發(fā)變組保護原理及配置介紹

發(fā)變組保護原理及配置介紹

生產(chǎn)部運行組楊華秋2019年10月目錄四、變壓器保護原理介紹一、發(fā)變組保護配置原則二、發(fā)變組保護配置介紹三、發(fā)電機保護原理介紹一、發(fā)變組保護配置原則

總體方案設(shè)計思路：總體方案為雙主雙后，即雙套主保護、雙套后備保護、雙套異常運行保護的配置方案，其思想是將一個發(fā)變組單元的全套電量保護集成在一套裝置中。對于一個發(fā)變組單元，配置兩套完整的電氣量保護，每套保護裝置采用不同組TA，均有獨立的出口跳閘回路。非電量保護出口跳閘回路完全獨立，和操作回路獨立組屏。保護主要配置原則：遵循法規(guī)《GBT14285-2006繼電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》及設(shè)備主接線的要求。強化主保護簡化后備保護。繼電保護整定遵循《DLT684-2012大型發(fā)電機變壓器繼電保護整定計算導(dǎo)則》。一、發(fā)變組保護配置原則保護盤柜配置概述：發(fā)變組保護包括發(fā)電機保護、勵磁變壓器保護、主變壓器保護和高壓廠用變壓器保護。每個發(fā)變組單元應(yīng)配置5面保護屏，2面發(fā)電機保護屏，2面主變壓器電氣量保護屏和1面主變壓器非電量保護屏。2面發(fā)電機保護屏應(yīng)完全獨立，每個保護屏配置一套完整的發(fā)電機和勵磁變壓器的主、后備保護裝置，能反應(yīng)發(fā)電機和勵磁變壓器的各種故障及異常狀態(tài)，并能動作于跳閘或發(fā)信號。注入式定子接地保護裝置布置在發(fā)電機保護A屏。2面主變壓器電氣量保護屏應(yīng)完全獨立，每個保護屏配置一套完整的主變壓器和高壓廠用變壓器的主、后備保護裝置，能反應(yīng)主變壓器和高壓廠用變壓器的各種故障及異常狀態(tài)，并能動作于跳閘或發(fā)信號。跳閘信號光纖傳輸裝置主變側(cè)布置在地下廠房高壓電纜保護柜內(nèi)，500kV側(cè)布置在地面GIS樓高壓電纜保護柜內(nèi)，光纖傳輸裝置間均采用獨立光纜連接。一、發(fā)變組保護配置原則發(fā)電機、勵磁變故障及異常類型：a.定子繞組相間短路；b.定子繞組接地；c.定子繞組匝間短路；d.發(fā)電機外部相間短路；e.定子繞組過電壓；f.定子繞組過負(fù)荷；g.轉(zhuǎn)子表層(負(fù)序)過負(fù)荷；h.勵磁繞組過負(fù)荷；i.勵磁回路接地；j.勵磁電流異常下降或消失；k.定子鐵芯過勵磁；l.發(fā)電機逆功率；m.頻率異常；n.失步；o.發(fā)電機突然加電壓；p.發(fā)電機起停；q.其他故障和異常運行。主變壓器、高廠變故障及異常類型：a.繞組及其引出線的相間短路和中性點直接接地或經(jīng)小電阻接地側(cè)的接地短路；b.繞組的匝間短路；c.外部相間短路引起的過電流；d.中性點直接接地或經(jīng)小電阻接地電力網(wǎng)中外部接地短路引起的過電流及中性點過電壓；e.過負(fù)荷；f.過勵磁；g.中性點非有效接地側(cè)的單相接地故障；h.油面降低；i.變壓器油溫、繞組溫度過高及油箱壓力過高和冷卻系統(tǒng)故障。二、發(fā)變組保護配置楊房溝水電站發(fā)變組保護配置圖二、發(fā)變組保護配置二、發(fā)變組保護配置發(fā)變組電氣量保護發(fā)電機完全差動保護(87G-A/B)（為何不能反映匝間短路和分支開焊？）作為反應(yīng)發(fā)電機定子繞組相間(包括機端相間)故障的主保護。完全差動保護采集發(fā)電機機端和中性點側(cè)全部三相電流，反應(yīng)發(fā)電機內(nèi)部各種相間短路故障。發(fā)電機完全裂相橫差保護(87GTD-A/B)該保護為三相式橫差保護，保護采集發(fā)電機繞組中性點每相1、2分支組合電流和3、4分支組組合電流，能反應(yīng)發(fā)電機定子繞組相間短路故障、定子匝間短路故障及分支斷線故障。發(fā)電機單元件橫差保護（51GI-A/B）該保護為兩段式零序電流型橫差保護，反應(yīng)發(fā)電機內(nèi)部匝間短路、相間短路及定子繞組開焊。保護測量發(fā)電機中性點連線上的電流。發(fā)電機注入式定子100%一點接地保護(64G-A)保護反應(yīng)定子100%繞組一點接地故障，包括發(fā)電機中性點附近某點經(jīng)一定大小的電弧電阻接地或該點絕緣電阻下降至整定值的一點接地故障。機組運行、開機過程及機組停運時注入式保護均應(yīng)起保護作用。二、發(fā)變組保護配置發(fā)電機100%定子一點接地保護(64G-B)采用基波零序與三次諧波電壓保護共同組成100%定子一點接地保護?；阈蜻^電壓保護取機端電壓，設(shè)兩段保護，低定值段帶時限動作于信號，高定值段帶時限動作于停機。三次諧波電壓保護取機端和中性點電壓進行三次諧波比較。發(fā)電機帶電流記憶的低壓過流保護(51/27G-A/B)（簡稱復(fù)壓過電流保護）

該保護檢測發(fā)電機中性點側(cè)電流互感器三相電流，由具有電流記憶的低壓過流起動，用于發(fā)電機內(nèi)部相間短路和區(qū)外短路故障的后備保護。發(fā)電機轉(zhuǎn)子表層（負(fù)序）過負(fù)荷保護(46G-A/B)檢測機端和中性點側(cè)電流互感器三相電流，反應(yīng)由于發(fā)電機不對稱負(fù)荷、非全相運行及外部不對稱短路產(chǎn)生的負(fù)序電流導(dǎo)致轉(zhuǎn)子表層過熱的故障。發(fā)電機定子繞組過電壓保護(59G-A/B)保護反映發(fā)電機在起動或并網(wǎng)過程中或突然甩負(fù)荷后的端電壓異常升高或勵磁系統(tǒng)故障引起的機組持續(xù)過電壓。發(fā)電機定子繞組過負(fù)荷保護(49G-A/B)保護由定時限和反時限兩部分組成，定時限部分按發(fā)電機長期允許的負(fù)荷電流下能可靠返回的條件整定，經(jīng)延時動作于信號或自動減出力。二、發(fā)變組保護配置發(fā)電機失磁保護(40G-A/B)作為反應(yīng)發(fā)電機勵磁電流異常下降或完全消失的保護。發(fā)電機失步保護(78G-A/B)當(dāng)檢測到失步時，先輸出報警信號，當(dāng)振蕩中心在發(fā)電機—變壓器組內(nèi)部、失步運行時間超過整定值或電流振蕩次數(shù)超過規(guī)定值時，保護應(yīng)動作跳發(fā)電機斷路器、停機、跳滅磁開關(guān)、啟動發(fā)電機故障錄波。發(fā)電機過激磁保護(59/81G-A/B)保護發(fā)電機過激磁，即當(dāng)電壓升高和頻率降低時工作磁通密度過高引起絕緣過熱老化的保護。發(fā)電機注入式轉(zhuǎn)子一點接地保護(64E-A)保護檢測勵磁回路對地絕緣值，如發(fā)生一點接地，指示故障點位置及故障點接地過渡電阻值。機組運行、開機過程及機組停運時注入式保護均應(yīng)起保護作用。轉(zhuǎn)子一點接地保護裝置不允許采用電容分壓，該保護裝置安裝在勵磁系統(tǒng)屏柜中。發(fā)電機轉(zhuǎn)子一點接地保護(64E-B)保護采用乒乓切換原理實現(xiàn)，保護檢測勵磁回路對地絕緣值，如發(fā)生一點接地，指示故障點位置及故障點接地過渡電阻值。保護裝置安裝在勵磁系統(tǒng)屏柜中。二、發(fā)變組保護配置發(fā)電機勵磁繞組過負(fù)荷保護(49GR-A/B)保護檢測由于勵磁系統(tǒng)故障或強勵時間過長引起的勵磁繞組過負(fù)荷。發(fā)電機突然加電壓保護(50/27G-A/B)（也叫誤上電保護）用于當(dāng)發(fā)電機在盤車、停機或啟動升速但滅磁開關(guān)未合閘時，發(fā)電機的斷路器意外合閘，突然加上電壓的保護。發(fā)電機逆功率保護(32G-A/B)當(dāng)導(dǎo)葉誤關(guān)閉而發(fā)電機未解列時，發(fā)電機將變?yōu)殡妱訖C運行，從系統(tǒng)中吸收有功功率，會引起機組異常振動而損壞，逆功率保護反應(yīng)此種故障。發(fā)電機斷路器失靈保護(50BF-A/B)保護由發(fā)電機保護跳閘輸出接點和發(fā)電機相電流、負(fù)序、零序電流共同啟動，保護動作延時跳開本發(fā)變組單元的主變500kV側(cè)斷路器，發(fā)信號、啟動發(fā)電機故障錄波。起停機保護（51/64G-A/B）發(fā)電機啟動或停機過程中，反應(yīng)相間故障的保護和定子接地故障的保護。軸電流保護（38/64G-A）作為發(fā)電機軸承絕緣損壞產(chǎn)生軸電流，損害軸承和其他主要部件時的保護。二、發(fā)變組保護配置

頻率保護（81G－A/B）保護動作于解列滅磁或程序跳閘。勵磁變差動保護(87ET-A/B)作為勵磁變內(nèi)部及引出線短路故障的主保護。勵磁變速斷保護(51ET-A/B)作為勵磁變內(nèi)部及引出線短路故障的主保護。勵磁變過電流保護(51ET1-A/B)保護測量勵磁變壓器高壓側(cè)三相電流，過電流保護作為勵磁變的后備保護，用于反映變壓器低壓側(cè)繞組、負(fù)荷側(cè)引線的相間短路。斷路器斷口閃絡(luò)保護(52G-A/B)發(fā)變組在通過主變高壓側(cè)斷路器進行同步并列的過程中，作用于斷路器斷口上的兩側(cè)電壓之間相角差δ不斷變化。當(dāng)δ=180°時其值最大，可能造成斷路器斷口閃絡(luò)事故。二、發(fā)變組保護配置主變差動保護（87T-A/B）保護主變及其引出線和高廠變高壓側(cè)分支線，反應(yīng)變壓器內(nèi)部相間短路故障、高/低壓側(cè)套管及其引出線的短路故障、高壓側(cè)單相接地短路及變壓器匝間短路故障。主變零序電流保護（51TN-A/B）保護反應(yīng)主變壓器外部單相接地故障引起的過電流。保護檢測500kV系統(tǒng)發(fā)生接地故障時，在主變壓器中性線上的過電流。主變過激磁保護（24T-A/B）保護變壓器過激磁，即當(dāng)頻率降低和/或電壓升高時工作磁通密度過高引起絕緣過熱老化。（工作磁通密度怎么計算？）主變高壓側(cè)過流保護(51T-A/B)在變壓器高壓側(cè)裝設(shè)由發(fā)電機出口斷路器輔助接點投退的過電流保護。作為倒送廠用電時主變壓器相間短路后備保護。主變高壓側(cè)復(fù)壓過流保護(67T1-A/B)作為主變高壓側(cè)的后備保護。（何為復(fù)壓？）二、發(fā)變組保護配置主變低壓側(cè)20kV母線接地保護(64T-A/B)保護取主變低壓側(cè)20kV母線電壓互感器的零序電壓，保護延時動作于發(fā)信號。（為何只動作于信號？）高壓廠用變差動保護(87ST-A/B)保護高壓廠變繞組及其引出線的相間短路故障。高壓廠用變過流保護(51ST-A/B)保護測量廠用變高壓側(cè)三相電流，過電流保護作為高壓廠用變壓器的后備保護，用于反映變壓器低壓側(cè)繞組、負(fù)荷側(cè)引線及負(fù)荷側(cè)母線的相間短路。高壓廠用變過負(fù)荷(49-A/B)保護測量廠用變高壓側(cè)電流，保護延時動作于發(fā)信號。非電量保護主變重瓦斯保護（80TH）變壓器瓦斯保護反應(yīng)變壓器內(nèi)部故障及油箱內(nèi)的各種故障。（與主變差動保護相較哪一個更靈敏？）主變輕瓦斯保護（80TL）變壓器瓦斯保護反應(yīng)變壓器內(nèi)部故障及油箱內(nèi)的各種故障，當(dāng)變壓器故障產(chǎn)生輕瓦斯時，保護瞬時動作于發(fā)信號。二、發(fā)變組保護配置主變壓力釋放保護（63T）變壓器壓力釋放保護裝置作為變壓器內(nèi)部故障的釋壓保護，當(dāng)變壓器由于內(nèi)部故障引起壓力過大時，釋壓器動作，釋放油箱內(nèi)的油壓力，并同時動作于發(fā)信號。主變油面溫度保護(49T1)反應(yīng)主變壓器運行油溫溫度升高的保護。主變繞組溫度保護(49T2)反應(yīng)主變壓器線圈溫度升高的保護，溫度升高時動作于發(fā)信號。主變冷卻器保護(62T)當(dāng)主變壓器冷卻器電源消失、冷卻器全停時，保護瞬時動作于發(fā)信號，當(dāng)冷卻器全停20分鐘，且油溫超過75℃或冷卻器全停60分鐘后，保護動作于跳主變500kV側(cè)兩臺斷路器、跳發(fā)電機斷路器、跳高廠變低壓側(cè)開關(guān)、滅磁開關(guān)、停機、啟動機組故障錄波、并發(fā)事故信號。主變油位保護作為主變壓器本體油位異常故障情況時的保護，保護延時動作于發(fā)信號。二、發(fā)變組保護配置油壓速動保護

反應(yīng)變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時油分解產(chǎn)生氣體而壓力迅速升高的保護，保護瞬時動作于發(fā)信號。高壓廠用變溫度保護(49ST)當(dāng)廠用變壓器溫度升高時動作于信號，溫度過高時動作于跳主變500kV側(cè)兩臺斷路器、跳發(fā)電機斷路器、跳高廠變低壓側(cè)開關(guān)、跳滅磁開關(guān)、停機、啟動機組故障錄波、并發(fā)事故信號，勵磁變溫度保護(49ET)當(dāng)勵磁變壓器溫度升高時動作于信號，溫度過高時動作于跳發(fā)電機斷路器、跳滅磁開關(guān)、停機、啟動機組故障錄波、并發(fā)事故信號。三、發(fā)電機保護原理發(fā)電機比率制動式完全差動保護三、發(fā)電機保護原理基本工作原理制動特性和動作方程三、發(fā)電機保護原理發(fā)電機變斜率完全差動保護發(fā)電機變斜率完全縱差保護的基本工作原理與比率制動式完全縱差保護相同，只是制動特性是變斜率的。（楊房溝配置哪一種完全縱差保護？）三、發(fā)電機保護原理發(fā)電不完全差動保護原理發(fā)電機完全裂相橫差保護：將一臺發(fā)電機的每相并聯(lián)分支分為兩個分支組，圖3中，1/3/5分支的TA2與2/4/6分支的TA1構(gòu)成裂相橫差保護。發(fā)電機單元件橫差保護：圖3中，接于發(fā)電機中性點連線的TA0用于零序電流型橫差保護，動作電流按躲過發(fā)電機外部不對稱短路故障或發(fā)電機轉(zhuǎn)子偏心產(chǎn)生的最大不平衡電流整定。（楊房溝發(fā)電機為每相4分支）三、發(fā)電機保護原理發(fā)電機注入式定子接地（100%）保護

定子接地保護注入電源裝置提供20HZ的低頻電源，將低頻電壓電流信號注入到發(fā)電機定子繞組中，保護裝置通過檢測注入的低頻電壓、電流，計算出接地故障的過渡電阻阻值，實現(xiàn)檢測定子繞組100%范圍內(nèi)的接地故障。

外加20Hz電源注入式定子單相接地故障保護接線圖三、發(fā)電機保護原理發(fā)電機基波零序+三次諧波電壓型100%定子接地保護

保護發(fā)電機定子及其引線的單相接地。由反映基波保護范圍在發(fā)電機機端90%左右的零序過電壓保護和通過比較發(fā)電機中性點的三次諧波電壓和發(fā)電機機端產(chǎn)生的三次諧波電壓來保護定子繞組余下的10%,從而構(gòu)成對定子繞組的100%保護。（基波零序電壓為什么只能保護95%？）））三、發(fā)電機保護原理離發(fā)電機中性點越近，零序電壓越小離發(fā)電機中性點越遠，零序電壓越大在實際中，零序電壓整定值一般大于5V，因此離中性點近的5%區(qū)域無法進行保護。三、發(fā)電機保護原理發(fā)電機復(fù)合電壓過流保護（為什么要帶記憶功能？）由一個負(fù)序電壓繼電器和一個接在相間電壓上的低電壓繼電器共同組成的電壓復(fù)合元件,兩個繼電器只要有一個動作,同時過電流繼電器也動作,整套裝置即能啟動。解決系統(tǒng)在最大（或最小運行方式下）線路終端兩相短路（負(fù)序閉鎖）或三相短路（低電壓閉鎖）時，故障電流達不到速斷整定值，過流延時時間又太長的矛盾引入復(fù)合電壓回路，來降低過流的動作值。由于發(fā)電機外部短路引起的過電流和發(fā)電機異常運行出現(xiàn)的過負(fù)荷電流在數(shù)值上差別不大，因此，為了區(qū)別過負(fù)荷和過電流，過電流保護就需要裝設(shè)低電壓元件（對稱短路）和負(fù)序電壓元件（不對稱短路）作為閉鎖元件（也稱為起動元件），構(gòu)成所謂復(fù)合電壓閉鎖（起動）過電流保護，該保護須低電壓元件或負(fù)序電壓元件與過電流元件同時動作時，才能出口動作于跳閘。當(dāng)發(fā)電機勵磁采用自并勵系統(tǒng)時，由于勵磁變接在發(fā)電機出口，當(dāng)外部發(fā)生短路故障而主保護拒動時，按理正常后備保護應(yīng)動作，可由于短路故障造成發(fā)電機出口電壓降低，引起勵磁變的輸出減少，造成發(fā)電機勵磁電流減少，進而使發(fā)電機定子電流減少，不能維持短路電流，從而使保護返回，造成后備保護也拒動。為此在復(fù)合電壓閉鎖過電流保護中設(shè)計了記憶過流功能，使保護裝置能記憶故障初的短路電流而忽略以后的電流。三、發(fā)電機保護原理發(fā)電機復(fù)合電壓過流保護動作電流按發(fā)電機額定負(fù)荷下可靠返回的條件整定：低電壓元件接線電壓，按躲過發(fā)電機失磁時最低機端電壓整定。負(fù)序電壓元件接相電壓或線電壓，按躲過正常運行是的不平衡電壓整定。三、發(fā)電機保護原理轉(zhuǎn)子表層（負(fù)序）過負(fù)荷保護和定子繞組過負(fù)荷保護（兩個過負(fù)荷保護有什么區(qū)別？）負(fù)序過負(fù)荷保護（反時限），也可稱為發(fā)電機轉(zhuǎn)子表層過負(fù)荷保護，檢測中性點電流互感器三相電流，反應(yīng)由于發(fā)電機不對稱負(fù)荷、非全相運行及外部不對稱短路產(chǎn)生的負(fù)序電流導(dǎo)致轉(zhuǎn)子表層過熱的故障。定子過負(fù)荷保護，也可稱為對稱過負(fù)荷保護。通常設(shè)置由定時限和反時限過負(fù)荷保護組成，用于反映發(fā)電機因過負(fù)荷或外部故障引起的定子繞組過電流。三、發(fā)電機保護原理發(fā)電機失磁保護（發(fā)電機失磁后能否減健全機組的勵磁？）失磁保護反應(yīng)發(fā)電機勵磁回路故障引起的發(fā)電機異常運行，主要是判斷機組的阻抗是否超過靜穩(wěn)阻抗圓和異步阻抗圓。對系統(tǒng)的危害：從系統(tǒng)吸收大量的無功，引起系統(tǒng)電壓下降，甚至使電力系統(tǒng)電壓崩潰瓦解；引發(fā)系統(tǒng)失步振蕩；引發(fā)相鄰元件或線路保護誤動，擴大事故范圍。對機組的危害：轉(zhuǎn)子回路中出現(xiàn)差頻電流使轉(zhuǎn)子發(fā)熱，破壞轉(zhuǎn)子絕緣；定子電流增大發(fā)熱；引發(fā)機組失步振蕩，這種劇烈振動使機座松動，嚴(yán)重威脅機組安全。當(dāng)發(fā)電機完全失去勵磁時，勵磁電流將逐漸衰減至零。由于感應(yīng)電勢逐漸減小，導(dǎo)致電磁功率小于原動機的功率，轉(zhuǎn)子加速，功角增大，有可能超過靜穩(wěn)極限而導(dǎo)致發(fā)電機和系統(tǒng)失步。發(fā)電機失磁后將從并列運行的電力系統(tǒng)中吸取電感性無功功率供給轉(zhuǎn)子勵磁電流，在定子繞組中感應(yīng)電勢。在發(fā)電機超過同步轉(zhuǎn)速后，轉(zhuǎn)子回路中將感應(yīng)出頻率為的電流，此電流產(chǎn)生異步制動轉(zhuǎn)矩，當(dāng)異步轉(zhuǎn)矩與原動機轉(zhuǎn)矩達到新的平衡時，即進入穩(wěn)定的異步運行。失磁前有功越大，穩(wěn)定異步轉(zhuǎn)差越大，吸收無功越大。三、發(fā)電機保護原理導(dǎo)致發(fā)電機失磁的原因滅磁開關(guān)誤跳閘而轉(zhuǎn)子線圈經(jīng)滅磁電阻短接轉(zhuǎn)子線圈短路轉(zhuǎn)子線圈回路斷線而開路硅整流的故障自動調(diào)節(jié)勵磁裝置的故障等發(fā)電機失磁時，由于機端電壓降低，相鄰發(fā)電機勵磁電壓自動或手動增加，向故障發(fā)電機供無功功率。健全發(fā)電機定子電流較大，值班人員在機組允許的條件下，不允許減勵磁，否則可能引起健全機組振蕩。相鄰線路電流增大，可能引起線路線路或機組后備保護動作，所以考慮一臺機組失磁時，與相鄰元件保護的配合。問題：發(fā)電機失磁后是否還能夠運行？三、發(fā)電機保護原理失磁保護的判據(jù)：靜穩(wěn)阻抗、靜穩(wěn)轉(zhuǎn)子電壓、異步阻抗、系統(tǒng)（機端）低電壓以及無功功率方向等，它們有機的組合可以構(gòu)成很好的失磁保護。三、發(fā)電機保護原理靜穩(wěn)阻抗：當(dāng)電功角等于90°的靜穩(wěn)極限所對應(yīng)的靜穩(wěn)極限（等無功）阻抗圓。特性圓如圖。整定動作圓：圓心：半徑：三、發(fā)電機保護原理靜穩(wěn)極限轉(zhuǎn)子電壓：靜穩(wěn)極限所對應(yīng)的轉(zhuǎn)子勵磁電壓，此電壓低于運行負(fù)荷功率的勵磁電壓。判據(jù)：

三、發(fā)電機保護原理失步保護通過判斷不穩(wěn)定振蕩的失步機組機端阻抗穿越三阻抗元件的滑極次數(shù)和是否落入機組區(qū)內(nèi)外作出相應(yīng)的跳閘方式。失步保護通過判斷不穩(wěn)定振蕩的失步機組極端阻抗穿越三阻抗元件的滑極次數(shù)和是否落入機組區(qū)內(nèi)外作出相應(yīng)的跳閘方式。Z1為透鏡特性，分為透鏡內(nèi)區(qū)域和透鏡外區(qū)域。Z2為遮擋器特性，平分透鏡。Z1與Z2結(jié)合，把阻抗平面分為四個區(qū)，根據(jù)其測量阻抗在四個區(qū)內(nèi)的停留時間作為是否發(fā)生失步的盤踞。Z3為電抗線，把動作區(qū)一分為二。三元件失步保護特性三、發(fā)電機保護原理失步保護功能采用正序電壓、正序電流計算阻抗，能區(qū)分短路和失步能區(qū)分振蕩中心在發(fā)變組內(nèi)部或外部

能區(qū)分穩(wěn)定振蕩和失步能檢測加速失步或減速失步振蕩頻率范圍0.1-8Hz當(dāng)電流小于出口斷路器跳閘允許電流時出口

能記錄滑極次數(shù),跳閘滑極次數(shù)可分別整定三、發(fā)電機保護原理失步時正序阻抗動作特性1.左右邊界2.中心線3.電抗線振蕩中機端阻抗繼電器的測量阻抗圖

三、發(fā)電機保護原理保護采用三元件失步繼電器動作特性,第一部分是透鏡特性，圖中①，它把阻抗平面分成透鏡內(nèi)的部分I和透鏡外的部分O。第二部分是遮擋器特性，圖中②，它把阻抗平面分成左半部分L和右半部分R。兩種特性的結(jié)合，把阻抗平面分成四個區(qū)OL、IL、IR、OR，阻抗軌跡順序穿過四個區(qū)（OL→IL→IR→OR或OR→IR→IL→OL），并在每個區(qū)停留時間大于一時限，則保護判為發(fā)電機失步振蕩。每順序穿過一次，保護的滑極計數(shù)加1，到達整定次數(shù)，保護動作。第三部分特性是電抗線，圖中③，它把動作區(qū)一分為二，電抗線以上為I段（U），電抗線以下為II段（D）。阻抗軌跡順序穿過四個區(qū)時位于電抗線以下，則認(rèn)為振蕩中心位于發(fā)變組內(nèi)，位于電抗線以上，則認(rèn)為振蕩中心位于發(fā)變組外，兩種情況下滑極次數(shù)可分別整定。

三、發(fā)電機保護原理振蕩中心在區(qū)外且失步時失步繼電器分析三、發(fā)電機保護原理振蕩中心在區(qū)內(nèi)且失步時失步繼電器分析三、發(fā)電機保護原理發(fā)電機同步振蕩時t0:正常運行t1:區(qū)外故障t2:故障切除三、發(fā)電機保護原理先區(qū)外故障后振蕩時t0:正常運行t1:區(qū)外故障t2:故障切除t3:振蕩三、發(fā)電機保護原理注入式發(fā)電機轉(zhuǎn)子接地保護采用自適應(yīng)有源切換技術(shù)，在未加勵磁電壓的情況下也能監(jiān)視轉(zhuǎn)子絕緣，在轉(zhuǎn)子繞組上任一點接地時，保護的靈敏度高且一致。原理：注入電源從轉(zhuǎn)子繞組的正負(fù)兩端與大軸之間注入，注入電源的頻率可根據(jù)轉(zhuǎn)子繞組對地電容的大小進行調(diào)整，實時求解轉(zhuǎn)子對地絕緣電阻值，注入電壓由保護裝置自產(chǎn)，保護反映發(fā)電機轉(zhuǎn)子對大軸絕緣電阻的下降。對于雙端注入方式，可準(zhǔn)確測量轉(zhuǎn)子一點接地位置。三、發(fā)電機保護原理注入式發(fā)電機轉(zhuǎn)子接地保護Rx為測量回路電阻，Ry為注入大功率電阻，Us為注入電源模塊，Rg為轉(zhuǎn)子繞組對大軸的絕緣電阻。三、發(fā)電機保護原理乒乓式轉(zhuǎn)子一點接地保護轉(zhuǎn)子接地保護可采用切換采樣原理（乒乓式），切換圖中S1、S2電子開關(guān)，得到相應(yīng)的回路方程，通過求解方程，可以得到轉(zhuǎn)子接地電阻Rg，接地位置α。一點接地設(shè)有兩段動作值，靈敏段動作于報警，普通段可動作于信號也可動作于跳閘。三、發(fā)電機保護原理發(fā)電機誤上電保護用于當(dāng)發(fā)電機在盤車或啟停機過程未并網(wǎng)的情況下，發(fā)電機的斷路器意外合閘，突然加上電壓的保護。保護具備鑒別同期并網(wǎng)或非同期合閘功能。發(fā)電機投入運行后保護應(yīng)能可靠退出，解列后投入保護功能。誤上電的危害發(fā)電機盤車狀態(tài)下（未加勵磁，低速），主開關(guān)誤合，發(fā)電機異步起動

，由于轉(zhuǎn)子與氣隙同步旋轉(zhuǎn)磁場有較大滑差，轉(zhuǎn)子本體長時間流過差頻電流燒傷轉(zhuǎn)子。突然誤合閘引起轉(zhuǎn)子急劇加速，潤滑油壓較低，軸瓦損壞。三、發(fā)電機保護原理發(fā)電機盤車時，未加勵磁，斷路器誤合，造成發(fā)電機異步起動；發(fā)電機起停過程中，已加勵磁，但頻率低于定值，斷路器誤合；發(fā)電機起停過程中，已加勵磁，但頻率大于定值，斷路器誤合或非同期。三、發(fā)電機保護原理發(fā)電機逆功率保護用于防止機組導(dǎo)葉誤關(guān)閉而GCB未跳閘時，發(fā)電機轉(zhuǎn)為電動機運行狀態(tài)下異常振動損壞發(fā)電機。假設(shè)楊房溝逆功率定值為5%，則逆功率動作定值為-5%*375MW=-18.75MW，延時5S發(fā)信，延時10S動作。三、發(fā)電機保護原理發(fā)電機啟停機保護發(fā)電機啟動或停機過程中，配置反應(yīng)相間故障的保護和定子接地故障的保護。由于發(fā)電機啟動或停機過程中，定子電壓頻率很低，因此保護采用了不受頻率影響的算法，保證了啟停機過程中對發(fā)電機的保護。啟停機保護經(jīng)控制字整定，可以選擇“低頻元件閉鎖”或“斷路器位置接點閉鎖”。

軸電流保護發(fā)電機軸電流密度超過允許值，發(fā)電機轉(zhuǎn)軸軸頸的滑動表面和軸瓦就會被損壞。該保護只用于報警。三、發(fā)電機保護原理發(fā)電機頻率保護

發(fā)電機頻率異常保護配置有低頻和高頻保護，水電站低頻保護（49.5Hz），動作于報警；高頻保護（55Hz，過速110%），延時5S跳閘。動作后果：跳GCB、跳FCB、啟動GCB失靈。注意：不啟動停機。三、發(fā)電機保護原理過勵磁保護（為什么主變壓器也要配置此保護？）發(fā)電機或變壓器過勵磁運行時，鐵芯發(fā)熱，漏磁增加，電流波形畸變，嚴(yán)重?fù)p害發(fā)電機或變壓器安全。當(dāng)發(fā)電機與主變壓器之間有斷路器時，應(yīng)分別為發(fā)電機和變壓器配置過勵磁保護。過勵磁保護整定值按發(fā)電機或變壓器過勵磁能力較低的要求整定。三、發(fā)電機保護原理斷路器閃絡(luò)保護危害：220KV以上系統(tǒng)在進行同步并列運行過程中，當(dāng)發(fā)電機空載電勢與系統(tǒng)電壓180度造成斷口閃絡(luò)。使斷路器損壞，破壞系統(tǒng)穩(wěn)定，負(fù)序電流損壞發(fā)電機。判據(jù)：（1）斷路器三相位置接點均為斷開狀態(tài)；（2）負(fù)序電流大于整定值；（3）發(fā)電機已加勵磁，機端電壓大于一固定值。動作跳滅磁開關(guān)，失效時起動失靈。（勵磁變差動、速斷、過電流保護與發(fā)電機相類似，不再單獨介紹）四、變壓器保護原理變壓器保護規(guī)程規(guī)范要求《GBT14285-2006繼電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》4.3.20.4MVA及以上車間內(nèi)油浸式變壓器和0.8MVA及以上油浸式變壓器，均應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護。當(dāng)殼內(nèi)故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時，應(yīng)瞬時動作于信號；當(dāng)殼內(nèi)故障產(chǎn)生大量瓦斯時，應(yīng)瞬時動作于斷開變壓器各側(cè)斷路器。

帶負(fù)荷調(diào)壓變壓器充油調(diào)壓開關(guān)，亦應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護。瓦斯保護應(yīng)采取措施，防止因瓦斯繼電器的引線故障、震動等引起瓦斯保護誤動作。4.3.3對變壓器的內(nèi)部、套管及引出線的短路故障，按其容量及重要性的不同，應(yīng)裝設(shè)下列保護作為主保護，并瞬時動作于斷開變壓器的各側(cè)斷路器：4.3.3.1電壓在10kV及以下、容量在10MVA及以下的變壓器，采用電流速斷保護。4.3.3.2電壓在10kV以上、容量在10MVA及以上的變壓器，采用縱差保護。對于電壓為10kV的重要變壓器，當(dāng)電流速斷保護靈敏度不符合要求時也可采用縱差保護。4.3.3.3電壓為220kV及以上的變壓器裝設(shè)數(shù)字式保護時，除非電量保護外，應(yīng)采用雙重化保護配置。當(dāng)斷路器具有兩組跳閘線圈時，兩套保護宜分別動作于斷路器的一組跳閘線圈。四、變壓器保護原理變壓器保護規(guī)程規(guī)范要求《GBT14285-2006繼電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》4.3.4縱聯(lián)差動保護應(yīng)滿足下列要求：a.應(yīng)能躲過勵磁涌流和外部短路產(chǎn)生的不平衡電流；（勵磁涌流怎么產(chǎn)生？）b.在變壓器過勵磁時不應(yīng)誤動作；c.在電流回路斷線時應(yīng)發(fā)出斷線信號，電流回路斷線允許差動保護動作跳閘；d.在正常情況下,縱聯(lián)差動保護的保護范圍應(yīng)包括變壓器套管和引出線，如不能包括引出線時，應(yīng)采取快速切除故障的輔助措施。4.3.5對外部相間短路引起的變壓器過電流，變壓器應(yīng)裝設(shè)相間短路后備保護。保護帶延時跳開相應(yīng)的斷路器。相間短路后備保護宜選用過電流保護、復(fù)合電壓（負(fù)序電壓和線間電壓）啟動的過電流保護或復(fù)合電流保護（負(fù)序電流和單相式電壓啟動的過電流保護4.3.5.2110kV～500kV降壓變壓器、升壓變壓器和系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器，相間短路后備保護用過電流保護不能滿足靈敏性要求時，宜采用復(fù)合電壓起動的過電流保護或復(fù)合電流保護。4.3.7.1在中性點直接接地的電網(wǎng)中，如變壓器中性點直接接地運行，對單相接地引起的變壓器過電流，應(yīng)裝設(shè)零序過電流保護，保護可由兩段組成，其動作電流與相關(guān)線路零序過電流保護相配合。4.3.14變壓器非電氣量保護不應(yīng)啟動失靈保護。四、變壓器保護原理主變壓器差動保護工作原理：比較變壓器各側(cè)電流的大小和相位。正常運行和外部短路時（理想情況下）內(nèi)部短路時差動保護能不能代替瓦斯保護？四、變壓器保護原理變壓器差動保護的特殊問題（1）勵磁涌流在穩(wěn)態(tài)的情況下鐵心中的磁通應(yīng)滯后于外加電壓90°，在電壓瞬時值u=0瞬間合閘，鐵芯中的磁通應(yīng)為-Φm。但由于鐵心中的磁通不能突變，因此將出現(xiàn)一個非周期分量的磁通+Φm，這樣經(jīng)過半個周期后鐵心中的磁通將達到2Φm。（a)-φmφmuφu,φ0ωt（b)u2φm

+φsφωtu,φ0四、變壓器保護原理主變壓器差動保護主變壓器差動保護是變壓器內(nèi)部故障的主保護，主要反映變壓器繞組內(nèi)部、套管和引出線的相間和接地短路故障，以及繞組的匝間短路故障。一般情況下，大型變壓器的差動保護均設(shè)有差動速斷、比率差動、工頻變化量比率差動。四、變壓器保護原理變壓器差動保護的特殊問題（1）勵磁涌流在穩(wěn)態(tài)的情況下鐵心中的磁通應(yīng)滯后于外加電壓90°，在電壓瞬時值u=0瞬間合閘，鐵芯中的磁通應(yīng)為-Φm。但由于鐵心中的磁通不能突變，因此將出現(xiàn)一個非周期分量的磁通+Φm，這樣經(jīng)過半個周期后鐵心中的磁通將達到2Φm。（a)-φmφmuφu,φ0ωt（b)u2φm

+φsφωtu,φ0四、變壓器保護原理勵磁涌流是變壓器縱差動保護的一個主要問題。勵磁涌流的出現(xiàn)有三種情況：（a）當(dāng)投入空載變壓器時產(chǎn)生空投勵磁涌流；（最主要）（b）當(dāng)外部故障切除電壓恢復(fù)時產(chǎn)生恢復(fù)勵磁涌流；（c）當(dāng)兩臺并聯(lián)變壓器，一臺正常運行，另一臺空載合閘時，不僅合閘變壓器有勵磁涌流，另一臺并聯(lián)運行變壓器（如有該變壓器）中會出現(xiàn)和應(yīng)涌流。勵磁涌流是由于變壓器鐵芯嚴(yán)重飽和產(chǎn)生的。（2）變壓器過勵磁在運行中，由于電源電壓的升高或頻率的降低，可能使變壓器過勵磁。變壓器過勵磁后，其勵磁