护整定计算实例…………………………………78
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主设备保护的整定计算
第一章
第二章短路电流的计算
第一节概述
为给主设备保护定值的整定提供依据,需对系统各种类型故障的短路电流及短路电压进
行计算。另外,为校核主设备保护的动作灵敏度及主保护与后备保护的配合,也需要计算系
统的短路故障电流。
为计算简便而正确,短路电流的计算应按照下述步骤进行:
1. 阻抗换算及绘制出计算系统的阻抗图
通常在计算的系统中,包含有发电机、变压器、电抗器及输电线路等元件。变压器的类
型较多,有双卷变压器及三卷变压器。三卷变压器又有三个绕组之间相互独立的变压器、三
卷自耦变压器及分裂绕组的变压器。变压器各侧的电压等级不同。
为简化计算,在实际计算过程中采用标么制进行。在采用标么值进行计算之前,尚需选
择基准值,将各元件的阻抗换算成相对某一基准值下的统一标么值。再将各元件的标么阻抗
按实际的主接线方式联接起来,绘制出相应的标么阻抗图。
对于不对称短路电流的计算,尚需绘制出相应的包含负序及零序标么值的复合序网阻抗
图。
2. 简化标么阻抗图
电力系统的结构复杂,并联支路及电源众多。各支路的联接方式也复杂,其中有三角接
线,也有星形接线。为计算流经故障点的短路电流,首先需将各支路进行串、并联简化及 d、
Y 换算,最终得到一个只有一个电源(等效电源)及一个阻抗(等效阻抗)的等效电路,或
最终得到一个只有一个电源及一个正序阻抗、一个负序阻抗、一个零序阻抗的等值复合序网
阻抗图。
3. 求出总短路电流
根据简化的标么阻抗图,计算总短路电流。其计算方法有以下二种,即查图法及对称分
量法。
(1) 查图法计算短路电流
用查图法计算短路电流的方法是首先求出发电机对短路点的计算电抗,然后根据计算电
抗及运行曲线图查出某一时刻的短路电流。
所谓运行曲线图,是标征短路电流与计算阻抗及经历时间关系的曲线图,如图 1 所示。