【正文】 ，起動元件動作。 斷路器閃絡保護起動：當發(fā)電機負序電流大于閃絡保護定值時，起動元件動作。(18) 啟停機保護起動主變、發(fā)電機、廠變、勵磁變差流大于整定值時，起動元件動作。當發(fā)電機零序電壓大于整定值時，起動元件動作。(19) 勵磁變（勵磁機）差動、過流保護起動勵磁差動起動：當三相差動電流最大值大于差動電流起動整定值時，起動元件動作。勵磁變（機）過流起動：當三相電流最大值大于整定值時，起動元件動作。(20） 勵磁繞組過負荷保護起動勵磁繞組定時限過負荷起動：當勵磁繞組三相電流最大值大于定時限整定值時，起動元件動作。勵磁繞組反時限過負荷起動：當反時限積累值大于反時限整定值時，起動元件動作。（21 ）非電量保護起動當非電量保護延時時間大于整 5 定值時，起動元件動作。 主要保護的原理內蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書44 發(fā)變組差動保護發(fā)電機變壓器組差動保護、變壓器差動保護、高廠變差動保護、勵磁變差動保護原理：(1) 比率差動原理比率差動動作特性見圖 62。圖 62 比率差動保護的動作特性比率差動保護的動作方程如下： (61)?????????????????? ?????54321543211121)(/( )()/IIIIIInKb nIIbIIdr eblrllr ercdqerldrblbl ercdqrld式中 Id 為差動電流，Ir 為制動電流，Icdqd 為差動電流起動定值，Ie 為額定電流。比率制動系數定義：Kbl 為比率差動制動系數，Kb1r 為比率差動制動系數增量；Kb11 為起始比率差動斜率，定值范圍為 ～，一般取 ；IenIeIcdsIcdqIdIr0Kbl1 Kbl2動 作 區(qū) 制 動 區(qū)速 斷 動 作 區(qū)內蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書45Kb12 為最大比率差動斜率，定值范圍為 ～，一般取 ；n 為最大斜率時的制動電流倍數，固定取 6。(2) 比率差動的邏輯框圖比率差動的邏輯見圖 62 比率差動的邏輯框圖。比 率 差 動 元 件 amp。差 動 保 護 硬 壓 板 投 入比 率 差 動 保 護 軟 壓 板 投 入TA瞬 時 斷 線 判 別 amp。差 流 起 動 元 件amp。涌 流 開 放 元 件過 激 磁 閉 鎖 差 動 判 別TA飽 和 判 別 元 件高 值 比 率 差 動 元 件 amp。差 動 保 護 硬 壓 板 投 入比 率 差 動 保 護 軟 壓 板 投 入TA瞬 時 斷 線 判 別比 率 差 動 保 護跳 閘amp。差 動 起 動 元 件amp。涌 流 開 放 元 件=1差 動 速 斷 元 件 amp。差 動 保 護 硬 壓 板 投 入差 動 速 斷 保 護 軟 壓 板 投 入 amp。差 動 起 動 元 件 差 動 速 斷 保 護跳 閘圖 63 比率差動的邏輯 發(fā)電機差動保護發(fā)電機差動保護、發(fā)電機裂相橫差保護、勵磁機差動保護原理：(1)比率差動原理內蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書46比率差動動作特性見圖 64。圖 64 比率差動保護的動作特性比率差動保護的動作方程如下： (62)???????????????????????21211121)(/( )()/IIInIKb nIbIIIdr eblrllr ercdqerbldrbll ercdqrld式中 Id 為差動電流，Ir 為制動電流，Icdqd 為差動電流起動定值，Ie 為發(fā)電機額定電流。兩側電流定義：對于發(fā)電機差動、勵磁機差動，其中 II 2分別為機端、中性點側電流；對于裂相橫差，其中 II 2分別為中性點側兩分支組電流；比率制動系數定義：Kbl 為比率差動制動系數，Kb1r 為比率差動制動系數增量；Kb11 為起始比率差動斜率，定值范圍為 ～，一般取 ；IenIeIcdsIcdqIdIr0Kbl1 Kbl2動 作 區(qū) 制 動 區(qū)速 斷 動 作 區(qū)內蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書47Kb12 為最大比率差動斜率，定值范圍為 ～，一般取 ；n 為最大比率制動系數時的制動電流倍數，裝置內部固定取 4。(2)比率差動的邏輯框圖比率差動的邏輯見圖 65 比率差動的邏輯框圖。圖 65 比率差動的邏輯框圖 主變后備保護(1) 相間阻抗保護阻抗保護作為發(fā)變組相間后備保護。阻抗元件取阻抗安裝處相間電壓、相間電流。 主變阻抗保護可通過整定值選擇采用方向阻抗圓、偏移阻抗圓或全阻抗圓。當某段阻抗反向定值整定為零時，選擇方向阻抗圓；當某段阻抗正向定值大于反向定值時，選擇偏移阻抗圓；當某段阻抗正向定值與反向定值整定為相等時，選擇全阻抗圓。阻抗元件靈敏角 ，阻抗保護的方向指向由整定值整定實現，一般正?m??78方向指向主變，TV 斷線時自動退出阻抗保護。比 率 差 動 元 件 amp。差 動 保 護 硬 壓 板 投 入比 率 差 動 保 護 軟 壓 板 投 入TA瞬 時 斷 線 判 別 amp。差 動 起 動 元 件TA飽 和 判 別 元 件高 值 比 率 差 動 元 件 amp。差 動 保 護 硬 壓 板 投 入比 率 差 動 保 護 軟 壓 板 投 入TA瞬 時 斷 線 判 別比 率 差 動 保 護跳 閘amp。差 動 起 動 元 件 =1差 動 速 斷 元 件 amp。差 動 保 護 硬 壓 板 投 入差 動 速 斷 保 護 軟 壓 板 投 入 amp。差 動 起 動 元 件 差 動 速 斷 保 護跳 閘amp。amp。內蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書48阻抗元件的動作特性如圖 66 所示。圖 66 阻抗元件動作特性圖中: I 為相間電流，U 為相間電壓，Zn 為阻抗反向整定值，Zp 為阻抗正向整定值。阻抗元件的比相方程為： (63)?? 270)(90?????nPZIArgTV 斷線對阻抗保護的影響：當裝置判斷出變壓器高壓側 TV 斷線時，自動退出阻抗保護。相間阻抗保護邏輯框圖見圖 67。圖 67 阻抗保護邏輯框圖(2) 零序過流保護零序過流保護作為主變壓器中性點接地運行時的后備保護。零序電流一般取自主變中性點連線上的零序 TA。零序過流保護可選擇是否經零序電壓閉鎖。為防止涌流時零序過電流保護誤動，零序電流 II 段保護也可經諧波閉鎖。零序過流 I 段一般不經諧波閉鎖。零序過流保護邏輯見圖 68 零序過流保護邏輯框圖。jxRnZI??nZIU??pZI??pI?m?阻 抗 元 件 amp。主 變 后 備 保 護 硬 壓 板 投 入阻 抗 保 護 軟 壓 板 投 入TV斷 線 判 別 元 件 阻 抗 保 護 跳 閘amp。阻 抗 保 護 起 動 元 件1 tamp。內蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書49圖 68 零序過流保護邏輯框圖(3)零序方向過流保護零序過流保護，主要作為變壓器中性點接地運行時接地故障后備保護。零序過流保護邏輯見圖 69 零序方向過流保護邏輯框圖。amp。 amp。=1 零 序 方 向 元 件 amp。=1零 序 電 壓 元 件 動 作TV斷 線TV斷 線 保 護 投 退 原 則 投 入零 序 方 向 滿 足TV斷 線TV斷 線 保 護 投 退 原 則 投 入零 序 過 流 經 零 序 電 壓 閉 鎖 投 入零 序 過 流 保 護 軟 壓 板 投 入諧 波 閉 鎖 元 件 動 作零 序 過 流 保 護 經 諧 波 閉 鎖 投 入零 序 過 流 保 護 起 動 元 件 動 作零 序 過 流 保 護 硬 壓 板 投 入零 序 過 流 元 件 動 作amp。amp。本 側 電 壓 退 出 硬 壓 板 投 入 零 序 電 壓 元 件=1amp。amp。本 側 電 壓 退 出 硬 壓 板 投 入 =1零 序 過 流 保 護 經 方 向 閉 鎖 投 入=1 t=1=1 零 序 過 流保 護 跳 閘圖 68 零序方向過流保護邏輯框圖零 序 電 壓 元 件經 零 序 電 壓 閉 鎖 投 入 1 =1零 序 過 流 元 件 amp。零 序 過 流 保 護 軟 壓 板 投 入零 序 過 流 保 護 硬 壓 板 投 入 amp。諧 波 閉 鎖 元 件零 序 過 流 經 諧 波 閉 鎖 投 入 1 =1 零 序 過 流 保 護跳 閘amp。零 序 過 流 保 護 起 動 元 件 t內蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書50時ezdMAXI? 發(fā)電機匝間保護(1)發(fā)電機高靈敏橫差保護 裝設在發(fā)電機兩個中性點連線上的橫差保護, 用作發(fā)電機定子繞組的匝間短路、分支開焊故障以及相間短路的主保護。 由于保護采用了頻率跟蹤、數字濾波及全周傅氏算法, 使得橫差保護對三次諧波的濾除比在頻率跟蹤范圍內達 100 以上, 保護只反應基波分量。①高定值段橫差保護，相當于傳統(tǒng)單元件橫差保護。②靈敏段橫差保護 裝置采用相電流比率制動的橫差保護原理, 其動作方程為: （64）式中 Ihczd 為橫差電流定值, IMAX 為機端三相電流中最大相電流, Iezd 為發(fā)電機額定電流, Khczd 為制動系數。 相電流比率制動橫差保護能保證外部故障時不誤動, 內部故障時靈敏動作, 由于采用了相電流比率制動，橫差保護電流定值只需按躲過正常運行時不平衡電流整定，比傳統(tǒng)單元件橫差保護定值大為減小，因而提高了發(fā)電機內部匝間短路時的靈敏度。對于其他正常運行情況下橫差不平衡電流的增大，橫差電流保護動作值具有浮動門檻的功能。(2) 橫差保護出口邏輯高靈敏橫差保護動作于跳閘出口。發(fā)電機轉子一點接地后, 保護切換于一個可整定的延時。出口邏輯見圖 610 發(fā)電機橫差保護邏輯框圖。hczdezdMAXhczdd IIKI ????)1(hczddI 時ezdMAXI?內蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書51圖 610 發(fā)電機橫差保護邏輯框圖(3)縱向零序電壓保護裝設在發(fā)電機出口專用 TV 開口三角上的縱向零序電壓, 用作發(fā)電機定子繞組的匝間短路的保護。由于保護采用了頻率跟蹤、數字濾波及全周傅氏算法, 使得零序電壓對三次諧波的濾除比達 100 以上, 保護只反應基波分量。①高定值段匝間保護，按躲過區(qū)外故障最大不平衡電壓整定；②靈敏段匝間保護：裝置采用電流比率制動的縱向零序電壓保護原理, 其動作方程為:Uzo＞［１＋ＫzoIm/Ie］Uzozd （65）Im = 3I2 Imax IeIm = (Imax – Ie) ＋3I2 Imax ≥ Ie 式中 Uzozd 為零序電壓定值, Imax 為發(fā)電機機端最大相電流, I2 為發(fā)電機機端負序電流，Ie 為發(fā)電機額定電流, Kzo 為制動系數。 電流比率制動原理匝間保護能保證外部故障時不誤動, 內部故障時靈敏動作, 由于采用了電流比率制動的判據，零序電壓定值只需按躲過正常運行時最大不平衡電壓整定，因此提高了發(fā)電機內部匝間短路時保護的靈敏度。對于其他正常運行情況下縱向零序電壓不平衡值的增大，縱向零序電壓保護動作值具有浮動門檻的功能。匝間保護一般經短延時（～）出口?？v向零序電壓保護出口邏輯見 611 發(fā)電機匝間保護邏輯框圖。轉 子 一 點 接 地 信 號轉 子 一 點 接 地 投 入橫 差 電 流 元 件 amp。橫 差 保 護 軟 壓 板 投 入 橫 差 保 護 跳 閘=匝 間 保 護 硬 壓 板 投 入amp。 amp。amp。1 t amp。橫 差 保 護 起 動內蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書52圖 611 發(fā)電機匝間保護邏輯框圖結 論本文是對 4*200MW 火電廠的初步設計，主要涉及電氣主接線的選擇、廠用電設計、短路電流計算、主要電氣設備的選擇與校驗以及 200MW 發(fā)變組保護的配置。本設計重點對發(fā)變組保護進行了論證和配置。200MW 發(fā)變組采用了微機保護，根據發(fā)變組微機保護的配置原則配置各種保護項目，并闡述了各保護的啟動邏輯和主保護的工作原理。我在設計期間參考了大量專業(yè)書籍。通過這次設計，我對發(fā)電廠電氣設備有了全面了解，尤其對發(fā)電機變壓器組保護有了更深刻的理解。零 序 電 壓 元 件TV斷 線 閉 鎖匝 間 保 護 軟 壓 板 投 入匝 間 保 護 硬 壓 板 投 入 amp。 匝 間 保 護 跳 閘1 tamp。匝 間 保 護 起 動amp。內蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書53參考文獻[1] 姚春球． [2] 黃純華． [3] 傅知蘭． [4] 電力工業(yè)部西北電力設計院．．中國[5] 繼電保護研究所．RCS985 發(fā)電機變壓器成套保護裝置技術使用說明書．南京．南京南瑞繼保電氣有限公司．2022 [6] 何仰贊．電力系統(tǒng)分析．武漢．華中科技大學出版社．2022 [7] 卓樂友．電力工程電氣設計 200 例．北京．中國電力出版社．2022 內蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書54[8] 張明君，弭洪濤．電力系統(tǒng)微機保護．北京．冶金工業(yè)出版社．2022 [9]水利電力部西北電力設計院，水利電力部東北電力設計院．電力工程電氣設計手　　　　冊．上海．上?？茖W技術出版社．1981 [10] Nagrath IJ, System York:McGrawHill,1994[11] Kundur System Stability and York:McGrawHill,1994[12] Venikow V Processes in Electical Power Publisher,1980附錄 A0s 短路電流周期分量穩(wěn)態(tài)短路電流 短路電流短路點編號支路名稱支路計算電抗