微机保护原理及整定计算讲课提纲2008-11-26下午简要介绍继电保护的任务及基本要求任务：当被保护元件故障时跳闸切除故障，当被保护元件不正常工作时发出信号报警。电力系统运行中，由于风雨雷电影响，设备缺陷和绝缘老化，运行维护不当和操作错误等原因，致使组成电力系统的电气元件（发电机，变压器，母线，输电线路等）可能发生故障和不正常工作状态。故障主要是各种类型的短路包括三相短路，两相短路，两相接地短路，单相接地短路，以及发电机，变压器同一相绕组的匝间短路。常见的不正常工作状态是过负荷，系统振荡和频率降低。故障的危害是故障点及故障回路的设备可能损坏，影响用户供电及系统稳定。基本要求：选择性，快速性，灵敏性，可靠性。选择性：指保护装置选择故障元件的能力断路器失灵后宜采用远后备220KV及以上电压线路宜采用近后备，含主备两套快速性：快速切除故障可以减小故障元件的损坏程度，加快非故障部分电压的恢复，为电动机自启动创造有利条件，提高电网系统运行的稳定性。灵敏性：指保护装置对被保护电气元件可能发生的故障的反应能力，灵敏性通常用灵敏系数K来衡量，灵敏系数应根据对保护装置动作最不利的条件进行计算。对于过量保护K=保护区末端金属性短路时故障参数的最小计算值/保护装置整定动作值对于欠量保护K=保护装置整定动作值/保护区末端金属性短路时故障参数的最大计算值一般K》1，对主保护不小于1.5-2,对后备保护不小于1.2-1.5可靠性:指保护装置应该动作时,它不应拒动,而在不应该动作时,它不应误动,它与保护装置本身的设计,制造,安装质量有关,也于调试维护水平有关.二．发电机保护原理判据及整定运行中的发电机,定子绕组和励磁回路都可能发生故障,常见故障如下:1.定子绕组相间短路2.定子绕组单相接地3.定子绕组一相匝间短路4.发电机,励磁回路一点或两点接地故障,相应故障装设相应的保护含纵差保护,横差保护,零序保护,相间短路后备保护,过负荷保护,励磁回路接地保护,过电压保护,失磁保护,逆功率保护.1.发电机差动保护原理及整定4.1.1二段式比率制动差动保护装置设置二段式比率制动差动保护作为发电机的主保护，能反映发电机内部相间短路等故障。其动作特性图如下：原理方程如下：式中：为差动电流，为差动动作最小值，为制动电流，为制动电流最小值，为二段式比率制动系数。差动电流的计算：制动电流的计算：式中：为发电机定子绕组两侧二次电流矢量值。4.1.2TA断线闭锁当TA断线时，可能引起差动保护的误动作，故可通过TA断线识别来闭锁差动保护。当三相电流大于等于0.2In时，启动TA断线判别程序，当同时满足以下条件时，认为TA断线：三相电流中至少一相电流不变（变化范围小于±0.2A）；最大相电流小于1.2倍额定电流（线路正常）；三相电流中一相或两相无电流。TA断线闭锁逻辑如下：4.1.3差流速断保护装置设置差流速断保护，在装置检测到任一相差流大于差流速断整定值时，立即保护动作出口，动作于断路器跳闸，并且发出跳闸信号。4.1.4差流越限告警装置设置差流越限告警功能，在装置检测到任一相差流大于差流越限告警整定值时，差流越限告警，并发出差流越限告警信号。整定:其动作特性图如下所示：需要整定的即为上图中所示的A、B、C，图中OD线为实测系统不平衡电流，二段式比率制动差动保护的整定值应该躲过系统的最大不平衡电流。发电机一次额定电流计算一次额定电流计算公式：式中：为发电机额定容量，为发电机功率因数，为发电机机端额定电压。发电机二次额定电流计算二次额定电流计算公式：式中：为发电机一次额定电流，为发电机TA变比。最小动作电流的整定（A点）的整定应按保证系统最大负荷时产生的不平衡电流下保护不动作，即：，式中，为互感器误差，为可靠系数，一般取1.5。例如：10P互感器误差大约为±3％，且高、低压共2个电流互感器，则有，当计算的差电流定值小于0.5A时，建议取(0.1～0.2)，充分考虑系统的安全性，一般应选择(0.1～0.2)。在特殊情况下，可以根据实际测试的不平衡电流来整定较大的值。差动保护最小制动电流的整定（B点）一般整定为=（0.8～1.0），根据实际情况选取，若没有特殊要求应取较小值。比率制动系数的整定（C点）在下，纵联差动保护最大不平衡电流为D点；保护的最大制动电流应为C点，按定义则有：；式中：电流互感器误差（10PTA互感器为±3％，5PTA互感器为1％）；为互感器同型系数，取0.5；为可靠系数，取1.3～1.5；；非周期系数，取1.5～2.0。实际工程应用中，考虑到电流互感器的饱和或TA暂态特性的不一致，推荐取0.3～0.5。