【正文】 機(jī)定子接地保護(hù)邏輯框圖 基波零序電壓元件動(dòng)作TV 斷線閉鎖元件1amp。 EsetLE RR ?EsetHE RR ?ER EsetHR EsetLR? 2. 接地電流定子接地判據(jù) ： 考慮到當(dāng)接地點(diǎn)靠近發(fā)電機(jī)機(jī)端時(shí)，檢測(cè)量中的基波分量會(huì)明顯增加，導(dǎo)致檢測(cè)量中低頻故障分量的檢測(cè)靈敏度受到影響。 ? 外加電源式發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)配置示意圖： 圖中為從中性點(diǎn)接地變壓器 l、 n接入 20Hz電源。 NNtT Uk r eUkU 333 ??????? 外加電源式發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù) ? 發(fā)電機(jī)在正常運(yùn)行時(shí)三相定子繞組對(duì)地是絕緣的，而在定子繞組發(fā)生接地短路時(shí)這種對(duì)地絕緣性能被破壞，所以如果在定子繞組與大地之間加入一個(gè)非 50Hz的另一個(gè)頻率的電源，那么定子繞組接地時(shí)，該電源回路就經(jīng)過(guò)大地流過(guò)一個(gè)該頻率的故障電流。 三次諧波電壓比率判據(jù)可選擇動(dòng)作于跳閘或信號(hào)。且短路點(diǎn)越近中性點(diǎn)保護(hù)越靈敏。 gC23gC23tC33NU3TUNT3E。發(fā)電機(jī)三次諧波的相電勢(shì)為 E3。三次諧波電壓定子接地保護(hù)對(duì)于中性點(diǎn)附近的單相接地短路有很高的靈敏度，它與基波零序過(guò)電壓保護(hù)正好有互補(bǔ)性。但是不能完全排除中性點(diǎn)附近發(fā)生接地短路的可能性。 對(duì)于 RCS985A、 RCS985B、 RCS985G裝置，零序電壓取自發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)處，靈敏段動(dòng)作于跳閘時(shí)，需經(jīng)機(jī)端開(kāi)口三角零序電壓閉鎖，這主要是為了防止在高、中壓側(cè)發(fā)生接地短路時(shí)，高、中壓側(cè)的零序電壓經(jīng)過(guò)變壓器繞組間的耦合電容傳遞到低壓側(cè)，造成靈敏段的零序過(guò)電壓保護(hù)誤動(dòng)。 基波零序電壓保護(hù)發(fā)電機(jī) 85～ 95％的定子繞組單相接地 ,在中性點(diǎn) N附近發(fā)生接地故障，保護(hù)有死區(qū)。 發(fā)電機(jī)額定電壓(kV) 發(fā)電機(jī)接地電流 允許值 (A) 發(fā)電機(jī)額定電壓(kV) 發(fā)電機(jī)接地電流 允許值 (A) 4 ~ 2（氫冷發(fā)電機(jī)可取為 ） 3 18~20 1 零序電壓定子接地保護(hù) ? 假設(shè)在右圖中 F點(diǎn)的 A相繞組發(fā)生接地短路。目前發(fā)電機(jī)單相接地的安全電流如無(wú)制造廠提供的規(guī)定值可以下表所列數(shù)據(jù)作為標(biāo)準(zhǔn) 。該電流較大時(shí)非但燒傷定子繞組的絕緣還會(huì)燒損鐵芯，還會(huì)將多層鐵芯疊片燒接在一起在故障點(diǎn)形成渦流，使鐵芯進(jìn)一步加速熔化導(dǎo)致鐵芯嚴(yán)重?fù)p傷 。匝間保護(hù)跳閘1tamp。amp。 電流比率制動(dòng)原理匝間保護(hù)能保證外部故障時(shí)不誤動(dòng) , 內(nèi)部故障時(shí)靈敏動(dòng)作 , 由于采用了電流比率制動(dòng)的判據(jù)，零序電壓定值只需按躲過(guò)正常運(yùn)行時(shí)最大不平衡電壓整定，因此提高了發(fā)電機(jī)內(nèi)部匝間短路時(shí)保護(hù)的靈敏度。所以縱向零序過(guò)電壓保護(hù)也可以保護(hù)這些故障類(lèi)型。例如 A相某一分支繞組發(fā)生匝間短路，如圖所示。因此該保護(hù)不能保護(hù)定子接地短路。 對(duì)于裝設(shè)有專(zhuān)門(mén)的轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地保護(hù)的中、小型汽輪發(fā)電機(jī)，當(dāng)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)發(fā)出信號(hào)后應(yīng)投入轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地保護(hù)。所以它們可以兼作水輪發(fā)電機(jī)和大型汽輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地保護(hù)。 和 在定值單中需要整定。 為靈敏段橫差保護(hù)的電流定值，按躲發(fā)電機(jī)額定電流下的不平衡電流整定，建議取為 。所以該橫差保護(hù)可以保護(hù)繞組的匝間短路、繞組的相間短路和分支開(kāi)焊的故障。 ABCk 1k 2k 3k 4A 相 裂 相 橫 差 B 相 裂 相 橫 差C 相 裂 相 橫 差發(fā)電機(jī)裂相差動(dòng)保護(hù)定值 序號(hào) 定值名稱(chēng) 定值范圍 整定步長(zhǎng) 1 裂相比率差動(dòng)起動(dòng)定值 (Ie) (Ie) 2 裂相差動(dòng)速斷定值 – (Ie) (Ie) 3 裂相比率差動(dòng)起始斜率 4 裂相比率差動(dòng)最大斜率 – 5 差動(dòng)保護(hù)跳閘控制字 0000 FFFF 1 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， 1 2 比率差動(dòng)投入 0， 1 3 TA斷線閉鎖比率差動(dòng) 0， 1 工頻變化量電流差動(dòng)保護(hù) ?I=IKIN tiΔ IIKIN工頻變化量的物理解釋 RESEFU?FU?M NZKZUISE REM NFU?lUlIM NFU?U?I?短路后狀 態(tài)短路附加狀 態(tài)llIIIUUU??????正常 負(fù) 荷 狀態(tài)線性系統(tǒng)疊加原理的應(yīng)用 工頻變化量差動(dòng)動(dòng)作方程 ????????????????????ererderrddthdtdIIIIIIIIIIII21 III d ?????21 IIIr ?????工頻變化量動(dòng)作特性 工頻變化量比例差動(dòng)的優(yōu)點(diǎn) 1. 只反映故障分量，不受發(fā)電機(jī)、變壓器正常運(yùn)行時(shí)負(fù)荷電流的影響過(guò)渡電阻影響很小 2. 采用高比率制動(dòng)系數(shù)抗 TA飽和 、變壓器內(nèi)部輕微故障時(shí)保護(hù)的靈 敏度，區(qū)外故障不會(huì)誤動(dòng) 四 發(fā)電機(jī)匝間保護(hù) 發(fā)電機(jī)橫差保護(hù) ? 當(dāng)發(fā)電機(jī)每相繞組為兩分支或多分支時(shí)，在中心點(diǎn)處如果三相最后構(gòu)成兩個(gè)中性點(diǎn)，在這兩個(gè)中心點(diǎn)的連線上裝有一個(gè) TA ，反應(yīng)該 TA二次電流的保護(hù)就稱(chēng)作單元件的橫差保護(hù) ? 當(dāng)正常運(yùn)行和繞組的外部發(fā)生短路時(shí)，各個(gè)分支電勢(shì)相同。 發(fā)電機(jī)裂相橫差保護(hù) I A 1 I A 2 I B 1 I B 2 I C 1 I C 2　 裂 相 橫 差 用 T AI 1 I 2 如右圖所示，差同方程同完全差動(dòng)保護(hù)一樣，電流參考方向規(guī)定由機(jī)端流向中性點(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)。所以不完全縱差保護(hù)可以保護(hù)相間短路。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， TA的電流是 TA’電流的兩倍。 發(fā)電機(jī)不完全縱差保護(hù) ATATA CAT?BAT ?AAT ?CTABTA發(fā) 電 機(jī) 的 不 完 全 縱 差 保 護(hù) 和 所 用 的 電 流 互 感 器1I2I 如右圖所示，差同方程同完全差動(dòng)保護(hù)一樣，電流參考方向規(guī)定由機(jī)端流向中性點(diǎn)為正方向 ? 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。 發(fā)電機(jī)機(jī)端、主變高壓側(cè) TV滿足以上任一條件延時(shí) 10S 發(fā)相應(yīng) TV斷線報(bào)警信號(hào)，異常消失，延時(shí) 10s后信號(hào)自動(dòng)返回。如此時(shí)“ TA斷線閉鎖比率差動(dòng)投入”置 1，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 0，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)。 ? 差動(dòng)保護(hù) TA斷線報(bào)警或閉鎖 對(duì)于正常運(yùn)行中 TA瞬時(shí)斷線，差動(dòng)保護(hù)設(shè)有瞬時(shí) TA斷線判別功能。如此時(shí) “ TA斷線閉鎖比率差動(dòng)投入 ” 置 1，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0，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)。 TA飽和處理方法 (2)： 高值比率差動(dòng) ? 為避免區(qū)內(nèi)嚴(yán)重故障時(shí) TA飽和等因素引起的比率差動(dòng)延時(shí)動(dòng)作，裝置設(shè)有一高比率和高起動(dòng)值的比率差動(dòng)保護(hù)，利用其比率制動(dòng)特性抗區(qū)外故障時(shí) TA的暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)飽和，而在區(qū)內(nèi)故障 TA飽和時(shí)能可靠正確動(dòng)作。 ? 5）在短路開(kāi)始時(shí)鐵心要維持磁通不變，或者說(shuō)勵(lì)磁回路的電感不允許其電流突變，一次電流全部變換為二次電流， TA無(wú)誤差。 ? 2）在短路后 TA很快進(jìn)入深飽和，以致二次繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)降為零。 ? 關(guān)鍵判據(jù)： 根據(jù) TA飽和也是在短路過(guò)了一段時(shí)間后才飽和的理論先初步判出是區(qū)外故障時(shí)，再投入抗 TA飽和算法。 3）由于電流互感器二次側(cè)相當(dāng)于一個(gè)純電阻回路，由： e2=R2i2 可得二次電流 i2波形。差動(dòng)起動(dòng)元件差動(dòng)速斷保護(hù)跳閘amp。差動(dòng)起動(dòng)元件TA 飽和判別元件高值比率差動(dòng)元件 amp。在 RCS985中，電流的折算方法是采用標(biāo)么值。中性點(diǎn)側(cè)電流 I2由中性點(diǎn)流向機(jī)端，為負(fù)值，由差動(dòng)電流和制動(dòng)電流公式可以看出： 此時(shí)差流很大而制動(dòng)電流很小，差動(dòng)方程很容易滿足，差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作。 ? 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： a．停機(jī) : 斷開(kāi)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(mén)；對(duì)水輪發(fā)電機(jī)還要關(guān)閉導(dǎo)水翼； b. 解列滅磁 : 斷開(kāi)發(fā)電機(jī)斷路器，滅磁，汽輪機(jī)甩負(fù)荷； c. 解列 : 斷開(kāi)發(fā)電機(jī)斷路器，汽輪機(jī)甩負(fù)荷； d．減出力 : 將原動(dòng)機(jī)出力減到給定值； e．縮小故障影響范圍 : 例如雙母線系統(tǒng)斷開(kāi)母線聯(lián)絡(luò)斷路器等； f. 程序跳閘 : 對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)首先關(guān)閉主汽門(mén)，待逆功率繼電器動(dòng)作后，再跳發(fā)電機(jī)斷路器并滅磁。 ? (d) 應(yīng)對(duì)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)采取措施，在穿越性短路及自同步或非同步合閘過(guò)程中，減輕不平衡電流所產(chǎn)生的影響，以盡量降低動(dòng)作電流整定值。容量在 600MW以上的發(fā)電機(jī)可參照?qǐng)?zhí)行： ? (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； ? (e) 發(fā)電機(jī)外部相間短路； ? (f) 定子繞組過(guò)電壓； ? (g) 定子繞組過(guò)負(fù)荷； ? (h) 轉(zhuǎn)子表層（負(fù)序）過(guò)負(fù)荷； ? (i) 勵(lì)磁繞組過(guò)負(fù)荷； ? (j) 勵(lì)磁回路接地； ? (k) 勵(lì)磁電流異常下降或消失； ? (l) 定子鐵芯過(guò)勵(lì)磁； ? (m) 發(fā)電機(jī)逆功率； ? (n) 低頻； ? (o) 失步； ? (p) 發(fā)電機(jī)突然加電壓； ? (q) 發(fā)電機(jī)起停機(jī)； ? (r) 其他故障和異常運(yùn)行。 發(fā)變組保護(hù)相關(guān)的技術(shù)規(guī)定條文摘錄 ? 電壓在 3kV及以上，容量在 600MW及以下的發(fā)電機(jī)，應(yīng)按本條的規(guī)定，對(duì)下列故障及異常運(yùn)行方式，裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)。 ? (c) 對(duì) 200MW及以上發(fā)電機(jī)變壓器組，應(yīng)裝設(shè)雙重快速保護(hù)，即裝設(shè)發(fā)電機(jī)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)、變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，發(fā)電機(jī)變壓器組共用縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，當(dāng)發(fā)電機(jī)與變壓器之間有斷路器時(shí)，宜分別裝設(shè)雙重發(fā)電機(jī)縱聯(lián)和差動(dòng)保護(hù)、雙重變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，不再裝設(shè)發(fā)電機(jī)變壓器組共用縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。 ? (f) 本條中規(guī)定裝設(shè)的過(guò)電流保護(hù)、電流速斷保護(hù)、低電壓保護(hù)、低壓過(guò)流和差動(dòng)保護(hù)均應(yīng)動(dòng)作于停機(jī)。12V＋24V至裝置內(nèi)部其他插件光耦24V至相應(yīng)插件220/110＋24V＋24V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? 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 跳閘矩陣的功能特點(diǎn) 保護(hù)功能壓板 6 B 36 B 2 投主變相間后備投主變接地保護(hù)6 B 56 B 4 投主變不接地保護(hù)投發(fā)變組差動(dòng)6 B 76 B 6 備用投高廠變差動(dòng)6 B 96 B 8 投高廠變高壓側(cè)后備投高廠變 A 分支后備6 B 116 B 10備用備用6 B 126 B 136 B 14 對(duì)時(shí)打印6 B 16 B 15 信號(hào)復(fù)歸投主變差動(dòng)保護(hù)24 V 光耦 + （ 輸入 ）6 B 17投高廠變 B 分支后備5 B 75 B 6 投三次諧波電壓保護(hù)投轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)5 B 95 B 8 投轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地保護(hù)投定子過(guò)負(fù)荷5 B 115 B 10 投負(fù)序過(guò)負(fù)荷投失磁保護(hù)5 B 135 B 12 投失步保護(hù)投過(guò)電壓保護(hù)5 B 155 B 14投逆功率保護(hù)5 B 205 B 19投勵(lì)磁過(guò)負(fù)荷5 B 225 B 21 備用斷水保護(hù)投跳5 B 245 B 23 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)5 B 165 B 175 B 185 B 255 B 3 投發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)投發(fā)電機(jī)后備保護(hù)5 B 55 B 4 投發(fā)電機(jī)匝間保護(hù)投定子接地零序電壓保護(hù)24 V 光耦 + （ 輸入 ）5 B 29投過(guò)勵(lì)磁保護(hù)保護(hù)功能壓板三 差動(dòng)保護(hù) 發(fā)電機(jī)完全縱差保護(hù) AI BI CIaI bI cI????????????????????????????????????????????2121112212)()2/()()()()/()(IIIIIInInKKbnKKKnIIIbnIIKIIIKKKnIIIIKIdreb l rblblblb l rercd q derblderb l rblblercd q drbld發(fā)電機(jī)完全縱差方程： 電流參