后石电厂600MW机组部分继电保护整定扎口机

后石电厂600MW机组部分继电保护整定

后石电厂600MW机组部分继电保护整定 2011： 摘要：本文针对后石电厂工程（6*600MW），采用数学分析和物理建模相结合的方法，对600MW发变组保护配置的采用判别机端无功电流幅值原理的发电机失磁保护、采用判别机组和系统功角原理的失步保护、采用判别发电机中性点端三次谐波辅值原理的100%定子接地保护等进行了详细分析，以求在配置和整定值上满足大机组对保护选择性、灵敏性和可靠性要求，经现场实际运行证明，本整定方案切实可行。关键词：发变组继电保护 整定计算配置　　后石电厂设计安装六台600MW超临界燃煤发电机组，为目前福建省最大的火力发电厂，继电保护配置随机组一次设备全套引进日本东芝和三菱公司设备(部分为外购的ABB、GE公司设备)。现将该厂配置的国内少见的保护装置在原理和整定方案上进行了较为详细的探讨，供同行批评指正。　　40G1，40G2[型号RAGPK]：发电机失磁保护（两套）。动作于全停。　　由于福建省的电网容量较小，有功和无功储备均较小，而后石电厂的单机容量又很大，若机组失磁而不从系统隔离，会使系统的电压崩溃，若切除时间太长，不但本发电机会异

AB:励磁电流限制 ；BC:定子电流限制；CD:由于漏磁而引起的定子端部发热限制

EF:在无AVR功能情况下的发电机静稳边界；Xe:无穷大系统的等值阻抗

图一：发电机的典型容量曲线　　步运行损坏发电机组，而且会造成系统相邻的发电机失步，给系统造成极大的危害。我国传统的低励失磁保护是测量机端阻抗园，其动作判据有异步边界阻抗、静稳边界阻抗、静稳极限励磁电压动作判据等。而本厂的失磁保护判据采用判别机组吸收的无功功率的大小并辅以系统电压判据。汽轮发电机的典型容量曲线如图一所示：　　后石电厂机组的失磁保护采用监测发电机端的无功功率方向为主判据，以无功电流和 发电机端低电压为附加判据，构成出口条件，实际无功电流按按发电机静稳边界时吸收的无功功率整定。发电机在以下情况下会发生失磁：①励磁绕组发生开路或短路。②励磁开关偷跳。③AVR系统发生故障以致励磁电流降为零。　　后石电厂配置两套由ABB公司生产的RAGPK型失磁保护，装设在发电机端，它由RXPDK21H和RXEDK2H两个继电器组成。RXPDK21H有两个动作段，一段为无方向过电流保护（I>>），目前退出；另一段为方向时延过电流保护，其动作方程为ICOS（Φ-α）≥Iα（α特性角在-120度至120度之间整定，Φ为接入的电压和电流的夹角，在电压二次值低于5伏时，采用记忆的电流电压夹角，本工程A相电流和电压接入继电器）。本继电器的动作如图二所示：

RXPDK21H继电器的电流动作特性的选取要综合考虑以下几个问题：①与发电机低励容量曲线吻合②与发电机静稳边界曲线吻合③充分考虑发电机在失磁情况下吸收的无功电流幅值。为了便于计算，建立发电机与系统等值模型如图三所示：

Xd为发电机直轴电抗，Xt为变压器阻抗，Xs为系统等值阻抗，Us为系统电压(假设为恒定)，Uf为发电机机端电压(23KV)，Ed为发电机直轴电势，对于汽轮发电机向大系统输电，有以下公式成立： Ps=Ed*Us*Sinδ/Xd∑ （1） Qs= Ed*Us*Cosδ/Xd∑-Us2/ Xd∑ （2）其中Xd∑= Xd+Xt+Xs，δ为发电机直

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