RCS985南瑞繼電保護(hù)

1、RCS-985RCS-985微機(jī)發(fā)變組保護(hù)微機(jī)發(fā)變組保護(hù) 一 保護(hù)功能配置 二 性能特點(diǎn) 三 保護(hù)原理內(nèi)容提要 總體方案為雙主雙后，即雙套主保護(hù)、雙套后備保護(hù)、雙套異常運(yùn)行保護(hù)的配置方案。其思想是將一個發(fā)變組單元的全套電量保護(hù)集成在一套裝置中。 對于一個發(fā)變組單元，配置兩套完整的電氣量保護(hù)，每套保護(hù)裝置采用不同組TA，均有獨(dú)立的出口跳閘回路。 非電量保護(hù)出口跳閘回路完全獨(dú)立，和操作回路獨(dú)立組屏。一 保護(hù)功能配置1.1 保護(hù)總體方案設(shè)計(jì)思想300MW-500KV機(jī)組TA、TV配置方案500kVRCS-985A屏RCS-974GC屏RCS-974FRCS-985B屏主變壓器發(fā)電機(jī)勵磁變高廠變RCS

2、-974AG1.2 配置方案一300MW-220KV機(jī)組TA、TV配置方案1.2 配置方案 二100MW-220KV機(jī)組TA、TV配置方案CZX-12AC屏RCS-974GRCS-985A屏220kV110kVTV5RCS-985B屏BBBBBBBBB高廠變主變壓器發(fā)電機(jī)勵磁變1.2 配置方案 三1.3 保護(hù)功能配置 裝置面板和背面布置圖6B7B8B9C10B10C11B12B11C12C9B發(fā)電機(jī)變壓器組保護(hù)裝置南瑞繼保電氣有限公司RCS-985運(yùn) 行報(bào) 警跳 閘確認(rèn)區(qū)號取消33鍵盤調(diào)試接口1A1B3A3B4A4B5B5A2A2B二 性能特點(diǎn)2.1 機(jī)箱結(jié)構(gòu)2.2高性能硬件平臺發(fā)展方向 走出

3、工業(yè)裝置和商業(yè)裝置的誤區(qū)。 利用最先進(jìn)的DSP技術(shù)和微機(jī)技術(shù)，提供可靠、完善的數(shù)字式保護(hù)硬件平臺。 提供方便、可靠、安全性高的人機(jī)界面，所有操作后臺機(jī)和面板操作均應(yīng)獨(dú)立完成。2.3 先進(jìn)的硬件核心 一 高速數(shù)字信號處理器DSP 大規(guī)模邏輯門陣列FPGA 可編程邏輯門陣列CPLD 并行高精度A/D 32位微處理器CPU 獨(dú)立的CPU處理顯示、鍵盤等人機(jī)對話 大屏幕漢字液晶顯示2.3先進(jìn)的硬件核心二 高速數(shù)字信號處理器高速數(shù)字信號處理器DSPDSP3232位微處理器位微處理器CPUCPU 雙雙CPUCPU系統(tǒng)系統(tǒng)：低通、AD采樣、保護(hù)計(jì)算、邏輯輸出1、CPU2作用于啟動繼電器，CPU1作用于跳閘矩

4、陣2、啟動一致性，CPU1和CPU2的啟動元件相同，保護(hù)才出口3、兩個CPU系統(tǒng)之間均進(jìn)行完善的自檢和互檢，任一CPU板故障，閉鎖裝置并發(fā)報(bào)警信號2.4 RCS-985硬件配置示意圖交流信號低通濾波A/DDSP1DSP2CPU1外部開入串口打印出口繼電器CPU板低通濾波A/DDSP3DSP4CPU2管理板串口打印+E光隔光隔外部開入QDJCPLDCPLD濾波器DC/DC5V12V24V至裝置內(nèi)部其他插件光耦24V至相應(yīng)插件220/11024V24V-地220/110-人機(jī)CPU顯示人機(jī)通訊口人機(jī)通訊口人機(jī)通訊口2.5 可靠的軟件技術(shù) 每個周波24點(diǎn)高速采樣率，計(jì)算精度高 并行實(shí)時計(jì)算：故障全過

5、程對所有保護(hù)繼電器進(jìn)行實(shí)時計(jì)算。即在每一個采樣間隔內(nèi)（0.833ms）對所有保護(hù)完成計(jì)算，并留有裕度。因此，裝置中各保護(hù)功能的計(jì)算互不影響，均能正確反應(yīng)。 多種啟動元件：不同的保護(hù)功能均有對應(yīng)的啟動元件2.6 獨(dú)立的故障錄波 CPU錄波：記錄保護(hù)的各種原始模擬量、保護(hù)用的中間模擬量、保護(hù)的出口狀態(tài)等。 MON錄波：設(shè)有完整的故障錄波功能，可以連續(xù)記錄長達(dá)4S的發(fā)變組單元所有模擬量、開入量、保護(hù)動作量波形，記錄采用COMTRADE格式，是針對發(fā)變組的故障錄波器。 完善的波形分析軟件2.7 跳閘矩陣的功能特點(diǎn) 靈活的跳閘矩陣：每一種保護(hù)均可經(jīng)跳閘矩陣整定出口方式6B36B2投主變相間后備投主變接地

6、保護(hù)6B56B4投主變不接地保護(hù)投發(fā)變組差動6B76B6備用投高廠變差動6B96B8投高廠變高壓側(cè)后備投高廠變A分支后備6B116B10備用備用6B126B136B14對時打印6B16B15信號復(fù)歸投主變差動保護(hù)24V光耦+（輸入）6B17投高廠變B分支后備5B75B6投三次諧波電壓保護(hù)投轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)5B95B8投轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地保護(hù)投定子過負(fù)荷5B115B10投負(fù)序過負(fù)荷投失磁保護(hù)5B135B12投失步保護(hù)投過電壓保護(hù)5B155B14投逆功率保護(hù)5B205B19投勵磁過負(fù)荷5B225B21備用斷水保護(hù)投跳5B245B23熱工保護(hù)投跳投勵磁變差動保護(hù)備用投頻率保護(hù)投誤上電保護(hù)投起停機(jī)保護(hù)5B1

7、65B175B185B255B3投發(fā)電機(jī)差動保護(hù)投發(fā)電機(jī)后備保護(hù)5B55B4投發(fā)電機(jī)匝間保護(hù)投定子接地零序電壓保護(hù)24V光耦+（輸入）5B29投過勵磁保護(hù)保護(hù)功能壓板3.1 RCS985保護(hù)裝置的關(guān)鍵技術(shù)1、采用了工頻變化量原理、變斜率比率差動保護(hù)新原理;2、全新的異步法TA飽和判據(jù)；3、首次提出并實(shí)現(xiàn)了浮動門檻和電流比率制動相結(jié)合的縱向零序電 壓匝間保護(hù)、復(fù)式零序電壓匝間保護(hù)、高靈敏橫差保護(hù)新原理；4、采用三次諧波電壓差動新原理的100定子接地保護(hù)；5、新型外加電源定子、轉(zhuǎn)子接地保護(hù)；6、靈敏的TV、TA回路自檢功能；7、其他先進(jìn)技術(shù)三 保護(hù)原理1 重疊原理的應(yīng)用重疊原理的應(yīng)用RESEFUF

8、UMNZKZUISEREMNFUlUlIMNFUUI短路后狀 態(tài)短路附加狀態(tài)llIIIUUU正常負(fù)荷狀態(tài)3.2 工頻變化量差動保護(hù)工頻變化量差動保護(hù) 2 靈敏的工頻變化量比例差動 :差電流工頻變化量 :制動電流工頻變化量ererderrddthdtdIIIIIIIIIIII23 . 075. 026 . 025. 121IIId21IIIr3.2 工頻變化量差動保護(hù)工頻變化量差動保護(hù)3.2 工頻變化量差動保護(hù)工頻變化量差動保護(hù) 3 工頻變化量比例差動的優(yōu)點(diǎn)只反映故障分量，不受發(fā)電機(jī)、變壓器正常運(yùn)行時負(fù)荷電流的影響過渡電阻影響很小采用高比率制動系數(shù)抗TA飽和 提高了發(fā)電機(jī)、變壓器內(nèi)部輕微故障時保

9、護(hù)的靈敏度，區(qū)外故障不會誤動3.2 工頻變化量差動保護(hù)工頻變化量差動保護(hù)4 滿負(fù)荷運(yùn)行時發(fā)電機(jī)內(nèi)部A、B相2.5%經(jīng)過渡電阻短路3.2 工頻變化量差動保護(hù)工頻變化量差動保護(hù) 1 變斜率比例差動不設(shè)拐點(diǎn)，一開始就帶制動特性)/(1erblrblblcdqdrbldIIKKKIIKI3.3 變斜率比例差動保護(hù)變斜率比例差動保護(hù) 動作區(qū)域上多了兩塊靈敏動作區(qū)，少了一塊易誤動區(qū)，在區(qū)內(nèi)故障時保證較高的動作區(qū)域上多了兩塊靈敏動作區(qū)，少了一塊易誤動區(qū)，在區(qū)內(nèi)故障時保證較高的靈敏度，在區(qū)外故障時可以躲過暫態(tài)不平衡電流，提高了差動保護(hù)的可靠性靈敏度，在區(qū)外故障時可以躲過暫態(tài)不平衡電流，提高了差動保護(hù)的可靠性。

10、3.3 變斜率比例差動保護(hù)變斜率比例差動保護(hù) 2 變斜率比例差動的優(yōu)點(diǎn) 由于一開始就帶制動，差動保護(hù)動作特性較好地與差流不平衡電流配合，因此差動起始定值可以安全地降低；提高了發(fā)電機(jī)、變壓器內(nèi)部輕微故障時保護(hù)的靈敏度，尤其是機(jī)組起停過程中（4555Hz）內(nèi)部輕微故障差動保護(hù)的靈敏度；可以防止區(qū)外故障TA不一致造成的誤動。3.3 變斜率比例差動保護(hù)變斜率比例差動保護(hù)3 主變內(nèi)部C相1.5%匝間故障3.3 變斜率比例差動保護(hù)變斜率比例差動保護(hù) 4 可靠的高值比例差動 由高比率制動系數(shù)抗TA飽和區(qū)內(nèi)嚴(yán)重故障快速動作rdedIIII70.02.13.3 變斜率比例差動保護(hù)變斜率比例差動保護(hù)3.3 變斜率

11、比例差動保護(hù)變斜率比例差動保護(hù)區(qū)內(nèi)輕微：t0:正常運(yùn)行t1:故障時3.3 變斜率比例差動保護(hù)變斜率比例差動保護(hù)區(qū)內(nèi)較嚴(yán)重：t0:正常運(yùn)行t1:故障時3.3 變斜率比例差動保護(hù)變斜率比例差動保護(hù)區(qū)內(nèi)嚴(yán)重故障：t0:正常運(yùn)行t1:故障時3.3 變斜率比例差動保護(hù)變斜率比例差動保護(hù)以往認(rèn)為： 發(fā)電機(jī)差動采用保護(hù)級TA，并且TA同型； 區(qū)外故障電流倍數(shù)小，一次電流完全相同，二次不平衡差流 ?。?因此，為提高內(nèi)部故障靈敏度，降低差動起始定值、比率制動系數(shù)。實(shí)際情況： 發(fā)電機(jī)差動TA盡管同型，但兩側(cè)電纜長度可能不一致，部分 機(jī)組TA不是真正同型TA； 區(qū)外故障電流倍數(shù)盡管小，但非周期分量衰減慢； 結(jié)果，導(dǎo)

12、致TA飽和，不平衡差流增大，差動保護(hù)屢有誤動發(fā)生；3.4 發(fā)電機(jī)差動TA飽和問題1 現(xiàn)有防TA飽和措施提高定值： 缺點(diǎn)：降低了內(nèi)部故障靈敏度。采用流出電流判據(jù)的標(biāo)積制動式差動保護(hù)： 當(dāng)IH/INB I1/INB I2/INB時差動保護(hù)動作電流為無窮大 缺點(diǎn)1：理論計(jì)算表明，在發(fā)電機(jī)內(nèi)部故障時，也有流出電流，存在拒動可能。 缺點(diǎn)2：區(qū)外轉(zhuǎn)區(qū)內(nèi)故障時，拒動可能性增加。cos21IIIH3.4 發(fā)電機(jī)差動TA飽和問題2 全新的“異步法” TA飽和判據(jù)抗TA飽和算法：利用變壓器、發(fā)電機(jī)差電流中諧波含量和波形特征來識別電流互感器的飽和關(guān)鍵判據(jù)：如何準(zhǔn)確判出區(qū)外故障，投入抗TA飽和算法： 制動電流工頻變化

13、量： 差電流工頻變化量：21ththrIdIII3.4 發(fā)電機(jī)差動TA飽和問題3 區(qū)內(nèi)故障時，制動電流和差電流工頻變化量同步出現(xiàn)3.4 發(fā)電機(jī)差動TA飽和問題4 發(fā)電機(jī)區(qū)外故障并伴隨TA飽和3.4 發(fā)電機(jī)差動TA飽和問題5 發(fā)電機(jī)區(qū)內(nèi)故障3.4 發(fā)電機(jī)差動TA飽和問題6 發(fā)電機(jī)區(qū)內(nèi)故障并伴隨TA飽和3.4 發(fā)電機(jī)差動TA飽和問題區(qū)外TA飽和：t0:正常運(yùn)行t1:判出區(qū)外t2:開始飽和t3:進(jìn)入動作區(qū)t1-t05ms3.4 發(fā)電機(jī)差動TA飽和問題TA飽和：t0:正常運(yùn)行t1:判出區(qū)外t2:開始飽和t3:進(jìn)入動作區(qū)t1-t05ms3.4 發(fā)電機(jī)差動TA飽和問題1 定子接地保護(hù)的必要性a 單相接地引

14、起非故障相及中性點(diǎn)電位升高。b 中性點(diǎn)附近經(jīng)過渡電阻接地若保護(hù)靈敏度不夠而未動作，經(jīng)過長期運(yùn)行，在機(jī)端側(cè)再發(fā)生第二點(diǎn)接地，中性點(diǎn)電位升高，第一個接地點(diǎn)接地電流增大，而過渡電阻減小，結(jié)果發(fā)生相間或匝間嚴(yán)重短路。c 其次單相接地引起鐵心的損傷。機(jī)組越大分布電容越大，接地容性電流越大。接地電流較大引起電弧，引起繞組絕緣及定子鐵心損壞。3.5定子繞組單相接地保護(hù)2 單相接地故障時的基波零序電壓 0.51.00.250.50.751.0U0/E0EAEBECUAUBUCECEBEC(1- )(1- )(1- )(a)單相接地示意圖（b)基波零序電壓與 的關(guān)系3.5定子繞組單相接地保護(hù) 對于主變壓器高壓側(cè)

15、中性點(diǎn)不論是否接地，當(dāng)高壓系統(tǒng)發(fā)生接地故障時，直接傳遞給發(fā)電機(jī)的零序電壓超過定子接地保護(hù)的動作值，對于跳閘接地保護(hù)可以經(jīng)主變高壓側(cè)零序電壓閉鎖，基波報(bào)警可以用時間避開。 基波零序電壓型定子接地保護(hù)簡單可靠，是現(xiàn)在用的比較普遍的保護(hù)，保護(hù)區(qū)80%90% 中性點(diǎn)接地時基波保護(hù)存在死區(qū)。 3 基波零序電壓定子接地保護(hù)的特點(diǎn) 3.5 定子繞組單相接地保護(hù)4 基波定子接地保護(hù)判據(jù) （1）靈敏段基波零序電壓保護(hù)，動作于信號時,其動作方程為: Un0U0zd 式中Un0為發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)零序電壓，U0zd為零序電壓定值。 靈敏段動作于跳閘時，還需主變高、中壓側(cè)零序電壓閉鎖，以防止區(qū)外故障時定子接地基波零序電壓靈

16、敏段誤動。 （2 2）高定值段基波零序電壓保護(hù)，動作方程為： Un0 U0hzd 保護(hù)動作于信號或跳閘均不需經(jīng)主變高、中壓側(cè)零序電壓輔助判據(jù)閉鎖。 3.5定子繞組單相接地保護(hù)5 三次諧波電壓產(chǎn)生 1 由于發(fā)電機(jī)氣隙磁通密度分布非正弦分布和鐵磁飽和影響，在定子繞組中感應(yīng)電勢除基波分量外還含有高次諧波，其中三次諧波含量較高。 2 對于水電機(jī)組三次諧波電壓隨無功近似線性增長。這是因?yàn)橥箻O發(fā)電機(jī)帶感性無功時，縱軸電樞反應(yīng)將對三次諧波勵磁勢起助磁作用，而且隨無功增大勵磁必相應(yīng)增大，勵磁磁通勢三次諧波必然增大。 3 TV飽和引起。將引起三次諧波的虛假增大。 3.5定子繞組單相接地保護(hù)UN3US3C0f/2

17、C0f/2C0sI03E3NS(1- )E3(1- )圖1-38 發(fā)電機(jī)內(nèi)部單相接地時三相諧波電勢分布等值電路圖010 20 30 40 50 60 70 80 90 100E3機(jī)端中性點(diǎn)UN3US3E3%圖1-39 US3、UN3隨的變化曲線3.5定子繞組單相接地保護(hù)6單相接地時三次諧波分布特點(diǎn)7 現(xiàn)有定子接地保護(hù)存在問題 三次諧波電壓比率判據(jù) 啟停機(jī)過程中易誤動 正常運(yùn)行機(jī)組頻率變化時，三次諧波濾過比下降，易 導(dǎo)致誤動 調(diào)整型三次諧波電壓判據(jù)啟停機(jī)過程中易誤動正常運(yùn)行機(jī)組頻率變化時，三次諧波濾過比下降，易導(dǎo)致誤動運(yùn)行方式變化時，易誤動3.5定子繞組單相接地保護(hù) 自適應(yīng)三次諧波電壓比率判據(jù)：

18、發(fā)變組并網(wǎng)前后機(jī)端等效電容變化較大，并網(wǎng)前、后各設(shè)一個定值，根據(jù)各自狀態(tài)下裝置實(shí)時顯示的最大三次諧波電壓比率值整定，裝置根據(jù)斷路器位置接點(diǎn)和負(fù)荷電流自動適應(yīng)狀態(tài)變化 頻率跟蹤和數(shù)字濾波器相結(jié)合，在頻率4555Hz范圍內(nèi)三次諧波電壓濾過比不受影響在系統(tǒng)頻率嚴(yán)重偏離50HZ時，采用按頻率比率制動原理wzdNTKUU3338 三次諧波比率判據(jù)3.5定子繞組單相接地保護(hù) 三次諧波電壓差動判據(jù)：正常運(yùn)行時，機(jī)端、中性點(diǎn)三次諧波電壓幅值、相位在一定范圍內(nèi)波動，實(shí)時自動調(diào)整系數(shù)kt使正常運(yùn)行時差電壓接近為0；可以保護(hù)100的定子接地NNtTUkreUkU3333.5定子繞組單相接地保護(hù)8 三次諧波差動判據(jù)

19、三次諧波電壓差動可靠性：頻率跟蹤和數(shù)字濾波器相結(jié)合，在頻率49.550.5Hz范圍內(nèi)保護(hù)功能不受影響；在機(jī)組頻率超出49.550.5Hz范圍時，閉鎖本判據(jù)；機(jī)組并網(wǎng)后負(fù)荷電流大于0.2In時，自動投入本判據(jù)；當(dāng)TV斷線時閉鎖本判據(jù)。 由于采用了以上輔助判據(jù)，盡管三次諧波電壓差動判據(jù)在定子接地時靈敏度很高，但是在啟停機(jī)過程中、區(qū)外故障及其他工況下均不會誤動。3.5定子繞組單相接地保護(hù)8 三次諧波差動判據(jù)正常運(yùn)行時發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)零序電壓波形(媽灣電廠)定子接地保護(hù)的功能特點(diǎn)3.5定子繞組單相接地保護(hù) 發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)40%接地電壓波形(動模試驗(yàn))定子接地保護(hù)的功能特點(diǎn)3.5定子繞組單相接地保護(hù) 媽灣電廠

20、正常運(yùn)行三次諧波差動波形：定子接地保護(hù)的功能特點(diǎn)3.5定子繞組單相接地保護(hù)發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)5%定子接地電壓波形(動模試驗(yàn))定子接地保護(hù)的功能特點(diǎn)3.5定子繞組單相接地保護(hù)發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)40%定子接地電壓波形圖(動模試驗(yàn))定子接地保護(hù)的功能特點(diǎn)3.5定子繞組單相接地保護(hù)發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)經(jīng)10k 定子接地電壓波形(電科院動模試驗(yàn))定子接地保護(hù)的功能特點(diǎn)3.5定子繞組單相接地保護(hù)發(fā)電機(jī)定子匝間故障 浮動門檻和電流比率制動相結(jié)合的縱向零序電壓匝間保護(hù)新原理1 現(xiàn)有縱向零序電壓匝間保護(hù)方案1、負(fù)序方向閉鎖的縱向零序電壓匝間保護(hù) 負(fù)序方向元件在外部三相短路暫態(tài)過程中和頻率偏離額定值時 可能會誤動； 當(dāng)采用負(fù)序功率方

21、向作為動作元件時，靈敏度不高；2、負(fù)序方向閉鎖的二次諧波式匝間短路保護(hù) 對于發(fā)電機(jī)組，外部不對稱故障，也會產(chǎn)生二次諧波電流，需 負(fù)序方向閉鎖，因此也存在上述缺點(diǎn)；3、三次諧波分量閉鎖縱向零序電壓匝間保護(hù) 動模和實(shí)際機(jī)組故障未證實(shí)區(qū)外故障時縱向零序電壓中三次諧 波分量會增大3.6 發(fā)電機(jī)定子匝間故障 保護(hù)2 發(fā)電機(jī)定子匝間故障特點(diǎn)3.6 發(fā)電機(jī)定子匝間故障 保護(hù)3.6 發(fā)電機(jī)定子匝間故障 保護(hù)2 發(fā)電機(jī)定子匝間故障特點(diǎn)2 發(fā)電機(jī)定子匝間故障特點(diǎn)BACoo3U0YH0E0I0nxf0 xf01nn零序電壓匝間保護(hù)用電壓互感器 n并聯(lián)分支發(fā)電機(jī)零序等效電路 nxnnxnnxnnnxEIffff000

22、020000013I3U31131 =E3.6 發(fā)電機(jī)定子匝間故障 保護(hù)3 專用PT匝間保護(hù) .縱向零序電壓原理構(gòu)成的保護(hù)方案。在發(fā)電機(jī)的出口裝設(shè)一個專用全絕絕緣電壓互感器，其一次繞組中性點(diǎn)直接與發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)相連而不接地。所以，該電壓互感器二次繞組不能用來測量相對地電壓。只有當(dāng)發(fā)電機(jī)內(nèi)部發(fā)生匝間短路或者對中性點(diǎn)不對稱的各種相間短路時，破壞了三相對中性點(diǎn)的對稱，產(chǎn)生了對中性點(diǎn)的零序電壓，即縱向零序電壓，在它的開口三角繞組才有輸出電壓，即3U00，使零序電壓匝間短路保護(hù)正確動作。為防止低定值零序電壓匝間短路保護(hù)在外部短路時誤動作，還采用一些制動或閉鎖量。3 專用PT匝間保護(hù) 高定值段匝間保護(hù) 按躲

23、過各種情況下最大不平衡零序電壓整定；靈敏段匝間保護(hù)：電流比率制動原理 綜合電流：采用電流增加量和負(fù)序電流加權(quán)值 Ie Imax Ie Imax )/1 (2*3)max(2*30IIIIIIUIIkUemmOzdezdmOOzdhOUU 3.6 發(fā)電機(jī)定子匝間故障 保護(hù)4 專用PT匝間保護(hù)判據(jù) 正常運(yùn)行發(fā)電機(jī)縱向零序電壓波形3.6 發(fā)電機(jī)定子匝間故障 保護(hù)5 零序電壓匝間保護(hù)的功能特點(diǎn)電廠主變高壓側(cè)C0故障縱向零序電壓波形，零序電壓基波分量比故障前增大，電流、負(fù)序電流增加較大,電流比率制動原理的匝間保護(hù)沒有誤動3.6 發(fā)電機(jī)定子匝間故障 保護(hù)5 零序電壓匝間保護(hù)的功能特點(diǎn)發(fā)電機(jī)區(qū)內(nèi)A3-A4匝

24、間故障縱向零序電壓波形，零序電壓增加, 而相電流變化不大, 保護(hù)靈敏動作。5 零序電壓匝間保護(hù)的功能特點(diǎn)3.6 發(fā)電機(jī)定子匝間故障 保護(hù)浮動門檻技術(shù) 對其他工況下（不同負(fù)載、電壓升高、失磁故障等） ，零序 電壓不平衡值的增大，采用浮動門檻躲過不平衡電壓。 頻率跟蹤與數(shù)字濾波器結(jié)合，頻率偏移時，三次諧波濾過比仍大于100由于采取了以上措施，縱向零序電壓匝間保護(hù)只需按躲過正常運(yùn)行時不平衡基波電壓整定，區(qū)內(nèi)故障靈敏動作，區(qū)外故障可靠制動5 零序電壓匝間保護(hù)的功能特點(diǎn)3.6 發(fā)電機(jī)定子匝間故障 保護(hù)t0: 正常運(yùn)行t1: 進(jìn)入靜穩(wěn)圓t2:進(jìn)入異步圓失磁保護(hù)的功能特點(diǎn)3.7 失磁保護(hù)失磁保護(hù)t0: 正常

25、運(yùn)行t1: 低勵t2: 異步運(yùn)行失磁保護(hù)的功能特點(diǎn)3.7 失磁保護(hù)失磁保護(hù)失磁保護(hù)的功能特點(diǎn)曲線1:區(qū)外振蕩曲線2:區(qū)內(nèi)振蕩3.7 失磁保護(hù)失磁保護(hù)失磁保護(hù)配置原則 如果系統(tǒng)有足夠的無功儲備，在發(fā)電機(jī)失磁后系統(tǒng)電壓不會低于允許值，允許發(fā)電機(jī)在無勵磁狀態(tài)下異步運(yùn)行，沒有必要立即把失磁發(fā)電機(jī)切除，而只需發(fā)信號，這對系統(tǒng)是有好處的，可以避免在出現(xiàn)無功差額后又出現(xiàn)有功差額。因?yàn)榘l(fā)電機(jī)在無勵磁異步運(yùn)行時，有相當(dāng)大的異步轉(zhuǎn)矩，并能輸出一定的甚至是接近額定值的有功功率。因此失步定子判據(jù)可以選擇失磁異步阻抗園與無功反方判據(jù)相結(jié)合的方式，但是無勵磁異步運(yùn)行的條件和相應(yīng)的允許時間，還決定于發(fā)電機(jī)的溫升情況，如果系

26、統(tǒng)和發(fā)電機(jī)不允許無勵磁異步運(yùn)行，則失磁保護(hù)裝置應(yīng)瞬時或經(jīng)短延時動作于跳閘。如果允許無勵磁異步運(yùn)行，則失磁保護(hù)只發(fā)信號或自動減負(fù)荷，而以較長的延時切除失磁的發(fā)電機(jī)。 3.7 失磁保護(hù)失磁保護(hù) 開放式失磁保護(hù)方案 失磁判據(jù)減出力有功判據(jù)低電壓判據(jù)轉(zhuǎn)子電壓判據(jù) 定子阻抗判據(jù)輔助判據(jù) 失磁保護(hù)的功能特點(diǎn)3.7 失磁保護(hù)失磁保護(hù) 減出力采用有功功率判據(jù)P Pzd失磁導(dǎo)致發(fā)電機(jī)失步后，發(fā)電機(jī)輸出功率在一定范圍內(nèi)波動，P取一個振蕩周期內(nèi)的平均值。失磁保護(hù)的功能特點(diǎn)3.7 失磁保護(hù)失磁保護(hù) 高壓側(cè)母線低電壓判據(jù)Upp Ulezd高壓側(cè)PT斷線時閉鎖此判據(jù) TV斷線時閉鎖本判據(jù)，并發(fā)出TV斷線信號。失磁保護(hù)的功

27、能特點(diǎn)3.7 失磁保護(hù)失磁保護(hù) 轉(zhuǎn)子電壓判據(jù)轉(zhuǎn)子低電壓判據(jù)： Ur Ur1zd變勵磁電壓判據(jù)： Ur Kr*Xdz* ( P Pt ) * Uf0與系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)，對應(yīng)某一有功功率P，將有為維持靜態(tài)穩(wěn)定極限所必需的勵磁電壓 失磁保護(hù)的功能特點(diǎn)3.7 失磁保護(hù)失磁保護(hù) 失磁保護(hù)時功率、轉(zhuǎn)子電壓變化（動模試驗(yàn)）失磁保護(hù)的功能特點(diǎn)3.7 失磁保護(hù)失磁保護(hù) 低勵失磁時功率、轉(zhuǎn)子電壓變化（動模試驗(yàn)）失磁保護(hù)的功能特點(diǎn)3.7 失磁保護(hù)失磁保護(hù) 定子判據(jù)異步阻抗圓、靜穩(wěn)邊界圓可選正序電壓、正序電流計(jì)算阻抗可選擇無功反向元件閉鎖無功反向值可整定失磁保護(hù)的功能特點(diǎn)3.7 失磁保護(hù)失磁保護(hù) 輔助判據(jù)a.a.

28、正序電壓正序電壓6V6Vb.b.負(fù)序電壓負(fù)序電壓U2 U2 0.1Un 0.1Un（發(fā)電機(jī)額定電壓）。（發(fā)電機(jī)額定電壓）。c.c.發(fā)電機(jī)電流發(fā)電機(jī)電流 0.1Ie 0.1Ie（發(fā)電機(jī)額定電流）。（發(fā)電機(jī)額定電流）。 失磁保護(hù)的功能特點(diǎn)3.7 失磁保護(hù)失磁保護(hù) 開放式的失磁保護(hù)方案段：動作于減出力 可選：減出力判據(jù)定子阻抗判據(jù)轉(zhuǎn)子判據(jù)段：跳閘（母線低電壓） 可選：低電壓判據(jù)，定子阻抗判據(jù)、轉(zhuǎn)子判據(jù)段：跳閘或報(bào)警段 可選：定子阻抗判據(jù)、轉(zhuǎn)子判據(jù)段：長延時跳閘（與減出力段配合） 定子阻抗判據(jù)失磁保護(hù)的功能特點(diǎn)3.7 失磁保護(hù)失磁保護(hù) 功能能區(qū)分振蕩中心在發(fā)變組內(nèi)部或外部，并滑極次數(shù)可分別整定能記錄滑

29、極次數(shù)采用正序電壓、正序電流計(jì)算阻抗，能區(qū)分短路和失步能區(qū)分穩(wěn)定振蕩和失步能檢測加速失步或減速失步振蕩頻率0.1- 8 Hz當(dāng)電流小于出口斷路器跳閘允許電流時出口 失步保護(hù)的功能特點(diǎn)3.8 失步保護(hù)失步保護(hù)失步保護(hù)的功能特點(diǎn)EaZaZbZcEbo發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)失步時的等效系統(tǒng)圖 IuOEbEa系統(tǒng)各點(diǎn)的電流電壓關(guān)系圖 3.8 失步保護(hù)失步保護(hù)1.左右邊界2.中心線3.電抗線失步保護(hù)功能失步保護(hù)的功能特點(diǎn)振蕩中機(jī)端阻抗繼電器的測量阻抗圖 Rjx0ZcZa-ZbOLUORIRIL3211DLRQQQ”3.8 失步保護(hù)失步保護(hù)失步繼電器分析區(qū)外失步失步保護(hù)的功能特點(diǎn)3.8 失步保護(hù)失步保護(hù)失步繼電器分

30、析區(qū)內(nèi)失步失步保護(hù)的功能特點(diǎn)3.8 失步保護(hù)失步保護(hù)失步繼電器分析加速失步失步保護(hù)的功能特點(diǎn)3.8 失步保護(hù)失步保護(hù)失步繼電器分析減速失步失步保護(hù)的功能特點(diǎn)3.8 失步保護(hù)失步保護(hù)失步過程分析t0:正常運(yùn)行t1:區(qū)外故障t2:故障切除失步保護(hù)的功能特點(diǎn)3.8 失步保護(hù)失步保護(hù)失步過程分析t0:正常運(yùn)行t1:區(qū)外故障t2:故障切除t3:振蕩失步保護(hù)的功能特點(diǎn)3.8 失步保護(hù)失步保護(hù)失步保護(hù)的功能特點(diǎn)失步過程分析t0:正常運(yùn)行t1:功率超調(diào)t2:失步振蕩3.8 失步保護(hù)失步保護(hù)失步過程分析一次典型的失步振蕩過程3.8 失步保護(hù)失步保護(hù) 保護(hù)采用三元件失步繼電器動作特性, 第一部分是透鏡特性，圖中，

31、它把阻抗平面分成透鏡內(nèi)的部分I和透鏡外的部分O。第二部分是遮擋器特性，圖中，它把阻抗平面分成左半部分L和右半部分R。 兩種特性的結(jié)合，把阻抗平面分成四個區(qū)OL、IL、IR、OR，阻抗軌跡順序穿過四個區(qū)（OLILIROR或ORIRILOL），并在每個區(qū)停留時間大于一時限，則保護(hù)判為發(fā)電機(jī)失步振蕩。每順序穿過一次，保護(hù)的滑極計(jì)數(shù)加1，到達(dá)整定次數(shù)，保護(hù)動作。 第三部分特性是電抗線，圖中，它把動作區(qū)一分為二，電抗線以上為I段（U），電抗線以下為II段（D）。阻抗軌跡順序穿過四個區(qū)時位于電抗線以下，則認(rèn)為振蕩中心位于發(fā)變組內(nèi)，位于電抗線以上，則認(rèn)為振蕩中心位于發(fā)變組外，兩種情況下滑極次數(shù)可分別整定。

32、失步保護(hù)的功能特點(diǎn)3.8 失步保護(hù)失步保護(hù)3.93.9轉(zhuǎn)子接地保護(hù)轉(zhuǎn)子接地保護(hù) 一點(diǎn)接地設(shè)兩段 靈敏I段動作于信號 II段動作于信號或跳閘 轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地保護(hù) 一點(diǎn)接地II段動作于信號，自動延時投入轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地保護(hù)轉(zhuǎn)子接地保護(hù)的功能特點(diǎn)3.93.9轉(zhuǎn)子接地保護(hù)轉(zhuǎn)子接地保護(hù) 實(shí)時顯示轉(zhuǎn)子繞組對大軸絕緣電阻 轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地后顯示接地位置 高精度隔離放大器 隔離電壓2500V 光耦繼電器切換開關(guān)轉(zhuǎn)子接地保護(hù)的功能特點(diǎn)3.93.9轉(zhuǎn)子接地保護(hù)轉(zhuǎn)子接地保護(hù)RRS1S2RRUU發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子+-Rg Rg：轉(zhuǎn)子接地電阻 ：轉(zhuǎn)子接地位置 U：勵磁電壓 R：標(biāo)準(zhǔn)電阻 S1、S2：切換開關(guān)3.93.9轉(zhuǎn)子接地保護(hù)轉(zhuǎn)子接

33、地保護(hù)4.0發(fā)電機(jī)誤上電保護(hù) 發(fā)電機(jī)盤車狀態(tài)下（未加勵磁，低速），主開關(guān)誤合，發(fā)電機(jī)異步起動X ，由于轉(zhuǎn)子與氣隙同步旋轉(zhuǎn)磁場有較大滑差，轉(zhuǎn)子本體長時間流過差頻電流燒傷轉(zhuǎn)子。突然誤合閘引起轉(zhuǎn)子急劇加速，潤滑油壓較低，軸瓦損壞。 d4.0 誤上電保護(hù)原理1發(fā)電機(jī)盤車時，未加勵磁，斷路器誤合，造成發(fā)電機(jī)異步起動。采用兩組PT均低電壓延時t1投入，電壓恢復(fù)，延時t2（與低頻閉鎖判據(jù)配合）退出。2發(fā)電機(jī)起停過程中，已加勵磁，但頻率低于定值，斷路器誤合。采用低頻判據(jù)延時t3投入，頻率判據(jù)延時t4返回，其時間應(yīng)保證跳閘過程的完成。3發(fā)電機(jī)起停過程中，已加勵磁，但頻率大于定值，斷路器誤合或非同期。采用斷路器位置接點(diǎn)，經(jīng)控制字可以投退。判據(jù)延時t3投入（考慮斷路器分閘時間），延時t4退出其時間應(yīng)保證跳閘過程的完成。4.1 斷路器閃絡(luò)保護(hù) 220KV以上系統(tǒng)在進(jìn)行同步并列運(yùn)行過程中，當(dāng)發(fā)電機(jī)空載電勢