RCS985大型水輪發(fā)變組保護(hù)

1、RCS-985RCS-985大型水輪發(fā)變組保護(hù)大型水輪發(fā)變組保護(hù) RCS-985水輪機(jī)組保護(hù)裝置共分為三個(gè)程序版本，分別適用于不水輪機(jī)組保護(hù)裝置共分為三個(gè)程序版本，分別適用于不同的主接線：同的主接線： RCS-985AW適用于標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)變組單元主接線方式：兩圈主變（適用于標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)變組單元主接線方式：兩圈主變（220KV或或500KV出線）、發(fā)電機(jī)容量出線）、發(fā)電機(jī)容量100MW及以上、一臺(tái)高廠及以上、一臺(tái)高廠變（兩圈變）、一臺(tái)勵(lì)磁變或勵(lì)磁機(jī)；變（兩圈變）、一臺(tái)勵(lì)磁變或勵(lì)磁機(jī)； RCS-985GW適用于大型發(fā)電機(jī)保護(hù)，主接線方式：發(fā)電機(jī)容量適用于大型發(fā)電機(jī)保護(hù)，主接線方式：發(fā)電機(jī)容量100MW及以

2、上、一臺(tái)勵(lì)磁變或勵(lì)磁機(jī)；及以上、一臺(tái)勵(lì)磁變或勵(lì)磁機(jī)； RCS-985TW適用于大型變壓器保護(hù)，主接線方式：兩圈主變（適用于大型變壓器保護(hù)，主接線方式：兩圈主變（220KV或或500KV出線）、一臺(tái)高廠變（兩圈變）。出線）、一臺(tái)高廠變（兩圈變）。水電版本保護(hù)功能配置 1.1 各項(xiàng)保護(hù)裝置，宜根據(jù)故障和異常運(yùn)行方式的性質(zhì)及熱力系各項(xiàng)保護(hù)裝置，宜根據(jù)故障和異常運(yùn)行方式的性質(zhì)及熱力系統(tǒng)具體條件，按各條的規(guī)定分別動(dòng)作于：統(tǒng)具體條件，按各條的規(guī)定分別動(dòng)作于： a停機(jī)停機(jī): 斷開發(fā)電機(jī)斷路器、滅磁，對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)，還要關(guān)閉主汽門；斷開發(fā)電機(jī)斷路器、滅磁，對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)，還要關(guān)閉主汽門；對(duì)水輪發(fā)電機(jī)還要關(guān)閉導(dǎo)水翼

3、；對(duì)水輪發(fā)電機(jī)還要關(guān)閉導(dǎo)水翼； b. 解列滅磁解列滅磁: 斷開發(fā)電機(jī)斷路器，滅磁，汽輪機(jī)甩負(fù)荷；斷開發(fā)電機(jī)斷路器，滅磁，汽輪機(jī)甩負(fù)荷； c. 解列解列: 斷開發(fā)電機(jī)斷路器，汽輪機(jī)甩負(fù)荷；斷開發(fā)電機(jī)斷路器，汽輪機(jī)甩負(fù)荷； d減出力減出力: 將原動(dòng)機(jī)出力減到給定值；將原動(dòng)機(jī)出力減到給定值； e縮小故障影響范圍縮小故障影響范圍: 例如雙母線系統(tǒng)斷開母線聯(lián)絡(luò)斷路器等；例如雙母線系統(tǒng)斷開母線聯(lián)絡(luò)斷路器等； f. 程序跳閘程序跳閘: 對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)首先關(guān)閉主汽門，待逆功率繼電器動(dòng)作后，再對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)首先關(guān)閉主汽門，待逆功率繼電器動(dòng)作后，再跳發(fā)電機(jī)斷路器并滅磁。對(duì)水輪發(fā)電機(jī)，首先將導(dǎo)水翼關(guān)到空載位置，跳發(fā)電機(jī)

4、斷路器并滅磁。對(duì)水輪發(fā)電機(jī)，首先將導(dǎo)水翼關(guān)到空載位置，再跳開發(fā)電機(jī)斷路器并滅磁；再跳開發(fā)電機(jī)斷路器并滅磁； g減勵(lì)磁減勵(lì)磁: 將發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流減至給定值；將發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流減至給定值； h勵(lì)磁切換勵(lì)磁切換: 將勵(lì)磁電源由工作勵(lì)磁電源系統(tǒng)切換到備用勵(lì)磁電源系統(tǒng)將勵(lì)磁電源由工作勵(lì)磁電源系統(tǒng)切換到備用勵(lì)磁電源系統(tǒng)； i廠用電源切換廠用電源切換: 由廠用工作電源供電切換到備用電源供電；由廠用工作電源供電切換到備用電源供電； j分出口分出口: 動(dòng)作于單獨(dú)回路；動(dòng)作于單獨(dú)回路； k信號(hào)信號(hào): 發(fā)出聲光信號(hào)。發(fā)出聲光信號(hào)。二二 硬件平臺(tái)硬件平臺(tái)裝置面板和背面布置圖 2.1 機(jī)箱結(jié)構(gòu)機(jī)箱結(jié)構(gòu)2.2 先進(jìn)的硬件核

5、心先進(jìn)的硬件核心 一一 高速數(shù)字信號(hào)處理器高速數(shù)字信號(hào)處理器DSPDSP 大規(guī)模邏輯門陣列大規(guī)模邏輯門陣列FPGAFPGA 可編程邏輯門陣列可編程邏輯門陣列CPLDCPLD 并行高精度并行高精度A/DA/D 3232位微處理器位微處理器CPUCPU 獨(dú)立的獨(dú)立的CPUCPU處理顯示、鍵盤等人機(jī)對(duì)話處理顯示、鍵盤等人機(jī)對(duì)話 大屏幕漢字液晶顯示大屏幕漢字液晶顯示 高速數(shù)字信號(hào)處理器DSP32位微處理器CPU 雙CPU系統(tǒng)：低通、低通、ADAD采樣、保護(hù)計(jì)算、邏輯輸出采樣、保護(hù)計(jì)算、邏輯輸出1 1、CPU2CPU2作用于啟動(dòng)繼電器，作用于啟動(dòng)繼電器，CPU1CPU1作用于跳閘矩陣作用于跳閘矩陣 2

6、2、啟動(dòng)一致性啟動(dòng)一致性，CPU1CPU1和和CPU2CPU2的啟動(dòng)元件相同，保護(hù)才出口的啟動(dòng)元件相同，保護(hù)才出口3 3、兩個(gè)、兩個(gè)CPUCPU系統(tǒng)之間均進(jìn)行完善的自檢和互檢，任一系統(tǒng)之間均進(jìn)行完善的自檢和互檢，任一CPUCPU板故板故障，閉鎖裝置并發(fā)報(bào)警信號(hào)障，閉鎖裝置并發(fā)報(bào)警信號(hào)2.3先進(jìn)的硬件核心二先進(jìn)的硬件核心二2.4 RCS-985硬件配置示意圖硬件配置示意圖交流信號(hào)低通濾波A/DDSP1DSP2CPU1外部開入串口打印出口繼電器CPU板低通濾波A/DDSP3DSP4CPU2管理板串口打印+E光隔光隔外部開入QDJCPLDCPLD濾波器DC/DC5V12V24V至裝置內(nèi)部其他插件光耦

7、24V至相應(yīng)插件220/11024V24V-地220/110-人機(jī)CPU顯示人機(jī)通訊口人機(jī)通訊口人機(jī)通訊口三三 性能特點(diǎn)性能特點(diǎn) 每個(gè)周波每個(gè)周波2424點(diǎn)高速采樣率，計(jì)算精度高點(diǎn)高速采樣率，計(jì)算精度高 并行實(shí)時(shí)計(jì)算：并行實(shí)時(shí)計(jì)算：故障全過程對(duì)所有保護(hù)繼電器進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算。即在每故障全過程對(duì)所有保護(hù)繼電器進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算。即在每一個(gè)采樣間隔內(nèi)（一個(gè)采樣間隔內(nèi)（0.833ms0.833ms）對(duì)所有保護(hù)完成計(jì)算，并留有裕度。）對(duì)所有保護(hù)完成計(jì)算，并留有裕度。因此，因此，裝置中各保護(hù)功能的計(jì)算互不影響，均能正確反應(yīng)。裝置中各保護(hù)功能的計(jì)算互不影響，均能正確反應(yīng)。 多種啟動(dòng)元件：多種啟動(dòng)元件：不同的保護(hù)功能

8、均有對(duì)應(yīng)的啟動(dòng)元件不同的保護(hù)功能均有對(duì)應(yīng)的啟動(dòng)元件3.1 可靠的軟件技術(shù)可靠的軟件技術(shù)3.2 獨(dú)立的故障錄波獨(dú)立的故障錄波 CPUCPU錄波：錄波：記錄保護(hù)的各種原始模擬量、保護(hù)用的中間模擬記錄保護(hù)的各種原始模擬量、保護(hù)用的中間模擬量、保護(hù)的出口狀態(tài)等。量、保護(hù)的出口狀態(tài)等。 MONMON錄波：錄波：設(shè)有完整的故障錄波功能，可以連續(xù)記錄設(shè)有完整的故障錄波功能，可以連續(xù)記錄長達(dá)長達(dá)4S4S的發(fā)變組單元所有模擬量、開入量、保護(hù)動(dòng)作量波形，記錄的發(fā)變組單元所有模擬量、開入量、保護(hù)動(dòng)作量波形，記錄采用采用COMTRADECOMTRADE格式，是針對(duì)發(fā)變組的故障錄波器。格式，是針對(duì)發(fā)變組的故障錄波器。

9、完善的波形分析軟件完善的波形分析軟件 靈活的跳閘矩陣：每一種保護(hù)均可經(jīng)跳閘矩陣整定出口方式靈活的跳閘矩陣：每一種保護(hù)均可經(jīng)跳閘矩陣整定出口方式3.3 跳閘矩陣的功能特點(diǎn)3.4 保護(hù)功能壓板保護(hù)功能壓板6B36B2投 主 變 相 間 后 備投 主 變 接 地 保 護(hù)6B56B4投 主 變 不 接 地 保 護(hù)投 發(fā) 變 組 差 動(dòng)6B76B6備 用投 高 廠 變 差 動(dòng)6B96B8投 高 廠 變 高 壓 側(cè) 后 備投 高 廠 變 A分 支 后 備6B116B10備 用備 用6B126B136B14對(duì) 時(shí)打 印6B16B15信 號(hào) 復(fù) 歸投 主 變 差 動(dòng) 保 護(hù)24V光 耦 +（ 輸 入 ）6B1

10、7投 高 廠 變 B分 支 后 備5B75B6投 三 次 諧 波 電 壓 保 護(hù)投 轉(zhuǎn) 子 一 點(diǎn) 接 地 保 護(hù)5B95B8投 轉(zhuǎn) 子 兩 點(diǎn) 接 地 保 護(hù)投 定 子 過 負(fù) 荷5B115B10投 負(fù) 序 過 負(fù) 荷投 失 磁 保 護(hù)5B135B12投 失 步 保 護(hù)投 過 電 壓 保 護(hù)5B155B14投 逆 功 率 保 護(hù)5B205B19投 勵(lì) 磁 過 負(fù) 荷5B225B21備 用斷 水 保 護(hù) 投 跳5B245B23熱 工 保 護(hù) 投 跳投 勵(lì) 磁 變 差 動(dòng) 保 護(hù)備 用投 頻 率 保 護(hù)投 誤 上 電 保 護(hù)投 起 停 機(jī) 保 護(hù)5B165B175B185B255B3投 發(fā) 電

11、機(jī) 差 動(dòng) 保 護(hù)投 發(fā) 電 機(jī) 后 備 保 護(hù)5B55B4投 發(fā) 電 機(jī) 匝 間 保 護(hù)投 定 子 接 地 零 序 電 壓 保 護(hù)24V光 耦 +（ 輸 入 ）5B29投 過 勵(lì) 磁 保 護(hù)保 護(hù) 功 能 壓 板1 1、采用了工頻變化量原理、變斜率比率差動(dòng)保護(hù)新原理、采用了工頻變化量原理、變斜率比率差動(dòng)保護(hù)新原理; ;2 2、全新的異步法、全新的異步法TATA飽和判據(jù)；飽和判據(jù)；3 3、首次提出并實(shí)現(xiàn)了浮動(dòng)門檻和電流比率制動(dòng)相結(jié)合的縱向零序、首次提出并實(shí)現(xiàn)了浮動(dòng)門檻和電流比率制動(dòng)相結(jié)合的縱向零序電壓匝間保護(hù)、復(fù)式零序電壓匝間保護(hù)、高靈敏橫差保護(hù)新原電壓匝間保護(hù)、復(fù)式零序電壓匝間保護(hù)、高靈敏橫

12、差保護(hù)新原理；理；4 4、采用三次諧波電壓差動(dòng)新原理的、采用三次諧波電壓差動(dòng)新原理的100100定子接地保護(hù)；定子接地保護(hù)；5 5、新型外加電源定子、轉(zhuǎn)子接地保護(hù)；、新型外加電源定子、轉(zhuǎn)子接地保護(hù)；6 6、靈敏的、靈敏的TVTV、TATA回路自檢功能；回路自檢功能；7 7、其他先進(jìn)技術(shù)、其他先進(jìn)技術(shù)3.5 RCS3.5 RCS985985保護(hù)裝置的關(guān)鍵技術(shù)保護(hù)裝置的關(guān)鍵技術(shù)四四 差動(dòng)保護(hù)差動(dòng)保護(hù)4.1發(fā)變組差動(dòng)保護(hù)發(fā)變組差動(dòng)保護(hù) 設(shè)發(fā)變組系統(tǒng)如圖所示：設(shè)發(fā)變組系統(tǒng)如圖所示：主變?yōu)槿ψ?，廠變低主變?yōu)槿ψ?，廠變低壓側(cè)為雙分支，發(fā)變組差動(dòng)壓側(cè)為雙分支，發(fā)變組差動(dòng)包含四個(gè)支路電流，分別為包含四個(gè)支

13、路電流，分別為主變主變220KV側(cè)側(cè)I1,110KV側(cè)側(cè)I2，高廠變高壓側(cè)，高廠變高壓側(cè)I3，發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)側(cè)中性點(diǎn)側(cè)I4。各側(cè)各側(cè)TA極性端如圖所示極性端如圖所示，規(guī)定各側(cè)電流參考方向?yàn)?，?guī)定各側(cè)電流參考方向?yàn)榱魅氚l(fā)變組為正方向。流入發(fā)變組為正方向。變斜率比例差動(dòng)變斜率比例差動(dòng)43214321111222)/()()2/()()()()(IIIIIIIIIIIIKKKnInKKbnKKKnIIIbnIIKInIIIIKIdrerblrblbleblrblblblblrercdqderbldercdqdrbld 假設(shè)定值單中：假設(shè)定值單中：各側(cè)電流都轉(zhuǎn)為標(biāo)么值代入差動(dòng)方程對(duì)發(fā)變組差動(dòng)，；

14、)(63 . 0I7 . 01 . 021nIKKecdqdblblrrblrblblblrblblblblrIIKKKnnKKbnKKK05. 01 . 04 . 26)605. 01 . 0()(05. 0)62/(0.10.7)2/()(1112）（)(5 . 17 . 0)()(3 . 01 . 005. 022errcdqderblderrrcdqdrbldnIIIIbnIIKInIIIIIIKI差動(dòng)方程變換為：差動(dòng)方程變換為：由上式可以看出，差動(dòng)方程分兩段，第一段為拋物由上式可以看出，差動(dòng)方程分兩段，第一段為拋物線，第二段為直線，在平面圖上如下圖所示：線，第二段為直線，在平面圖上如

15、下圖所示：變斜率差動(dòng)方程示例變斜率差動(dòng)方程示例比率差動(dòng)的動(dòng)作特性比率差動(dòng)的動(dòng)作特性IenIeIcdsdIcdqdIdIr0Kbl1Kbl2動(dòng)作區(qū)制動(dòng)區(qū)速斷動(dòng)作區(qū)這種變斜率比率差動(dòng)保護(hù)由于一開始就帶制動(dòng)且差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作特性較好地與差流的不平衡電流曲線相配合，因此差動(dòng)保護(hù)的起始動(dòng)作電流定值可以安全地降低。這就提高了發(fā)電機(jī)、變壓器內(nèi)部輕微故障時(shí)保護(hù)的靈敏度，尤其是機(jī)組起停過程中（4555Hz）內(nèi)部輕微故障時(shí)差動(dòng)保護(hù)的靈敏度。同時(shí)也有利于防止區(qū)外故障各側(cè)TA特性不一致造成的誤動(dòng) 區(qū)內(nèi)故障時(shí)區(qū)內(nèi)故障時(shí)：如圖：如圖所示，各側(cè)短路電流方所示，各側(cè)短路電流方向都是流入發(fā)變組，和向都是流入發(fā)變組，和參考方向一致，

16、為正值參考方向一致，為正值，所以差動(dòng)電流：，所以差動(dòng)電流：很大，容易滿足差動(dòng)主很大，容易滿足差動(dòng)主程，差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作。程，差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作。4321IIIIId差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作分析差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作分析 區(qū)外故障時(shí)區(qū)外故障時(shí)：如圖如圖示在高廠變低壓側(cè)母線示在高廠變低壓側(cè)母線上發(fā)生故障。上發(fā)生故障。I1、I2、I4短路電流方向?yàn)榱魅氚l(fā)短路電流方向?yàn)榱魅氚l(fā)變組，為正值。變組，為正值。I3為流為流出發(fā)變組，為負(fù)值。把出發(fā)變組，為負(fù)值。把發(fā)變組看成電路上的一發(fā)變組看成電路上的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，由節(jié)點(diǎn)電流定個(gè)節(jié)點(diǎn)，由節(jié)點(diǎn)電流定理，流入的電流等于流理，流入的電流等于流出的電流，即相量和為出的電流，即相量和為0，所以差動(dòng)電流：，所

17、以差動(dòng)電流：差動(dòng)保護(hù)不動(dòng)作。差動(dòng)保護(hù)不動(dòng)作。04321IIIIId差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作分析差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作分析發(fā)變組差動(dòng)各側(cè)TA選擇：各側(cè)名稱高廠變低壓側(cè)TA高廠變高壓側(cè)TA2高廠變高壓側(cè)TA發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)TA主變套管TA主變開關(guān)TA發(fā)變組差動(dòng)定義001110表1：發(fā)變組差動(dòng)TA選擇（該控制字隱含，只能由調(diào)試軟件DBG2000顯示）各側(cè)TA選擇原則如下：主變側(cè)TA：可以選擇主變開關(guān)TA或主變套管TA。發(fā)電機(jī)側(cè)TA：選擇發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)TA。高廠變側(cè)TA：可以選擇廠變低壓側(cè)TA或廠變高壓側(cè)TA。如果廠變高壓側(cè)有一組大變比TA、一組小變比TA，選擇高廠變高壓側(cè)TA2，即大變比TA；如果廠變高壓側(cè)只有一組TA，選擇高

18、廠變高壓側(cè)TA，此時(shí)在定值整定時(shí)要將廠變高壓側(cè)大變比的TA變比和廠變高壓側(cè)變比的TA變比整定成相同。4.2勵(lì)磁涌流勵(lì)磁涌流識(shí)別原理識(shí)別原理 在正常運(yùn)行時(shí)勵(lì)磁電流比較小，一般不超過額定電流的3%,可是在: (1)變壓器空載合閘（空投） (2)區(qū)外故障切除后電壓恢復(fù)時(shí)這兩種情況下可能出現(xiàn)很大的勵(lì)磁電流。 勵(lì)磁涌流波形特征： 勵(lì)磁涌流的最大幅值很大，可能達(dá)到變壓器額定電流的510倍。變壓器容量越小，該倍數(shù)越大。 有很大的非周期分量。波形偏于時(shí)間軸的一側(cè)，因此波形嚴(yán)重不對(duì)稱。 有大量的諧波分量，尤其是二次諧波分量含量較大。二次諧波與基波分量的比值一般均大于0.15。 波形出現(xiàn)間斷，間斷角一般大于60o

19、。 12II變壓器空載合閘示意變壓器空載合閘示意 勵(lì)磁涌流的波形與合閘瞬間電壓的相位、鐵芯中剩磁的大小和方向、電源容量和變壓器容量的大小、鐵芯材料的性質(zhì)和磁化曲線、變壓器的飽和磁密、合閘回路的阻抗和時(shí)間常數(shù)等因素有關(guān)。 如果合閘時(shí)正好電壓達(dá)到最大值，就不會(huì)出現(xiàn)非周期性的磁通，也就不會(huì)出現(xiàn)勵(lì)磁涌流，而只有正常時(shí)的勵(lì)磁電流。 如果合閘時(shí)正好電壓為零，勵(lì)磁涌流最大。所以三相變壓器中三相的勵(lì)磁涌流大小是不一樣的?？紤]到變壓器空投時(shí)電源三相電壓互差1200，所以無論在何時(shí)合閘至少有二相會(huì)出現(xiàn)不同程度的勵(lì)磁涌流。 空投變壓器時(shí)勵(lì)磁涌流錄波圖（實(shí)際（實(shí)際500kV500kV自耦變壓器）自耦變壓器）勵(lì)磁涌流閉

20、鎖原理勵(lì)磁涌流閉鎖原理1（諧波制動(dòng)原理）（諧波制動(dòng)原理）涌流判別通過控制字可以選擇二次諧波制動(dòng)原理或波形判別原理。（1）諧波制動(dòng)原理裝置采用三相差動(dòng)電流中二次諧波與基波的比值作為勵(lì)磁涌流閉鎖判據(jù)，動(dòng)作方程如下：其中I2為每相差動(dòng)電流中的二次諧波，I1為對(duì)應(yīng)相的差流基波，K2xb為二次諧波制動(dòng)系數(shù)整定值。推薦K2xb整定為0.15。122IKIxb勵(lì)磁涌流閉鎖原理勵(lì)磁涌流閉鎖原理2（波形判別原理）（波形判別原理） 式中式中 差電流的全周積分值。差電流的全周積分值。 SS1S2 兩個(gè)相距半周的差電流瞬時(shí)值兩個(gè)相距半周的差電流瞬時(shí)值 之和的全周積分值。之和的全周積分值。 S+=S1-S2 大于大于1

21、的常數(shù)。的常數(shù)。 門檻值。門檻值。 tbSSSKSSSbKtSS1S2S1S2勵(lì)磁涌流短路電流裝置利用三相差動(dòng)電流中的波裝置利用三相差動(dòng)電流中的波形判別作為勵(lì)磁涌流識(shí)別判據(jù)。內(nèi)形判別作為勵(lì)磁涌流識(shí)別判據(jù)。內(nèi)部故障時(shí)，各側(cè)電流經(jīng)互感器變換部故障時(shí)，各側(cè)電流經(jīng)互感器變換后，差流基本上是工頻正弦波。而后，差流基本上是工頻正弦波。而勵(lì)磁涌流時(shí)，有大量的諧波分量存勵(lì)磁涌流時(shí)，有大量的諧波分量存在，波形是間斷不對(duì)稱的。在，波形是間斷不對(duì)稱的。當(dāng)滿足以下判據(jù)時(shí)，當(dāng)滿足以下判據(jù)時(shí)，與門分相與門分相開放差動(dòng)保護(hù)開放差動(dòng)保護(hù)：Y /d-11接線變壓器電流相量圖：接線變壓器電流相量圖：*A a IABIICcIIb

22、aIIabIIcBC c b4.4變壓器高低壓側(cè)電流的相位補(bǔ)償變壓器高低壓側(cè)電流的相位補(bǔ)償對(duì)于連接組號(hào)為Yd-11的變壓器，高壓側(cè)繞組為Y接線，低壓側(cè)為接線，這樣造成高低壓側(cè)電流有30度的相位差，必須對(duì)電流相位進(jìn)行補(bǔ)償后，才能做差動(dòng)運(yùn)算3/ )(3/ )(3/ )(ACCCBBBAAIIIIIIIII電流相位補(bǔ)償公式電流相位補(bǔ)償公式RCS985中變壓器差動(dòng)（發(fā)變組差動(dòng)）電流相位補(bǔ)償采用Y側(cè)向側(cè)補(bǔ)償?shù)姆椒?，公式如下?.5發(fā)變組差動(dòng)各側(cè)電流的折算發(fā)變組差動(dòng)各側(cè)電流的折算發(fā)變組差動(dòng)所用電流為主變高壓側(cè)電流、高廠變高壓側(cè)電流（也可選低壓側(cè)電流）、發(fā)電發(fā)變組差動(dòng)所用電流為主變高壓側(cè)電流、高廠變高壓側(cè)電

23、流（也可選低壓側(cè)電流）、發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)側(cè)電流。由于各側(cè)電流處于不同的電壓等級(jí)，所以在差動(dòng)運(yùn)算前，要對(duì)各側(cè)電流機(jī)中性點(diǎn)側(cè)電流。由于各側(cè)電流處于不同的電壓等級(jí)，所以在差動(dòng)運(yùn)算前，要對(duì)各側(cè)電流進(jìn)行折算，折算到同一個(gè)電壓等級(jí)。在進(jìn)行折算，折算到同一個(gè)電壓等級(jí)。在RCS985中，電流的折算方法是采用標(biāo)么值。中，電流的折算方法是采用標(biāo)么值。標(biāo)么值定義：電流的實(shí)際值和基準(zhǔn)值的比值，一般選取各側(cè)的額定電流做為基準(zhǔn)電流。標(biāo)么值定義：電流的實(shí)際值和基準(zhǔn)值的比值，一般選取各側(cè)的額定電流做為基準(zhǔn)電流。對(duì)于發(fā)變組差動(dòng)各側(cè)額定電流的計(jì)算公式如下（統(tǒng)一選取主變額定容量為基準(zhǔn)容量）：對(duì)于發(fā)變組差動(dòng)各側(cè)額定電流的計(jì)算公式如下（統(tǒng)

24、一選取主變額定容量為基準(zhǔn)容量）：1）主變高壓側(cè)：）主變高壓側(cè)：2）高廠變高壓側(cè)）高廠變高壓側(cè)(差至廠變高壓側(cè)時(shí)）：差至廠變高壓側(cè)時(shí)）：3）高廠變低壓側(cè)）高廠變低壓側(cè)（差至廠變低壓側(cè)時(shí)）：（差至廠變低壓側(cè)時(shí)）：4）發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)側(cè)：）發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)側(cè)：各參數(shù)定義如下：各參數(shù)定義如下：SN：主變額定容量：主變額定容量U1N：主變高壓側(cè)額定線電壓：主變高壓側(cè)額定線電壓 N1：主變高壓側(cè)：主變高壓側(cè)TA變比變比U2N：主變低壓側(cè)額定線電壓：主變低壓側(cè)額定線電壓 N2：高廠變高壓側(cè)：高廠變高壓側(cè)TA變比變比 U3N：高廠變低壓側(cè)額定線電壓：高廠變低壓側(cè)額定線電壓 N3：高廠變低壓側(cè)：高廠變低壓側(cè)TA變比變比

25、 N4：發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)側(cè)：發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)側(cè)TA變比變比1113NUSInne2223NUSInne3333NUSInne4243NUSInne4.6 差動(dòng)保護(hù)差動(dòng)保護(hù)TA斷線報(bào)警或閉鎖斷線報(bào)警或閉鎖 內(nèi)部故障時(shí)，至少滿足以下條件中一個(gè)：內(nèi)部故障時(shí)，至少滿足以下條件中一個(gè)：（1）任一側(cè)負(fù)序相電壓大于）任一側(cè)負(fù)序相電壓大于2V（2）起動(dòng)后任一側(cè)任一相電流比起動(dòng)前增加）起動(dòng)后任一側(cè)任一相電流比起動(dòng)前增加（3）起動(dòng)后最大相電流大于）起動(dòng)后最大相電流大于1.2 Ie（4）同時(shí)有三路電流比啟動(dòng)前減?。┩瑫r(shí)有三路電流比啟動(dòng)前減小因此，差動(dòng)保護(hù)啟動(dòng)后因此，差動(dòng)保護(hù)啟動(dòng)后40ms內(nèi)，以上條件均不滿足，內(nèi)，以上條件均

26、不滿足，判為判為TA斷線。如此時(shí)斷線。如此時(shí)“TA斷線閉鎖比率差動(dòng)投入斷線閉鎖比率差動(dòng)投入”置置1，則閉鎖差動(dòng)保護(hù)，并發(fā)差動(dòng)則閉鎖差動(dòng)保護(hù)，并發(fā)差動(dòng)TA斷線報(bào)警信號(hào)，如控制字置斷線報(bào)警信號(hào)，如控制字置0，差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作于出口，同時(shí)發(fā)差動(dòng)，差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作于出口，同時(shí)發(fā)差動(dòng)TA斷線報(bào)警信號(hào)。斷線報(bào)警信號(hào)。 發(fā)變組差動(dòng)定值發(fā)變組差動(dòng)定值序號(hào)序號(hào)定值名稱定值名稱定值范圍定值范圍整定步長整定步長1比率差動(dòng)起動(dòng)定值0.10-1.5 (Ie)0.01(Ie)2差動(dòng)速斷定值4-14 (Ie)0.01(Ie)3比率差動(dòng)起始斜率0.05-0.150.014比率差動(dòng)最大斜率0.500.800.015諧波制動(dòng)系數(shù)0.10

27、-0.350.016差動(dòng)保護(hù)跳閘控制字0000-FFFF1以下是運(yùn)行方式控制字整定1表示投入，0表示退出1差動(dòng)速斷投入0，12比率差動(dòng)投入0，13涌流閉鎖原理選擇0，10：二次諧波閉鎖1：波形判別4TA斷線閉鎖比率差動(dòng)0，1發(fā)變組差動(dòng)邏輯圖發(fā)變組差動(dòng)邏輯圖比率差動(dòng)元件&差動(dòng)保護(hù)硬壓板投入比率差動(dòng)保護(hù)軟壓板投入TA瞬時(shí)斷線判別&差流起動(dòng)元件&涌流開放元件過激磁閉鎖差動(dòng)判別TA飽和判別元件高值比率差動(dòng)元件&差動(dòng)保護(hù)硬壓板投入比率差動(dòng)保護(hù)軟壓板投入TA瞬時(shí)斷線判別比率差動(dòng)保護(hù)跳閘&差動(dòng)起動(dòng)元件&涌流開放元件=1差動(dòng)速斷元件&差動(dòng)保護(hù)硬壓板投入差動(dòng)速斷保護(hù)軟壓板投入&差動(dòng)起動(dòng)元件差動(dòng)速斷保護(hù)跳閘4.5

28、變壓器差動(dòng)保護(hù)首先規(guī)定首先規(guī)定TATA的正的正極性端在母線側(cè)，極性端在母線側(cè)，電流參考方向由電流參考方向由母線流向變壓器母線流向變壓器為正方向。為正方向。變壓器變斜率比例差動(dòng)變壓器變斜率比例差動(dòng)321321111222)/()()2/()()()()(IIIIIIIIIIKKKnInKKbnKKKnIIIbnIIKInIIIIKIdrerblrblbleblrblblblblrercdqderbldercdqdrbld 假設(shè)定值單中：假設(shè)定值單中：各側(cè)電流都轉(zhuǎn)為標(biāo)么值代入差動(dòng)方程對(duì)變壓器差動(dòng)，；)(63 . 0I7 . 01 . 021nIKKecdqdblblrrblrblblblrblbl

29、blblrIIKKKnnKKbnKKK05. 01 . 04 . 26)605. 01 . 0()(05. 0)62/(0.10.7)2/()(1112）（)(5 . 17 . 0)()(3 . 01 . 005. 022errcdqderblderrrcdqdrbldnIIIIbnIIKInIIIIIIKI差動(dòng)方程變換為：差動(dòng)方程變換為：由上式可以看出，差動(dòng)方程分兩段，第一段為拋物由上式可以看出，差動(dòng)方程分兩段，第一段為拋物線，第二段為直線，在平面圖上如下圖所示：線，第二段為直線，在平面圖上如下圖所示：變壓器變斜率比率差動(dòng)方程分析變壓器變斜率比率差動(dòng)方程分析比率差動(dòng)的動(dòng)作特性比率差動(dòng)的動(dòng)作特

30、性IenIeIcdsdIcdqdIdIr0Kbl1Kbl2動(dòng)作區(qū)制動(dòng)區(qū)速斷動(dòng)作區(qū)區(qū)內(nèi)故障時(shí)：如圖示，各側(cè)短路電流都是由母線流向變壓器，和參考方向一致，為正值，所以差動(dòng)電流很大，容易滿足差動(dòng)主程，差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作。321IIIId 區(qū)外故障時(shí)：如圖示在低壓母線上發(fā)生故障。高、中壓側(cè)短路電流由母線流向變壓器，為正值。低壓側(cè)電流由變壓器流向母線，為負(fù)值。把變壓器看成電路上的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，由節(jié)點(diǎn)電流定理，流入的電流等于流出的電流，即相量和為0，所以差動(dòng)電流差動(dòng)保護(hù)不動(dòng)作。0321IIIId變壓器差動(dòng)變壓器差動(dòng)TA選擇選擇各側(cè)名稱高廠變高壓側(cè)TA2高廠變高壓側(cè)TA發(fā)電機(jī)機(jī)端TA主變低壓側(cè)TA主變二分支TA主變一

31、分支TA主變差動(dòng)定義 011011各側(cè)TA選擇原則如下：主變高壓側(cè)TA：如果是3/2接線，主變一分支TA、主變二分支TA全選；其他只選主變一分支。發(fā)電機(jī)側(cè)TA：可以選擇發(fā)電機(jī)機(jī)端TA或主變低壓側(cè)TA。高廠變高壓側(cè)TA：如果廠變高壓側(cè)有一組大變比TA、一組小變比TA，選擇高廠變高壓側(cè)TA2，即大變比TA；如果廠變高壓側(cè)只有一組TA，選擇高廠變高壓側(cè)TA，此時(shí)在定值整定時(shí)要將廠變高壓側(cè)大變比的TA變比和廠變高壓側(cè)變比的TA變比整定成相同。主變差動(dòng)各側(cè)電流的折算主變差動(dòng)各側(cè)電流的折算主變差動(dòng)所用電流為主變高壓側(cè)電流（主變差動(dòng)所用電流為主變高壓側(cè)電流（3/2接線為一分支和二分支）、主變低壓側(cè)電流、高接

32、線為一分支和二分支）、主變低壓側(cè)電流、高廠變高壓側(cè)電流，由于各側(cè)電流處于不同的電壓等級(jí)，所以在差動(dòng)運(yùn)算前，要對(duì)各側(cè)電流廠變高壓側(cè)電流，由于各側(cè)電流處于不同的電壓等級(jí)，所以在差動(dòng)運(yùn)算前，要對(duì)各側(cè)電流進(jìn)行折算，折算到同一個(gè)電壓等級(jí)。在進(jìn)行折算，折算到同一個(gè)電壓等級(jí)。在RCS985中，電流的折算方法是采用標(biāo)么值。中，電流的折算方法是采用標(biāo)么值。標(biāo)么值定義：電流的實(shí)際值和基準(zhǔn)值的比值，一般選取各側(cè)的額定電流做為基準(zhǔn)電流。標(biāo)么值定義：電流的實(shí)際值和基準(zhǔn)值的比值，一般選取各側(cè)的額定電流做為基準(zhǔn)電流。對(duì)于主變各側(cè)額定電流的計(jì)算公式如下（統(tǒng)一選取主變額定容量為基準(zhǔn)容量）：對(duì)于主變各側(cè)額定電流的計(jì)算公式如下（統(tǒng)

33、一選取主變額定容量為基準(zhǔn)容量）：1）主變高壓側(cè)：）主變高壓側(cè)：2）主變低壓側(cè)：）主變低壓側(cè)：3）高廠變高壓側(cè)）高廠變高壓側(cè)：各參數(shù)定義如下：各參數(shù)定義如下：SN：主變額定容量：主變額定容量U1N：主變高壓側(cè)額定線電壓：主變高壓側(cè)額定線電壓 N1：主變高壓側(cè)：主變高壓側(cè)TA變比變比U2N：主變低壓側(cè)額定線電壓：主變低壓側(cè)額定線電壓 N2：主變低壓側(cè)：主變低壓側(cè)TA變比變比 N3：高廠變高壓側(cè)：高廠變高壓側(cè)TA變比變比 1113NUSInne2223NUSInne3233NUSInne主變差動(dòng)保護(hù)定值主變差動(dòng)保護(hù)定值序號(hào)序號(hào)定值名稱定值名稱定值范圍定值范圍整定步長整定步長1比率差動(dòng)起動(dòng)定值0.1-

34、1.50 (Ie)0.01 (Ie)2差動(dòng)速斷定值2-14.00 (Ie)0.01 (Ie)3比率差動(dòng)起始斜率0.05-0.150.014比率差動(dòng)最大斜率0.500.800.015諧波制動(dòng)系數(shù)0.10-0.350.016差動(dòng)保護(hù)跳閘控制字0000-FFFF1以下是運(yùn)行方式控制字整定1表示投入，0表示退出1差動(dòng)速斷投入0，12比率差動(dòng)投入0，13工頻變化量比率差動(dòng)投入0，14涌流閉鎖原理選擇0，10：二次諧波閉鎖1：波形判別5TA斷線閉鎖比率差動(dòng)0，1主變差動(dòng)保護(hù)邏輯框圖主變差動(dòng)保護(hù)邏輯框圖比率差動(dòng)元件&差動(dòng)保護(hù)硬壓板投入比率差動(dòng)保護(hù)軟壓板投入TA瞬時(shí)斷線判別&差流起動(dòng)元件&涌流開放元件過激磁閉

35、鎖差動(dòng)判別TA飽和判別元件高值比率差動(dòng)元件&差動(dòng)保護(hù)硬壓板投入比率差動(dòng)保護(hù)軟壓板投入TA瞬時(shí)斷線判別比率差動(dòng)保護(hù)跳閘&差動(dòng)起動(dòng)元件&涌流開放元件=1差動(dòng)速斷元件&差動(dòng)保護(hù)硬壓板投入差動(dòng)速斷保護(hù)軟壓板投入&差動(dòng)起動(dòng)元件差動(dòng)速斷保護(hù)跳閘4.6發(fā)電機(jī)完全縱差保護(hù)2121112212)()2/()()()()/()(IIIIIInInKKbnKKKnIIIbnIIKIIIKKKnIIIIKIdreblrblblblblrercdqderblderblrblblercdqdrbld發(fā)電機(jī)完全縱差方程：電流參考方向：規(guī)定由發(fā)電機(jī)機(jī)端流向中性點(diǎn)為正，如圖所示保護(hù)范圍 假設(shè)定值單中：假設(shè)定值單中：各側(cè)電流都轉(zhuǎn)

36、為標(biāo)么值代入差動(dòng)方程對(duì)發(fā)電機(jī)差動(dòng)，；)(43 . 0I7 . 01 . 021nIKKecdqdblblrrblrblblblrblblblblrIIKKKnnKKbnKKK075. 01 . 06 . 14)4075. 01 . 0()(075. 0)42/(0.10.7)2/()(1112）（)(9 . 07 . 0)()(3 . 01 . 0075. 022errcdqdrblderrrcdqdrbldnIIIIbnIKInIIIIIIKI差動(dòng)方程變換為：差動(dòng)方程變換為：由上式可以看出，差動(dòng)方程分兩段，第一段為拋物由上式可以看出，差動(dòng)方程分兩段，第一段為拋物線，第二段為直線，在平面圖上如

37、下圖所示：線，第二段為直線，在平面圖上如下圖所示：發(fā)電機(jī)變斜率比率差動(dòng)方程分析發(fā)電機(jī)變斜率比率差動(dòng)方程分析比率差動(dòng)的動(dòng)作特性比率差動(dòng)的動(dòng)作特性IenIeIcdsdIcdqdIdIr0Kbl1Kbl2動(dòng)作區(qū)制動(dòng)區(qū)速斷動(dòng)作區(qū)保護(hù)動(dòng)作分析保護(hù)動(dòng)作分析區(qū)內(nèi)故障時(shí)：區(qū)內(nèi)故障時(shí)：如圖所示，如圖所示，機(jī)端側(cè)短路電流機(jī)端側(cè)短路電流I1由機(jī)端流由機(jī)端流向中性點(diǎn)，為正值。中性點(diǎn)向中性點(diǎn)，為正值。中性點(diǎn)側(cè)電流側(cè)電流I2由中性點(diǎn)流向機(jī)端，由中性點(diǎn)流向機(jī)端，為負(fù)值，由差動(dòng)電流和制動(dòng)為負(fù)值，由差動(dòng)電流和制動(dòng)電流公式可以看出：電流公式可以看出：此時(shí)差流很大而制動(dòng)電此時(shí)差流很大而制動(dòng)電流很小，差動(dòng)方程很容易滿流很小，差動(dòng)方程

38、很容易滿足，差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作。足，差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作。21212IIIIIIdr保護(hù)動(dòng)作分析保護(hù)動(dòng)作分析區(qū)外故障時(shí)：區(qū)外故障時(shí)：如圖所示，如圖所示，機(jī)端側(cè)短路電流機(jī)端側(cè)短路電流I1由機(jī)端流由機(jī)端流向中性點(diǎn)，為正值。中性點(diǎn)向中性點(diǎn)，為正值。中性點(diǎn)側(cè)電流側(cè)電流I2也是由機(jī)端流向中也是由機(jī)端流向中性點(diǎn)，為正值，并且兩電性點(diǎn)，為正值，并且兩電流大小相等，由差動(dòng)電流和流大小相等，由差動(dòng)電流和制動(dòng)電流公式可以看出：制動(dòng)電流公式可以看出：此時(shí)差流為此時(shí)差流為0而制動(dòng)電流而制動(dòng)電流很大，差動(dòng)方程不滿足，差很大，差動(dòng)方程不滿足，差動(dòng)保護(hù)不動(dòng)作。動(dòng)保護(hù)不動(dòng)作。21212IIIIIIdr發(fā)電機(jī)差動(dòng)各側(cè)電流的折算發(fā)電機(jī)差動(dòng)各側(cè)

39、電流的折算發(fā)電機(jī)差動(dòng)所用電流為發(fā)電機(jī)機(jī)端電流、發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)電流，兩側(cè)電流發(fā)電機(jī)差動(dòng)所用電流為發(fā)電機(jī)機(jī)端電流、發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)電流，兩側(cè)電流TA變比可能不一至變比可能不一至，所以在差動(dòng)運(yùn)算前，要對(duì)各側(cè)電流進(jìn)行折算，折算到同一變比。在，所以在差動(dòng)運(yùn)算前，要對(duì)各側(cè)電流進(jìn)行折算，折算到同一變比。在RCS985中，電流的中，電流的折算方法是采用標(biāo)么值。折算方法是采用標(biāo)么值。標(biāo)么值定義：電流的實(shí)際值和基準(zhǔn)值的比值，一般選取各側(cè)的額定電流做為基準(zhǔn)電流。標(biāo)么值定義：電流的實(shí)際值和基準(zhǔn)值的比值，一般選取各側(cè)的額定電流做為基準(zhǔn)電流。對(duì)于發(fā)電機(jī)兩側(cè)額定電流的計(jì)算公式如下：對(duì)于發(fā)電機(jī)兩側(cè)額定電流的計(jì)算公式如下：1）：發(fā)電

40、機(jī)機(jī)端側(cè)：）：發(fā)電機(jī)機(jī)端側(cè)：2）發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)側(cè)：）發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)側(cè)：各參數(shù)定義如下：各參數(shù)定義如下：SGN： 發(fā)電機(jī)視在功率發(fā)電機(jī)視在功率PGN： 發(fā)電機(jī)額定有功功率發(fā)電機(jī)額定有功功率COS：發(fā)電機(jī)額定功率因數(shù)：發(fā)電機(jī)額定功率因數(shù)UGN： 發(fā)電機(jī)機(jī)端額定線電壓發(fā)電機(jī)機(jī)端額定線電壓 N1：發(fā)電機(jī)機(jī)端側(cè)：發(fā)電機(jī)機(jī)端側(cè)TA變比變比 N2： 發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)側(cè)發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)側(cè)TA變比變比 1133cos/NUSNUPIGNGNGNGNTE2233cos/NUSNUPIGNGNGNGNNE發(fā)電機(jī)差動(dòng)定值發(fā)電機(jī)差動(dòng)定值序號(hào)序號(hào)定值名稱定值名稱定值范圍定值范圍整定步長整定步長1比率差動(dòng)起動(dòng)定值 0.10 - 1.5

41、0 (Ie)0.01 (Ie)2差動(dòng)速斷定值 2.00 14.00 (Ie)0.01 (Ie)3比率差動(dòng)起始斜率 0.00 - 0.100.014比率差動(dòng)最大斜率 0.40 0.600.015差動(dòng)保護(hù)跳閘控制字 0000 - FFFF1以下是運(yùn)行方式控制字整定1表示投入，0表示退出1差動(dòng)速斷投入0，12比率差動(dòng)投入0，13工頻變化量差動(dòng)投入0，14TA斷線閉鎖比率差動(dòng)0，1發(fā)電機(jī)差動(dòng)邏輯框圖發(fā)電機(jī)差動(dòng)邏輯框圖比率差動(dòng)元件&差動(dòng)保護(hù)硬壓板投入比率差動(dòng)保護(hù)軟壓板投入TA瞬時(shí)斷線判別&差動(dòng)起動(dòng)元件TA飽和判別元件高值比率差動(dòng)元件&差動(dòng)保護(hù)硬壓板投入比率差動(dòng)保護(hù)軟壓板投入TA瞬時(shí)斷線判別比率差動(dòng)保護(hù)跳

42、閘&差動(dòng)起動(dòng)元件=1差動(dòng)速斷元件&差動(dòng)保護(hù)硬壓板投入差動(dòng)速斷保護(hù)軟壓板投入&差動(dòng)起動(dòng)元件差動(dòng)速斷保護(hù)跳閘&4. 7發(fā)電機(jī)不完全縱差保護(hù) 如右圖所示，如右圖所示，差同方程同完全差同方程同完全差動(dòng)保護(hù)一樣，差動(dòng)保護(hù)一樣，電流參考方向規(guī)電流參考方向規(guī)定由機(jī)端流向中定由機(jī)端流向中性點(diǎn)為正方向性點(diǎn)為正方向 大于大于50MW的發(fā)電機(jī)，每相定子繞組有二分支或二分支以上。可用機(jī)的發(fā)電機(jī)，每相定子繞組有二分支或二分支以上。可用機(jī)端端TA和機(jī)尾某一分支上的和機(jī)尾某一分支上的TA組成發(fā)電機(jī)不完全縱差保護(hù)，如上圖所示。組成發(fā)電機(jī)不完全縱差保護(hù)，如上圖所示。用用TA和和TA電流互感器的二次電流構(gòu)成電流互感器的二次電流構(gòu)

43、成A相的不完全縱差保護(hù)。以此類推相的不完全縱差保護(hù)。以此類推可構(gòu)成可構(gòu)成B相和相和C相的不完全縱差保護(hù)。以上圖中每相兩分支為例，當(dāng)外部相的不完全縱差保護(hù)。以上圖中每相兩分支為例，當(dāng)外部短路和正常運(yùn)行時(shí)兩分支電流相等，短路和正常運(yùn)行時(shí)兩分支電流相等，TA的電流是的電流是TA電流的兩倍。如果電流的兩倍。如果TA的變比是的變比是TA變比的兩倍，那么外部短路和正常運(yùn)行時(shí)變比的兩倍，那么外部短路和正常運(yùn)行時(shí)TA和和TA的二次電的二次電流相等，其相量差是零。當(dāng)然和也可取同一變比，在微機(jī)保護(hù)軟件中進(jìn)行流相等，其相量差是零。當(dāng)然和也可取同一變比，在微機(jī)保護(hù)軟件中進(jìn)行變比的補(bǔ)償。變比的補(bǔ)償。 而在定子繞組上發(fā)生

44、相間短路時(shí)，無論是同一中性點(diǎn)的兩相間的短路而在定子繞組上發(fā)生相間短路時(shí)，無論是同一中性點(diǎn)的兩相間的短路還是不同中性點(diǎn)的兩相間的短路，該兩還是不同中性點(diǎn)的兩相間的短路，該兩TA二次電流的相量差不再是零。二次電流的相量差不再是零。所以不完全縱差保護(hù)可以保護(hù)相間短路。所以不完全縱差保護(hù)可以保護(hù)相間短路。 當(dāng)發(fā)生匝間短路時(shí)，無論匝間短路發(fā)生的分支是電流互感器所在分支當(dāng)發(fā)生匝間短路時(shí)，無論匝間短路發(fā)生的分支是電流互感器所在分支還是不是電流互感器所在分支，由于定子各分支繞組間互感的影響該兩還是不是電流互感器所在分支，由于定子各分支繞組間互感的影響該兩TA二次電流的相量差也不再是零。所以發(fā)電機(jī)不完全縱差保護(hù)

45、也可保護(hù)二次電流的相量差也不再是零。所以發(fā)電機(jī)不完全縱差保護(hù)也可保護(hù)匝間短路。此外不完全縱差保護(hù)對(duì)分支的開焊故障也能起到保護(hù)作用。匝間短路。此外不完全縱差保護(hù)對(duì)分支的開焊故障也能起到保護(hù)作用。4.8發(fā)電機(jī)裂相橫差保護(hù) 如右圖所示，如右圖所示，差同方程同完全差同方程同完全差動(dòng)保護(hù)一樣，差動(dòng)保護(hù)一樣，電流參考方向規(guī)電流參考方向規(guī)定由機(jī)端流向中定由機(jī)端流向中性點(diǎn)為正方向性點(diǎn)為正方向 在一些大型機(jī)組上，每相兩路分支在中性點(diǎn)的端子全部引出，所以可以在一些大型機(jī)組上，每相兩路分支在中性點(diǎn)的端子全部引出，所以可以裝設(shè)裂相橫差保護(hù)，作為內(nèi)部故障時(shí)的另一重要主保護(hù)。裝設(shè)裂相橫差保護(hù)，作為內(nèi)部故障時(shí)的另一重要主保

46、護(hù)。 裂相橫差原理接線圖如圖所示，當(dāng)定子繞組發(fā)生一分支的匝間短路裂相橫差原理接線圖如圖所示，當(dāng)定子繞組發(fā)生一分支的匝間短路(K1)、同相不同分支間的匝間短路、同相不同分支間的匝間短路(K3)和不同相兩分支相間短路和不同相兩分支相間短路(K2)時(shí)，裂時(shí)，裂相橫差保護(hù)均能動(dòng)作；對(duì)于大負(fù)荷時(shí)一分支開焊相橫差保護(hù)均能動(dòng)作；對(duì)于大負(fù)荷時(shí)一分支開焊(K4)時(shí)，裂相橫差保護(hù)時(shí)，裂相橫差保護(hù)也有反應(yīng)。因此裂相橫差保護(hù)也是發(fā)電機(jī)定子繞組所有內(nèi)部故障的主保也有反應(yīng)。因此裂相橫差保護(hù)也是發(fā)電機(jī)定子繞組所有內(nèi)部故障的主保護(hù)。護(hù)。RCS-985中，裂相橫差保護(hù)采用比率制動(dòng)原理，動(dòng)作判據(jù)和縱差保中，裂相橫差保護(hù)采用比率制

47、動(dòng)原理，動(dòng)作判據(jù)和縱差保護(hù)一樣，具有很高的靈敏度。護(hù)一樣，具有很高的靈敏度。 發(fā)電機(jī)裂相差動(dòng)保護(hù)定值發(fā)電機(jī)裂相差動(dòng)保護(hù)定值序號(hào)序號(hào)定值名稱定值名稱定值范圍定值范圍整定步長整定步長1裂相比率差動(dòng)起動(dòng)定值 0.10 - 1.50 (Ie)0.01 (Ie)2裂相差動(dòng)速斷定值 2.00 14.00 (Ie)0.01 (Ie)3裂相比率差動(dòng)起始斜率 0.00 - 0.100.014裂相比率差動(dòng)最大斜率 0.40 0.600.015差動(dòng)保護(hù)跳閘控制字 0000 - FFFF1以下是運(yùn)行方式控制字整定1表示投入，0表示退出1差動(dòng)速斷投入0，12比率差動(dòng)投入0，13TA斷線閉鎖比率差動(dòng)0，1五五 變壓器后備

48、保護(hù)變壓器后備保護(hù)5.1 相間阻抗保護(hù)相間阻抗保護(hù) 阻抗保護(hù)作為發(fā)變組相間后備保護(hù)。阻抗元件取保護(hù)安裝處相間電阻抗保護(hù)作為發(fā)變組相間后備保護(hù)。阻抗元件取保護(hù)安裝處相間電壓、相間電流。壓、相間電流。 主變阻抗保護(hù)可通過整定值選擇采用方向阻抗圓、偏移阻抗圓或全主變阻抗保護(hù)可通過整定值選擇采用方向阻抗圓、偏移阻抗圓或全阻抗圓。阻抗圓。1）當(dāng)某段阻抗反向定值整定為零時(shí)，選擇）當(dāng)某段阻抗反向定值整定為零時(shí)，選擇方向阻抗圓方向阻抗圓；2）當(dāng)某段阻抗正向定值大于反向定值時(shí)，選擇）當(dāng)某段阻抗正向定值大于反向定值時(shí)，選擇偏移阻抗圓偏移阻抗圓；3）當(dāng)某段阻抗正向定值與反向定值整定為相等時(shí)，選擇）當(dāng)某段阻抗正向定值

49、與反向定值整定為相等時(shí)，選擇全阻抗圓全阻抗圓。阻抗元件靈敏角阻抗元件靈敏角78度，阻抗保護(hù)的方向指向由整定值整定實(shí)現(xiàn)，一般度，阻抗保護(hù)的方向指向由整定值整定實(shí)現(xiàn)，一般正方向指向主變，正方向指向主變，TV斷線時(shí)自動(dòng)退出阻抗保護(hù)。斷線時(shí)自動(dòng)退出阻抗保護(hù)。 阻抗元件的動(dòng)作特性如圖所示：圖中: I為相間電流，U為相間電壓，Zn為阻抗反向整定值，Zp為阻抗正向整定值。 TV斷線對(duì)阻抗保護(hù)的影響：當(dāng)裝置判斷出變壓器高壓側(cè)TV斷線時(shí)，自動(dòng)退出阻抗保護(hù)。 阻抗元件的比相方程為：jxRnZInZIUpZIUpZIUm270)()(90nPZIUZIUArg5.2 復(fù)合電壓閉鎖方向過流復(fù)合電壓閉鎖方向過流 復(fù)合電

50、壓方向過流保護(hù)主要作為主變壓器相間故障的后復(fù)合電壓方向過流保護(hù)主要作為主變壓器相間故障的后備保護(hù)。通過整定控制字可選擇各段過流是否經(jīng)過復(fù)合電壓備保護(hù)。通過整定控制字可選擇各段過流是否經(jīng)過復(fù)合電壓閉鎖，是否經(jīng)過方向閉鎖，是否投入。閉鎖，是否經(jīng)過方向閉鎖，是否投入。 方向元件：采用正序電壓，并帶有記憶，近處三相短路方向元件：采用正序電壓，并帶有記憶，近處三相短路時(shí)方向元件無死區(qū)。裝置后備保護(hù)分別設(shè)有控制字時(shí)方向元件無死區(qū)。裝置后備保護(hù)分別設(shè)有控制字過流方過流方向指向向指向來控制過流保護(hù)各段的方向指向。當(dāng)來控制過流保護(hù)各段的方向指向。當(dāng)過流方向指過流方向指向向控制字為控制字為0時(shí)，表示方向指向變壓器

51、，靈敏角為時(shí)，表示方向指向變壓器，靈敏角為45；當(dāng)；當(dāng)過流方向指向過流方向指向控制字為控制字為1時(shí)，方向指向系統(tǒng)，靈時(shí)，方向指向系統(tǒng)，靈敏角為敏角為225。方向元件的動(dòng)作特性如下圖所示，陰影區(qū)為。方向元件的動(dòng)作特性如下圖所示，陰影區(qū)為動(dòng)作區(qū)。動(dòng)作區(qū)。 同時(shí)裝置分別設(shè)有控制字同時(shí)裝置分別設(shè)有控制字過流經(jīng)方向閉鎖過流經(jīng)方向閉鎖來控制過來控制過流保護(hù)各段是否經(jīng)方向閉鎖。當(dāng)流保護(hù)各段是否經(jīng)方向閉鎖。當(dāng)過流經(jīng)方向閉鎖過流經(jīng)方向閉鎖控制字控制字為為1時(shí)，表示本段過流保護(hù)經(jīng)過方向閉鎖。時(shí)，表示本段過流保護(hù)經(jīng)過方向閉鎖。Ilm=45Ilm=225UlUla)方向指向變壓器方向指向變壓器 b)方向指向系統(tǒng)方向指

52、向系統(tǒng)方向指向系統(tǒng)或變壓器時(shí)的保護(hù)范圍方向指向系統(tǒng)或變壓器時(shí)的保護(hù)范圍 過流保護(hù)方向元件指向系統(tǒng)時(shí)，此時(shí)做為系統(tǒng)故障的后備保護(hù)，保護(hù)范圍是本側(cè)母線故障及母線出口處故障。 方向元件指向變壓器時(shí)，保護(hù)范圍是：變壓器故障、對(duì)側(cè)母線故障及母線出口處故障。指向系統(tǒng)時(shí)保護(hù)范圍指向系統(tǒng)時(shí)保護(hù)范圍指向變壓器時(shí)指向變壓器時(shí)保護(hù)范圍保護(hù)范圍 復(fù)合電壓元件：復(fù)合電壓元件： 復(fù)合電壓指相間電壓低或負(fù)序電壓高。對(duì)于變壓器某側(cè)復(fù)合電壓指相間電壓低或負(fù)序電壓高。對(duì)于變壓器某側(cè)復(fù)合電壓元件可通過整定控制字選擇是否引入其它側(cè)的電復(fù)合電壓元件可通過整定控制字選擇是否引入其它側(cè)的電壓作為閉鎖電壓，例如對(duì)于高壓側(cè)后備保護(hù)，裝置分別設(shè)

53、壓作為閉鎖電壓，例如對(duì)于高壓側(cè)后備保護(hù)，裝置分別設(shè)有控制字，如有控制字，如過流保護(hù)經(jīng)中壓側(cè)復(fù)壓閉鎖過流保護(hù)經(jīng)中壓側(cè)復(fù)壓閉鎖、過流保過流保護(hù)經(jīng)低壓側(cè)復(fù)壓閉鎖護(hù)經(jīng)低壓側(cè)復(fù)壓閉鎖等，來控制過流保護(hù)是否經(jīng)其他側(cè)等，來控制過流保護(hù)是否經(jīng)其他側(cè)復(fù)合電壓閉鎖；復(fù)合電壓閉鎖； 當(dāng)當(dāng)過流保護(hù)經(jīng)中壓側(cè)復(fù)壓閉鎖過流保護(hù)經(jīng)中壓側(cè)復(fù)壓閉鎖控制字整定控制字整定為為1時(shí)時(shí)，表示高壓側(cè)復(fù)壓閉鎖過流可經(jīng)過中壓側(cè)復(fù)合電壓起動(dòng)；，表示高壓側(cè)復(fù)壓閉鎖過流可經(jīng)過中壓側(cè)復(fù)合電壓起動(dòng)；當(dāng)當(dāng)過流保護(hù)經(jīng)中壓側(cè)復(fù)壓閉鎖過流保護(hù)經(jīng)中壓側(cè)復(fù)壓閉鎖控制字整定為控制字整定為0時(shí)，表時(shí)，表示高壓側(cè)復(fù)壓閉鎖過流不經(jīng)過中壓側(cè)復(fù)合電壓起動(dòng)。示高壓側(cè)復(fù)壓閉鎖過流

54、不經(jīng)過中壓側(cè)復(fù)合電壓起動(dòng)。 各段過流保護(hù)均有各段過流保護(hù)均有過流經(jīng)復(fù)壓閉鎖過流經(jīng)復(fù)壓閉鎖控制字，當(dāng)控制字，當(dāng)過過流經(jīng)復(fù)壓閉鎖流經(jīng)復(fù)壓閉鎖控制字為控制字為1時(shí)，表示本段過流保護(hù)經(jīng)復(fù)合時(shí)，表示本段過流保護(hù)經(jīng)復(fù)合電壓閉鎖。電壓閉鎖。 ZDZDUUUU22 低電壓元件的動(dòng)作電壓按躲過無故障運(yùn)行時(shí)保護(hù)安裝處出現(xiàn)的最低低電壓元件的動(dòng)作電壓按躲過無故障運(yùn)行時(shí)保護(hù)安裝處出現(xiàn)的最低電壓來整定。電壓來整定。 式中：式中：額定線電壓（額定線電壓（TV二次值，取二次值，取100V）。）。 負(fù)序電壓元件按躲過正常運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)中出現(xiàn)的最大負(fù)序電壓整定。負(fù)序電壓元件按躲過正常運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)中出現(xiàn)的最大負(fù)序電壓整定。此外，還應(yīng)滿足

55、相鄰線路末端兩相短路時(shí)負(fù)序電壓元件有足夠的動(dòng)作此外，還應(yīng)滿足相鄰線路末端兩相短路時(shí)負(fù)序電壓元件有足夠的動(dòng)作靈敏度。靈敏度。通常通常 式中：額定相電壓（式中：額定相電壓（TV二次值，取二次值，取57.7V）。）。NUU)7 .06 .0(NUNopUU%102NU TV異常對(duì)復(fù)合電壓元件、方向元件的影響：異常對(duì)復(fù)合電壓元件、方向元件的影響： 裝置設(shè)有整定控制字裝置設(shè)有整定控制字TV斷線保護(hù)投退原則斷線保護(hù)投退原則來控制來控制TV斷線時(shí)方斷線時(shí)方向元件和復(fù)合電壓元件的動(dòng)作行為。若向元件和復(fù)合電壓元件的動(dòng)作行為。若TV斷線保護(hù)投退原則斷線保護(hù)投退原則控制控制字為字為1，當(dāng)判斷出本側(cè)，當(dāng)判斷出本側(cè)TV

56、異常時(shí)，方向元件和本側(cè)復(fù)合電壓元件不異常時(shí)，方向元件和本側(cè)復(fù)合電壓元件不滿足條件，但本側(cè)過流保護(hù)可經(jīng)其它側(cè)復(fù)合電壓閉鎖（過流保護(hù)經(jīng)過滿足條件，但本側(cè)過流保護(hù)可經(jīng)其它側(cè)復(fù)合電壓閉鎖（過流保護(hù)經(jīng)過其他側(cè)復(fù)合電壓閉鎖投入情況）；若其他側(cè)復(fù)合電壓閉鎖投入情況）；若TV斷線保護(hù)投退原則斷線保護(hù)投退原則控制字控制字為為0，當(dāng)判斷出本側(cè)，當(dāng)判斷出本側(cè)TV異常時(shí)，方向元件和復(fù)合電壓元件都滿足條異常時(shí)，方向元件和復(fù)合電壓元件都滿足條件，這樣復(fù)合電壓閉鎖方向過流保護(hù)就變?yōu)榧冞^流保護(hù)；不論件，這樣復(fù)合電壓閉鎖方向過流保護(hù)就變?yōu)榧冞^流保護(hù)；不論TV斷斷線保護(hù)投退原則線保護(hù)投退原則控制字為控制字為0或或1，都不會(huì)使本側(cè)

57、復(fù)合電壓元件，都不會(huì)使本側(cè)復(fù)合電壓元件起動(dòng)其它側(cè)復(fù)壓過流。起動(dòng)其它側(cè)復(fù)壓過流。 本側(cè)電壓退出對(duì)復(fù)合電壓元件、方向元件的影響：本側(cè)電壓退出對(duì)復(fù)合電壓元件、方向元件的影響： 當(dāng)本側(cè)當(dāng)本側(cè)TV檢修時(shí)，為保證本側(cè)復(fù)合電壓閉鎖方向過流的正確動(dòng)檢修時(shí)，為保證本側(cè)復(fù)合電壓閉鎖方向過流的正確動(dòng)作，需投入作，需投入本側(cè)電壓退出本側(cè)電壓退出壓板或整定控制字，此時(shí)它對(duì)復(fù)合電壓壓板或整定控制字，此時(shí)它對(duì)復(fù)合電壓元件、方向元件有如下影響：元件、方向元件有如下影響：（1）本側(cè)復(fù)合電壓元件不啟動(dòng)，但可由其它側(cè)復(fù)合電壓元件起動(dòng)（過流）本側(cè)復(fù)合電壓元件不啟動(dòng)，但可由其它側(cè)復(fù)合電壓元件起動(dòng)（過流保護(hù)經(jīng)過其它側(cè)復(fù)合電壓閉鎖投入情況

58、）；保護(hù)經(jīng)過其它側(cè)復(fù)合電壓閉鎖投入情況）；（2）本側(cè)方向元件輸出為正方向；）本側(cè)方向元件輸出為正方向；（3）不會(huì)使本側(cè)復(fù)合電壓元件起動(dòng)其它側(cè)過流元件（其它側(cè)過流保護(hù)經(jīng)）不會(huì)使本側(cè)復(fù)合電壓元件起動(dòng)其它側(cè)過流元件（其它側(cè)過流保護(hù)經(jīng)過本側(cè)復(fù)合電壓閉鎖投入情況）。過本側(cè)復(fù)合電壓閉鎖投入情況）。5.3 變壓器的零序電流保護(hù) 大接地電流系統(tǒng)中，中心點(diǎn)直接接地的變壓器裝設(shè)零序電流保護(hù)作為接地短路的后備保護(hù)。 大接地電流系統(tǒng)中，中心點(diǎn)又可能不接地的分級(jí)絕緣變壓器需裝設(shè)間隙零序電流保護(hù)和零序過電壓保護(hù)作為接地短路的后備保護(hù)。 大接地電流系統(tǒng)中，中心點(diǎn)又可能不接地的全絕緣變壓器需裝設(shè)零序過電壓保護(hù)作為接地短路的后

59、備保護(hù)。中心點(diǎn)直接接地的變壓器裝設(shè)零序電流保護(hù)作為接地短路的后備保護(hù)。0I0I1t1t2t2t0000跳跳 、QFQF1QF1QF2QF2QF5.4 變壓器中性點(diǎn)間隙保護(hù)變壓器中性點(diǎn)間隙保護(hù) 間隙保護(hù)的作用是保護(hù)間隙保護(hù)的作用是保護(hù)中性點(diǎn)不接地變壓器中中性點(diǎn)不接地變壓器中性點(diǎn)絕緣安全的。性點(diǎn)絕緣安全的。 在變壓器中性點(diǎn)對(duì)地在變壓器中性點(diǎn)對(duì)地之間安裝一個(gè)擊穿間隙之間安裝一個(gè)擊穿間隙。在變壓器不接地運(yùn)行。在變壓器不接地運(yùn)行時(shí)，若因某種原因變壓時(shí)，若因某種原因變壓器中性點(diǎn)對(duì)地電位升高器中性點(diǎn)對(duì)地電位升高到不允許值時(shí)，間隙擊到不允許值時(shí)，間隙擊穿，產(chǎn)生間隙電流。穿，產(chǎn)生間隙電流。變壓器間隙保護(hù)是用流變

60、壓器間隙保護(hù)是用流過變壓器中性點(diǎn)的間隙過變壓器中性點(diǎn)的間隙電流及電流及TV開口三角形電開口三角形電壓作為危及中性點(diǎn)安全壓作為危及中性點(diǎn)安全判據(jù)來實(shí)現(xiàn)的。判據(jù)來實(shí)現(xiàn)的。 保護(hù)的原理接線如圖所保護(hù)的原理接線如圖所示。示。變壓器中性不接地運(yùn)行時(shí)，如圖示，當(dāng)發(fā)生單相接地故障，中性點(diǎn)N電位升高到相電位，如果不設(shè)放電間隙，容易把中性點(diǎn)絕緣擊穿。此時(shí)設(shè)放電間隙，防止過電壓，同時(shí)間隙擊穿后有間隙零序電流，間隙過流保護(hù)動(dòng)作。間隙過流保護(hù)定值)(1000AnITopopI0TnVUop)180150(0秒3 . 0t1 1）動(dòng)作電流）動(dòng)作電流當(dāng)流過擊穿間隙的電流大于或等于100A時(shí)保護(hù)動(dòng)作，即： 式中：保護(hù)的動(dòng)作