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发变组保护动作类型说明

发变组保护动作类型说明
发变组保护动作类型说明

发变组保护动作类型

第一类保护动作于全停:发变组出口开关跳闸、灭磁开关跳闸、6KV A、B段工作电源开关跳闸、汽机跳闸、启动6KV A、B段快切、启动发变组出口开关失灵保护、启动远动。

第二类保护动作于解列灭磁:发变组出口开关跳闸、灭磁开关跳闸、启动发变组出口开关失灵保护、启动远动。

第三类保护动作于解列:发变组出口开关跳闸、启动发变组出口开关失灵保护、启动远动。

第四类保护动作于厂用电切换:6KV A、B段工作电源开关跳闸、启动6KV A、B段快切、启动远动。

第五类保护动作于信号:

一第一类保护:

发电机比率制动式差动保护;发电机匝间保护;发电机基波定子接地保护;发电机对称过负荷保护;发电机负序反时限过流保护;发电机低励失磁保护3段;发电机过激磁保护;发电机逆功率2段保护;发电机程序逆功率保护;发电机低频累加保护;发电机低压过流保护/阻抗保护2段;发电机励磁系统故障保护;主变差动保护;发变组差动保护;高厂变差动保护;高压侧复压过流保护;A、B分支零序过流保护;励磁变差动保护;励磁回路过负荷保护。

二第二类保护:

发电机过电压保护;发电机启停机保护;主变高压侧零序过流保护2段;断口闪络保护。

三第三类保护:

发电机失步保护;发电机突加电压保护;主变高压侧零序过流保护1段;发电机低压过流保护/阻抗保护1段。

四第四类保护:

发电机低励失磁保护2段

五第五类保护:

发电机三次谐波定子接地保护;发电机负序定时限过流保护;发电机逆功率1段保护。

发变组继电保护原理与动作过程

发变组继电保护原理及动作过程 一、发变组继电保护配置的基本要求:发变组继电保护继电保护配置过程中必须满足四性(即:可靠性、选择性、速动性及灵敏性)的要求,必须保证在各种发电机异常或故障情况下正确的发信或出口动作。根据GB14285的规定,按照故障或异常运行方式性质不同,机组热力系统和调节系统的条件,我公司发变组保护的出口方式有以下几种: 1.全停:断开发电机-变压器组断路器、灭磁,关闭原动机主汽门,启动快切断开厂分支断路器。 2.降低励磁。 3.减出力。 4.程序跳闸:先关主汽门,待逆功率保护动作后断开主断路器并灭磁。 5.信号:发出声光信号。 二、我公司发变组保护配置情况介绍: 我公司发变组保护每台机共有三面屏柜,分别为发变组保护A柜、B 柜、C柜,A柜及B柜为冗余设计,两面柜的保护配置完全相同,都是发变组的电气量保护;C柜为主变和高厂变的非电量保护。 发变组电气量保护配置有以下几种类型: 1.定子绕组及变压器绕组部故障主保护:发电机差动、主变压器差动、发变组差动、高厂变差动、励磁变差动、发电机匝间保护、定子接地。

2.定子绕组及变压器绕组部故障后备保护:发电机对称过负荷、发电机不对称过负荷、低阻抗、高厂变复压过流、励磁变过流、励磁绕组过负荷。 3.转子接地保护 4.发电机失磁保护 5.发电机失步保护 6.发电机异常运行保护:发电机过励磁保护、发电机频率异常保护、发电机逆功率保护、发电机程跳逆功率保护、启停机保护、断口闪络保护、发电机断水、发电机热工。 7.主变(间隙)零序保护 8.厂用电后备保护:厂变分支过流、分支限时速断、分支零序过流。9.断路器失灵启动 变压器非电量保护: 1.变压器重瓦斯 2.变压器轻瓦斯 3.变压器压力释放 4.变压器油温异常 5.变压器油位异常 6.变压器冷却器全停 三、重要保护简绍 1.差动保护:包括发电机差动、发变组差动、主变差动、厂变差动、励磁变差动。我司保护装置的差动保护采用比率制动式保护,以各侧

差动保护的工作原理

1、变压器差动保护的工作原理 与线路纵差保护的原理相同,都是比较被保护设备各侧电流的相位和数值的大小。 2、变压器差动保护与线路差动保护的区别: 由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不相等再加上变压器各侧电流的相位往往不相同。因此,为了保证纵差动保护的正确工作,须适当选择各侧电流互感器的变比,及各侧电流相位的补偿使得正常运行和区外短路故障时,两侧二次电流相等。例如图8-5所示的双绕组变压器,应使 8.3.2变压器纵差动保护的特点 1 、励磁涌流的特点及克服励磁涌流的方法 (1)励磁涌流:

在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下,变压器励磁电流的数值可达变压器额定6~8倍变压器励磁电流通常称为励磁涌流。 (2)产生励磁涌流的原因 因为在稳态的情况下铁心中的磁通应滞后于外加电压90°,在电压瞬时值u=0瞬间合闸,铁芯中的磁通应为-Φm。但由于铁心中的磁通不能突变,因此将出现一个非周期分量的磁通+Φm,如果考虑剩磁Φr,这样经过半过周期后铁心中的磁通将达到2Φm+Φr,其幅值为如图8-6所示。此时变压器铁芯将严重饱和,通过图8-7可知此时变压器的励磁电流的数值将变得很大,达到额定电流的6~8倍,形成励磁涌流。

(3)励磁涌流的特点: ①励磁电流数值很大,并含有明显的非周期分量,使励磁电流波形明显偏于时间轴的一侧。

②励磁涌流中含有明显的高次谐波,其中励磁涌流以2次谐波为主。 ③励磁涌流的波形出现间断角。 表8-1 励磁涌流实验数据举例 (4)克服励磁涌流对变压器纵差保护影响的措施: 采用带有速饱和变流器的差动继电器构成差动保护; ②利用二次谐波制动原理构成的差动保护; ③利用间断角原理构成的变压器差动保护; ④采用模糊识别闭锁原理构成的变压器差动保护。 2、不平衡电流产生的原因 (1)稳态情况下的不平衡电流

300MW发变组保护原理

发变组保护原理 1.高压侧断路器失灵启动保护: 1)保护原理构成:断路器有保护动作需跳闸,但仍有电流流过断路器,且断路器仍然为闭合状态,则判断为断路器失灵而拒跳,去启动失灵保护。 断路器失灵启动主要有以下判据:相电流判据、零序电流判据、断路器辅助接点及保护出口继电器常开接点。 2)断路器失灵启动逻辑框图: 保护的输入电流为断路器侧TA二次三相电流,有时还引入零序TA的二次电流。 信号 失灵启动保护逻辑框图 图中:Ia、Ib、Ic、3Io——断路器侧TA二次三相电流和零序电流; K1——断路器辅助接点; K2——保护出口继电器辅助接点。 Ig、3I0g、t1、t2——失灵启动保护整定值。 为什么要解除失灵复压闭锁?

(1)早期的失灵保护装置回路没有复合电压闭锁,失灵保护经常误动。在失灵保护回路加装了复合电压闭锁,可有效防止失灵保护误动. (2) 发变组保护、起备变保护启动失灵时解除电压闭锁,主要是考虑到变压器低压侧故障,变压器存在内部阻抗引起高压侧残压过高,失灵保护本身是经电压闭锁的,这样高压侧失灵不能出口。而线路不存在此问题,所以线路不考虑失灵解除复压闭锁。 线路(或主变)失灵启动母差失灵出口回路,母差失灵出口回路会根据相应开关母线闸刀所在位置自动判别开关所在母线,再经相应母线的复合电压闭锁,第一延时跳母联开关,第二延时跳相应母线上所有设备。只是对于主变220kV 侧开关,失灵启动开入的同时,往往会开放母差保护的复合电压闭锁。 对于主变开关(220kV侧)失灵保护,除主变电气量保护动作启动外,还有母线差动保护动作启动,经主变220kV侧失灵电流继电器判别,第一延时跳本开关,以避免测试时的不慎引起误动而导致相邻开关的误跳,第二延时则是失灵出口启动,此时又可分两种情况:若为主变电气量保护启动,则失灵将启动母差失灵出口回路(同线路开关的失灵逻辑),若为母线差动保护动作启动的,则直接启动跳主变其他侧开关。 对于母联(分段)开关的失灵保护,由母线差动保护或充电保护启动,经母联失灵电流判别,延时封母联TA,继而母差保护动作跳相应母线上所有设备。 若故障点发生在母联开关和母联CT之间(死区故障),母差保护动作跳开相应母线,不能达到切除故障的目的,故障电流会依然存在,此种情况保护会根据母联开关的分开位置,延时50ms,封母联TA,令母差保护再次动作跳开另外一条母线以切除故障点。

发电机差动保护原理

5.1发电机比率制动式差动保护 比率制动式差动保护是发电机内部相间短路故障的主保护。 5.1.1保护原理 5.1.1.1比率差动原理。 差动动作方程如下: l op 3 I op.0 ( I res 兰 l res.0 时) l op > I op.O + S (l res — res.0) ( l res > l res.0 时) 式中:l op 为差动电流,l o P.O 为差动最小动作电流整定值,I res 为制动电流,I r es.O 为最小制动电流整定值,S 为比率制动特性的斜率。各侧电流的方向都以指向发 电机为正方向,见 图 (根据工程需要,也可将 5.1.1.2 TA 断线判别 当任一相差动电流大于0.15倍的额定电流时启动TA 断线判别程序,满足下 列条件认为 TA 断线: a. c. 5.2发电机匝间保护 发电机匝间保护作为发电机内部匝间短路的主保护。根据电厂一次设备情 况,可选择以下方案中的一种: 5.1.1。 差动电流: 1 op 制动电流: 1 res — 式中:I T ,I N 分别为机端、 见图5.1.1。 中性点电流互感器(TA )二次侧的电流,TA 的极性 _L 氓 € % 5 TA 极性端均定义为靠近发电机侧) 本侧三相电流中至少一相电流为零; b.本侧三相电流中至少一相电流不变; 最大相电流小于1.2倍的额定电流。 5.1.1电流极性接线示意图

5.2.1故障分量负序方向(△ P2)匝间保护 该方案不需引入发电机纵向零序电压。

故障分量负序方向(△ P2)保护应装在发电机端,不仅可作为发电机内部匝间短路的主保护,还可作为发电机内部相间短路及定子绕组开焊的保护。 5.2.1.1保护原理 当发电机三相定子绕组发生相间短路、匝间短路及分支开焊等不对称故障 时,在故障点出现负序源。故障分量负序方向元件的A U2和A I2分别取自机端TV、TA,其TA极性图见图5.2.1.1,则故障分量负序功率A P2为: △ P2 =3艮〔厶『2心?2心也21 2L J A ? 式中i I2为也I2的共轭相量,申sen。2为故障分量负序方向继电器的最大灵敏 角。一般取60。~80。(也|2滞后A U2的角度)。 故障分量负序方向保护的动作判据可表示为: > E-p △》2=血e^S n 实际应用动作判据综合为: A P2 = A U2r』I ' + A U2i ”也I ' > £P (S S i、年为动作门槛) 保护逻辑框图见图521.2。 枣力, “ r ‘ 1 1 Um: I 1卄TA 图521.1故障分量负序方向保护极性图

母线差动保护原理及说明书。

3.2 原理说明 3.2.1 母线差动保护 母线差动保护由分相式比率差动元件构成,TA 极性要求支路TA 同名端在母线侧,母联TA 同名端在Ⅰ母侧。差动回路包括母线大差回路和各段母线小差回路。母线大差是指除母联开关和分段开关外所有支路电流所构成的差动回路。某段母线的小差是指该段母线上所连接的所有支路(包括母联和分段开关)电流所构成的差动回路。母线大差比率差动用于判别母线区内和区外故障,小差比率差动用于故障母线的选择。 1)起动元件 a )电压工频变化量元件,当两段母线任一相电压工频变化量大于门坎(由浮动门坎和固定门坎构成)时电压工频变化量元件动作,其判据为: △u >△U T +0.05U N 其中:△u 为相电压工频变化量瞬时值;0.05U N 为固定门坎;△U T 是浮动门坎,随着变化量输出变化而逐步自动调整。 b )差流元件,当任一相差动电流大于差流起动值时差流元件动作,其判据为: Id > I cdzd 其中:Id 为大差动相电流;I cdzd 为差动电流起动定值。 母线差动保护电压工频变化量元件或差流元件起动后展宽500ms 。 2)比率差动元件 a ) 常规比率差动元件 动作判据为: cdzd m j j I I >∑=1 (1) ∑∑==>m j j m j j I K I 1 1 (2) 其中:K 为比率制动系数;I j 为第j 个连接元件的电流;cdzd I 为差动电流起动定值。) 其动作特性曲线如图3.2所示。 ∑j I j I cdzd I 图3.2 比例差动元件动作特性曲线 为防止在母联开关断开的情况下,弱电源侧母线发生故障时大差比率差动元件的灵敏度不够,大差比例差动元件的比率制动系数有高低两个定值。母联开关处于合闸位置以及投单母或刀闸双跨时大差比率差动元件采用比率制动系数高值,而当母线分列运行时自动转用比率制动系数低值。 小差比例差动元件则固定取比率制动系数高值。 b ) 工频变化量比例差动元件 为提高保护抗过渡电阻能力,减少保护性能受故障前系统功角关系的影响,本保护除采用由差流构成的常规比率差动元件外,还采用工频变化量电流构成了工频变化量比率差动元件,与制动系数固定为0.2的常规比率差动元件配合构成快速差动保护。其动作判据为:

微机型发变组保护基本原理及整定

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/793483075.html, 微机型发变组保护基本原理及整定 作者:邵子峻 来源:《中国科技博览》2018年第11期 [摘要]目前新建电厂的发变组保护装置已全部采用微机型,不管是国产还是进口的,发变组保护微机化减少了硬件设备,也使过去难以实现的保护原理通过软件设置很容易实现,从而大大降低了维护量。但随着保护装置微机化的普及,同时在定值设置上也增加了灵活性,不但要设置保护数值的大小,而且还要设置诸如CT、PT的参数、变压器参数、保护元件的运算方式等原来不需要设置的一些非传统定值量,这就为定值设置增加了难度;而值得注意的是在定值计算时计算方往往只提供传统的定值大小等数据,而忽略了一些非传统定值设置,结果把问题就留给了现场工作人员。 [关键词]微机型;保护;基本原理;整定;分析 中图分类号:TM771 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)11-0112-01 引言 随着微机继电保护技术的发展,微机型发变组保护已完全取代了电磁型、整流型、集中电路型保护,目前省内电厂机组保护基本上实现了微机化。微机型发变组保护装置显示了其独特的优点和强大的功能,在调试、运行维护方面己取得显著成果,实践证明正确动作率也是较高的。微机保护在保护配置和整定方面非常灵活,但也有厂家追求其灵活性,人为增加保护配置和整定的复杂程度,容易造成误整定。从执行保护的双重化配置反措规定,并推行强化主保护、简化后备保护的原则以来,后备保护的整定大大简化,甚至某些保护退出,逐步简化了保护的整定。本文从保护原理及结构出发,介绍微机型发变组中几种主要保护的整定方法,并且在这个基础之上提出了下文中的一些内容。 1.大型微机发变组保护主要特点 一是按规程要求,100MW以上机组电量保护按双重化保护配置,2套保护之间没有电气 联系,其工作电源取自不同的直流母线段,交流电流、电压分别取自互感器的不同绕组,每套保护出口与断路器的跳圈一一对应。二是双重化配置的2套保护均采用主后一体化装置,主保护与后备保护的电流回路共用,跳闸出口回路共用,主后一体化设计简化了二次回路、减少了运行维护工作量,装置组屏简洁方便。三是保护装置一般包含2套相互独立的CPU系统,低通、AD采样、保护计算、逻辑输出完全独立,任一CPU板故障,装置闭锁并报警,杜绝硬件故障引起的误动。四是配置整定灵活方便,适应于不同主接线方式,保护动作出口逻辑可以灵活整定,有些保护整定值按标幺值整定,大大简化了保护的整定,装置支持在线或通过调试软件离线整定。五是运行监视功能强大,实现GPSB码对时,装置能实时记录各种启动、告警、

变压器差动保护的基本原理及逻辑图

变压器差动保护的基本原理及逻辑图 1、变压器差动保护的工作原理 与线路纵差保护的原理相同,都是比较被保护设备各侧电流的相位和数值的大小。 2、变压器差动保护与线路差动保护的区别: 由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不相等再加上变压器各侧电流的相位往往不相同。因此,为了保证纵差动保护的正确工作,须适当选择各侧电流互感器的变比,及各侧电流相位的补偿使得正常运行和区外短路故障时,两侧二次电流相等。例如图8-5所示的双绕组变压器,应使

8.3.2变压器纵差动保护的特点 1 、励磁涌流的特点及克服励磁涌流的方法 (1)励磁涌流: 在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下,变压器励磁电流的数值可达变压器额定6~8倍变压器励磁电流通常称为励磁涌流。 (2)产生励磁涌流的原因 因为在稳态的情况下铁心中的磁通应滞后于外加电压90°,在电压瞬时值u=0瞬间合闸,铁芯中的磁通应为-Φm。但由于铁心中的磁通不能突变,因此将出现一个非周期分量的磁通+Φm,如果考虑剩磁Φr,这样

经过半过周期后铁心中的磁通将达到2Φm+Φr,其幅值为如图8-6所示。此时变压器铁芯将严重饱和,通过图8-7可知此时变压器的励磁电流的数值将变得很大,达到额定电流的6~8倍,形成励磁涌流。

(3)励磁涌流的特点: ①励磁电流数值很大,并含有明显的非周期分量,使励磁电流波形明显偏于时间轴的一侧。

②励磁涌流中含有明显的高次谐波,其中励磁涌流以2次谐波为主。 ③励磁涌流的波形出现间断角。 表8-1 励磁涌流实验数据举例 (4)克服励磁涌流对变压器纵差保护影响的措施: 采用带有速饱和变流器的差动继电器构成差动保护; ②利用二次谐波制动原理构成的差动保护; ③利用间断角原理构成的变压器差动保护; ④采用模糊识别闭锁原理构成的变压器差动保护。 2、不平衡电流产生的原因 (1)稳态情况下的不平衡电流

主变差动保护

【摘要】本文简单分析了变压器励磁涌流对差动保护的影响,介绍了微机型保护装置中利用二次谐波制动原理的变压器差动保护及其整定值的计算方法。 关键词:微机变压器差动保护 变压器在电力系统中得到极其广泛的应用,占着非常重要的地位。因此,提高变压器运行可靠性,对于保证电力系统的安全具有十分重要的意义。现代生产的变压器,在设计和材料方面都有很大的提高,结构和性能上比较可靠,发生故障的机率较小。但由于电力系统的复杂性,情况千变万化,仍有发生故障和出现异常运行的可能。为了确保安全供电,并在事故时尽量减少停电范围,必需根椐变压器的容量和重要程度,装设性能可靠、动作迅速的继电保护装置。 变压器差动保护可以防御变压器绕组和引出线的相间及对地短路故障,是大型变压器最重要、最有效的保护之一。 一、变压器差动保护的特殊问题—励磁涌流 变压器的差动保护与输电线路的纵联差动保护相比,在原理上是一样的。它们之间的区别是,变压器各侧电流大小、相位都不尽相同,而且各侧是通过电磁联系的,在实现差动保护时将产生较大的不平衡电流,使差动保护处于更不利的工作条件下。其中最为突出的是变压器励磁涌流的影响。 我们知道,在稳态工作情况下,铁芯中的磁通滞后于外加电压90°,如图1(a)所示。当变压器空载合闸时正好在电压瞬时值u=0的瞬间,则

铁芯中的磁通应为-Φm,但由于铁芯中的磁通不能突变,因此将产生一个非周期分量的磁通,其幅值为Φm,这样在经过半个周期以后,铁芯中的总磁通就将达到2Φm,如图1(b)所示。此时变压器的铁芯将高度饱和,励磁电流剧烈增大,如图1(c)所示。该电流就称为变压器的励磁涌流,其数值最大可达到变压器额定电流的6~8倍,同时包含大量的非周期分量和高次谐波分量,如图1(d)所示。经过变换的励磁涌流流入差动继电器,就可能造成保护装置误动作。励磁涌流的起始部分衰减很快,一般经0.5~1秒后,其值不超过额定电流的0.25~0.5倍。变压器励磁涌流的大小和衰减时间与外加电压的相位、铁芯中剩余磁通的大小和方向、电源的大小、回路的阻抗、变压器容量的大小和铁芯材料的性质等有关。例如,当合闸时正好电压瞬时值为最大值,就不会出现励磁涌流。对于三相电力变压器,在任何瞬间合闸,至少有两相中要出现程度不同的励磁涌流。 图1 变压器励磁涌流的变化曲线

变压器差动保护原理

变压器差动保护 一:这里讲的是差动保护的一种,即变压器比例制动式完全纵差保护(以下简称差动); 二:差动保护的定义 由于在各种参考书中没有找到差动保护的具体定义,这里只根据自己所掌握的知识给差动保护下一个定义:当区内发生某些短路性故障的时候,在变压器各侧电流互感器CT的二次回路中将产生大小相同,相位不同的短路电流,当这些短路电流的向量和即差流达到一定值时,跳开变压器各侧断路器的保护,就是变压器差动保护 三:下面我以两圈变变压器为例,针对以上所述变压器差动保护的定义,对差动保护进行阐述: 1、图一所示:为一两圈变变压器,降压变,具体参数如下:主变高压侧电压U高=110KV,主变低压侧电压U低=10KV,变压器容量Sn=240000KV A, 高压侧CT变比1000/5,低压侧的CT变比是1500/5.计算平衡系数。 I1’:流过变压器高压侧的一次电流;

I”:流过变压器低压侧的一次电流; I2’:流过变压器高压侧所装设电流互感器即CT1的二次电流; I2”:流过变压器低压侧所装设电流互感器即CT1的二次电流; nh:高压侧电流互感器CT1变比; nl:低压侧电流互感器CT2变比; nB:变压器的变比; 各参数之间的关系:I1’/ I2’= nh I”/ I2”= nl I2’= I2”I1’/ I”= nh/ nl=1/ nB 2、区内:CT1到CT2的范围之内; 3、反映故障类型:高压侧内部相间短路故障,高压侧(中性点直接接地) 单相接地故障以及匝间、层间短路故障; 四:差动的特性 1、比率制动:如图二所示,为差动保护比率特性的曲线图: 下面我们就以上图讲一下差动保护的比率特性: o:图二的坐标原点; f:差动保护的最小制动电流; d:差动保护的最小动作电流; p:比率制动斜线上的任一点; e:p点的纵坐标; b:p点的横坐标; 动作区:在of范围内,由于电流小于最小制动电流,因此在此范围内,只要电流大于最小动作电流Iopo,差动保护动作;当电流大于f点时, 由于电流大于最小制动电流,此时保护开始进行比率制动运算,曲 线抬高,此时只有当电流在比率制动曲线以上时保护动作;因此, 图中阴影部分,即差动保护的动作区; 制动区:当电流在落在曲线以下而大于最小动作电流的时候,由于受比率制动系数的制约,保护部动作,这个区域就是差动保护的制动区; 比率制动系数K:实际上比率制动系数,就是图二中斜线的斜率,因此我们

变压器差动保护原理

主变差动保护 一、主变差动保护简介 主变差动保护作为变压器的主保护,能反映变压器内部相间短路故障、高压侧单相接地短路及匝间层间短路故障 ,差动保护是输入的两端CT 电流矢量差,当两端CT 电流矢量差达到设定的动作值时启动动作元件。 差动保护是保护两端电流互感器之间的故障(即保护范围在输入的两端CT 之间的设备上),正常情况流进的电流和流出的电流在保护内大小相等,方向相反,相位相同,两者刚好抵消,差动电流等于零;故障时两端电流向故障点流,在保护内电流叠加,差动电流大于零。驱动保护出口继电器动作,跳开两侧的断路器,使故障设备断开电源。 二、纵联差动保护原理 (一)、纵联差动保护的构成 纵联差动保护是按比较被保护元件(1号主变)始端和末端电流的大小和相位的原理而工作的。为了实现这种比较,在被保护元件的两侧各设置一组电流互感器TA1、TA2,其二次侧按环流法接线,即若两端的电流互感器的正极性端子均置于靠近母线一侧,则将他们二次的同极性端子相连,再将差动继电器的线圈并入,构成差动保护。其中差动继电器线圈回路称为差动回路,而两侧的回路称为差动保护的两个臂。 (二)、纵联差动保护的工作原理 根据基尔霍夫第一定律,0 =∑ ? I ;式中∑? I 表示变压器各侧电流的向量和,其物理意义是:变 压器正常运行或外部故障时,若忽略励磁电流损耗及其他损耗,则流入变压器的电流等于流出变压器的电流。因此,纵差保护不应动作。 当变压器内部故障时,若忽略负荷电流不计,则只有流进变压器的电流而没有流出变压器的电流,其纵差保护动作,切除变压器。见变压器纵差保护原理接线。

(1)正常运行和区外故障时,被保护元件两端的电流和的方向如图1.5.5(a)所示,则流入继电器的电流为 继电器不动作。 (2)区内故障时,被保护元件两端的电流和的方向如图1.5.5(b)所示,则流入继电器的电流为 此时为两侧电源提供的短路电流之和,电流很大,故继电器动作,跳开两侧的断路器。 由上分析可知,纵联差动保护的范围就是两侧电流互感器所包围的全部区域,即被保护元件的全部,而在保护范围外故障时,保护不动作。因此,纵联差动保护不需要与相邻元件的保护在动作时间和动作值上进行配合,是全线快速保护,且具有不反应过负荷与系统震荡及灵敏度高等优点。 三、微机变压器纵差保护的主要元件介绍 主要元件有:1)比率差动保护元件,2)励磁涌流闭锁元件,3)TA饱和闭锁元件,4)TA断线闭锁(告警)元件,5)差动速断元件,6)过励磁闭锁元件 下面对各个元件的功能和原理作个简要的介绍:

发电机差动保护原理

发电机差动保护原理

5.1 发电机比率制动式差动保护 比率制动式差动保护是发电机内部相间短路故障的主保护。 5.1.1保护原理 5.1.1.1比率差动原理。 差动动作方程如下: I op ≥ I op.0 ( I res ≤ I res.0 时) I op ≥ I op.0 + S(I res – I res.0) ( I res > I res.0 时) 式中:I op 为差动电流,I op.0为差动最小动作电流整定值,I res 为制动电流,I res.0为最小制动电流整定值,S 为比率制动特性的斜率。各侧电流的方向都以指向发电机为正方向,见图5.1.1。 差动电流: N T op I I I ? ?+= 制动电流: 2 N T res I I I ??-= 式中:I T ,I N 分别为机端、中性点电流互感器(TA)二次侧的电流,TA 的极性见图5.1.1。 图5.1.1 电流极性接线示意图 (根据工程需要,也可将TA 极性端均定义为靠近发电机侧) 5.1.1.2 TA 断线判别 当任一相差动电流大于0.15倍的额定电流时启动TA 断线判别程序,满足下列条件认为TA 断线: a. 本侧三相电流中至少一相电流为零; b. 本侧三相电流中至少一相电流不变; c. 最大相电流小于1.2倍的额定电流。 5.2发电机匝间保护 发电机匝间保护作为发电机内部匝间短路的主保护。根据电厂一次设备情况,可选择以下方案中的一种: 5.2.1故障分量负序方向(ΔP 2) 匝间保护

该方案不需引入发电机纵向零序电压。 故障分量负序方向(ΔP 2)保护应装在发电机端,不仅可作为发电机内部匝间短路的主保护,还可作为发电机内部相间短路及定子绕组开焊的保护。 5.2.1.1保护原理 当发电机三相定子绕组发生相间短路、匝间短路及分支开焊等不对称故障时,在故障点出现负序源。故障分量负序方向元件的2.U ?和2. I ?分别取自机端TV 、TA ,其TA 极性图见图5.2.1.1,则故障分量负序功率?P 2为: ??????????=?-Λ?2.2223sen j e e I U R P ? 式中2Λ?I 为2??I 的共轭相量,?sen 。2为故障分量负序方向继电器的最大灵敏角。一般取60?~80?(2.I ?滞后2. U ?的角度)。 故障分量负序方向保护的动作判据可表示为: P e I U R ε>?????????Λ?22' 2.22'sen j e I I ?-ΛΛ?=? 实际应用动作判据综合为: u U ε>??2 i I ε>??2 ? P 2 = ? U 2r ? ? I ’2r + ? U 2i ? ? I ’2i > εP (εu 、εi 、εP 为动作门槛) 保护逻辑框图见图5.2.1.2。 图5.2.1.1 故障分量负序方向保

差动保护原理

前提是变压器为常见的星星三角接线,点数11. 所谓差流平衡,就是当正常运行或主变区外故障时的状态,装置感受到的变压器两侧电流方向相反,大小相等。这里暂且称装置感受到用来计算差流的量为装置量。 先计算1202的平衡系数。方法如下: 高压侧:PH高=变压器绕组星形接线1/√3 中压侧:PM中=变压器绕组星形接线Mct*Mdy/(Hct*Hdy*√3) 低压侧:PL低=变压器绕组角形接线Lct*Ldy/(Hct*Hdy) 装置量=输入值*平衡系数 例:CT变比H:1200/5 M:1200/5 L:2000/5 PT变比H:230/100 M:115/100 L:37.5/100 变压器星星角接线,CT二次星星星接线 可计算得Ph高,Ph中和Ph低值 当做高低压侧差流平衡时,加量方法如下:任取一个装置制动量X A(装置量), 则测试仪加入X/PH高 0度(加在高压侧A相) X/ PH低 180度(加在低压侧A相) (补偿电流) X/PH低 0度(加在低压侧C相) 楼主给的是3A,取X为3代入,就可以得到测试仪加入的量了。这样加一定是装置无差流的。 至于为什么要加补偿电流,是因为从前的主变保护如果两侧为星型和三角型,则CT二次侧星型接为三角,三角接为星型,以补偿相位达到差流的平衡。但是现在的微机保护装置,统一二次侧全接为星型,因此需要软件中进行相位补偿。1202相位校正采取方法是星变三角,即将高压侧二次电流进行以下公式变换,也就是楼主所提供的公式。 IAH=(Iah-Ibh)/根3 IBH=(Ibh-Ich)/根3 ICH=(Ich-Iah)/根3 其实就是将来自高压侧的电流互相相减再除以根3 根据上式,如果做高低压侧差流平衡,本来在高压侧A相和低压侧A相通入相同幅值,相位相反的装置量,就应该差流平衡的。但是因为高压侧进行了以上的相位变换,所以当高压侧A相通入电流时,高压侧C相也产生了反相的同幅值电流,所以C相产生了差流。这样没有办法差流平衡。所以要进行补偿,同时在高压侧C相或者低压侧C相也加入一个同相同幅值的装置量来抵消。这就是C相补偿电流的来源。注意上面所

高压电动机差动保护原理及注意事项

高压电动机差动保护原理及注意事项 差动保护是大型高压电气设备广泛采用的一种保护方式,2000KW以上的高压电动机 一般采用差动保护,或2000kW(含2000kW)以下、具有六个引出线的重要电动机,当电流速断保护不能满足灵敏度的要求时,也装设纵差保护作为机间短路的主保护。差动保护基于 被保护设备的短路故障而设,快速反应于设备内部短路故障。对被保护范围区外故障引起区内电流变化的、电动机启动瞬间的暂态峰值差流、首尾端CT不平衡电流等容易引起保护误 判的电流,对于不同的差动保护原理,有不同的消除这些电流的措施。 差动保护的基本原理为检测电动机始末端的电流,比较始端电流和末端电流的相位和幅 值的原理而构成的,正常情况下二者的差流为0,即流入电动机的电流等于流出电动机的电流。当电动机内部发生短路故障时,二者之间产生差流,启动保护功能,出口跳电动机的断路器。微机保护一般采用分相比差流方式。 图1电动机差动保护单线原理接线图

为了实现这种保护,在电动机中性点侧与靠近出口端断路器处装设同一型号和同一变化的两组电流互感器TA1和TA2。两组电流互感器之间,即为纵差保护的保护区。电流互感 器二次侧按循环电流法接线。设两端电流互感器一、二次侧按同极性相串的原则相连,即两个电流互感器的二次侧异极性相连,并在两连线之间并联接入电流继电器,在继电器线圈中 流过的电流是两侧电流互感器二次电流I ?12与I ?22之差。继电器是反应两侧电流互感 器二次电流之差而动作的,故称为差动继电器。图1所示为电动机纵差保护单线原理接线 图。 在中性点不接地系统供电网络中,电动机的纵差保护一般采用两相式接线,用两个 BCH-2型差动继电器或两个DL-11型电流继电器构成。如果采用DL-11型继电器,为躲过 电动机启动时暂态电流的影响,可利用出口中间继电器带0.1s的延时动作于跳闸。如果是 微机保护装置,则只需将CT二次分别接入保护装置即可,但要注意极性端。一般在保护装置端子上有交流量或称模拟量输入的端子,分别定义为lai、lai*、Ic1、Ic1* (电机的端电流),Ia2、Ia2*、Ic2、Ic2* (电机的中性线电流),带*的为极性端。 保护装置的原理接线图如图2所示。电流互感器应具有相同的特性,并能满足10%误差要求。

变压器差动保护的基本原理

变压器差动保护的基本原理 1、变压器差动保护的工作原理 与线路纵差保护的原理相同,都是比较被保护设备各侧电流的相位和数值的大小。 2、变压器差动保护与线路差动保护的区别: 由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不相等再加上变压器各侧电流的相位往往不相同。因此,为了保证纵差动保护的正确工作,须适当选择各侧电流互感器的变比,及各侧电流相位的补偿使得正常运行和区外短路故障时,两侧二次电流相等。 变压器纵差动保护的特点 1 、励磁涌流的特点及克服励磁涌流的方法 1)励磁涌流 在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下,变压器励磁电流的数值可达变压器额定6~8倍变压器励磁电流通常称为励磁涌流。

2)产生励磁涌流的原因 因为在稳态的情况下铁心中的磁通应滞后于外加电压90°,在电压瞬时值u=0瞬间合闸,铁芯中的磁通应为-Φm。但由于铁心中的磁通不能突变,因此将出现一个非周期分量的磁通+Φm,如果考虑剩磁Φr,这样经过半过周期后铁心中的磁通将达到2Φm+Φr,其幅值为如图8-6所示。此时变压器铁芯将严重饱和,通过图8-7可知此时变压器的励磁电流的数值将变得很大,达到额定电流的6~8倍,形成励磁涌流。

- 3)励磁涌流的特点: ①励磁电流数值很大,并含有明显的非周期分量,使励磁电流波形明显偏于时间轴的一侧。 ②励磁涌流中含有明显的高次谐波,其中励磁涌流以2次谐波为主。 ③励磁涌流的波形出现间断角。

4)克服励磁涌流对变压器纵差保护影响的措施: ①采用带有速饱和变流器的差动继电器构成差动保护; ②利用二次谐波制动原理构成的差动保护; ③利用间断角原理构成的变压器差动保护; ④采用模糊识别闭锁原理构成的变压器差动保护。 2、不平衡电流产生的原因 (1)稳态情况下的不平衡电流 ①变压器两侧电流相位不同 电力系统中变压器常采用Y,d11接线方式,因此,变压器两侧电流的相位差为30°,如下图所示,Y侧电流滞后△侧电流30°,若两侧的电流互感器采用相同的接线方式,则两侧对应相的二次电流也相差30°左右,从而产生很大的不平衡电流。

发变组保护

1、发变组有哪些保护及动作范围? 1、发电机差动保护:用来反映发电机定子绕组与引出线相间短路故障,瞬时动作于全停I、II。 2、主变压器差动保护:主变压器差动保护通常为三侧电流,其主变压器差动保护范围为三侧电流互感器所限定的区域(即主变压器本体、发电机至主变压器与厂用变压器的引线以及主变压器高压侧至高压断路器的引线),可以反映该区域内的相间短路,瞬时动作于全停I、II。 3.高厂变差动保护:保护范围包括变压器本体及套管引出线,能够反映保护范围内的各种相间、接地及匝间短路故障,瞬时动作于全停I、II。 4、励磁回路一点接地、两点接地保护:对于静止励磁的发电机正常运行时,励磁回路对地之间有一定的绝缘电阻与分布电容。当励磁绕组绝缘严重下降或损坏时,会引起励磁回路的接地故障,最常见的就是一点接地故障。发生一点接地故障时,由于没有形成电流回路,对发电机没有直接影响,但一点接地后,励磁回路对地电压升高,在某些情况下,会诱发第二点接地。当发生第二点接地故障时,由于故障点流过很大的短路电流,会烧伤转子,由于部分绕组被短接,气隙磁通将失去平衡,会引起机组剧烈振动。此外,还可能使轴系与汽轮机汽缸磁化。因此需要装设一点、两点接地保护。一点接地保护动作于发信号,一点接地保护动作发出信号后,及时投入两点接地保护,两点接地保护动作后动作于全停I、II。 5、发电机定子接地保护:采用基波零序电压保护与三次谐波定子接地保护,可构成100%定子接地保护。 95%定子接地保护主要反映发电机机端的基波零序电压的大小,当达到动作定值时,动作于全停I、II。 15%定子接地保护主要反映发电机机端的三次谐波电压的大小,当达到动作定值时,动作于发信号。 6.发电机复合电压过流保护:从发电机出口PT取电压量,从发电机中性点CT取电流量,电压判据由低电压与负序电压组成或条件,动作于全停I、II。 7、发电机负序过负荷保护:作为发电机不对称过负荷保护,延时动作于信号。 8.发电机定子过负荷保护:作为发电机对称过负荷保护,分定时限与反时限,延时动作于信号。 9.主变压器零序保护:由主变零序过流保护与主变间隙零序电压电流保护组成。 主变零序过流保护用于中性点直接接地变压器,该保护反映变压器零序电流大小,反映接地故障,仅在变压器中性点直接接地时起作用,零序电流取自变压器中性点CT电流。该保护分二段,与出线零序保护配合,保护以短延时跳母联,以长延时变压器两侧跳断路器。 主变间隙零序电压电流保护:能反映主变间隙零序电流大小与零序电压大小,该保护可在变压器中性点不接地时投入。由接地刀闸的辅助触点来控制,间隙零序电流取自变压器中性点间隙CT电流,即测量中性点间隙击穿后的电流。零序电压取自变压器高压侧PT开口三角的零序电压。出口方式:解列灭磁,启动快切,启动失灵。 10.主变压器过励磁保护:反应主变过励磁状态的保护,分定时限与反时限,定时限动作于信号,反时限动作于全停I、II。 11.励磁绕组定时限过负荷保护:动作于发信号。 12.励磁绕组反时限过负荷保护:动作于程跳。 13.励磁变压器过流保护:动作于程跳。 14.高压厂用变压器复压过流保护:高厂变复压过流保护就是高厂变的后备保护,作为高厂变高压侧套管及引出线、高厂变本体、6KV进线分支及厂用母线相间短路的后备保护。从高厂变高压侧CT取电流量,从高厂变低压侧PT取电压量,电压判据由低电压与负序电压组成或条件,动作于解列灭磁、跳分支、闭锁快切。 15.高压厂用变压器低压分支过流保护:作为 6KV厂用母线及所接元件相间短路的后备保护:动作于跳分支、闭锁快切。 16.发电机失步保护:就是反映发电机失步状态的,失步保护应满足: (1)正确区分系统短路与振荡; (2)正确判定失步振荡与稳定振荡。 利用两个阻抗继电器先后动作顺序反映发电机端测量阻抗的变化。 本保护靠正序阻抗轨迹穿越外圆与中圆的时间段的长短,来区分系统短路与振荡;靠阻抗轨迹穿越外圆与中圆的时间段与穿越中圆与外圆的时间段的长短来区分失步振荡与稳定振荡。 出口方式:当判断为减速失步时发减速脉冲,当判断为加速失步时发加速脉冲,加速或减速脉冲作用于降低或提高原动机出力,经过处理仍处于失步状态时,动作于程跳。 17.发电机过电压保护:防止发电机定子绕组过电压,延时动作于全停I、II。 18.发电机匝间保护:作为发电机定子绕组匝间短路的主保护。 按照反映发电机机端对中性点零序电压原理构成。 逻辑关系:零序电压元件动作,负序功率方向元件不动作,PT断线判别元件不动作,则保护动作。

南瑞主变差动保护调试篇

经验总结-主变差动保护部分 一、从工程角度出发所理解的主变差动保护 关于接线组别和变比的归算思路 1、影响主变差动保护的几个因素 差动保护因为其具有的选择性好、灵敏度高等一系列优点成为变压器、电动机、母线及短线路等元件的主保护。这几种差动保护原理是基本相同的,但主变差动保护还要考虑到变压器接线组别、各侧电压等级、CT变比等因素的影响。所以同其它差动保护相比,主变差动保护实现起来要更复杂一些。 变压器变比的影响:因为变压器变比不同,造成正常情况下,主变高低压侧一次电流不相同。比如:假设变压器变比为110KV/10KV,不考虑变压器本身励磁损耗的理想情况下,流进高压侧电流为1A,则流出低压侧为11A。这很好理解,三相视在功率S= √3UI。不考虑损耗,高低压侧流过功率不变,各侧电压不同,自然一次电流也不同。 CT变比的影响:还是用上面的举例,如果变压器低压侧保护CT的变比是高压侧CT 变比的11倍,就可以恰好抵消变压器变比的影响,从而做到正常情况下,流入保护装置(CT二次侧)的电流大小相同。但现实情况是,CT变比是根据变压器容量来选择,况且CT变比都是标准的,同样变压器变比也是标准化的,这三者的关系根本无法保证上述的理想比例。假设变压器容量为20MKVA,110KV侧CT变比为200/5,低压侧CT变比如果为2200/5即可保证一致。但实际上低压侧CT变比只能选2000/5或2500/5,这自然造成了主变高低压侧CT二次电流不同。 变压器接线组别的影响:变压器不同的接线组别,除Y/Y或△/△外,都会导致变压器高低压侧电流相位不同。以工程中常见的Y/△-11而言,低压侧电流将超前高压侧电流30度。另外如果Y侧为中性点接地运行方式,当高压侧线路发生单相接地故障时,主变Y 侧绕组将流过零序故障电流,该电流将流过主变高压侧CT,相应地会传变到CT二次,而主变△侧绕组中感应出的零序电流仅能在其绕组内部流过,而无法流经低压侧开关CT。 2、为消除上述因素的影响而采取的基本方法 主变差动保护要考虑的一个基本原则是要保证正常情况和区外故障时,用以比较的主变高低压侧电流幅值是相等,相位相反或相同(由差流计算采取的是矢量加和矢量减决定,不过一般是让其相位相反),从而在理论上保证差流为0。不管是电磁式或集成电路及现在的微机保护,都要考虑上述三个因素的影响。(以下的讨论,都以工程中最常见的Y/△-11而言) 电磁式保护(比如工程中常见的LCD-4差动继电器),对于接线组别带来的影响(即相位误差)通过外部CT接线方式来解决。主变为Y/△接线,高压侧CT二次采用△接

差动保护调试方法

微机变压器差动保护 一、微机变压器差动保护中电流互感器二次电流的相位校正问题电力系统中变压器常采用Y/D-11接线方式,因此,变压器两侧电流的相位差为30°。如果不采取措施,差回路中将会由于变压器两侧电流相位不同而产生不平衡电流。必需消除这种不平衡电流。 (中华人民共和国行业标准DL—400—91《继电保护和安全自 动装置技术规程》2.3.32条:对6.3MV A及以上厂用工作变压器和并 联运行变压器。10MV A及上厂用变压器和备用变压器和单独运行的 变压器。以及2MV A及以上用电速断保护灵敏度不符合要求的变压 器,应装设纵联差动保护。) (一)用电流互感器二次接线进行相位补偿 其方法是将变压器星形侧的电流互感器接成三角形,将变压器三角形侧的电流互感器接成星形,如图1所示。 图1变压器为Y0/△-11连接和TA为△/Y连接的差动保护原理接线

图2 向量图 采用相位补偿后,变压器星形侧电流互感器二次回路差动臂中的电流2A I 、2B I 、2C I , 刚好与三角形侧的电流互感器二次回路中的电流2a I 、2b I 、2c I 同相位,如图2所示。 (二) 用保护内部算法进行相位补偿 当变压器各侧电流互感器二次均采用星型接线时,其二次电流直接接入保护装置,从而简化了TA 二次接线,增加了电流回路的可靠性。但是如图3当变压器为Y 0/△-11连接 时,高、低两侧TA 二次电流之间将存在30°的角度差,图4(a )为TA 原边的电流相量图。

图3 变压器为Y 0/△-11连接和TA 为Y/Y 连接的差动保护原理接线 图4 向量图 为消除各侧TA 二次电流之间的角度差,由保护软件通过算法进行调整。 1、常规差动保护中电流互感器二次电流的相位校正 大部分保护装置采用Y →△变化调整差流平衡,如四方的CST31、南自厂的PST-1200、WBZ-500H 、南瑞的LFP-972、RCS-985等,其校正方法如下: Y 0侧:2A I ' =(2A I -2B I )/3 2B I ' =(2 B I -2 C I )/3 2C I ' =(2C I -2 A I )/3 △侧:2a I ' =2 a I 2 b I ' =2b I 2c I ' =2c I 式中:2A I 、2B I 、2C I 为Y 0侧TA 二次电流,2A I ' 、2B I ' 、2C I ' 为Y 0侧校正后的各相电流;2 a I 、2 b I 、2 c I 为△侧TA 二次电流,2a I ' 、2b I ' 、2 c I ' 为△侧校正后的各相电流。 经过软件校正后,差动回路两侧电流之间的相位一致,见图4(b )所示。同理,对于三绕组变压器,若采用Y 0/ Y 0/△-11接线方式,Y 0侧的相位校正方法都是相同的。 2、RCS -978中电流互感器二次电流的相位校正

纵联差动保护原理

一、发电机相间短路的纵联差动保护 将发电机两侧变比和型号相同的电流互感器二次侧图示极性端纵向连接起来,差动继电器KD 接于其差回路中,当正常运行或外部故障时,I 1 与 I 2 反向流入,KD 的电流为 11TA I n - 22 TA I n =1I ' - 2I '≈0 ,故KD 不会动作。当在保护 区内K2点故障时, I1与 I2 同向流入,KD 的电流为: 11TA I n + 22TA I n =1I ' + 2I '=2k TA I n 当 2 k TA I n 大于KD 的整定值时,即 1I ' - (3)max max /unb st unp i k TA I K K f I n =≠0 ,KD 动作。这里需要指出的是:上面的讨论是在理想情况下进行的,实际上两侧的电流互感器的特性(励磁特性、饱和特性)不可能完全一致,误差也不一样,即nTA1≠nTA2,正常运行及外部故障时, 2 k TA I n ≥I set ,总有一定量值的电流流入KD, 此电流称为不平衡电流,用Iunb 表示。通常,在发电机正常运行时,此电流很小,当外部故障时,由于短路电流的作用,TA 的误差增大,再加上短路电流中非周期分量的影响,Iunb 增大,一般外部短路电流越大,Iunb 就可能越大,其最大值可达: .min .min .min ()brk brk op ork brk op I I I K I I I >≥≤+ 式中:Kst ——同型系数,取0.5; Kunp ——非周期性分量影响系数,取为1~1.5; fi ——TA 的最大数值误差,取0.1。 为使KD 在发电机正常运行及外部故障时不发生误动作, KD 的动作值必须大于最大平衡电流Iunb.max ,即Iop=KrelIunb.max (Krel 为可靠系数,取1.3)。Iunb.max 越大,动作值Iop 就越大,这样就会使保护在发电机内部故障的灵敏度降低。此时,若出现较轻微的内部故障,或内部经比较大的过渡电阻

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