继电保护ppt7.2 发电机差动保护讲解

（二）三次谐波电压比率定子接地保护
三次谐波电压比率判据只保护发电机中性点25％左右的定子接地，机端三次谐波电压取自机 端TV开口三角，中性点侧三次谐波电压取自发电机中性点TV。 1、三次谐波电压差动定子接地保护
2、三次谐波电压比率定子接地保护(我厂发电机单相接地采用此保护)
三次谐波保护延时：躲过区外故障后备保护延时，建议取6～9S，故实际取t1 = 6s。 出口方式：三次谐波定子接地保护动作于信号。
基波零序电压保护
跳闸或 信号
U>
三次谐波电 压滤过器
动作电压整定值应 躲开正常运行时的不平 衡电压（包括三次谐波 电压）； 变压器高压侧接地 时在发电机端所产生的 零序电压闭锁保护。
（一）基波零序电压保护定值（我厂发电机定子接地采用零序电压保护）
• 基波零序电压保护发电机85～95％的定子绕组单相接地。基波零序电压保护反应发电 机零序电压大小。由于保护采用了频率跟踪、数字滤波及全周傅氏算法,使得零序电压 对三次谐波的滤除比达100以上,保护只反应基波分量。按以下两个条件选取： u按躲过发电机正常运行时中性点PT的基波最大不平衡电压U unb.max整定，即动作电 压U 0.opj为：U 0.opj = K relU unb.max =1.3*Uunb.max 式中： K rel---可靠系数，取1.3； U unb.max---中性点实测基波不平衡零序电压。 按规程，取10%～15%额定电压整定，这里取10%， 考虑两种情况： 1）按规定，该延时应与110kV系统侧接地后备保护配合，而接地后备保护一般为 tmax = 0.3s，所以零序电压灵敏段保护延时为t1 = tmax + Dt = 0.5s 2）发电机单相接地时的接地电流： 假定距发电机中性点位置发生金属性单相接地，单相接地电容电流可表示为： 当发电机定子发生单相接地时，切除故障时间久，对发电机十分不利。注意到零序动 作电压已可靠躲过系统接地时耦合到低压侧的零序电压，所以动作时限可降低。同时 考虑发电机定子绕组由一点接地发展成两点接地故障时间一般不超过1.5s，故该保护 动作时间应不超过0.5s，这对发电机是有利的。故：动作时限取t1 = 0.5s。出口方式： 动作于发电机全停。

发电机组差动保护
发电机是电力系统中重要的组成部分,发电机的安全运行对保证电力系统的正常工作和电能质量起着决定性的作用,同时发电机本身也是十分贵重的电气设备，尤其是大型同步发电机组，对电力系统的影响可谓是举足轻重。随着电力系统的不断发展，发电机的单机容量也越来越大。在国内，单机600 MW以上的发电机组已不再少见。发电机的主要故障类型有定子绕组相间短路、定子绕组匝间短路、定子绕组单相接地、转子绕组一点或两点接地等,对发电机破坏性最大的就是定子绕组相间短路，发电机差动保护作为发电机定子绕组相间短路故障的主保护已广泛在电力系统中应用。发电机单机容量的提高,相应地对完成发电机定子短路主保护的差动保护也提出了更高的要求。自微机在继电保护上应用以后，由于微机保护的智能的特点及高速运算的能力，微机发电机差动保护的新原理大量涌现，给继电保护带来了一片生机。差动保护的性能也得到了前所未有的提高。
子绕组发生短路和匝间短路时，TAO上会流过较大的基频零序短路流过电流大于动作门槛电压时，横差保护出口, 即Id＞ Id.set（Id为横差电流的基波分量, Id.set为横差保护电流定值）。
2 比率制动式微机
为了防止差动保护在外部短路时，发电机有很大穿越电流使CT误差增大时误动作，采用比率差动原理。该保护采用机端电流If作为制动电流，而不采用中性点侧电流或两侧电流的综和电流作为制动电流。这样既能在外部短路时取得足够的制动电流，又能在内部短路时减少中性点电流的制动作用,特别是发电机尚未与系统并联运行而发生内部短路时,机端三相没有电流，中性点侧电流只作为动作电流,因此提高了内部短路的灵敏度.为防止因CT断线引起比率差动保护误动该保护带有CT断线闭锁功能。该保护采用分相式，即A、B、C任一相保护动作均出口，以下判据均以一相为例。
当满足以下条件时比率差动保护动作

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数字化变电站技术的发展
数字化变电站技术是指利用先进的传感器、通信、信息处理等技 术，实现对变电站设备的实时监测、控制和智能化管理。
随着数字化技术的不断发展，数字化变电站已成为未来变电站发 展的趋势，对继电保护技术提出了更高的要求。
智能电网对继电保护的影响
01
智能电网是指利用先进的信息、 通信和控制技术，构建一个高度 自动化的电力系统，实现电力的 高效、安全和可靠供应。
继电保护装置
继电保护装置是实现继电保护功能的设备，当电力系统发生故障 时，它能自动、迅速、有选择地将故障部分从系统中切除，保证 非故障部分继续运行。
继电保护的重要性
保障电力系统安全稳定运行
继电保护能够快速检测和隔离电力系统中的故障， 防止故障扩大，保障电力系统的安全稳定运行。
提高供电可靠性
继电保护能够减少停电时间，提高供电的可靠性， 保证电力系统的连续供电。
80%
测量元件
用于测量被保护设备的电气参数 ，如电流、电压等。
100%
逻辑元件
根据测量元件提供的信号，按照 设定的逻辑关系判断是否发生故 障。
80%
执行元件
在逻辑元件判断出故障后，执行 相应的动作，如跳闸或报警。
继电保护装置的分类
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按被保护对象分类
可分为发电机保护、变压器保护、输电线路保护等。
距离保护
距离保护是利用阻抗的变化来 判断是否发生故障，当阻抗超 过设定值时，保护装置动作， 将故障部分从系统中切除。
差动保护
差动保护是利用比较线路两端 电流的大小和相位来判断是否 发生故障，当电流超过设定值 或相位不正确时，保护装置动 作，将故障部分从系统中切除 。

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一、继电保护基本概念
4、继电保护的分类
按保护的作用分类
主保护：能以最快速度有选择的切除被保护设备和线路故障的保护。 后备保护：主保护或断路器拒动时，用于切除故障的保护。 ♦ 远后备：当主保护拒动时，由相邻电力设备或线路的保护实现后备。 ♦ 近后备：当主保护拒动时，由该电力设备或线路的另一套保护实现
讲义内容
■继电保护基本概念 ■继电保护基本原理 ■继电保护装置的基本组成 ■常见继电保护介绍 ■常规继电保护配置 ■配电网的继电保护 ■继电保护未来的发展方向
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一、继电保护基本概念
1、电力系统运行状态
正常运行状态：电力系统的各母线电压在允许偏差范围内、 频率波动在允许范围内，系统的发电输电以 及用电设备有一定的备用容量，电力设备的 负载在额定负荷以内保持正常运行。
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二、继电保护的基本原理
2、单侧电源系统采用的保护原理
反映短路故障后电流增大而动作的过电流保护； 反映短路故障后母线电压降低而动作的低电压保护； 反映短路故障后测量阻抗减小而动作的距离（阻抗）保护； 反映短路故障后负序和零序分量增大而动作的负序过流、 过压和零序过流、过压保护。
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二、继电保护的基本原理
3、多侧电源系统采用的保护原理
通过在被保护设备或线路两侧进行电气量的测量比较 以构成差动原理的保护。如电流差动保护、电流相差 保护等； 反映短路电流流向的功率方向保护。
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三、继电保护装置的基本组成
1、微机保护装置的硬件结构
调试网口
保信子站 监控系统 监控系统
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四、常见继电保护介绍
3、方向式电流保护