1、發變組保護基本知識講解n 2保護出口方式保護出口方式n停機：停機：斷開發電機斷路器、滅磁，關閉主汽斷開發電機斷路器、滅磁，關閉主汽門。門。n解列滅磁：解列滅磁：斷開發電機斷路器，滅磁，汽輪斷開發電機斷路器，滅磁，汽輪機甩負荷。機甩負荷。n解列：解列：斷開發電機斷路器，汽輪機甩負荷。斷開發電機斷路器，汽輪機甩負荷。n減出力：減出力：將原動機出力減到給定值。將原動機出力減到給定值。n程序跳閘：程序跳閘：首先關閉主汽門，待逆功率繼電首先關閉主汽門，待逆功率繼電器動作后，再跳開發電機斷路器并滅磁。器動作后，再跳開發電機斷路器并滅磁。 3主變壓器瓦斯保護主變壓器瓦斯保護n基本原理基本原理：它是反應油箱內

2、部所產生的氣體或油流而：它是反應油箱內部所產生的氣體或油流而動作。動作。n作用作用：反應變壓器油箱內的各種故障以及油面降低：反應變壓器油箱內的各種故障以及油面降低n測量元件：測量元件：瓦斯繼電器瓦斯繼電器4瓦斯繼電器安裝示意圖瓦斯繼電器安裝示意圖5瓦斯繼電器結構及工作情況瓦斯繼電器結構及工作情況n正常運行：正常運行：開口杯向上傾斜，開口杯向上傾斜，干簧接點打開干簧接點打開n內部輕微故障：內部輕微故障：氣體聚集在氣體聚集在上部，使開口杯向下轉動，上部，使開口杯向下轉動，輕瓦斯干簧接點閉合，發出輕瓦斯干簧接點閉合，發出信號（氣體容積定值：信號（氣體容積定值：250-300立方厘米）立方厘米）n內部

3、嚴重故障：內部嚴重故障：產生大量氣產生大量氣體，推動檔板運動，重瓦斯體，推動檔板運動，重瓦斯的干簧接點閉合，起動出口的干簧接點閉合，起動出口繼電器，機組全停（定值：繼電器，機組全停（定值：油流速度油流速度1.1米米/秒秒)n漏油使油面降低：漏油使油面降低：上開口杯上開口杯轉動，輕瓦斯動作也發出信轉動，輕瓦斯動作也發出信號。號。6 2022-4-5 7差動保護基本原理差動保護基本原理n正常運行或區外短路正常運行或區外短路:n流入繼電器電流為兩流入繼電器電流為兩側電流之差側電流之差,保護不保護不動動n區內短路區內短路:流入繼電流入繼電器電流為兩側電流之器電流為兩側電流之和和,保護動作保護動作202

4、2-4-5 8發電機差動保護發電機差動保護n作用作用：作為保護區內即發電機定子繞組相間短路：作為保護區內即發電機定子繞組相間短路的主保護的主保護n保護區保護區：發電機中性點：發電機中性點1LH、機端、機端6LH1之間的范之間的范圍圍n出口邏輯關系出口邏輯關系：差動元件動作、：差動元件動作、TA斷線判別元件斷線判別元件不動作，則發電機差動保護動作。不動作，則發電機差動保護動作。n出口方式出口方式：全停（跳發變組出口開關：全停（跳發變組出口開關2206、2206A、2206B、2206C、發電機滅磁開關、發電機滅磁開關MK、廠用工作電源開關廠用工作電源開關6601A、6601B、關閉汽機主、關閉汽

5、機主汽門、跳汽門、跳DL3、DL4），同時啟動斷路器失靈保護。），同時啟動斷路器失靈保護。2022-4-59發電機縱差保護單相出口方式發電機縱差保護單相出口方式2022-4-510差動速斷保護差動速斷保護n保護區保護區：發電機中性點：發電機中性點1LH、機端、機端6LH1之間的范圍之間的范圍n作用作用：防止發電機定子繞組嚴重相間短路時，由于：防止發電機定子繞組嚴重相間短路時，由于TA飽和造成比率制動差動保護可能拒絕動作，此時由該飽和造成比率制動差動保護可能拒絕動作，此時由該保護快速切除故障保護快速切除故障n出口邏輯關系出口邏輯關系：只要差動速斷元件動作，保護就動作。：只要差動速斷元件動作，保護

6、就動作。n出口方式出口方式：全停（跳發變組出口開關：全停（跳發變組出口開關2206、2206A、2206B、2206C、發電機滅磁開關、發電機滅磁開關MK、廠用工作電、廠用工作電源開關源開關6601A、6601B、關閉汽機主汽門、跳、關閉汽機主汽門、跳DL3、DL4），同時啟動斷路器失靈保護。），同時啟動斷路器失靈保護。2022-4-511發變組差動保護發變組差動保護n保護區保護區：發電機中性點：發電機中性點1LH、主變高壓側、主變高壓側9LH、廠用、廠用分支分支3LH之間的范圍之間的范圍n作用作用：作為發電機變壓器組相間短路的主保護：作為發電機變壓器組相間短路的主保護n出口邏輯關系出口邏輯關

7、系：差動元件動作、涌流判別元件不動作，：差動元件動作、涌流判別元件不動作，TA斷線判別元件不動作，則發變組差動保護動作。斷線判別元件不動作，則發變組差動保護動作。n出口方式出口方式：全停（跳發變組出口開關：全停（跳發變組出口開關2206、2206A、2206B、2206C、發電機滅磁開關、發電機滅磁開關MK、廠用工作電、廠用工作電源開關源開關6601A、6601B、關閉汽機主汽門、跳、關閉汽機主汽門、跳DL3、DL4），同時啟動斷路器失靈保護。），同時啟動斷路器失靈保護。n 2022-4-512發變組縱差保護邏輯框圖發變組縱差保護邏輯框圖2022-4-513勵磁涌流判別勵磁涌流判別n利用某相差

8、電流中二次諧波分量電流占利用某相差電流中二次諧波分量電流占基波分量電流的百分比大小來判斷是否基波分量電流的百分比大小來判斷是否為變壓器空載投入。為變壓器空載投入。n判別方程：判別方程：122 . 0II本廠2022-4-514主變差動保護主變差動保護 n保護區保護區：發電機出口：發電機出口6LH1、主變高壓側、主變高壓側9LH、廠用分、廠用分支支3LH之間的范圍之間的范圍n作用作用：作為變壓器繞組及引出線和廠用分支相間短路：作為變壓器繞組及引出線和廠用分支相間短路的主保護的主保護n出口邏輯關系出口邏輯關系：差動元件動作、涌流判別元件不動作，：差動元件動作、涌流判別元件不動作，TA斷線判別元件不

9、動作，則差動保護動作。斷線判別元件不動作，則差動保護動作。n出口方式出口方式：全停（跳發變組出口開關：全停（跳發變組出口開關2206、2206A、2206B、2206C、發電機滅磁開關、發電機滅磁開關MK、廠用工作電、廠用工作電源開關源開關6601A、6601B、關閉汽機主汽門、跳、關閉汽機主汽門、跳DL3、DL4）。）。2022-4-515主變差動保護動作值，差動主變差動保護動作值，差動速斷保護動作值，涌流判別速斷保護動作值，涌流判別元件動作值以及保護動作特元件動作值以及保護動作特性均與發變組保護同性均與發變組保護同2022-4-516廠高變差動保護廠高變差動保護n保護區保護區：廠高變高壓側

10、：廠高變高壓側3LH、A分支分支7LH1、B分支分支9LH1之間的范圍之間的范圍n作用作用：作為廠高變相間短路的主保護：作為廠高變相間短路的主保護n出口邏輯關系出口邏輯關系：差動元件動作、涌流判別元件不動作，：差動元件動作、涌流判別元件不動作，TA斷線判別元件不動作，則差動保護動作。斷線判別元件不動作，則差動保護動作。n出口方式出口方式：全停（跳發變組出口開關：全停（跳發變組出口開關2206、2206A、2206B、2206C、發電機滅磁開關、發電機滅磁開關MK、廠用工作電、廠用工作電源開關源開關6601A、6601B、關閉汽機主汽門、跳、關閉汽機主汽門、跳DL3、DL4），同時啟動斷路器失靈

11、保護。），同時啟動斷路器失靈保護。2022-4-5171、廠高變比率制動差動保護動作方程、廠高變比率制動差動保護動作方程和動作特性與發變組相應保護相同和動作特性與發變組相應保護相同2、差動電流速斷保護動作方程和動作、差動電流速斷保護動作方程和動作特性與發變組相應保護相同特性與發變組相應保護相同3、出口邏輯關系也與發變組相應保護、出口邏輯關系也與發變組相應保護同同2022-4-518高廠變差動保護動作值高廠變差動保護動作值n啟動電流啟動電流Iq =2A(最小動作電流最小動作電流)n拐點電流拐點電流Ig =4A(最小制動電流最小制動電流)n比率制動斜率比率制動斜率Kz =0.4n二次諧波制動系數二

12、次諧波制動系數=0.15n差流速斷倍數差流速斷倍數Isd=6 In (差動速斷保護定差動速斷保護定值值)n額定電流額定電流In=4.8A2022-4-519發電機復合電壓閉鎖過流保護發電機復合電壓閉鎖過流保護作用及出口方式作用及出口方式n作用作用：主要作為發電機定子繞組相間短：主要作為發電機定子繞組相間短路的后備保護。路的后備保護。n出口方式出口方式：保護以：保護以t1（3秒）時間跳母聯，秒）時間跳母聯，以以t2（3.5秒秒)時間動作于全停。時間動作于全停。2022-4-520復合電壓閉鎖過流保護邏輯框復合電壓閉鎖過流保護邏輯框圖及基本原理圖及基本原理n n VUAIVUgll4 .86632

13、最大負序電壓整定取躲正常運行可能出現的；取定按躲發電機額定電流整；最低電壓整定取按躲正常運行可能的2022-4-521n過電流元件與低電壓元件作為對稱短路過電流元件與低電壓元件作為對稱短路的測量元件；電流元件從發電機中性點的測量元件；電流元件從發電機中性點1LH取電流，低電壓元件從機端取電流，低電壓元件從機端2YH取取電壓。電壓。n過電流元件與負序電壓元件作為不對稱過電流元件與負序電壓元件作為不對稱短路的測量元件。負序電壓元件從機端短路的測量元件。負序電壓元件從機端2YH取電壓。取電壓。2022-4-522高廠變復合電壓過電流保護作高廠變復合電壓過電流保護作用及出口方式用及出口方式n作用作用：

14、作為高廠變繞組和引出線以及：作為高廠變繞組和引出線以及6KV廠用母線相間短路的后備保護。廠用母線相間短路的后備保護。n出口方式出口方式：保護以：保護以t1(2.7秒秒)時間跳時間跳A分分支開關支開關6601A和和B分支開關分支開關6601B，以，以nT2(3.2秒秒)時間動作于全停。時間動作于全停。2022-4-523高廠變復合電壓過流保護構成高廠變復合電壓過流保護構成n過電流元件與低電壓元件作為對稱短路過電流元件與低電壓元件作為對稱短路的測量元件；電流元件從高廠變高壓側的測量元件；電流元件從高廠變高壓側2LH取電流，低電壓元件從廠用取電流，低電壓元件從廠用A母線母線5YH和廠用和廠用B母線母

15、線4YH取電壓。取電壓。n過電流元件與負序電壓元件作為不對稱過電流元件與負序電壓元件作為不對稱短路的測量元件。負序電壓元件從廠用短路的測量元件。負序電壓元件從廠用A母線母線5YH和廠用和廠用B母線母線4YH取電壓。取電壓。2022-4-524廠用分支過電流保護廠用分支過電流保護n作用作用：作為：作為6KV廠用廠用A、B母線及所接元件相母線及所接元件相間短路的后備保護。間短路的后備保護。A分支過流保護電流取自分支過流保護電流取自A分支分支7LH1；B分支過流保護電流取自分支過流保護電流取自B分支分支9LH1。保護動作電流取。保護動作電流取14.5A，（按躲過廠，（按躲過廠用分支最大負荷電流整定）

16、用分支最大負荷電流整定）n出口方式出口方式：A分支過流保護以分支過流保護以t(2.2秒秒)時間跳時間跳A分支開關分支開關6601A并閉鎖并閉鎖A分支自投；分支自投；B分支過分支過流保護以流保護以t(2.2秒秒) 跳跳B分支開關分支開關6601B并閉鎖并閉鎖B分支自投。分支自投。2022-4-525發電機縱向零序電壓式匝間短路發電機縱向零序電壓式匝間短路保護基本原理保護基本原理2022-4-526發電機縱向零序電壓式匝間短路發電機縱向零序電壓式匝間短路保護保護n反映發電機機端對中性點的基波零序電反映發電機機端對中性點的基波零序電壓大小。壓大小。n定子繞組匝間短路時，發電機機端對中定子繞組匝間短路

17、時，發電機機端對中性點會出現基波零序電壓，大于保護動性點會出現基波零序電壓，大于保護動作值，保護就動作。作值，保護就動作。n在發電機正常運行或定子繞組接地時，在發電機正常運行或定子繞組接地時，發電機機端對中性點不會出現基波零序發電機機端對中性點不會出現基波零序電壓（理論上講），所以保護不動作。電壓（理論上講），所以保護不動作。2022-4-527發電機匝間短路保護發電機匝間短路保護n作用作用：作為發電機匝間短路的主保護：作為發電機匝間短路的主保護 構成：構成：兩段式基波零序電壓保護（從機端兩段式基波零序電壓保護（從機端2YH取電壓）；負取電壓）；負序功率方向閉鎖（從機端序功率方向閉鎖（從機端2

18、YH取電壓、機端取電壓、機端6LH1取電流）；取電流）；TV二次斷線閉鎖二次斷線閉鎖n出口邏輯關系出口邏輯關系：次靈敏段：零序電壓元件動作、負序功率方：次靈敏段：零序電壓元件動作、負序功率方向元件動作，向元件動作，TV斷線判別元件不動作，則保護動作。斷線判別元件不動作，則保護動作。n靈敏段：除上述條件外，還增加了三次諧波增量作為制動量，靈敏段：除上述條件外，還增加了三次諧波增量作為制動量，當基波零序電壓增量大于三次諧波增量時，且滿足上面的條當基波零序電壓增量大于三次諧波增量時，且滿足上面的條件下，保護才動作。件下，保護才動作。n出口方式出口方式：全停（跳發變組出口開關：全停（跳發變組出口開關2

19、206、2206A、2206B、2206C、發電機滅磁開關、發電機滅磁開關MK、廠用工作電源開關、廠用工作電源開關6601A、6601B、關閉汽機主汽門、跳、關閉汽機主汽門、跳DL3、DL4），同），同時啟動斷路器失靈保護。時啟動斷路器失靈保護。2022-4-528縱向零序電壓式匝間短路邏輯框圖縱向零序電壓式匝間短路邏輯框圖2022-4-529保護動作值的整定原則保護動作值的整定原則n保證正常運行不動作保證正常運行不動作,所以躲過發電機正常運所以躲過發電機正常運行時的不平衡零序電壓行時的不平衡零序電壓n高定值的高定值的 取取5-8Vn低定值的低定值的hU03)5 . 04 . 0(52,)33

20、()33)8 . 04 . 0(30303030000取三次諧波增量制動系數一般三次諧波電勢取發電機額定負荷下的動作方程：（：基波零序電壓增量元件ZnnZlhlKVUUUKUUUU2022-4-530保護工作情況保護工作情況n發電機定子繞組匝間短路發電機定子繞組匝間短路: n1、零序電壓大于高定值動作值時，并且、零序電壓大于高定值動作值時，并且2YH沒斷線，負序功率方向元件動作，則保護動作。沒斷線，負序功率方向元件動作，則保護動作。n2、零序電壓大于低定值動作值時，并且、零序電壓大于低定值動作值時，并且2YH沒斷線，負序功率方向元件動作，基波零序電沒斷線，負序功率方向元件動作，基波零序電壓增量

21、元件動作，則保護經延時壓增量元件動作，則保護經延時0.1秒動作全秒動作全停。停。n3、發電機外部發生兩相短路時，負序功率方、發電機外部發生兩相短路時，負序功率方向元件不動作，把保護閉鎖。向元件不動作，把保護閉鎖。2022-4-531電壓平衡式電壓平衡式TV斷線邏輯框圖斷線邏輯框圖2022-4-532TV斷線判別原理斷線判別原理n比較保護用的比較保護用的2YH的二次相間電壓和普的二次相間電壓和普通的通的YH對應相間電壓大小對應相間電壓大小,當其最大的相當其最大的相間電壓差值為間電壓差值為(7-10V)時時,并且普通的并且普通的YH的負序電壓元件（整定值的負序電壓元件（整定值8V）沒動作時）沒動作

22、時,判定為判定為2YH二次斷線二次斷線,經經5秒延時發出信秒延時發出信號并閉鎖匝間短路保護號并閉鎖匝間短路保護.2022-4-533發電機定子繞組接地保護：發電機定子繞組接地保護：發電機定子繞組接地零序分量特發電機定子繞組接地零序分量特點點n機端基波零序電壓機端基波零序電壓:的百分數短路的匝數占總匝數EU3302022-4-534三次諧波零序電壓的特點三次諧波零序電壓的特點n發電機正常運行時：發電機正常運行時：NTNTNTUUUUUU333333:5 . 00:0 . 15 . 0范圍內接地時定子繞組的范圍內接地時定子繞組的2022-4-535反應機端基波零序電壓的發反應機端基波零序電壓的發電

23、機定子繞組接地保護電機定子繞組接地保護n作用作用：作為發電機定子繞組接地短路的保護，作為發電機定子繞組接地短路的保護，保護區為機端到中性點的區域（從機保護區為機端到中性點的區域（從機端端2YH開三角取電壓）；開三角取電壓）；n出口邏輯關系出口邏輯關系：零序電壓元件（整定電壓：零序電壓元件（整定電壓15V）動作，經短延時（動作，經短延時（0.5秒）發信號；長延時秒）發信號；長延時(8秒秒)全停。全停。n出口方式出口方式：長延時動作全停（跳發變組出口開：長延時動作全停（跳發變組出口開關關2206、2206A、2206B、2206C、發電機、發電機滅磁開關滅磁開關MK、廠用工作電源開關、廠用工作電源

24、開關6601A、6601B、關閉汽機主汽門、跳、關閉汽機主汽門、跳DL3、DL4），），同時啟動斷路器失靈保護。同時啟動斷路器失靈保護。2022-4-536三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n作用作用：作為發電機定子繞組接地短路的保護，保護作為發電機定子繞組接地短路的保護，保護區為中性點到機端的區為中性點到機端的5區域（從機端區域（從機端2YH和和發電機中性點發電機中性點YH0取電壓）；取電壓）；n構成原理構成原理:比較機端與中性點處三次諧波電壓的大比較機端與中性點處三次諧波電壓的大小小;n出口邏輯關系出口邏輯關系：零序電壓元件動作，：零序電壓元件動作，TV沒斷線沒斷線,經經

25、延時延時(10秒秒)發信號發信號.n出口方式出口方式：發出定子接地：發出定子接地3W信號信號, 2CPU面版出口面版出口信號燈定子接地信號燈定子接地3W點亮點亮. 狀態指示中的出口信號狀態指示中的出口信號燈點亮燈點亮2022-4-537三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交流接入回路交流接入回路三次諧波電壓式定子接地保護邏輯框圖2022-4-5382022-4-539發電機失磁保護發電機失磁保護n發電機的失磁運行及其產生的影響發電機的失磁運行及其產生的影響 1、需要從電網中吸收很大的無功功率以建立發電機的磁場，所需無功功率的大小主要取決于發電機的參數以及實際運行的轉差率。 20

26、22-4-540、由于從電力系統中吸收無功功率將可能引起、由于從電力系統中吸收無功功率將可能引起電力系統電壓下降，如果電力系統的容量較小電力系統電壓下降，如果電力系統的容量較小或無功功率的儲備不足，可能使失磁發電機的或無功功率的儲備不足，可能使失磁發電機的機端電壓、升壓變壓器高壓側的母線電壓或其機端電壓、升壓變壓器高壓側的母線電壓或其它鄰近點的電壓低于允許值，從而破壞了負荷它鄰近點的電壓低于允許值，從而破壞了負荷與各電源間的穩定運行，甚至可能因電壓崩潰與各電源間的穩定運行，甚至可能因電壓崩潰而使系統瓦解。而使系統瓦解。2022-4-541、由于失磁發電機吸收了大量的無、由于失磁發電機吸收了大量

27、的無功功率，因此為了防止其定子繞組功功率，因此為了防止其定子繞組的過電流，發電機所能發出的有功的過電流，發電機所能發出的有功功率將較功率將較 同步運行時有不同程度的同步運行時有不同程度的降低，吸收的無功功率越大，則降降低，吸收的無功功率越大，則降低越多。低越多。2022-4-5424、失磁后發電機的轉速超過同步轉速，因、失磁后發電機的轉速超過同步轉速，因此，在轉子勵磁回路中將產生差頻電流，此，在轉子勵磁回路中將產生差頻電流，因而形成附加損耗，使發電機轉子和勵因而形成附加損耗，使發電機轉子和勵磁回路過熱。顯然，當轉差率越大時，磁回路過熱。顯然，當轉差率越大時，所引起的過熱也越嚴重。所引起的過熱也

28、越嚴重。 2022-4-5 43從失磁到穩定異步運行過程從失磁到穩定異步運行過程 失磁到失步前失磁到失步前有功不變，無功方向有功不變，無功方向改變改變 臨界失步點臨界失步點失去靜穩定的臨界點失去靜穩定的臨界點 失步后的異步運行失步后的異步運行機端測量阻抗進機端測量阻抗進入阻抗平面第四象限入阻抗平面第四象限2022-4-5 44 失磁保護的構成方式失磁保護的構成方式 2022-4-545失磁保護阻抗元件動作特性失磁保護阻抗元件動作特性n圓內為動作區，當測圓內為動作區，當測量阻抗進圓內，繼電量阻抗進圓內，繼電器就動作器就動作n正常運行、外部短路正常運行、外部短路測量阻抗都落在圓外，測量阻抗都落在圓

29、外，繼電器不動作繼電器不動作n失磁以后，進入穩定失磁以后，進入穩定異步運行階段，測量異步運行階段，測量阻抗進入圓內阻抗進入圓內2022-4-546各測量元件判椐各測量元件判椐額定功率時動作發電機異步功率大于（失磁以后異步運行時，發電機過功率元件）本廠整定為機空載勵磁電壓時動作發電）：低于（轉子低電壓元件（時動作）：低于機端低電壓元件（時動作）：低于系統低電壓元件（圓內，動作）：機端測量阻抗進入阻抗元件（)5 . 04 . 0: )(50()8 . 06 . 0%80%85PVVfdUUUUZNglNhlg2022-4-547保護動作情況保護動作情況1、n1、發電機失磁，阻抗元件動作，并且、發電

30、機失磁，阻抗元件動作，并且TV二次沒斷線，勵磁低電壓元件動作，二次沒斷線，勵磁低電壓元件動作，則保護經延時則保護經延時t1(0.5S)發出信號，經延發出信號，經延時時t2（1S）作用于解列滅磁（）作用于解列滅磁（跳發變組出跳發變組出口開關口開關2206、2206A、2206B、2206C、發、發電機滅磁開關電機滅磁開關MK、廠用工作電源開關、廠用工作電源開關6601A、6601B、跳、跳DL3、DL4），同時啟動斷路器失），同時啟動斷路器失靈保護。靈保護。2022-4-548保護動作情況保護動作情況2、n2、發電機失磁，阻抗元件動作，并且、發電機失磁，阻抗元件動作，并且TV二次沒斷線，勵磁低電

31、壓元件動作，二次沒斷線，勵磁低電壓元件動作，過功率元件動作，則保護經延時過功率元件動作，則保護經延時(0.5秒秒)發出信號，同時作用于減負荷。發出信號，同時作用于減負荷。n3、發電機失磁，阻抗元件動作，并且、發電機失磁，阻抗元件動作，并且TV二次沒斷線，勵磁低電壓元件動作，二次沒斷線，勵磁低電壓元件動作，機端低電壓元件動作，則保護經機端低電壓元件動作，則保護經1秒時秒時間發出信號，并動作于解列滅磁間發出信號，并動作于解列滅磁.2022-4-549保護動作情況保護動作情況3、n4、發電機失磁，阻抗元件動作，并且、發電機失磁，阻抗元件動作，并且TV二次沒斷線，勵磁低電壓元件動作，二次沒斷線，勵磁低

32、電壓元件動作，系統低電壓元件動作，則保護經延時發系統低電壓元件動作，則保護經延時發出信號，同時作用于解列滅磁。出信號，同時作用于解列滅磁。2022-4-550發電機失步保護發電機失步保護n當系統受到大的擾動后，發電機或發電機群可當系統受到大的擾動后，發電機或發電機群可能與系統不能保持同步運行，即發生不穩定振能與系統不能保持同步運行，即發生不穩定振蕩，稱失步。蕩，稱失步。2022-4-551對失步保護的要求對失步保護的要求n (1)失步保護裝置應能鑒別短路故障和失步保護裝置應能鑒別短路故障和不穩定振蕩，發生短路故障時，失步保不穩定振蕩，發生短路故障時，失步保護裝置不應動作。護裝置不應動作。n (

33、2)失步保護裝置應能盡快檢出失步故失步保護裝置應能盡快檢出失步故障，通常要求失步保護裝置在振蕩的第障，通常要求失步保護裝置在振蕩的第一個振蕩周期內能夠檢出失步故障。一個振蕩周期內能夠檢出失步故障。2022-4-552n(3)檢出失步故障實行跳閘時，從斷路器本檢出失步故障實行跳閘時，從斷路器本身的性能出發，不應在發電機電動勢與系統身的性能出發，不應在發電機電動勢與系統電動勢夾角為電動勢夾角為180時跳閘。時跳閘。n(4)失步保護裝置應能鑒別不穩定振蕩和穩失步保護裝置應能鑒別不穩定振蕩和穩定振蕩定振蕩(通常發電機電動勢與系統電動勢間相通常發電機電動勢與系統電動勢間相角擺開最大不超過角擺開最大不超過

34、120時為穩定振蕩，即時為穩定振蕩，即是可恢復同步的振蕩是可恢復同步的振蕩)，在穩定振蕩的情況下，在穩定振蕩的情況下，失步保護不應誤動作。失步保護不應誤動作。2022-4-553反應阻抗變化的失步保護反應阻抗變化的失步保護構成原理構成原理:不穩定振蕩時不穩定振蕩時，功角在，功角在0360間作周期變間作周期變化，測量阻抗以化，測量阻抗以 的速率穿過阻抗平面，的速率穿過阻抗平面，其軌跡在阻抗平面上是一個圓或直線。因此，其軌跡在阻抗平面上是一個圓或直線。因此，測量阻抗走過某段距離，需要一定的時間。測量阻抗走過某段距離，需要一定的時間。發生短路故障時發生短路故障時，功角基本不變，測量阻抗由，功角基本不

35、變，測量阻抗由負荷阻抗突變為短路阻抗。負荷阻抗突變為短路阻抗。dtde2022-4-554失步保護失步保護作用：作用： 反應發電機失步狀態的反應發電機失步狀態的構成原理構成原理：反應發電機機端測量阻抗的變化軌跡，：反應發電機機端測量阻抗的變化軌跡，動作特性為雙遮擋器。（從機端動作特性為雙遮擋器。（從機端2YH取電壓，取電壓，6LH1取電流）取電流）出口方式：出口方式：判斷為減速失步時，發減速脈沖；判判斷為減速失步時，發減速脈沖；判斷為加速失步時，發加速脈沖；經過斷為加速失步時，發加速脈沖；經過3次累計次累計處理仍然處于失步狀態時，就作用于信號處理仍然處于失步狀態時，就作用于信號,發發出失步保護

36、動作信號出失步保護動作信號.2022-4-5 55失步保護動作特性失步保護動作特性Xt=2.3 （保證當振蕩中心（保證當振蕩中心 位于發位于發電廠系統母線以外時，該保護不電廠系統母線以外時，該保護不動，取動，取Xt等于主變壓器電抗）等于主變壓器電抗）R1=1.9 （保證不穩定振蕩時該保護（保證不穩定振蕩時該保護才動作，功角才動作，功角1取取1200）R2= R1/2 =0.95R3=-R2R4=-R1R4=-R1I I區停留時間區停留時間0.30.3秒秒II區停留時間區停留時間0.8秒秒 III區停留時間區停留時間0.3秒秒IV區停留時間區停留時間0.2秒秒滑極次數滑極次數N=32022-4-

37、5 56失步保護邏輯框圖失步保護邏輯框圖2022-4-5 57發電機的逆功率保護發電機的逆功率保護作用：作用： 在發電機逆功率時在發電機逆功率時,避免汽輪機葉避免汽輪機葉片損壞。片損壞。構成原理構成原理：反映發電機有功功率大小和方：反映發電機有功功率大小和方向，從發電機中性點向，從發電機中性點1LH取電流，從機取電流，從機端端2YH取電壓。取電壓。出口方式出口方式：只要發電機從系統吸收功率，：只要發電機從系統吸收功率，并且逆功率值小于其整定值并且逆功率值小于其整定值-7W，保護，保護以以t1(1.5S)時間動作發信號；保護以時間動作發信號；保護以t2（100秒）時間動作于機組全停。秒）時間動作

38、于機組全停。2022-4-5 58逆功率保護邏輯框圖逆功率保護邏輯框圖2022-4-5 59程跳逆功率保護程跳逆功率保護n發電機的逆功率保護除保護汽輪機以外，還作發電機的逆功率保護除保護汽輪機以外，還作為發電機組程序跳閘的啟動元件，這種逆功率為發電機組程序跳閘的啟動元件，這種逆功率保護稱為程跳逆功率保護。保護稱為程跳逆功率保護。n工作情況工作情況：當主汽門關閉后，并且發電機的逆：當主汽門關閉后，并且發電機的逆功率值小于其整定值功率值小于其整定值-7W時，經短延時（時，經短延時（1.5秒秒)去啟動機組程序跳閘（去啟動機組程序跳閘（程序跳閘：程序跳閘：首先關首先關閉主汽門，待逆功率繼電器動作后，再

39、跳開發閉主汽門，待逆功率繼電器動作后，再跳開發電機斷路器并滅磁）。電機斷路器并滅磁）。2022-4-5 60程跳逆功率保護邏輯框圖程跳逆功率保護邏輯框圖 K-主汽門輔助接點（主汽門關閉時，該接點閉合）主汽門輔助接點（主汽門關閉時，該接點閉合）2022-4-5 61發電機的低頻保護發電機的低頻保護作用：作用： 在發電機頻率降低時在發電機頻率降低時,保護汽輪機的安全。保護汽輪機的安全。構成原理構成原理：通過測量發電機機端某一相間電壓大：通過測量發電機機端某一相間電壓大小（從發電機機端小（從發電機機端2YH取電壓），來計算出頻取電壓），來計算出頻率。率。出口方式出口方式：當所計算的頻率小于整定值時，

40、且發：當所計算的頻率小于整定值時，且發變組出口斷路器處于合閘位置，則保護經延時變組出口斷路器處于合閘位置，則保護經延時發出發電機低頻信號。發出發電機低頻信號。2022-4-5 62發電機低頻保護邏輯框圖發電機低頻保護邏輯框圖nF1=49.5HZnF2=48.7HZnF3=46.75HZnT1=60SnT2=10SnT3=1S2022-4-5 63發電機過電壓保護發電機過電壓保護作用：作用： 在發電機出現過電壓時在發電機出現過電壓時,避免過電壓導致發電機避免過電壓導致發電機絕緣損壞。絕緣損壞。構成原理構成原理：通過測量發電機機端某一相間電壓大小（從發：通過測量發電機機端某一相間電壓大小（從發電機

41、機端電機機端2YH取電壓），來反映發電機的過電壓。取電壓），來反映發電機的過電壓。出口方式出口方式：當機端電壓大于整定值：當機端電壓大于整定值（ ）本廠整定值）本廠整定值136V時時,則保護經延時則保護經延時(0.5秒秒)發出發電機過電壓信號、同時作用于解列滅磁。發出發電機過電壓信號、同時作用于解列滅磁。NgUU)35. 13 . 1 (2022-4-5 64發電機啟停機保護發電機啟停機保護n作用：作用：在發電機起機時投入，在發電機并列前在發電機起機時投入，在發電機并列前來發現發電機定子繞組接地故障。來發現發電機定子繞組接地故障。n構成方式：構成方式：取發電機中性點取發電機中性點YH0零序電壓

42、零序電壓3U0，當發電機并列前，存在定子繞組接地時，就會當發電機并列前，存在定子繞組接地時，就會出現零序電壓（整定值出現零序電壓（整定值10V），保護動作），保護動作n出口方式：出口方式：保護經延時（保護經延時（2秒）動作滅磁（跳秒）動作滅磁（跳MK、DL3、DL4）2022-4-5 65發電機對稱過負荷保護發電機對稱過負荷保護n作用作用：反映發電機定子過熱的一種保護。：反映發電機定子過熱的一種保護。n基本原理：基本原理：通過測量發電機定子繞組電流大小通過測量發電機定子繞組電流大小來反映定子的過熱情況。（電流取自發電機中來反映定子的過熱情況。（電流取自發電機中性點性點1LH二次側）二次側）n保

43、護構成：保護構成：定時限對稱過負荷和反時限對稱過定時限對稱過負荷和反時限對稱過負荷兩部分負荷兩部分n出口方式出口方式：當定子繞組電流大于：當定子繞組電流大于4.3A時，定時時，定時限保護以大約限保護以大約9S時間動作于信號；當電流大于時間動作于信號；當電流大于反時限啟動電流時，保護動作時間與電流大小反時限啟動電流時，保護動作時間與電流大小成反比，出口作用于解列。成反比，出口作用于解列。2022-4-5 66發電機對稱過負荷保護動作特性發電機對稱過負荷保護動作特性4018 . 0.05. 11005 . 4(3 . 4121取熱值系數取散熱系數秒反時限上限動作時間取倍供的短路電流的母線三相短路發

44、電機提發電機高壓反時限上限電流一般取反時限下限長延時取反時限下限啟動電流取躲過發電機額定電流）定時限定值取KKtIStAIAIupupsSg2022-4-5 67發電機對稱過負荷保護邏輯框圖發電機對稱過負荷保護邏輯框圖n 2022-4-5 68發電機的負序過負荷保護發電機的負序過負荷保護n作用作用：反映發電機轉子表層過熱的一種保護。：反映發電機轉子表層過熱的一種保護。n基本原理：基本原理：通過測量發電機定子繞組負序電流大小來通過測量發電機定子繞組負序電流大小來反映轉子的過熱情況。（電流取自發電機中性點反映轉子的過熱情況。（電流取自發電機中性點1LH二次側）二次側）n保護構成：保護構成：定時限負

45、序過負荷和反時限負序過負荷兩定時限負序過負荷和反時限負序過負荷兩部分部分 出口方式出口方式：當定子繞組中的負序電流大于：當定子繞組中的負序電流大于0.2A時，保時，保護以大約護以大約9S時間動作于信號；當電流大于反時限啟動時間動作于信號；當電流大于反時限啟動電流時，保護動作時間與電流大小成反比，出口作用電流時，保護動作時間與電流大小成反比，出口作用于全停。于全停。2022-4-5 69發電機反時限負序過負荷保護動發電機反時限負序過負荷保護動作特性作特性605. 019.05. 11000)1 . 105. 1(3 . 0(2 . 0122212由發電機廠家提供取熱值系數取散熱系數秒反時限上限動

46、作時間取。本廠取倍提供的負序電流的發電機電機高壓母線兩相短路發反時限上限電流一般取反時限下限長延時取倍定時限整定值的一般取反時限下限啟動電流取允許的負序電流）躲發電機長期定時限定值取KKtAIStAIAIupupsSg2022-4-5 70發電機反時限負序過負荷保護邏發電機反時限負序過負荷保護邏輯框圖輯框圖2022-4-5 71主變接地保護主變接地保護n作用：作用：作為相鄰元件及變壓器高壓側接地故障的后作為相鄰元件及變壓器高壓側接地故障的后備保護。零序過流保護作為接地變壓器接地故障保備保護。零序過流保護作為接地變壓器接地故障保護；間隙零序保護作為不接地變壓器接地故障的保護；間隙零序保護作為不接

47、地變壓器接地故障的保護。護。n保護構成原理：保護構成原理：間隙零序保護取自間隙零序保護取自12LH1的零序電的零序電流，電壓取自高壓母線流，電壓取自高壓母線PT開三角電壓；零序過流保開三角電壓；零序過流保護取自護取自11LH的零序電流。它們都是反映零序電流的零序電流。它們都是反映零序電流或零序電壓大小而動作的。或零序電壓大小而動作的。n出口方式：出口方式：間隙零序保護以間隙零序保護以t0(0.3S)時間動作于解時間動作于解列滅磁，零序過流列滅磁，零序過流I段段(26.5A)以以0.25秒時間先跳秒時間先跳母聯，零序過流母聯，零序過流II段段(20A)以以5秒時間解列滅磁。秒時間解列滅磁。202

48、2-4-5 72主變接地保護主變接地保護(間隙保護）間隙保護）0003180310067. 13UVUAIgjxg在情況下單相接地最大壓器存工頻耐壓和躲有接地變，按照低于中性點取電流經驗值整定一次值按照間隙擊穿2022-4-5 73主變接地保護（零序過流保護）主變接地保護（零序過流保護）秒動作時間配合保護與相鄰線路零序過電流保護定值配合與相鄰線路零序過電流段保護動作時間配合接地秒與高壓母線出線段保護定值配合接地與高壓母線出線55 . 0,20325. 0,5 .263212221201110tttAIItIAIgg2022-4-5 74主斷路器失靈啟動保護主斷路器失靈啟動保護n斷路器有保護動作

49、需要跳閘，但仍有電流流過斷路斷路器有保護動作需要跳閘，但仍有電流流過斷路器，則可判斷為斷路器失靈，經延時（延時按照躲器，則可判斷為斷路器失靈，經延時（延時按照躲過保護的返回時間整定）去啟動失靈保護。過保護的返回時間整定）去啟動失靈保護。n啟動失靈保護的判據：相電流（相電流大于啟動失靈保護的判據：相電流（相電流大于3.1A，按照保證相鄰線路末端短路靈敏度要求整定按照保證相鄰線路末端短路靈敏度要求整定)、零、零序電流序電流(3I0大于大于0.5A，按照躲過正常運行時的最大，按照躲過正常運行時的最大不平衡電流整定不平衡電流整定)、斷路器輔助常開接點、斷路器輔助常開接點K1閉合、閉合、出口繼電器常開接點出口繼電器常開接點K2閉合。閉合。2022-4-5 75失靈啟動保護邏輯框圖失靈啟動保護邏輯框圖2022-4-5 76變壓器冷卻器全停保護變壓器冷卻器全停保護n作