发电机-变压器组接入系统零序保护整定计算与分析

发电机-变压器组接入系统零序保护方案分析

1. 背景介绍

本案例研究发电机-变压器组接入电力系统后的零序保护方案。系统包含4台发电机，以发电机-变压器组形式接入，最大运行方式为4台机全开，最小运行方式为两侧各开1台机。变压器T5和T6可能运行1台或2台。我们需要确定零序保护的整定方案，确保系统安全稳定运行。

2. 系统参数及拓扑结构

系统示意图及参数请参考以下链接：

https://imgse.com/i/pCNBVYD

3. 零序保护方案设计

(1) 三序等值网络图

根据系统参数和拓扑结构，绘制所有元件全运行时的三序等值网络图，并标注参数，如下图所示：

(2) 零序电流分布

• 单相接地短路时，零序电流分布如下图所示：

• 两相接地短路时，零序电流分布如下图所示：

(3) 保护分支系数

• 保护1零序Ⅱ段：最大分支系数Kmax=0.55，最小分支系数Kmin=0.20。- 保护4零序Ⅱ段：最大分支系数Kmax=0.50，最小分支系数Kmin=0.15。

(4) 保护定值与灵敏度校验

| 保护 | 零序 | 段 | 定值（A） | 灵敏度校验 ||------|------|------|-----------|------------|| 1 | I | | 300 | 300/(1-0.7)=428.6 || 1 | Ⅱ | 最大 | 0.55 | 3000.55/(1-0.7)=236.8 || 1 | Ⅱ | 最小 | 0.20 | 3000.20/(1-0.7)=85.7 || 4 | I | | 300 | 300/(1-0.7)=428.6 || 4 | Ⅱ | 最大 | 0.50 | 3000.50/(1-0.7)=214.3 || 4 | Ⅱ | 最小 | 0.15 | 3000.15/(1-0.7)=64.3 |

灵敏度校验公式：定值/(1-分支系数)。

(5) 方向元件配置

保护1、4零序I、Ⅱ段需要安装方向元件，以区分正序和负序故障。

(6) 单相重合闸与系统振荡的影响

保护1处装有单相重合闸，所有元件全运行时发生系统振荡，需要增大保护1不灵敏I段定值，具体增大值需根据实际情况分析计算。

4. 结论

本文设计了发电机-变压器组接入系统后的零序保护方案，并进行了详细的计算和分析。在实际应用中，需要根据系统具体情况对保护定值进行微调，以确保系统安全稳定运行。