【正文】 延時范圍 6。 Ⅱ 段定值可整定 , 延時動作于停機出口。 逆功率保護動作判據(jù) : P ≤ RPzd 逆功率保護設兩段時限 , 可通過控制字投退。九 發(fā)電機功率保護 逆功率保護 由于各種原因?qū)е率ピ瓌恿?, 發(fā)電機變?yōu)殡妱訖C運行 , 此時 , 為防汽輪機葉片、燃氣輪機齒輪損壞 , 需配置逆功率保護。失步保護投信號amp。 6 區(qū)外滑極數(shù)整定 11000 1 7 區(qū)內(nèi)滑極數(shù)整定 11000 1 8 跳閘允許電流 （按主變高壓開關側(cè) TA二次電流整定） – A A 9 跳閘控制字 0000 FFFF 以下是運行方式控制字整定 ‘ 1’表示投入， ‘ 0’表示退出 1 區(qū)外失步動作于信號 0， 1 2 區(qū)外失步動作于跳閘 0， 1 3 區(qū)內(nèi)失步動作于信號 0， 1 4 區(qū)內(nèi)失步動作于跳閘 0， 1 失步保護邏輯框圖 失步元件動作閉鎖元件1amp。 5 透鏡內(nèi)角 – 176。 失步繼電器分析 Rj x0Z cZ aZ b區(qū)外失步 振蕩中心在區(qū)外且失步時 測量阻抗軌跡示意圖 振蕩中心在區(qū)內(nèi)且失步時 失步繼電器分析 Rj x0Z cZ aZ b區(qū)內(nèi)失步 發(fā)電機失步保護定值 序號 定值名稱 定值范圍 整定步長 1 阻抗定值 ZA – Ω Ω 2 阻抗定值 ZB – Ω Ω 3 阻抗定值 ZC – Ω Ω 4 靈敏角 – 176。 兩種特性的結(jié)合，把阻抗平面分成四個區(qū) OL、 IL、 IR、 OR，阻抗軌跡順序穿過四個區(qū)（ OL→IL→IR→OR 或 OR→IR→IL→OL ），并在每個區(qū)停留時間大于一時限，則保護判為發(fā)電機失步振蕩。保護采用三元件失步繼電器動作特性 , 如圖所示： 第一部分是透鏡特性，圖中①，它把阻抗平面分成透鏡內(nèi)的部分 I和透鏡外的部分 O。 ? 失步保護可以識別的最小振蕩周期為 120ms。阻抗軌跡順序穿過四個區(qū)時位于電抗線以下，則認為振蕩中心位于發(fā)變組內(nèi)，位于電抗線以上，則認為振蕩中心位于發(fā)變組外，兩種情況下滑極次數(shù)可分別整定。 ㈤ 大型機組與系統(tǒng)的振蕩可能導致系統(tǒng)解列甚至崩潰。 ㈢ 振蕩時軸系周期性的扭力將使大軸受到嚴重扭傷，縮短運行壽命。 ㈡ 當振蕩中心在機端附近時，流過發(fā)電機的最大振蕩電流接近于機端三相短路電流。 ? 一、裝設失步保護的必要性： ㈠ 大型的發(fā)電機 變壓器組的電抗較大，如果外接系統(tǒng)是一個大系統(tǒng)，在振蕩時振蕩中心往往在機端或變壓器內(nèi)。當機組與系統(tǒng)間發(fā)生振蕩失步時，由運行人員處理。無功反向元件無功反向判據(jù)投入amp。阻抗判據(jù)投入失磁 Ⅳ 段軟壓板投入失磁保護硬壓板投入失磁保護起動amp。 = 1 = 1 = 1失磁保護 Ⅳ 段 失磁保護 Ⅳ 段為長延時段，只判定子阻抗元件，在減出力、切換備用勵磁等措施無效的情況下，動作于跳閘。無功反向元件無功反向判據(jù)投入amp。轉(zhuǎn)子低電壓元件變勵磁轉(zhuǎn)子低電壓元件轉(zhuǎn)子判據(jù)投入阻抗判據(jù)投入失磁 Ⅲ 段軟壓板投入失磁保護硬壓板投入失磁保護起動amp。 定子阻抗元件t失磁保護 Ⅲ 段跳閘amp。無功反向元件無功反向判據(jù)投入amp。母線低電壓元件投入轉(zhuǎn)子判據(jù)投入阻抗判據(jù)投入失磁 II 段軟壓板投入失磁保護硬壓板投入失磁保護起動amp。amp。不推薦只投母線電壓判據(jù)和轉(zhuǎn)子電壓判據(jù)的方式?！?= 1 = 1 = 1失磁保護 II段 ? 失磁保護 Ⅱ 段：發(fā)電機失磁時，主變高壓側(cè)母線電壓低于整定值（根據(jù)選擇，可取機端電壓），保護延時動作于跳閘。amp。轉(zhuǎn)子低電壓元件變勵磁轉(zhuǎn)子低電壓元件amp。 減出力有功元件定子阻抗元件t失磁保護 I 段跳閘amp。 ? 失磁保護 Ⅰ 段 用于減出力。 ? （ 4）減出力判據(jù)： 減出力采用有功功率判據(jù)： P Pzd 失磁導致發(fā)電機失步后，發(fā)電機輸出功率在一定范圍內(nèi)波動， P取一個振蕩周期內(nèi)的平均值。 P為發(fā)電機輸出功率標幺值 Pt為發(fā)電機凸極功率幅值標幺值 對于汽輪發(fā)電機 Pt=0 對于水輪發(fā)電機 Pt= * ( 1/Xqz 1/Xdz ) Uf0為發(fā)電機勵磁空載額定電壓有名值 Krel為可靠系數(shù) ? 失磁故障時如 Ur突然下降到零或負值，勵磁低電壓判據(jù)迅速動作（在發(fā)電機實際抵達靜穩(wěn)極限之前），失磁或低勵故障時， Ur逐漸下降到零或減至某一值，變勵磁低電壓判據(jù)動作。取自機端三相電壓，一組 TV斷線時自動切換至另一組正常 TV。 ?????? 90270ABjXZ jXZA r gRjxZ 1Z 2 Q z dRjxZ 1Z 2 Q z d圖 圖 2. 異步阻抗繼電器 （ 2）低電壓判據(jù)： 一般取母線三相電壓，也可選擇發(fā)電機機端三相電壓。 ? 阻抗繼電器輔助判據(jù)： ≥6V U2 （發(fā)電機額定電壓）。 ? 對于阻抗判據(jù)，可以選擇與無功反向判據(jù)結(jié)合： Q － Qzd ? 對于靜穩(wěn)阻抗繼電器，特性如圖 1，圖中陰影部分為動作區(qū)，圖中虛線為無功反向動作邊界。d，凸極機一般取 （ Xd＋ Xq） + X39。動作方程為： XA：對于靜穩(wěn)邊界圓，可按系統(tǒng)阻抗整定，對于異步阻抗圓， XA= X39。這樣，允許失磁機組運行 15~30分鐘。 ? 發(fā)電機允許失磁運行的條件 : 如果系統(tǒng)有充足的無功儲備，失磁后系統(tǒng)電壓不致嚴重下降的話發(fā)電機可以不解列。水輪發(fā)電機和大型汽輪發(fā)電機由于設計的異步平均轉(zhuǎn)矩的最大值較小，縱軸（ d）和橫軸（ q）的不對稱程度更大。 ⒉ 定子電流的增大將造成定子過熱。 ? 失磁對失磁發(fā)電機的影響 : ⒈ 在轉(zhuǎn)子回路和轉(zhuǎn)子本體表層將產(chǎn)生頻率為 fgfs的差頻電流。 ⒉ 由于電壓下降，系統(tǒng)中其它發(fā)電機在自動調(diào)整勵磁裝置的作用下將增加其無功輸出，這可能導致發(fā)電機、變壓器、線路的過電流。發(fā)電機的容量在系統(tǒng)中占的比重越大，對系統(tǒng)的影響也越大。引起發(fā)電機失磁的原因是轉(zhuǎn)子繞組的故障、勵磁機的故障、自動滅磁開關的誤跳閘、半導體勵磁系統(tǒng)中某些元件的損壞或回路故障以及誤操作。轉(zhuǎn)子接地保護軟壓板投入轉(zhuǎn)子兩點接地保護投跳閘轉(zhuǎn)子兩點接地跳閘轉(zhuǎn)子兩點接地保護硬壓板投入t轉(zhuǎn)子兩點接地元件轉(zhuǎn)子一點接地動作 t轉(zhuǎn)子兩點接地保護起動經(jīng)定子二次諧波電壓閉鎖定子二次諧波電壓元件 =amp。轉(zhuǎn)子一點接地起動amp。轉(zhuǎn)子一點接地報警投入amp。 發(fā)電機轉(zhuǎn)子接地定值 序號 定值名稱 定值范圍 整定步長 1 一點接地靈敏段電阻定值 – kΩ kΩ 2 一點接地電阻定值 – kΩ kΩ 3 一點接地延時 – S S 4 兩點接地二次諧波電壓定值 – V V 5 兩點接地延時定值 S S 6 跳閘控制字 0000 – FFFF 1 以下是運行方式控制字整定 ‘ 1’表示投入， ‘ 0’表示退出 1 一點接地靈敏段信號投入 0， 1 2 一點接地信號投入 0， 1 3 一點接地跳閘投入 0， 1 4 兩點接地保護投入 0， 1 5 兩點接地二次諧波電壓投入 0， 1 Rg 靈敏定值轉(zhuǎn)子接地保護軟壓板投入amp。 R UUR UURU g ???? 111 22 ?? ? RUR UUR UUg222 212 ????? ?RUU UUUR g 21 21 322 ? ??? ? ??????? ?? ???? UUUU UUUUU 121 211 32221?setg RR ? 轉(zhuǎn)子兩點接地保護 ? 若轉(zhuǎn)子一點接地保護動作于報警方式，當轉(zhuǎn)子接地電阻 Rg小于普通段整定值，轉(zhuǎn)子一點接地保護動作后，經(jīng)延時自動投入轉(zhuǎn)子兩點接地保護，當接地位置 α改變達一定值時 (裝置內(nèi)固定為 3%),判為轉(zhuǎn)子兩點接地，動作于跳閘。靈敏段動作于信號，定值一般可整定為2080KΩ，普通段帶延時可動作于信號或跳閘（可選擇）。據(jù)接點電流定理可得： 聯(lián)立求解上兩式可以求得 Rg和 a。 R RRR RgUU?1U 2U1S SK 切 換 采 樣 式 （ 乒 乓 式 ） 的 轉(zhuǎn) 子 一 點 接 地 保 護 測 量 原 理 圖? ?在保護裝置RCS985內(nèi)部 ? 狀態(tài) 1： S1斷開、 S2閉合，測得 U1和 U。由于短路點位置 a和對地絕緣電阻 Rg是兩個未知數(shù)，因而需在下述兩種狀態(tài)下列出兩個方程進行聯(lián)立求解。 U1的電壓上端為正，下端為負。 S1和 S2為兩個電子開關，由時鐘脈沖控制它們輪流導通（約每秒鐘一次）。 切換采樣式（乒乓式）轉(zhuǎn)子一點接地保護 設在轉(zhuǎn)子繞組的 K處發(fā)生經(jīng)對地絕緣電阻為 Rg的一點接地短路。為避免發(fā)生瞬間的兩點接地時不必要地停機，兩點接地保護應延時 (~)秒動作于停機。 ? 中、小型汽輪發(fā)電機除裝設勵磁回路一點接地保護外還需裝設專門的轉(zhuǎn)子兩點接地保護，保護動作于跳閘。當勵磁回路一點接地保護動作發(fā)信號后為了它們的安全應立即轉(zhuǎn)移負荷，實現(xiàn)平穩(wěn)的停機檢修。這些都將嚴量威脅發(fā)電機的安全。部分轉(zhuǎn)子繞組被短接，勵磁繞組中電流增加將因過熱而燒傷。定子接地保護起動基波零序電壓定子接地保護邏輯框圖 三次諧波電壓定子接地保護邏輯框圖 六 發(fā)電機轉(zhuǎn)子接地保護 發(fā)電機轉(zhuǎn)子接地 ? 當勵磁繞組及其相連的直流回路發(fā)生一點接地故障時，由于沒有形成短路回路，接地點并沒有故障電流，所以并不會產(chǎn)生嚴重的后果。三次諧波電壓保護投信號amp。定子接地保護起動1amp?；阈螂妷罕Ｗo投信號amp。 EsetE II ?EI EsetI發(fā)電機定子接地保護定值 序號 定值名稱 定值范圍 整定步長 1 零序電壓定值 – V V 2 零序電壓高定值 – V V 3 零序電壓延時 – S S 4 并網(wǎng)前三次諧波比率定值 – 5 并網(wǎng)后三次諧波比率定值 – 6 三次諧波差動比率定值 – 7 三次諧波保護延時 – S S 8 跳閘控制字 0000 – FFFF 以下是運行方式控制字整定 ‘ 1’表示投入， ‘ 0’表示退出 1 零序電壓保護報警投入 0， 1 2 零序電壓保護跳閘投入 0， 1 3 三次諧波電壓比率判據(jù)投入 0， 1 4 三次諧波電壓差動判據(jù)投入 0， 1 5 三次諧波電壓保護報警投入 0， 1 6 三次諧波電壓比率跳閘投入 0， 1 7 零序電壓高定值段跳閘投入 0， 1 發(fā)電機定子接地保護邏輯框圖 基波零序電壓元件動作TV 斷線閉鎖元件1amp。接地電流判據(jù)能夠反映距發(fā)電機機端 80～ 90％的定子繞組單相接地，而且接地點越靠近發(fā)電機機端其靈敏度越高，因此能夠很好的與接地電阻判據(jù)構(gòu)成高靈敏的 100%定子接地保護方案。 EsetLE RR ?EsetHE RR ?ER EsetHR EsetLR? 2. 接地電流定子接地判據(jù) ： 考慮到當接地點靠近發(fā)電機機端時，檢測量中的基波分量會明顯增加，導致檢測量中低頻故障分量的檢測靈敏度受到影響。 接地電阻判據(jù)反映發(fā)電機定子繞組接地電阻的大小，設有兩段接地電阻定值，高定值段作用于報警，低定值段作用于延時跳閘，延時可分別整定。 ? 外加電源式發(fā)電機定子接地保護配置示意圖： 圖中為從中性點接地變壓器 l、 n接入 20Hz電源。這種保護稱作接地電阻定子接地保護，從原理上講在理想情況下其靈敏度與接地故障在定子繞組上的位置無關，所以可構(gòu)成 100%的定子接地故障保護。 NNtT Uk r eUkU 333 ??????? 外加電源式發(fā)電機定子接地保護 ? 發(fā)電機在正常運行時三相定子繞組對地是絕緣的，而在定子繞組發(fā)生接地短路時這種對地絕緣性能被破壞，所以如果在定子繞組與大地之間加入一個非 50Hz的另一個頻率的電源，那么定子繞組接地時，該電源回路就經(jīng)過大地流過一個該頻率的故障電流。本判據(jù)在機組并網(wǎng)后且負荷電流大于 (發(fā)電機額定電流 )時自動投入。 三次諧波電壓比率判據(jù)可選擇動作于跳閘或信號。 三次諧波保護動作方程 : U3T／ U3N ＞ K3WZD 式中 : U3T、 U3N為機端和中性點三次諧波電壓值 ,K3wzd為三次諧波電壓比值整定值。且短路點越近中性點保護越靈敏。正 常 運 行 情 況 下 三 相 三 次 諧 波 等 值 電 路 圖D1233 ???