【文章內(nèi)容簡介】 壓器組保護 ? 總體方案 ? 裝置性能 ? 裝置的關(guān)鍵技術(shù) ? 試驗與運行 ? 總結(jié) RCS－ 985保護裝置的關(guān)鍵技術(shù) 采用了工頻變化量原理、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； 新型外加電源定子、轉(zhuǎn)子接地保護； 靈敏的 TV、 TA回路自檢功能； 其他先進(jìn)技術(shù) 發(fā)電機差動保護現(xiàn)狀 ? 大型發(fā)電機造價昂貴，內(nèi)部故障造成的損失巨大，內(nèi)部相間故障由于故障點電勢可能較低，故障時受過渡電阻影響較大，如何采用新原理，不受過渡電阻影響，提高內(nèi)部故障時保護靈敏度已成為重要課題。 ? 發(fā)電機差動保護普遍采用 P級 TA，區(qū)外故障 TA不平衡電流大（尤其在非同期合閘時），固定斜率的比率差動保護，不能很好的與 TA不平衡電流變化配合。 ? 分體式保護之間的 TA串接 ? 變壓器的過激磁引起 ? 傳統(tǒng)比率差動原理的缺陷，區(qū)外故障發(fā)生后，在切除時，由于 TA特性不一致或TA飽和導(dǎo)致的誤動。 發(fā)變組差動誤動原因 差動保護的關(guān)鍵技術(shù) ? 工頻變化量比率差動 ? 變斜率比率差動 ? 高值比率差動 ? 差動速斷 差動保護的功能特點 ? 靈敏的工頻變化量比例差動 :差電流工頻變化量 :制動電流工頻變化量 ????????????????????ererderrdd t hdtdIIIIIIIIIIII21 III d ?????}ma x{ 21 pp IIIr ?????差動保護的功能特點 ? 工頻變化量比例差動的優(yōu)點 – 只反映故障分量，不受發(fā)電機、變壓器正常運行時負(fù)荷電流的影響 – 過渡電阻影響很小 – 采用高比率制動系數(shù)抗 TA飽和 提高了發(fā)電機、變壓器內(nèi)部輕微故障時保護的靈敏度，區(qū)外故障不會誤動 差動保護的功能特點 滿負(fù)荷運行時發(fā)電機內(nèi)部 A、 B相 %經(jīng)過渡電阻短路 差動保護的關(guān)鍵技術(shù) ? 工頻變化量比率差動 ? 變斜率比率差動 ? 高值比率差動 ? 差動速斷 ? 變斜率比例差動 – 不設(shè)拐點，一開始就帶制動特性 ?????????)/(1 erbl rblblc dq drbldIIKKKIIKI差動保護的功能特點 差動保護的功能特點 靈 敏 動 作 區(qū)重 合 動 作 區(qū)易 誤 動 區(qū)不 平 衡 電 流 動作區(qū)域上多了兩塊靈敏動作區(qū) ， 少了一塊易誤動區(qū) ， 在區(qū)內(nèi)故障時保證較高的靈敏度 ， 在區(qū)外故障時可以躲過暫態(tài)不平衡電流 ， 提高了差動保護的可靠性 。 ? 變斜率比例差動的優(yōu)點 – 由于一開始就帶制動，差動保護動作特性較好地與差流不平衡電流配合，因此差動起始定值可以 安全地降低 ； – 提高了發(fā)電機、變壓器內(nèi)部輕微故障時保護的靈敏度，尤其是機組起停過程中（ 45～ 55Hz）內(nèi)部輕微故障差動保護的靈敏度； – 可以防止區(qū)外故障 TA不一致造成的誤動。 差動保護的功能特點 主變內(nèi)部 C相 %匝間故障 變斜率比率差動保護的功能特點 差動保護的關(guān)鍵技術(shù) ? 工頻變化量比率差動 ? 變斜率比率差動 ? 高值比率差動 ? 差動速斷 差動保護的功能特點 ? 可靠的高值比例差動 – 由高比率制動系數(shù)抗 TA飽和 – 區(qū)內(nèi)嚴(yán)重故障快速動作 ???????rdedIIII差動保護的功能特點 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(yán)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(yán)重故障： t0:正常運行 t1:故障時 差動保護的功能特點 RCS－ 985保護裝置的關(guān)鍵技術(shù) 采用了工頻變化量原理、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； 新型外加電源定子、轉(zhuǎn)子接地保護； 靈敏的 TV、 TA回路自檢功能； 其他先進(jìn)技術(shù) 發(fā)電機差動 TA飽和問題 以往認(rèn)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 提高差動啟動定值： 缺點：降低了內(nèi)部故障靈敏度，不可取。 采用流出電流判據(jù)的標(biāo)積制動式差動保護： 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(zhǔn)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 TA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 TA飽和 區(qū)外 TA飽和： t0:正常運行 t1:判出區(qū)外 t2:開始 飽和 t3:進(jìn)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(jìn)入動作區(qū) t1t0＝ 5ms t 1t 0t3t 2TA飽和判據(jù)的特點 ? “異步法 ” TA飽和判據(jù)優(yōu)點 – 區(qū)內(nèi)故障、區(qū)內(nèi)故障 TA飽和，差動保護快速動作 – 區(qū)外故障，投入 TA抗飽和判據(jù)，差動保護不會誤動 – 允許 TA飽和最快時間： 5ms。 RCS－ 985保護裝置的關(guān)鍵技術(shù) 采用了工頻變化量原理、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； 新型外加電源定子、轉(zhuǎn)子接地保護； 靈敏的 TV、 TA回路自檢功能； 其他先進(jìn)技術(shù) 現(xiàn)有縱向零序電壓匝間保護方案 負(fù)序方向閉鎖的縱向零序電壓匝間保護 －負(fù)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(dāng)采用負(fù)序功率方向作為動作元件時，靈敏度不高； 負(fù)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(fù)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并未證實區(qū)外故障時縱向零序電壓中三次諧 波分量一定會增大 。 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(fù)序電流加權(quán)值 O z de z dO UIIdIkU ???? )/1( 20 ）＋（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(fù)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 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(fù)序電流增加較大 ,電流比率制動原理的匝間