【正文】 對于 200MW 及以上的發(fā)電機(jī)變壓器組，當(dāng)裝有雙重快 速保護(hù)，且在發(fā)電機(jī)側(cè)沒有帶時限的后備保護(hù)時，應(yīng)在變壓器高壓側(cè)裝設(shè)后備保護(hù)，作為相鄰元件保護(hù)的后備。 單相接地保護(hù) 接地保護(hù)的特點 對 100MW 以下的發(fā)電機(jī)變壓器組中的發(fā)電機(jī)，應(yīng)裝設(shè)保護(hù)區(qū)不小于 90%的定子接地保護(hù)，對 100MW 及以上者，發(fā)電機(jī)應(yīng)裝設(shè)保護(hù)區(qū)為 100%的定子接地保護(hù)，發(fā)電機(jī)變壓器組通常采用零序電壓保護(hù)，動作于信號。當(dāng)廠用分支接在發(fā)電機(jī)與斷路器之間時。 當(dāng)采用 BCH1 型差動繼電器時， 制動線圈匝數(shù)的選擇必須保證在廠用分支回路上發(fā)生短路時，保護(hù)可靠不許動作，匝數(shù)按下確定，即 ?tgI WIKW z cdjcdkz ?? 式中： — 在廠用分支線上發(fā)生短路時，流入差動線圈的最大短路電流值（歸算到基本側(cè)）； Iz— 流過制動線圈的電流； Wcd— 基本側(cè)的差動線圈匝數(shù)； Kk— 可靠系數(shù)，取 ； tg? — 最小制動特性曲線的切線斜率， tg? =。在最大運行方式下，出線的零序后備保護(hù)范圍 末端接地短路時流經(jīng)變壓器的零序電流為 620A，故障線路上的零序電流為 903A。轉(zhuǎn)子低電壓元件（包括定勵磁低電壓判據(jù)和變勵磁電壓判據(jù)），該元件是比較好的判據(jù)，除自保護(hù)裝設(shè)點到發(fā)電機(jī)勵磁繞組這一區(qū)域開路引起的失磁外，該元件都能夠正確動作。當(dāng) P2 動作方向指向系統(tǒng) 時，即 P2 常閉接點與縱向零序電壓元件的常開接點組成“與門”出口。零序電流接到中性點引出線的電流互感器上，放電間隙零序電流接到放電間隙的電流互感器上。 110KV 側(cè)母線短路時 33 ???? ?m a xdwctxf z qbp IfKKI 1 1 = m a xd110bp ??????? ? KA 6 0 04 0 03 1 02 0 06 04 8 . 51 0 03 0 04 0 05 0 0A W g12 圖 52 BCH1 型差動繼電器制動特性曲線 1— 最小制動特性曲線； 2— 最大制動特性曲線 34 9 4 2138 610131214Wz . ⅠWz . ⅡWz . ? Wp . ?Wp . ⅡWp . Ⅰ W cdW cdW cd 圖 53 BCH4型差動繼電器 (a)主接線圖 35 1000600500400300200100200 400 600 800 1200A W gKMaN12K ?N ? 圖 53 BCH4型差動繼電器 (b)BCH4型差動繼電器 1最低制動特性曲線； 2最高制動特性曲線 5 7 6 6 10d1 10pbp ???????????? ???? KA ) ( )( ?????? ???? 側(cè)廠用分支外部短路時 1 1 2 bp ?????????? KA bp ????? KA bp ???????? KA )( )( ??????? ???? 從上面的計算可知 ,110KV 側(cè)故障時 ,m 有最大值 。但因最大動作時間是 5S，比相鄰線路的 后備保護(hù)動作時間小，所以還要另加一套定時限負(fù)序過電流保護(hù)，作為相零線路的后備保護(hù)及失磁保護(hù)閉鎖之用。 39 t ( s )I1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 11 12 1 3 1 4 15 5432112Ⅰ 178。 (7)確定制動系數(shù)和制動線圈匝數(shù) 制動系數(shù) ZK 按躲過 側(cè)外部短路時的最大短路時的最大不平衡電流選擇。 零序電流（在中性點接地閘刀斷開時投入）電壓保護(hù)：經(jīng) ～ 時賢解列滅磁。實際上當(dāng)主變高壓側(cè)發(fā)生單相接地故障時，發(fā)電機(jī)只有兩相中流過故障電流。 幾種保護(hù)配置問題的探討 （ 1）發(fā)電機(jī)失磁保護(hù) 發(fā)電機(jī)失磁是常見的故障形式。 24 5 保護(hù)配置及整定計算 題目簡介 某發(fā)電廠要擴(kuò)建一個新廠，安裝兩臺發(fā)電機(jī)變壓器組，主接線如圖 51（ a）所示。變壓器的縱差動保護(hù)和發(fā)電機(jī)變壓器組公用的差動保護(hù)的動作電流，除了按一般差動保護(hù)的整定原則進(jìn)行整定外，當(dāng)有未接入差動回路地廠用電分支時，差動保護(hù)的動作電流還應(yīng)按躲過廠用變壓器或 電抗器后面發(fā)生短路時，流過保護(hù)的最大短路電流的條件整定，即 Idz= 。 18 YY Y1 V 2 V信號YH三次諧波過濾器+t+ +++對于沒有專用匝間短路保護(hù)的大容量發(fā)電機(jī)，要求及時將接地的發(fā)電機(jī)切除，可以另外加一個繼電器 2V，經(jīng)延時動作于跳閘 。 相間短路后備保護(hù)方向元件的設(shè)置 (1) 三側(cè)有電源的三繞組升壓變壓器，相間故障后備保護(hù)為了滿足選擇性要求，在高壓側(cè)或中壓側(cè)要加功率方向元件，其方向可指向該側(cè)母線。為了有選擇性地切除低壓側(cè)各分支的故障，每個分支還應(yīng)單獨裝設(shè)過電流保護(hù)。 220KV 及以上的母線不一定總有兩套母線保護(hù)，因此發(fā) — 變組有必要為這種超高壓母線提供后備保護(hù)，這使大型發(fā) — 變組裝設(shè)后備保護(hù)的唯一必要，為此裝設(shè)的后備阻抗保護(hù)應(yīng)該使最簡單的一段距離元件，動作圓很小，無需振蕩閉鎖環(huán)節(jié)。 以上四個基本要求是分析 研究繼電保護(hù)的基礎(chǔ)，也是貫穿論文的一個基本線索。故障切除的總時間等于保護(hù)裝置和斷路器動作時間之和。因此，根據(jù)這些分量的是否存在可以構(gòu)成零序保護(hù)和負(fù)序保護(hù)。 (3) 因電壓降低，破壞用戶工作的穩(wěn)定性或影響產(chǎn)品質(zhì)量。此外，輸電線路有時可能發(fā)生斷線故障或幾種故障同時發(fā)生的復(fù)合故障。此外，發(fā)電機(jī)有功功率不足所引起 的頻率降低，水輪發(fā)電機(jī)突然甩負(fù)荷所引起的過電壓，系統(tǒng)發(fā)生振蕩等都屬于不正常運行狀態(tài)。 繼電保護(hù)裝置及任務(wù) 為防止電力系統(tǒng)中發(fā)生事故一般采取如下對策 : （ 1）改進(jìn)設(shè)計制造，加強(qiáng)維 護(hù)檢修，提高運行水平和工作質(zhì)量。如發(fā)出信號，跳閘或不動作等。 （ 4） 1～ 10KV 線路導(dǎo)線截面過小，不允許延時切除的故障。到 80 年代，微型機(jī)在安全自動裝置和繼電保護(hù)裝置中逐漸應(yīng)用。 （ c）裝設(shè)有電流、電壓元件構(gòu)成反應(yīng)三相短路的后備保護(hù)裝置，對不對稱短路故障，仍有反時限負(fù)序過電流保護(hù)裝置作為后備保護(hù)。 相間短路后備保護(hù)的整定計算 發(fā)電機(jī)變壓器組的后備保護(hù)，也作為相鄰元件的后 備保護(hù)，但在不同情況下，后備保護(hù)的整定方法是不同的。當(dāng)發(fā)電機(jī)與變壓器之間沒有斷路器時，零序電壓取自發(fā)電機(jī)側(cè)電壓互感器二次繞組的開口三角形 ，當(dāng)發(fā)電機(jī)與變壓器之間有斷路器時，零序電壓取自變壓器低壓側(cè)的電壓互感器，以便當(dāng)發(fā)電機(jī)回路的斷路器斷開且變壓器低壓側(cè)發(fā)生接地短路時，保護(hù)裝置仍能發(fā)出信號（ 圖 21）。變壓器的縱差動保護(hù)動作于變壓器高、低壓側(cè)斷路器跳閘，使發(fā)電機(jī)繼續(xù)運行，供給廠用 電（ 圖 31（ b）） 。 22 4 發(fā)電機(jī)變壓器組保護(hù) 的改進(jìn) 目前的機(jī)組保護(hù)存在的主要問題 目前機(jī)組主要存在下面幾個主要問題： (1)機(jī)組內(nèi)部輕微故障保護(hù)靈敏度低； (2)匝間保護(hù)誤動率高； (3)差動保護(hù) TA 特性不一致及飽和問題未能解決； (4)大機(jī)組內(nèi)部故障保護(hù)方案不盡完善。在最小運行方式下，出線末端金屬接地短路時，流經(jīng)變壓器的最小零序電流為1100A。 隨著系統(tǒng)容量的不斷增大及網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的增強(qiáng)，系統(tǒng)的無功儲備也增強(qiáng)了很多，而且快速微機(jī)勵磁調(diào)節(jié)器也在系統(tǒng)中大量使用。這種方式能在發(fā)電機(jī)內(nèi)部故障時，匝間保護(hù)可靠動作。 零序電流Ⅰ段：以較短時限動作斷開 220KV 母聯(lián)斷路器，以較長時限動作斷開本側(cè)斷路器；零序電流Ⅱ段：以較短時限動作斷開本側(cè)斷路器，以較長時限動作 斷開變壓器各側(cè)斷路器并滅磁。 (3)計算基本側(cè)差動線圈匝數(shù) 36 60)( 60)(I AWW jdz 0jbcd ??????? ?? 匝 選取 5W jbcd ?? 匝。 定時限負(fù)序過電流保護(hù)的整定方法如下： (1)動作電流的計算 40 按發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子發(fā)熱條件計算 e2jdz ???? ?? (2)靈敏度校驗 0 0 01 4 9 0 0 031IIKzjdm in2dlm ???????? (3)動作時間整定 dz ??? 另外，還要裝設(shè)動作于信 號的負(fù)序電流保護(hù)，其整定值按躲過發(fā)電機(jī)長期允許的負(fù)序電流值和最大負(fù)荷時負(fù)序電流過濾器的不平衡電流整定，取。 lm ?????? lm ????????? （ b） 側(cè)內(nèi)部故障時 )3(m i nd110g110D)3(m i ndg WnI2 3WnI32 3AW ????? ??? 1158523233???????? 1158523235400446023AW z ???????? 同理，根據(jù) gAW 和 zAW 找到 MN=170MN 和 NK?? =120 安匝。 (6)計算 pf? pf? WW cdjsp phjsp ??????? ?? 實際誤差小于 ,不必重 算。 零序電流Ⅰ、Ⅱ段：以較短時限動作于斷開 220KV 母聯(lián)斷路器，以較長時限解列滅磁。用對稱分量法分析，在變壓器高壓側(cè)發(fā)生各種故障時均不會出現(xiàn)縱向零序電壓。 26 (4) 將主保護(hù)和后備保護(hù)分開配置于兩個模塊 ,并在兩個模塊中都配置發(fā)電機(jī)過電壓保護(hù) ,這樣能在單個模塊故障的情況下 ,發(fā)電機(jī)不至失去應(yīng)有的保護(hù)。盡管微機(jī)保護(hù)的 23 研究和使用是發(fā)展方向，具體選用時應(yīng)充分考慮生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品質(zhì)量和設(shè)備運行環(huán)境，盡可能提高設(shè)備運行的可靠性，避免干擾對裝置產(chǎn)生的不良影響。當(dāng)發(fā)電機(jī)裝設(shè)有獨立的縱差保護(hù)并采用靈敏接線時，只要能滿足選擇性的要求，保護(hù)的動作電流應(yīng)盡可能地壓低。通常取 5~6V。這種公用差動保護(hù)的整定