有色電廠繼電保護講義

1、電壓等級750KV及以下的各種容量各種接線方式的火電及水電發(fā)電機變壓器組保護、也可單獨作為發(fā)電機、主變壓器、廠用變壓器、高壓啟動備用變壓器、勵磁變壓器（勵磁機）、大型同步調(diào)相機、廠用電抗器等保護，并滿足電廠自動化系統(tǒng)的要求。基于保護原理ANN 的比率制動原理發(fā)電機縱差動保護是發(fā)電機相間短路的主保護。根據(jù)接入發(fā)電機中性點電流的份額（即接入全部中性點電流或只取一部分電流接入），可分為完全縱差保護和不完全縱差保護。另外，根據(jù)算法不同，可以構(gòu)成比率制動特性差動保護和標積制動式差動保護。n不完全縱差保護，適用于每相定子繞組為多分支的大型發(fā)電機。它除了能反應(yīng)發(fā)電機相間短路故障，尚能反應(yīng)定子線棒開焊及分支匝

2、間短路。n6.1.1 保護構(gòu)成原理n發(fā)電機縱差保護，按比較發(fā)電機中性點TA 與機端TA 二次同名相電流的大小及相位構(gòu)成。變壓器縱差動保護，是變壓器內(nèi)部及引出線上短路故障的主保護，它能反應(yīng)變壓器內(nèi)部及引出線上的n相間短路、變壓器內(nèi)部匝間短路及大電流系統(tǒng)側(cè)的單相接地短路故障。另外，尚能躲過變壓器空充電及外部故障切除后的勵磁涌流。n保護構(gòu)成原理：變壓器縱差保護，按比較變壓器各側(cè)同名相電流之間的大小及相位構(gòu)成n勵磁涌流的波形是偏于時間軸一側(cè)且有間斷的波形，其正、負半周的波形相差甚大。波形對稱原理的實質(zhì)是：比較一個周波內(nèi)電流正半波與負半波的波形是否與橫軸對稱。根據(jù)兩個波形的差異程度，來識別形成差流的原因

3、（是內(nèi)部故障還是勵磁涌流），當(dāng)識別到差流是由勵磁涌流產(chǎn)生時，立即閉鎖差動元件。n涌流制動方式指在三相差流中，只要某一相差流中的二次諧波電流對基波電流之比大于整定值，便將三相差動元件閉鎖n發(fā)電機縱向零序電壓式匝間保護，是發(fā)電機同相同分支匝間短路及同相不同分支之間匝間短路的主保護。n構(gòu)成原理：該保護反映的是發(fā)電機縱向零序電壓的基波分量，并用其三次諧波增量作為制動量?；阈螂妷菏蕉ㄗ咏拥乇Ｗo，保護范圍為由機端至機內(nèi)90%左右的定子繞組單相接地故障。可作小機組保護原理及邏輯說明機組的定子接地保護。三次諧波電壓式定子接地保護范圍是：反映發(fā)電機中性點向機內(nèi)20%左右定子繞組或機端附近定子繞組單相接地故障

4、,基波零序電壓式定子接地保護也可與零序基波電壓式定子接地保護聯(lián)合構(gòu)成100%的定子接地保護。 。n保護構(gòu)成原理：保護接入3U0 電壓，取自發(fā)電機機端TV 開口三角繞組兩端，或取自發(fā)電機中性點單相TV（或配電變壓器或消弧線圈）的二次n轉(zhuǎn)子一點接地保護的注入直流電源系裝置自產(chǎn)。因此，在發(fā)電機運行及不運行時，均可監(jiān)視發(fā)電機勵磁回路的對地絕緣。該保護動作靈敏、無死區(qū)n轉(zhuǎn)子一點接地保護投入運行時，會影響轉(zhuǎn)子回路的絕緣測量系統(tǒng)。反之亦然。故若有此兩種裝置時，只能投入其中一套，否則都會相互影響。n雙重化的轉(zhuǎn)子一點接地保護，只能投入一套，另一套作為冷備n保護反映發(fā)電機定子電流的大小。當(dāng)發(fā)電機定子電流超過額定電

5、流值（過負荷）或很大時（系統(tǒng)故障引起過電流），經(jīng)延時動作于信號（過負荷）或作用于切機（過電流）。保護接入發(fā)電機三相電流（TA 二次值）。當(dāng)其負序電流大于負序過負荷定值時，經(jīng)延時發(fā)出告警信號；大于負序過流定值時，負序電流保護動作，經(jīng)延時切除發(fā)電機。也叫轉(zhuǎn)子表層過熱保護阻抗判據(jù)反映發(fā)電機定子電壓。其輸入電壓為機端TV 二次相間電壓。發(fā)電機或變壓器過激磁運行時，電流會很大，電流波形將發(fā)生嚴重畸變，漏磁大大增加，長時間運行損壞發(fā)電機或變壓器。因此，對于大容量發(fā)電機及變壓器，裝設(shè)過激磁保護非常必要n過激磁保護反映的是過激磁倍數(shù)，而過激磁倍數(shù)等于電壓與頻率之比。發(fā)電機或變壓器的電壓升高或頻率降低，可能產(chǎn)生

6、過激磁n過激磁n具有鑒別同期并網(wǎng)和誤合閘的功能，正常并網(wǎng)后自動退出運行，解列后投入保護功能。n發(fā)電機誤上電的可能有兩種情況：第一種是發(fā)電機磁路開關(guān)未合時誤上電，而汽輪機起機過程的絕大部分時間是花在磁路開關(guān)未合時；第二種情況是磁路開關(guān)合上后誤上電。n發(fā)電機盤車或轉(zhuǎn)子靜止時突然并入電網(wǎng)，定子電流（正序）在氣隙產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場會在轉(zhuǎn)子本體中感應(yīng)工頻或者接近工頻的電流，其影響與發(fā)電機并網(wǎng)運行時定子負序電流相似，會造成轉(zhuǎn)子過熱損傷，特別是機組容量越大，相對承受過熱的能力越弱。n因此，對于大型發(fā)電機應(yīng)裝設(shè)誤上電保護。n當(dāng)斷路器開關(guān)斷開時，如果發(fā)電機中出現(xiàn)負序電流，則判斷為斷路器斷口處閃絡(luò)。此時，經(jīng)延時0.1秒

7、 出口解列發(fā)電機出口開關(guān)n發(fā)電機盤車或升速過程中，磁路開關(guān)在斷開位置，若發(fā)電機中有電流，則判斷為誤合斷路器開關(guān)造成誤上電。經(jīng)延時0.1秒 出口解列發(fā)電機出口開關(guān)發(fā)電機啟動或停機過程中，頻率低，轉(zhuǎn)速也低。若在啟停機過程中發(fā)電機發(fā)生故障，反映工頻的主設(shè)備保護可能不能正確動作，因此應(yīng)設(shè)置能反映在啟停機過程中發(fā)生定子接地故障和相間短路故障的啟停機保護，即：反映發(fā)電機低速運行時的定子接地故障的零序電壓式啟停機保護，及反映發(fā)電機低速運行時的相間故障的低頻過電流保護。它反映變壓器Y0 側(cè)零序電流的大小，是變壓器接地短路的后備保護，也兼作相鄰設(shè)備接地短路的后備保護。保護的接入電流可取變壓器中性點TA 二次電流

8、，或引出端TA 二次零序電流，當(dāng)零序電流大于整定值時，經(jīng)延時作用于信號及出口。變壓器間隙零序保護用于保護變壓器中性點絕緣，當(dāng)變壓器中性點不接地運行時投入。n構(gòu)成原理：保護反映變壓器中性點間隙零序電流及大電流系統(tǒng)側(cè)母線TV 開口三角電壓的大小。當(dāng)間隙電流或變壓器系統(tǒng)側(cè)母線TV 開口三角電壓超過整定值時，經(jīng)延時動作出口nTA 斷線判別斷線判別n發(fā)電機差動保護發(fā)電機差動保護TA 斷線判別有兩種。對于循環(huán)閉鎖出口方式，一相斷線判別有兩種。對于循環(huán)閉鎖出口方式，一相差動動作又無負序電壓，即判定為差動動作又無負序電壓，即判定為TA 斷線。這是因為發(fā)電機中性點斷線。這是因為發(fā)電機中性點不直接接地，內(nèi)部相間短

9、路時一般都會二相差動或三相差動同時動作不直接接地，內(nèi)部相間短路時一般都會二相差動或三相差動同時動作本裝置用電流突變方向判別本裝置用電流突變方向判別TA 斷線，主要有以下判據(jù)斷線，主要有以下判據(jù)n（1）一般短路時電流是增大，斷線時電流卻減小。采用電流突變方向為負值作為主判據(jù)。n（2）一般不考慮異側(cè)TA 同時斷線的可能性，故電流突變?yōu)樨撝淀毎l(fā)生在同一側(cè)TA。n（3）不考慮三相同時斷線，即突變電流不超過2 路。n（4）至少一側(cè)的三相電流健全，TA 斷線側(cè)電流必須有一相存在，另外一相或二相偏小。n（5）差流應(yīng)小于解除TA 斷線功能差流倍數(shù)Ict 整定值。當(dāng)差壓ab U 或bc U 或ca U 大于整定值，而普通TV 二次無負序電壓時，裝置判為專用TV 一次斷線，去閉鎖匝間保護；而當(dāng)壓差大于整定值，普通TV 二次負序電壓大于整定值時，裝置判為普通TV 斷線，去閉鎖定子接地保護等用到普通TV 電壓的保護。n裝置面板上每種需出口的保護設(shè)有投退