【正文】 零序過電流保護第Ⅰ段或第Ⅱ段的動作電流及動作時限配合進行整定；其中。保護每段動作后，都以較短時限跳開母聯(lián)絡斷路器或三繞組變壓器中壓側(cè)由源斷路器，以減小故障范圍；以較長時限跳開高壓側(cè)斷路器。電力變壓器的接地保護通常由主變壓器零序電壓元件、主變壓器零序電流元件、主變壓器間隙零序電流元件及時間元件構(gòu)成，根據(jù)變壓器中性點的接地方式進行選擇配置。（1）三次諧波電壓保護：設正常運行時，三次諧波電壓比值為（實測最大值），則?。?）基波零序電壓保護該保護的動作電壓按躲過正常運行時中性點側(cè)但想電壓互感器或機端電壓互感器開口三角形繞組的最大不平衡電壓整定，即：式中 ——基波零序電壓保護整定值 ——可靠系數(shù)，～ ——實測基波不平衡電壓當﹤10V時，應校驗高壓系統(tǒng)接地短路時傳遞到機端的基波零序電壓，以避免保護誤動作。零序電壓判據(jù)和三次諧波判據(jù)各有獨立的出口回路，以滿需不同配置的要求。無論發(fā)電機中性點有無消弧線圈，正常運行時機端三次諧波電壓比中性點側(cè)的三次諧波電壓；而在距中性點50%范圍內(nèi)接地時。三．基波零序電壓和三次諧波電壓構(gòu)成的100%定子接地保護基波零序電壓和三次諧波構(gòu)成的100%定子接地保護由兩部分組成：一部分是極薄電壓保護，另一部分是三次諧波電壓保護，即基波零序電壓保護來反應發(fā)電機85%～95%的定子繞組單相接地，由三次諧波電壓保護來反應發(fā)電機中性點附近定子繞組的單相接地。這對于大、中型發(fā)電機是布允許的。顯然，保護在中性點附近有5%～10%的死區(qū)。發(fā)電機機端也產(chǎn)生零序電壓，為了保證保護動作的選擇性，保護裝置的整定值應避開正常運行時的不平衡電壓（包括三次諧波電壓），以及變壓器高壓側(cè)接地時在發(fā)電機機端產(chǎn)生的零序電壓。由于正常運行時，發(fā)電機相電壓中含有三次諧波，因此，在機端電壓互感器開口三角形繞組一側(cè)也有三次諧波電壓輸出。發(fā)電機機端接地時；當=二．反應基波零序電壓的定子接地保護根據(jù)發(fā)電機單相接地時定子回路出現(xiàn)零序電壓，且零序電壓的大小與接地點的位置有關的特點 ，利用機端電壓互感器開口三角繞組的輸出電壓構(gòu)成了反應基波零序電壓的零序電壓的定子接地保護。當發(fā)電機定子繞組發(fā)生金屬性單相接地時，不論發(fā)電機中性點有無消弧線圈恒有。因此，發(fā)電機正常運行時機端三次諧波電壓總是小于中性點側(cè)的三次諧波電壓。極限情況，當發(fā)電機出線端開路（即）時。根據(jù)大量實測資料表明每臺發(fā)電機的相電動勢中約有2%～10%的三次諧波分量。任何一臺發(fā)電機的相電動勢中都含有諧波分量，在設計發(fā)電機時利用發(fā)電機繞組的分布和短節(jié)距來消除5次、7次諧波，以消除對電壓波形的影響。當接地點發(fā)生在中性點處時，發(fā)電機零序電壓的大小等于故障前想電動勢的倍。當發(fā)電機機端U相發(fā)生金屬性接地故障時，U相對地電壓,其他兩相對地電壓升高倍，顯然當發(fā)電機一相金屬性接地時，極端零序電壓的大小等于發(fā)電機故障前的相電壓。根據(jù)規(guī)程規(guī)定，當發(fā)電機的接地電容電流等于或大于其安全電流時，應裝設動作于跳閘的接地保護；當接地電流小于安全電流時，一般裝設作用于信號的接地保護。發(fā)電機額定電壓越高，其安全電流越小，反之亦然。當接地電流較大在故障點引起電弧時，將破壞定子繞組的絕緣及燒壞鐵心，嚴重時燒傷發(fā)電機。第二節(jié) 定子接地保護根據(jù)安全要求，發(fā)電機的外殼都是接地的。：保護的接地電阻整定值取決于正常運行時轉(zhuǎn)子回路的絕緣水平。 當設S1閉合，S2斷開時，在上測得電壓；當S2閉合，S1斷開時，在上測得電壓。因此，有關規(guī)程要求發(fā)電機必須裝有轉(zhuǎn)子回路一點接地保護，動作于信號；裝設轉(zhuǎn)子回路兩點接地保護，動作于跳閘?！?保護Ⅱ段動作t1t2保護Ⅰ段動作AB相間阻抗判據(jù)動作第三章 反映接地故障的保護第一節(jié) 轉(zhuǎn)子一點接地保護發(fā)電機正常運行時，轉(zhuǎn)子回路對地之間有一定的絕緣電容和分布電阻。amp。阻抗保護邏輯框圖BC相間阻抗判據(jù)動作CA相間阻抗判據(jù)動作相電流突變量啟動元件動作負序電流突變量啟動元件動作后備保護應連接片投入阻抗保護軟連接片投入機端TV斷線amp。 TV斷線檢測元件的作用是防止TV斷線時，變壓器阻抗保護誤動作。 阻抗元件時變壓器阻抗保護的測量元件，用于測量相間短路阻抗值，構(gòu)成變壓器相間短路的后備保護。 起動元件由由相電流差突變量起動元件和負序電流起動元件兩部分組成，相電流差突變量起動反應對稱短路故障，負序電流起動元件反應不對稱短路故障。變壓器阻抗保護通常作為330KV及以上大型變壓器相間短路的后備保護，由起動元件、相間阻抗測量元件、時間元件、TV斷線檢測元件等組成。保護動作與跳閘，同時要求能起到監(jiān)視發(fā)電機負序過負荷的作用，并且發(fā)出過負荷信號。與此同時，負序旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子之間，正序旋轉(zhuǎn)磁場與定子負序電流之間所產(chǎn)生的100HZ脈動電磁轉(zhuǎn)矩，將同時作用在發(fā)電機的轉(zhuǎn)子和定子上，引起發(fā)電機組的機械振動。(3).對單相式低壓起動的過流保護單相式低壓起動的過流保護的過電流保護整定原則同上(4).對對稱過負荷保護對稱過負荷保護延時動作與信號，為了防止外部短路時保護裝置誤動作，其動作時限應比后備保護的動作時限大一個時限階段，動作電流按下式整定：式中 ——可靠系數(shù)， ——返回系數(shù)， ——發(fā)電機額定電流四．反時限負序過電流保護在電力系統(tǒng)中發(fā)生不對稱短路故障或非全相運行時，發(fā)電機定子繞組內(nèi)出現(xiàn)負序電流，在定子氣隙中產(chǎn)生負序旋轉(zhuǎn)磁場，旋轉(zhuǎn)磁場具有兩倍同步轉(zhuǎn)速在轉(zhuǎn)子中感應出100HZ的電流。（1）.對反應負序過負荷的靈敏元件動作電流應躲過發(fā)電機在最大可能過負荷情況下，計及系統(tǒng)頻率可能降低和負序電流濾過器的誤差等原因而引起的不平衡電流，動作電流可取為： 式中 ——發(fā)電機額定電流負序或負荷的動作時限應大于后備保護的最大時限，一般取5～9s。由于三相對稱短路不存在負序電流分量，因此負序過電流保護不能反應三相短路故障，還需要裝設另外一個單相式的低電壓起動過電流保護，用于反應三相短路故障。兩段式定時限負序過電流保護裝置由作為不對稱短路起動元件的兩個負序電流繼電器、作為對稱短路起動元件的低電壓繼電器、電流互感器等組成?？紤]到發(fā)電機正常運行時由于負荷不對稱而在定子繞組中有負序電流產(chǎn)生，發(fā)電機在制造時對長期允許負序電流有一定的裕度，故要求負序電流保護還應起到監(jiān)視發(fā)電機負序電流負荷的作用。當發(fā)電機在正常運行時，定子繞組中沒有負序電流或由于負荷不平衡而引起的負序分量，當外部發(fā)生不對稱短路時將出現(xiàn)很大的負序電流。過電流保護按照躲過發(fā)電機的額定電流來整定，因為不考慮可能出現(xiàn)的最大負荷電流，從而降低了保護的動作整定值，提高了保護的靈敏度。待負序電壓消失后負序電壓繼電器返回，低電壓繼電器又接于相間電壓上，這時只要不返回就可以切除故障。根據(jù)運行經(jīng)驗通常取 (3).低電壓元件的動作電壓按躲過電動機自起動的電壓確定，此外還應躲過發(fā)電機失磁運行時的最低運行電壓。由于三相短路時三線電壓均降低，故低電壓繼電器仍然處于動作狀態(tài)，此時保護的工作情況即相當于低電壓起動的過電流保護。因為在發(fā)生三相短路開始瞬時將會短視出現(xiàn)負序電壓，使負序電壓繼電器動作，待負序消失后，負序電壓繼電器返回，低電壓繼電器又接在相間電壓上。復合電壓啟動起動元件由一個過濾式負序電壓繼電器FYG和一個低電壓繼電器組成。一． 發(fā)電機復合電壓起動的過電流保護復合電壓起動的過電流保護由過電流元件、復合電壓元件和TV斷線閉鎖元件組成，對于自并勵的發(fā)電機組還需要增加記憶元件，作為后備保護。為此發(fā)電機裝設了反映外部故障的過電流保護。二．定值整定式中——轉(zhuǎn)子連點接地時位置變化的整定值接地位置變化動作值一般可以整定為（5%～10%）（為發(fā)電機勵磁電壓）；動作時限避開瞬時出現(xiàn)的兩點接地故障整定，～。所以，在一點接地故障后，保護裝置繼續(xù)測量接地電阻的位置，若再發(fā)生轉(zhuǎn)子一點接地故障，則以測得的值將變化。因此對于發(fā)電機很有必要裝設轉(zhuǎn)子兩點接地保護。負序功率閉鎖的零序電壓匝間保護原理框圖如下圖所示： 負序功率閉鎖的零序電壓匝間保護原理方框圖l－三次諧波濾過器；2－斷線閉鎖保護；3－跳閘出口保護的動作電壓按躲過外部嚴重故障時的最大不平衡基波零序電壓和三次諧波零序電壓整定即：式中——最大基波零序電壓，～ ——最大三次諧波零序電壓，一般取40V——可靠系數(shù)，——基波對三次諧波濾過比，微機型保護的取值均大于100。當發(fā)電機外部短路電流較大時，采用負序功率方向閉鎖方式，在外部短路時使保護退出工作。由于發(fā)電機在制造上的原因，正常運行時會出現(xiàn)三次諧波電動勢，使正常運行或外部故障時，TV0開口三角形繞組上出現(xiàn)較大的零序電壓。同理當發(fā)電機出現(xiàn)外部相間短路或內(nèi)部匝數(shù)相等的匝間短路時，TV0開口三角形繞組也不會出現(xiàn)零序電壓，保護不會動作。該保護利用發(fā)電機定子繞組發(fā)生匝間短路時，機端三相對發(fā)電機中性點出現(xiàn)的零序電壓而構(gòu)成。1)根據(jù)經(jīng)驗，通常?。? ， ％左右，可固定選取 2)故障分量負序功率方向( )保護，若裝在發(fā)電機中性點(電流取中性點TA)，僅反映發(fā)電機內(nèi)部匝間短路故障?？梢姡撔蚬β实姆较螂S故障點的位置而變化，利用這一特點可以實現(xiàn)定子繞組的匝間短路保護。sag1. 故障時負序功率方向的分析以上圖所示“Y”接線發(fā)電機為例。該保護裝設在發(fā)電機的機端，利用發(fā)電機外部故障與定子繞組匝間短路時產(chǎn)生的負序分量及其負序功率的方向不同而實現(xiàn)的。因此，～1s的延時，以躲過轉(zhuǎn)子回路的瞬時兩點接地故障。根據(jù)運行經(jīng)驗，單元件式橫聯(lián)差動保護的動作電流為 式中——發(fā)電機定子繞組的額定電流當轉(zhuǎn)子回路發(fā)生兩點接地故障時，由于轉(zhuǎn)子回路的磁通勢平衡被破壞，而定子同一相的兩個分支繞組并不是完全位于相同的定子槽中，因而其感應的電動勢不同，定子繞組并聯(lián)分支中性點連線上又較大的電流流過，將造成橫差保護誤動。（4）保護存在死區(qū)有上述分析可知，單元件式橫聯(lián)差動保護又一定的死去。（3）定子繞組同相不同分支之間發(fā)生短路時當同相的兩個分支繞組間發(fā)生匝間短路，且時，由于兩個支路的電動勢差，分別產(chǎn)生兩個環(huán)流和。所以，正常運行或外部故障時，三次諧波濾過器1濾除了三次諧波產(chǎn)生的不平衡電流，通過帶有延遲的保護裝置2的電流小于其整定值，即＜，保護不動作。 縱差TA縱差TA機殼機殼因此該保護只適合于：1）定子繞組中性點側(cè)引出6個或4個端子的發(fā)電機2）中性點側(cè)引出端子較多的水輪發(fā)電機2 單元件式橫聯(lián)差保護原理接線圖1三次諧波濾過器；2－帶有延時的保護裝置 該保護原理接線如下圖：該保護實質(zhì)上是把定子三相繞組的一般繞組中的三相電流之和與三相繞組的另一半繞組中的三相電流之和進行比較，利用發(fā)生各種匝間短路時中性點連線上的環(huán)流而實現(xiàn)的。通常又稱該保護為高靈敏的單元件式橫聯(lián)差動保護。如下圖所示，單元件式橫聯(lián)差動保護采用一只電流互感器，裝于兩分支繞組中性點的連線上，利用分支繞組中性點之間連線上流過的零序電流來實現(xiàn)保護。UVW橫差TA縱差TA根據(jù)這一特點，構(gòu)成了發(fā)電機的匝間短路保護—單元件式橫聯(lián)差動保護。根據(jù)發(fā)電機匝間短路時的特點，可以提出各種不同原理的匝間短路保護方案。當定子繞組匝間短路時，被短接的部分繞組內(nèi)將產(chǎn)生大的環(huán)流，引起故障出溫度升高，絕緣損壞，并轉(zhuǎn)換為單相接地故障或相間短路故障，損壞發(fā)電機。 三．變壓器縱差保護邏輯框圖第三節(jié) 發(fā)電機匝間短路保護由于大容量發(fā)電機的額定電流很大，其每相定子繞組都有兩個并聯(lián)的分支繞組構(gòu)成。變壓器差動保護單相原理接線圖（a）變壓器正常運行或外部故障時電流分布（b）變壓器內(nèi)部故障時電流分布二．變壓器差動保護整定1．正常運行和外部發(fā)生故障時保護不動作。顯然，變壓器縱差保護的范圍為變壓器各側(cè)電流互感器TA所限定的全部區(qū)域，即變壓器高低壓繞組、套管、引出線等。為了實現(xiàn)這一比較，在變壓器各側(cè)裝設一組電流互感器TA，TA的一次電流回路的機性端節(jié)母線側(cè)，將TA二次側(cè)的同極性端子相連接。因此，變壓器縱差保護是變壓器的主保護之一。三．發(fā)電機縱差保護邏輯框圖跳閘出口當發(fā)電機縱差保護的二相或三相差動元件同時動作時，縱差保護才出口跳閘；為防止一點在區(qū)內(nèi)另一點在區(qū)外的兩點接地故障發(fā)生，當有一相縱差元件動作且同時有負序電壓時，縱差保護出口跳閘。amp。標積制動式縱差保