【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 機(jī)變壓器組高壓側(cè)為中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，而高壓側(cè)的零序保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)時(shí)。這種保護(hù)有15%的死區(qū)，它對(duì)大容量發(fā)電機(jī)是不完善的。規(guī)程規(guī)定，對(duì)于100MW及以上的發(fā)電機(jī)應(yīng)采用保護(hù)區(qū)不小于95%的接地保護(hù)。(2) 保護(hù)區(qū)不小于95%的接地保護(hù) 這種保護(hù)裝置是在零序電壓保護(hù)的基礎(chǔ)上加裝三次諧波過濾器，以便減少三次諧波電壓的影響，使繼電器的動(dòng)作值只考慮基波零序不平衡電壓。接線如圖22所示。動(dòng)作值只按躲過正常運(yùn)行時(shí)電壓互感器開口側(cè)的基波不平衡電壓整定，即 ﹥Ubp這里的Ubp 為基波不平衡電壓，其值較小。通常取5~6V。對(duì)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(shí)將接地的發(fā)電機(jī)切除，可以另外加一個(gè)繼電器2V，經(jīng)延時(shí)動(dòng)作于跳閘。圖2—2電機(jī)變壓器組帶三次諧波濾過器的接地保護(hù)接線圖3 發(fā)電機(jī)變壓器組的縱差保護(hù)在發(fā)電機(jī)和變壓器上可能發(fā)生的故障和異常運(yùn)行情況，在發(fā)電機(jī)變壓器組上都可能出現(xiàn)。因此，發(fā)電機(jī)變壓器組的保護(hù)應(yīng)能反應(yīng)發(fā)電機(jī)和變壓器的故障和異常運(yùn)行情況。即發(fā)電機(jī)變壓器組裝設(shè)的保護(hù)應(yīng)與發(fā)電機(jī)和變壓器分別裝設(shè)由保護(hù)相似，但有下面所述的特點(diǎn)。(1)當(dāng)發(fā)電機(jī)與變壓器之間沒有斷路器時(shí)，對(duì)100MW及以下的發(fā)電機(jī)變壓器組，為了簡(jiǎn)化保護(hù)，可只裝設(shè)整組共用的縱差動(dòng)保護(hù)；對(duì)100MW以上的發(fā)電機(jī)變壓器組，除裝設(shè)整組共用助縱差動(dòng)保護(hù)外，發(fā)電機(jī)還應(yīng)裝設(shè)單獨(dú)的差動(dòng)保護(hù)；對(duì)200MW及以上的汽輪發(fā)電機(jī)變壓器組，在變壓器上也宜裝設(shè)單獨(dú)的縱差動(dòng)保護(hù)，即實(shí)現(xiàn)雙重快速保護(hù)方式。(2)當(dāng)發(fā)電機(jī)與變壓器之間有斷路器時(shí)，不管機(jī)組容量大小，發(fā)電機(jī)和變壓器均應(yīng)裝設(shè)單獨(dú)的縱差動(dòng)保護(hù)，發(fā)電機(jī)的縱差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作于發(fā)電機(jī)與變壓器之間的斷路器跳閘，使變壓器繼續(xù)運(yùn)行，供給廠用電（圖31（a））。當(dāng)廠用分支接在發(fā)電機(jī)與斷路器之間時(shí)。變壓器的縱差動(dòng)保護(hù)動(dòng)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(yùn)行，供給廠用電（圖31（b））。 變壓器縱差保護(hù)與發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)的不同 變壓器縱差保護(hù)與發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)一樣，也可采用比率制動(dòng)方式或標(biāo)積制動(dòng)方式達(dá)到外部短路不誤動(dòng)和內(nèi)部短路靈敏動(dòng)作的目的。但是變壓器縱差保護(hù)在以下方面顯著不同于發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)：（1） 變壓器各側(cè)額定電壓和額定電流各不相等，因此各側(cè)電流互感器的型號(hào)一定不同，而且各側(cè)三相接線方式不盡相同，所以各側(cè)相電流的相位也可能不一致，這將使外部短路使不平衡電流增大，所以變壓器縱差保護(hù)的最大制動(dòng)系數(shù)比發(fā)電機(jī)大，靈敏度相對(duì)較低。（2） 變壓器高壓繞組常有調(diào)壓分接頭，有的還要求帶負(fù)荷調(diào)節(jié)，使變壓器縱差（a）廠用分支接在變壓器側(cè) （b）廠用分支接在發(fā)電機(jī)側(cè)圖31發(fā)電機(jī)變壓器組接線圖保護(hù)已調(diào)整平衡的二次電流又被破壞，不平衡電流增大，這將使變壓器縱差保護(hù)的最小動(dòng)作電流和制動(dòng)系數(shù)都要相應(yīng)加大。（3） 對(duì)于定子繞組的匝間短路，發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)完全沒有作用。變壓器各側(cè)繞組的匝間短路，通過變壓器鐵心磁路的耦合，改變了各側(cè)電流的大小和相位，使變壓器縱差保護(hù)對(duì)匝間短路有作用（匝間短路可視為變壓器的一個(gè)新繞組發(fā)生單相短路）。（4）無論變壓器繞組還是發(fā)電機(jī)定子繞組的開焊故障，它們的完全縱差保護(hù)均不能動(dòng)作，但變壓器還可依靠瓦斯保護(hù)或壓力保護(hù)。當(dāng)發(fā)電機(jī)變壓器組的縱差動(dòng)保護(hù)的整定計(jì)算與發(fā)電機(jī)和變壓器同類型保護(hù)的整定計(jì)算相同。當(dāng)發(fā)電機(jī)裝設(shè)有獨(dú)立的縱差保護(hù)并采用靈敏接線時(shí)，只要能滿足選擇性的要求，保護(hù)的動(dòng)作電流應(yīng)盡可能地壓低。變壓器的縱差動(dòng)保護(hù)和發(fā)電機(jī)變壓器組公用的差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作電流，除了按一般差動(dòng)保護(hù)的整定原則進(jìn)行整定外，當(dāng)有未接入差動(dòng)回路地廠用電分支時(shí)，差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)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(shí)，流過保護(hù)的最大短路電流的條件整定，即 Idz= 。式中Kk——可靠系數(shù)，； ——廠用變壓器或電抗器發(fā)生短路時(shí)，流過保護(hù)的最大短路電流。當(dāng)采用帶只動(dòng)特性的BCH1型繼電器時(shí)，制動(dòng)線圈的接入方式要分別不同情況加以考慮，其目的是保護(hù)內(nèi)部短路時(shí)，保護(hù)具有較大的靈敏度，外部短路時(shí)保護(hù)具有較大的制動(dòng)作用。當(dāng)發(fā)電機(jī)變壓器組的高壓側(cè)有電源，而發(fā)電機(jī)側(cè)沒有斷路器但有廠用分支線路時(shí)，通常為保證外部短路是制動(dòng)作用最大，內(nèi)部短路時(shí)又無制動(dòng)作用，對(duì)發(fā)電機(jī)雙繞組變壓器組其制動(dòng)線圈應(yīng)接在廠用分支回路的電流互感器上。對(duì)于發(fā)電機(jī)三繞組變壓器組，為了保證高壓側(cè)或中壓側(cè)外部短路時(shí)都有制動(dòng)作用，有時(shí)可將制動(dòng)線圈接在發(fā)電機(jī)和廠用分支回路的電流互感器的并聯(lián)回路上。當(dāng)電機(jī)回路裝有斷路器時(shí)，制動(dòng)線圈應(yīng)接線發(fā)電機(jī)引出線和廠用分支回路的電流互感器的并聯(lián)回路上。當(dāng)采用BCH1型差動(dòng)繼電器時(shí)，制動(dòng)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(shí)，保護(hù)可靠不許動(dòng)作，匝數(shù)按下確定，即 式中：—在廠用分支線上發(fā)生短路時(shí)，流入差動(dòng)線圈的最大短路電流值（歸算到基本側(cè)）；Iz—流過制動(dòng)線圈的電流；Wcd—基本側(cè)的差動(dòng)線圈匝數(shù)；Kk—可靠系數(shù)，；tg—最小制動(dòng)特性曲線的切線斜率，tg=。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(gè)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(dòng)率高；(3)差動(dòng)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。針對(duì)發(fā)—變組保護(hù)的實(shí)際運(yùn)行情況及出現(xiàn)的問題，一方面應(yīng)采取有效的措施，對(duì)保護(hù)不斷的改進(jìn)和完善，克服繼電器本身存在的不足及保護(hù)交流回路的不合理狀況，使保護(hù)能真實(shí)的反映一次設(shè)備的運(yùn)行情況，實(shí)現(xiàn)二次為一次服務(wù)的目的。另一方面，隨著微機(jī)保護(hù)的推廣應(yīng)用，在成本核算許可的條件下，盡量將原備品成本高、機(jī)械故障概率高、電磁特性差的電磁型繼電器保護(hù)更換成微機(jī)保護(hù)。在微機(jī)保護(hù)中，可采用標(biāo)積制動(dòng)或三段折線式比率制動(dòng)特性的基波向量算法或故障分量算法來實(shí)現(xiàn)變壓器的差動(dòng)保護(hù)，當(dāng)差動(dòng)電流大于可能出現(xiàn)的勵(lì)磁涌流時(shí)，通過差動(dòng)速斷或低電壓加速判據(jù)使得差動(dòng)保護(hù)立即動(dòng)作于跳閘。微機(jī)保護(hù)中電壓平衡保護(hù)的靈敏度根據(jù)保護(hù)要求可以設(shè)定的很高，而且由于TV二次電壓回路三相負(fù)載平衡，電壓平衡保護(hù)可靠動(dòng)作，閉鎖與TV斷線有關(guān)的保護(hù)，同時(shí)對(duì)于TV二次斷線造成回路過電壓的現(xiàn)象也可迎刃而解。另外，利用危急保護(hù)裝置計(jì)算功能，直接算出發(fā)電機(jī)3U0和三次諧波電壓大小，無須再接星型開口三角形輔助TV，避免了接地后備繼電器和三次諧波繼電器負(fù)載對(duì)電壓回路的影響。微機(jī)保護(hù)有許多傳統(tǒng)保護(hù)無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，但在抗干擾方面存在許多問題。干擾對(duì)微機(jī)保護(hù)的影響主要表現(xiàn)在運(yùn)算或邏輯出錯(cuò)、運(yùn)行程序出軌和損壞微機(jī)芯片，直接后果是導(dǎo)致危機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)故障或功能障礙及保護(hù)誤動(dòng)。盡管微機(jī)保護(hù)的研究和使用是發(fā)展方向，具體選用時(shí)應(yīng)充分考慮生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品質(zhì)量和設(shè)備運(yùn)行環(huán)境，盡可能提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性，避免干擾對(duì)裝置產(chǎn)生的不良影響。5 保護(hù)配置及整定計(jì)算 題目簡(jiǎn)介某發(fā)電廠要擴(kuò)建一個(gè)新廠，安裝兩臺(tái)發(fā)電機(jī)變壓器組，主接線如圖51（a）所示。已知參數(shù)如下：發(fā)電機(jī)Pe=200MW，cos=，Ue=，=195%，=24%， =%；變壓器=240MVA，=，分接頭121177。2%/，分級(jí)絕緣。相間短路后備保護(hù)范圍末端兩相短路時(shí)，流經(jīng)發(fā)電機(jī)的最小短路電流為14900A。110KV母線上出線后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為6S。出線的零序后備保護(hù)最大動(dòng)作電流為3250A，最大動(dòng)作時(shí)間為5S。在最大運(yùn)行方式下，出線的零序后備保護(hù)范圍末端接地短路時(shí)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。在最小運(yùn)行方式下，出線末端金屬接地短路時(shí)，流經(jīng)變壓器的最小零序電流為1100A。保護(hù)設(shè)計(jì)所需的最大三相短路電流的計(jì)算結(jié)果如圖51（b）（c）所示。它們是歸算到115KV的安數(shù)（括號(hào)內(nèi)為最小三相短路電流值）。試選擇發(fā)電機(jī)變壓器組的保護(hù)方式，并計(jì)算各種保護(hù)的整定值。 保護(hù)配置 根據(jù)規(guī)程規(guī)定，該發(fā)電機(jī)變壓器組應(yīng)裝設(shè)下列幾種保護(hù)：發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)，變壓器差動(dòng)保護(hù)，發(fā)電機(jī)變壓器組公用差動(dòng)保護(hù)（大差動(dòng)保護(hù)）；發(fā)電機(jī)還裝設(shè)定時(shí)限負(fù)序過電流保護(hù)和反時(shí)限負(fù)序過電流保護(hù)，負(fù)序過負(fù)荷保護(hù)，失磁保護(hù)，低電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)，過電壓保護(hù)，過負(fù)荷保護(hù)，定子接地保護(hù)，匝間短路保護(hù)；變壓器還裝設(shè)有瓦斯保護(hù)，零序過電流保護(hù)。 (1) 保護(hù)配置滿足國家現(xiàn)行規(guī)范,并在很多地方超過了標(biāo)準(zhǔn)的要求,如定子單相接地保護(hù)已達(dá)到100%定子單相接地保護(hù)。(2) 發(fā)電機(jī)保護(hù)除了本身一套縱聯(lián)差動(dòng)主保護(hù)外,還裝設(shè)有發(fā)電機(jī) 變壓器組(a) (b) (c)圖51發(fā)電機(jī)變壓器組保護(hù)設(shè)計(jì)圖（a）主接線圖；（b）110KV母線短路時(shí)，短路電流分布圖；（c），短路電流分布圖大差保護(hù),構(gòu)成雙重主保護(hù),裝設(shè)帶電流記憶的低電壓過電流保護(hù)作為發(fā)電機(jī) 變壓器組的后備保護(hù),保護(hù)帶兩段時(shí)限,以較小的時(shí)