發(fā)電機變壓器組保護

1、 王利波 2012年8月主要內(nèi)容介紹主要內(nèi)容介紹發(fā)變組主要故障類型發(fā)變器組保護配置情況發(fā)變組各保護原理及保護范圍發(fā)變組各保護動作結果一一、發(fā)變組、發(fā)變組主要故障類型主要故障類型1、發(fā)電機的主要故障類型（1）、發(fā)電機定子主要故障定子接地定子相間短路定子匝間短路定子過流（過負荷）定子過電壓（低電壓）（2）、發(fā)電機轉子的主要故障轉子接地（一點接地、兩點接地）轉子過流（過負荷）（3）、發(fā)電機異常運行發(fā)電機過激磁發(fā)電機失步發(fā)電機失磁發(fā)電機逆功率（程序跳閘逆功率）發(fā)電機頻率異常發(fā)電機誤上電（啟停機）發(fā)電機冷卻水中斷發(fā)電機軸電壓、電流過高2、變壓器主要故障（1）、繞組故障繞組短路繞組接地變壓器繞組過流（過負

2、荷）（2）、變壓器非正常運行變壓器過激磁出口斷路器閃絡出口斷路器非全相出口斷路器失靈（3）、變壓器非電量故障變壓器油溫高變壓器繞組溫度高變壓器油位低變壓器油著火、爆炸等變壓器冷卻器全停3、發(fā)變組其他故障汽輪機停運勵磁系統(tǒng)故障高周切機等二二、發(fā)變器組保護配置、發(fā)變器組保護配置1 1、發(fā)電機定子接地保護、發(fā)電機定子接地保護發(fā)電機 3U0定子接地保護 發(fā)電機 3I0定子接地保護 發(fā)電機高靈敏三次諧波電壓式定子接地保護2 2、發(fā)電機相間短路、發(fā)電機相間短路發(fā)電機差動保護發(fā)變組差動保護 3 3、發(fā)電機匝間短路、發(fā)電機匝間短路發(fā)電機縱向零序電壓式匝間保護4 4、發(fā)電機定子過流（過負荷）、發(fā)電機定子過流（過

3、負荷）發(fā)電機過流保護 發(fā)電機電壓閉鎖過流保護 發(fā)電機負序過流保護 發(fā)電機對稱過負荷保護（定、反時限） 發(fā)電機不對稱過負荷保護（定、反時限）5 5、發(fā)電機定子過電壓（低電壓）、發(fā)電機定子過電壓（低電壓）發(fā)電機過電壓保護 發(fā)電機低電壓保護 6 6、轉子接地（一點接地、兩點接地）轉子接地（一點接地、兩點接地）發(fā)電機轉子一點接地保護 發(fā)電機轉子二點接地保護7 7、轉子過流（過負荷）轉子過流（過負荷）發(fā)電機勵磁回路過負荷保護（定、反時限）8 8、發(fā)電機過激磁發(fā)電機過激磁 發(fā)電機過激磁保護（定、反時限）9 9、發(fā)電機失步發(fā)電機失步 發(fā)電機失步保護1010、發(fā)電機失磁發(fā)電機失磁發(fā)電機失磁保護1111、發(fā)電機

4、逆功率發(fā)電機逆功率發(fā)電機逆功率保護 發(fā)電機程跳逆功率保護 1212、發(fā)電機頻率異常發(fā)電機頻率異常發(fā)電機頻率異常保護1313、發(fā)電機誤上電（啟停機）發(fā)電機誤上電（啟停機）發(fā)電機誤上電保護 發(fā)電機啟停機保護 1414、發(fā)電機冷卻水中斷發(fā)電機冷卻水中斷發(fā)電機斷水保護1515、發(fā)電機軸電壓過高發(fā)電機軸電壓過高發(fā)電機軸電流保護 發(fā)電機軸電壓保護 1616、變壓器、變壓器繞組短路繞組短路主變差動保護發(fā)變組差動保護高廠變差動保護脫硫變差動保護勵磁變差動保護 1717、變壓器、變壓器繞組接地繞組接地變壓器零序電流保護1818、變壓器繞組過流（過負荷）變壓器繞組過流（過負荷）變壓器電壓閉鎖過流保護 變壓器阻抗保

5、護 變壓器方向過流保護 （過流速斷）變壓器過負荷保護（變壓器通風）高廠變分支過流 1919、變壓器過激磁變壓器過激磁主變壓器過激磁保護（定、反時限）2020、出口斷路器閃絡出口斷路器閃絡主變出口斷路器閃絡保護2121、出口斷路器非全相出口斷路器非全相保護保護主變出口斷路器非全相2222、出口斷路器失靈出口斷路器失靈保護保護主變出口斷路器失靈保護2323、變壓器油溫高變壓器油溫高（報警）（報警）主變油溫高保護高廠變油溫高保護脫硫變油溫高保護2424、變壓器繞組溫度高變壓器繞組溫度高變壓器繞組溫度高保護（報警）2525、變壓器油位低變壓器油位低、變壓器油著火、爆炸變壓器油著火、爆炸主變、高廠變、脫

6、硫變輕、重瓦斯保護主變、高廠變、脫硫變壓力釋放保護2727、變壓器冷卻器全停變壓器冷卻器全停主變、高廠變、脫硫變冷卻器全停2828、汽輪機停運汽輪機停運熱工保護2929、勵磁系統(tǒng)故障勵磁系統(tǒng)故障勵磁系統(tǒng)故障三、三、發(fā)變組各保護原理發(fā)變組各保護原理1、差動保護：、差動保護：（1）、發(fā)電機縱差保護：）、發(fā)電機縱差保護：發(fā)電機縱差動保護是發(fā)電機相間短路的主保護。根據(jù)接入發(fā)電機中性點電流的份額可分為完全縱差保護和不完全縱差保護。另外，根據(jù)算法不同，可以構成比率制動特性差動保護和標積制動式差動保護。不完全縱差保護，適用于每相定子繞組為多分支的大型發(fā)電機。它除了能反應發(fā)電機相間短路故障，尚能反應定子線棒開

7、焊及分支匝間短路。發(fā)電機縱差保護，按比較發(fā)電機中性點TA 與機端TA 二次同名相電流的大小及相位構成。以一相差動為例，并設兩側電流的正方向指向發(fā)電機內(nèi)部。差動差動保護構成原理保護構成原理:動作特性均由二部分組成：即無制動部分和比率制動部分。這種動作特性的優(yōu)點是：在區(qū)內(nèi)故障電流小時，它具有較高的動作靈敏度；而在區(qū)外故障時，它具有較強的躲過暫態(tài)不平衡差流的能力。差動差動保護保護動作特性動作特性:差動保護動作邏輯框圖：差動保護動作邏輯框圖：單相出口方式發(fā)電機縱差保護邏輯框圖u循環(huán)閉鎖出口方式發(fā)電機縱差保護邏輯框圖循環(huán)閉鎖出口方式發(fā)電機縱差保護邏輯框圖（我廠采用的方式）（我廠采用的方式）u發(fā)電機差動保

8、護發(fā)電機差動保護TA 斷線判別有兩種。對于循環(huán)閉鎖出口方式，一相差動動斷線判別有兩種。對于循環(huán)閉鎖出口方式，一相差動動作又無負序電壓，即判定為作又無負序電壓，即判定為TA 斷線。這是因為發(fā)電機中性點不直接接地，內(nèi)斷線。這是因為發(fā)電機中性點不直接接地，內(nèi)部相間短路時一般都會二相差動或三相差動同時動作。部相間短路時一般都會二相差動或三相差動同時動作。（2）、變壓器、和發(fā)變組縱差）、變壓器、和發(fā)變組縱差保護：保護：原理等基本同發(fā)電機差動保護（略）區(qū)別：要躲過變壓器勵磁涌流，關于變壓器勵磁涌流判別方法有兩種：二次諧波制動原理和波形對稱原理。我廠采用二次諧波制動原理。二次諧波制動原理：比較各相差流中二次

9、諧波分量對基波分量百分比（即I2/I1）與整定值的大小。當其大于整定值時，認為該相差流為勵磁涌流。（3）、變壓器零序差動保護：）、變壓器零序差動保護：主要適用于自耦變壓器。（略）2、發(fā)電機匝間保護：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

10、。匝間保護 TV的開口三角引出的 3U0基波量作為動作量，判據(jù)分成二段，靈敏段和不靈敏段。選擇負序功率方向判據(jù)，發(fā)電機外部故障時閉鎖本保護。縱向零序電壓式匝間保護，應帶一個小延時動作，以確保在專用TV 一次斷線時能可靠不動作。一般為0.150.2 秒?？v向零序電壓式匝間保護交流接入回路示意圖：發(fā)電機匝間保護邏輯：3、發(fā)電機定子接地保護：基波零序電壓式定子接地保護，保護范圍為由機端至機內(nèi)90%左右的定子繞組單相接地故障，與三次諧波定子接地保護合用，組成發(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的二次。零序電壓式定子接地保護

11、交流接入回路：零序電壓式定子接地保護邏輯框圖：發(fā)電機三次諧波電壓式定子接地保護發(fā)電機三次諧波電壓式定子接地保護：三次諧波電壓式定子接地保護范圍是：反映發(fā)電機中性點向機內(nèi)20%左右定子繞組或機端附近定子繞組單相接地故障,。三次諧波電壓式定子接地保護，按比較發(fā)電機中性點及機端三次諧波電壓的大小和相位構成。三次諧波定子接地保護交流接入回路：三次諧波定子接地保護邏輯框圖：4、發(fā)電機轉子接地保護：、發(fā)電機轉子接地保護：轉子一點接地保護的注入直流電源系裝置自產(chǎn)。因此，在發(fā)電機運行及不運行時，均可監(jiān)視發(fā)電機勵磁回路的對地絕緣。該保護動作靈敏、無死區(qū)。保護的輸入端與轉子負極及大軸連接。保護有兩段出口供選用?？?/p>

12、慮到雙套配置方案中，轉子接地保護由于保護原理的要求不能雙套化，否則會相互影響導致測量失誤。如采用一套運行一套備用方式，需要時應可靠安全地帶電切換。 要說明的是：對于勵磁系統(tǒng)是可控硅整流系統(tǒng)時，由于勵磁電壓中有較高的諧波分量（例如ABB公司生產(chǎn)的勵磁裝置，運行時產(chǎn)生的6次諧波、12次諧波電壓遠大于直流分量電壓），可能影響轉子一點接地保護的測量精度。轉子一點接地保護邏輯框圖：發(fā)電機轉子兩點接地保護：當發(fā)電機轉子繞組兩點接地時，其氣隙磁場將發(fā)生畸變，在定子繞組中將產(chǎn)生二次諧波負序分量電勢。轉子兩點接地保護即反映定子電壓中二次諧波“負序”分量。在轉子一點接地保護動作后，自動投入轉子兩點接地保護。轉子兩

13、點接地保護邏輯框圖：5、發(fā)電機失磁保護：（阻抗原、發(fā)電機失磁保護：（阻抗原理）理）正常運行時，若用阻抗復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)。阻抗型失磁保護，通常由阻抗判據(jù)（Zg）、轉子低電壓判據(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、主變高壓側三相電壓（或某一相間電壓）、轉子直流電壓。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)邊界阻抗園（圖中1 邊界），或異步邊界阻抗園（圖中3 邊界），或過原點

14、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。阻抗判據(jù)：失磁保護阻抗園特性：轉子電壓低判據(jù)：轉子低電壓判據(jù)中動作電壓與發(fā)電機有功有關，故又稱Vfd-P 判據(jù)。失磁保護Vfd-P 元件的動作特性：當發(fā)電機失磁導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）；當發(fā)電機失磁導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）；當發(fā)電機失磁并導致系統(tǒng)低電壓動作時，經(jīng)延時t3 發(fā)出信號并作用于跳閘；當發(fā)電機失磁阻抗元件滿足，或同時轉子低電壓也滿足時，經(jīng)t1 延時或t2

15、 延時發(fā)出信號并作用于出口（如解列滅磁）。阻抗型失磁保護框圖：發(fā)電機失磁保護（逆無功原理）：發(fā)電機失磁及勵磁降低至不允許程度的主要標志，是逆無功和定子過電流同時出現(xiàn)。由于逆無功原理我們廠沒有采用，其他的（略）6、發(fā)電機失步保護：、發(fā)電機失步保護：發(fā)電機失步時，反應電機機端測量阻抗的變化軌跡，動作特性為雙遮擋器。電阻線R1、R2、R3、R4 及電抗線t X 將阻抗復平面分成04 共5 個區(qū)。發(fā)電機失步后，當機端測量阻抗較緩慢地從+R 向-R 方向變化，且依次由0 區(qū)I 區(qū)II 區(qū)III 區(qū)IV 區(qū)穿過時，判斷為加速失步；而當測量阻抗由-R 方向向+R 方向變化，且依次穿過各區(qū)時，就判斷為減速失步

16、。測量阻抗依次穿過五個區(qū)后記錄一次滑極。當滑極次數(shù)累計達到整定值時，便發(fā)出跳閘命令。引入保護的電壓為機端TV 三相電壓，電流為發(fā)電機TA 三相電流。發(fā)電機失步保護動作特性及過程圖：躲不正常工況的原理：當機端測量阻抗依次穿過5 個區(qū)后，才記錄一次滑極，而當測量阻抗軌跡穿越幾個區(qū)之后以相反的方向返回，則不計滑極。這樣，可將發(fā)電機失步與可恢復性的搖擺區(qū)分開來。當振蕩中心落在線路上時，由于機端測量阻抗軌跡在圖6-14-1 中的電抗Xt 之上變化，故保護裝置不計滑極數(shù)。另外，當系統(tǒng)發(fā)生短路故障時，機端測量阻抗變化極快，失步保護不會動作。失步保護邏輯框圖：7、發(fā)電機逆功率保護和程跳逆、發(fā)電機逆功率保護和程

17、跳逆功率保護功率保護并網(wǎng)運行的汽輪發(fā)電機，在主汽門關閉后，便作為同步電動機運行。但從電網(wǎng)中吸收有功，拖著汽輪機旋轉。由于汽缸中充滿蒸汽，它與汽輪機葉片磨擦產(chǎn)生熱，使汽輪機葉片過熱。長期運行，損壞汽輪機葉片。逆功率保護的輸入量為機端TV 二次三相電壓及發(fā)電機TA 二次三相電流。當發(fā)電機吸收有功功率時動作逆功率保護邏輯框圖：對于大型汽輪發(fā)電機，發(fā)電機的逆功率保護，除了作為汽輪機的保護之外，尚作為發(fā)電機組的程控跳閘啟動元件，稱為程跳逆功率保護。程跳逆功率保護邏輯框圖：K主汽門輔助接點，主汽門關閉后開放保護出口。8、發(fā)電機頻率異常保護發(fā)電機頻率異常保護：汽輪機葉片有自己的自振頻率。并網(wǎng)運行的發(fā)電機，當

18、系統(tǒng)頻率異常時，汽輪機葉片可能產(chǎn)生共振，從而使葉片發(fā)生疲勞，長久下去可能損壞汽輪機的葉片。保護接入機端TV 某一相間電壓（如AB U ）。保護有三種，一種為低頻保護，一種為高頻保護，另一種為頻率積累保護，反映汽輪機葉片疲勞的累積效應，可作為低頻積累保護，或高頻積累保護。低頻保護邏輯框圖：K斷路器輔助接點，斷路器合上時閉合。高頻保護邏輯框圖：頻率積累保護邏輯框圖：9、過激磁保護：、過激磁保護：發(fā)電機或變壓器過激磁運行時，電流會很大，電流波形將發(fā)生嚴重畸變，漏磁大大增加，長時間運行損壞發(fā)電機或變壓器。過激磁保護反映的是過激磁倍數(shù)，而過激磁倍數(shù)等于電壓與頻率之比。發(fā)電機或變壓器的電壓升高或頻率降低，

19、可能產(chǎn)生過激磁。過激磁保護由定時限段和反時限段組成。通常，定時限用于發(fā)信號，或發(fā)信號并減勵磁，反時限用于切除發(fā)電機或變壓器。過激磁保護動作特性：定時限過激磁保護，根據(jù)需要，可設定為二段二延時。反時限動作曲線1 上的各個點（ fi fi U ,t ），最多可取10個自由設定點。發(fā)電機或變壓器過激磁保護邏輯框圖：反時限過激磁保護的動作值應與過激磁能力曲線相配合。10、發(fā)電機過電壓保護：、發(fā)電機過電壓保護：保護反映發(fā)電機定子電壓。其輸入電壓為機端TV 二次相間電壓（例如CA U ），動作后經(jīng)延時切除發(fā)電機。過電壓保護的動作電壓，應根據(jù)發(fā)電機類型、勵磁方式、允許過電壓的能力及定子繞組的絕緣狀況來決定。

20、一般為額定電壓的1.3 1.35倍。11、發(fā)電機過負荷及過電流保護（定時限）發(fā)電機過負荷及過電流保護（定時限）保護反映發(fā)電機定子電流的大小。當發(fā)電機定子電流超過額定電流值（過負荷）或很大時（系統(tǒng)故障引起過電流），經(jīng)延時動作于信號（過負荷）或作用于切機（過電流）。保護引入發(fā)電機電流（TA 二次值）。保護可引入三相電流、或只一相電流，在保護定義時確定。發(fā)電機過電流保護應按照與相鄰后備保護相配合來整定。在相鄰線路末端短路時，應具有足夠的動作靈敏度。12、發(fā)電機負序過負荷及負序過流保護（定、發(fā)電機負序過負荷及負序過流保護（定時限）時限）當其負序電流大于負序過負荷定值時，經(jīng)延時發(fā)出告警信號；大于負序過流

21、定值時，負序電流保護動作，經(jīng)延時切除發(fā)電機。其余與正序過負荷一致。發(fā)電機定子過電流保護邏輯框圖（三相式）：13、發(fā)電機反時限對稱過負荷保護、發(fā)電機反時限對稱過負荷保護與發(fā)電機反時限不對稱過負荷與發(fā)電機反時限不對稱過負荷發(fā)電機反時限對稱過負荷保護，是發(fā)電機定子的過熱保護。當發(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。發(fā)電機反時限不對稱過負荷保護，適用于大型內(nèi)冷式汽輪發(fā)電機。是發(fā)電機的轉子過熱保護，也叫轉子表層過熱保護。當發(fā)電機負序電流大于定時限動作整定值時，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

22、作用于切除發(fā)電機。發(fā)電機反時限對稱過負荷與反時限不對稱過負荷保護動作特性：發(fā)電機反時限對稱過負荷與反時限不對稱過負荷保護邏輯框圖：14、發(fā)電機轉子繞組過負荷及過流保護、發(fā)電機轉子繞組過負荷及過流保護發(fā)電機轉子繞組過負荷及過電流保護，用于保護轉子繞組及作為勵磁機的后備保護。反映直流勵磁回路電流。保護的輸入取自轉子繞組回路中分流器兩端的電壓（毫伏級電壓），該電壓與轉子繞組中的電流成正比。根據(jù)需要，裝置可提供定時限過負荷保護（最大選配二段四延時），也可以提供反時限過負荷保護。動作特性圖和動作邏輯圖同前面的定、反時限（略）。15、電壓閉鎖過流保護（包括發(fā)電機、主變、電壓閉鎖過流保護（包括發(fā)電機、主變、

23、脫硫變、啟備變）脫硫變、啟備變）電壓閉鎖過流保護模塊可以提供二種保護功能：低壓過流保護和復合電壓過流保護。且這兩種保護均可設置有電流記憶功能。電壓閉鎖過流保護主要作為發(fā)電機、變壓器相間短路的后備保護。當為雙繞組時，一般裝設在高壓側。當為三繞組時，可以每側分別安裝。發(fā)電機低壓過流保護的輸入量為機端TV 二次相間電壓（ AB U 、BC U 、CA U ）及發(fā)電機TA 二次三相電流（ A I 、B I 、C I ）。當電壓取自變壓器Y0 接線側，變壓器低壓過流保護的輸入量為二次三相電壓（UA、UB、UC）及二次三相電流。當電壓取自變壓器接線側，保護的輸入量為二次相間電壓（UAB、UBC、UCA）及

24、二次三相電流。復合電壓過流保護比低電壓過流保護多取一負序電壓。復合電壓過流保護邏輯框圖：16、發(fā)電機軸電壓和軸電流保護：、發(fā)電機軸電壓和軸電流保護：發(fā)電機軸電壓保護保護輸入發(fā)電機的軸電壓。當軸電壓大于整定值時，經(jīng)延時作用于信號或切機。軸電壓保護的動作電壓，應按躲過正常工況下發(fā)電機的最大軸電壓來整定。發(fā)電機軸電流保護保護輸入發(fā)電機的軸電流。當軸電流大于整定值時，經(jīng)延時作用于信號或切機。軸電流保護動作電流及動作延時的整定，應根據(jù)規(guī)程及有關規(guī)定進行。軸電流保護邏輯框圖：軸電壓保護邏輯框圖：17、啟停機保護、啟停機保護發(fā)電機啟動或停機過程中，頻率低，轉速也低。若在啟停機過程中發(fā)電機發(fā)生故障，反映工頻的

25、主設備保護可能不能正確動作，因此應設置能反映在啟停機過程中發(fā)生定子接地故障和相間短路故障的啟停機保護，即：反映發(fā)電機低速運行時的定子接地故障的零序電壓式啟停機保護，及反映發(fā)電機低速運行時的相間故障的低頻過電流保護。啟停機保護分為：基波零序電壓式啟停機保護和低頻過流保護基波零序電壓式啟停機保護的輸入電壓為取自機端TV 開口三角形繞組的零序電壓或中性點TV（或消弧線圈或配電變壓器）二次電壓，采用專用的測量回路，其工作頻率范圍：5HZ55HZ，誤差不大于5%。該保護只作為發(fā)電機啟停機過程中的輔助保護，它由斷路器輔助接點控制，待發(fā)電機并網(wǎng)后可自動退出運行。低頻過流保護為發(fā)電機在啟停機過程中相間短路的專

26、用保護。該保護采用專用的測量回路，其工作頻率范圍：5HZ55HZ，誤差不大于5%。此原理常用于抽水蓄能機組起停機狀態(tài)，起停機保護只作為低頻工況下的輔助保護，保護受斷路器輔助接點控制，待發(fā)電機并網(wǎng)之后自動退出運行。低頻過電流式啟停機保護邏輯框圖：基波零序電壓式啟停機保護邏輯框圖：18、低阻抗保護、低阻抗保護發(fā)電機變壓器低阻抗保護，主要作為發(fā)電機及變壓器相間短路的后備保護，有時還兼作相鄰設備（母線、線路等）相間短路的后備保護。該保護主要由三個相間阻抗元件構成。阻抗元件的接入電壓和接入電流，可以取自機端TV 及TA 的二次，也可以取自主變高壓側或中壓側TV 及TA 二次。當測量阻抗落在園內(nèi)時，阻抗保

27、護動作。低阻抗元件的動作特性：為提高阻抗保護動作的可靠性，設置有TV 斷線閉鎖判據(jù)。此外，還設置有過電流和負序電流啟動元件。阻抗保護最大選配為二段四延時。低阻抗保護邏輯框圖：19、變壓器零序電流保護（包括主變、變壓器零序電流保護（包括主變、脫硫變、備變）脫硫變、備變）變壓器零序電流保護，反映變壓器Y0 側零序電流的大小，是變壓器接地短路的后備保護，也兼作相鄰設備接地短路的后備保護。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)。當零序電流大于整定值時，經(jīng)延時作用于信號及出口。1、零序I 段的整定動作電流0 1 3 g I 應按照相鄰線路

28、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。2、零序II 段的整定零序過流II段的動作電流0 2 3 g I ，應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。變壓器零序過流保護邏輯框圖：20、負序方向過流保護、負序方向過流保護負序方向過流保護，主要作為升壓變壓器相間短路的后備保護，并兼作相鄰線路相間短路的后備保護。由負序功率方向判據(jù)與負序過流判據(jù)共同構成負序方向過流保護。保護輸入變壓器引出端TA 二次三相電流及同側母線TV 二次三相電壓。負序方向過流保護邏輯框圖：21、發(fā)電機誤上電保護及斷路器閃絡、發(fā)

29、電機誤上電保護及斷路器閃絡保護保護發(fā)電機誤上電的可能有兩種情況：第一種是發(fā)電機磁路開關未合時誤上電，而汽輪機起機過程的絕大部分時間是花在磁路開關未合時；第二種情況是磁路開關合上后誤上電。發(fā)電機盤車或轉子靜止時突然并入電網(wǎng)，定子電流（正序）在氣隙產(chǎn)生旋轉磁場會在轉子本體中感應工頻或者接近工頻的電流，其影響與發(fā)電機并網(wǎng)運行時定子負序電流相似，會造成轉子過熱損傷，特別是機組容量越大，相對承受過熱的能力越弱。目前500KV 系統(tǒng)中廣泛采用的3/2 斷路器接線也增加了誤上電的幾率。利用磁路開關、斷路器輔助接點、定子電流、低阻抗判據(jù)來判別發(fā)電機正常并網(wǎng)或是誤上電。另外，利用定子負序電流判別并網(wǎng)前斷路器某相

30、斷口閃絡。誤上電保護分成兩個階段。第一階段：開機到合磁路開關期間，由于無勵磁，發(fā)電機不可能進行并網(wǎng)操作，因此只要發(fā)現(xiàn)發(fā)電機斷路器合閘和定子有電流，則可判斷為誤上電。第二階段：合上磁路開關到并網(wǎng)期間，用阻抗元件來區(qū)分正常并網(wǎng)或誤上電。誤上電保護在發(fā)電機并網(wǎng)后自動退出運行，解列后自動投入運行。保護的輸入量有：發(fā)電機或主變高壓側TA 二次三相電流及主變系統(tǒng)母線TV 二次三相電壓。當斷路器開關斷開時，如果發(fā)電機中出現(xiàn)負序電流，則判斷為斷路器斷口處閃絡。此時，經(jīng)延時t21 出口去啟動失靈保護。在發(fā)電機盤車或升速過程中，磁路開關在斷開位置，若發(fā)電機中有電流，則判斷為誤合斷路器開關造成誤上電。此時，經(jīng)與門3

31、、與門2 及延時11 t 發(fā)出跳閘指令。當發(fā)電機磁路開關合上誤上電后，用阻抗Z 判據(jù)來區(qū)分正常并網(wǎng)或是誤上電合閘，經(jīng)與門4、與門2及延時t11 作用于出口。此時一般可分為無勵磁情況誤上電；或發(fā)電機電勢電壓沒有達到系統(tǒng)電壓時誤上電（使得系統(tǒng)與發(fā)電機之間發(fā)生不穩(wěn)定振蕩）。而對于系統(tǒng)可強拉發(fā)電機同步的非同期合閘情況，僅有穩(wěn)定的振蕩，阻抗判據(jù)不應動作，即此時相當于提前并網(wǎng)，不應動作出口發(fā)電機誤上電及斷路器閃絡保護邏輯框圖：22、雙分支電壓閉鎖過流保護、雙分支電壓閉鎖過流保護高廠變或啟備變雙分支電壓閉鎖過流保護，主要作為低壓側有雙卷繞組的高廠變或啟備變的后備保護。該保護的接入電流為變壓器高壓側TA 二次

32、三相電流，接入電壓為低壓側雙分支TV 二次三相電壓。廠高變或啟備變雙分支電壓閉鎖過流保護有二種：一種為低壓過流保護，另一種為復合電壓過流保護，雙分支復合電壓過流保護邏輯框圖：23、高壓側斷路器失靈啟動保護、高壓側斷路器失靈啟動保護斷路器有保護動作需跳閘，但仍有電流流過斷路器，且斷路器仍然為閉合狀態(tài)，則可判斷為斷路器失靈而拒跳，去啟動失靈保護。斷路器失靈啟動主要有以下判據(jù)：相電流判據(jù)、零序電流判據(jù)、斷路器輔助接點及保護出口繼電器常開接點。對于個別特殊情況，還可以選用負序電流判據(jù)。保護的輸入電流為斷路器側TA 二次三相電流，有時還引入零序TA 的二次電流。失靈啟動保護邏輯框圖：K1 斷路器輔助接點

33、；K 2保護出口繼電器輔助接點。24、非全相保護、非全相保護當只有一相或兩相斷路器觸頭在合位，且有負序電流時，保護動作。作用于跳閘、解除失靈保護復合電壓閉鎖及啟動失靈保護。保護由三相斷路器位置不對應輔助接點與負序電流組成的與門構成，其動作后經(jīng)延時作用于出口。保護的輸入電流為斷路器側TA 二次三相電流。非全相保護邏輯框圖：K反映三相斷路器位置的綜合接點，當出現(xiàn)非全相運行時K 接點閉合。25、非電量保護、非電量保護非電量保護通常也稱開入量保護，或開關量保護。非電量保護構成原理分兩種，一是直接驅動開關量直跳繼電器出口，簡稱直跳非電量保護，如重瓦斯、壓力釋放等；另一種是由保護CPU 判別非電量接點的狀

34、態(tài)，再經(jīng)其它判據(jù)判別或軟件延時后由保護CPU 去驅動出口繼電器出口，簡稱軟件跳非電量保護，如冷卻器全停、斷水、熱工等。直跳非電量保護，非電量K1 驅動中間轉換繼電器ZK1，ZK1 的一付接點（ZK1-A）接啟動開關量保護直跳繼電器，按動作要求去出口；ZK1 的另一付接點（ZK1-B）由保護CPU 讀入，由保護CPU 進行事件記錄、信號出口及通訊上傳等。直跳非電量保護邏輯框圖：軟件跳非電量保護，非電量K1 驅動中間轉換繼電器ZK1，ZK1 的接點（ZK1-A）即被保護CPU 讀入，按配置要求，可由保護CPU 延時出口，或結合其它判據(jù)后延時出口，或只發(fā)信。軟件跳非電量保護邏輯框圖：26、變壓器冷卻

35、器全停保護、變壓器冷卻器全停保護K1 變壓器冷卻器全停接點；LP冷卻器全停保護投入壓板（變壓器各側開關合閘時投入）；K 2變壓器溫度繼電器接點。冷卻器全停保護邏輯框圖：27、電壓平衡式、電壓平衡式TV 斷線判別斷線判別按比較機端兩組TV 同名相間電壓的幅值及相位關系的原理構成。裝置的接入電壓為兩組TV 的二次三相電壓。當差壓ab U 或bc U 或ca U 大于整定值，而普通TV 二次無負序電壓時，裝置判為專用TV 一次斷線，去閉鎖匝間保護；而當壓差大于整定值，普通TV 二次負序電壓大于整定值時，裝置判為普通TV 斷線，去閉鎖定子接地保護等用到普通TV 電壓的保護。電壓平衡式TV 斷線判別邏輯

36、框圖：U 、bc U 、ca U 分別為兩組TV 同名相間電壓差；g U 、g U2 壓差定值、負序電壓定值。四、發(fā)變組各保護動作情況四、發(fā)變組各保護動作情況發(fā)電機差動：電流信號取自發(fā)電機出線CT三相電流、發(fā)電機中性點側CT三相電流，保護動作后無時限啟動全停。定子匝間：電流信號取自發(fā)電機出線CT三相電流，電壓信號取自機端側TV2三相電壓及專用TV1 L/N電壓，保護動作后延時0.2秒啟動全停。定子接地3U0：電壓信號取自機端側TV2 L/N電壓、中性點側TV L/N電壓，保護動作后延時3.1秒啟動全停。逆功率：電流信號取自發(fā)電機出線CT三相電流、電壓信號取自機端側TV2三相電壓，逆功率達13.

37、02MW時保護動作，延時1秒發(fā)信號，延時3分鐘啟動全停。程跳逆功率：電流信號取自發(fā)電機出線CT三相電流、電壓信號取自機端側TV2三相電壓，逆功率達6MW時保護動作，延時1秒解列滅磁。失磁：電流信號取自發(fā)電機出線CT三相電流、交流電壓信號取自機端側TV2三相電壓及500kV系統(tǒng)三相電壓、直流電壓信號取自轉子電壓，保護動作后延時t1（0.5秒）減出力、t4（0.5秒）切換廠用電，延時t2、t3（1秒）程序跳閘。失步跳閘：電流信號取自發(fā)電機出線CT三相電流、電壓信號取自機端側TV2三相電壓，保護動作后延時t程序跳閘。起停機：電壓信號取自發(fā)電機中性點側TV L/N電壓，保護動作后延時3.5秒跳滅磁開關

38、。發(fā)電機低阻抗：電流信號取自發(fā)電機出線CT三相電流、交流電壓信號取自機端側TV2三相電壓，保護動作后延時2秒啟動全停。發(fā)電機復壓記憶過流：電流信號取自發(fā)電機中性點側CT三相電流、三相電壓及負序電壓信號取自機端側TV2三相電壓，保護動作后延時3.5秒啟動全停。過激磁：交流電壓信號取自機端側TV2 A、B兩相電壓，保護動作后定時限延時5.4秒減勵磁，反時限程序跳閘。過電壓：交流電壓信號取自機端側TV2三相電壓，機端電壓達1.3倍額定電壓時保護動作，延時0.5秒程序跳閘。定子過負荷：電流信號取自發(fā)電機中性點側CT三相電流，保護動作后定時限延時3.5秒發(fā)信號，反時限程序跳閘。負序過負荷：電流信號取自發(fā)

39、電機中性點側CT三相電流，保護動作后反時限程序跳閘。轉子接地：一點接地取轉子負極與大軸電壓，保護動作后延時5秒發(fā)轉子接地信號；如接地無法消除，應投入轉子兩點接地保護，兩點接地交流電壓信號取自機端側TV2三相電壓，保護動作后延時1秒啟動全停。低頻積累：交流電壓信號取自機端側TV2三相電壓，保護動作后延時發(fā)信號。主變差動：電流信號取自主變高壓側邊開關CT三相電流、主變高壓側中開關CT三相電流、發(fā)電機出線CT三相電流、高廠變高壓側CT三相電流、脫硫變高壓側CT三相電流，保護動作后無時限啟動全停。主變低阻抗：電流信號取自主變高壓側套管CT三相電流、交流電壓信號取自500kV系統(tǒng)三相電壓，保護動作后延時

40、2秒啟動全停。主變復壓過流：主變零序過流：電流信號取自主變中性點零序CT，保護動作后延時t1（3.1秒）、t2（3.6秒）啟動全停。突加電壓：電流信號取自主變高壓側套管CT三相電流、交流電壓信號取自500kV系統(tǒng)三相電壓，保護動作后延時1秒啟動全停。邊斷路器閃絡：電流信號取自主變高壓側邊開關CT三相電流，保護動作后延時t1跳滅磁開關，延時t2啟動邊斷路器失靈。中斷路器閃絡：電流信號取自主變高壓側中開關CT三相電流，保護動作后延時t1跳滅磁開關，延時t2啟動邊斷路器失靈。高廠變差動：電流信號取自高廠變高壓側CT三相電流、高廠變A分支側CT三相電流、高廠變B分支側CT三相電流，保護動作后延時t啟動

41、全停。高廠變復壓過流：電流信號取自高廠變高壓側CT三相電流、交流電壓信號取自低壓側A分支TV三相電壓、低壓側B分支TV三相電壓，保護動作后延時0.6秒啟動全停。A分支過流：電流信號取自高廠變A分支側CT三相電流，保護動作后延時3.5秒跳A分支開關，并閉鎖A分支快切。A分支零序過流：電流信號取自高廠變A分支側中性點CT，保護動作后延時1秒跳A分支開關，并閉鎖A分支快切；延時1.5秒啟動全停。A分支復壓過流：電流信號取自高廠變高壓CT三相電流，交流電壓信號及負序電壓信號取自低壓側A分支TV三相電壓，保護動作后延時0.6秒啟動全停。B分支過流：電流信號取自高廠變B分支側CT三相電流，保護動作后延時3

42、.5秒跳B分支開關，并閉鎖B分支快切。B分支零序過流：電流信號取自高廠變B分支側中性點CT，保護動作后延時1秒跳B分支開關，并閉鎖B分支快切；延時1.5秒啟動全停。B分支復壓過流：電流信號取自高廠變高壓側CT三相電流，交流電壓信號及負序電壓信號取自低壓側B分支TV三相電壓，保護動作后延時0.6秒啟動全停。勵磁變差動：電流信號取自勵磁變高壓側CT三相電流、勵磁變低壓側CT三相電流，保護動作后無時限啟動全停。勵磁變過流：電流信號取自勵磁變高壓側CT三相電流，保護動作后延時0.5秒啟動全停。勵磁變過負荷：電流信號取自勵磁變高壓側CT三相電流，保護動作后定時限延時9秒減勵磁；反時限按躲過發(fā)電機強勵整定（強勵電壓為2倍勵磁電壓，強勵時間10秒），延時在12秒至112秒之間，保護動作后程序跳閘。緊急停機：動作后瞬時啟動全停（不啟動失靈）。邊斷路器失靈：動作后瞬時啟動全停（不啟動失靈）。中斷路器失靈：動作后瞬時啟動全停（不啟動失靈）。勵磁系統(tǒng)故障：動作后瞬時