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发变组保护原理讲课资料

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水电站发变组保护原理与配置介绍课件

水电站发变组保护原理与配置介绍课件
50
主变复压过流保护
51
主变接地后备保护：零序过流保护作为主变压器中性点接地运行时的后 备保护。设有两段两时限零序过流保护。
52
• 零序电流I、II段的第一段动作均未跳220kV母联开关 • 第二段才跳主变高压侧开关、GCB、FCB，停机等 • 为什么这样设置？
53
原因：零序电流保护范围较广，两段母线上发生单相接地故障，零序保 护均会动作，未减少停电范围所以先跳母联开关。 以#3主变为例，主变挂在II母上，假设II母上有故障，先跳母联开关后， 故障未切除，由第二段继续跳主变高压侧开关、GCB等切除故障
32
发电机意外充电保护 用于当发电机在盘车或启停机过程未并网的情况下，发电机的断路
器意外合闸，突然加上电压的保护。保护具备鉴别同期并网或非同期合 闸功能。发电机投入运行后保护应能可靠退出，解列后投入保护功能。
33
发电机逆功率保护 用于防止机组导叶误关闭而GCB未跳闸时，发电机转为电动机运行状
态下异常振动损坏发电机。
21
负序过负荷保护（反时限），也可称为发电 机转子表层过负荷保护
检测中性点电流互感器三相电流，反应 由于发电机不对称负荷、非全相运行及外部 不对称短路产生的负序电流导致转子表层过 热的故障。
22
23
两种过负荷保护的区别 定子过负荷反应发电机对称类型故障 负序过负荷反应发电机不对称类型故障
24
失磁保护 失磁保护反应发电机励磁回路故障引起的发电机异常运行。主要是判断 机组的阻抗是否超过静稳阻抗圆和异步阻抗圆。 失磁保护I段延时1.8S报警 失磁保护II段延时1.8S跳闸、灭磁、启动失灵 失磁保护III段延时1S跳闸、灭磁、启动失灵
35
发电机起停机保护 反映发电机启动和停机过程中的定子接地及相间短路故障。对于定

发变组保护保护课件

发变组保护保护课件

TA1 * TV4
TA01
发变组主保护配置图
TA2 *
500KV
87MT
87MT 主变差动 87G 发电机纵差 87GS 发电机横差 87AT 高厂变差动 87ET 励磁变差动
TV1 TV2
87G
TA6 *
TA7
* TA05
87GS
* TA11
87ET
* TA12
TA03
* TA8 TA5
*
TA04
4.定子绕组单相接地保护
定子接地保护的必要性： a 单相接地引起非故障相及中性点电位升高。 b 中性点附近经过渡电阻接地若保护灵敏度不够而未动
作，经过长期运行，在机端侧再发生第二点接地，中 性点电位升高，第一个接地点接地电流增大，而过渡 电阻减小，结果发生相间或匝间严重短路。 c 其次单相接地引起铁心的损伤。机组越大分布电容越 大，接地容性电流越大。接地电流较大引起电弧，引 起绕组绝缘及定子铁心损坏。
常见故障及保护配置
一、常见故障及保护配置 1.发电机常用见的故障和不正常工作状态 1.1常见的故障: 定子绕组相间短路，-故障率最高 定子绕组匝间短路;
(1)同相同分支绕组的匝间短路; (2)同相不同分支绕组间的匝间短路; 定子绕组单相接地短路; 转子绕组一点或两点接地; 低励失磁;
常见故障及保护配置
我厂的匝间保护由经工频变化量负序功率方向闭 锁的高定值段匝间保护和电流比率制动式纵向 零序电压构成的灵敏段匝间保护组成，电流比 率制动纵向零序电压的动作方程为：
式中，Uzo为机端纵向零序电压， Uzozd为纵向零序电压整定值，（250V低值，高值666.6V，0.2S） Imax为机端相电流最大值， I2为发电机机端负序电流， Kzo为比率制动系数， Ie为发电机额定电流，制动系数受工频变化量负序功率方向 影响。

发变组保护原理讲课资料

发变组保护原理讲课资料
流的后 ❖ 备保护，定时限动作于程序跳闸。
二、保护配置
❖ 2.4、复合电流保护 ❖ 由低压启动过电流元件和负序过电流元件组成，是发变 ❖ 组及相邻元件线路的对称或不对称称短路过电流的后备保 ❖ 护，定时限动作于程序跳闸。 ❖ 当配置了对称过负荷（反时限）保护和不对称过负荷 ❖ （反时限）保护就不应再配置复合电压启动过流保护和复合 ❖ 电流保护。 ❖ 2.5、零序过电流保护 ❖ 变压器接地运行的Yn侧引线或相邻元件线路接地短路故 ❖ 障的后备保护，第一时限动作于缩小故障范围跳母联断路 ❖ 器，第二时限动作于全停或程序跳闸；根据系统要求也可 ❖ 反时限动作于全停或程序跳闸。
二、保护配置
❖ 3.6、起停机保护 ❖ 发电机升速升励磁未并网前定子绕组发生单相接地或相间 ❖ 短路故障的保护，延时动作于停机。 ❖ 3.7、过激磁保护 ❖ 发电机或变压器运行频率下降或电压升高引起铁芯工作磁 ❖ 密升高的保护，定时限或反时限动作于程序跳闸。 ❖ 3.8、非全相保护 ❖ 断路器合闸不成功而形成非全相运行的保护，延时动作于 ❖ 停机或程序跳闸。 ❖ 3.9、失灵（启动）保护 ❖ 断路器跳闸（不成功）失灵的近后备保护，延时动作于启 ❖ 动断路器失灵。
二、保护配置
❖ C、故障分量负序功率方向+纵向零序电压 ❖ 由故障分量负序功率方向（或负序功率方向）作闭锁启 ❖ 动元件，和专用PT开口三角侧的纵向零序电压作为动作元 ❖ 件组成的匝间保护。 ❖ 1.3、定子绕组单相接地（100%）保护 ❖ A、双频式定子绕组单相接地（100%）保护 ❖ 适用于大型汽轮机组及中小型水轮机组，延时动作于程 ❖ 序跳闸； ❖ B、注入式定子绕组单相接地（100%）保护适用于大型 ❖ 水轮机组，延时动作于程序跳闸。
二、保护配置

发变组的保护讲义

发变组的保护讲义

6.低励、失磁保护 发电机励磁系统故障使励磁降低或全部失磁，将会从 系统吸收无功，引起定子电流增加，导致发电机与系 统间失步，对机组本身及电力系统的安全造成重大危 害。因此大、中型机组要装设失磁保护。
为躲过发电机进相运行和防止短路时误动，将静稳极 限阻抗圆下移，避开一、二象限，按异步阻抗圆整定 在发出失磁信号后，运行人员降低发电机的出力，重 新恢复励磁，尽量避免跳闸，这对经济运行具有很大 影响。如果出力在t2内不能压下来，而过电流判据又 一直满足，则发跳闸命令以保证发电机本身的安全。
一.继电保护的基本知识
二.我厂发变组装设的保护及工作原理 三.我厂发变组保护柜的配置及使用要求
一.继电保护的基本知识 1.继电保护装置的作用: 就是能反应电力系统中各电气设备发生的故障和不正常 工作状态，并作用于断路器跳闸或发出报警信号的装置 2.构成各种保护的原理 都是根据电力系统发生故障时出现电流突然增、电压突 降，以及电流和电压间相位角发生变化而设计的 3.继电保护的四个特性 选择性、灵敏性、快速性、可靠性
5.转子一点接地加两点接地保护
在出现一点接地故障后，保护装置继续测量接地电阻和 接地位置，若已测得的值变化，当 （ 为接地点 位置的变化量）超过整定值时，保护装置就确认为已发 生转子两点接地故障，发电机被立即跳闸。动作判据为： | | > set set为转子两点接地位置变化整定值 转子发生两点接地故障的主要危害： （1）将会引起转子绕组过热导致绝缘烧毁； （2）破坏了旋转磁场的对称性，引起发电机的剧烈振 动。 所以两点接地保护动作于跳闸。
16.1 低阻抗保护逻辑图
3.2定子接地保护逻辑图
4.转子一点接地保护
发电机励磁回路一点接地故障时，虽然不足立刻影响 发电机的正常运行，但若不即时处理，长时间流过故 障点的电容电流将导致铁芯受损，降低转子绕组的绝 缘水平，所以一点接地必须作用于信号，提醒运行人 员酌情处理。

发变组保护讲义

发变组保护讲义

发电机保护
1、发电机纵差保护：作为发电机定子绕组及其出线 的相间短路故障的主保护。差动保护瞬时动作于 全停。 2、发电机定子匝间保护：作为发电机定子绕组同相 分支或同相不同分支间的匝间短路及定子绕组开 焊故障的保护，电压量取自发电机出口第二组PT 二次侧，电流量取自发电机机端CT二次侧。保护 动作于全停。保护电压平衡继电器，当专用PT高 压侧断线时，保护不误动作，并发PT断线信号。
5、厂高变低压侧零序电流保护：作为厂高变和6kV 厂用母线发生单相接地的保护。保护的零序电流 取自厂高变低压侧中性点零序电流互感器，构成 零序电流保护。保护延时动作于本低压侧分支断 路器跳闸，并闭锁厂用电切换。 6、厂高变冷却系统故障保护：厂高变通风由高压侧 B相电流启动，启动通风接点能接至强电回路。 通风故障分两段， t1延时动作于信号，t2延时动 作于切换厂用电源。
2、厂高变复合电压过流保护：作为厂高变主保护的 后备保护。保护由厂高变低压侧各绕组的复合 电压（低电压和负序电压）和高压侧过电流共 同构成，延时动作于停机。
3、厂高变低压侧限时速断保护：作为6kV厂用母线故障时的 保护。 低压分支A限时速断保护：保护带时限动作于本分支，并闭 锁厂用电切换。 低压分支B限时速断保护：保护带时限动作于本分支，并闭 锁厂用电切换。 4、厂高变低压侧分支复压过流保护：厂高变低压侧分支装 设过电流保护作为本侧绕组过负荷保护，并作为6kV高 压电动机及低压厂变的后备保护。分支复压过流保护由 各低压绕组侧的复合电压(低电压和负序电压)和过流经一 段延时组成，动作于本低压侧分支断路器跳闸，并闭锁 厂用电切换。
发电机变压器组的保护
魏晓东 黄涛 2015.12 冬训
发变组保护的概况
1、#1、#2机发变组保护为DGT801系列微机发变组 成套保护，发变组及厂高变保护共设三面柜，其 中A、B柜配置两套完全相同的完整的发变组主、 后备保护，C柜配置非电量保护、主变高压侧断 路器操作箱及电压切换箱。每套电气量保护的跳 闸出口具有两副触点，同时分别动作于220kV断 路器的两个跳闸线圈并分别启动两套失灵保护。 非电量保护的跳闸出口也同时分别动作于220kV 断路器的两个跳闸线圈。 2、非电量保护说明：DGT801系列保护装置实现了 电气量保护与非电量保护的彻底分离，由专门的 装置来完成非电量保护。不需要延时跳闸的非电 量通过压板直接去跳闸，需要延时跳闸的非电量 通过CPU延时后，由CPU发出跳闸信号。

《发变组保护保护》PPT课件

《发变组保护保护》PPT课件
运行工况下引起的定子绕组过电压，保护反应发电机 机端相间电压的大小。
逻辑框图：
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21
3.10低励失磁保护
发电机的励磁系统发生故障出现低励失磁时，发电机 测量阻抗、励磁电压、发电机与系统的无功交换都会 与正常运行时有所不同，失磁保护根据这些变化构成 定子判据、转子判据。 A、定子判据：
失磁保护的边界特性：
当检测到TV异常时，延时10s发出断线信号，同时按照用 户的需求来闭锁相应的保护。
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34
谢谢！
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35
（2） 主变高压侧TV异常判别原理
1）三相电压均小于18V，且任一相电流大于0.06A （TA二次额定电流为1A）或任一相电流大于0.3A（TA 二次额定电流为5A），用于检测三相失压；
2） 三个相电压的向量和（自产 3U0）大于18V， 并且两个相间电压的模值之差也大于18V（用于区别小 电流接地系统一点接地），检测一相或两相断线；
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3.6 转子两点接地保护
保护原理：转子一点接地保护动作后，装置自动投入 转子两点接地保护，转子两点接地保护采用机端正序 电压的二次谐波分量作为判据。
逻辑框图：
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3.7定子过负荷保护
保护原理：该保护反应电机定子绕组的平均发热状况。 发电机定子过负荷反时限特性曲线：
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22
B、转子判据： C、逆无功判据：发电机正常运行时向系统发出无功功率，
失磁时从系统吸收无功。 D、低电压判据： 逻辑框图：
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23
3.11 误上电保护 当发电机盘车或转子静止时发生误合闸操作，从系统 向发电机定子绕组倒送的大电流在气隙中产生旋转磁 场，使转子本体中流过差频电流，可能烧伤转子。

发变组保护讲义.ppt

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2、励磁变过流保护：作为励磁变主保护的后备保护 ，延时动作于停机。
3、励磁变过负荷保护：保护动作于信号。
4、励磁变温度高报警：保护动作于信号。
5、励磁变温度高跳闸：保护动作于停机，不 启动失灵，并能切换至信号。
厂高变保护
1、高厂变差动保护：作为高厂变内部短路及引出线 故障的主保护。为防止CT断线差动误动，任一 相电流互感器断线，均能闭锁差动，CT断线功 能设置软开关能投能退。保护瞬时动作于停机 ，厂高变差动保护在2倍动作电流下动作时间 不大于30ms，差流速断保护在1.5倍动作电流 下动作时间不大于20ms。
2、非电量保护说明：PRS-789、PRS-761A系列保护装置实 现了电气量保护与非电量保护的彻底分离，由专门的装置 来完成非电量保护。不需要延时跳闸的非电量通过压板直 接去跳闸，需要延时跳闸的非电量通过CPU延时后，由 CPU发出跳闸信号。满足了大型发电机变压器组双套主保 护、双套后备保护，非电量保护完全独立的配置要求。
9、发电机过励磁保护： 作为发电机由于过激磁而导致硅钢片烧损或金属部
分严重过热的保护。该保护由定时限和反时限两 部分构成。定时限部分经延时发信号、降低励磁 电流。反时限部分按发电机过励磁能力动作于停 机或程序跳闸。电压量取自发电机机端1PT
10、发电机过电压保护： 作为发电机定子绕组的异常过电压，保护延时
发电机保护
1、发电机纵差保护：作为发电机定子绕组及其出线 的相间短路故障的主保护。差动保护瞬时动作于 全停。
2、发电机定子匝间保护：作为发电机定子绕组同相 分支或同相不同分支间的匝间短路及定子绕组开 焊故障的保护，电压量取自发电机出口第二组PT 二次侧，电流量取自发电机机端CT二次侧。保护 动作于全停I。保护电压平衡继电器，当专用PT高 压侧断线时，保护不误动作，并发PT断线信号。

发变组保护原理PPT文档共77页

发变组保护原理PPT文档共77页

• 在系统频率严重偏离50HZ时，采用按频率比率制动 原理
4.2.5三次谐波差动判据

三次谐波电压差动判据：
•
••
U3TktU3N kreU3N
–正常运行时，机端、中性点三次谐波电压幅值、
相位在一定范围内波动，实时自动调整系数kt使
正常运行时差电压接近为0；
–可以保护100％的定子接地
4.2.6三次谐波电压差动可靠性：
发变组保护原理
发变组保护原理
安徽省电力科学研究院 系统研究所 2010-5-18
2 . 比例差动保护动作特性
3.发电机差动TA饱和问题
以往认为：
－发电机差动采用保护级TA，并且TA同型； －区外故障电流倍数小，一次电流完全相同，二次不平衡差流
小； 因此，为提高内部故障灵敏度，降低差动起始定值、比率制动系数。
作，经过长期运行，在机端侧再发生第二点接地，中 性点电位升高，第一个接地点接地电流增大，而过渡 电阻减小，结果发生相间或匝间严重短路。 c 其次单相接地引起铁心的损伤。机组越大分布电容越 大，接地容性电流越大。接地电流较大引起电弧，引 起绕组绝缘及定子铁心损坏。
4.1基波零序电压保护 4.1.1单相接地故障时的基波零序电压
• 3 TV饱和引起。将引起三次谐波的虚假增大。
4.2.2单相接地时三次谐波分布特点
αE3
N
α (1-α) E3
S
I03
UN3 αC0f/2
C0s US3
(1- )αC0f/2
图1-38 发电机内部单相接地时 三相谐波电势分布等值电路图
E3 中性点 US3
机端
E3 UN3
α%
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

发变组组保护讲义

发变组组保护讲义
24
1.2 互感器的配置原则
互感器在主接线中的配置与测量仪 表、同期点的选择、保护和自动装置的 要求以及主接线的形式有关。
25
1.2.1
电流互感器的配置
（1）为了满足测量和保护装置的需要，在发电机、 变压器、出线、母线分段及母联断路器、旁路断路器 等回路中均设有电流互感器。对于大接地短路电流系 统，一般按三相配置；对于小接地短路电流系统，依 具体要求按二相或三相配置。 （2）对于保护用电流互感器应尽量消除主保护装置 的不保护区。例如，若有两组电流互感器，且位置允 许时应设在断路器两侧，使断路器处于交叉保护范围 之中。 （3）为了减轻内部故障对发电机的损伤，用于自 动调整励磁装置的电流互感器应配置在发电机定子绕 组的出线侧。为便于分析和在发电机并入系统前发现 内部故障，用于测量的电流互感器宜装设在发电机中 性点侧。
2．电流互感器的特点： 1）一次绕组串联在电路中，并且匝数 很少，导线粗，阻抗小；故一次绕组中 的电流完全取决于被测电路的负荷电流， 而与二次电流大小无关； 2）电流互感器二次绕组所接仪表的电 流线圈阻抗很小，所以正常情况下，电 流互感器在近于短路的状态下运行。
8
1.1
电流互感器
3．电流互感器的接线形式 电流互感器的接线形式指的是电流互感器与 测量仪表或保护继电器之间的连接形式。
281.Biblioteka .1电流互感器类型（4）按一次绕组匝数可分为单匝和多匝式。 （5）新型电流互感器按高、低压部分的耦合方式， 可分为无线电电磁波耦合、电容耦合和光电耦合式， 其中光电式电流互感器性能更佳。新型电流互感器 的特点是高低压间没有直接的电磁联系，使绝缘结 构大为简化；测量过程中不需要消耗很大能量；没 有饱和现象，测量范围宽，暂态响应快，准确度高； 重量轻、成本低。

发变组保护讲课

发变组保护讲课

发变组保护讲课军峰讲课资料——发变组保护第1章1 发变组保护1.11.21.31.41.51.61.71.81.922.11）2）3）4）5）概述根据《继电保护和安全⾃动装置技术规程》DL400-91及相关反措要求，我公司发电机、主变、⾼⼚变、⾼公变、励磁变保护按全⾯双重化（即主保护和后备保护均双重化）配置。

发电机、主变、⾼⼚变、⾼公变、励磁变、#03起备变保护全部采⽤许继集团公司的WFB—800 系列保护装置。

每台机组设置⼀台保护管理机，负责实现该台机组的各套保护装置的信息量的上传及进⾏远⽅诊断和整定(就地可设置闭锁功能)。

起备变保护可接⼊其中⼀台机组的管理机。

保护管理机具备RS485,和DCS间及信息管理⼦站间的通信规约待设计确定后决定。

对外的通讯接⼝回路应上⾄端⼦。

在放置管理机的屏上配置打印机。

各保护装置的逻辑回路由独⽴的逆变器供电。

在直流电源恢复(包括缓慢恢复)⾄额定电压的80% 时直流逆变电源能⾃动恢复。

直流电源回路有监视。

当直流电源失去时，发出相应信号，且不能造成保护装置误动作。

当电压互感器因断线失电时，接于该组电压互感器的保护装置闭锁该装置中的各套保护，并发出 “电压互感器断线信号”。

发电机的励磁⽅式为机端静态励磁。

后备保护能满⾜以下情况发⽣时的正确动作：在机端及其邻近区域发⽣短路故障时，由于机端电压下降，引起励磁电压下降，进⽽导致短路电流衰减。

每台机组（包括发电机、主变压器、励磁变、⾼⼚变、公⽤变）按双主双后备保护配置，电量保护共设置4⾯屏。

其中⾮电量保护与保护管理机共组⼀⾯屏。

每台机组共配置5⾯屏。

⾼压起动备⽤变也按双主双后备保护配置，设两⾯屏，其中⼀⾯屏上配有220kV断路器三相双跳闸操作箱⼀台。

两套微机型保护装置（包括出⼝跳闸回路）完整、独⽴安装在各⾃的屏内，之间没有任何电⽓联系。

当运⾏中的⼀套保护因异常需退出或检修时，不影响另⼀套保护的正常运⾏。

每套装置的交流电压和交流电流分别取⾃电压互感器和电流互感器互相独⽴的绕组，其保护范围交叉重迭，避免死区。

发变组保护原理讲课资料

发变组保护原理讲课资料

二、保护配置





2.4、复合电流保护 由低压启动过电流元件和负序过电流元件组成，是发变 组及相邻元件线路的对称或不对称称短路过电流的后备保 护，定时限动作于程序跳闸。 当配置了对称过负荷（反时限）保护和不对称过负荷 （反时限）保护就不应再配置复合电压启动过流保护和复合 电流保护。 2.5、零序过电流保护 变压器接地运行的Yn侧引线或相邻元件线路接地短路故 障的后备保护，第一时限动作于缩小故障范围跳母联断路 器，第二时限动作于全停或程序跳闸；根据系统要求也可 反时限动作于全停或程序跳闸。
五、注意问题及现场处理


1、二次接线是否正确，相序、极性对否，CT型号及二
次负荷怎样？ 2、空投合闸励磁涌流的大小，评判差动保护避越涌流能 力，检查保护定值是否过小。 3、二次回路接线是否紧固牢靠，是否并接氧化锌浪涌吸 收器，使用多长时间，氧化锌电阻值多大是否变异？以及 是否用两根电缆接线。 4、二次回路接地是否可靠，屏蔽电缆的屏蔽层是否两端 接地，电气地是否只有一点接地，接地点宜在控制室，二 次电缆布线不要与一次动力线同在一电缆槽，或有无采取 屏蔽措施。
五、注意问题及现场处理


5、运行操作有无不当，特别要注意当变压器断路器要用 旁路替代时，差动保护CT电流、保护连接片以及电流端子 是否也作了相应的切换操作，以防变差保护误动。 6、保护定值整定不当，应该注意到大型发变组与系统相 联后，零序电抗都小于正序电抗，变差保护比率制动斜率 若仍是按三相短路电流计算整定，变差保护则有可能不能 避越接地故障穿越电流的影响而误动。 7、变压器空投于匝间故障上时，会造成变差保护拒动或 延迟动作是不利于变压器安全，好在有瓦斯保护；我专利 软件可识别判断，能保证保护在50ms内动作切除故障。 8、CT选型不当极有可能在大电流下饱和、传变性能变差

发变组保护培训课件

发变组保护培训课件

发变组保护培训课件(一）、概述：防城港电厂发变组保护配置南瑞继保RCS-985B和RCS-974AG系列的微机保护，保护装置分为3个屏（A、B、C屏）。

A、B屏各配置一套RCS-985B保护，集成了发电机保护、主变保护、高厂变保护与励磁变保护，实现双主双后，A、B屏组屏方案一致，均由一台机箱及一台打印机组成，C屏由三套非电量保护RCS-974AG（7n、8n、9n）及一台打印机组成。

（二）、发变组保护配置及出口：1、电气量保护（A、B柜RCS-985B ）1）发电机保护（1）发电机纵差保护作为发电机定子绕组及其出线的相间短路故障的主保护。

两套差动保护继电器采用不同的原理构成。

具有防止区外故障误动的谐波制动和比例制动特性，防止发电机过激磁时误动。

差动保护瞬时动作于全停比率差动动作特性如图（2）发电机定子匝间保护作为发电机定子绕组匝间短路故障的主保护。

取发电机出口专用TV开口三角上的纵向零序电压, 用作发电机定子绕组的匝间短路的保护。

（4）发电机定子过负荷保护作为由于发电机过负荷引起的发电机定子绕组过电流故障保护。

保护由定时限和反时限两部分组成，定时限延时发报警信号，反时限发全停跳闸。

（5）发电机负序过负荷保护保护作为发电机不对称过负荷及区外不对称短路故障的后备保护。

保护由定时限和反时限两部分组成，定时限延时发报警信号，反时限发全停跳闸。

（6）发电机转子一点接地保护保护作为发电机转子单相接地故障保护，保护延时动作于信号。

（7）发电机转子二点接地保护保护受转子一点接地保护闭锁，发生一点接地保护后自动投入，延时动作于全停。

（8）发电机过励磁保护保护作为发电机由于过激磁而导致硅钢片烧损或金属部分严重过热的保护。

该保护由低定值和高定值二部分构成。

低定值部分经延时发信号。

高定值部分按发电机过励磁能力动作于全停。

（9）发电机过电压保护作为发电机定子绕组的异常过电压，保护延时动作于全停。

（10）发电机低频保护发电机低频保护作为发电机在低于额定频率下带负载运行的保护。

发变组保护原理组成及原理PPT

发变组保护原理组成及原理PPT

• 3、定子单相接地
• 定子绕组的单相接地（定子绕组与铁芯间的绝缘 破坏）是发电机最常见的一种故障，定子故障接 地电流超过一定值就可能造成发电机定子铁芯烧 坏，而发电机单相接地故障往往是相间或匝间短 路的先兆，大型发电机在系统中的地位重要，铁 芯制造工艺复杂、造价昂贵，检修困难，所以对 于大型发电机的定子接地电流大小和保护性能提 出了严格的要求。为保证大型发电机的安全，中 性点经配电变压器高阻接地的330MW机组必须使定 子接地保护动作于发电机故障停机。
一、 发变组系统保护概述
• 发电机组是电力系统中最主要的设备， 大容量机组在系统中的地位举足轻重，如 何保障发电机在电力系统中的安全运行， 就显得非常重要。由于大容量机组一般采 用直接冷却技术，体积和质量并不随容量 成比例增大，从而使得大型发电机各参数 与中小型发电机已大不相同，因此故障和 不正常运行时的特性也与中小型机组有了 较大差异，给保护带来复杂性。
发变组保护原理、组成及运行操作
王玉姣
2010.12.31
• 继电保护的任务
• 1）发生故障时，自动、迅速、有选择性的 将故障设备从系统中切除，以保证非故障 设备继续正常运行。此外，防止故障设备 继续遭到破坏。
• 2）反应电气设备的不正常工作状态。根据 不正常工作状态的种类和设备运行维护的 条件，动作发出信号，减负荷或跳闸，反 应不正常工作状态的继电保护允许带一定 的延时动作。
• 在我国电力系统中，就有过多次10～300MW机组失磁之后 用上述方法避免事故停机的事例。通过大量研究并试验， 证明容量不超过800MW的二极汽轮发电机若失磁机组快速 减载到允许水平，只要电网有相应无功储备，可确保电网 电压，失磁机组的厂用电保持正常工作的情况，失磁机组 在允许情况下可不跳闸，尽快恢复励磁。

发变组保护保护原理.ppt

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发变组保护原理
2、匝间保护
• 采用故障分量启动、稳态量保持的负序方向匝间保护， 可靠防止区外故障切除和频率波动时故障分量负序方 向元件的误动，大大提高可靠性。
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3、定子接地保护
• 与母线直接连接的发电机：当单相接地故障电流（不考虑消弧线圈的 补偿作用）大于允许值时，应装设有选择性的接地保护装置。保护装 置由装于机端的零序电流互感器和电流继电器构成。其动作电流按躲 过不平衡电流和外部单相接地时发电机稳态电容电流整定。接地保护 带时限动作于信号，但当消弧线圈退出运行或由于其他原因使残余电 流大于接地电流允许值，应切换为动作于停机。
• 切换开关采用最新的MOSFET电子器件，具有切换速度 快和使用寿命长的优点。保护对切换开关S1和S2有良好 的自检功能。
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4、转子接地保护
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测量误差<4% 行业标准<10%
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5、失磁保护
• 适用于各种机组的部分失磁或全失磁故障的保护，能根据 机组类型和运行的不同需求来组合失磁保护功能，极大地 方便了用户的使用；
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4、转子接地保护
• 对1MW及以下发电机的转子一点接地故障，可装设定期 检测装置。
• 1MW及以上的发电机应装设专用的转子一点接地保护装 置延时动作于信号，宜减负荷平稳停机，有条件时可动作 于程序跳闸。
• 对旋转励磁的发电机宜装设一点接地故障定期检测装置。
－摘自GB14285-2006继电保护和安全自动装置技术规程
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图a 相电流波形
图b 差动电流和制动电流波形
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发变组保护原理
我厂发变组保护简介
❖ 我厂发变组保护采用国电南自公司DGT801B和DGT801E型保护装置， 按完全双重化配置。设有A、B、C三组保护柜，其中A、B柜保护配置完 全相同，实现保护双重化；C柜为非电量保护柜。A、B柜内各配置一套 DGT801B和一套DGT801E型保护装置，C柜内配置两套DGT801E型保 护装置和LY-33分相双跳操作箱。它由标准16位总线主机构成，可提供 三十多种保护功能和非电量保护接口，分布于若干个相互完全独立的 CPU系统，可满足各种容量的火电或水电发变组保护要求，也可单独作 为发电机、主变压器、厂用变压器、高备变、励磁变以及大型同步调相 机的保护。其保护配置灵活，设计合理，并对主保护经行双重化配置， 满足电力系统反事故措施要求，保证装置的实验安全性。DGT801B保 护装置由双电源双CPU系统构成，DGT801E保护装置由单电源双CPU 系统构成，保护1CPUA系统和保护1CPUB系统是完成相同的两套系统， 相互间完成独立。正常情况下，两保护CPU系统同时进行同样的处理和 判断，“与”门出口。从而有效的防止了硬件回路中元件损坏造成保护 装置误出口，使装置具有冗余性。若有一个保护CPU系统出现故障，相 关的自检电路发出故障告警信号，同时该保护CPU系统退出运行。这时， 另一正常的保护CPU系统可以单独运行，完全承担所有的保护功能。
二、保护配置
❖ 2、后备保护 ❖ 2.1、对称过负荷保护 ❖ 发变组及相邻元件线路的对称过负荷或对称短路
过电流 ❖ 的后备保护，定时限或反时限动作于程序跳闸。 ❖ 2.2、不对称过负荷保护 ❖ 发变组及相邻元件线路的不对称过负荷或不对称
短路过 ❖ 电流的后备保护，定时限或反时限动作于程序跳闸。 ❖ 2.3、复合电压启动（方向）过流保护 ❖ 发变组及相邻元件线路的对称或不对称短路过电
二、保护配置
❖ 3.3、逆功率保护 ❖ 防止主汽门误关闭后汽轮机叶片在汽室作功发热软化断 ❖ 裂的保护，延时动作于程序跳闸。 ❖ 3.4、频率异常保护 ❖ 防止频率升高或下降后机组运行在汽轮机叶片谐振点上 ❖ 断裂的保护，延时动作于信号，频率异常发生时间累加延 ❖ 时动作于程序跳闸。 ❖ 3.5、误上电（突加电压）保护 ❖ 发电机停机盘车状态或并网前断路器误合闸以及并 ❖ 网非同期合闸的保护，瞬时动作于停机；正常运行时保 ❖ 护自动退出运行。
❖ 3、异常保护 ❖ 3.1、失磁保护 ❖ 发电机励磁电流异常下降或全失磁的保护，第一时限动 ❖ 作于信号，第二时限动作于减励磁或切换励磁电源或程序 ❖ 跳闸，第三时限动作于程序跳闸或停机。 ❖ 3.2、失步保护 ❖ 反应系统发生不稳定振荡即失步并危及机组或系统安全 ❖ 的保护，当振荡中心落在机组外延时动作于信号，当振荡 ❖ 中心落在机组内时择机延时动作于程序跳闸或解列。
二、保护配置
❖ C、故障分量负序功率方向+纵向零序电压 ❖ 由故障分量负序功率方向（或负序功率方向）作闭锁启 ❖ 动元件，和专用PT开口三角侧的纵向零序电压作为动作元 ❖ 件组成的匝间保护。 ❖ 1.3、定子绕组单相接地（100%）保护 ❖ A、双频式定子绕组单相接地（100%）保护 ❖ 适用于大型汽轮机组及中小型水轮机组，延时动作于程 ❖ 序跳闸； ❖ B、注入式定子绕组单相接地（100%）保护适用于大型 ❖ 水轮机组，延时动作于程称过负荷）保护 ❖ 转子本体的主保护，又是不对称过负荷或不对称短路过 ❖ 电流后备保护，延时或反时限动作于程序跳闸。 ❖ 1.5、变压器差动保护 ❖ 变压器绕组及区内引线相间、匝间短路和Yn侧区内接地 ❖ 短路主保护，瞬时动作于全停。 ❖ 1.6、零序差动保护或分侧差动保护 ❖ 自耦变压器当变差保护灵敏度不满足要求时，配置零序 ❖ 差动保护或分侧差动保护，瞬时动作于全停。 ❖ 1.7、厂变低压侧限时速断过流保护 ❖ 厂变低压侧母线短路的主保护，短延时动作于全停，也 ❖ 可作为小机组或小变压器绕组短路的主保护。
流的后 ❖ 备保护，定时限动作于程序跳闸。
二、保护配置
❖ 2.4、复合电流保护 ❖ 由低压启动过电流元件和负序过电流元件组成，是发变 ❖ 组及相邻元件线路的对称或不对称称短路过电流的后备保 ❖ 护，定时限动作于程序跳闸。 ❖ 当配置了对称过负荷（反时限）保护和不对称过负荷 ❖ （反时限）保护就不应再配置复合电压启动过流保护和复合 ❖ 电流保护。 ❖ 2.5、零序过电流保护 ❖ 变压器接地运行的Yn侧引线或相邻元件线路接地短路故 ❖ 障的后备保护，第一时限动作于缩小故障范围跳母联断路 ❖ 器，第二时限动作于全停或程序跳闸；根据系统要求也可 ❖ 反时限动作于全停或程序跳闸。
二、保护配置
❖ 1.8、变压器瓦斯/压力释放保护 ❖ 变压器内部绕组各种短路故障的非电量主保护，是第二 ❖ 套不同原理判据的主保护，瞬时动作于全停。 ❖ 1.9、转子一点接地保护 ❖ 理论上讲转子发生一点接地故障对机组无伤害，但可怕 ❖ 的是两点接地短路故障。新《规程》不要求装设两点接地 ❖ 保护是基于系统容量足够大，可以随时停一台或两台机组 ❖ 对系统无影响，和没有更好更可靠的两点接地保护装置。 ❖ 新《规程》要求大型机组配置一点接地保护。保护经延 ❖ 时动作于信号或程序跳闸。
二、保护配置
❖ 2.6、间隙零序保护 ❖ 作为不接地运行变压器Yn侧接地短路的后备保护，
由间 ❖ 隙零序电流元件和零序过电压元件组成，经短延时动作
于 ❖ 程序跳闸或全停。 ❖ 2.7、转子绕组过负荷保护 ❖ 转子绕组励磁电流过负荷或短路过流的后备保护，定
时 ❖ 限或反时限动作于程序跳闸。
二、保护配置
1 .发变组保护配置 保护总体方案设计思想
❖ 总体方案为双主双后，即双套主保护、双套后备保护、 双套异常运行保护的配置方案。其思想是将一个发变 组单元的全套电量保护集成在一套装置中。
❖ 对于一个发变组单元，配置两套完整的电气量保护， 每套保护装置采用不同组TA，均有独立的出口跳闸回 路。
❖ 非电量保护出口跳闸回路完全独立，和操作回路独立 组屏。