【文章內(nèi)容簡介】 機變壓器組高壓側(cè)為中性點直接接地系統(tǒng)，而高壓側(cè)的零序保護動作于信號時。這種保護有15%的死區(qū)，它對大容量發(fā)電機是不完善的。規(guī)程規(guī)定，對于100MW及以上的發(fā)電機應(yīng)采用保護區(qū)不小于95%的接地保護。(2) 保護區(qū)不小于95%的接地保護 這種保護裝置是在零序電壓保護的基礎(chǔ)上加裝三次諧波過濾器，以便減少三次諧波電壓的影響，使繼電器的動作值只考慮基波零序不平衡電壓。接線如圖22所示。動作值只按躲過正常運行時電壓互感器開口側(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。對于沒有專用匝間短路保護的大容量發(fā)電機，要求及時將接地的發(fā)電機切除，可以另外加一個繼電器2V，經(jīng)延時動作于跳閘。圖2—2電機變壓器組帶三次諧波濾過器的接地保護接線圖3 發(fā)電機變壓器組的縱差保護在發(fā)電機和變壓器上可能發(fā)生的故障和異常運行情況，在發(fā)電機變壓器組上都可能出現(xiàn)。因此，發(fā)電機變壓器組的保護應(yīng)能反應(yīng)發(fā)電機和變壓器的故障和異常運行情況。即發(fā)電機變壓器組裝設(shè)的保護應(yīng)與發(fā)電機和變壓器分別裝設(shè)由保護相似，但有下面所述的特點。(1)當(dāng)發(fā)電機與變壓器之間沒有斷路器時，對100MW及以下的發(fā)電機變壓器組，為了簡化保護，可只裝設(shè)整組共用的縱差動保護；對100MW以上的發(fā)電機變壓器組，除裝設(shè)整組共用助縱差動保護外，發(fā)電機還應(yīng)裝設(shè)單獨的差動保護；對200MW及以上的汽輪發(fā)電機變壓器組，在變壓器上也宜裝設(shè)單獨的縱差動保護，即實現(xiàn)雙重快速保護方式。(2)當(dāng)發(fā)電機與變壓器之間有斷路器時，不管機組容量大小，發(fā)電機和變壓器均應(yīng)裝設(shè)單獨的縱差動保護，發(fā)電機的縱差動保護動作于發(fā)電機與變壓器之間的斷路器跳閘，使變壓器繼續(xù)運行，供給廠用電（圖31（a））。當(dāng)廠用分支接在發(fā)電機與斷路器之間時。變壓器的縱差動保護動作于變壓器高、低壓側(cè)斷路器跳閘，使發(fā)電機繼續(xù)運行，供給廠用電（圖31（b））。 變壓器縱差保護與發(fā)電機縱差保護的不同 變壓器縱差保護與發(fā)電機縱差保護一樣，也可采用比率制動方式或標(biāo)積制動方式達到外部短路不誤動和內(nèi)部短路靈敏動作的目的。但是變壓器縱差保護在以下方面顯著不同于發(fā)電機縱差保護：（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的最大制動系數(shù)比發(fā)電機大，靈敏度相對較低。（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)電機側(cè)圖31發(fā)電機變壓器組接線圖保護已調(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的最小動作電流和制動系數(shù)都要相應(yīng)加大。（3） 對于定子繞組的匝間短路，發(fā)電機縱差保護完全沒有作用。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，使變壓器縱差保護對匝間短路有作用（匝間短路可視為變壓器的一個新繞組發(fā)生單相短路）。（4）無論變壓器繞組還是發(fā)電機定子繞組的開焊故障，它們的完全縱差保護均不能動作，但變壓器還可依靠瓦斯保護或壓力保護。當(dāng)發(fā)電機變壓器組的縱差動保護的整定計算與發(fā)電機和變壓器同類型保護的整定計算相同。當(dāng)發(fā)電機裝設(shè)有獨立的縱差保護并采用靈敏接線時，只要能滿足選擇性的要求，保護的動作電流應(yīng)盡可能地壓低。變壓器的縱差動保護和發(fā)電機變壓器組公用的差動保護的動作電流，除了按一般差動保護的整定原則進行整定外，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，流過保護的最大短路電流。當(dāng)采用帶只動特性的BCH1型繼電器時，制動線圈的接入方式要分別不同情況加以考慮，其目的是保護內(nèi)部短路時，保護具有較大的靈敏度，外部短路時保護具有較大的制動作用。當(dāng)發(fā)電機變壓器組的高壓側(cè)有電源，而發(fā)電機側(cè)沒有斷路器但有廠用分支線路時，通常為保證外部短路是制動作用最大，內(nèi)部短路時又無制動作用，對發(fā)電機雙繞組變壓器組其制動線圈應(yīng)接在廠用分支回路的電流互感器上。對于發(fā)電機三繞組變壓器組，為了保證高壓側(cè)或中壓側(cè)外部短路時都有制動作用，有時可將制動線圈接在發(fā)電機和廠用分支回路的電流互感器的并聯(lián)回路上。當(dāng)電機回路裝有斷路器時，制動線圈應(yīng)接線發(fā)電機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，保護可靠不許動作，匝數(shù)按下確定，即 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)，；tg—最小制動特性曲線的切線斜率，tg=。4 發(fā)電機變壓器組保護的改進 目前的機組保護存在的主要問題目前機組主要存在下面幾個主要問題：(1)機組內(nèi)部輕微故障保護靈敏度低；(2)匝間保護誤動率高；(3)差動保護TA 特性不一致及飽和問題未能解決；(4)大機組內(nèi)部故障保護方案不盡完善。針對發(fā)—變組保護的實際運行情況及出現(xiàn)的問題，一方面應(yīng)采取有效的措施，對保護不斷的改進和完善，克服繼電器本身存在的不足及保護交流回路的不合理狀況，使保護能真實的反映一次設(shè)備的運行情況，實現(xiàn)二次為一次服務(wù)的目的。另一方面，隨著微機保護的推廣應(yīng)用，在成本核算許可的條件下，盡量將原備品成本高、機械故障概率高、電磁特性差的電磁型繼電器保護更換成微機保護。在微機保護中，可采用標(biāo)積制動或三段折線式比率制動特性的基波向量算法或故障分量算法來實現(xiàn)變壓器的差動保護，當(dāng)差動電流大于可能出現(xiàn)的勵磁涌流時，通過差動速斷或低電壓加速判據(jù)使得差動保護立即動作于跳閘。微機保護中電壓平衡保護的靈敏度根據(jù)保護要求可以設(shè)定的很高，而且由于TV二次電壓回路三相負載平衡，電壓平衡保護可靠動作，閉鎖與TV斷線有關(guān)的保護，同時對于TV二次斷線造成回路過電壓的現(xiàn)象也可迎刃而解。另外，利用危急保護裝置計算功能，直接算出發(fā)電機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載對電壓回路的影響。微機保護有許多傳統(tǒng)保護無法比擬的優(yōu)點，但在抗干擾方面存在許多問題。干擾對微機保護的影響主要表現(xiàn)在運算或邏輯出錯、運行程序出軌和損壞微機芯片，直接后果是導(dǎo)致危機系統(tǒng)出現(xiàn)故障或功能障礙及保護誤動。盡管微機保護的研究和使用是發(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。5 保護配置及整定計算 題目簡介某發(fā)電廠要擴建一個新廠，安裝兩臺發(fā)電機變壓器組，主接線如圖51（a）所示。已知參數(shù)如下：發(fā)電機Pe=200MW，cos=，Ue=，=195%，=24%， =%；變壓器=240MVA，=，分接頭121177。2%/，分級絕緣。相間短路后備保護范圍末端兩相短路時，流經(jīng)發(fā)電機的最小短路電流為14900A。110KV母線上出線后備保護動作時間為6S。出線的零序后備保護最大動作電流為3250A，最大動作時間為5S。在最大運行方式下，出線的零序后備保護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。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。保護設(shè)計所需的最大三相短路電流的計算結(jié)果如圖51（b）（c）所示。它們是歸算到115KV的安數(shù)（括號內(nèi)為最小三相短路電流值）。試選擇發(fā)電機變壓器組的保護方式，并計算各種保護的整定值。 保護配置 根據(jù)規(guī)程規(guī)定，該發(fā)電機變壓器組應(yīng)裝設(shè)下列幾種保護：發(fā)電機差動保護，變壓器差動保護，發(fā)電機變壓器組公用差動保護（大差動保護）；發(fā)電機還裝設(shè)定時限負序過電流保護和反時限負序過電流保護，負序過負荷保護，失磁保護，低電壓起動的過電流保護，過電壓保護，過負荷保護，定子接地保護，匝間短路保護；變壓器還裝設(shè)有瓦斯保護，零序過電流保護。 (1) 保護配置滿足國家現(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已達到100%定子單相接地保護。(2) 發(fā)電機保護除了本身一套縱聯(lián)差動主保護外,還裝設(shè)有發(fā)電機 變壓器組(a) (b) (c)圖51發(fā)電機變壓器組保護設(shè)計圖（a）主接線圖；（b）110KV母線短路時，短路電流分布圖；（c），短路電流分布圖大差保護,構(gòu)成雙重主保護,裝設(shè)帶電流記憶的低電壓過電流保護作為發(fā)電機 變壓器組的后備保護,保護帶兩段時限,以較小的時