【文章內(nèi)容簡介】 全新的異步法 TA飽和判據(jù)； 首次提出并實現(xiàn)了浮動門檻和電流比率制動相結(jié)合的縱向零序電 壓匝間保護、高靈敏橫差保護新原理； 采用三次諧波電壓差動新原理的 100％定子接地保護； 其他保護功能的特點 靈敏的 TV、 TA回路自檢功能； 發(fā)電機差動 TA飽和問題 以往認為： －發(fā)電機差動采用保護級 TA，并且 TA同型； －區(qū)外故障電流倍數(shù)小，一次電流完全相同，二次不平衡差流 ??； 因此，為提高內(nèi)部故障靈敏度，降低差動起始定值、比率制動系數(shù)。 實際情況： －發(fā)電機差動 TA盡管同型，但兩側(cè)電纜長度可能不一致，部分 機組 TA不是真正同型 TA； －區(qū)外故障電流倍數(shù)盡管小，但非周期分量衰減慢； 結(jié)果，導(dǎo)致 TA飽和，不平衡差流增大，差動保護屢有誤動發(fā)生； 現(xiàn)有防 TA飽和措施 提高定值： 缺點：降低了內(nèi)部故障靈敏度。 采用流出電流判據(jù)的標積制動式差動保護： 當 IH/INB ＆ I1/INB ＆ I2/INB時差動保護動作電流為無窮大 缺點 1：理論計算表明，在發(fā)電機內(nèi)部故障時，也有流出電流，存在拒動可能。 缺點 2：區(qū)外轉(zhuǎn)區(qū)內(nèi)故障時，拒動可能性增加。 TA飽和判據(jù)的特點 全新的 “ 異步法 ” TA飽和判據(jù) – 抗 TA飽和算法： 利用變壓器、發(fā)電機差電流中諧波含量和波形特征來識別電流互感器的飽和 – 關(guān)鍵判據(jù)： 如何準確判出區(qū)外故障，投入抗 TA飽和算法： 制動電流工頻變化量： 差電流工頻變化量： 21ththrIdIII???區(qū)內(nèi)故障時 ， 制動電流和差電流工頻變化量同步出現(xiàn) TA飽和判據(jù)的特點 區(qū)外故障時 ， 制動電流與差電流工頻變化量異步先后出現(xiàn) TA飽和判據(jù)的特點 發(fā)電機區(qū)外故障并伴隨 CT飽和 發(fā)電機區(qū)內(nèi)故障 發(fā)電機區(qū)內(nèi)故障并伴隨 CT飽和 t0t1區(qū)內(nèi)輕微： t0:正常運行 t1:故障時 差動保護的功能特點 t0t1區(qū)內(nèi)較嚴重： t0:正常運行 t1:故障時 差動保護的功能特點 t 0t 1區(qū)內(nèi)嚴重故障： t0:正常運行 t1:故障時 差動保護的功能特點 區(qū)外 TA飽和： t0:正常運行 t1:判出區(qū)外 t2:開始 飽和 t3:進入動作區(qū) t1t0＝ 5ms t 1t 0TA飽和： t0:正常運行 t1:判出區(qū)外 t2:開始 飽和 t3:進入動作區(qū) t1t0＝ 5ms t 1t 0t3t 2發(fā)變組差動保護的功能 ? 變斜率比率差動保護 – 二次諧波原理或波形識別 – TA飽和判據(jù) ? 高值比率差動保護 – 二次諧波原理或波形識別 ? 差動速斷保護 ? TA斷線閉鎖 主變差動保護的功能 ? 變斜率比率差動保護 – 二次諧波原理或波形識別 – TA飽和判據(jù) ? 高值比率差動保護 – 二次諧波原理或波形識別 ? 工頻變化量比率差動保護 – 二次諧波原理或波形識別 ? 差動速斷保護 ? TA斷線閉鎖 高廠變差動保護的功能 ? 變斜率比率差動保護 – 二次諧波原理或波形識別 – TA飽和判別 ? 高值比率差動保護 – 二次諧波原理或波形識別 ? 差動速斷保護 ? TA斷線閉鎖 ? 高壓側(cè)電流速斷： – 高廠變高壓側(cè)內(nèi)部故障時，小變比 TA嚴重飽和（ 300600Ie），高廠變差動可能拒動，增加大變比 TA速斷保護，能正確動作 勵磁變差動保護的功能 ? 變斜率比率差動保護 – 二次諧波原理或波形判別 – TA飽和判據(jù) ? 高值比率差動保護 – 二次諧波原理或波形判別 ? 差動速斷保護 ? TA斷線閉鎖 發(fā)電機差動保護的功能 ? 變斜率比率差動保護 – TA飽和判據(jù) ? 高值比率差動保護 ? 工頻變化量比率差動保護 ? 差動速斷保護 ? TA斷線閉鎖 發(fā)電機裂相橫差保護的功能 ? 變斜率比率差動保護 – TA飽和判據(jù) ? 高值比率差動保護 ? 差動速斷保護 ? TA斷線閉鎖 勵磁機差動保護的功能 ? 變斜率比率差動保護 – TA飽和判據(jù) ? 高值比率差動保護 ? 差動速斷保護 ? TA斷線閉鎖 ? 滿足 50Hz、 100Hz兩種勵磁機頻率的需要 RCS－ 985保護裝置的關(guān)鍵技術(shù) 采用了工頻變化量新原理 ,變斜率比率差動保護新原理； 全新的異步法 TA飽和判據(jù)； 首次提出并實現(xiàn)了浮動門檻和電流比率制動相結(jié)合的縱向零序電 壓匝間保護、高靈敏橫差保護新原理； 采用三次諧波電壓差動新原理的 100％定子接地保護； 其他保護功能的特點 靈敏的 TV、 TA回路自檢功能； 現(xiàn)有縱向零序電壓匝間保護方案 負序方向閉鎖的縱向零序電壓匝間保護 －負序方向元件在外部三相短路暫態(tài)過程中和頻率偏離額定值時 可能會誤動； －當采用負序功率方向作為動作元件時，靈敏度不高； 負序方向閉鎖的二次諧波式匝間短路保護 －對于發(fā)電機組 ， 外部不對稱故障 ， 也會產(chǎn)生二次諧波電流 ， 需 負序方向閉鎖 ， 因此也存在上述缺點； 三次諧波分量閉鎖縱向零序電壓匝間保護 －動模和實際機組故障未證實區(qū)外故障時縱向零序電壓中三次諧 波分量會增大 零序電壓匝間保護的功能特點 ? 高定值段匝間保護 － 按躲過各種情況下最大不平衡零序電壓整定； ? 靈敏段匝間保護： 電流比率制動原理 －綜合電流：采用電流增加量和負序電流加權(quán)值 Oz de z dO UIIdIkU ???? )/1( 20 ）＋（? 在 ，三次諧波的濾波有兩個陷波點 零序電壓匝間保護的功能特點 ? 正常運行發(fā)電機縱向零序電壓波形 零序電壓匝間保護的功能特點 零序電壓匝間保護的功能特點 ? 媽灣電廠主變高壓側(cè) C0故障縱向零序電壓波形 ， 零序電壓基波分量比故障前增大 ， 電流 、 負序電流增加較大 ,電流比率制動原理的匝間保護沒有誤動 ? 發(fā)電機區(qū)內(nèi) A3A4匝間故障縱向零序電壓波形 ， 零序電壓增加 , 而相電流變化不大 , 保護靈敏動作 。 零序電壓匝間保護的功能特點 ? 浮動門檻技術(shù) －對 其他工況下 （不同負載、電壓升高、失磁故障等） ，零序 電壓不平衡值的增大，采用浮動門檻躲過不平衡電壓。 －頻率跟蹤與數(shù)字濾波器結(jié)合，頻率偏移時，三次諧波濾過比仍大于 100 ? 由于采取了以上措施，縱向零序電壓匝間保護只需按躲過正常運行時不平衡基波電壓整定，區(qū)內(nèi)故障靈敏動作，區(qū)外故障可靠制動 零序電壓匝間保護的功能特點 高靈敏橫差保護的功能特點 ? 高定值段橫差保護：相當于一般的單元件橫差保護，按躲過最大不平衡電流整定 ? 靈敏段橫差保護： 相電流比率制動原理 – 取最大相電流增加值作制動 h c z de z dhchc IIdIkI ???? )/1(? 發(fā)電機變壓器區(qū)外 AB兩相故障橫差電流波形 ， 橫差電流增加 ，由于相電流也增加 , 因此能可靠制動 。 高靈敏橫差保護的功能特點 ? 發(fā)電機區(qū)內(nèi) B1B3匝間故障橫差電流波形 ， 橫差電流增加 , 而相電流變化不大 , 橫差保護靈敏動作 。 高靈敏橫差保護的功能特點 高靈敏橫差保護的功能特點 ? 浮動門檻技術(shù) －對 其他工況下 （不同負載、電壓升高、失磁故障等），橫差電 流不平衡電流的增大，采用浮動門檻躲過不平衡電流電壓。 －頻率跟蹤與數(shù)字濾波器結(jié)合，頻率偏移時，三次諧波濾過比仍大于 100 ? 由于采取了以上措施，橫差電流定值只需按躲過正常運行時不平衡基波電流整定，區(qū)內(nèi)故障靈敏動作，區(qū)外故障可靠制動 RCS－ 985保護裝置的關(guān)鍵技術(shù) 采用了工頻變化量新原理 ,變斜率比率差動保護新原理； 全新的異步法 TA飽和判據(jù)； 首次提出并實現(xiàn)了浮動門檻和電流比率制動相結(jié)合的縱向零序電 壓匝間保護、高靈敏橫差保護新原理； 采用三次諧波電壓差動新原理的 100％定子接地保護； 其他保護功能的特點 靈敏的 TV、 TA回路自檢功能； 定子接地保護的功能特點 ? 高性能濾波算法 – 高性能數(shù)字濾波器 – 頻率跟蹤 – 全波傅氏算法 – 每周 24點采樣率 – 保證了三次諧波率過比大于 100 ? 在基波左右個有一個陷波點，陷波點頻率為 ，可以分理出三次諧波分量 定子接地保護的功能特點 ? 正常運行時發(fā)電機中性點零序電壓波形 (媽灣電廠 ) 定子接地保護的功能特點 ? 95%定子接地保護 – 靈敏段： 動作于出口時中性點零序電壓經(jīng)機端開口三角零序電壓閉鎖，動作于信號時只判中性點 零序電壓 – 高定值段：躲過各種情況下最大不平衡電壓 定子接地保護的功能特點 ? 發(fā)電機中性點 40%接地電壓波形 (動模試驗 ) 定子接地保護的功能特點 現(xiàn)有定子接地保護存在問題 ? 三次諧波電壓比率判據(jù) －啟停機過程中易誤動 －正常運行機組頻率變化時，三次諧波濾過比下降，易 導(dǎo)致誤動 ? 調(diào)整型三次諧波電壓判據(jù) －啟停機過程中易誤動 －正常運行機組頻率變化時，三