發(fā)電機組保護教材培訓(xùn)

1、發(fā)電機組保護培訓(xùn)教材一、電氣量保護。1、發(fā)電機差動 （主） （全停）2、發(fā)變組差動 （主） （全停）3、定子接地（信號） 3u0 （信號） 3w （信號）4、主變間隙過流過壓 （解列 滅磁） 5、主變零序電流 主變零序電流i段t1 （解列 滅磁） 主變零序電流i段t2 （未用 信號） 主變零序電流ii段t1 （解列 滅磁） 主變零序電流ii段t2 （全停）6、主變通風(fēng) 2.36a 70% 額定電流 （啟動通風(fēng)）7、電超速（未用）8、失磁保護 失磁t1。 8分鐘 （解列） 失磁t2。 1.5s （切換廠用） 失磁t3。 4.0s （解列）9、發(fā)電機復(fù)合低壓過流 t1 3.5s 跳母聯(lián) （未用）

2、t2 3.8s （全停）10、發(fā)電機反時限對稱過流 對稱過負荷（定） （信號） 對稱過負荷（反） （解列）11、發(fā)電機反時限負序過流 不對稱過負荷（定） （信號） 不對稱過負荷（反） （解列）12、發(fā)電機定子匝間保護 靈敏段 0.5s 跳母聯(lián) （全停） 次靈敏段 （全停）13、發(fā)電機轉(zhuǎn)子保護 轉(zhuǎn)子一點接地 （信號） 轉(zhuǎn)子兩點接地 （全停）14、勵磁變保護 勵磁變速斷 （勵磁變主） （全停） 勵磁變過流 （全停）二、非電量保護16、主變瓦斯 重瓦斯 （主） （全停） 輕瓦斯 （信號）17、事故緊急停機按鈕 （全停）18、主變冷卻器全停， t1 油溫70 15 （全停） t2 油溫70 50 （全

3、停）19、汽機聯(lián)跳 （全停）20、線路聯(lián)跳 （全停）21、主變油溫 （信號）22、主變油位 （信號）23、主變壓力釋放 （信號）24、勵磁變溫度 （信號）三、閉鎖、邏輯類信號 22、pt 斷線 （信號） 23、ct斷線 （信號） 24、裝置故障 （信號） 25、保護直流消失名詞、術(shù)語：什么是繼電保護的“遠后備”？“遠后備”是指：當(dāng)元件故障而其保護裝置或開關(guān)拒絕動作時，由各電源側(cè)的相鄰元件保護裝置動作將故障切開。什么是繼電保護的“近后備”？“近后備”是指：用雙重化配置方式加強元件本身的保護，使之在區(qū)內(nèi)故障時，保護拒絕動作的可能性減小，同時裝設(shè)開關(guān)失靈保護，當(dāng)開關(guān)拒絕跳閘時，啟動它來切除與故障開關(guān)

4、同一母線的其他開關(guān)，或遙切對側(cè)開關(guān)。低電壓？“低電壓”是指：電壓低于額定電壓70%負序電壓？“負序電壓”是指：負序電壓大于4v以上復(fù)合電壓（復(fù)合低電壓）？復(fù)合電壓（又稱復(fù)合低電壓）于低電壓、負序電壓是或的關(guān)系，保護出口方式？全停： 主變高壓側(cè)開關(guān)、滅磁開關(guān)、關(guān)主汽門、廠高變高壓側(cè)開關(guān)、各廠變低壓側(cè)開關(guān)、啟動快切。解列滅磁：主變高壓側(cè)開關(guān)、滅磁開關(guān)、廠高變高壓側(cè)開關(guān)、各廠變低壓側(cè)開關(guān)、啟動快切。解列： 主變高壓側(cè)開出口方式啟動快切：啟動快切a、b分支快切裝置，切換廠用電至啟備變。信號： 僅發(fā)報警信號一、發(fā)電機縱差動保護 保護構(gòu)成原理 發(fā)電機縱差保護，按比較發(fā)電機中性點ta與機端ta二次同名相電流

5、的大小及相位構(gòu)成。以一相差動為例，并設(shè)兩側(cè)電流的正方向指向發(fā)電機內(nèi)部。圖1-1為發(fā)電機完全縱差保護的交流接入回路示意圖，圖1-2為發(fā)電機定子繞組每相二分支的不完全縱差保護的交流接入回路示意圖。 圖1-1 發(fā)電機完全縱差保護交流接入回路示意圖 圖1-2 發(fā)電機不完全縱差保護交流接入回路示意圖 動作方程 式中id動作電流（即差流），iz制動電流，差流為兩側(cè)電流的差值（數(shù)值差），制動電流為兩側(cè)電流的和值的一半。it發(fā)電機機端ta三相二次電流； 7lhin發(fā)電機中性點ta三相二次電流； 2lh保護邏輯框圖原理 ：保護采用比率制動原理，出口設(shè)置為循環(huán)閉鎖方式，保護邏輯見圖1-3。因為發(fā)電機中性點一般不直

6、接接地，當(dāng)發(fā)電機差動區(qū)內(nèi)發(fā)生相間短路故障時，有兩相或三相差動同時動作出口跳閘；而當(dāng)發(fā)電機發(fā)生一相在區(qū)內(nèi)接地另一相在區(qū)外同時接地故障，只有一相差動動作，但同時有負序電壓，保護也出口跳閘。如果只有一相差動動作無負序電壓，判斷為ta斷線。圖1-3 發(fā)電機縱差動保護邏輯圖(循環(huán)閉鎖出口方式)2.5定值整定定值名稱定值符號整定范圍定值單位出口方式制動系數(shù)kz0.11.80.5*全停啟動電流iq0.05101.66a拐點電流ig0.5103.95a負序電壓u21306v速斷倍數(shù)（*ie）is1207倍數(shù)解除ta斷線 功能差流倍數(shù)（*ie）ict0.81.2倍數(shù)額定電流（*ie）in0.584.15a（1）

7、比率制動系數(shù)kz（曲線斜率）kz應(yīng)按躲過區(qū)外三相短路時產(chǎn)生的最大暫態(tài)不平衡差流來整定（即圖6-1-3中的斜線通過出口區(qū)外故障最大差流對應(yīng)點）。 通常，對發(fā)電機完全縱差 kz=0.30.5 對于不完全縱差保護，當(dāng)兩側(cè)差動ta型號不同時，取kz=0.5，以躲過區(qū)外故障因兩側(cè)ta暫態(tài)特性不同及轉(zhuǎn)子偏心而造成的不平衡差流等。 （2）啟動電流iq按躲過正常工況下最大不平衡差流來整定。不平衡差流產(chǎn)生的原因：主要是差動保護兩側(cè)ta的變比誤差，保護裝置中通道回路的調(diào)整誤差。對于不完全縱差，尚需考慮發(fā)電機每相各分支電流的不平衡。 一般 iq =（0.30.4）ie（3）拐點電流ig ig的大小，決定保護開始產(chǎn)生

8、制動作用的電流大小，建議按躲過外部故障切除后的暫態(tài)過程中產(chǎn)生的最大不平衡差流整定。不完全縱差取值要大一點。一般 ig =（0.50.8）ie。 （4）負序電壓u2 解除循環(huán)閉鎖的負序電壓（二次值）。可取 u2 =（912）v。 1tv（5）差動速斷倍數(shù)is 對于發(fā)電機的差動速斷，其作用相當(dāng)于差動高定值，應(yīng)按躲過區(qū)外三相短路時產(chǎn)生的最大不平衡差流來整定。為可靠，建議 is =48（倍）。 （6）解除ta斷線功能差流倍數(shù)ict通常 ict =0.81.2（倍）。 （7）發(fā)電機額定電流ie6645二、發(fā)變組差動變壓器縱差動保護，是變壓器內(nèi)部及引出線上短路故障的主保護，它能反應(yīng)變壓器內(nèi)部及引出線上的相

9、間短路、變壓器內(nèi)部匝間短路及大電流系統(tǒng)側(cè)的單相接地短路故障。另外，尚能躲過變壓器空充電及外部故障切除后的勵磁涌流保護構(gòu)成原理 變壓器縱差保護，按比較變壓器各側(cè)同名相電流之間的大小及相位構(gòu)成。以三卷變壓器為例，其一相差動的交流接入回路示意圖如圖2-1所示。 圖2-1 變壓器差動保護交流接入回路示意圖 變壓器縱差保護由三個部分構(gòu)成：差動元件、涌流判別元件及差動速斷元件。 （a） 差動元件 （1） 動作方程 式中 id動作電流（即差流），iz制動電流， （2） 動作特性 根據(jù)動作方程公式，作出變壓器縱差保護差動元件動作特性圖2-2，有兩部分構(gòu)成：無制動部分和比率制動部分。速斷動作區(qū)為差動速斷元件動作

10、特性。 圖2-2 變壓器差動保護動作特性 （b） 涌流判別元件 本裝置提供兩種勵磁涌流判別方法：二次諧波制動原理和波形對稱原理。在裝置定義下載時，可以根據(jù)用戶要求選擇其中一種。 （1） 二次諧波制動原理 比較各相差流中二次諧波分量對基波分量百分比（即i2/i1）與整定值的大小。當(dāng)其大于整定值時，認為該相差流為勵磁涌流。閉鎖差動元件。 判別方程（制動方程） 動作方程: 其中： i2、i1某相差流中的二次諧波電流和基波電流 整定的二次諧波制動比 in為二次ct額定電流 （2） 波形對稱原理 通常，勵磁涌流的波形是偏于時間軸一側(cè)且有間斷的波形，其正、負半周的波形相差甚大。波形對稱原理的實質(zhì)是：比較一

11、個周波內(nèi)電流正半波與負半波的波形是否與橫軸對稱。根據(jù)兩個波形的差異程度，來識別形成差流的原因（是內(nèi)部故障還是勵磁涌流），當(dāng)識別到差流是由勵磁涌流產(chǎn)生時，立即閉鎖差動元件。 （c） 差動速斷元件 差動速斷元件，其動作不受差流波形畸變或差流中諧波的影響，而只反應(yīng)差電流的有效值。當(dāng)某一相差流的有效值大于整定值時，立即作用出口。 保護構(gòu)成原理保護采用比率制動原理，見圖2-3。為防止變壓器空投及其他異常情況時變壓器勵磁涌流導(dǎo)致差動誤動，比較各相差流中二次諧波分量對基波分量比（即i2/i1）的大小，當(dāng)其大于整定值時，閉鎖差動元件。當(dāng)差流很大，達到差動速斷定值時，直接出口跳閘。同時設(shè)置專門的ta斷線判別環(huán)節(jié)

12、，若判別差流是ta斷線所致，發(fā)ta斷線信號，并可選擇是否閉鎖差動保護出口。圖2-3 發(fā)變組縱差保護邏輯框圖定值整定(折算到基準(zhǔn)側(cè)) 定值名稱定值符號定值范圍定值單位出口方式啟動電流iq0.05101.78a全停比率制動系數(shù)kz0.11.80.5*二次諧波制動系數(shù)0.0510.15*拐點電流ig0.5104.45a速斷倍數(shù)is1207倍數(shù)解除ct斷線判別倍數(shù)ict0.131.2倍數(shù)額定電流in0.584.445act斷線閉鎖差動控制符ct(1或0)*注：ct斷線閉鎖差動控制符：1為閉鎖，0為不閉鎖。 （1）比率制動系數(shù)kz（曲線斜率） 比率制動系數(shù)kz整定原則，按躲過變壓器出口三相短路時產(chǎn)生的最

13、大暫態(tài)不平衡差流來整定（即過拐點的斜線通過出口區(qū)外故障最大差流對應(yīng)點的上方）。標(biāo)積制動系數(shù)與比率制動系數(shù)的取值基本相同。一 般 kz=0.40.5 （2）啟動電流iq整定原則：能可靠躲過變壓器正常運行時的最大不平衡差流。一般 iq =（0.40.5）ie （3）拐點電流ig變壓器各側(cè)差動ta的型號及變比不可能相同。因此，各側(cè)ta的暫態(tài)特性的差異較大。為躲過區(qū)外遠處故障或近區(qū)故障切除瞬間產(chǎn)生較大不平衡差流的影響，建議拐點電流： ig =（0.50.7）ie（4）二次諧波制動比 空投變壓器時，勵磁涌流的大小、二次諧波分量的多少或波形畸變程度，與變壓器的容量、結(jié)構(gòu)、所在系統(tǒng)中的位置及合閘角等因素有關(guān)

14、。為了使差動保護能可靠地躲過變壓器空投時的勵磁涌流，又能確保在變壓器內(nèi)部故障時故障電流波形有畸變（含有二次諧波分量）時，差動保護能可靠動作，應(yīng)根據(jù)被保護變壓器的容量、結(jié)構(gòu)及在系統(tǒng)中的位置，整定出適當(dāng)?shù)亩沃C波制動比。一般 =0.130.2 對容量較大的變壓器，可取0.160.18；對大型發(fā)電機變壓器組（發(fā)電機機端沒有斷路器），可取0.180.20；對于距主電源較近的中小型變壓器（例如啟備變等），可取0.130.15。 （5）差動速斷倍數(shù)is變壓器差動速斷動作倍數(shù)的整定原則，應(yīng)按躲過變壓器空投時的勵磁涌流或外部短路時最大不平衡差流來整定。而變壓器勵磁涌流的大小與變壓器的容量、結(jié)構(gòu)、所在系統(tǒng)中的位

15、置等均有關(guān)。一般 is =410（倍） 對于大容量變壓器，可取46；對于大型發(fā)電廠內(nèi)容量較小的變壓器，可取810；而對于遠離系統(tǒng)的大型變壓器及其中間無開關(guān)的發(fā)電機變壓器組，可取4。 （6）解除ta斷線功能差流倍數(shù)ict差流大于ict整定值時，解除ta斷線判別環(huán)節(jié)。一般ta斷線引起的差流小于最大負荷電流，故 ict =0.81.1（倍） ta二次回路開路是危險的，特別是大容量變壓器ta二次開路，將會造成ta絕緣損壞、保護裝置或二次回路著火，還將危及人身安全。因此，建議去掉ta斷線判別功能，即 ict =0.10.2（倍） （7）變壓器額定電流ie變壓器各側(cè)的額定電流（ta二次值）往往是不同的。定

16、值清單中的額定電流是指基準(zhǔn)側(cè)的額定電流。 三、發(fā)電機發(fā)電機定子接地國家規(guī)定發(fā)電機出口系統(tǒng)電容電流小于5a配置作用于信號的接地保護，發(fā)電機出口系統(tǒng)電容電流小于5a配置作用于信號的跳閘保護；我廠125mw機組電容電流小于5a，配置作用于信號的接地保護。1、發(fā)電機3u0定子接地保護（3u0t原理）保護原理保護采用基波零序電壓式，范圍為由機端至機內(nèi)90左右的定子繞組單相接地故障。可作小機組的定子接地保護，也可與三次諧波保護合用，組成大中型發(fā)電機的100定子接地保護。保護接入3u0電壓，取自發(fā)電機機端tv開口三角繞組兩端，或取自發(fā)電機中性點單相tv（或配電變壓器或消弧線圈）的二次。當(dāng)零序電壓式定子接地保

17、護的輸入電壓取自機端tv開口三角形繞組時，為確保tv一次斷線時保護不誤動，需引入tv斷線閉鎖。保護邏輯框圖如圖3-1所示。圖3-1 發(fā)電機3u0定子接地保護邏輯圖定值整定定值名稱定值符號定值范圍定值單位出口方式零序電壓3u0g10.110010v延時t110.150005s信號2、發(fā)電機3w定子接地保護保護原理保護反應(yīng)發(fā)電機機端和中性點側(cè)三次諧波電壓大小和相位，反應(yīng)發(fā)電機中性點向機內(nèi)20或100左右的定子繞組單相接地故障，與發(fā)電機3u0定子接地保護聯(lián)合構(gòu)成100的定子接地保護。見圖3-2：圖3-2 發(fā)電機定子接地3w保護邏輯定值整定定值名稱定值符號定值范圍定值單位出口方式調(diào)整系數(shù)k1-55-.

18、0034調(diào)整系數(shù)k2-55-.0112調(diào)整系數(shù)k3-550延時t100s信號k1，k2，k3整定方法及試驗：開機帶負荷整定四、主變間隙過流過壓 構(gòu)成原理 保護反映變壓器中性點間隙零序電流及大電流系統(tǒng)側(cè)母線tv開口三角電壓的大小。當(dāng)間隙電流或變壓器系統(tǒng)側(cè)母線tv開口三角電壓超過整定值時，經(jīng)延時動作，切除變壓器。 保護原理保護的接入電流為間隙零序ta二次電流，接入電壓為系統(tǒng)母線tv二次開口三角電壓，當(dāng)變壓器中性點不接地時自動投入運行。其邏輯框圖如圖4-1所示。 圖4-1變壓器間隙保護邏輯圖定值清單及取值建議 定值整定定值名稱定值符號定值范圍定值單位出口方式間隙零序電流定值3i0jxg10.5501

19、.8a-零序電壓定值3u0g11200180v-延時t11t110.11000.5s解列滅磁五、主變零序電流變壓器零序電流保護，反映變壓器y0側(cè)零序電流的大小，是變壓器接地短路的后備保護，也兼作相鄰設(shè)備接地短路的后備保護。 構(gòu)成原理 保護的接入電流可取變壓器中性點ta二次電流，或引出端ta二次零序電流，或由ta二次三相電流進行自產(chǎn)。當(dāng)零序電流大于整定值時，經(jīng)延時作用于信號及出口。零序電流保護最大選配為二段四延時，可通過下載方便選用。 邏輯框圖 二段式變壓器零序電流保護的邏輯框圖如圖5-1所示圖5-1 變壓器零序電流保護邏輯框圖定值整定及取值建議 定值名稱定值符號定值范圍定值單位出口方式電流定值

20、3i0g10.18023a-延時t110.11002.7s解列滅磁延時t120.1100-s-電流定值3i0g20.1805.5a-延時t210.11003.3s解列滅磁延時t220.11003.6s全停二段式變壓器零序電流保護的定值清單列于表6-29。 （1）零序i段的整定 動作電流3i0g1應(yīng)按照相鄰線路首端接地故障時變壓器提供的零序電流來整定，且考慮與相鄰線路接地保護的i段定值相配合。 動作延時t11應(yīng)與相鄰線路接地i段保護最長動作延時相配合，即 t11= t1，+t式中t1， 相鄰線路各接地保護中i段的最長動作時間； t時間級差，取0.30.5秒。 動作延時 t12= t1 +t另外，

21、要求：t12不大于2秒。 （2）零序ii段的整定 零序過流ii段的動作電流3i0g2，應(yīng)按照相鄰線路下一級線路接地故障時變壓器提供的零序電流來整定，且與相鄰線路接地保護的后備段相配合。 動作延時t21應(yīng)與相鄰線路接地保護ii段的動作延時相配合。t21= t2，+t式中t2， 相鄰線路接地保護ii段動作延時。 六、主變通風(fēng)主變高壓側(cè)電流大于額定電流70%，啟動主變輔助冷卻器保護反映變壓器高壓側(cè)電流的大小。當(dāng)電流超過額定電流值，經(jīng)延時動作于信號或作用于啟動通風(fēng)。保護一般引入一相電流，保護邏輯框圖如圖6-1所示圖6-1 變壓器通風(fēng)保護邏輯框圖定值整定定值名稱定值符號定值范圍定值單位出口方式電流定值i

22、g.10.1352.36a延時t110.1500010s信號七、電超速（未用）保護原理在dgt801系列裝置中，設(shè)置低電流保護模塊。低電流保護與其他輔助接點（例如：開關(guān)的輔助接點及熱工表計接點等）構(gòu)成開關(guān)遮斷容量判別及發(fā)電機電超速保護等。保護反映三相電流的大小，當(dāng)三相電流同時低于整定值時動作。保護的構(gòu)成邏輯框圖如圖7-1所示。圖7-1低電流保護邏輯框圖定值整定定值名稱定值符號定值范圍定值單位出口方式電流定值ig.10.1351a延時t110.150000.5s信號八、失磁保護（dgt801）保護原理正常運行時，若用阻抗復(fù)平面表示機端測量阻抗，則阻抗的軌跡在第一象限（滯相運行）或第四象限（進相運

23、行）內(nèi)。發(fā)電機失磁后，機端測量阻抗的軌跡將沿著等有功阻抗園進入異步邊界園內(nèi)。失磁還可能進一步導(dǎo)致機端電壓下降或系統(tǒng)電壓下降。阻抗型失磁保護，通常由阻抗判據(jù)（zg）、轉(zhuǎn)子低電壓判據(jù)（vfd）、機端低電壓判據(jù)（ug）、系統(tǒng)低電壓判據(jù)（un）及過功率判據(jù)（p）構(gòu)成。保護輸入量有：機端三相電壓、發(fā)電機三相電流、主變高壓側(cè)三相電壓（或某一相間電壓）、轉(zhuǎn)子直流電壓。失磁保護由發(fā)電機機端測量阻抗判據(jù)、轉(zhuǎn)子低電壓判據(jù)、變壓器高壓側(cè)低電壓判據(jù)、定子過流判據(jù)構(gòu)成。一般情況下阻抗整定邊界為靜穩(wěn)邊界圓，但也可以為其它形狀。當(dāng)發(fā)電機須進相運行時。如按靜穩(wěn)邊界整定圓整定不能滿足要求時，一般可采用以下三種方式之一來躲開進相

24、運行區(qū)。a)下移阻抗圓，按異步邊界整定 b)采用過原點的兩根直線，將進相區(qū)躲開。此時，進相深度可整定。 c)采用包含可能的進相區(qū)(圓形特性)挖去 將進相區(qū)躲開轉(zhuǎn)子低電壓動作方程： 式中vfd轉(zhuǎn)子電壓計算值vfl.dz轉(zhuǎn)子低電壓動作值vfdo發(fā)電機空載轉(zhuǎn)子電壓sn發(fā)電機額定功率kf轉(zhuǎn)子低電壓系數(shù)p發(fā)電機出力pt發(fā)電機反應(yīng)功率下面以靜穩(wěn)邊界判據(jù)為例說明失磁保護原理構(gòu)成轉(zhuǎn)子低電壓判據(jù)滿足時發(fā)失磁信號，并輸出切換勵磁命令，此判據(jù)可以預(yù)測發(fā)電機是否因失磁而失去穩(wěn)定，從而在發(fā)電機尚未失去穩(wěn)定之前及早地采取措施(切換勵磁等)，防止事故的擴大。對于無功儲備不足的系統(tǒng)，當(dāng)發(fā)電機失磁后，有可能在發(fā)電機失去靜穩(wěn)之前

25、，高壓側(cè)電壓就達到了系統(tǒng)崩潰值，所以轉(zhuǎn)子低電壓判據(jù)滿足并且高壓側(cè)低電壓判據(jù)滿足時，說明發(fā)電機的失磁已造成了對電力系統(tǒng)安全運行的威脅，經(jīng)“與2”電路發(fā)出跳閘命令，迅速切除發(fā)電機。轉(zhuǎn)子低電壓判據(jù)滿足并且靜穩(wěn)邊界判據(jù)滿足，經(jīng)“與3”電路發(fā)出失穩(wěn)信號此信號表明發(fā)電機由失磁導(dǎo)致失去了靜穩(wěn)，當(dāng)轉(zhuǎn)子低電壓判據(jù)在失磁中拒動(如轉(zhuǎn)子電壓檢測點到轉(zhuǎn)子繞組之間發(fā)生開路時)，失穩(wěn)信號由靜穩(wěn)邊界判據(jù)產(chǎn)生。汽輪機在失磁時允許異步運行一段時間，此間過流判據(jù)監(jiān)測汽輪機的有功功率，若定子電流大于1.05倍的額定電流，表明平均異步功率超過0.5倍的額定功率，發(fā)出壓出力命令，壓低發(fā)電機的出力，使汽輪機繼續(xù)作穩(wěn)定異步運行，穩(wěn)定異步運

26、行一般允許2min15min(t1)，所以經(jīng)過t1之后再發(fā)跳閘命令。在t1期間運行人員可有足夠的時間去排除故障，重新恢復(fù)勵磁，這樣就避免了跳閘，這對經(jīng)濟運行具有很大意義。如果出力t2內(nèi)不能壓下來，而過電流判據(jù)又一直滿足，則發(fā)跳閘命令以保證發(fā)電機本身的安全。對水輪機，因不允許異步運行，t1可整定很小，當(dāng)失穩(wěn)信號發(fā)出后立即經(jīng)過一個短延時t1發(fā)跳閘命令。保護方案體現(xiàn)了這樣一個原則：發(fā)電機失磁后，電力系統(tǒng)或發(fā)電機本身的安全運行遭到威脅時，將故障的發(fā)電機切除，以防止故障的擴大。在發(fā)電機失磁而對電力系統(tǒng)或發(fā)電機的安全不構(gòu)成威脅時(短期內(nèi))，則盡可能推遲切機，運行人員可及時排除故障，避免切機。阻抗元件電壓取

27、自發(fā)電機機端tv；電流取自發(fā)電機機端或中性點ta。高壓側(cè)電壓取自主變高壓側(cè)tv。勵磁電壓取自發(fā)電機轉(zhuǎn)子。保護邏輯圖8-1 發(fā)電機失磁保護出口邏輯圖8-2 失磁保護阻抗邊界特性 圖8-.3 失磁保護轉(zhuǎn)子低電壓動作特性定值整定定值名稱定值符號定值范圍定值單位出口方式高壓側(cè)低電壓定值uhl3010080v阻抗圓心xc0100-17.55阻抗半徑xr010019.32轉(zhuǎn)子低電壓定值vfd1060045v轉(zhuǎn)子低電壓判據(jù)系數(shù)kfd0.0130.4反應(yīng)功率pt06000w動作時間t0動作時間t10.115008分鐘s解列動作時間t20.1501.5s切換廠用動作時間t30.1504s解列八、失磁保護（dgt

28、801c）保護原理正常運行時，若用阻抗復(fù)平面表示機端測量阻抗，則阻抗的軌跡在第一象限（滯相運行）或第四象限（進相運行）內(nèi)。發(fā)電機失磁后，機端測量阻抗的軌跡將沿著等有功阻抗園進入異步邊界園內(nèi)。失磁還可能進一步導(dǎo)致機端電壓下降或系統(tǒng)電壓下降。阻抗型失磁保護，通常由阻抗判據(jù)（zg）、轉(zhuǎn)子低電壓判據(jù)（vfd）、機端低電壓判據(jù)（ug）、系統(tǒng)低電壓判據(jù)（un）及過功率判據(jù)（p）構(gòu)成。保護輸入量有：機端三相電壓、發(fā)電機三相電流、主變高壓側(cè)三相電壓（或某一相間電壓）、轉(zhuǎn)子直流電壓。（a）阻抗判據(jù) 在dgt801系列裝置中，阻抗判據(jù)動作特性見圖8-1。可知，根據(jù)需要整定不同的阻抗園園心和半徑可以獲得靜穩(wěn)邊界阻抗

29、園（圖中1邊界），或異步邊界阻抗園（圖中3邊界），或過原點的下拋阻抗園（圖中2邊界），或用過原點的兩根切線切去一部分阻抗以滿足進相運行，或用進相無功切線切去一部分阻抗以滿足進相要求。 圖8-1 失磁保護阻抗園特性 在圖8-1中 xs系統(tǒng)阻抗x d、 xd 發(fā)電機同步電抗和暫態(tài)電抗； q、tg 失磁保護整定值（b）轉(zhuǎn)子低電壓判據(jù) 轉(zhuǎn)子低電壓判據(jù)中動作電壓與發(fā)電機有功有關(guān)，故又稱vfd-p判據(jù)。其動作方程為式中vfd轉(zhuǎn)子電壓計算值p發(fā)電機的有功功率計算值； vfdl 、kfd 、pt保護整定值轉(zhuǎn)子低電壓動作特性如圖8-2所示。 圖8-2 失磁保護vfd-p元件的動作特性 保護邏輯由圖8-3可以看出

30、：當(dāng)發(fā)電機失磁導(dǎo)致機端低電壓動作時，經(jīng)延時t4發(fā)出信號并作用于出口（如切換勵磁或切換廠用電源等措施）；當(dāng)發(fā)電機失磁導(dǎo)致機組功率超過整定值時，經(jīng)延時t5發(fā)出信號并作用于出口（如降出力）；當(dāng)發(fā)電機失磁并導(dǎo)致系統(tǒng)低電壓動作時，經(jīng)延時t3發(fā)出信號并作用于跳閘；當(dāng)發(fā)電機失磁阻抗元件滿足，或同時轉(zhuǎn)子低電壓也滿足時，經(jīng)t1延時或t2延時發(fā)出信號并作用于出口（如解列滅磁）。圖8-1 發(fā)電機失磁保護阻抗圓原理邏輯圖定值整定定值名稱定值符號定值范圍定值單位出口方式高壓側(cè)低電壓定值uhl80v機端側(cè)低電壓定值uglv阻抗圓心xc-17.55阻抗半徑xr19.32轉(zhuǎn)子低電壓定值vfd145v轉(zhuǎn)子低電壓判據(jù)系數(shù)kfd0

31、.4反應(yīng)功率pt0w動作時間t1(對應(yīng)圖紙中t0)8分鐘s動作時間t21.5s動作時間t34s動作時間t4(對應(yīng)圖紙中t1)stv斷線邏輯（dgt801-c）利用負序電壓判據(jù)和低電壓判據(jù)判三相電壓不正常，利用負序電流判據(jù)和相電流判據(jù)判三相電流正常。如果電壓不正常而電流正常，判為tv斷線，瞬時閉鎖保護，并經(jīng)內(nèi)部t1（9秒）延時發(fā)信告警；為了防止tv回路異常引起的電壓波動，tv斷線經(jīng)內(nèi)部tfh（4秒）延時解除閉鎖。如果電壓不正常且電流不正常，判為系統(tǒng)故障或異常運行狀態(tài)。圖8-2 失磁保護tv斷線閉鎖判據(jù)邏輯框圖失磁保護由發(fā)電機機端測量阻抗判據(jù)、轉(zhuǎn)子低電壓判據(jù)、變壓器高壓側(cè)低電壓判據(jù)、定子過流判據(jù)構(gòu)

32、成。一般情況下阻抗整定邊界為靜穩(wěn)邊界圓，但也可以為其它形狀。當(dāng)發(fā)電機須進相運行時。如按靜穩(wěn)邊界整定圓整定不能滿足要求時，一般可采用以下三種方式之一來躲開進相運行區(qū)。a)下移阻抗圓，按異步邊界整定 b)采用過原點的兩根直線，將進相區(qū)躲開。此時，進相深度可整定。 c)采用包含可能的進相區(qū)(圓形特性)挖去 將進相區(qū)躲開九、發(fā)電機復(fù)合低壓過流電壓閉鎖過流保護（包括發(fā)電機、主變、廠變、啟備變） 在dgt801系列保護裝置中，電壓閉鎖過流保護模塊可以提供二種保護功能：低壓過流保護和復(fù)合電壓過流保護。且這兩種保護均可設(shè)置有電流記憶功能。 發(fā)電機電壓閉鎖過流保護主要作為發(fā)電機相間短路的后備保護。當(dāng)發(fā)電機為自并

33、勵方式時，過流元件應(yīng)有電流記憶功能。 構(gòu)成原理及邏輯框圖 1、低壓過流保護 （略）2、復(fù)合電壓過流保護 發(fā)電機低壓過流保護的輸入量為機端tv二次相間電壓（uab、ubc、ubc）及發(fā)電機ta二次三相電流（ia、ib、ic）。動作方程為 保護邏輯圖見圖9-1：圖9-1 發(fā)電機復(fù)壓過流保護邏輯圖定值清單及取值建議 定值名稱定值符號定值范圍定值單位出口方式電流定值ig10.1355.86a-低電壓定值ul110065v-負序電壓定值u2g0.1507v-延時t110.11003.5s跳110kv母聯(lián)（備用）延時t120.11003.8s全停電流記憶時間tol0.11001.5s-（1）過流定值ig1

34、動作電流應(yīng)按躲過正常運行時發(fā)電機（或變壓器）的額定電流來整定。即 式中：krel可靠系數(shù)，取1.2； ie發(fā)電機（或變壓器）額定電流（ta二次值）（2）低電壓定值ul 低電壓定值ul，按躲過發(fā)電機（或變壓器）正常運行時可能出現(xiàn)的最低電壓來整定，另外，對于發(fā)電機低壓過流保護還應(yīng)考慮強行勵磁動作時的電壓。通常 ul=（0.70.75）ue（ue發(fā)電機（或變壓器）額定電壓，tv二次值）。 （3）動作延時及 t 11 及 t12保護的動作延時t 11及t12，應(yīng)按與相鄰元件后備保護的動作時間相配合整定。 （4）電流記憶時間 t 0 t 0應(yīng)略大于延時t 12（5）負序電壓動作值u2gu2g的整定原則是

35、：躲過正常運行時發(fā)電機機端（或變壓器）最大負序電壓。 通常 u2g取發(fā)電機（或變壓器）額定電壓的8%10%十、發(fā)電機反時限對稱過流保護原理發(fā)電機反時限過負荷（過流）保護，是發(fā)電機的定子過熱保護，主要用于內(nèi)冷式大型汽輪發(fā)電機。保護反應(yīng)發(fā)電機定子繞組的電流大小，作為發(fā)電機定子繞組的后備保護。保護引入發(fā)電機三相電流（ta二次值），最好取自發(fā)電機中性點側(cè)。動作方程定時限部分iig反時限部分（i*2 k2）t k1式中i、 i*發(fā)電機電流及其標(biāo)么值（以發(fā)電機額定電流為基準(zhǔn)值）；t 反時限保護的動作延時；ig 、k1、k2保護整定值，動作特性當(dāng)發(fā)電機的電流大于定時限動作整定值時，經(jīng)延時發(fā)信號；而大于反時限

36、啟動電流值時，保護的動作時間與電流大小成反比，出口作用于解列或程序跳閘。保護的反時限特性曲線由三部分構(gòu)成：上限短延時、反時限及下限長延時。其特性曲線如圖10-1所示。圖10-1 發(fā)電機反時限對稱過負荷保護動作特性保護邏輯框圖保護邏輯框圖見圖10-2：圖10-2 發(fā)電機反時限過負荷（過流）保護邏輯圖定值清單定值名稱定值符號定值范圍定值單位出口方式定時限過負荷電流定值ig10.1105a定時限過負荷動作時間t110.11008s信號反時限過電流啟動定值is0.1105.4a反時限過流速斷定值iup0.13510.4a熱值系數(shù)k10.120038散熱系數(shù)k202001長延時動作時間ts0500050

37、0s解列速斷動作時間tup0.1453.8s解列額定電流in0.1204.15a定值清單定值名稱定值符號定值范圍定值單位出口方式對稱速斷ig10.13521a延時t11050000.5s解列整定原則（1）定時限整定值 ig1按躲過發(fā)電機的額定電流來整定，即式中：krel可靠系數(shù)，取1.05； ie發(fā)電機額定電流（ta二次值）通常ig1 ?。?.051.1）ie 。（2）定時限動作延時t11通常t11取69 秒（3）反時限下限啟動電流is 按與過負荷保護動作電流相配合整定。is可取1.15 ie（4）反時限下限長延時ts 按照發(fā)電機允許過負荷能力曲線上1.15 ie 對應(yīng)時間的0.80.9 倍來

38、整定。通常ts取300600s（5）反時限上限電流iup按照發(fā)電廠高壓母線三相短路時發(fā)電機提供的短路電流來整定。一般為其1.05 倍（6）反時限上限動作延時tup上限動作延時應(yīng)按與發(fā)電廠高壓母線出線的縱聯(lián)保護或距離i 段保護動作時間相配合來整定。一般 tup = （0.30.5）s（7）熱值系數(shù)k1及散熱系數(shù)k2 整定方法：在發(fā)電機允許過負荷能力曲線的中間部位取二個點，將該兩點對應(yīng)的電流值及時間值分別代入式反時限部分動作方程得到具有兩個未知數(shù)k1及 k2的二元一次方程組。聯(lián)立解方程，便得到k1及k2之值。也可由電機制造廠家直接提供。散熱系數(shù)k2之值一般為11.1 之間。備注：1、反時限過流速斷

39、定值單：10.4a；保護裝置實際輸入定值14a2、散熱系數(shù)定值單：1.0；保護裝置實際輸入定值10.2十一、發(fā)電機反時限負序過流保護原理保護反應(yīng)發(fā)電機定子的負序電流大小，是發(fā)電機的轉(zhuǎn)子過熱保護，也叫轉(zhuǎn)子表層過熱保護。保護最好取自發(fā)電機中性點側(cè)。構(gòu)成原理：保護反應(yīng)發(fā)電機定子電流中的負序分量。其輸入電流為發(fā)電機ta 二次三相電流。保護由定時限和反時限二部分構(gòu)成。動作方程定時限部分ii2g1反時限部分（i2*2 k2）t k1式中i2、 i2*發(fā)電機負序電流及其標(biāo)么值（以發(fā)電機額定電流為基準(zhǔn)值）；t 反時限保護的動作延時；i2g 、k1、k2保護整定值。動作特性當(dāng)發(fā)電機負序電流大于定時限動作整定值時

40、，經(jīng)延時發(fā)信號；大于反時限啟動電流值時，保護按反時限作用于切除發(fā)電機保護的反時限特性曲線由三部分構(gòu)成：上限短延時、反時限及下限長延時。其特性曲線如圖11-1 所示。圖11-1 反時限不對稱過負荷保護動作特性保護邏輯框圖保護邏輯框圖見圖11-2 圖11-2發(fā)電機反時限負序過流保護邏輯圖定值清單定值名稱定值符號定值范圍定值單位出口方式定時限過負荷電流定值i2g10.1100.35a定時限過負荷動作時間t110.150008s信號反時限過電流啟動定值i2s0.1100.38a反時限過流速斷定值i2up0.1356.85a散熱系數(shù)k20.12000.08熱值系數(shù)k105010長延時動作時間ts0500

41、0300s解列速斷動作時間tup0.1453.8s解列額定電流in0.1204.15a定值清單定值名稱定值符號定值范圍定值單位出口方式不對稱速斷ig10.1359.1a延時t11050000.5s解列整定原則（1）定時限整定值 i2g1及t11電流整定值i2g1按發(fā)電機長期允許的負序電流i2來整定。即式中：krel可靠系數(shù)，取1.2； i2發(fā)電機長期運行允許的負序電流。通常i2g1 ?。?10）%ie 。動作時間t11，一般取69 秒。（2）反時限下限啟動電流i 2s及延時ts反時限下限啟動電流i 2s，可按定時限動作電流的1.051.1 倍來整定，動作時間ts一般取300600s。（3）反時

42、限上限電流i2up及延時tup上限動作電流i2up，應(yīng)按發(fā)電廠主變高壓側(cè)母線上發(fā)生兩相短路時發(fā)電機所提供的負序電流的1.05倍來整定。而上限動作時間tup應(yīng)按與電廠高壓母線出線縱聯(lián)保護或距離保護i 段的動作延時配合來整定。通常tup取0.30.5s。（4）熱值系數(shù)k1 及散熱系數(shù)k2熱值系數(shù)k1，應(yīng)按發(fā)電機制造廠家提供的轉(zhuǎn)子表層允許的負序過負荷能力確定。若無廠家提供的數(shù)據(jù)，可按發(fā)電機的容量取值。對于容量為200300mw 的內(nèi)冷式汽輪發(fā)電機，可取k1=810（通常取k1=10）。對于容量為300600mw 的汽輪發(fā)電機，可取k1=68。容量越大，k1 取值應(yīng)越小。散熱系數(shù)k2，根據(jù)發(fā)電機的長期

43、允許負序電流能力來確定。通常k2 值不大于0.01十二、發(fā)電機定子匝間保護保護原理發(fā)電機縱向零序電壓式匝間保護，是發(fā)電機同相同分支匝間短路及同相不同分支之間匝間短路的主保護。該保護反映的是發(fā)電機縱向零序電壓的基波分量，并用其三次諧波增量作為制動量。為防止專用tv一次斷線時保護誤動，引入tv斷線閉鎖；另外，為防止區(qū)外故障或其他原因（例如，專用tv回路有問題）產(chǎn)生的縱向零序電壓使保護誤動，引入負序功率方向閉鎖。負序功率方向判據(jù)采用開放式（即允許式）閉鎖，其三相電流必須取自發(fā)電機機端側(cè)。構(gòu)成原理該保護反映的是發(fā)電機縱向零序電壓的基波分量，并用其三次諧波增量作為制動量?？v向零序電壓取自機端專用tv 的

44、開口三角輸出端。tv 應(yīng)全絕緣,其一次中性點不允許接地，而是通過高壓電纜與發(fā)電機中性點聯(lián)接起來。零序電壓基波通道與三次諧波通道相互獨立，并采用硬件濾波回路和軟件付氏濾波算法濾去零序電壓基波通道的三次諧波分量，濾去三次諧波電壓通道的基波分量，保護的交流接入回路如圖12-1 所示。圖12-1 縱向零序電壓式匝間保護交流接入回路示意圖邏輯框圖為防止專用tv 一次斷線時保護誤動，引入tv 斷線閉鎖；另外，為防止區(qū)外故障或其他原因（例如，專用tv 回路有問題）產(chǎn)生的縱向零序電壓使保護誤動，引入負序功率方向閉鎖。負序功率方向判據(jù)采用開放式（即允許式）閉鎖。保護的邏輯框圖如圖12-2 所示。 保護的邏輯框圖如圖一所示。圖12-2縱向零序電壓式匝間保護邏輯框圖在圖12-2中 p2負序功率方向判據(jù)； t0短延時；專用tv斷線判別采用電壓平衡式原理。構(gòu)成框圖如圖12-3所示。圖12-3 電壓平衡式tv斷線邏輯框圖在圖12-3中整定壓差；、專用tv與普通tv二次同名相間電壓之差；取、中的最大者；u2普通tv負序電壓。動作方程 其中 3u0縱向零序電壓基波計算值u03w縱向零序電壓三次諧波計算值定值清單定值名稱定值符號定值范圍定值單位出口方式次靈敏段電壓3uoh 0.110