发电机组差动保护

某发电厂1号机组高厂变差动保护动作原因分析与防范措施一、动作原因分析：1.供电系统电压异常：高厂变差动保护的主要作用是检测供电系统的电压是否正常，当供电系统的电压超出了设定范围时，保护装置会自动动作。

原因可能包括供电系统电压突然降低或升高，供电系统电压不平衡等问题。

2.发电机故障：高厂变差动保护还能检测发电机的故障情况，如发电机的绝缘损坏、转子短路、接地故障等。

当发电机发生故障时，保护装置会将其断开与电网的连接，以保护设备和人员的安全。

3.电网故障：电网故障包括短路、接地故障等，这些故障会导致系统电压的突变，从而触发高厂变差动保护。

电网的故障通常与其他设备的故障有关，如电缆或绝缘子的损坏、设备的过负荷运行等。

二、防范措施：1.定期检查和维护设备：对高厂变差动保护装置进行定期的检查和维护，确保其正常工作。

检查范围包括外观检查、连接检查、仪表检查等，以及对设备进行及时的维修和更换。

2.加强对供电系统的监控：通过设置电压监控装置，实时监测供电系统的电压波动情况，一旦电压超出设定范围，及时采取措施，防止高厂变差动保护动作。

3.增强电网的可靠性：加强对电网设备的检修和维护工作，确保各设备的正常运行。

特别是对电缆、绝缘子等易损部位进行定期的检查和更换，减少电网故障的发生。

4.加强对发电机的检修和维护工作：对发电机进行定期的巡检和清洁工作，及时发现和排除潜在故障。

此外，还可通过安装振动监测和绝缘监测装置，对发电机的运行状态进行实时监测。

5.提高运维人员的技术水平：培训运维人员，提高其对高厂变差动保护原理和工作原理的掌握程度，以及对故障排查和处理的能力。

只有运维人员具备一定的技术水平，才能有效地防范高厂变差动保护误动作。

总结：针对高厂变差动保护动作的原因，我们可以从加强设备检修和维护、监测电压波动、增强电网可靠性、加强对发电机的检修和维护、提高运维人员的技术水平等多方面进行防范措施的制定和执行。

通过这些措施的合理实施，可以有效地减少高厂变差动保护的误动作，提高发电机组运行的可靠性和稳定性。

差动保护的基本原理差动保护是电力系统中常用的一种保护方式，用于检测电气设备发生故障时的电流差异，从而及时采取动作措施，防止故障扩大并保护设备安全运行。

本文将从差动保护的基本原理、差动保护的主要应用领域以及差动保护的发展趋势等方面进行详细介绍。

差动保护的基本原理差动保护是基于电流差动原理而建立的。

其基本原理是通过比较电流的进出差异来检测设备是否发生故障。

在理想情况下，正常工作时电流的进出应该是相等的，即电流之差为零。

如果设备发生故障，则电流发生偏差，进出电流之差将不为零，这时差动保护系统将发出动作信号，切断故障部分的电源，保护系统的正常运行。

差动保护系统主要由主保护和备用保护两部分组成。

主保护负责实现差动保护的主要功能，备用保护则在主保护系统发生故障时起到备份作用。

主保护系统通常由差动电流继电器、比较器以及动作执行器等组成。

差动电流继电器负责将进出电流进行比较，发现差异时输出信号给比较器，比较器再将信号转化为动作信号给动作执行器。

差动保护的主要应用领域差动保护广泛应用于电力系统的各个环节，包括发电厂、变电站以及配电网等。

在发电厂中，差动保护用于发电机组、变压器等设备的保护。

在变电站中，差动保护则用于变压器、电缆线路等高压设备的保护。

而在配电网中，差动保护主要应用于低压设备，如配电变压器、电缆线路等。

差动保护的发展趋势随着电力系统的不断发展和现代化要求的提高，差动保护也在不断演变和完善。

目前，差动保护已经实现了微机保护的发展，并结合了现代的通信技术。

微机保护使得差动保护系统的功能更加强大，可实现更精确的测量和判断。

通信技术的应用使得差动保护系统能够实现远程控制和监控，提高了运维效率和安全性。

此外，差动保护系统还在趋向智能化和自适应方向发展。

智能化差动保护系统能够实现自动分析故障类型和区域，准确识别故障类型并采取相应的保护措施。

自适应差动保护系统则能够根据电网的实际运行情况对差动保护参数进行动态调整，提高保护系统的适应性和准确性。

发电机差动保护误动原因分析［摘要］差动保护作为发电机的主保护，能否正确动作直接影响到主设备的安全和系统的稳定运行。

本篇主要介绍因线路遭受雷击引起发电机组差动保护误动原因进行分析并提出相应的整改措施及电流互感器对差动保护动作的影响进行分析。

［关键词］差动保护；电流互感器；原因分析；整改措施0 引言多年来，作为主设备主保护的纵联差动(简称纵差或差动)保护，正确动作率始终在50%～60%徘徊，而零序差动保护甚至低到30%左右，这对主设备的安全和系统的稳定运行都很不利。

造成这种局面的原因是多方面的，主要有设计、制造、安装调试和运行维护等。

各部门都有或多或少的责任，实际工作中也在不断改进，但是“原因不明”的主设备保护不正确动作事例仍然为数不少。

发电机纵差保护可以说是最简单的应用，但仍然存在“原因不明”的误动事故发生，比如在同期操作(人工或自动)过程，主要现象是由于操作不规范，偏离同期三要素(频率、电压幅值、相位)的要求，合闸时发电机发出轰鸣声，随即纵差保护跳闸。

1 发电机差动保护动作情况山美水电站#1发电机技术改造后于2005年8月投入运行，运行后一切正常。

发电机所采用的保护为河南许继集团生产的WFB-800系列保护装置。

中性点和机端差动保护电流互感器均为LZZBJ9-10 A2型，10P15 /10P15 级，变比为1500/5,其中中性点电流互感器安装在发电机现场，机端电流互感器安装在新高压开关室，两者相距350m 。

如图1图18月23日由于35KV线路遭受雷击,A、B两相短路,雷电波虽经过了一台110KV三卷变的隔离，但还是引起发电机差动保护范围外的区外短路，导致机能差动保护动作。

差动保护回路因差流存在并达到动作限值引起差动保护动作，装置动作正确。

但因区外短路，故本不应引起发电机差动保护动作。

保护装置记录当时的动作数据如下：机端A相电流13.97∠090°A机端B相电流18.13∠322°A机端C相电流16.52∠175°A中性点A相电流18.91∠252°A中性点B相电流21.92∠117°A中性点C相电流15.62∠354°AA相差动电流8.30AA相制动电流16.10AB相差动电流9.42AB相制动电流19.55AC相差动电流0.14AC相制动电流15.57A2保护动作原因分析2.1客观原因：发电机组中性点电流互感器与机组出口电流互感器距离为350米，两电流互感器间有一段300米的汇流母排，外部设备雷击后，多次谐波被母排及发电机吸收，使机端与发电机中性点电流互感器的一次电流差异较大，引起差动动作，造成发电机事故停机。

发电机差动、转子接地、定子接地保护1、工频变化量反应匝间短路的灵敏度，工频变化量比率差动保护，它利用工频故障分量构成的工频变化量比率差动保护，不受负荷电流影响，灵敏度高，抗TA 饱和能力强，具有很高的检测变压器内部小电流故障（如中性点附近的单相接地及相间短路，单相小匝间短路）的能力。

根据研究单位各种动模与静模试验统计表明：在变压器正常运行工况下发生1.5%的匝间故障时，工频变化量差动保护都能灵敏动作。

2、为何要采用变斜率比率差动原理？答：（1）变斜率比率差动一开始就带制动特性，可以很好地与CT不平衡电流匹配,防止了两折线比率差动拐点设置不合理产生的问题；（2）与普通比率差动比较，增加了灵敏动作区，提高了轻微内部故障时保护的灵敏度；同时，变斜率比率差动在制动电流很大时，减小一块易误动区，提高了安全性。

3、差动保护采用何种原理防止励磁涌流时误动？答：差动保护采用二次谐波原理及波形判别原理防止励磁涌流时差动的误动。

4、变压器差动保护对YD变压器电流的幅值和相位如何调整？RCS-985采用软件实现Y->Δ变换调整变压器各侧TA二次电流相位。

同时，通过软件自动平衡各侧的变比差别，最大的调整倍数：各侧均为5A的CT，相对于标准侧，调整系数范围0.01-6.4倍。

对于标准侧为5A的CT，调整侧为1A的CT，调整系数范围0.01–32倍。

5、定子匝间保护如何实现？如发电机中性点能引出6个端子，定子匝间保护由裂相横差和单元件横差保护实现，灵敏度最高；如发电机中性点只能引出3个端子时，机端配置匝间保护专用PT，采用纵向零序电压匝间保护方案，RCS-985中采用电流比率制动方案区分区外故障；如没有专用PT，采用工频变化量负序功率方向匝间保护。

6、发电机是否具备“低电压保持记忆过流保护”，作为自并励机组的后备保护？答：RCS-985装置发电机复合电压过流保护具备“低电压保持记忆过流保护”功能，记忆时间足够保护动作（记忆时间为15S）。

附件3：山西京玉发电有限责任公司关于#2机组发电机差动保护动作故障停机的分析报告一、事故经过1、事故前机组运行工况：2014年03月29日，二号机组负荷245MW，发电机电压22.83kV，定子电流6200A，转子电压256.41V，转子电流1428.90A，二号机组正常运行。

2、事故发生过程：2014年03月29日，12:43:43:230，二号机发变组A屏（RCS-985南瑞）首出“发电机差动保护”动作，跳开2号主变高压侧断路器202、灭磁开关、二号机6kV1、2段工作电源进线开关、关闭主汽门并启动厂用电切换。

12:43;43:722二号机组快切装置正确动作，厂用电切换正常。

12:43:43：303，二号汽轮机跳闸，12:43:44：474,二号锅炉BT保护动作。

具体故障数据及波形如下：图1：保护A屏（RCS-985）发电机差动动作报告及波形二、现场检查及处理情况2014年3月29日，12点50分，电气二次专业人员接到值长通知二号机组发电机差动保护动作。

到现场检查情况如下：1、保护装置及保护定值检查：现场检查二号机发变组保护A屏保护装置（RCS985）报“发电机差动TA 断线”、“主变差动TA断线”、“发电机差动保护动作”。

从保护动作报告上可以看出2号发电机机端电流B相（回路号B4081）差动电流达到动作定值。

发电机差动保护定值及保护动作分析计算如下：发电机差动保护定值：发电机差动启动定值（Icdqd）：0.2Ⅰe 比率制动最大斜率（Kbl2）：0.5 比率制动起始斜率（Kbl1）：0.05 差动保护跳闸控制字：1E3F（全停）发电机二次额定电流（Ie）：3.73A 保护CT变比：12500/5发电机差动速断投入：1 发电机比率差动投入：1TA断线闭锁比率差动：0 发电机工频变化量差动投入：1故障波形记录机端B相故障差动电流：0.64I eB相机端电流：0.01I eB相中性点电流：0.65I e比例差动保护的动作方程如下：由以上公式计算故障时电流为：I d=0.64I e=2.46A I r=0.66I e/2=1.19A由差动保护动作方程（Ir＜nI e，n为最大斜率时的制动电流倍数，厂家固定取4）计算可得：K bl=0.068 ， I d＞0.22I e时，比例差动保护动作。

船舶发电机组非同步并车造成差动保护原因分析摘要：船舶发电机组是船舶电站的核心，同时也是舰船在建造、航行、系泊阶段作为主要的能源和动力来源。

如电网的在网机组所发出的功率不能满足电网用电负载的供电需求时，需将备用机组与在网机组通过电网进行并车，提高电网的功率冗余用以满足供电需求。

在并车过程中，操作失误、设备或元器件故障都会导致并车失败，严重时会因机组控制系统的继电保护动作，从而造成全船失电，发电机组也可能会受到电磁、机械的有害冲击造成设备毁灭性损伤，因此，要求在并车时产生的冲击电流最小、并且合闸后能进行自整步，更快的与在网机组进行同步，避免非同步并车造成发电机组过载、逆功率、短路保护使舰船失电。

本文将针对某船在建造阶段由于误操作导致船舶电站的备用机组与在网机组进行非同步并车而造成全船失电的原因进行分析研究。

关键词：船舶；发电机组；并车；差动保护；中图分类号：U665.12文献标识码：1引言随着当前船舶自动化程度的不断提升，船员的日常工作量也会随之减少，所以船舶电站在日常使用时更为便捷、工作效能更高，但是在一些特殊工况下，船舶电站受到人员、设备、外界因素的影响会导致可靠性明显降低，甚至威胁到舰船系泊及航行时的安全性。

保护船舶电力系统受损程度在可控范围内是船舶安全、高效航行的重要保证，针对船舶电力系统中各种常见的异常工作状态和故障，设置并且合理优化相应的保护装置可以降低事故发生概率。

2发电机组非同步并车造成差动保护情况简述在某型船建造阶段，单台发电机对电网进行供电，备用发电机处于空载状态。

由于电站控制方式为半自动控制且自动调频调载装置投入使用，所以两台机组电压均为390±5V、频率均为50±0.5Hz。

在前期检修时线缆安装失误，导致备用机组断路器的遥控合闸指令线（接至手动准同步检测装置）异常接触，造成短路，待并发电机组突接入电网，瞬间与在网机组并车。

结果导致原在网发电机组由于冲击电流过大而瞬时脱扣；待并发电机组的差动保护装置动作、发电机组紧急停机并灭磁、机组断路器欠电压保护脱扣；舰船电网失电。

大型电动机高阻抗差动保护原理、整定及应用大型电动机高阻抗差动保护原理、整定及应用一、引言随着电力系统的发展和电动机的广泛应用，电动机保护也变得越来越重要。

其中差动保护是电动机保护中常用的一种方法，它可以有效地检测电动机的故障并及时采取保护措施。

本文将介绍一种常用的差动保护方案——大型电动机高阻抗差动保护，包括其原理、整定方法以及应用。

二、大型电动机高阻抗差动保护原理大型电动机高阻抗差动保护是一种基于电流差动原理的保护方案。

它通过比较电动机的输入和输出电流来检测电动机的故障。

具体原理如下：1. 故障前状态：电动机的输入和输出电流应该是相等的，差动电流为零。

2. 故障发生：当电动机发生故障时，比如转子绕组短路或绝缘损坏，会导致差动电流增大。

3. 保护动作：差动保护装置会监测输入和输出电流的差值，当差值超过设定的阈值时，会发出保护信号，触发断路器断开电路，以保护电动机不受进一步损坏。

三、大型电动机高阻抗差动保护整定方法1. 阻抗整定：大型电动机高阻抗差动保护的阻抗整定是非常关键的一步。

阻抗整定的目的是确定差动电流的阈值，使其能够准确地检测电动机的故障。

阻抗整定一般通过实验来进行，根据电动机的特性和运行状态来确定阈值。

2. 故障判据：大型电动机高阻抗差动保护的故障判据一般是根据电动机的额定电流和差动电流的比值来确定的。

当差动电流与额定电流的比值超过一定的阈值时，就判定为电动机故障。

3. 阈值设定：阈值设定是根据电动机的特性和运行条件来确定的。

一般来说，阈值设定应该略大于电动机在正常运行状态下的差动电流，以确保能够准确地检测到故障。

四、大型电动机高阻抗差动保护应用大型电动机高阻抗差动保护广泛应用于各种大型电动机的保护中，尤其是对于容易发生故障的电动机，如高压电机、重载电机等。

它可以有效地检测电动机的故障，避免因故障而导致设备损坏甚至事故发生。

大型电动机高阻抗差动保护还可以与其他保护装置相结合，形成多重保护，提高电动机的安全性和可靠性。

主持:朱宁衣电技术k i i a n g a友电与变电l\OI\(；(；L iN D IA N C«')IN GI发电机故障保护动作分析及处理1.1 发电机差动保护动作现象：蜂鸣器响，监控后台将光字信号弹出，机纽事故栏中差动保护光字牌显示红色盖动保护动作机组停机。

处理：若发电机出门断路器未断开，应立即断开检查一次设备.修试人员对发电机绝缘.二次冋路进行全面检杏若无异常，经批准后，可开机作递升加压试验，若有异常，应立即停机检修若升压空载运压降低；机组发出“吼"的声音并较大振动；定子电流、电压值剧烈摆动处理：如果出现发电机组剧烈振动，应立即停机:通知修试人员检査发电机各部绝缘、同期卩|丨路情况以 及定广绕纟 11端部有无变形丼处理尤异常后，经总工程师批准可幵机起励空运行无异常后，屮请并网1.7 发电机转子两点接地现象：蜂鸣器响.监控后台符光字信号弹出.机#IL 私故栏屮转子两点接地光字牌显示红色保护动作.I t l l l洄 SB®茴U3(H>64 I湖北水t*丨水也职业技木伞％乜力系张>n h行3—5 m in无异常时，可申请并网，递增负荷1.2 复压过流保护动作现象：蜂鸣器响，监控后台苻光字信号弹出.机m 事故栌M压过流光字牌红色保护动作，机织停机处理：若发电机出N断路器未断开，应立即断开若益动保护IH常投入，应4调度联系是否系统事故，消除事故后，可复归光字信兮，开机并网1.3 发电机过电压保护动作现象：蜂鸣器响，监控后台有光字信号弹出，发电机的过电压保护光字牌为红色处理：若发电机出丨I断路器未断开，应立即断开,若原丙不明，应玟即停机通知修试人员对发电机进f r 绝缘、厂.次冋路检査检查无异常后，可复n光字信53-,力-机空载运行；空载运行无异常后，申请并网1.4发电机失磁保护动作现象：蜂鸣器响，监控后台有光字信号弹出.机m 事故栏失磁事故光字牌红色保护动作.机纟i i停机处理：若发电机出n断路器米断幵，应立即断开若确系人为误动作引起，可不检立即投人运行；苦其他保护耒动作.如來是冈灭磁开关跳丨起保护动怍，则应观察发电机出n断路器是否断开，如没断开应立即断开.将励磁凋Y/装S退出运行检杳灭磁开关的橾作冋路、操作机构宥无汗常，井及时处理|.5 发电机发生剧烈振荡或失去同步现象：发电机发出有规律的裝鸣声；有功功率、无 功功率、定了-转F电流数值剧烈摆动处理：应尽可能增加发电机的励磁电流；适当调整机纟U有功负疴（荇转速升卨降低苻功负荷，转速降低增加有功负荷）；采取措施I m in内无效时，应立B丨J 停机处理；恢釔正常后，屮请幵机并N1.6发电机非同期并列现象：定子电流突然汁高；发电机和母线丨.各电机纽解列停机灭磁汗关跳汗处理：若发屯机出n断路器未断开，应断）「•检 查转子M路有无荇火.若荇火，应立即灭火通知修试人员处理IH常后，以归光字信号，中清开机1.8发电机若火现象：发电机风洞盖板处冒烟、火矶，绝缘烧焦；发电机保护动作.机组解列停机处理：若保护柜动，应按下紧急停机按钮停机并报告车间领导；确认发电机无电压后，打开消防阀丨' 1进行灭火；若热风M打开.应立即关闭2发电机异常运行保护动作分析及处理2.1 发电机过负荷现象：齊铃响，随控后台有光字信号弹出，机組故障柃中过负荷光字牌®示红色处理：监视发电机各个部位的温度，检迕定f电 流是否超过允许值.可根椐具体怙况适当减负荷2.2发电机转子-点接地现象：筲铃响.监控后台有光字倍兮弹出，机组故障衫中转子-点接地光字牌祯示红色处理：/I:保护测控屏丨•.检査正负极对地电阻情况；俭査是否1.作人员不小心所致；沾擦成川气吹杓滑环（防止糾路或接地）；无效时，中沾解列.淖机处理2.3 发电机操作、测控、保护电源屮断现象：羚铃响，监控后台有光字信号弹出，机姐故障柃中保护5f.常光字牌敁示红色处■:检杏柁制屏耵断路器是否断〗「•检查直流馈电屏丨：讣关设备是否断汗，豇流系统是否故障检迕后不能确定缺陷原W.通知检修人员处理.2.4 发电机滑环打火有不合格的碳刷运行，滑环打火时，应更换气火花较大可能造成绝缘损坏吋，应立即按F紧急停机按钮停机处理2020-03-0丨收摘第28卷2020年第3期农村电工45。

1 发电机差动保护检验1.1 最小动作电流测试退出循环闭锁原理（整定负序电压为 0）。

依次在装置各侧加入单相电流，差动最小动作电流值应与定值相符，并满足误差要求。

电流值大于 1.05 倍最小动作电流值时，差动保护应可靠动作；电流值小于 0.95 倍最小动作电流时，差动保护应不动作。

1.2 差流越限告警定值测试1.3、IT ， Id 及INIz，根据B1.4动作；1.5 TAAB 相电压，BC 相短接，负序电压=UAB/3 ，负序电压超过整定值时，差动由 TA 断线告警转为差动出口。

1.6 比率差动保护整组动作时间测试差动保护任一侧通入 2 倍差动最小动作电流，测试到各出口压板，要求其动作时间不大于 25 ms。

1.7 差动速断保护功能检验在差动保护任一侧施加冲击电流，电流值大于 1.05 倍速断整定值时，速断保护应可靠动作；差动电流值小于 0.95 倍速断整定值时，速断保护均应不动作。

1.8 差动速断保护动作时间测试在差动保护任一侧施加冲击电流，电流值大于 1.2 倍差动速断整定值，测试到各出口压板，要求其动作时间不大于 20 ms。

2 变压器差动保护检验2.1 差动最小动作电流测试依次在变压器差动两侧通入三相电流，差动最小动作电流值与整定值相符。

电流值大于1.05 差动最小动作电流值时，差动保护应可靠动作；电流值小于 0.95 差动最小动作电流值时，差动保护，y，y，差动 TA 2.22.3Y，y，d11 （在及 Iz求。

图 1 变压器比率差动保护制动特性曲线2.4 谐波制动特性检验其中： I2ω、I1ω——某相差流中的二次谐波电流和基波电流；η——整定的二次谐波制动比； IN为二次 TA 额定电流。

以或门制动特性为例：用可叠加谐波输出的测试仪在某一侧通入 2 倍差动定值的三相基波电流，改变任一相二次谐波电流（与门制动特性要同时改变三相二次谐波电流），差动保护在谐波含量小于 0.95 倍整定值应可靠动作，谐波含量大于 1.05 倍整定值时应可靠不动作。