電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù) 第4版 朱文強(qiáng) 習(xí)題解答 第5章

第5章習(xí)題解答5-1線路縱差保護(hù)包括縱聯(lián)差動(dòng)和橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。5-2縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)速斷能保護(hù)線路全長，階段式保護(hù)為滿足選擇性要求不能保護(hù)線路全長，且保護(hù)區(qū)受系統(tǒng)運(yùn)行方式影響。5-3以導(dǎo)引線為通道的縱聯(lián)保護(hù)稱為導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)，導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)常采用電流差動(dòng)原理，可分為環(huán)流式和均壓式兩種。在線路的兩側(cè)裝設(shè)的電流互感器型號(hào)、電流比完全相同，性能完全一致。電流互感器二次側(cè)按環(huán)流法連接成回路，差動(dòng)繼電器接入差動(dòng)回路。兩側(cè)電流互感器一次回路的正極性均接于靠近母線的一側(cè)，二次回路的同極性端子相連接。當(dāng)線路正常運(yùn)行或外部故障時(shí)，流入差動(dòng)繼電器的電流是兩側(cè)電流互感器的二次電流相量差，近似為零；當(dāng)被保護(hù)線路內(nèi)部故障時(shí)，流入差動(dòng)繼電器的電流是兩側(cè)電流互感器的二次電流相量和，即短路點(diǎn)的短路電流。5-4因線路兩側(cè)電流互感器的勵(lì)磁特性不可能完全相同，當(dāng)電流互感器的一次電流較小時(shí)，鐵心未飽和，兩側(cè)電流互感器的特性曲線接近理想狀態(tài)，相差很小。當(dāng)電流互感器的一次電流較大時(shí)，鐵心開始飽和，由于線路兩側(cè)電流互感器鐵心的飽和點(diǎn)不同，勵(lì)磁電流差別增大，導(dǎo)致線路兩側(cè)電流互感器的二次電流有一個(gè)很大的差值，此電流差值稱為不平衡電流。由于差動(dòng)保護(hù)是瞬時(shí)動(dòng)作的，故應(yīng)考慮在保護(hù)區(qū)外短路時(shí)的暫態(tài)過程，流過電流互感器一次側(cè)的短路電流包含有周期分量和非周期分量，由于非周期分量對(duì)時(shí)間的變化率遠(yuǎn)小于周期分量的變化率，因而很難傳變到二次側(cè)，大部分非周期分量作為勵(lì)磁電流進(jìn)入勵(lì)磁回路而使電流互感器的鐵心嚴(yán)重飽和，導(dǎo)致勵(lì)磁阻抗急劇下降，勵(lì)磁電流急劇增加，從而導(dǎo)致二次電流的誤差增大。暫態(tài)不平衡電流要比穩(wěn)態(tài)不平衡電流大得多，并且含有很大的非周期分量。5-5采用的方向比較式和電流相位比較式縱差保護(hù)原理各有優(yōu)缺點(diǎn)，為了達(dá)到取長補(bǔ)短的目的，要求縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行情況的變化，自動(dòng)地改變保護(hù)原理或整定值，這就是微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)中采用的自適應(yīng)縱差保護(hù)。自適應(yīng)縱差保護(hù)由方向比較、相位比較和自適應(yīng)控制三部分組成。方向比較部分包括方向比較式縱差保護(hù)的各個(gè)主要環(huán)節(jié)，其核心元件是判別故障方向的方向元件。方向元件的類型有負(fù)序功率方向元件、方向阻抗元件、相電壓補(bǔ)償式方向元件、反映工頻變化量的方向元件和反映正序故障分量元件的方向元件等。相位比較部分包括相位比較式縱差保護(hù)的各個(gè)主要環(huán)節(jié)，其核心元件是相位比較元件。自適應(yīng)控制部分是自適應(yīng)縱差保護(hù)的關(guān)鍵，為了達(dá)到自適應(yīng)目的，先要判斷系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，從而解決方向比較和相位比較兩種原理的配合問題。5-6橫聯(lián)方向差動(dòng)保護(hù)采用直流閉鎖為防止平行線路退出一回路時(shí)保護(hù)誤動(dòng)作：動(dòng)作電流考慮到單回線路運(yùn)行最大電流的目的是防止平行線路退出一回路時(shí)保護(hù)的誤動(dòng)。5-7電力線載波高頻保護(hù)和微波保護(hù)，電力線載波高頻保護(hù)將線路兩側(cè)的電流相位或功率方向信息轉(zhuǎn)變?yōu)楦哳l信號(hào)，經(jīng)過高頻耦合設(shè)備將高頻信號(hào)加載到輸電線路上，通過發(fā)送和接收高頻信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)各側(cè)電流相位(或功率方向)的比較。微波保護(hù)各部分的作用與電力線載波高頻保護(hù)相同，只是傳送的信號(hào)頻率更高，通道為空間。在兩側(cè)的保護(hù)裝置中需要增加將電氣量信息轉(zhuǎn)換成微波信息的發(fā)送端口和接收微波信息的接收端口。微波通信部分由兩個(gè)或多個(gè)微波中繼站中的調(diào)制與解調(diào)設(shè)備,發(fā)射與接收設(shè)備,連接電纜,方向性天線以及信息空間通道組成。5-8高頻通道工作方式有故障起動(dòng)發(fā)信方式、長時(shí)發(fā)信方式及移頻發(fā)信方式。5-9高頻信號(hào)分為閉鎖信號(hào)、允許信號(hào)和跳閘信號(hào)。5-10閉鎖信號(hào)、允許信號(hào)和跳閘信號(hào)。閉鎖信號(hào)是阻止保護(hù)動(dòng)作于跳閘的信號(hào)，無閉鎖信號(hào)是保護(hù)作用于跳閘的必要條件。允許信號(hào)是允許保護(hù)動(dòng)作于跳閘的信號(hào)。換句話說,有允許信號(hào)是保護(hù)動(dòng)作于跳閘的必要條件。只有同時(shí)滿足本側(cè)保護(hù)元件動(dòng)作；有允許信號(hào)，才能發(fā)出跳閘命令。跳閘信號(hào)是直接引起跳閘的信號(hào)。換句話說,收到跳閘信號(hào)是跳閘的充要條件。跳閘的條件是：本側(cè)保護(hù)元件動(dòng)作,或者對(duì)側(cè)傳來跳閘信號(hào)。5-11高頻閉鎖方向保護(hù)利用間接比較的方式來比較被保護(hù)線路兩側(cè)短路功率的方向,以判別保護(hù)區(qū)內(nèi)還是區(qū)外短路。功率方向元件用于判斷短路功率方向；正方向時(shí)有輸出，高頻收、發(fā)信機(jī)停信；反方向時(shí)無輸出，高頻收、發(fā)信機(jī)發(fā)信，發(fā)出高頻閉鎖信號(hào)。當(dāng)保護(hù)區(qū)外短路時(shí),近短路點(diǎn)側(cè)保護(hù)的方向元件反映為負(fù)方向而不動(dòng)作于跳閘,且發(fā)出高頻閉鎖信號(hào),送至本側(cè)及對(duì)側(cè)的收信機(jī)；對(duì)側(cè)的方向元件雖反映為正方向,但由于收信機(jī)收到了近短路點(diǎn)側(cè)保護(hù)發(fā)來的高頻閉鎖信號(hào),故這一側(cè)的保護(hù)也不會(huì)動(dòng)作于跳閘。在保護(hù)區(qū)內(nèi)短路時(shí),兩側(cè)短路功率方向都是由母線指向線路,方向元件均反映為正方向,兩側(cè)保護(hù)都不發(fā)閉鎖信號(hào),保護(hù)動(dòng)作使兩側(cè)斷路器立即跳閘。5-12架空地線復(fù)合光纜架設(shè)在超高壓線路鐵塔的頂端。其功能一是作為輸電線路的避雷線，保護(hù)輸電導(dǎo)線免遭雷擊；二是通過復(fù)合在地線中的光纖，作為傳送光信號(hào)的介質(zhì)，可以傳送音頻、視頻、數(shù)據(jù)和各種控制信號(hào)，組建多路寬帶通信網(wǎng)。OPGW光纜一般有骨架式、中心管式和層絞式等幾種。光纜鎧裝層有很好的機(jī)械強(qiáng)度特性，光纖能得到最好的保護(hù)，保證了光纖不受外力損害。光纜鎧裝層有很好的抗雷擊放電性能和短路電流過電流能力，因此，在雷電和短路電流過電流的情況下，光纖仍可正常運(yùn)行。特殊設(shè)計(jì)的OPGW可直接替換原有高壓線路的架空地線，不用更換原有塔頭。與新建高壓線路同步建設(shè)光纜通信系統(tǒng)，可節(jié)省光纜施工費(fèi)用，降低通信工程造價(jià)。5-13光纖保護(hù)主要由故障判別元件（繼電保護(hù)部分）和信號(hào)傳輸系統(tǒng)（PCM端機(jī)、光端機(jī)以及光纜通道）組成。PCM端機(jī)由PCM調(diào)制器和PCM解調(diào)器組成。PCM調(diào)制器由時(shí)序電路、模擬信號(hào)編碼電路、鍵控信號(hào)編碼電路、并/串轉(zhuǎn)換電路及匯合電路組成。PCM解調(diào)器由時(shí)序電路、串/并轉(zhuǎn)換電路、同步電路、模擬解調(diào)電路及鍵控解碼電路組成。光端機(jī)包括光發(fā)送部分和光接收部分。光信號(hào)在光纖中單向傳輸,光端機(jī)與光纜經(jīng)過光纖活動(dòng)連接器連接。光纜由光纖組成。繼電保護(hù)部分常用的電流差動(dòng)光纖保護(hù)原理有三相電流綜合比較和分相電流差動(dòng)比較。數(shù)字縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的關(guān)鍵是線路兩側(cè)保護(hù)之間的數(shù)據(jù)交換。6-1變壓器的故障可分為油箱內(nèi)和油箱外故障兩類，油箱內(nèi)故障主要包括繞組的相間短路、匝間短路、接地短路、鐵心燒毀等，油箱外故障主要是繞組引出線及出線套管上發(fā)生的相間短路和接地短路。不正常的運(yùn)行狀態(tài)主要有外部短路引起的過電流、負(fù)荷超過其額定容量引起的過負(fù)荷、油箱漏油引起的油面降低，以及過電壓、過勵(lì)磁等。油浸式變壓器應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。及以上并列運(yùn)行的變壓器、及以上單獨(dú)運(yùn)行的變壓器、發(fā)電廠廠用電變壓器和工業(yè)企業(yè)中及以上重要的變壓器，均應(yīng)裝設(shè)縱差保護(hù)。及以下的電力變壓器，應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)，其過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限應(yīng)大于0.5s。對(duì)于2000kVA以上的變壓器，當(dāng)電流速斷保護(hù)靈敏度不能滿足要求時(shí)，也應(yīng)裝設(shè)縱差保護(hù)。相間短路的后備保護(hù)，相間短路的后備保護(hù)的類型較多；過電流保護(hù)和低電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)，宜用于中、小容量的降壓變壓器；復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)，宜用于升壓變壓器和系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器，以及過電流保護(hù)靈敏度不能滿足要求的降壓變壓器；及以上的升壓變壓器，應(yīng)采用負(fù)序電流保護(hù)及單相式低電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)。對(duì)于中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中的變壓器，應(yīng)裝設(shè)零序電流保護(hù)；變壓器的中性點(diǎn)可能接地或不接地運(yùn)行時(shí)，應(yīng)裝設(shè)零序電流、電壓保護(hù)。對(duì)于以上的變壓器，當(dāng)數(shù)臺(tái)并列運(yùn)行或單獨(dú)運(yùn)行并作為其他負(fù)荷的備用電源時(shí)，應(yīng)裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。高壓側(cè)電壓為及以上的變壓器，對(duì)頻率降低和電壓升高而引起的變壓器勵(lì)磁電流升高，應(yīng)裝設(shè)變壓器過勵(lì)磁保護(hù)。6-21)變壓器各側(cè)電流互感器型號(hào)不同；2)變壓器兩側(cè)的電流相位不同；3)電流互感器標(biāo)準(zhǔn)變比與計(jì)算變比不同；4)變壓器調(diào)壓分接頭改變；5)變壓器勵(lì)磁涌流。采用措施是1）整定計(jì)算時(shí)引入同型系數(shù)；2）進(jìn)行相位補(bǔ)償；3）微機(jī)保護(hù)通關(guān)平和系數(shù)補(bǔ)償；4）整定計(jì)算時(shí)引入調(diào)壓系數(shù)；5）諧波制動(dòng)。6-3常規(guī)保護(hù)接線方式和微機(jī)保護(hù)軟件補(bǔ)償方法。接線是將變壓器高壓側(cè)電流互感器二次側(cè)接成三角形；微機(jī)保護(hù)通過計(jì)算進(jìn)行。6-4變壓器相間短路的后備保護(hù)可采用過電流保護(hù)、低電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)和復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)等。過電流保護(hù)接線簡單，但靈敏度低；低電壓起動(dòng)過電流保護(hù)電流元件靈敏度比簡單過電流保護(hù)高；復(fù)合電壓起動(dòng)過電流保護(hù)不對(duì)稱短路時(shí)電壓元件靈敏度比低電壓起動(dòng)過電流保護(hù)高。6-51.兩折線式差動(dòng)保護(hù)整定計(jì)算1）計(jì)算變比高壓側(cè)：低壓側(cè)：2）相位補(bǔ)償采用軟件補(bǔ)償。3）計(jì)算電流互感器變比高壓側(cè)：低壓側(cè)：4）二次電流高壓側(cè)：低壓側(cè)：5）制動(dòng)電流選擇6）計(jì)算平衡系數(shù)（此數(shù)值為保護(hù)整定值）7）確定最小動(dòng)作電流8）拐點(diǎn)電流：9）計(jì)算最大不平衡電流最大制動(dòng)電流為斜率：制動(dòng)系數(shù)：取。區(qū)內(nèi)短路最小短路電流制動(dòng)電流動(dòng)作電流為：靈敏度：[雖然最大兩相電流差為，但軟件補(bǔ)償計(jì)算式分母有，相互抵消；若采用接線方式進(jìn)行相位補(bǔ)償，靈敏系數(shù)用計(jì)算，因電流互感器變比需選大，實(shí)質(zhì)上靈敏系數(shù)相同]第2種方法：取內(nèi)部短路時(shí)制動(dòng)電流：動(dòng)作電流為：靈敏度：2.求三折線式比率制動(dòng)變壓器差動(dòng)保護(hù)整定值。1）計(jì)算變比高壓側(cè)：低壓側(cè)：2）相位補(bǔ)償采用軟件補(bǔ)償。3）計(jì)算電流互感器變比高壓側(cè)：低壓側(cè)：4）制動(dòng)電流選擇5）二次電流高壓側(cè)：低壓側(cè)：6）計(jì)算平衡系數(shù)（此數(shù)值為保護(hù)整定值）7）計(jì)算最大不平衡電流非周期分量系數(shù)1.5、同型系數(shù)1、誤差0.1。8）確定兩個(gè)拐點(diǎn)電流、、。變壓器保護(hù)區(qū)外短路時(shí)的最大制動(dòng)電流為，。確定：外部短路故障切除后最大不平衡電流，按負(fù)荷電流計(jì)算額定狀態(tài)下制動(dòng)電流，取。因斜率比計(jì)算值大，由上式可見，相應(yīng)整定值為9）計(jì)算最小動(dòng)作電流若取，，則按最大負(fù)荷產(chǎn)生不平衡電流整定時(shí)，滿足要求。區(qū)內(nèi)短路最小短路電流制動(dòng)電流動(dòng)作電流：10）靈敏度：6-61）電流、電壓元件均保護(hù)安裝在高壓側(cè)。2）動(dòng)作值計(jì)算：高壓側(cè)額定電流動(dòng)作電流低壓元件動(dòng)作值負(fù)序電壓元件動(dòng)作值3）線路阻抗最大阻抗為：最小阻抗為遠(yuǎn)后備保護(hù)靈敏系數(shù)分別為：保護(hù)區(qū)末端最小三相短路電流電流元件靈敏度＞1.2負(fù)序電壓靈敏度低壓元件靈敏度＜1.2在變壓器低壓側(cè)加裝電壓元件動(dòng)作電壓負(fù)序電壓靈敏度方法2：阻抗折算低壓元件靈敏度＞1.2第7章習(xí)題解答7-1發(fā)電機(jī)的故障類型：定子繞組相間短路、定子繞組匝間短路、定子繞組單相接地短路、勵(lì)磁回路一點(diǎn)或兩點(diǎn)接地短路、勵(lì)磁電流急劇下降或消失；發(fā)電機(jī)的不正常工作狀態(tài)：定子繞組過電流、三相對(duì)稱過負(fù)荷、轉(zhuǎn)子表層過熱、定子繞組過電壓、發(fā)電機(jī)的逆功率。發(fā)電機(jī)應(yīng)裝設(shè)以下繼電保護(hù)：縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)、定子繞組匝間短路保護(hù)、定子繞組單相接地保護(hù)、勵(lì)磁回路一點(diǎn)或兩點(diǎn)接地保護(hù)、失磁保護(hù)、過電流的保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)、轉(zhuǎn)子表層過負(fù)荷保護(hù)、過電壓保護(hù)、逆功率保護(hù)、勵(lì)磁繞組過負(fù)荷保護(hù)。7-2微機(jī)比率制動(dòng)式發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)的基本原理是通過比較發(fā)電機(jī)機(jī)端與中性點(diǎn)側(cè)電流的大小和相位來檢測保護(hù)區(qū)內(nèi)故障的，它主要用來反映發(fā)電機(jī)定子繞組及其引出線的相間短路故障。7-3發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)比變壓器差動(dòng)保護(hù)的不平衡電流小。因?yàn)榘l(fā)電機(jī)差動(dòng)處在同一電壓等級(jí)，可選用同型號(hào)同變比的電流互感器，發(fā)電機(jī)調(diào)壓，不會(huì)引起差動(dòng)兩側(cè)電流誤差增大，不存在相位及勵(lì)磁涌流的問題。7-4橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)、反映零序電壓的匝間短路保護(hù)、反應(yīng)轉(zhuǎn)子回路2次諧波電流的匝間短路保護(hù)。發(fā)電機(jī)橫差保護(hù)定子繞組為雙星形接線且中性點(diǎn)有6個(gè)引出端子時(shí)才能橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，在正常運(yùn)行時(shí)或外部故障時(shí)發(fā)電機(jī)電流波形也不是純粹的正弦波，在中性點(diǎn)連線上出現(xiàn)3次諧波為主的高次諧波分量，給保護(hù)的正常工作造成影響；轉(zhuǎn)子繞組發(fā)生瞬時(shí)兩點(diǎn)接地時(shí)，由于轉(zhuǎn)子磁勢對(duì)稱性被破壞，使同一相繞組的兩并聯(lián)分支的電勢不等，在中性點(diǎn)連線上也將出現(xiàn)環(huán)流，致使保護(hù)誤動(dòng)作。大容量發(fā)電機(jī)組通常采用縱向零序電壓原理的匝間短路保護(hù)，發(fā)電機(jī)的中性點(diǎn)一般是不直接接地的，正常運(yùn)行時(shí)，發(fā)電機(jī)三相的機(jī)端與中性點(diǎn)之間的電動(dòng)勢是平衡的；當(dāng)發(fā)生定子繞組匝間短路時(shí)，部分繞組被短接，相對(duì)于中性點(diǎn)而言，機(jī)端三相電動(dòng)勢不平衡，出現(xiàn)縱向零序電壓；在發(fā)電機(jī)外部發(fā)生不對(duì)稱短路時(shí)，發(fā)電機(jī)機(jī)端三相電壓不平衡，也會(huì)出現(xiàn)縱向基波零序電壓，發(fā)電機(jī)匝間短路保護(hù)可能誤動(dòng)，因此必須采取措施。定子繞組發(fā)生匝間短路時(shí)，利用轉(zhuǎn)子中的2次諧波電流，可以構(gòu)成匝間短路保護(hù)。正常運(yùn)行、三相對(duì)稱短路及系統(tǒng)振蕩時(shí)，發(fā)電機(jī)定子繞組的三相電流對(duì)稱，轉(zhuǎn)子回路中沒有2次諧波電流，因此保護(hù)不會(huì)動(dòng)作。但在發(fā)電機(jī)不對(duì)稱運(yùn)行或發(fā)生不對(duì)稱短路時(shí)，在轉(zhuǎn)子回路中也將出現(xiàn)2次諧波電流。為了避免這種情況下保護(hù)的誤動(dòng)作，常采用負(fù)序功率方向元件閉鎖的措施。7-5發(fā)電機(jī)定子繞組橫差保護(hù)對(duì)每相兩并聯(lián)分支分別接成星形的發(fā)電機(jī)電流互感器接于中性點(diǎn)連接線上目的是正確反應(yīng)發(fā)電機(jī)匝間短路。在正常運(yùn)行或外部短路時(shí)，每一分支繞組供出該相電流的一半，因此流過中性點(diǎn)連線的電流只是不平衡電流，故保護(hù)不動(dòng)作。若發(fā)生定子繞組匝間短路，則故障相繞組的兩個(gè)分支的電動(dòng)勢不相等，因而在定子繞組中出現(xiàn)環(huán)流，通過中性點(diǎn)連線，該電流大于保護(hù)的動(dòng)作電流，則保護(hù)動(dòng)作。7-6反應(yīng)基波零序電壓接地保護(hù)存在保護(hù)死區(qū)，為提高大容量發(fā)電機(jī)接地保護(hù)動(dòng)作可靠性，因此要采用100%定子接地保護(hù)。7-7發(fā)電機(jī)定子100%接地保護(hù)由反應(yīng)基波零序電壓和3次諧波電壓構(gòu)成；在發(fā)電機(jī)相電動(dòng)勢中，除基波之外，還含有一定分量的諧波，其中主要是3次諧波，3次諧波值一般不超過基波的10%。反應(yīng)基波零序電壓保護(hù)當(dāng)故障點(diǎn)離中性點(diǎn)越近零序電壓越低，該保護(hù)存在死區(qū)；反應(yīng)3次諧波電壓保護(hù)，保護(hù)動(dòng)作范圍在50%以內(nèi)，且越靠近中性點(diǎn)保護(hù)越靈敏。7-8發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，勵(lì)磁回路與地之間有一定的絕緣電阻和分布電容。當(dāng)勵(lì)磁繞組絕緣嚴(yán)重下降或損壞時(shí)，會(huì)引起勵(lì)磁回路的接地故障，最常見的是勵(lì)磁回路一點(diǎn)接地故障。發(fā)生勵(lì)磁回路一點(diǎn)接地故障時(shí)；但發(fā)生一點(diǎn)接地故障后，勵(lì)磁回路對(duì)地電壓將升高，在某些條件下會(huì)誘發(fā)第二點(diǎn)接地，勵(lì)磁回路發(fā)生兩點(diǎn)接地故障將嚴(yán)重?fù)p壞發(fā)電機(jī)。7-9勵(lì)磁回路絕緣檢查裝置絕緣檢查裝置正常運(yùn)行時(shí)，電壓表，的讀數(shù)相等。當(dāng)勵(lì)磁回路對(duì)地絕緣水平下降時(shí)，與的讀數(shù)不相等。值得注意的是，在勵(lì)磁繞組中點(diǎn)接地時(shí)，與的讀數(shù)也相等，因此該檢測裝置有死區(qū)。直流電橋式一點(diǎn)接地保護(hù)當(dāng)勵(lì)磁繞組正常運(yùn)行時(shí)，電橋處于平衡狀態(tài)，此時(shí)保護(hù)不動(dòng)作；當(dāng)勵(lì)磁繞組發(fā)生一點(diǎn)接地時(shí)，電橋失去平衡，保護(hù)動(dòng)作。接地點(diǎn)越靠近勵(lì)磁回路兩極時(shí)保護(hù)靈敏度越高，而接地點(diǎn)靠近中點(diǎn)M時(shí)，電橋幾乎處于平衡狀態(tài)，因此在勵(lì)磁繞組中點(diǎn)附近存在死區(qū)。微機(jī)型切換采樣式一點(diǎn)接地保護(hù)利用微機(jī)保護(hù)的計(jì)算能力，根據(jù)采樣值可直接確定接地故障點(diǎn)的位置。7-10發(fā)電機(jī)失磁后或在失磁發(fā)展的過程中，機(jī)端測量阻抗要發(fā)生變化。發(fā)電機(jī)從失磁開始至進(jìn)入穩(wěn)態(tài)異步運(yùn)行，一般可分為失磁后到失步前（＜）；靜穩(wěn)極限（）,即臨界失步點(diǎn)；失步后三個(gè)階段。7-11發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)通常由發(fā)電機(jī)機(jī)端測量阻抗判據(jù)、轉(zhuǎn)子低電壓判據(jù)、變壓器高壓側(cè)低電壓判據(jù)及定子過電流判據(jù)構(gòu)成。7-12發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，不會(huì)在轉(zhuǎn)子中感應(yīng)出電流；當(dāng)電力系統(tǒng)中發(fā)生不對(duì)稱短路，或三相負(fù)荷不對(duì)稱時(shí)，將有負(fù)序電流流過發(fā)電機(jī)的定子繞組，該電流在氣隙中建立起負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場，并在轉(zhuǎn)子繞組及轉(zhuǎn)子鐵心中產(chǎn)生的電流。該電流使轉(zhuǎn)子相應(yīng)部分過熱、灼傷，甚至可能使護(hù)環(huán)受熱松脫，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)嚴(yán)重事故，引起發(fā)電機(jī)振動(dòng)。為防止發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子遭受負(fù)序電流的損傷，大型汽輪發(fā)電機(jī)都要裝設(shè)比較完善的負(fù)序電流保護(hù)，它由定時(shí)限和反時(shí)限兩部分組成。7-13通過適當(dāng)調(diào)整，反時(shí)限特性負(fù)序電流保護(hù)可使保護(hù)的時(shí)限特性與發(fā)電機(jī)的負(fù)荷發(fā)熱允許電流曲線相配合，避免發(fā)電機(jī)因受負(fù)序電流的影響而過熱以致受到損壞，從而達(dá)到保護(hù)發(fā)電機(jī)的目的。7-14最小動(dòng)作電流取拐點(diǎn)制動(dòng)電流取最大不平衡電流外部短路最大短路電流最大制動(dòng)電流為取，計(jì)算制動(dòng)系數(shù)取取（取值范圍）內(nèi)部兩相短路電流為內(nèi)部短路時(shí)制動(dòng)電流動(dòng)作電流靈敏度按靈敏度7-15發(fā)電機(jī)額定電流電流元件電流低壓元件動(dòng)作電壓負(fù)序電壓動(dòng)作值遠(yuǎn)后備保護(hù)靈敏度：（1）電流元件[單臺(tái)運(yùn)行]變壓器高壓側(cè)兩相短路電流分布系數(shù)，靈敏系數(shù)為三臺(tái)運(yùn)行時(shí)：[由計(jì)算可見，靈敏度校驗(yàn)應(yīng)取并列運(yùn)行]（2）低壓元件[單臺(tái)]三臺(tái)運(yùn)行[由計(jì)算可見，靈敏度校驗(yàn)應(yīng)取并列運(yùn)行]（3）負(fù)序電壓[單臺(tái)運(yùn)行][三臺(tái)并列][單臺(tái)運(yùn)行靈敏度更高]7-16發(fā)電機(jī)-變壓器組差動(dòng)保護(hù)整定計(jì)算按變壓器方法計(jì)算，只要將發(fā)電機(jī)阻抗與變壓器串聯(lián)組合為一個(gè)阻抗即可。第8章習(xí)題解答8-1一種是利用供電元件的保護(hù)兼母線故障的保護(hù)，另一種是采用專用母線保護(hù)。8-2