1、發變組保護功能發電機變壓器保護：是從發變組單元系統中獲取信息，并進行處理， 能滿足系統穩定和設備安全的需要，對發變組系統的故障和異常作出快速、靈敏、可靠、有選擇地正確反應的自動化裝置。發電機變壓器保護對象：發電機定子、轉子、 機端母線、主變、廠變、勵磁變、高壓短引線、斷路器，并作為高壓母線及引出線的后備保護等。發電機變壓器保護應能保護的故障和異常類型：1) 定子繞組相間、匝間和接地短路2) 定子繞組過電壓3) 定子繞組過負荷4) 定子鐵芯過勵磁5) 轉子表面過負荷6) 勵磁繞組過負荷7) 勵磁回路接地8) 勵磁回路失壓(發電機失勵磁)9) 發電機逆功率10)發電機頻率異常11)主變、廠變、勵磁

2、變各側繞組的相間、匝間和接地短路12)主變、廠變、勵磁變過負荷13)主變鐵芯過勵磁14） 各引出線的相間和接地短路15）發變組系統失步16）斷路器閃絡、誤上電、非全相和失靈17）發變組起停機短路故障18）發變組系統低電壓19）其他故障和異常運行發電機變壓器保護可能的配置要求。1） 發電機定子短路主保護發電機縱差動保護發變組差動保護發電機不完全縱差動保護發電機裂相橫差保護發電機高靈敏橫差保護發電機縱向零序電壓式匝間保護2） 發電機定子單相接地保護發電機3U0定子接地保護發電機 3I0 定子接地保護發電機高靈敏三次諧波電壓式定子接地保護注入電源式定子接地保護3） 發電機勵磁回路接地保護注入直流電源

3、切換式轉子一點接地保護 注入交流電源導納式轉子一點接地保護轉子二點接地保護 4） 發電機定子短路后備保護發電機過流保護 發電機電壓閉鎖過流保護 發電機負序過流保護 發電機阻抗保護5) 發電機異常運行保護發電機失磁保護 發電機失步保護 發電機逆功率保護 發電機程跳逆功率保護 發電機頻率異常保護 發電機過激磁保護（定、反時限） 發電機過電壓保護 發電機低電壓保護 發電機對稱過負荷保護（定、反時限） 發電機不對稱過負荷保護（定、反時限） 發電機勵磁回路過負荷保護（定、反時限） 發電機誤上電保護 發電機啟停機保護 發電機次同步過流保護 發電機軸電流保護發電機軸電壓保護發電機TA、TV斷線判別6) 主變

4、壓器主保護主變縱差動保護主變單側差動保護主變零序差動保護發變組差動保護7) 主變壓器異常運行及后備保護主變壓器過激磁保護(定、反時限)主變壓器零序電流保護主變壓器間隙電流電壓保護主變壓器電壓閉鎖過流保護主變壓器過流保護主變壓器阻抗保護主變壓器方向過流保護主變壓器電壓閉鎖方向過流保護主變壓器負序方向過流保護主變壓器零序方向過流保護主變壓器過負荷保護主變壓器通風啟動主變壓器TA TV斷線判別8) 高壓廠用變壓器保護高廠變差動保護 高廠變電壓閉鎖過流保護高廠變分支限時速斷過流保護高廠變分支零序電流保護高廠變分支電壓閉鎖過流保護高廠變過負荷保護高廠變通風啟動高廠變TA、TV斷線判別9) 勵磁變壓器（或

5、勵磁機）保護勵磁變（機）差動保護勵磁變（機）限時速斷過流保護勵磁變（機）過負荷保護（定、反時限）勵磁變（機）TA斷線判別10）高壓啟動備用變壓器保護啟備變差動保護啟備變電壓閉鎖過流保護啟備變零序電流保護啟備變間隙零序電流電壓保護啟備變分支電壓閉鎖過流保護啟備變分支限時速斷過流保護啟備變分支零序過流保護啟備變過負荷保護啟備變通風啟動 啟備變TA、TV斷線判別11）其它保護功能斷路器失靈啟動保護斷路器非全相保護發電機強勵啟動過流閉鎖（斷路器遮斷容量不夠時采用）發電機電超速保護短引線差動保護零功率保護12）非電量保護（開入量保護）各類型變壓器的重瓦斯、輕瓦斯、壓力釋放、油位、油溫、溫度、冷卻器全停保

6、護發電機熱工、斷水、勵磁系統故障等保護高周切機保護二、 發電機變壓器保護配置方案（歷史： 主后分開，主保護雙重化；當前： 主后一體，全套雙重化）1000MW及以下發電機變壓器的全套保護。包括發電機、主變、高廠變、勵磁變、高壓啟備變的全部保護功能。1. 600MW （ 300MW）500kV 發變組單元接線保護配置（雙重化的雙套配置）1 2k-e-e-.TA3主變差動，發變組差動 失靈保護12-0 O 'TA4主變差動，發變組差動失靈保護r、e誤上電，阻抗，過負荷TA10 r通風起動。6主變零序。第二套保護用TV2(2>O 第二套保護用TV1(2)8 0。?磁變()©速斷

7、過流TA2O發電機差動，主變差動2 2 cj逆功率，失磁,失步主變差動，廠變差動 廠變復合電壓過流ET廠變分支零序GSTA1發電機差動，發變組差動 對稱過負荷，不對稱過負荷 復合電壓過流，程跳逆功率TV6 - r1，a6TV8 & 2?A10ATTA 00廠變分支零序TA1?！?TA7r發變組差動7廠變分支復合電壓過流 廠變分支限時速斷TV9 TV9(30：2注：為第一套保護用TA/TV為第二套保護用T A/TV圖1 600MW (300MW 500kV發變組保護配置圖圖1是600MVV 300MW/ 500kV發變組單元的保護配置圖，高壓側為3/2斷路器，電氣量保護配置有：1） 主保

8、護：發電機縱差、發電機匝間（縱向零序電壓式或橫差保護） 、 主變縱差、發變器組差動、高廠變差動；2） 發電機后備和異常運行保護：對稱過負荷（反時限）、不對稱過負荷（反時限）、復合電壓過流、程跳逆功率、過電壓、失磁、失步、逆功率、100%定子接地、過激磁（反時限）、起停機、 轉子一點 、 二點接地 、勵磁回路過負荷（反時限）、低頻保護等、以及TV斷線和TA斷線保護；3） 主變壓器后備和異常運行保護：主變阻抗 、 零序電流、過負荷、通風啟動保護、以及TV斷線、TA斷線保護；4） 高廠變后備和異常運行保護：復合電壓過流、AB 分支限時速斷和復合電壓過流、AB 分支零序過流、過負荷、通風啟動保護等；5

9、） 勵磁變（機）保護：速斷過流保護、過負荷保護等；6） 其它保護：失靈啟動，非全相運行保護。7） 全套保護分A、 B、 C 三面柜，A、 B 柜為電氣量保護，按雙重化下的雙套配置，C 柜為非電量保護和操作箱，按單套配置，見圖 2。A、 B 柜每套配置相同，均由兩層相互完全獨立的保護機箱構成， 且同一元件雙重化的主保護回路相互獨立，同一元件的主后備保護回路相互獨立， 這樣， 每套保護都可獨立長期可靠運行。雙套并列運行可靠性非常高。小嗎睛狗% w吟； 尋i】？T f iii13 卜 H !J IAA VUJ.J. ?UJ. U Ui I：iZI圖2 600MW（300MW 500kV發變組保護裝置

10、第一層保護機箱完成以下功能發電機差動、主變差動、發電機匝間（縱向零序電壓式或橫差保護）；發電機失磁、失步、逆功率、100流子接地、過激磁（反時限）、轉子一點二點接地、低頻；廠變分支零序過流;勵磁變速斷過流；TA、TV斷線判別。第二層保護機箱完成以下功能發變組差動、高廠變差動；發電機對稱過負荷（反時限）、不對稱過負荷（反時限）、復合電壓過流、程跳逆功率、過電壓；主變阻抗、過負荷、 失靈啟動、非全相、 零序電流、起停機；廠變復合電壓過流、分支限時速斷、分支復合電壓過流；TA、TV斷線判別。每套保護裝置配置特點1） 每套保護裝置內發電機和主變壓器的主保護已雙重化，分別布置在兩層保護機箱內，回路完全獨

11、立，起到相互備用 作用。2） 發電機、主變壓器的主保護和后備保護分別布置在兩層保護機箱內，主后備保護的回路完全獨立，主后備保護的作用完整。3） 每套保護裝置的可靠性滿足單套長期運行的要求。4）每套保護裝置中的主后備保護可以共用一路 TA回路。5） 每套保護裝置的出口動作于雙出口跳閘線圈的其中之一線圈，減少出口壓板，杜絕雙套化裝置的電氣聯系。6）每層保護機箱中有二個完全相同的保護 CPU系統，完成相 同的保護功能，當二個保護 CPU系統均正常時為“與”門 出口方式；當某個CPU系統異常告警退出運行時，出口為“或”門方式，另一個正常的CPU系統仍能獨立出口，繼續完成全部保護功能。使裝置的抗誤動性能

12、和抗拒動性能 都增強。并且這兩個保護 CPU系統的直流電源可以來自不同的蓄電池輸入。7) 端子排布置滿足規劃院“四統一”典設要求。8) 每個保護設有硬壓板投退及其指示燈(在每層保護面板上)，跳閘出口回路也裝有壓板，布置在柜體前面的下部。各個保護均有明確的動作信號及接點。雙套保護裝置配置特點1) 因為單套保護裝置均為雙主一后配置，且回路相互獨立，可靠性滿足繼電保護設計規程，可以保證單套運行也是安全可靠的，所以這種配置的雙套化實現了反措中關于“當一套保護因異常需要退出或需要檢修時，應不影響另一套保護正常運行，從而可以不停機組的運行”。2) 因為單套保護裝置的可靠性滿足長期獨立運行的要求，當雙套保護

13、并列運行時，可靠性就非常高。最大限度地滿足了反措中關于 “雙套化保護實現后可以防止保護裝置拒動而導致系統事故”的要求。3)由于保護裝置的雙CPU并列運行和獨特的出口方式以及完全雙套保護配置，實現了冗余和容錯的有機統一，既防止了保護拒動又防止了保護誤動，提高了保護可靠性。非電量保護單獨組柜，見圖3. 2中C柜，回路出口與電氣量保護完全獨立。包含以下功能：主變瓦斯、溫度、繞組溫度、壓力釋放、冷卻器全停、油位等；高廠變瓦斯、溫度、壓力釋放、冷卻器全停、油位等；其中瞬時出口的瓦斯等非電量接點直接起動出口繼電器，CPK件可發信和進行打印管理；且滿足反措關于非電量瞬時出口繼電器的動作功率和動作電壓的要求。

14、需延時出口的非電量經 cpu件發出口和信號。2. 300MW 220kV 發變組保護配置方案（雙重化的雙套配置）見圖3,基本同600MWW500kV發變組保護配置（除主變高壓側TA取法不同和增加一套間隙零序電流電壓保護外）TVTV4TA31主變差動，發變組差動, 主變阻抗匝間保護TV3£X,© 豺:1©TA8M第二套彳護用TV24;.一第一套彳護用TV1 - aAET勵磁變速斷過流TA2登發電機差動，發變組差動 Z7H 對稱過負荷,不對稱過負荷1露 復合電壓過流,程跳逆功率 2 0GSI 發電機差動，/主變差動，逆功 率,失磁,失步TA1）主變零序AT1 .2 .

15、廠變分支零序ta5微T嗯）TA 50 主變間隙零序Oi主變差動，高廠變差動 /廠變復合電壓過流廠變分支 零序TA42TV9TV8注：。為第一套保護用TA/TV 為第二套保護用TA/TVOO oTA11發變組差動廠變分支復合電壓過流 廠變分支速斷圖3 300MM220kV發變組保護配置方案（雙套化）3. 125MW 機組（三卷變壓器）保護配置方案 1 （雙重化的雙套配置）圖4是125MW機組（三卷變壓器，發電機與主變壓器之間有斷路器）的保護配置圖，電氣量保護有:220KV110KVTA4。主變差動復合方向過流, 過負荷,通風 失靈,非全相TA5ooQO主變差動復合方向過流, 過負荷,通風主變22

16、0K昉向零序號匝間專用TV3皿°©第二套彳護用TV2梗O第一套彳護用TVlg.GSTA12主變110KV間隙零序主變差動廠變差動,復壓 過流,過負荷， 通風12 12發電機差動, 失磁,逆功率AT主變差動廠變差動©o（）。）晨8動廠變分支過流。0 TA7o©廠變分支過流TA1發電機差動，發電機對稱過負荷， 不對稱過負荷，復合電壓過流注：O為第一套保護用TA/TV 為第二套保護用TA/TV圖4 125MWI組（三卷變壓器）保護配置方案1 （雙套化）主保護：發電機縱差、發電機匝間（縱向零序電壓式或橫差保護） 主變縱差、高廠變差動。發電機后備和異常運行保護：對

17、稱過負荷（反時限）、不對稱過負荷（反時限）、復合電壓過流、失磁、逆功率、過電壓、100%定子接地、轉子一點二點接地、勵磁回路過負荷、以及TV斷線和TA斷線保護。主變壓器后備和異常運行保護：高壓側復合電壓方向過流、高壓側零序方向過流、高壓側間隙零序電壓過流、高壓側過負荷和通風啟動保護、 中壓側復合電壓方向過流、中壓側零序方向過流、中壓側間隙零序電壓過流、中壓側過負荷和通風啟動保護、以及 TV斷線和TA斷線保護。高廠變后備和異常運行保護：復合電壓過流、AB 分支過流、過負荷、通風啟動保護。勵磁變（機）保護：速斷過流保護。其它保護：失靈啟動、非全相運行保護。電氣量保護按雙重化下的雙套配置原則，每套保

18、護的配置相同，均由兩層完全獨立的機箱構成。其中一個機箱含有發電機和勵磁變的主保護和后備保護，另一個機箱含有主變壓器和高廠變的主保護和后備保護。雙套裝置并列運行或單套獨立運行均安全可靠。第一層保護機箱完成以下保護功能發電機差動、發電機匝間（縱向零序電壓式或橫差保護）；發電機對稱過負荷（反時限）、不對稱過負荷（反時限）、復合電壓過流、失磁、逆功率、過電壓、100%定子接地、轉子一點二點接地、勵磁回路過負荷；勵磁變速斷過流；TA斷線和TV斷線第二層保護機箱完成以下保護功能主變壓器差動、高廠變差動；主變高壓側復合方向過流、零序方向過流、過負荷、通風啟動、間隙零電流電壓保護；主變中壓側復合方向過流、零序

19、方向過流、過負荷、通風啟動、間隙零電流電壓保護；主變失靈啟動、非全相保護；高廠變復合過流、AB分支過流；TA斷線和TV斷線。保護配置特點1) 發電機與主變壓器之間有斷路器，發電機保護和主變壓器保護 宜相互獨立配置，本方案中把發電機保護和主變壓器保護配置在不同的機箱內，電氣上完全獨立。若條件允許，把它們布置在不同的柜體中更佳，這樣可以滿足不同的運行方式需要。2) 勵磁變(機)保護，布置在發電機保護機箱中，符合運行方式需要。3) 高廠變保護，布置在主變壓器保護機箱中，符合運行方式需要。4)各元件的一套主后備保護共用一路 TA回路，雙套化之間無 任何電氣聯系。5）其余特點同上節中4）8）特點第二面柜（B 柜）主變壓器保護柜，內含二層獨立的機箱第一層保護機箱完成以下保護功能主變差動；主變高壓側零序方向過流、間隙零序電流電壓；主變中壓側零序方向過流、間隙零序電流電壓。第二層保護機箱完成以下保護功能高廠變差動、復壓過流、AB分支過流；主變高壓側復壓方向過流、過負荷、通風啟動；主變中壓側復壓方向過流、過負荷、通風啟動；失靈啟動、非全相。非電量保護單獨組柜，回路出口與電氣量保護完全獨立，包含以下功能：主變瓦斯、溫度、繞組溫度、壓力釋放、冷卻器全停、油位等；高廠變瓦斯、溫度、繞組溫度、壓力釋放、冷卻器全停、油位等；其中瞬時出口的瓦斯等非電量接點直接起動出口繼電器