發(fā)電機變壓器單元接線保護配置學(xué)習(xí)

1、此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除第一章概述第一節(jié)發(fā)變組的故障及異常狀況一、發(fā)電機可能發(fā)生的故障和異常運行狀況及所需保護由于發(fā)電機結(jié)構(gòu)復(fù)雜，發(fā)生故障的可能性較大，同時系統(tǒng)故障的可能性也較大，系統(tǒng)故障甚至可能損傷發(fā)電機，按照各種故障對發(fā)電機可能造成的損壞程度的不同，發(fā)電機的故障一般可分為故障和異常運行兩大工況，并各自設(shè)置相應(yīng)的保護。大型發(fā)電機可能的故障和相應(yīng)的保護綜述如下：（ 1） 定子繞組相間短路故障。會引起巨大的短路電流，嚴(yán)重?zé)龘p發(fā)電機。需要裝設(shè)瞬時動作的縱聯(lián)差動保護。（ 2） 定子繞組匝間短路故障。故障時同樣會引起巨大短路電流而燒毀發(fā)電機。要求裝設(shè)瞬時動作的專用匝間短路保護。（ 3）

2、 定子繞組單相接地故障。是常見的故障之一，通常因絕緣破壞使得繞組對鐵心短路而引起，故障時的接地電流引起的電弧一方面灼傷鐵心，另一方面會進一步破壞絕緣，導(dǎo)致嚴(yán)重的定子繞組兩點接地，造成匝間或相間短路。因此對于大型發(fā)電機，規(guī)定裝設(shè)能靈敏地反應(yīng)全部繞組接地故障的100%定子繞組接地保護。（ 4） 發(fā)電機轉(zhuǎn)子接地故障。又分為一點接地和兩點接地。轉(zhuǎn)子一點接地后可能誘發(fā)轉(zhuǎn)子繞組兩點接地，而兩點接地會因磁場不平衡而引發(fā)機組劇烈震動，造成災(zāi)難性后果。因此大型汽輪發(fā)電機要求同時裝設(shè)轉(zhuǎn)子回路一點接地和兩點接地保護。（ 5） 電機失磁故障。發(fā)電機失磁或部分失磁是發(fā)電機常見故障之一，要求及時檢測到失磁故障，并根據(jù)失磁

3、過程的發(fā)展，采用不同的措施，來保證系統(tǒng)和發(fā)電機的安全，因此需要裝設(shè)失磁保護。除此之外，各種系統(tǒng)異常工況或調(diào)節(jié)裝置故障也可能使發(fā)電機處在異常運行狀態(tài)，從而危及發(fā)電機安全，因此也需要裝設(shè)相應(yīng)的保護裝置。如：（ 1） 負(fù)荷不對稱出現(xiàn)的負(fù)序電流可能引起發(fā)電機轉(zhuǎn)子表層過熱，需裝反時限不對稱過負(fù)荷保護。（ 2） 于對稱過負(fù)荷，需裝反時限對稱過負(fù)荷保護。（ 3） 于勵磁回路過負(fù)荷，需要裝設(shè)反時限轉(zhuǎn)子過負(fù)荷保護。（ 4） 與系統(tǒng)并列運行的發(fā)電機可能因機、爐保護動作等原因?qū)⑵T關(guān)閉而引起逆功率運行，為防止汽輪機葉片與殘留尾氣劇烈摩擦過熱而損壞汽輪機，應(yīng)裝設(shè)逆功率保護。（ 5） 防止過激磁而損壞鐵心，應(yīng)裝設(shè)過激磁

4、保護。（ 6） 他異常運行的狀態(tài)還有：定子繞組過電壓、低頻運行、非全相運行、失步運行等，也應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)的保護。（ 7） 當(dāng)電壓互感器或電流互感器發(fā)生斷線故障時，會引起某些保護誤動或拒動，因此需要裝設(shè)相應(yīng)的電壓互感器或電流互感器斷線檢測和閉鎖裝置。二、變壓器可能發(fā)生的故障和異常運行狀況及所需保護變壓器是電力系統(tǒng)中十分重要的元件，它的故障將對供電可靠性和系統(tǒng)的正常運行帶來嚴(yán)重的影響。為了防止變壓器發(fā)生各類故障和異常運行對電力系統(tǒng)安全運行造成不應(yīng)有的損失，根據(jù)有關(guān)規(guī)程規(guī)定，應(yīng)對變壓器的故障和異常運行方式設(shè)立相應(yīng)的繼電保護。（1）防止變壓器繞組和引出線相間短路、直接接地系統(tǒng)側(cè)繞組和引出線的單相接地短路及

5、繞組匝間短路的差動保護。（2）防止變壓器油箱內(nèi)部各種短路或斷線故障及油面降低的瓦斯保護。（3）防止直接接地系統(tǒng)中變壓器外部接地短路的接地中性點零序電流保護、零序電壓保護及放電間隙的零序電流保護。（4）防止變壓器外部相間短路并作為瓦斯保護和差動保護的后備的過電流保護或阻抗保護。（5）防止對稱過負(fù)荷的過負(fù)荷保護。（6）反應(yīng)變壓器溫度及油箱內(nèi)壓力升高和冷卻系統(tǒng)故障的相應(yīng)保護。第二節(jié)發(fā)變組保護配置的原則大型發(fā)變組結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有可能發(fā)生多種類型的故障和異常運行工況，因此需要設(shè)置幾十種保護，并要求這些保護既有明確職責(zé)范圍又能相互配合。目前國內(nèi)已經(jīng)形成各種不同的保護功能的配置方案，這些都大同小異，但又各具特點

6、。遵循以下原則：1.各項保護功能配置完善；2.選用的保護原理性能優(yōu)良，有成熟的運行經(jīng)驗，滿足各項技術(shù)要求；3.實現(xiàn)雙重化配置；4.組屏合理，雙重化的兩套保護系統(tǒng)應(yīng)分屏設(shè)置，非電量保護和電氣量保護也應(yīng)分屏設(shè)置，以確保在發(fā)變組不停運狀況下可以對其中任何一套保護系統(tǒng)進行檢修、調(diào)整、調(diào)試，同時要求二次回路設(shè)計正確簡明，接線安全可靠；5.保護系統(tǒng)應(yīng)盡可能結(jié)構(gòu)簡單，具備友好的人機界面，合理的通信組網(wǎng)功能。各項保護功能投退和整定操作清晰簡便，支持現(xiàn)場調(diào)試和調(diào)整功能，易于使用和維護；6.保護出口設(shè)計合理，配置靈活，以滿足緊急狀態(tài)下不同的動作要求和允許根據(jù)實際運行條件方便地進行調(diào)整。發(fā)變組保護功能可按設(shè)備故障性

7、質(zhì)分故障保護和異常運行保護兩大類；按輸入量性質(zhì)分為電氣量保護和非電氣量保護兩大類；按保護對象分為電氣設(shè)備故障和動力機械設(shè)備故障兩大類。故障保護用以反映保護區(qū)域內(nèi)發(fā)生的各種相間短路、匝間短路及接地短路等各種類型的短路故障。這些故障會對發(fā)變組造成直接破壞，這類保護構(gòu)成發(fā)變組的保護主體，通常稱為主保護。另外，還需要考慮發(fā)變組主保護失效，以及輔機和外部相連系統(tǒng)的故障對發(fā)變組的破壞問題，也需要配置保護，通常稱為后備保護。因此故障保護可分為主保護和后備保護。異常保護用以反映各種可能對發(fā)變組造成危害的異常運行工況，包括可能不利于動力機械設(shè)備的異常工況，不過這些工況可能不會很快或不會直接造成對機組的破壞，為異

8、常工況配置的保護通常也歸于后備保護的范疇。第三節(jié)大型發(fā)變組的繼電保護的特點發(fā)電機-變壓器組的接線方式在電力系統(tǒng)中獲得了廣泛的應(yīng)用。發(fā)電機和變壓器在單獨運行時可能出現(xiàn)的各種故障和異常運行狀態(tài)，在發(fā)電機-變壓器組中都可能發(fā)生。因此，發(fā)電機-變壓器組的保護與發(fā)電機，變壓器的類型基本相同。由于發(fā)電機-變壓器組相當(dāng)于一個工作單元，故某些同類型的保護可以合并，例如全組公共的縱差動保護、后備保護和過負(fù)荷保護等，減少保護的總套數(shù)，提高了經(jīng)濟性。發(fā)電機-變壓器組保護的特點如下：一、縱差動保護的特點此文檔僅供學(xué)習(xí)和交流此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除當(dāng)發(fā)電機和變壓器之間無斷路器時，一般共用一套縱差動保護，

9、如圖1-3-1(a)所示。該種接線方式適用于容量不大的機組或發(fā)電機裝有橫差動保護的機組，對于容量為100MWM上的機組或采用一套共用縱差動保護對發(fā)電機內(nèi)部故障的靈敏性不滿足要求時，應(yīng)加裝發(fā)電機縱差動保護，如圖1-3-1(b)所示。當(dāng)發(fā)電機和變壓器間有斷路器時，發(fā)電機和變壓器應(yīng)分別裝設(shè)縱差動保護，廠用分支線也應(yīng)包括在變壓器的縱差動保護范圍內(nèi)，如圖1-3-1(c)所示。二、后備保護的特點發(fā)電機-變壓器組的后備保護，同時兼作相鄰元件的后備保護。當(dāng)實現(xiàn)后備保護而使保護裝置接線復(fù)雜時，可縮短對相鄰線路后備作用范圍，但對相鄰母線上的三相短路應(yīng)有足夠的靈敏性。發(fā)電機-變壓器組后備保護的電流元件應(yīng)接在發(fā)電機中

10、性點側(cè)的電流互感器上，電壓元件接在發(fā)電機端的電壓互感器上。當(dāng)有廠用分支線時，后備保護應(yīng)帶兩段時限；以第一段時限動作跳開變壓器高壓側(cè)斷路器，以第二段時限跳開各側(cè)斷路器及發(fā)電機的滅磁開關(guān)。對于大型發(fā)電機-變壓器組，為確?？焖偾谐收希刹捎秒p重縱差動保護，在發(fā)電機-變壓器組高壓側(cè)加裝一套后備保護，作為相鄰母線保護的后備，其接線圖如圖1-3-1(d)所示。2£02KD3RD此文檔僅供學(xué)習(xí)和交流圖1-3-1發(fā)電機一變壓器組縱差保護的配置(a)公用一套縱差動保護(b)發(fā)電機和變壓器分別裝設(shè)縱差動保護(d)雙重化縱差動保護(c)發(fā)電機和變壓器間有斷路器時的縱差動保護此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)

11、系網(wǎng)站刪除三、發(fā)電機側(cè)接地保護的特點在發(fā)電機-變壓器組中，發(fā)電機單相接地時，由于發(fā)電機電壓系統(tǒng)所連接元件不多，接地電容電流較?。ㄐ∮?A）,因此接地保護可采用簡單的零序電壓保護或完善的100%6子接地保護，并動作于信號。第二章30萬汽輪發(fā)變組的保護配置第一節(jié)30萬汽輪發(fā)變組組一次接線圖對不同容量的機組和不同的接線方式，設(shè)計方案各有不同。這一章，以某300MW、220KV發(fā)變組保護的工程為例說明。圖2-1-1為30萬汽輪發(fā)電機-變壓器組的一次接線圖。TA4中TAri中TA7中圖2-1-130萬汽輪發(fā)變機組的一次接線圖由上圖可知，該發(fā)變組采用單元接線，發(fā)電機出口側(cè)沒有裝設(shè)斷路器，發(fā)電機中性點經(jīng)TA

12、16接地。主變壓器高壓側(cè)接入220kV系統(tǒng)，220kV側(cè)采用雙母線接線方式，主變此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除壓器高壓側(cè)中性點直接接地或經(jīng)放電間隙接地。高壓廠用工作變壓器采用低壓分裂繞組變壓器，其高壓側(cè)從發(fā)電機出口處引接，兩個低壓繞組分別接6kV高壓廠用工作母線的AB段上。第二節(jié)30萬汽輪發(fā)變組互感器的配置一、電流互感器的配置由于篇幅所限，本文僅列出本文所涉及的保護所需的互感器配置。（以下相應(yīng)保護用簡稱，對應(yīng)保護全稱見下節(jié)1）發(fā)電機中性點側(cè)裝設(shè)了3組電流互感器（TA1TA，TA1用于大差，TA2用于發(fā)差，TA3用于定子過負(fù)荷、負(fù)序過負(fù)荷、復(fù)壓過流；定子繞組兩中性點上裝設(shè)了零序電流互感

13、器，TA01用于匝間保護；機端裝設(shè)了3組電流互感器（TA4TA6）,TA4用于AVRTA5用于匝間、逆功率、失磁、失步；勵磁機兩側(cè)各裝設(shè)了一組電流互感器，TA31用于勵磁機過流，TA32用于勵磁過負(fù)荷、轉(zhuǎn)子接地、失磁。主變壓器高壓側(cè)并裝設(shè)了3組電流互感器（TA入TA吩，TA7用于阻抗非全相、啟動失靈，TA8用于主變差，TA用于大差；主變壓器中性點側(cè)共裝設(shè)了2組零序電流互感器，TA16用于主變零序，TA17用于間隙零序。高壓廠用工作變壓器高壓側(cè)裝設(shè)了2組電流互感器（TA10、TA11），TA10用于廠變差，TA11用于主變差；低壓側(cè)兩分支各裝設(shè)了2組電流互感器（A段：TA12、TA13，B段：T

14、A14、TA15），TA12、TA14用于廠變差，TA13、TA15用于大差。二、電壓互感器的配置發(fā)電機機端裝設(shè)了2組電壓互感器（TV1、TV2），TV1用于匝間保護，TV2用于匝間、逆功率、定子接地、失磁、失步、過壓、低頻、低壓過流、起停機。保護所需的發(fā)電機中性點側(cè)電壓，從TV6取得；主變壓器高壓側(cè)，從220KV母線電壓互感器TV3取得；高壓廠用變壓器低壓側(cè)電壓，從6KV高壓廠用工作母線A、B段上裝設(shè)的電壓互感器（TV4TV5）取得。第三節(jié)30萬發(fā)變組保護配置及動作行為一、300MM輪發(fā)電機-變壓器組繼電保護配置1.發(fā)變組故障及異常保護（ 1）發(fā)電機差動保護（發(fā)差）；（ 2）主變壓器差動保護

15、（主變差）；（ 3）發(fā)變組差動保護（大差）；（ 4）高壓廠用變壓器差動保護（廠變差）；（ 5）匝間短路保護（匝間）；（ 6）100%定子接地保護（定子接地）；（ 7）轉(zhuǎn)子一點接地保護（轉(zhuǎn)子接地）；（ 8）定子過負(fù)荷保護（定子過負(fù)荷）；（ 9）轉(zhuǎn)子表面負(fù)序過負(fù)荷保護（負(fù)序過負(fù)荷）；（ 10）發(fā)電機復(fù)合電壓起動的過電流保護（復(fù)壓過流）；（ 11）勵磁繞組過負(fù)荷保護（勵磁過負(fù)荷）；（ 12）過電壓保護（過壓）；（ 13）主變壓器或發(fā)電機的過激磁保護（過激磁）；（ 14）發(fā)電機逆功率保護（逆功率）；（ 15）程序跳閘逆功率保護（程跳逆功率）；（ 16）失磁保護（失磁）；（ 17）失步保護（失步）；（

16、18）低頻保護（低頻）；（ 19）起停機保護（起停機）；（ 20）誤上電保護；（ 21）主變壓器阻抗保護（阻抗）；（ 22）主變壓器間隙零序保護（間隙零序）；（ 23）主變壓器零序過電流保護（主變零序）；（ 24）高廠變壓器高壓側(cè)復(fù)合電壓起動的過電流保護（廠變過流）（ 25）高廠變壓器低壓A、B分段過電流保護（廠變過流）；2. 非電量保護（ 1）主變壓器瓦斯保護；（ 2）主變壓器壓力釋放保護；（ 3）主變壓器冷卻器故障保護；（ 4）主變壓器繞組溫度；（ 5）主變壓器油溫；（ 6）主變壓器油位；（ 7）高廠變壓器瓦斯保護；（ 8）高廠變壓器壓力釋放保護；（ 9）高廠變壓器冷卻器故障保護；（ 10

17、）高廠變壓器油溫；（ 11）高廠變壓器油位；3. 其他保護（ 1）發(fā)電機斷水保護；（ 2）斷路器非全相和斷口閃絡(luò)保護；（ 3）熱工保護；（ 4）勵磁系統(tǒng)故障保護；二、保護裝置的控制對象各保護裝置動作后所控制的對象，依保護裝置的性質(zhì)、選擇性要求和故障處理方式的不同而不同。對于發(fā)電機雙繞組變壓器組通常有以下幾種處理方式：全停：停汽機、停鍋爐、斷開高壓側(cè)斷路器、滅磁、斷開高壓廠用變壓器低壓側(cè)斷路器、使機爐及其輔機停止工作。解列滅磁：斷開高壓側(cè)斷路器、滅磁、斷開高壓廠用變壓器低壓側(cè)斷路器。解列：斷開高壓側(cè)斷路器。減出力：減少原動機的輸出功率。發(fā)信號：發(fā)出聲光信號或光信號。母線解列：對雙母線系統(tǒng)，斷開母

18、線聯(lián)絡(luò)斷路器，縮小故障波及范圍。此文檔僅供學(xué)習(xí)和交流此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除發(fā)變組保護配置及其部分動作行為表序號保護裝置名稱保護動作行為說明停機程序跳廓信號Si3一胤勵1發(fā)電機差動保護2主變樂器差動保護3高壓廠用變壓器差動保護4發(fā)我組大差動保護V5主變用器瓦斯保護輕瓦斯動作于信號重瓦斯動柞于踽俯6高壓廠用變氏器瓦斯保護s/7主變玉器高壓惻電流或阻抗保護sZ8主變壓器而壓惻號序過電流保護V9主變壓器高壓側(cè)軍序過電尾保護J10麟廠用變樂器電流電壓保護5I段跳用變反器低廄剜斷路器，口段停機11高壓廠用變樂器零序電流保護J12發(fā)電機定子匝間短路保護s/13發(fā)電機定子接地短路保護90%y

19、100%14發(fā)電機轉(zhuǎn)子一點接地保護y必曼時可動柞于理序挑鬲15發(fā)電機定子對稱過負(fù)荷保護定時限v反時限y16發(fā)電機定子不對稱過負(fù)荷保護定時限x/反忖眼M17發(fā)電機轉(zhuǎn)子過負(fù)荷保護定時限M如AVM有此功能本保護可不裝反時限U18發(fā)電機失慰保護UM19發(fā)電機-變壓器組過勵磁保護J,20發(fā)電機逆功率保護5_21發(fā)電機失步保護/22發(fā)電機低頻保護yZ23發(fā)電機起停機保護J正常停用.&停機時投入24發(fā)電機意外突加電壓保護sZ25島7K斷路器全和運行保護26高樂斷路器斷口閃絡(luò)保護滅磁27高某斷路器失靈保護第三章發(fā)變組保護原理第一節(jié)反映短路故障的保護一、發(fā)電機的差動保護發(fā)電機縱聯(lián)差動保護用來對付發(fā)電機定

20、子繞組和引出線的相間短路故障這類對發(fā)電機危害極大的嚴(yán)重故障，是發(fā)電機的主保護之一，按照比較發(fā)電機機端側(cè)和中性點側(cè)電流大小和相位的原理構(gòu)成，應(yīng)瞬時作用于全停。（一）發(fā)電機縱差保護的接線方式由于發(fā)電機結(jié)構(gòu)的特殊性，發(fā)電機縱差保護根據(jù)獲取電流的方式不同，有完全縱差保護和不完全縱差保護兩種。1 .發(fā)電機完全縱差保護發(fā)電機完全縱差保護是利用比較發(fā)電機每相定子繞組首末兩端全相電流的大小和相位的原理構(gòu)成。圖3-1-1發(fā)電機縱差保護原理接線示意圖圖3-1-1所示為發(fā)電機完全縱差保護的單相原理接線示意圖。將變比Kta相同的兩個電流互感器分別裝設(shè)在發(fā)電機出口側(cè)和中性點側(cè)的同一相上，使流過差動保護裝置的電流為每相定

21、子繞組首末兩端的全相電流。完全縱差保護能靈敏地反應(yīng)發(fā)電機定子繞組及引出線的相間短路，但對定子繞組的匝間短路和定子繞組的分支開焊故障卻沒有作用。2 .發(fā)電機不完全縱差保護不完全縱差保護是一種同時反應(yīng)發(fā)電機相問短路、匝間短路和分支開焊故障的新型發(fā)電機縱差保護。它是通過比較發(fā)電機機端每相定子的全相電流和中性點側(cè)每相定子的部分相電流大小和相位而構(gòu)成。不完全縱差保護之所以能反應(yīng)發(fā)電機內(nèi)部各種短路和開焊故障，是由于此文檔僅供學(xué)習(xí)和交流此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除三相定子繞組分布在同一定子鐵芯上，不同相間和不同匝間存在或大或小的互感聯(lián)系，當(dāng)未裝設(shè)互感器的定

22、子分支繞組發(fā)生故障時，通過互感磁通可以在裝設(shè)互感器的非故障定子分支繞組中感受到故障的發(fā)生，使不完全縱差保護動作。發(fā)出項*宛全班帚不完全縱基卞：變/-y-vv- :Z*V1/>rX4 TA10'電變組:不定余根福4TA2，發(fā)電批此文檔僅供學(xué)習(xí)和交流圖3-1-2不完全縱差動保護原理接線圖(a)中性點側(cè)引出6個端子(b)中性點側(cè)引出4個端子兩者的基本原理相同，只是在保護的整定值計算時有所不同。(二)發(fā)電機縱差保護的原理縱差保護的原理較多，現(xiàn)就常見的兩種原理進行介紹。1 .比率制動式發(fā)電機縱差保護原理比率制動式發(fā)電機縱差保護的原理與變壓器比率制動縱差保護類似。電流參考方向：中性點側(cè)電流的

23、方向以指向發(fā)電機為正方向，機端側(cè)電流以流出發(fā)電機為正方向。Ires圖3-1 - 3比率制動式發(fā)電機縱差保護的動作特性(1)動作電流和制動電流的定義:為保證比率制動式發(fā)電機縱差保護正確工作,動作電流為Iop=|I1-KbI2|制動電流為Ires=-|I1+KbI2|2式中Ii機端側(cè)定子相電流；I2中性點側(cè)定子全相電流或分支繞組相電流;Kb平衡系數(shù)，K=Ii/I2,(=1時為完全縱差保護接線方式，(>1時為不完全縱差保護接線方式0(2)縱差保護的動作判據(jù)及動作特性:opA I op, min ,縱差保護的動作判據(jù)為Ires<Ires,min式中I op差動電流;I op A I op,

24、 min + Kres ( I res-Ires, min) , I res > I res , minI op, min最小動作電流整定值，一般取(0.30.5 ) In ( In為發(fā)電機額定電流)；I res制動電流;min 最小制動電流整定值，一般取(0.8T.0) In；Kres比率制動系數(shù)，一般取0.30.5。當(dāng)以上兩個方程任一滿足時，差動元件動作。2 .標(biāo)積制動式發(fā)電機縱差保護原理標(biāo)積制動式發(fā)電機縱差保護是利用基波電流相量的標(biāo)量積構(gòu)成的比率制動特性的差動保護，是相量幅值比率制動的另一種形式。電流參考方向同上。標(biāo)積制動式縱差保護的動作電流、制動電流及其動作判據(jù)為動作電流IO=|

25、I1-I2|制動電流Ires二S|Il|I21cos9動作判據(jù)|I1-I2|>S|Ii|I21cos9式中I1和I2之間的相位差；此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除S標(biāo)積制動系數(shù)，通常取1。當(dāng)發(fā)電機正常運行或保護區(qū)外短路時，I1=12,9=0,制動量最大，動作量最小，保護可靠不動。當(dāng)保護區(qū)內(nèi)短路時，I尸-I2,9=180°,制動量為負(fù)值，動作量最大,保護動作且靈敏。（三）發(fā)電機縱差保護邏輯框圖采用循環(huán)閉鎖方式動作邏輯的發(fā)電機縱差保護邏輯框圖如圖3-1-4所示。當(dāng)發(fā)電機縱差保護的兩相或三相差動元件同時動作時，縱差保護才出口跳閘。為防止一點在區(qū)內(nèi)另一點在區(qū)外的兩點接地故障發(fā)生

26、，當(dāng)有一相縱差元件動作且同時有負(fù)序電壓時，縱差保護出口跳閘；若只有一相縱差元件動作而無負(fù)序電壓時，判為TA斷線；若負(fù)序電壓長時間存在而無差電流時，判為TV斷線。圖3-1-4差動保護邏輯框圖、變壓器的縱聯(lián)差動保護變壓器的縱聯(lián)差動保護（簡稱縱差保護）不但可以正確區(qū)分內(nèi)、外的短此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除路，而且能瞬時切除保護區(qū)域內(nèi)的故障。因此，變壓器縱差保護是變壓器的主保護之一。（一）變壓器縱差保護的原理變壓器縱差保護基本原理與發(fā)電機縱差保護原理相似，按比較被保護變壓器各側(cè)電流的大小和相位的原理構(gòu)成。為了實現(xiàn)這一比較，在變壓器各側(cè)裝設(shè)一組電流互感器TA,TA的一次電流回路的機性端節(jié)母線

27、側(cè)，將TA二次側(cè)的同極性端子相連接。如圖3-5所示雙繞組變壓器縱差保護單相原理接線圖。顯然，變壓器縱差保護的范圍為變壓器各側(cè)電流互感器TA所限定的全部區(qū)域，即變壓器高低壓繞組、套管、引出線等。下面就圖3-1-5所示雙繞組變壓器為例，分析變壓器縱差保護原理。圖3-1-5變壓器縱差保護單相原理接線圖a變壓器正常運行或外部故障時的電流分布b變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時電流分布1.正常運行和外部發(fā)生故障時&&&1&-&&IrI2I2I1I1IunbKTA保護不動作；2.變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時&&I&，&&A阡2211KTAk

28、TA保護動作將故障切除。此文檔僅供學(xué)習(xí)和交流此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除（二）變壓器縱差保護與發(fā)電機縱差保護的不同之處不同之處有以下幾點：1. 變壓器各側(cè)的額定電壓和額定電流各不相同，因各側(cè)TA的型號不同，而且各側(cè)三相接線方式不盡相同，所以各側(cè)相電流的相位也又可能不一致。這將使外部短路時不平衡電流增大，所以變壓器縱差保護的最大制動系數(shù)比發(fā)電機的大，靈敏度相對較低。2. 變壓器高壓繞組有調(diào)壓分接頭，有的還要求帶負(fù)荷調(diào)節(jié)，使變壓器縱差保護已調(diào)整平衡的二次電流又被破壞，不平衡電流增大，這將使變壓器縱差保護的最小動作電流和制動系數(shù)都相應(yīng)增大。3. 對于定子繞組的匝間短路，發(fā)電機縱差保護完全

29、沒有作用，變壓器各側(cè)繞組的匝間短路通過變壓器鐵心磁路的耦合改變了各側(cè)電流的大小和相位，使變壓器縱差保護對匝間短路保護作用。4. 無論變壓器繞組還是發(fā)電機定子繞組的開焊故障，它們的完全縱差保護均不能動作，但變壓器還可以依靠瓦斯保護或壓力保護。5. 變壓器縱差保護范圍除包括各側(cè)繞組外，還包括變壓器的鐵心，即變壓器綜合差保護區(qū)域內(nèi)不僅有電路還有磁路。這就違反了縱差保護原理基礎(chǔ)。對于TA還包括電路的縱差保護對象（如發(fā)電機、電動機、母線、電抗器等）三、發(fā)電機匝間短路保護由于大容量發(fā)電機的額定電流很大，其每相定子繞組都有兩個并聯(lián)的分支繞組構(gòu)成。每個分支的匝間或分支之間的短路，就稱為發(fā)電機定子繞組的匝間短路

30、故障。當(dāng)定子繞組匝間短路時，被短接的部分繞組內(nèi)將產(chǎn)生大的環(huán)流，引起故障出溫度升高，絕緣損壞，并轉(zhuǎn)換為單相接地故障或相間短路故障，損壞發(fā)電機。因此在發(fā)電機上應(yīng)裝設(shè)定子匝間短路的匝間保護。根據(jù)發(fā)電機匝間短路時的特點，可以提出各種不同原理的匝間短路保護方案。（一）單元件式橫聯(lián)差動保護發(fā)電機正常運行情況下，每相定子繞組的兩個分支上電勢相等，各供出一半負(fù)荷電流；當(dāng)任一相繞組中發(fā)生匝間短路時，兩個繞組中的電勢不相等，因而在兩個分支繞組中產(chǎn)生環(huán)流。根據(jù)這特點，構(gòu)成了發(fā)電機的匝間短路保此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除護一單元件式橫聯(lián)差動保護。1 .保護的接線及其特點如圖3-1-6所示，單元件式橫聯(lián)差動

31、保護采用一只電流互感器，裝于兩分支繞組中性點的連線上，利用分支繞組中性點之間連線上流過的零序電流來實現(xiàn)保護。且該保護由于只采用一只電流互感器，不存在電流互感器特性不同引起的不平衡電流，所以保護接線簡單，靈敏度高。通常又稱該保護為高靈敏的單元件式橫聯(lián)差動保護。機殼IUVWUVWab（a）中性點側(cè)有6個引出端子（與中性點側(cè)有4個引出端子圖3-1-6單元件式橫差保護原理接線示意圖該保護實質(zhì)上是把定子三相繞組的一般繞組中的三相電流之和與三相繞組的另一半繞組中的三相電流之和進行比較，利用發(fā)生各種匝間短路時中性點連線上的環(huán)流而實現(xiàn)的。因此該保護只適合于：1）定子繞組中性點側(cè)引出6個或4個端子的發(fā)電機;2）

32、中性點側(cè)引出端子較多的水輪發(fā)電機；2 .保護原理分析該保護原理接線如圖3-1-7所示此文檔僅供學(xué)習(xí)和交流此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除b圖3-1-7單元件式橫聯(lián)差保護原理接線圖1-三次諧波濾過器；2-帶有延時的保護裝置(1)正常運行或外部故障時：保護裝置裝設(shè)了三次諧波濾過器1,以消除三次諧波電流的影響，提高靈敏度。所以，正常運行或外部故障時，三次諧波濾過器1濾除了三次諧波產(chǎn)生的不平衡電流Jb,通過帶有延遲的保護裝置2的電流小于其整定值，即I0<Iset,保護不動作。(2)當(dāng)定子繞組的同分支匝間短路時：當(dāng)同分支匝間短路時，由于故障支路和非故障支路電動勢不等，有環(huán)流Io產(chǎn)生，中性點

33、連線上的電流互感器有故障電流Ik流過當(dāng)Ik電流大于保護的動作電流整定值時，保護動作于跳閘。(3)定子繞組同相不同分支之間發(fā)生短路時：當(dāng)同相的兩個分支繞組問發(fā)生匝間短路，且闞a2時，由于兩個支路的、.、-.一、.，.、'UU電動勢差，分別產(chǎn)生兩個環(huán)流I0和I0。此時中性點連線上流過的電流Ik=Io,當(dāng)Ik電流大于保護的動作電流整定值時，橫聯(lián)差動保護動作與跳閘。(4)保護存在死區(qū)由上述分析可知，單元件式橫聯(lián)差動保護有一定的死區(qū)。當(dāng)定子繞組同分支短路且短路匝數(shù)a很小時或者同相不同分支間的短路匝數(shù)相同及差別較小時，保護不能動作。此文檔僅供學(xué)習(xí)和交流此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除(二)

34、縱向零序電壓原理的匝間短路保護零序電壓原理的匝間保護是匝間短路保護的另一種方案。該保護利用發(fā)電機定子繞組發(fā)生匝間短路時，機端三相對發(fā)電機中性點出現(xiàn)的零序電壓而構(gòu)成。1 .保護的構(gòu)成原理在發(fā)電機機端側(cè)裝設(shè)專用的電壓互感器TV0,且TV0一次繞組的中性點與發(fā)電機的中性點相連而不直接接地，保護利用的零序電壓取自TV0的第三繞組(開口三角接線)，如圖所示插入圖3-1-8o 3f/（） o圖3-1-8零序電壓匝間短路保護原理接線圖(1)當(dāng)發(fā)電機正常運行時，由于大、中型發(fā)電機采用高阻抗接地或中性點不接地，所以理論上說TV0的第三繞組沒有輸出電壓，保護不動作。(2)當(dāng)發(fā)電機內(nèi)部或外部發(fā)生單相接地故障時，雖然

35、一次系統(tǒng)出現(xiàn)了零序電壓，即一次側(cè)三相對地電壓不再平衡，中性點電位升高3U0,但由于TV0一次側(cè)中性點并不接地，所以即使它的中性點電位升高，而三相對中性點的電壓仍是對稱的，第三繞組輸出的電壓仍為0,保護不會動作。同理，當(dāng)發(fā)電機出現(xiàn)外部相間短路或內(nèi)部匝數(shù)相等的匝問短路時，TV0開口三角形繞組也不會出現(xiàn)零序電壓，保護不會動作。此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除（3）當(dāng)發(fā)電機定子繞組發(fā)生匝間短路或匝數(shù)不等的相間短路時，三相一次對中性點的電壓不再平衡，開口三角形繞組有3U0輸出，即3U0金0,使零序電壓匝間短路保護動作圖3-1-9為負(fù)序功率閉鎖的零序電壓匝間保護原理方框圖。由于發(fā)電機在制造上的原因

36、，正常運行時會出現(xiàn)三次諧波電動勢，使正常運行或外部故障時，TV0開口三角繞組上出現(xiàn)較大的零序電壓。因此，在構(gòu)成零序電壓匝間短路保護時，需設(shè)置三次諧波過濾器，以提高保護的靈敏度。當(dāng)發(fā)電機外部短路電流較大時，電樞反應(yīng)磁通的波形嚴(yán)重畸變，出現(xiàn)三次諧波，經(jīng)過三次諧波濾過器后還有相當(dāng)高的值。為此，可采用負(fù)序功率方向閉鎖方式，在外部短路時，以保護退出工作，從而進一步提高保護的靈敏度。為了防止專用TV0斷線在開口三角形繞組輸出側(cè)出現(xiàn)較大的零序電壓以保護誤動作，還需裝設(shè)斷線閉鎖元件。戶，Y跳陽J山口圖3-1-9負(fù)序功率閉鎖的零序電壓匝間保護原理方框圖1三次諧波濾過器；2斷線閉鎖保護四、轉(zhuǎn)子接地保護轉(zhuǎn)子接地故障

37、分轉(zhuǎn)子一點接地和轉(zhuǎn)子兩點接地，一點接地是接地故障，兩點接地是短路故障，因為兩點接地與一點接地共用一個測量系統(tǒng)，故將一點接地放在這里講述。（一）轉(zhuǎn)子一點接地保護原理采用乒乓式開關(guān)切換原理，通過求解兩個不同的接地回路方程，實時計算轉(zhuǎn)子接地電阻值和接地位置。原理圖見圖3-1-10所示。其中：S1、S2為由微機控制的電子開關(guān)，Rg為接地電阻，為接地點位置（轉(zhuǎn)子電壓負(fù)端為此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除0,轉(zhuǎn)子電壓正端為100%）,E為轉(zhuǎn)子電壓，R1為測量電阻計算接地位置并記憶，為判斷轉(zhuǎn)子兩點接地作準(zhǔn)備。當(dāng)Rg小于或等于接地電阻高定值時，經(jīng)延時發(fā)轉(zhuǎn)子一點接地信號，當(dāng)Rg小于或等于接地電阻低定值時

38、，經(jīng)延時作用于發(fā)信或跳閘。（二）轉(zhuǎn)子兩點接地保護原理發(fā)電機勵磁回路一點接地故障，對發(fā)電機并未造成危害，但若再相繼發(fā)生第二點接地故障，則將嚴(yán)重威脅發(fā)電機的安全。一點接地保護原理同前所述，但在這里的一點接地電阻定值只有一段，通過延時發(fā)信。在一點接地故障后，保護裝置繼續(xù)測量接地電阻和接地位置，此后若再發(fā)生轉(zhuǎn)子另一點接地故障，則已測得的值變化，當(dāng)其變化值超過整定值時，保護裝置就確認(rèn)為已發(fā)生轉(zhuǎn)子兩點接地故障，保護跳閘。保護判據(jù)為：|>setset為轉(zhuǎn)子兩點接地位置變化整定值。對于汽輪發(fā)電機組，勵磁繞組發(fā)生兩點接地故障時，氣隙磁場的對稱性被破壞，定子繞組必產(chǎn)生二次諧波電壓，取大于正常運行時最大的二次

39、諧波電壓值作為轉(zhuǎn)子兩點接地保護的閉鎖判據(jù)，一般該電壓取0.5V。二次諧波電壓動作判據(jù)：U2w0.5V,其中U2w為發(fā)電機定子電壓二次諧波值。（三）轉(zhuǎn)子接地保護邏輯框圖轉(zhuǎn)子接地保護邏輯如圖3-1-11所示：此文檔僅供學(xué)習(xí)和交流此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除圖3-1-11轉(zhuǎn)子接地邏輯框圖發(fā)電機轉(zhuǎn)子一點接地啟動條件：當(dāng)轉(zhuǎn)子接地電阻小于高定值整定值時，轉(zhuǎn)子接地高定值保護啟動，經(jīng)延時后動作于信號；當(dāng)轉(zhuǎn)子接地電阻小于低定值整定值時，轉(zhuǎn)子接地低定值保護啟動，經(jīng)延時后發(fā)信號或跳閘。發(fā)電機轉(zhuǎn)子兩點接地啟動條件：當(dāng)轉(zhuǎn)子接地位置變化大于整定值時，啟動元件動作，經(jīng)延時后跳閘。五、發(fā)電機復(fù)合電壓起動的過電流保

40、護發(fā)電機差動保護范圍外發(fā)生故障，而故障設(shè)備的保護或斷路器拒絕動作時，將引起發(fā)電機過電流。為此發(fā)電機裝設(shè)了反映外部故障的過電流保護。同時，該保護也作為發(fā)電機的后備保護。復(fù)合電壓起動的過電流保護由過電流元件、復(fù)合電壓元件和TVt線閉鎖元件組成，對于自并勵的發(fā)電機組還需要增加記憶元件，作為后備保護。復(fù)合電壓起動的過電流保護需加延時動作,在動作時限上與相鄰后備保護相配合。復(fù)合電壓起動元件由一個過濾式負(fù)序電壓繼電器和一個低電壓繼電器組成。低電壓繼電器經(jīng)負(fù)序電壓繼電器的常閉觸點接于相間電壓上，以保證保護裝置在對稱三相短路時可靠地動作，并能夠提高低電壓繼電器對三相短路的靈敏度。因為在發(fā)生三相短路開始瞬時將會

41、短時出現(xiàn)負(fù)序電壓，使負(fù)序電壓繼電器動作，待負(fù)序消失后，負(fù)序電壓繼電器返回，低電壓繼電器又接在相間電壓上。若使低電壓繼電器返回，則要求發(fā)電機母線的殘壓必須大于繼電器的返回電壓。由于三相短路時三相電壓均降低，故低電壓繼電器仍然處于動作狀態(tài)，此時保護的工作情況即相當(dāng)于低電壓起動的過電流保護。1 .復(fù)合電壓起動的過電流保護整定原則(1)電流元件的動作電流按躲過發(fā)電機額定電流整定即：IDZ KfI e.F式中 Kk 可靠系數(shù)，取1.2Kf 返回系數(shù)，取0.85(2)負(fù)序電壓繼電器的動作電壓，按躲過正常運行時出現(xiàn)的最大不平衡電壓整定。根據(jù)運行經(jīng)驗通常取Udz.20.06U/(3)低電壓元件的動作電壓按躲過

42、電動機自起動的電壓確定，此外還應(yīng)躲過發(fā)電機失磁運行時的最低運行電壓。一般?。篣dz(0.6)Ue.F2 .復(fù)合電壓起動的過電流保護特點(1)由于負(fù)序電壓繼電器的整定值小，在后備保護范圍內(nèi)發(fā)生不對稱短路故障時，電壓元件有較高的靈敏度；(2)在Y/A接線的變壓器發(fā)生不對稱短路時，電壓元件的靈敏度與變壓器的接線方式無關(guān)；此文檔僅供學(xué)習(xí)和交流此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除(3)三相短路時，由于瞬時出現(xiàn)負(fù)序電壓，負(fù)序電壓繼電器動作后低電壓繼電器由于失壓一定能動作。待負(fù)序電壓消失后負(fù)序電壓繼電器返回，低電壓繼電器又接于相間電壓上，這時只要不返回就可以切除故障。3.復(fù)合過電流保護邏輯框圖跳閘當(dāng)復(fù)合

43、電壓元件及過流元件均滿足時，啟動元件動作，經(jīng)延時后跳閘。六、阻抗保護對于升壓變壓器，當(dāng)采用復(fù)合電壓起動的過電流保護和負(fù)序電流及單項式低電壓起動的過電流保護時不能滿足靈敏性和選擇性要求時，可采用阻抗保護。變壓器阻抗保護通常作為220KVt以上大型變壓器相間短路的后備保護，由起動元件、相間阻抗測量元件、時間元件、TM線檢測元件等組成。當(dāng)阻抗保護的起動元件和阻抗元件均動作、阻抗保護的壓板投入、TWt線檢測元件不動作，且經(jīng)過預(yù)定的延時后，保護動作與跳閘。1.起動元件此文檔僅供學(xué)習(xí)和交流此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除起動元件由由相電流差突變量起動元件和負(fù)序電流起動元件兩部分組成，相電流差突變量

44、起動反應(yīng)對稱短路故障，負(fù)序電流起動元件反應(yīng)不對稱短路故障。起動元件動作判據(jù)為：i>Iset或I2>I(set,2)式中：i為相電流突變量；I2為負(fù)序電流；Iset、I(set,2)分別為相電流突變量起動元件和負(fù)序電流起動元件的動作整定值，通常均取電流互感器二次額定電流的0.2倍。2 .阻抗元件阻抗元件時變壓器阻抗保護的測量元件，用于測量相間短路阻抗值，構(gòu)成變壓器相間短路的后備保護。阻抗元件采用0八0接線方式，其動作特性可根據(jù)需要整定為全阻抗圓特性或偏移阻抗圓特性，動作的正方向可以指向變壓器，也可以指向母線，由保護的控制字控制。3 .TV斷線檢測元件TVt線檢測元件的作用是防止TVS

45、線時，變壓器阻抗保護誤動作。當(dāng)該元件檢測到TVT次回路斷線時，將阻抗保護閉鎖，并發(fā)出告警信號。第二節(jié)反映接地故障的保護一、定子接地保護根據(jù)安全要求，發(fā)電機的外殼都是接地的。因此，發(fā)電機定子繞組與鐵芯間的絕緣在某一點上遭到破壞，就有可能發(fā)生單相接地故障。當(dāng)接地電流較大在故障點引起電弧時，將破壞定子繞組的絕緣及燒壞鐵心，嚴(yán)重時燒傷發(fā)電機。所以把不產(chǎn)生電弧的單相接地電流稱為安全電流，其大小與發(fā)電機額定電壓有關(guān)。發(fā)電機額定電壓越高，其安全電流越小，反之亦然。發(fā)電機中性點一般不接地或經(jīng)消弧線圈接地，當(dāng)發(fā)電機內(nèi)部單相接地時，流經(jīng)接地點的電流為發(fā)電機和與發(fā)電機有直接電聯(lián)系的各元件的對地電容電流之和。根據(jù)規(guī)程

46、規(guī)定，當(dāng)發(fā)電機的接地電容電流等于或大于其安全電流時，應(yīng)裝設(shè)動作于跳閘的接地保護；當(dāng)接地電流小于安全電流時，一般裝設(shè)作用于信號的接地保護。下面介紹由基波零序電壓和三次諧波電壓構(gòu)成的100%定子接地保護。(一)保護的原理分析基波零序電壓和三次諧波構(gòu)成的100%定子接地保護由兩部分組成：一部分是基波電壓保護，另一部分是三次諧波電壓保護，即基波零序電壓保護來反應(yīng)發(fā)電機85%-95%勺定子繞組單相接地，由三次諧波電壓保護來反應(yīng)發(fā)電機中性點附近定子繞組的單相接地。為提高可靠性，兩部分的保護區(qū)應(yīng)重疊。無論發(fā)電機中性點有無消弧線圈，正常運行時機端三次諧波電壓Us3比中性點側(cè)的三次諧波電壓Uk??；而在距中性點5

47、0%E圍內(nèi)接地時，US3>UN3O基波零序電壓和三次諧波構(gòu)成的100%定子接地保護的動作判據(jù)為：3U0>U0,setUs3UN3>K3,set式中：3U0為發(fā)電機機端零序電壓；U0,set為基波零序電壓整定值；US3和Un3分別為機端TVK中性點TVF口三角形開口繞組輸出的三次諧波分量；K3,set為三次諧波比例整定值。零序電壓判據(jù)和三次諧波判據(jù)各有獨立的出口回路，以滿足不同配置的要求。利用三次諧波構(gòu)成的接地保護，由于反應(yīng)中性點側(cè)附近定子繞組的單相接地故障，在該保護范圍內(nèi)定子繞組單相接地時，零序電壓較小，該保護動作于信號；由于反應(yīng)機端零序電壓的接地保護范圍內(nèi)發(fā)生接地故障時，零

48、序電壓較大，該保護可動作于跳閘或信號。（二）保護的整定原則1. 三次諧波電壓保護：設(shè)正常運行時，三次諧波電壓比值為K3（實測最大值），則取K3,set（1.051.15）K32. 基波零序電壓保護該保護的動作電壓按躲過正常運行時中性點側(cè)但想電壓互感器或機端電壓互感器開口三角形繞組的最大不平衡電壓整定，即：Uop,0KrelUnub,max式中Uop,0基波零序電壓保護整定值Krel可靠系數(shù)，取1.21.3Unub,max實測基波不平衡電壓此文檔僅供學(xué)習(xí)和交流此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除當(dāng)Uop,0<10V時，應(yīng)校驗高壓系統(tǒng)接地短路時傳遞到機端的基波零序電壓，以避免保護誤動作。

49、三、保護動作邏輯框圖圖3-2-1100%定子接地保護邏輯框圖當(dāng)機端TVS中性點TVF口三角形開口繞組輸出的三次諧波分量之比大于三次諧波比例整定值時，經(jīng)延時動作于信號；當(dāng)發(fā)電機機端零序電壓大于基波零序電壓整定值時保護經(jīng)延時可動作于信號或跳閘二、轉(zhuǎn)子回路一點接地保護發(fā)電機正常運行時，轉(zhuǎn)子回路對地之間有一定的絕緣電容和分布電阻。當(dāng)轉(zhuǎn)子回路發(fā)生一點接地故障時，由于沒有形成電流回路，對發(fā)電機運行沒有直接影響；一旦發(fā)電機發(fā)生轉(zhuǎn)子兩點接地后，勵磁繞組將形成短路，使轉(zhuǎn)子磁場畸變，引起機體強烈震動，嚴(yán)重?fù)p壞發(fā)電機。因此，有關(guān)規(guī)程要求發(fā)電機必須裝有轉(zhuǎn)子回路一點接地保護，動作于信號；裝設(shè)轉(zhuǎn)子回路兩點接地保護，動作于

50、跳閘。具體見上節(jié)轉(zhuǎn)子接地保護部分。三、主變壓器接地保護變壓器的接地保護（又稱變壓器的零序保護）用于中性點直接接地系統(tǒng)中的電力變壓器，以反應(yīng)變壓器高壓繞組、引出線上的接地短路，并作為變壓器主保護和相鄰母線、線路接地故障的后備保護。電力變壓器的接地保護通常由主變壓器零序電壓3U。元件、主變壓器零序電流31。元件、主變壓器間隙零序電流31。元件及時間元件構(gòu)成，根據(jù)變壓器中性點的接地方式進行選擇配置。本論文所選變壓器為中性點可能接地也可能不接地運行的變壓器。對于中性點可能接地也可能不接地運行的每臺變壓器，具接地保護需配兩套，一套作為中性點接地運行方式時的接地保護，另一套用于中性點不接地運行方式時的接地

51、保護。中性點接地運行方式時的接地保護通常采用兩段式零序過電流保護，而中性點不接地運行方式時的接地保護通常采用零序過電壓保護。這種保護的整定計算、動作時限等與變壓器中性絕緣水平、過電壓保護方式及并聯(lián)運行的變壓器臺數(shù)有關(guān)。本論文中選用分級絕緣且中性點裝設(shè)放電間隙的變壓器。根據(jù)分級絕緣變壓器接地保護動作行為的要求，對于分級絕緣且中性點裝設(shè)放電間隙的變壓器接地保護的配置為：兩段式零序過電流保護用于中性點直接接地運行；放電間隙零序過電流及零序過電壓保護，用于變壓器中性點經(jīng)放電間隙接地運行方式。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，中性點經(jīng)放電間隙接地運行的變壓器以無時限的間隙零序過電流跳開母線聯(lián)絡(luò)斷路器或高壓側(cè)斷路

52、器；若放電間隙零序過電流保護未動作，則以帶時限的零序過電壓保護跳開母線聯(lián)絡(luò)斷路器或高壓側(cè)斷路器；中性點直接接地變壓器仍以較短時限跳開母線聯(lián)絡(luò)斷路器，以較長時限跳開直接接地變壓器高壓側(cè)斷路器。其原理圖見下圖圖3-2-2分級絕緣變壓器零序保護原理框圖第三節(jié)反映異常運行的保護一、發(fā)電機定子對稱過負(fù)荷保護發(fā)電機對稱過負(fù)荷保護用于大中型發(fā)電機組作為對稱過流和對稱過負(fù)荷保護，接成三相式，取其中的最大相電流判別。主要保護發(fā)電機定子繞組的過負(fù)荷或外部故障引起的定子繞組過電流，由定時限過負(fù)荷和反時限過流兩部分組成；定時限部分，經(jīng)延時動作于信號，有條件時可作用于自動減負(fù)荷;反時限部分按反時限特性動作于跳閘。定時限

53、過負(fù)荷按發(fā)電機長期允許的負(fù)荷電流能可靠返回的條件整定。反時限過流按定子繞組允許的過流能力整定。發(fā)電機定子繞組承受的短時過電流倍數(shù)與允許持續(xù)時間的關(guān)系為：K-2I*2(1a)式中：K定子繞組過負(fù)荷常數(shù)I*定子額定電流為基準(zhǔn)的標(biāo)幺值a與定子繞組溫升特性和溫度裕度有關(guān)，一般為0.010.02。保護特性曲線見圖3-3-1,邏輯框圖見圖圖3-3-2。圖3-3-2定子過負(fù)荷保護邏輯框圖二、發(fā)電機轉(zhuǎn)子表層過負(fù)荷保護原理當(dāng)發(fā)電機三相負(fù)荷不對稱或系統(tǒng)發(fā)生不對稱短路時，定子繞組中的負(fù)序電流產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，該磁場旋轉(zhuǎn)的方向與轉(zhuǎn)子運動方向相反，以兩倍同步速度切割轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子中感應(yīng)出100Hz交變電流，該電流使轉(zhuǎn)子本體、端

54、部、護環(huán)內(nèi)表面等處因電流密度過大而過熱灼傷，甚至引起護環(huán)松脫導(dǎo)致發(fā)生重大事故。另外，在定子轉(zhuǎn)子之間產(chǎn)生的100Hz交變電磁力矩的作用下，機組會發(fā)生振動。為防止以上事故的發(fā)生，發(fā)電機應(yīng)裝設(shè)轉(zhuǎn)子表層負(fù)序過負(fù)荷保護，即反時限負(fù)序電流保護。同時，該保護還可以兼作系統(tǒng)不對稱故障的后備保護。對于中小型的發(fā)電機轉(zhuǎn)子表層的負(fù)序過負(fù)荷保護，通常采用兩段式定時限負(fù)序電流保護。I段動作電流按與相鄰元件后備保護配合的條件整定，一般取Iop(0.50.6)Ig,n,經(jīng)35s延時后動作于跳閘。R段動作電流按躲過發(fā)電機長期允許的負(fù)序電流，一般取Iop0.1Ign,經(jīng)510s延時后動作于pg,信號。大型發(fā)電機組轉(zhuǎn)子表層負(fù)序過負(fù)荷保護，一般由定時限負(fù)序電流保護反時限負(fù)序電流保護兩部分組成。定時限負(fù)序電流保護動作與信號，反時限負(fù)序電流保護動作于跳閘。定時限負(fù)序電流保護的動作電流，按在發(fā)電機長期允許的負(fù)荷電流下能可靠返回的條件整定。反時限負(fù)序電流保護的動作電流應(yīng)與發(fā)電機承受負(fù)序電流的能力相配合。此文檔僅供學(xué)習(xí)和交流此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除三、轉(zhuǎn)子過負(fù)荷保護轉(zhuǎn)子過負(fù)荷保護用于