發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)原理

PAGEPAGE10/125.1 發(fā)電機(jī)比率制動(dòng)式差動(dòng)保護(hù)比率制動(dòng)式差動(dòng)保護(hù)是發(fā)電機(jī)內(nèi)部相間短路故障的主保護(hù).5。1．1保護(hù)原理51Iop

Ｉ++

(

ｒes.0時(shí)）Iop

op

（Ｉeｓ

–I ） （ｒｅ．０

I )ｒ ．０

為差動(dòng)電流，Ｉｏｐ

為差動(dòng)最小動(dòng)作電流整定值，Ｉ

ｒes為制動(dòng)電流，Ｉ

eｓ。

為最小制動(dòng)電流整定值，Ｓ為比率制動(dòng)特性的斜率。各側(cè)電流的方向都以指向發(fā)電機(jī)為正方向，見圖5。1.１。差動(dòng)電流：

I op T N制動(dòng)電流

I IIT2N式中：，N分別為機(jī)端、中性點(diǎn)電流互感器（）二次側(cè)的電流 A的極性見圖 5。1．１.圖 ．1圖(根據(jù)工程需要,也可將 TA極性端均定義為靠近發(fā)電機(jī)側(cè))5。1。1.2ＴA斷線判別當(dāng)任一相差動(dòng)電流大于 0。15倍的額定電流時(shí)啟動(dòng)ＴA斷線判別程序，滿足下列條件認(rèn)為ＴA斷線：本側(cè)三相電流中至少一相電流為零;本側(cè)三相電流中至少一相電流不變;最大相電流小于 1．２倍的額定電流。５。2發(fā)電機(jī)匝間保護(hù)發(fā)電機(jī)匝間保護(hù)作為發(fā)電機(jī)內(nèi)部匝間短路的主保護(hù)。根據(jù)電廠一次設(shè)備情況，可選擇以下方案中的一種：5。2。1故障分量負(fù)序方向(ΔP2)匝間保護(hù)該方案不需引入發(fā)電機(jī)縱向零序電壓。

）保護(hù)應(yīng)裝在發(fā)電機(jī)端,不僅可作為發(fā)電機(jī)內(nèi)部匝間２短路的主保護(hù),還可作為發(fā)電機(jī)內(nèi)部相間短路及定子繞組開焊的保護(hù)。5．２．1.１保護(hù)原理當(dāng)發(fā)電機(jī)三相定子繞組發(fā)生相間短路、匝間短路及支開焊等不對(duì)稱時(shí)，在點(diǎn)出現(xiàn)源.元件的.

和別取自機(jī)端Ｔ2 22V則P2為:2P 2

2e2

e

sen.2 ,I 式中 ,I 2 2 sen。2角。一般取6~8（. 滯后2

的角度）。2保護(hù)的動(dòng)作判據(jù)可表示為：2R2e

I

2PI' I ej2 2 sen.2實(shí)際應(yīng)用動(dòng)作判據(jù)綜合為： 2 u2 2i2 P =Ｕ2

Ｕ’ 〉+2i+2i（ )u、i、Ｐ保護(hù)邏輯框圖見圖5。2。1。2.圖５.2.１.1故障分量負(fù)序方向保護(hù)極性圖圖 5.２.1．２ 故障分量負(fù)序方向保護(hù)邏輯框圖5。2。2發(fā)電機(jī)縱向零序過電壓及故障分量負(fù)序方向型匝間保護(hù)本保護(hù)不僅作為發(fā)電機(jī)內(nèi)部匝間短路的主保護(hù),還可作為發(fā)電機(jī)內(nèi)部相間短路及定子繞組開焊的保護(hù)。５。2。２．1保護(hù)原理發(fā)電機(jī)定子繞組發(fā)生內(nèi)部短路，三相機(jī)端對(duì)中性點(diǎn)的電壓不再平衡，因?yàn)闄C(jī)端電壓互感器中性點(diǎn)與發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)直接相連且不接地,所以互感器開口三角0繞組輸出縱向3U,保護(hù)判據(jù)為：0|3U0｜＞Uet式中

ｓet為保護(hù)的整定值。ｓ發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，機(jī)端不平衡基波零序電壓很小，但可能有較大的三次,,保護(hù)裝置中增設(shè)三次諧波阻波功能。為保證匝間保護(hù)的動(dòng)作靈敏度，縱向零序電壓的動(dòng)作值一般整定較小，為防止外部短路時(shí)縱向零序不平衡電壓增大造成保護(hù)誤動(dòng),須增設(shè)故障分量負(fù)序方向元件為選,判發(fā)電機(jī)內(nèi)部短路還外部短路。故障分量負(fù)序方向元件5。2．．2所的，方的2．２。發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，縱向零序電壓元件及故障分量負(fù)序方向元件組成2與匝間保護(hù)，因Δ=０，則故障分量負(fù)序方向元件失2效,僅由縱向零序電壓元件經(jīng)短延時(shí)ｔ1匝間保護(hù)。不允許縱向零序電壓元件單獨(dú)出,為此以過電流I〉I 閉鎖該判據(jù)，固定I =０.06In.set sｅｔ&&&&&圖 5．2.2 匝間保護(hù)方案二邏輯框圖 52。3高靈敏零序電流型橫差保護(hù),、相短路及定子繞組開焊的主.5．2.3。1原理本檢測(cè)定子多分支繞組的不同中性點(diǎn)連線(即)３I0,判據(jù)：判據(jù)1（無制動(dòng)特性）：Ｉ I ， I 動(dòng)的整定值,見后op Ｉ Ｉop S(I I

（

時(shí))I Iop

op.0

resI

Iop.0

( 時(shí))式中：Iop，Iｏp.0最小動(dòng)整定值，制動(dòng)（取端三相最大值最小制動(dòng)整定值，S比率制動(dòng)特性的斜率。1、2均可單獨(dú)構(gòu)成，用戶可通過控制字進(jìn)行選擇。正常運(yùn)行時(shí)，接于兩中性點(diǎn)之的，不平衡主要是基波，在外短路時(shí),不平衡主要是三次諧波成分，降低定值和提度，中還增加有三次諧波阻波功。時(shí)動(dòng)于，子點(diǎn)接時(shí)，t動(dòng)于，t整定5。的5．2．3。&&t&&5（組、、）動(dòng)比率制動(dòng)式動(dòng)是（組、、）的主，相短路、單相接短路及短路;保正確區(qū)分涌、過故障。取提定值的式，外時(shí)和動(dòng)動(dòng),中的三次諧波基波的比值大于定值時(shí)，動(dòng)提比率制動(dòng)差動(dòng)的動(dòng)值、比率制動(dòng)和最小制動(dòng)，進(jìn)提的可性。-組裝置最多可實(shí)現(xiàn)６側(cè)動(dòng)，動(dòng)特性下：o流電作動(dòng)nres.0 2n(res)圖 。比率差動(dòng)動(dòng)作特性圖A5.3I I

I ）oｐ o0

res

res.0+ I –

）I

) 5—3-1)oｐp

res

es

e>12In

+ 0

–2 I）(I 2)p n(5—3—2)

res

ｎ es nopIp0,,s0． s ．n,Sn.Iop=|

｜ 3）12=—12=—1

I2/ 2 3—:Iop

1

2

| —3ｎrs1={|rs1

,…２

n|—6）3≤n≤６,

,22

.

據(jù)53)低據(jù)5)高.53.2,10,51:I op.2

K I2 op.1

5—,C,op2,,p1,37.2:SsuSs—s

5——8):Ｓs 采樣點(diǎn)不對(duì)稱度值Sum對(duì)應(yīng)對(duì)稱ｍ ｓ —度值K某一固定,任一538.3Ａ飽和TＡ飽和.I >K3* —３ 13K

比例內(nèi)部３固定不整定,I對(duì)應(yīng)１任一—-比率自改小和比率,證正確、靠5４ A任一05定Ａ,A：一不小1定;一。53任一整定值。5.36一定值信號(hào)定值整定。5機(jī)比率比率內(nèi)部,電機(jī)比率.5定子接地定,定任一點(diǎn)相接地按求閘信號(hào).5．5.1保護(hù)原理基波零序電壓保護(hù)發(fā)電機(jī)從機(jī)端算起的~９5％的定子繞組單相接地；三次諧波電壓保護(hù)發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)附近定子繞組的單相接地.5。6轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)該保護(hù)主要反映轉(zhuǎn)子回路一點(diǎn)接地故障。5。６．1 保護(hù)原理?采用乒乓式開關(guān)切換原理，通過求解兩個(gè)不同的接地回路方程，實(shí)時(shí)計(jì)算轉(zhuǎn)子接地電阻值和接地位置。5.7轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地加兩點(diǎn)接地保護(hù)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路一點(diǎn)接地故障，對(duì)發(fā)電機(jī)并未造成危害，但若再相繼發(fā)生第二點(diǎn)接地故障，則將嚴(yán)重威脅發(fā)電機(jī)的安全。5.７。1保護(hù)原理一點(diǎn)接地保護(hù)原理同前所述,但在這里的一點(diǎn)接地電阻定值只有一段,通過延時(shí)發(fā)信。,:ｓｓ

et

轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地位置變化定值5．8ｔ發(fā)電機(jī)勵(lì)磁故障勵(lì)磁全磁,從發(fā)電機(jī)，.磁保護(hù)。磁保護(hù)的主述中的一個(gè)ｔ定勵(lì)磁電壓tPt

的磁時(shí)保護(hù)，全磁嚴(yán)重磁時(shí)保護(hù)，附加裝定值定值的勵(lì)磁電壓,定勵(lì)磁電壓，其方程:U d

fd.set

勵(lì)磁電壓定值，定0。—０。d。eｔ

fd0，一般

fd0。若定勵(lì)磁電壓”單獨(dú)，還需采取I＜０．0n”的閉鎖措施,以防止發(fā)電機(jī)并網(wǎng)過程解列過程中磁保護(hù)誤。短等干擾干擾引振蕩判不會(huì)誤.靜穩(wěn)邊界阻抗主阻抗扇形圓匹配發(fā)電機(jī)靜穩(wěn)邊界圓,采用 0接線方式. 、ab）特581示,抗軌跡圖中ab第 I象限隨時(shí)進(jìn)入第Ⅳ象限,達(dá)靜穩(wěn)邊界附近進(jìn)入圓.靜穩(wěn)邊界阻抗?jié)M足后，至少延時(shí) 1s~1.5s發(fā)磁信號(hào)壓，延時(shí) 1s~1.的原是躲開振蕩。扇形R軸的夾角1～５開發(fā)電機(jī)過電阻的相路，開發(fā)電機(jī)相。圖５．８。１ 靜穩(wěn)邊界阻抗判據(jù)動(dòng)作特性需指出，發(fā)電機(jī)產(chǎn)品說明書中所刊載的 xd

值是銘牌值，用“ｘｄ(銘牌"符號(hào))表示，它是非飽和值，它是發(fā)電機(jī)制造廠家以機(jī)端三相短路但短路電流小于額定電流的情況下試驗(yàn)取得的,誤差大,計(jì)算定值時(shí)應(yīng)注意。),58.2.圖 。。2異步阻抗特性曲線(,“”.為防止誤與其輔助門出口。要斷對(duì)（母影響Ut≤Ut式,Ｕ

．seｔ整定值,一般取0．８０~0.9U

.某些場(chǎng)t.ｓｅｔ tn合,不整定值以,則也改為端即UgUg.setＵ

?。ǎ?５eｔe~0．90)Ugn采用端了證廠用僅了與靜穩(wěn)阻抗判據(jù)組成“與”門出口，以防止由于靜穩(wěn)阻抗單獨(dú)出口時(shí)可能發(fā)生的誤動(dòng)作，因此選擇Usｅt機(jī)端過電壓判據(jù)

有較廣泛的靈活性。發(fā)電機(jī)在突然甩負(fù)荷等過電壓情況下，會(huì)強(qiáng)行減勵(lì)，使Ｕ 突降，可能引起ｆｄdU （P)判據(jù)或定勵(lì)磁低電壓判據(jù)誤動(dòng),故采取機(jī)端過電壓判據(jù)且動(dòng)作后延時(shí)４dｆｓ～6s返回的閉鎖措施來防止失磁保護(hù)誤出口。gU≥（１.1~１．25）Ugｇ ｎ式中，U 為發(fā)電機(jī)機(jī)端額定電壓。,,（于）用失磁保護(hù)下。，失磁保護(hù)中保護(hù)壓壓及動(dòng)出，中，保護(hù)壓壓及動(dòng)在的。．9保護(hù),.時(shí)，用理，保護(hù)可用于的動(dòng)。1保護(hù)理保護(hù)系統(tǒng)有的。電壓取發(fā)電機(jī)機(jī)端，電取發(fā)電機(jī)機(jī)端或中性。保護(hù)，有為：PUa

I cosa

U I cosb

U I cosc c為電壓電的，動(dòng)作判據(jù)為：set

Pset

為保護(hù)動(dòng)作定。保護(hù)有2延時(shí)，延時(shí)1１~s）用于發(fā),延時(shí)t2（１s～)可用于。5。10合電壓動(dòng)（）過保護(hù)合電壓動(dòng)（)過保護(hù)作為壓或的后..10.１保護(hù)理由合電壓及過“與”構(gòu)成。中合電壓可由選擇“”或“出"，的最靈可由選擇為4（）或1３5(1０）。果計(jì)算路,和配每每個(gè)都立為個(gè)保護(hù)。5。1１零（過保護(hù)零（）,配成時(shí)。。理由零過及零“與"構(gòu)成。中,零可由定“”或“出”,零的指可由定為。1１。2判據(jù)ａ． 零過,A0,TA1,:UR[3Ue

3ej110]0

=1°）senI0 TA仍511母線I0 UR[3Ue

3ej70]0

（ =70°）senI0 或母線由I0 取TATA正端在母線側(cè);?。?取ＰT開口,通TV切換。TV處理（只適應(yīng).TV,由TV512原理本適于地系統(tǒng)（110k～50kV系統(tǒng))不接地及有能不地而不管是否有放電本不地地于變母線TV開口U.０及511 原理通常53或03s應(yīng)于地系統(tǒng)不地(或有地有不地)有對(duì)地放不地地,能于03~.5s延。由于在,和能交替現(xiàn)了使隙或能夠靠,或持一段確靠14負(fù)荷（有載調(diào)閉鎖、通風(fēng)啟）根要配不段數(shù)和.1低（記憶低升或較大容量降啟值可按,不于帶記憶.551“與”構(gòu)成518。圖 5．１５ 低壓（記憶）過流保護(hù)邏輯框圖51５．2判據(jù)說明滿足下列條時(shí)，動(dòng)作。UUop

Uop為整定值，U為個(gè)線中最小的一個(gè).接于互感器二次回路中，可有多段定值，每段和時(shí)限均可單獨(dú)整定當(dāng)任一滿足下列條時(shí)，動(dòng)作。IIop

Iop