DL_T2542-2022同步调相机变压器组继电保护整定计算导则.docx

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1、ICS29.240DL中华人民共和国电力行业标准DL/T25422022同步调相机变压器组继电保护整定计算导则Guideforcalculatingsettingsofrelayprotectionofsynchronouscondenserandtransformer2022-11-04发布2023-05-04实施国家能源局发布前言1范围12规范性引用文件13术语和定义14总体要求15调相机保护的整定计算26主变压器保护的整定计算217励磁变压器保护的整定计算29附录A（资料性）同步调相机变压器组典型继电保护配置图31附录B（资料性）同步调相机变压器组提资资料清单32附录C（资料性）现场实测

2、值清单33H,W扫码免费兑换电子书本文件按照GB/T1.1-2020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国电力企业联合会提出。本文件由电力行业继电保护标准化技术委员会(DL/TC15)归口。本文件起草单位：国网江苏省电力有限公司、江苏方天电力技术有限公司、国家电力调度控制中心、国家电网有限公司华东分部、国家电网有限公司西北分部、国家电网有限公司华中分部、国家电网有限公司华北分部、中国华能集团有限公司、中国电力科学研究院有限公司、国网山东省电力公司电力科学研究院、国网湖南省电力有限公司、

3、广西电网有限责任公司、南京南瑞继保电气有限公司、国电南京自动化股份有限公司、国电南瑞南京控制系统有限公司、北京四方继保自动化股份有限公司。本文件主要起草人：王业、张志、崔玉、任旭超、杨宏宇、蒋琛、桂强、张健康、王英英、杨慧敏、马晋辉、王晓阳、刘萌、敖非、霍思敏、何洪、季遥遥、桑建斌、包明磊、万洛飞、郑作伟、张玲华、范立新、颜全椿。本文件在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心(北京市白广路二条一号，100761)o同步调相机变压器组继电保护整定计算导则1电围本文件规定了同步调相机变压器组调相机保护、主变压器保护、励磁变压器保护的整定计算原则和方法。本文件适用于接入22Ok

4、V及以上系统、单机容量100MVar及以上的同步调相机变压器组继电保护的整定计算，作为设计、制造、调试和运行等整定计算的依据，其他电压等级、容量的同步调相机变压器组继电保护的整定计算可参照执行。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T2900.1电工术语基本术语GB/T2900.17电工术语量度继电器GB/T2900.49电工术语电力系统保护GB/T2900.95电工术语变压器、调压器和电抗器DL/T684大型发电机变压器继电保

5、护整定计算导则3术语和定义GBT2900.KGB/T2900.17、GB/T2900.49.GB/T2900.95界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3. 1调相机启机保护condenserStart-iprotection调相机在静止变频器变频启动过程中反映调相机变压器组相间故隙和接地故障的保护。Q9调相机低压解列保护lowvoltagedisconnectionprotection调相机所并列系统失电再恢复过程中防止系统对调相机产生异步冲击电流的保护。4总体要求3.1 继电保护整定计算应满足选择性、速动性及灵敏性的基本要求，应遵循动作值和动作时限逐级配合的原则。3.2 与电力系统运行方式

6、有关的继电保护整定计算应按照常见运行方式计算。对于运行方式变化较大的系统，应由定值整定单位根据具体情况确定整定计算使用的运行方式。注：常见运行方式是指正常运行方式和被保护设备相邻一回线或一个元件停运的正常检修方式。3.3 短路电流计算可不计调相机、变压器等阻抗参数中的电阻分量，调相机的正序阻抗应采用次暂态电抗Xg的饱和值。3.4 同步调相机变压器组采用静止变频器（SFe）拖动时，SFC保护应具备接地保护功能，SFC回路中的相关故障应可靠动作。3.5 同步调相机变压器组继电保护定值整定应与机组设备的设计能力相适应，并与电网相协调，保证其能满足电网及设备安全稳定运行的要求。3.6 除特殊说明外，本

7、文件列出的计算公式，无论是用有名值还是用标幺值进行计算，其计算结果都应以二次有名值的形式给出。3.7 同步调相机变压器组典型继电保护配置图见附录A,同步调相机变压器组继电保护包含调相机、主变压器、励磁变压器等相关保护功能。3.8 同步调相机变压器组提资资料清单见附录B。4. 9需现场实测的同步调相机变压器组现场实测值清单见附录C。5调相机保护的整定计算4.1 调相机完全纵差保护4.1.1 调相机比率制动式完全纵差保护4.1.1.1 基本原理调相机比率制动式完全纵差保护接线及比率制动特性如图1所示。调相机比率制动式完全纵差保护反映调相机及其引出线的相间短路故障，如图Ia）所示，流入纵差保护差回路

8、的动作电流I、纵差保护的制动电流IS分别为：z-Al5. 2式中：I动作电流，A;n,电流互感器变比；i,从调相机中性点流入调相机的电流，A;i,流出调相机的机端电流，A;I一制动电流，Ao如图Ib）所示，当比率制动特性用动作方程来描述时，动作区的表示式见公式（2）。时）I/.*W.-i）（1时）式中：I动作电流，A;14纵差启动电流，A;S比率制动特性斜率；I制动电流，A;Ii拐点电流，Ao说眼I；一差动速断动作电流。图1调相机比率制动式完全纵差保护接线及比率制动特性5.1.1.2整定计算5.1.1.2.1 二次额定电流调相机机端二次额定电流计算，如公式所示。式中：Iw调相机的二次额定电流，

9、A;Q4调相机的额定无功功率，MvarU4调相机的一次额定电压，kV;n,电流互感器变比。5.1.1.22纵差启动电流纵差启动电流按躲过正常运行调相机额定负荷时的最大不平衡电流整定，如公式所示，Ke取20f,戚大于0.241。在正常工况下，若二次回路实测不平衡电流较大，则应查明原因。IaK(Km)2(4)式中：I纵差启动电流，A;K-可靠系数，取1.52.0;K电流互感器综合误差，取0.1;m装置通道调整误差引起的不平衡电流系数，取0.02;I调相机的二次额定电流，Ao在实际工程中，I一般可取0.21gv0.3IN。整流折算系数(0816)整定。5.11.2.2.4励磁绕组热容量励磁绕组热容量

10、根据调相机制造厂提供的励磁绕组允许的过负荷能力曲线确定。5.12调相机启机保护5.12.1 基本原理反映启机过程中定子绕组、主变压器低压侧接地或相间故障，包括启机差动保护、启机过电流保护和启机零序电压保护。5.12.2 整定计算5.12.2.1 调相机启机差流定值按躲过调相机启机过程中差动回路的最大不平衡电流整定，计算过程见公式(34)I=K(34)式中：K可靠系数，取1.3L5,宜结合工程情况确定：1 调相机启机过程中差动回路的最大不平衡电流，Ao按照工程实际经验，该定值宜取O.5Igx,Ign为调相机的二次额定电流。5.12.2.2调相机启机过电流保护5.12.2.2.1启机过电流定值启机

11、过电流定值应可靠躲过调相机启机过程中SFC注入的最大电流及升压过程中的励磁涌流，计算过程见公式(35),该定值在调相机并网前根据SFC参数及实测结果进行整定。l=Kt(35)式中：K可靠系数，可取1.33.0,宜结合工程情况确定；I一低频工况下SFC注入的最大电流及升压过程中的励磁涌流的最大二次值，Ao5.12.2.2.2启机过电流延时由现场根据SFC拖动实测波形结果进行整定。5.12.2.3调相机启机零序电压保护5.12.2.3.1启机零序电压定值启机零序电压保护采集机端零序过电压，不要求滤除三次谐波，其定值按躲过启机时的最大不平衡零序电压整定，一般不超过10%Uom,Uan为调相机机端单相

12、金属性接地时机端零序电压二次值。整定值在调相机并网前根据实测结果进行整定。5.12.2.3.2启机零序电压延时按照与SFC接地保护时间配合整定，作为调相机接地的后备保护，一般可取LOS5.0s。5.1.2调相机变斜率完全纵差保护5.1.2.1基本原理调相机变斜率完全纵差保护的基本工作原理与比率制动式完全纵差保护相同，只是制动特性是变斜率的，如图2所示。图2调相机变斜率完全纵差保护制动特性制动特性的动作区可用公式表示。4，小土卜/.z.(应w.7(/.Dae3)S.心In式中：Io动作电流，A;I制动电流，A;I4纵差启动电流，A;s,比率差动起始斜率；S2比率差动最大斜率；n常数，具体值见制造

13、商技术说明书；Iw调相机的二次额定电流，A;S4比率制动系数增量。5.1.2.2整定计算5.1.2.2.1 纵差启动电流纵差启动电流按躲过正常运行调相机额定负荷时的最大不平衡电流整定，计算过程见公式(4)。对于正常工作情况下回路不平衡电流较大的情况，应查明原因。5.1.2.2.2 比率差动起始斜率Sl因不平衡电流由电流互感器相对误差确定，所以Sl应如公式(9)所示。Sl=KKK(9)当Ke=2、Ko=O.5、K=0.1时，S1=0.1o一般取Si=0.050.10。5.1.2.2.3 比率差动最大斜率S?按在保护区外短路故障最大穿越性短路电流作用下可靠不误动作条件整定，计算步骤如下：a)机端保

14、护区外三相短路时通过同步调相机的最大三相短路电流祗见公式(5)。b)差动回路最大不平衡电流I见公式(6)。C)此时最大制动电与W_./：L/Aa,所以应满足公式(10)。l+(Sj+)mlx+S2(lm-nw)K(10)d)计及S4=(S2Si)2n,公式(10)可简化为4,i_Ldi)式中：K可靠系数，可取2。一般比率差动最大斜率S2可取0.30.5。5.1.2.24灵敏度校验按上述计算设定的整定值，灵敏系数Kem总能满足要求，可不进行灵敏度校验。5.1.22.5差动速断动作电流见5.LL26。5.1.2.26差流越限定值见5.LL2.8o5.2调相机纵向零序电压保护5.21基本原理调相机定子绕组同分支匝间、同相不同分支间或不同相间短路时，会出现纵向(机端对中性点)零序电压，该电压由专用电压互感器(互感器一次中性点与调相机中性点相连，不接地)的开口三角绕组取得，为防止外部短路时误动作，可增设负序方向闭锁元件。5.22整定计算5.2.2.1纵向零序电压定值纵向零序电压按躲过调相机并网后不同工况下最大不平衡电压整定，如公式(12)所示。U0=KU(12)式中：Uo一一调相机纵向零序电压定值，kV;K可靠系数，取2.02.5;U调相机正常运行时基波最大不平衡电压，kVo若对应专用电压互感器开口三角电压二次额定值为100V,则初始值可取3V,定值由