【正文】 ，起動(dòng)元件動(dòng)作。 斷路器閃絡(luò)保護(hù)起動(dòng)：當(dāng)發(fā)電機(jī)負(fù)序電流大于閃絡(luò)保護(hù)定值時(shí)，起動(dòng)元件動(dòng)作。(18) 啟停機(jī)保護(hù)起動(dòng)主變、發(fā)電機(jī)、廠變、勵(lì)磁變差流大于整定值時(shí)，起動(dòng)元件動(dòng)作。當(dāng)發(fā)電機(jī)零序電壓大于整定值時(shí)，起動(dòng)元件動(dòng)作。(19) 勵(lì)磁變（勵(lì)磁機(jī)）差動(dòng)、過流保護(hù)起動(dòng)勵(lì)磁差動(dòng)起動(dòng)：當(dāng)三相差動(dòng)電流最大值大于差動(dòng)電流起動(dòng)整定值時(shí)，起動(dòng)元件動(dòng)作。勵(lì)磁變（機(jī)）過流起動(dòng)：當(dāng)三相電流最大值大于整定值時(shí)，起動(dòng)元件動(dòng)作。(20） 勵(lì)磁繞組過負(fù)荷保護(hù)起動(dòng)勵(lì)磁繞組定時(shí)限過負(fù)荷起動(dòng)：當(dāng)勵(lì)磁繞組三相電流最大值大于定時(shí)限整定值時(shí)，起動(dòng)元件動(dòng)作。勵(lì)磁繞組反時(shí)限過負(fù)荷起動(dòng)：當(dāng)反時(shí)限積累值大于反時(shí)限整定值時(shí)，起動(dòng)元件動(dòng)作。（21 ）非電量保護(hù)起動(dòng)當(dāng)非電量保護(hù)延時(shí)時(shí)間大于整 5 定值時(shí)，起動(dòng)元件動(dòng)作。 主要保護(hù)的原理內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書44 發(fā)變組差動(dòng)保護(hù)發(fā)電機(jī)變壓器組差動(dòng)保護(hù)、變壓器差動(dòng)保護(hù)、高廠變差動(dòng)保護(hù)、勵(lì)磁變差動(dòng)保護(hù)原理：(1) 比率差動(dòng)原理比率差動(dòng)動(dòng)作特性見圖 62。圖 62 比率差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作特性比率差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作方程如下： (61)?????????????????? ?????54321543211121)(/( )()/IIIIIInKb nIIbIIdr eblrllr ercdqerldrblbl ercdqrld式中 Id 為差動(dòng)電流，Ir 為制動(dòng)電流，Icdqd 為差動(dòng)電流起動(dòng)定值，Ie 為額定電流。比率制動(dòng)系數(shù)定義：Kbl 為比率差動(dòng)制動(dòng)系數(shù)，Kb1r 為比率差動(dòng)制動(dòng)系數(shù)增量；Kb11 為起始比率差動(dòng)斜率，定值范圍為 ～，一般取 ；IenIeIcdsIcdqIdIr0Kbl1 Kbl2動(dòng) 作 區(qū) 制 動(dòng) 區(qū)速 斷 動(dòng) 作 區(qū)內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書45Kb12 為最大比率差動(dòng)斜率，定值范圍為 ～，一般取 ；n 為最大斜率時(shí)的制動(dòng)電流倍數(shù)，固定取 6。(2) 比率差動(dòng)的邏輯框圖比率差動(dòng)的邏輯見圖 62 比率差動(dòng)的邏輯框圖。比 率 差 動(dòng) 元 件 amp。差 動(dòng) 保 護(hù) 硬 壓 板 投 入比 率 差 動(dòng) 保 護(hù) 軟 壓 板 投 入TA瞬 時(shí) 斷 線 判 別 amp。差 流 起 動(dòng) 元 件amp。涌 流 開 放 元 件過 激 磁 閉 鎖 差 動(dòng) 判 別TA飽 和 判 別 元 件高 值 比 率 差 動(dòng) 元 件 amp。差 動(dòng) 保 護(hù) 硬 壓 板 投 入比 率 差 動(dòng) 保 護(hù) 軟 壓 板 投 入TA瞬 時(shí) 斷 線 判 別比 率 差 動(dòng) 保 護(hù)跳 閘amp。差 動(dòng) 起 動(dòng) 元 件amp。涌 流 開 放 元 件=1差 動(dòng) 速 斷 元 件 amp。差 動(dòng) 保 護(hù) 硬 壓 板 投 入差 動(dòng) 速 斷 保 護(hù) 軟 壓 板 投 入 amp。差 動(dòng) 起 動(dòng) 元 件 差 動(dòng) 速 斷 保 護(hù)跳 閘圖 63 比率差動(dòng)的邏輯 發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)、發(fā)電機(jī)裂相橫差保護(hù)、勵(lì)磁機(jī)差動(dòng)保護(hù)原理：(1)比率差動(dòng)原理內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書46比率差動(dòng)動(dòng)作特性見圖 64。圖 64 比率差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作特性比率差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作方程如下： (62)???????????????????????21211121)(/( )()/IIInIKb nIbIIIdr eblrllr ercdqerbldrbll ercdqrld式中 Id 為差動(dòng)電流，Ir 為制動(dòng)電流，Icdqd 為差動(dòng)電流起動(dòng)定值，Ie 為發(fā)電機(jī)額定電流。兩側(cè)電流定義：對(duì)于發(fā)電機(jī)差動(dòng)、勵(lì)磁機(jī)差動(dòng)，其中 II 2分別為機(jī)端、中性點(diǎn)側(cè)電流；對(duì)于裂相橫差，其中 II 2分別為中性點(diǎn)側(cè)兩分支組電流；比率制動(dòng)系數(shù)定義：Kbl 為比率差動(dòng)制動(dòng)系數(shù)，Kb1r 為比率差動(dòng)制動(dòng)系數(shù)增量；Kb11 為起始比率差動(dòng)斜率，定值范圍為 ～，一般取 ；IenIeIcdsIcdqIdIr0Kbl1 Kbl2動(dòng) 作 區(qū) 制 動(dòng) 區(qū)速 斷 動(dòng) 作 區(qū)內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書47Kb12 為最大比率差動(dòng)斜率，定值范圍為 ～，一般取 ；n 為最大比率制動(dòng)系數(shù)時(shí)的制動(dòng)電流倍數(shù)，裝置內(nèi)部固定取 4。(2)比率差動(dòng)的邏輯框圖比率差動(dòng)的邏輯見圖 65 比率差動(dòng)的邏輯框圖。圖 65 比率差動(dòng)的邏輯框圖 主變后備保護(hù)(1) 相間阻抗保護(hù)阻抗保護(hù)作為發(fā)變組相間后備保護(hù)。阻抗元件取阻抗安裝處相間電壓、相間電流。 主變阻抗保護(hù)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(dāng)某段阻抗反向定值整定為零時(shí)，選擇方向阻抗圓；當(dāng)某段阻抗正向定值大于反向定值時(shí)，選擇偏移阻抗圓；當(dāng)某段阻抗正向定值與反向定值整定為相等時(shí)，選擇全阻抗圓。阻抗元件靈敏角 ，阻抗保護(hù)的方向指向由整定值整定實(shí)現(xiàn)，一般正?m??78方向指向主變，TV 斷線時(shí)自動(dòng)退出阻抗保護(hù)。比 率 差 動(dòng) 元 件 amp。差 動(dòng) 保 護(hù) 硬 壓 板 投 入比 率 差 動(dòng) 保 護(hù) 軟 壓 板 投 入TA瞬 時(shí) 斷 線 判 別 amp。差 動(dòng) 起 動(dòng) 元 件TA飽 和 判 別 元 件高 值 比 率 差 動(dòng) 元 件 amp。差 動(dòng) 保 護(hù) 硬 壓 板 投 入比 率 差 動(dòng) 保 護(hù) 軟 壓 板 投 入TA瞬 時(shí) 斷 線 判 別比 率 差 動(dòng) 保 護(hù)跳 閘amp。差 動(dòng) 起 動(dòng) 元 件 =1差 動(dòng) 速 斷 元 件 amp。差 動(dòng) 保 護(hù) 硬 壓 板 投 入差 動(dòng) 速 斷 保 護(hù) 軟 壓 板 投 入 amp。差 動(dòng) 起 動(dòng) 元 件 差 動(dòng) 速 斷 保 護(hù)跳 閘amp。amp。內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書48阻抗元件的動(dòng)作特性如圖 66 所示。圖 66 阻抗元件動(dòng)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(duì)阻抗保護(hù)的影響：當(dāng)裝置判斷出變壓器高壓側(cè) TV 斷線時(shí)，自動(dòng)退出阻抗保護(hù)。相間阻抗保護(hù)邏輯框圖見圖 67。圖 67 阻抗保護(hù)邏輯框圖(2) 零序過流保護(hù)零序過流保護(hù)作為主變壓器中性點(diǎn)接地運(yùn)行時(shí)的后備保護(hù)。零序電流一般取自主變中性點(diǎn)連線上的零序 TA。零序過流保護(hù)可選擇是否經(jīng)零序電壓閉鎖。為防止涌流時(shí)零序過電流保護(hù)誤動(dòng)，零序電流 II 段保護(hù)也可經(jīng)諧波閉鎖。零序過流 I 段一般不經(jīng)諧波閉鎖。零序過流保護(hù)邏輯見圖 68 零序過流保護(hù)邏輯框圖。jxRnZI??nZIU??pZI??pI?m?阻 抗 元 件 amp。主 變 后 備 保 護(hù) 硬 壓 板 投 入阻 抗 保 護(hù) 軟 壓 板 投 入TV斷 線 判 別 元 件 阻 抗 保 護(hù) 跳 閘amp。阻 抗 保 護(hù) 起 動(dòng) 元 件1 tamp。內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書49圖 68 零序過流保護(hù)邏輯框圖(3)零序方向過流保護(hù)零序過流保護(hù)，主要作為變壓器中性點(diǎn)接地運(yùn)行時(shí)接地故障后備保護(hù)。零序過流保護(hù)邏輯見圖 69 零序方向過流保護(hù)邏輯框圖。amp。 amp。=1 零 序 方 向 元 件 amp。=1零 序 電 壓 元 件 動(dòng) 作TV斷 線TV斷 線 保 護(hù) 投 退 原 則 投 入零 序 方 向 滿 足TV斷 線TV斷 線 保 護(hù) 投 退 原 則 投 入零 序 過 流 經(jīng) 零 序 電 壓 閉 鎖 投 入零 序 過 流 保 護(hù) 軟 壓 板 投 入諧 波 閉 鎖 元 件 動(dòng) 作零 序 過 流 保 護(hù) 經(jīng) 諧 波 閉 鎖 投 入零 序 過 流 保 護(hù) 起 動(dòng) 元 件 動(dòng) 作零 序 過 流 保 護(hù) 硬 壓 板 投 入零 序 過 流 元 件 動(dòng) 作amp。amp。本 側(cè) 電 壓 退 出 硬 壓 板 投 入 零 序 電 壓 元 件=1amp。amp。本 側(cè) 電 壓 退 出 硬 壓 板 投 入 =1零 序 過 流 保 護(hù) 經(jīng) 方 向 閉 鎖 投 入=1 t=1=1 零 序 過 流保 護(hù) 跳 閘圖 68 零序方向過流保護(hù)邏輯框圖零 序 電 壓 元 件經(jīng) 零 序 電 壓 閉 鎖 投 入 1 =1零 序 過 流 元 件 amp。零 序 過 流 保 護(hù) 軟 壓 板 投 入零 序 過 流 保 護(hù) 硬 壓 板 投 入 amp。諧 波 閉 鎖 元 件零 序 過 流 經(jīng) 諧 波 閉 鎖 投 入 1 =1 零 序 過 流 保 護(hù)跳 閘amp。零 序 過 流 保 護(hù) 起 動(dòng) 元 件 t內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書50時(shí)ezdMAXI? 發(fā)電機(jī)匝間保護(hù)(1)發(fā)電機(jī)高靈敏橫差保護(hù) 裝設(shè)在發(fā)電機(jī)兩個(gè)中性點(diǎn)連線上的橫差保護(hù), 用作發(fā)電機(jī)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(hù)。 由于保護(hù)采用了頻率跟蹤、數(shù)字濾波及全周傅氏算法, 使得橫差保護(hù)對(duì)三次諧波的濾除比在頻率跟蹤范圍內(nèi)達(dá) 100 以上, 保護(hù)只反應(yīng)基波分量。①高定值段橫差保護(hù)，相當(dāng)于傳統(tǒng)單元件橫差保護(hù)。②靈敏段橫差保護(hù) 裝置采用相電流比率制動(dòng)的橫差保護(hù)原理, 其動(dòng)作方程為: （64）式中 Ihczd 為橫差電流定值, IMAX 為機(jī)端三相電流中最大相電流, Iezd 為發(fā)電機(jī)額定電流, Khczd 為制動(dòng)系數(shù)。 相電流比率制動(dòng)橫差保護(hù)能保證外部故障時(shí)不誤動(dòng), 內(nèi)部故障時(shí)靈敏動(dòng)作, 由于采用了相電流比率制動(dòng)，橫差保護(hù)電流定值只需按躲過正常運(yùn)行時(shí)不平衡電流整定，比傳統(tǒng)單元件橫差保護(hù)定值大為減小，因而提高了發(fā)電機(jī)內(nèi)部匝間短路時(shí)的靈敏度。對(duì)于其他正常運(yùn)行情況下橫差不平衡電流的增大，橫差電流保護(hù)動(dòng)作值具有浮動(dòng)門檻的功能。(2) 橫差保護(hù)出口邏輯高靈敏橫差保護(hù)動(dòng)作于跳閘出口。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地后, 保護(hù)切換于一個(gè)可整定的延時(shí)。出口邏輯見圖 610 發(fā)電機(jī)橫差保護(hù)邏輯框圖。hczdezdMAXhczdd IIKI ????)1(hczddI 時(shí)ezdMAXI?內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書51圖 610 發(fā)電機(jī)橫差保護(hù)邏輯框圖(3)縱向零序電壓保護(hù)裝設(shè)在發(fā)電機(jī)出口專用 TV 開口三角上的縱向零序電壓, 用作發(fā)電機(jī)定子繞組的匝間短路的保護(hù)。由于保護(hù)采用了頻率跟蹤、數(shù)字濾波及全周傅氏算法, 使得零序電壓對(duì)三次諧波的濾除比達(dá) 100 以上, 保護(hù)只反應(yīng)基波分量。①高定值段匝間保護(hù)，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(hù)：裝置采用電流比率制動(dòng)的縱向零序電壓保護(hù)原理, 其動(dòng)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(jī)機(jī)端最大相電流, I2 為發(fā)電機(jī)機(jī)端負(fù)序電流，Ie 為發(fā)電機(jī)額定電流, Kzo 為制動(dòng)系數(shù)。 電流比率制動(dòng)原理匝間保護(hù)能保證外部故障時(shí)不誤動(dòng), 內(nèi)部故障時(shí)靈敏動(dòng)作, 由于采用了電流比率制動(dòng)的判據(jù)，零序電壓定值只需按躲過正常運(yùn)行時(shí)最大不平衡電壓整定，因此提高了發(fā)電機(jī)內(nèi)部匝間短路時(shí)保護(hù)的靈敏度。對(duì)于其他正常運(yùn)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(hù)動(dòng)作值具有浮動(dòng)門檻的功能。匝間保護(hù)一般經(jīng)短延時(shí)（～）出口。縱向零序電壓保護(hù)出口邏輯見 611 發(fā)電機(jī)匝間保護(hù)邏輯框圖。轉(zhuǎn) 子 一 點(diǎn) 接 地 信 號(hào)轉(zhuǎn) 子 一 點(diǎn) 接 地 投 入橫 差 電 流 元 件 amp。橫 差 保 護(hù) 軟 壓 板 投 入 橫 差 保 護(hù) 跳 閘=匝 間 保 護(hù) 硬 壓 板 投 入amp。 amp。amp。1 t amp。橫 差 保 護(hù) 起 動(dòng)內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書52圖 611 發(fā)電機(jī)匝間保護(hù)邏輯框圖結(jié) 論本文是對(duì) 4*200MW 火電廠的初步設(shè)計(jì)，主要涉及電氣主接線的選擇、廠用電設(shè)計(jì)、短路電流計(jì)算、主要電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)以及 200MW 發(fā)變組保護(hù)的配置。本設(shè)計(jì)重點(diǎn)對(duì)發(fā)變組保護(hù)進(jìn)行了論證和配置。200MW 發(fā)變組采用了微機(jī)保護(hù)，根據(jù)發(fā)變組微機(jī)保護(hù)的配置原則配置各種保護(hù)項(xiàng)目，并闡述了各保護(hù)的啟動(dòng)邏輯和主保護(hù)的工作原理。我在設(shè)計(jì)期間參考了大量專業(yè)書籍。通過這次設(shè)計(jì)，我對(duì)發(fā)電廠電氣設(shè)備有了全面了解，尤其對(duì)發(fā)電機(jī)變壓器組保護(hù)有了更深刻的理解。零 序 電 壓 元 件TV斷 線 閉 鎖匝 間 保 護(hù) 軟 壓 板 投 入匝 間 保 護(hù) 硬 壓 板 投 入 amp。 匝 間 保 護(hù) 跳 閘1 tamp。匝 間 保 護(hù) 起 動(dòng)amp。內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書53參考文獻(xiàn)[1] 姚春球． [2] 黃純?nèi)A． [3] 傅知蘭． [4] 電力工業(yè)部西北電力設(shè)計(jì)院．．中國[5] 繼電保護(hù)研究所．RCS985 發(fā)電機(jī)變壓器成套保護(hù)裝置技術(shù)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(xué)出版社．2022 [7] 卓樂友．電力工程電氣設(shè)計(jì) 200 例．北京．中國電力出版社．2022 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書54[8] 張明君，弭洪濤．電力系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)．北京．冶金工業(yè)出版社．2022 [9]水利電力部西北電力設(shè)計(jì)院，水利電力部東北電力設(shè)計(jì)院．電力工程電氣設(shè)計(jì)手　　　　冊(cè)．上海．上海科學(xué)技術(shù)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(diǎn)編號(hào)支路名稱支路計(jì)算電抗