發(fā)電機畢業(yè)設計正文

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　大型發(fā)變機組是現(xiàn)代電力系統(tǒng)最重要的組成部分之一，它造價昂貴，結構復雜，一旦故障，檢修期長，給國民經(jīng)濟造成的直接和間接經(jīng)濟損失巨大。大型發(fā)變組保護的拒動和誤動，均將產(chǎn)生嚴重后果，決不可掉以輕心，因此，必然對大型機組的可靠性、靈敏性、選擇性和快速性提出了更高的要求。</p><p>　　由于大型發(fā)變組不可避免

2、地存在一些故障及不正常運行方式的可能，迅速地切除或隔離故障點，是繼電保護的主要任務。本文主要介紹了現(xiàn)代大型發(fā)電機一變壓器繼電保護的配置目的、原理，并系統(tǒng)地介紹了目前大型發(fā)變組保護配置的以下主保護及后備保護：發(fā)電機差動保護、變壓器差動保護、發(fā)電機定子匝間保護、發(fā)電機定子接地保護，發(fā)電機對稱過負荷保護、發(fā)電機負序過負荷保護，發(fā)電機失磁保護、發(fā)電機轉(zhuǎn)子接地保護、發(fā)電機(變壓器)過激磁保護、發(fā)電機逆功率保護等。通過對這些保護原理的分析，指出存在

3、的問題，并提出相應的改進措施。同時，本論文還就一些存在爭議的問題提出了自己的觀點，并對發(fā)變組保護發(fā)展的趨勢作了相應的探討。</p><p>　　關鍵詞：主保護；后備保護；存在問題；發(fā)展趨勢</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Large-scale Generator-Transformer Unit Pr

4、otection is one of the most important part of the modern electrical power system.It’s costly and complex—structured．Once it fails，a long—term examination and repair is needed．It will bring huge economic losses directly a

5、nd indirectly．The incorrect or rejected tripping of Large-scale Generator Transformer Unit Protection will cause serious consequences．Therefore，it put forward higher requirements to the reliability , sensitivity, selecti

6、vity and speed of L</p><p>　　This passage mainly introduces the purposes，principles of the modern Large-scale Generator-Transformer Unit Protection and introduces the following main protections and back-up p

7、rotections：the generator differential protection，the transformer differential protection，the protection of inter-turn，the stator ground fault protection，the generator symmetry overload protection，the negative sequence ov

8、erload protection，the generator excitation—loss protection，the rotor earth-fault protection，the genera</p><p>　　Keywords: Main Protection; Back-up Protection; Existent Problems; Development Trend</p>

9、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1緒論6</b></p><p>　　1.1課題的來源、目的、意義6</p><p>　　1.2電力系統(tǒng)元件保護運行現(xiàn)狀分析6</p><p>　　1.2.1元件保護運行情況概述6</p><p>

10、;　　1.2.2發(fā)電機保護、變壓器保護不正確動作情況分析7</p><p>　　1.3國內(nèi)外發(fā)變組微機保護的發(fā)展及理論研究7</p><p>　　1.4數(shù)字式發(fā)變組保護的熱點問題探討8</p><p>　　1.5本課題的主要任務9</p><p>　　2發(fā)電機保護配置9</p><p>　　2.1發(fā)電機故障類

11、型及不正常運行狀態(tài)9</p><p>　　2.2發(fā)電機保護類型10</p><p>　　2.3各保護的基本原理與配置原則10</p><p>　　2.3.1 發(fā)電機縱差動保護10</p><p>　　2.3.2 發(fā)電機匝間短路的橫差動保護11</p><p>　　2.3.3發(fā)電機100%定子繞組單相接地保護

12、11</p><p>　　2.3.4 發(fā)電機的負序過流保護12</p><p>　　2.3.5發(fā)電機的失磁保護14</p><p>　　2.3.6勵磁回路接地保護17</p><p>　　2.3.7 發(fā)電機相間短路后備保護19</p><p>　　2.3.8同步發(fā)電機失步保護、逆功率保護、低頻保護21<

13、/p><p>　　2.3.9同步發(fā)電機異常工況保護22</p><p>　　3變壓器保護配置24</p><p>　　3.1變壓器的故障類型及不正常運行狀態(tài)24</p><p>　　3.2各保護的基本原理與配置原則24</p><p>　　3.2.1 瓦斯保護24</p><p>　　3.

14、2.2電力變壓器的縱聯(lián)差動保護25</p><p>　　3.2.3 負序電流及單相式低壓起動的過電流保護26</p><p>　　3.2.4 復合電壓起動的過電流保護27</p><p>　　3.2.5變壓器的過負荷保護28</p><p>　　3.2.6變壓器接地保護29</p><p>　　4短路電流和發(fā)

15、電機保護的整定計算30</p><p>　　4.1發(fā)電機縱聯(lián)差動保護的整定計算30</p><p>　　4.2發(fā)電機負序過負荷保護的整定計算31</p><p>　　4.2.1定時限負序過負荷（分高定值和低定值）.31</p><p>　　4.2.2反時限負序過電流32</p><p>　　4.3 發(fā)電機過負

16、荷保護(定反時限)33</p><p>　　4.3.1 定時限過負荷保護33</p><p>　　4.3.2 反時限過負荷保護33</p><p>　　4.4發(fā)電機過勵磁保護34</p><p>　　4.4.1定時限過勵磁保護34</p><p>　　4.4.2反時限過勵磁保護34</p>&

17、lt;p>　　4.4.3異步邊界阻抗繼電器35</p><p>　　4.4.4靜穩(wěn)極限勵磁低電壓繼電器35</p><p>　　4.5發(fā)電機定子接地保護37</p><p>　　4.5.1100%定子接地保護37</p><p>　　4.5.2 95%定子接地保護38</p><p>　　4.6 發(fā)

18、電機勵磁繞組過負荷保護38</p><p>　　4.6.1 定時限過負荷電流定值38</p><p>　　4.6.2 定時限過負荷動作時間39</p><p>　　4.6.3 反時限過流速斷定值39</p><p>　　4.6.4速斷動作時間39</p><p>　　4.7發(fā)電機轉(zhuǎn)子一點接地保護39&

19、lt;/p><p>　　4.8發(fā)電機過電壓保護39</p><p>　　5變壓器保護整定計算39</p><p>　　5.1 變壓器參數(shù)計算40</p><p>　　5.2 最小動作電流40</p><p>　　5.3 制動特性斜率40</p><p>　　5.4 拐點電流40&

20、lt;/p><p>　　5.5 靈敏系數(shù)41</p><p>　　5.6 差動電流速斷動作電流41</p><p>　　5.7 增大的最小動作電流41</p><p><b>　　結束語37</b></p><p><b>　　參考文獻38</b></p&g

21、t;<p><b>　　致謝39</b></p><p><b>　　附錄40</b></p><p><b>　　英文文獻</b></p><p><b>　　中文翻譯</b></p><p><b>　　1緒論</b

22、></p><p>　　1.1課題的來源、目的、意義</p><p>　　我國電力工業(yè)的發(fā)展建設己進入到大電網(wǎng)、大機組、超高壓輸電階段，隨著三峽工程的竣工，將形成全國聯(lián)網(wǎng)的局面，這就對電力系統(tǒng)的運行和保護提出了更高的要求。電氣主設備(發(fā)電機、變壓器、母線等)是電力系統(tǒng)中的重要元件，其運行狀況在很大程度上會影響電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，因此主設備的故障診斷和保護就顯得非常重要。發(fā)變組是發(fā)

23、電機變壓器組的簡稱，指的是單元式發(fā)電系統(tǒng)，也就是說一臺發(fā)電機出線直接接至升壓變壓器的低壓側(cè)線圈，有升壓變壓器升壓后再與母線進行連接，然后母線再與電網(wǎng)進行并網(wǎng)。對發(fā)電機來說，為了滿足大電網(wǎng)對機組容量規(guī)模經(jīng)濟的要求，其單機容量在逐漸增大。一方面，單機容量的增加，機組造價提高，機組容量占電網(wǎng)總?cè)萘康谋戎丶哟?，一旦發(fā)生事故，對國民經(jīng)濟造成的直接和問接損失十分巨大；另一方面，大機組材料利用率的提高，新的工藝結構、新的冷卻和勵磁方式等的應用，提高了

24、大型機組的運行效率，同時也給繼電保護帶來了困難，如：發(fā)電機熱容量相對下降，定、轉(zhuǎn)子承受過熱能力降低，因此，過負荷保護中的反時限特性應能更貼近機組的實際發(fā)熱、散熱特性等。機組安全的重要性，對機組保護裝置的選擇性、快速性、可靠性、靈敏性提出了更高的要求</p><p>　　經(jīng)過多年的科研與開發(fā)，主設備保護也和線路保護一樣經(jīng)歷了電磁式、晶體管式、集成電路式和數(shù)字式保護四個階段。相對而言，電氣主設備保護的發(fā)展滯后于線路保

25、護的發(fā)展，主要原因是電氣主設備的機電和電磁特性復雜，保護配置品種繁多，參數(shù)復雜，并且長期以來對主設備缺乏科學的故障分析工具，不像線路保護那樣可以比較清楚地分析故障成因及故障過程。目前電力系統(tǒng)中還有一些老電廠采用傳統(tǒng)式保護，但是新建電站的主設備基本選用數(shù)字式保護。數(shù)字式保護裝置憑借其數(shù)學運算、記憶、邏輯處理、自適應性、綜合決策功能，以及配置靈活等特點將逐步取代傳統(tǒng)的電磁型保護，成為大型和超大型發(fā)變機組的主要保護設備。</p>

26、<p>　　1.2電力系統(tǒng)元件保護運行現(xiàn)狀分析</p><p>　　1.2.1元件保護運行情況概述</p><p>　　2009年運行中，全國電力系統(tǒng)元件保護正確動作率93.49％，其中：1OOMW及以上</p><p>　　發(fā)電機保護正確動作率98.18％；220kV及以上變壓器保護正確動作率82.54％；220kV及以上母線保護正確動作率81.05％

27、；并聯(lián)電抗器保護正確動作率60.00％。</p><p>　　1.2.2發(fā)電機保護、變壓器保護不正確動作情況分析</p><p>　　2009年運行中，100MW及以上發(fā)電機保護正確動作率98．18％，比2008年準確動作率(97．07％)提高了1．11個百分點。造成發(fā)電機不正確動作的主要原因：運行維護管理不善占發(fā)電機保護不正確動作相當大的比重。另外，影響發(fā)電機保護正確動作的還有制造質(zhì)量不

28、良、元件老化，以及原理缺陷，保護抗干擾性能差，CPU死機，元器件老化等等。</p><p>　　2002年上半年元件保護裝置共動作483次，正確動作432次，不正確動作51次，其正確動作率為89．44％。2002年上半年造成100MW及以上發(fā)電機保護不正確動作的原因，主要是運行管理上的闖題：有運行維護不良、整定計算錯誤、誤碰。基建部門的調(diào)試質(zhì)量不良，還有制造質(zhì)量不良等等。多次造成發(fā)電機保護不正確動作原因主要有：電

29、壓互感器二次回路上端子接線松動，引起保護裝置交流回路諧振產(chǎn)生過電壓；因下雨造成發(fā)電機出口A相PT柜進水短路；發(fā)電機不對稱負荷保護整定不當誤動跳閘；發(fā)變組差動保護中高廠變高壓側(cè)TA變比錯誤；保護裝置引線虛焊接觸不良；縱差保護電流采樣異常，保護用的A/D模塊插件內(nèi)部存在故障；比率制動特性偏移造成保護誤動，等等。</p><p>　　1.3國內(nèi)外發(fā)變組微機保護的發(fā)展及理論研究</p><p>　

30、　因為大型發(fā)變組微機保護技術含量較高，國外只有少數(shù)著名的電氣設備公司有相應產(chǎn)品，如GEC．阿爾斯通的LGPG型發(fā)電機保護裝置，ABB公司的REG216型發(fā)變組保護裝置，GE公司的GE’SDGP型發(fā)電機保護，還有西門子公司的7UM622等系列產(chǎn)品。與國內(nèi)的機組保護產(chǎn)品相比，這些保護裝置結構緊湊，工藝水平較高，調(diào)試軟件的功能較完備，人機接口良好，閥世較早，具有豐富的現(xiàn)場運行經(jīng)驗。</p><p>　　國內(nèi)微機發(fā)變組保

31、護裝置的研制始于八十年代初，主要以東南大學史世文教授帶領的學術梯隊為代表。1994年至1996年，先后有四套微機發(fā)電機變壓器組保護裝置通過鑒定。隨后，國內(nèi)幾家主要的電氣設備公司與東南大學、清華大學、華中科技大學、華北電力大學等高校合作研制，引用新原理和新的計算機技術發(fā)展成果，進一步改善發(fā)變組保護裝置性能?，F(xiàn)投入市場的比較典型的有：南自的DGTS01型發(fā)變組保護，許繼的WFB-800型發(fā)變組保護，南瑞RCS985型發(fā)變組保護等。這些裝置在

32、保護新原理的應用以及動作性能上具有一定的優(yōu)勢，也更符合國內(nèi)的要求。</p><p>　　經(jīng)過數(shù)年的運行實踐，國內(nèi)的發(fā)變組微機繼電保護裝置積累了許多寶貴經(jīng)驗，同時也暴露出一些不足，例如：保護應該以簡單的設計結構來提高其可靠性，在我國，由于電力系統(tǒng)比較薄弱，很多由系統(tǒng)解決的問題交由保護來解決，使得繼電保護復雜而且脆弱；機組容量級別多，電壓等級多，主接線類型多更使主設備保護復雜化，而且對于同樣的一次設備和一次系統(tǒng)，由于

33、保護人員和設計人員對保護理解的差異，保護配置的內(nèi)容相差也較大。另一方面，國內(nèi)電力建設的快速發(fā)展需要開發(fā)新的保護裝置，以滿足其結構簡潔明晰，性能可靠完備、硬軟件模塊化、配置更靈活要求。</p><p>　　1.4數(shù)字式發(fā)變組保護的熱點問題探討</p><p>　　一般認為加快保護的動作速度可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，但也應考慮到，對系統(tǒng)穩(wěn)定影響不大的主設備，將保護的動作時間略微延長一點使得保護裝置

34、能確保判據(jù)的準確性，則可以大大增強保護裝置的可靠性。因此，主設備對系統(tǒng)穩(wěn)定的敏感程度分析對合理處理保護可靠性和系統(tǒng)穩(wěn)定性之間的問題有很重要的作用。</p><p>　　在比率制動式差動保護中，制動系數(shù)和制動曲線的斜率是兩回事，但是在現(xiàn)場中往往將之混淆，不同的制動特性曲線套用同一個斜率。將發(fā)電機變壓器保護整定導則和現(xiàn)場實際情況相結合的實用化整定軟件的開發(fā)和推廣使用也將是一個熱點。</p><p&

35、gt;　　上個世紀90年代以來，開展了自適應保護及人工智能技術在繼電保護領域的應用研究，對于后者盡管迄今不太成熟，但在繼電保護智能化方面開辟了一個嶄新的領域。其主要研究方向包括：模糊數(shù)學和模糊集理論；專家系統(tǒng)應用研究；人工神經(jīng)網(wǎng)絡應用研究。網(wǎng)絡化繼電保護的作用將不只限于切除故障元件和限制故障影響范圍，還要保證全系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。各個保護單元都能通過網(wǎng)絡共享全系統(tǒng)的運行和故障信息的數(shù)據(jù)，保護裝置得到的系統(tǒng)故障信息越多，對故障元件故障性質(zhì)

36、，故障位置的判斷就越準確。</p><p>　　目前，對自適應原理的研究已經(jīng)取得了一些成果，主要是利用就地電量和非電量信息來實現(xiàn)自適應保護；進一步的網(wǎng)絡化自適應保護則基于全網(wǎng)信息的自適應保護，以網(wǎng)絡為基礎，真正實現(xiàn)對系統(tǒng)運行方式和故障狀態(tài)的自適應變化。</p><p>　　微機保護通常使用的信號分析工具是傅立葉算法，它是純頻域的分析方法，在時域沒有分析能力，不適合對突變信號進行時一頻分析。

37、而小波分析則通過把信號分解為不同位置和尺度的小波函數(shù)，使其在時域和頻域都具有良好的局部化性能。小波分析在主設備保護的應用著眼于用小波分析捕捉和處理微弱突變信號的能力進行有效的狀態(tài)檢測和利用小波尋找新的故障特征。</p><p>　　1.5本課題的主要任務</p><p>　　本文的通過充分利用資料，了解目前國內(nèi)外大型發(fā)變組保護的主要配置，并結合國內(nèi)外大型機組，尤其是蘭溪某電廠4臺機組的發(fā)變

38、組保護運行過程中存在的問題，對現(xiàn)代的發(fā)變組保護的原理、存在問題、改進措施等作一闡述。提出大型火力發(fā)電機組更加完善的保護配置，并分析勵磁變差動保護誤動原因分析，提出了勵磁變不能設差動這一觀點。本文以蘭溪某電廠匝間保護邏輯分析為例來闡明本人對負序功率方向宜采取允許式和閉鎖式的看法；通過對蘭溪電廠及幾個省內(nèi)電廠轉(zhuǎn)子接地保護誤動或誤報警的事例來分析幾種不同原理的轉(zhuǎn)子接地保護的優(yōu)缺點；通過逆功率保護、匝間保護等幾個在整定過程中存在的問題來說明保護

39、配置的必要性。</p><p>　　分析得出發(fā)電機主保護配置完全縱差保護，裂相保護和中性點不平衡電流保護是合理的，定子分支結構應優(yōu)先選擇中性點不平衡電流保護；分析了主保護的雙重化配置，無縱差保護，但發(fā)電機中性點不平衡電流保護能很好的保護內(nèi)部相間短路故障或內(nèi)部匝間短路故障，只是不能很好地檢測發(fā)電機三相同時短路故障，保護可靠性略有降低；針對大型發(fā)電機的特點，討論了大機組后備主保護配置的合理性。</p>

40、<p>　　通過發(fā)電機逆功率保護在某電廠的應用，進行大型機組逆功率保護運行分析研究，通過機組逆功率保護動作過程，論證大型發(fā)變機組加裝逆功率保護是非常必要的，根據(jù)發(fā)電機及調(diào)速器的特點提出了逆功率保護動作不需要加閉鎖條件，定值分兩端整定，經(jīng)短延時出口的改進方案。研究機組保護中性點電流互感器TA的配置對保護的影響，借助機組中性點TA故障致使保護誤動作事件來分析說明：對于定子多分支發(fā)電機，配置保護時，除了考慮保護的完備可靠之外更應該慎

41、重考慮TA的安裝位置，應考慮TA散熱效果及使用環(huán)境。最后對發(fā)電機組軸電流保護及相關非電量保護進行分析，論證加裝軸電流保護對發(fā)變機組的軸瓦免受電腐蝕是非常必要的，通過目前軸電流保護應用情況，提出在大軸加裝TA測軸電流方案，論證了機組相關非電量保護如機組過速保護．水內(nèi)冷機組純水系統(tǒng)保護對機組安全運行的重要性。對大型發(fā)電機組保護配置的完備性進行分析。</p><p><b>　　2發(fā)電機保護配置</b&

42、gt;</p><p>　　2.1發(fā)電機故障類型及不正常運行狀態(tài)</p><p>　　故障類型有定子繞組相間短路；定子繞組匝間短路，可能發(fā)展為單相接地短路和相間短路；定子繞組單相接地，較常見，可造成鐵芯燒傷或局部融化；轉(zhuǎn)子繞組一點接地和兩點接地，一點接地時危害不嚴重；兩點接地時，因破壞了轉(zhuǎn)子磁通的平衡，可能引起發(fā)電機的強烈震動或?qū)⑥D(zhuǎn)子繞組燒損。</p><p>　　

43、不正常運行狀態(tài)有由于外部短路引起的定子繞組過電流；由于負荷等超過發(fā)電機額定容量而引起的三相對稱過負荷，溫度升高，絕緣老化；由于外部不對稱短路或不對稱負荷而引起的發(fā)電機負序過電流和過負荷，在轉(zhuǎn)子中感應出100hz的倍頻電流，可使轉(zhuǎn)子局部灼傷或使護環(huán)受熱松脫，而導致發(fā)電機重大事故。此外，引起發(fā)電機的100hz的振動；由于突然甩負荷引起的定子繞組過電壓，調(diào)速系統(tǒng)慣性較大發(fā)電機，在突然甩負荷時，可能出現(xiàn)過電壓，造成發(fā)電機繞組絕緣擊穿；由于勵磁回

44、路故障或強勵時間過長而引起的轉(zhuǎn)子繞組過負荷；由于汽輪機主氣門突然關閉而引起的發(fā)電機逆功率，當機爐保護動作或調(diào)速控制回路故障以及某些人為因素造成發(fā)電機轉(zhuǎn)為電動機運行時，發(fā)電機將從系統(tǒng)吸收有功功率，即逆功率；轉(zhuǎn)子勵磁回路勵磁電流急劇下降或消失，從系統(tǒng)吸收無功功率，造成失步，從而引起系統(tǒng)電壓下降，甚至可使系統(tǒng)崩潰。</p><p>　　2.2發(fā)電機保護類型</p><p>　　發(fā)電機保護類型有發(fā)

45、電機縱差動保護，定子繞組及其引出線的相間短路保護；發(fā)電機橫差動保護，定子繞組一相匝間短路的保護；發(fā)電機單相接地保護，對發(fā)電機定子繞組單相接地短路的保護；發(fā)電機失磁保護，反應轉(zhuǎn)子勵磁回路勵磁電流急劇下降或消失；發(fā)電機過電流保護，反應外部短路引起的過電流，同時兼作縱差動保護的后備保護；負序電流保護，反應不對稱短路或三相負荷不對稱時，發(fā)電機定子繞組中出現(xiàn)的負序電流；過負荷保護，發(fā)電機長時間超過額定負荷運行時作用于信號的保護；過電壓保護，反應突

46、然甩負荷而出現(xiàn)的過電壓；轉(zhuǎn)子一點接地保護和兩點接地保護，勵磁回路的接地故障保護；轉(zhuǎn)子過負荷保護，逆功率保護。</p><p>　　2.3各保護的基本原理與配置原則</p><p>　　2.3.1 發(fā)電機縱差動保護</p><p>　　保護基本原理：比較發(fā)電機兩側(cè)的電流的大小和相位，它是反映發(fā)電機及其引出線的相間故障。發(fā)電機縱聯(lián)差動保護的構成的兩側(cè)電流互感器同變比，同

47、型號。</p><p>　　縱差保護作用：反應發(fā)電機定子繞組及其引出線的相間短路，是發(fā)電機的主要保護。</p><p>　　縱差動保護整定方法按照以下兩個原則來整定：在正常情況下，電流互感器二次回路斷線時保護不應誤動。 </p><p>　　繼電器的起動電流為 </p><p><b>　　(2-2)</b></p

48、><p>　　保護裝置的起動電流，按躲開外部故障時的最大不平衡電流整定。</p><p><b>　　(2-3)</b></p><p>　　再根據(jù)前面對不平衡電流的分析，有 </p><p><b>　　(2-4)</b></p><p>　　2.3.2 發(fā)電機匝間短路的橫差動

49、保護</p><p>　　橫差動保護原理：在大容量發(fā)電機中，由于額定電流很大，其每相都是由兩個或多個并聯(lián)的繞組組成。在正常運行的時候，各繞組中的電動勢相等，流過相等的負荷電流。而當任一繞組發(fā)生匝間短路時，繞組中的電動勢就不再相等，因而會出現(xiàn)因電動勢差而在各繞組間產(chǎn)生均衡電流。利用這個環(huán)流，可以實現(xiàn)對發(fā)電機定子繞組匝間短路的保護。</p><p>　　橫差動保護有兩種接線方式：一種是每相裝設

50、兩個電流互感器和一個繼電器構成單獨的保護，三相共需要六個互感器和三個繼電器。由于這種方式接線復雜，保護中的不平衡電流較大，在實際中已經(jīng)很少采用。</p><p>　　目前廣泛應用的接線方式是只用一個互感器裝于發(fā)電機兩組星形中點的連線上，其本質(zhì)是把一半繞組的三相電流之和去與另一半繞組三相電流之和進行比較。這種接線方式?jīng)]有由于互感器誤差所引起的不平衡電流，其起動電流比較小，靈敏度高，且接線非常簡單。</p>

51、;<p>　　保護動作電流：應按躲過系統(tǒng)內(nèi)不對稱短路或發(fā)電機失磁失步時轉(zhuǎn)子偏心產(chǎn)生的最大不平衡電流來整定。根據(jù)運行經(jīng)驗一般可采用下式計算，即 </p><p><b>　　(2-5)</b></p><p>　　動作時限：與轉(zhuǎn)子兩點接地保護動作延時相配合。一般取 </p><p><b>　　(2-6)</b>

52、;</p><p>　　2.3.3發(fā)電機100%定子繞組單相接地保護</p><p>　　發(fā)電機100%定子繞組接地保護種類很多，廣泛使用的是利用三次諧波電壓構成的100%定子繞組接地保護。該保護保護一般由兩部分組成：一部分是零序電壓保護，保護定子繞組的85%以上；另一部分利用發(fā)電機三次諧波電壓構成，它用來消除零序電壓保護的死區(qū)，從而實現(xiàn)保護100%定子繞組的接地保護。為可靠起見，兩部分保

53、護區(qū)有一段重疊。利用發(fā)電機三次諧波電壓構成的部分</p><p>　　保護原理：是利用發(fā)電機中性點和出線端的三次諧波電壓在正常運行和接地故障時變化相反的特點構成。正常運行時，發(fā)電機中性點的三次諧波電壓比發(fā)電機出線端的三次諧波電壓大；而在發(fā)電機內(nèi)部定子接地時，出線端的三次諧波卻比中性點的大。利用這個特點，使發(fā)電機出口的三次諧波電壓成為動作分量，而使中性點的三次諧波分量成為制動分量，從而使發(fā)電機出口三次諧波電壓大于中

54、性點三次諧波電壓時讓繼電器動作。這樣，保護就會在正常時制動，而在定子繞組接地時保護可靠動作。</p><p>　　2.3.4 發(fā)電機的負序過流保護</p><p>　　負序過電流產(chǎn)生原因及其的危害：當電力系統(tǒng)中發(fā)生不對稱短路或在正常運行情況下三相負荷不平衡時，在發(fā)電機定于繞組中將出現(xiàn)負序電流。此電流在發(fā)電機空氣隙中建立的負序旋轉(zhuǎn)磁場相對于轉(zhuǎn)子為兩倍的同步轉(zhuǎn)速，因此將在轉(zhuǎn)子繞組、阻尼繞組以及

55、轉(zhuǎn)子鐵心等部件上感應100Hz的倍頻電流，該電流使得轉(zhuǎn)子上電流密度很大的某些部位(如轉(zhuǎn)子端部、擴環(huán)內(nèi)表面等)，可能出現(xiàn)局部的灼傷，甚至可能使擴環(huán)受熱松脫，從而導致發(fā)電機的重大事故。此外，負序氣隙旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子電流之間，以及正序氣隙旋轉(zhuǎn)磁場與定子負序電流之間所產(chǎn)生的100Hz交變電磁轉(zhuǎn)矩，將同時作用在轉(zhuǎn)子大軸和定于機座上，從而引起100Hz的振動。</p><p>　　負序電流在轉(zhuǎn)子中所引起的發(fā)熱量，正比于負序電流

56、的平方及所持續(xù)時間的乘積。不使轉(zhuǎn)子過熱所允許的負序電流和時間的關系</p><p><b>　　(2-7)</b></p><p>　　式中：i2——流經(jīng)發(fā)電機的負序電流值；</p><p>　　t——i2所持續(xù)的時間；</p><p>　　——在時間t內(nèi)的平均值，使用中應采用以發(fā)電機額定電流為基準的標么值；</p

57、><p>　　A——與發(fā)電機型式和冷卻方式有關的常數(shù)。</p><p>　　同步發(fā)電機的負序電流保護原理：保護反應發(fā)電機定子繞組的電流大小, 保護一般由兩部分組成，即定時限過負荷與反時限過流。反時限過流。反時限特性曲線由三個部分組成： 上限定時限；反時限；下限定時限。</p><p>　　當發(fā)電機電流大于上限整定值時，則按上限定時限動作；如果電流超過下限整定值，但不足以

58、使反時限部分動作時，則按下時限動作；電流在此間則按反時限規(guī)律。</p><p>　　為了使轉(zhuǎn)子不致過熱，則</p><p><b>　　：</b></p><p>　　圖2-1發(fā)電機允許負序電流與持續(xù)時間的關系圖</p><p>　　曲線表明：發(fā)電機允許負序電流的時間是隨I2大小而變化,針對此情況，裝設發(fā)電機負序過流保護

59、。</p><p>　　負序定時限過流保護由兩段式構成：I段經(jīng)t1延時動作于跳閘；Ⅱ段 段經(jīng)t2延時動作于信號。</p><p>　　1、在ab段內(nèi)：t1大于允許時間, 對發(fā)電機不安全；</p><p>　　2、在bc段內(nèi)：t1小于允許時間,未充分利用發(fā)電機的承受負序電流的能力；</p><p>　

60、　3、在cd段內(nèi)：發(fā)信號，而靠近d點時，由于運行人員處理的時間已大于允許時間,對發(fā)電機安全來講不利；</p><p>　　4、在de段內(nèi)，保護根本不反應。</p><p>　　負序反時限過流保護保護用于防止發(fā)電機因過負荷而引起發(fā)電機定子繞組過熱，上圖反應了反時限負序電流保護動作特性與允許負序電流反時限之間的配合關系，由于動作特性曲線在允許曲線之下,對發(fā)電機的安全來講是絕對有利的。但是由長期

61、運行實踐經(jīng)驗表明≦在長時間區(qū)域內(nèi)是偏于保守，實際持續(xù)允許的負序電流比所確定的值要大。因此負序反時限過流保護的動作特性通?？梢栽谠试S的負序電流曲線之上，此時保護裝置的動作特性可表示為</p><p><b>　　(2-8)</b></p><p>　　α——修正常數(shù)（考慮到轉(zhuǎn)子的散熱條件）</p><p>　　圖2-2 負序保護電流時間圖<

62、/p><p>　　2.3.5發(fā)電機的失磁保護 </p><p>　　失磁的原因：勵磁回路開路，勵磁繞組斷線，滅磁開關誤動作，勵磁調(diào)節(jié)裝置的自動開關誤動，可控硅勵磁裝置中部分元件損壞；勵磁繞組由于長期發(fā)熱，絕緣老化或損壞引起短路；運行人員誤調(diào)整等。</p><p>　　失磁后的物理過程δ<90°發(fā)電機未失步——同步振蕩階段；δ=90°靜穩(wěn)定極限角

63、——臨界失步狀態(tài)；δ>90°轉(zhuǎn)子加速劇烈——異步運行階段。</p><p>　　失磁的危害有轉(zhuǎn)子中fG-fS的差頻電流過熱。失磁后，若不失步，無直接危害。失步后，對發(fā)電機及系統(tǒng)有不利影響，故應裝設專門的失磁保護 。</p><p>　　裝設原則： 100MW以下失磁對電力系統(tǒng)有重大影響的發(fā)電機和100MW以上的發(fā)電機，應裝設專用的失磁保護。對600MW的發(fā)電機可裝設雙重化的

64、失磁保護。</p><p>　　失磁后，功角 δ 逐漸增大，當功角 δ=0 時，其機端測量阻抗沿等有功阻抗圓向第四象限變化；</p><p><b>　　(2-9)</b></p><p>　　失磁后，失步前機端阻抗的特點有：圓的大小與P有關，P增大則圓的半徑減小。 </p><p>　　失磁前，發(fā)電機向系統(tǒng)送無功，Q為

65、正，ZK位于第Ⅰ象限。 </p><p>　　失磁后，隨Q的變化，Q由正變成負，ZK從Ⅰ到Ⅳ象限，圓越小，從Ⅰ到Ⅳ越快。 </p><p>　　圓的位置與jXs有關。</p><p><b>　　臨界失步點</b></p><p>　　等無功阻抗圓(δ=90°)</p><p><

66、b>　　(2-10)</b></p><p>　　圖2-3 臨界失步(或靜穩(wěn)極限)阻抗圓</p><p>　　失步后的阻抗軌跡，最終將穩(wěn)定在第四象限內(nèi)的異步邊界阻抗圓內(nèi)。</p><p><b>　　結論：</b></p><p>　?。?）發(fā)電機正常運行時，其機端測量阻抗位于阻抗復平面第一象限的ａ

67、點，</p><p>　　（2）失磁后，其機端測量阻抗沿等有功阻抗圓向第四象限變化；</p><p>　?。?）臨界失步時達到等有功阻抗圓與等無功阻抗圓的交點——ｂ點。</p><p>　?。?）進入等無功阻抗圓內(nèi)，并最終穩(wěn)定運行在ｃ點附近。</p><p><b>　　主要判據(jù)：</b></p><

68、p>　　（1）阻抗整定邊界：常為靜穩(wěn)邊界圓或異步邊界圓，或逆無功判據(jù)；</p><p>　　（2）高壓側(cè)母線低電壓判據(jù)：以防止母線電壓降到不能維持系統(tǒng)穩(wěn)定運行的水平；</p><p>　　（3）定子過電流判據(jù)：用以判斷失此后機組運行是否安全。</p><p>　　輔助判據(jù)和閉鎖措施：</p><p>　　（1）轉(zhuǎn)子低電壓判據(jù)：可以較早的

69、發(fā)現(xiàn)發(fā)電機是否失磁；</p><p>　　（2）不出現(xiàn)負序分量</p><p>　?。?）振蕩閉鎖措施：用延時躲過振蕩</p><p>　　（4）電壓回路斷線閉鎖元件：當電壓回路發(fā)生斷線時將保護裝置解除工作 </p><p>　　逆無功原理發(fā)電機失磁保護保護構成原理：逆無功原理的失磁保護主判據(jù)是逆無功和定子過電流。失磁的危害判據(jù)有系統(tǒng)低電壓和

70、機端低電壓，用來判別發(fā)電機失磁對系統(tǒng)及對廠用電的影響 為減少發(fā)電機失磁運行時的危害程度，采用發(fā)電機有功功率判據(jù)。</p><p>　　阻抗原理的失磁保護保護構成原理：主判據(jù)是機端測量阻抗判據(jù)。失磁的危害判據(jù)有系統(tǒng)低電壓、定子過電流和機端低電壓，用來判別發(fā)電機失磁對系統(tǒng)、發(fā)電機及對廠用電的影響。延時躲振蕩，通常整定為1~1.5s，同時也可避開外部短路可能引起的誤動作。</p><p>　　圖

71、2-4 失磁保護邏輯框圖 </p><p>　　2.3.6勵磁回路接地保護 </p><p>　　勵磁回路故障的原因及危害有破壞了氣隙磁通的對稱性，引起發(fā)電機劇烈振動； 部分繞組中將由于過電流而過熱，燒壞轉(zhuǎn)子，也可能使轉(zhuǎn)子、汽輪機的汽缸等部件磁化；高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子由于其勵磁電流分布不均，從而和定子三相電流形成不對稱電磁力，使轉(zhuǎn)子發(fā)生機械損壞。</p><p>

72、　　保護的裝設原則為水輪發(fā)電機裝設勵磁回路一點接地保護，一般不裝設兩點接地保護。汽輪發(fā)電機裝設勵磁回路一點接地保護及兩點接地保護當一點接地時動作于信號，若又發(fā)生兩點接地時，保護應動作于停機。大型機組可不裝設兩點接地保護。常用的保護：勵磁回路一點接地檢查裝置。適用范圍：1MW以下的水輪發(fā)電機和容量在100MW以下的汽輪發(fā)電機。</p><p>　　基本原理：定期檢測勵磁回路正、負極對地電壓的大小 </p&g

73、t;<p><b>　　(2-11)</b></p><p>　　若則表示勵磁回路正常； </p><p>　　若則表示勵磁回路發(fā)生了</p><p>　　特點：當接地發(fā)生在繞組中部，檢測裝置不能發(fā)現(xiàn)故障，存在“死區(qū)”。 </p><p>　　圖2-6 發(fā)電機轉(zhuǎn)子保護的邏輯圖</p

74、><p><b>　　保護的特點：</b></p><p>　?。?）轉(zhuǎn)子分布電容對測量無影響。</p><p>　?。?）發(fā)電機起動，轉(zhuǎn)子無電壓時，保護不失去作用。</p><p>　　發(fā)電機勵磁回路兩點接地保護：</p><p>　　1、電橋原理轉(zhuǎn)子兩點接地保護 </p><p

75、>　　圖2-7 電橋原理轉(zhuǎn)子兩點接地保護原理框圖</p><p><b>　　保護原理：</b></p><p>　?。?）正常運行時，電橋平衡，電流繼電器中無電流流過</p><p>　?。?）在勵磁繞組發(fā)生一點接地后，電橋的平衡被破壞，毫安表中有輸出，調(diào)節(jié)可調(diào)電阻，使電橋達到一個新的平衡狀態(tài)，兩點接地保護被投入。 </p

76、><p>　?。?）當勵磁繞組第二點接地時，電橋的平衡破壞，電流繼電器中有電流流過。如果流過繼電器中的電流大于其整定電流時，則保護動作于跳閘。</p><p>　　2、反映定子電壓二次諧波的轉(zhuǎn)子兩點接地保護 </p><p><b>　　保護的原理：</b></p><p>　?。?）發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組兩點接地時，其氣隙磁場將發(fā)

77、生畸變，定子繞組中將產(chǎn)生2次諧波負序分量。</p><p>　?。?）在轉(zhuǎn)子一點接地后，自動投入轉(zhuǎn)子兩點接地保護在轉(zhuǎn)子一點接地后，自動投入轉(zhuǎn)子兩點接地保護</p><p><b>　　(2-22)</b></p><p>　　為轉(zhuǎn)子一點接地保護動作條件。</p><p>　　2.3.7 發(fā)電機相間短路后備保護</p

78、><p>　　1、復合電壓啟動過電流保護</p><p>　　適用范圍：1MW以下的發(fā)電機和升壓變壓器、系統(tǒng)聯(lián)絡變壓器和過電流保護不能滿足靈敏度要求的降壓變壓器 </p><p><b>　　構成：</b></p><p><b>　　A．電壓元件：</b></p><p>　　

79、（1）負序電壓元件和反映相間電壓的低電壓元件，兩者構成或門關系</p><p>　?。?）負序電壓元件主要針對于不對稱故障，提高了反應不對稱故障的保護的靈敏度；</p><p>　?。?） 低電壓元件主要反映對稱故障，靈敏度較高。</p><p><b>　　B．記憶元件</b></p><p>　　采用加記憶元件或利用

80、低電壓自保持，以防止保護裝置中途返回。</p><p>　　2、負序電流和單相式低電壓啟動的過電流保護</p><p>　　適用范圍：50MW以上發(fā)電機和63MVA及以上升壓變壓器 </p><p><b>　　構成：</b></p><p>　　（1）負序電流元件和單相式低電壓啟動的過電流保護 </p>

81、<p>　?。?）負序電流元件用來反應不對稱故障；</p><p>　?。?）單相式低電壓啟動的過電流保護主要反映對稱故障。</p><p><b>　　3、低阻抗保護</b></p><p>　　適用范圍：330~500kV大型升壓及降壓變壓器。</p><p>　　作用：作為變壓器引線、母線、相鄰線路相間故

82、障后備保護</p><p>　　2.3.8同步發(fā)電機失步保護、逆功率保護、低頻保護 </p><p><b>　　1、發(fā)電機失步保護</b></p><p>　　失步：當電力系統(tǒng)發(fā)生諸如負荷突變、短路等破壞能量平衡的事故時，引起不穩(wěn)定振蕩，使一臺或多臺同步電機失去同步，進而使電網(wǎng)中兩個或更多的部分不再運行于同步狀態(tài)。</p>&l

83、t;p><b>　　發(fā)電機失步的危害：</b></p><p>　　（1）使發(fā)電機組遭受力和熱的損傷，</p><p>　?。?）周期性作用在旋轉(zhuǎn)軸系上的振蕩扭矩，可能使大軸扭傷或縮短運行壽命。</p><p><b>　　保護的配置：</b></p><p>　?。?）中小型發(fā)電機組的失步故

84、障一般由運行值班人員處理，不裝失步保護。</p><p>　　（2）對大型發(fā)電機(特別是汽輪發(fā)電機)，必須有相應的失步保護。</p><p>　　對失步保護的基本技術要求：</p><p>　?。?） 能正確區(qū)分短路與振蕩、穩(wěn)定振蕩和失步振蕩，失步保護只在失步振蕩時動作。</p><p>　　（2） 失步保護動作后的行為應由系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的

85、要求決定，不應立即動作于跳閘；而應在振蕩次數(shù)或持續(xù)時間達到規(guī)定時動作。</p><p>　?。?）應能選擇切斷電流較小的時刻使發(fā)電機跳閘。 </p><p>　　2、發(fā)電機逆功率保護</p><p>　　逆功率的危害：逆功率運行對發(fā)電機并無直接危害，但殘留在汽輪機尾部的蒸汽與長葉片摩擦，會使葉片過熱。</p><p>　　作用：防止發(fā)電機處于

86、逆功率運行。</p><p>　　我國目前要求在200MW及以上汽輪發(fā)電機組上裝設逆功率保護。</p><p>　　延時分兩段，短延時1.0~1.5s動作于信號，長延時2～3min動作于跳閘。 </p><p><b>　　3、發(fā)電機低頻保護</b></p><p>　　低頻的危害：接近葉片自振頻率時，將導致共振，使材料

87、疲勞，材料的疲勞是一個不可逆的積累過程，若達到材料所不允許的限度時，葉片就有可能斷裂，造成嚴重事故 </p><p><b>　　對低頻保護的要求</b></p><p>　?。?）能監(jiān)視當前頻率狀況，</p><p>　?。?） 能在發(fā)生低頻工況時，根據(jù)預先劃分的頻率段自動累計各段異常運行的時間，達到任一頻率段相應的規(guī)定累計運行時間，保護均動

88、作于聲光信號告警。 </p><p>　　（3）在并網(wǎng)前及解列后低頻保護應退出，并網(wǎng)后自動投入。</p><p>　　機組允許的運行頻率及相應的運行時間</p><p>　　2.3.9同步發(fā)電機異常工況保護 </p><p>　　1、發(fā)電機過勵磁保護</p><p>　　我國繼電保護規(guī)程規(guī)定，對頻率降低和電壓升高引起的

89、鐵心工作磁密過高，300MW及以上發(fā)電機和500kV變壓器應裝設過勵磁保護。 </p><p><b>　　產(chǎn)生過勵磁的原因：</b></p><p>　?。?）產(chǎn)生過勵磁的原因主要有電壓的升高或頻率的降低。</p><p>　　（2）通過測量電壓U和頻率f就能確定勵磁情況。</p><p>　　兩段式定時限過勵磁保護&

90、lt;/p><p>　?。?）第一段：過勵磁倍數(shù)整定值1.18～1.20，延時2～6s； </p><p>　?。?）第二段：過勵磁倍數(shù)整定值1.10，延時45～60s。</p><p>　　圖2-9 異常工況保護邏輯圖</p><p>　　2、發(fā)電機過電壓保護</p><p>　　若發(fā)電機在滿負荷下突然甩去全部負荷，

91、由于調(diào)速系統(tǒng)和自動勵磁調(diào)節(jié)裝置有一定慣性，轉(zhuǎn)速將上升，勵磁電流不能突變，發(fā)電機電壓在較短時間內(nèi)升高，其值可能達到1.3～1.5倍額定電壓，持續(xù)時間可能達到幾秒。</p><p>　　我國通常采用簡單的一段式或兩段式定時限過電壓保護，一般第Ⅰ段時間發(fā)信，第Ⅱ段時間跳閘。 </p><p><b>　　誤上電保護原則：</b></p><p>　　

92、（1）容量在600MW及以上的發(fā)電機組，要求裝設誤上電保護。</p><p>　　（2） 第一階段：開機→合磁場開關，在這期間，由于無勵磁，發(fā)電機不可能進行并網(wǎng)操作，因此只要發(fā)電機斷路器合閘和定子有電流，則必然為誤上電，瞬時跳閘。</p><p>　?。?） 第二階段：合磁場開關→并網(wǎng)，在這期間，用阻抗元件來區(qū)分并網(wǎng)和誤上電，并且誤上電情況越嚴重，跳閘也越快。</p><

93、;p>　?。?）誤上電保護在發(fā)電機并網(wǎng)后自動退出運行，解列后自動投入運行。</p><p><b>　　3、斷路器閃絡保護</b></p><p>　　產(chǎn)生的原因:大型發(fā)-變組在與系統(tǒng)進行并列的過程中，斷路器主觸頭兩斷口之間可能承受兩側(cè)電動勢絕對值之和（δ=1800）的高電壓，有時會造成斷路器斷口閃絡事故。</p><p><b&g

94、t;　　危害：</b></p><p>　　（1）造成斷路器損壞</p><p>　?。?）對發(fā)電機產(chǎn)生沖擊轉(zhuǎn)矩和負序電流，對機組安全不利</p><p>　?。?）可能引發(fā)事故擴大，影響系統(tǒng)的穩(wěn)定運行</p><p><b>　　原理</b></p><p>　　（1）在大機組上裝設

95、斷口閃絡保護如果斷路器未合閘而發(fā)電機定子有電流，則認為斷路器發(fā)生閃絡</p><p>　?。?）斷路器閃絡保護在發(fā)電機并網(wǎng)后自動退出運行，解列后自動投入運行</p><p>　　4、發(fā)電機啟停機保護</p><p>　?。?）通常配置基波零序電壓式定子接地保護</p><p>　　（2）啟停機保護在發(fā)電機并網(wǎng)后自動退出運行，解列后自動投入運行

96、</p><p><b>　　3變壓器保護配置</b></p><p>　　3.1變壓器的故障類型及不正常運行狀態(tài)</p><p>　　1、變壓器的故障類型</p><p>　　各相繞組之間的相間短路</p><p>　　油箱內(nèi)部故障 單相繞組部分線匝之間的匝間短路</p>&l

97、t;p>　　單相繞組或引出線通過外殼發(fā)生的單相接地故障</p><p><b>　　引出線的相間短路</b></p><p>　　油箱外部故障 絕緣套管閃爍或破壞引出線通過外殼發(fā)生的單相接地短路</p><p>　　2、變壓器不正常工作狀態(tài)：</p><p>　　（1）外部短路或過負荷導致過電流</p&g

98、t;<p>　　（2）油箱漏油造成油面降低</p><p>　?。?）外加電壓過高或頻率降低導致過勵磁等</p><p>　　3、裝設的繼電保護裝置 </p><p>　?。?）瓦斯保護：防御變壓器油箱內(nèi)各種短路故障和油面降低，重瓦斯導致跳閘，輕瓦斯觸發(fā)信號</p&

99、gt;<p>　?。?）縱差動保護和電流速斷保護 ：防御變壓器繞組和引出線的多相短路、大接地電流系統(tǒng)側(cè)繞組和引出線的單相接地短路及繞組匝間短路</p><p>　?。?）相間短路的后備保護</p><p><b>　　（4）過電流保護</b></p><p>　?。?）瓦斯保護：反應變壓器油箱內(nèi)部氣體量的多少和油流速度而動作的保護

100、，保護變壓器油箱內(nèi)各種短路故障，特別是對繞組的相間短路和匝間短路。并且是變壓器鐵芯燒損的唯一保護方式。由于短路點電弧的作用，將使變壓器油和其他絕緣材料分解，產(chǎn)生氣體。氣體從油箱經(jīng)連通管流向油枕，利用氣體的數(shù)量及流速構成瓦斯保護</p><p>　　3.2各保護的基本原理與配置原則</p><p>　　3.2.1 瓦斯保護</p><p>　　反應變壓器油箱內(nèi)部氣體量

101、的多少和油流速度而動作的保護，保護變壓器油箱內(nèi)各種短路故障，特別是對繞組的相間短路和匝間短路。并且是變壓器鐵芯燒損的唯一保護方式。由于短路點電弧的作用，將使變壓器油和其他絕緣材料分解，產(chǎn)生氣體。氣體從油箱經(jīng)連通管流向油枕，利用氣體的數(shù)量及流速構成瓦斯保護</p><p>　　800KVA及以上的油浸式變壓器和400KVA以上的車間內(nèi)油浸式變壓器，應裝設瓦斯保護，重瓦斯保護動作于跳開變壓器各電源側(cè)斷路器，輕瓦斯保護

102、動作于發(fā)出信號。</p><p>　　3.2.2電力變壓器的縱聯(lián)差動保護</p><p>　　變壓器差動保護的基本原理：與線路縱差保護的原理相同，都是比較被保護設備各側(cè)電流的相位和數(shù)值的大小。</p><p>　　變壓器差動保護與線路差動保護的區(qū)別：由于變壓器高壓側(cè)和低壓側(cè)的額定電流不相等再加上變壓器各側(cè)電流的相位往往不相同。因此，為了保證縱差動保護的正確工作，須適

103、當選擇各側(cè)電流互感器的變比，及各側(cè)電流相位的補償使得正常運行和區(qū)外短路故障時，兩側(cè)二次電流相等。</p><p>　　裝設原則：6300KVA及以上并列運行的變壓器，10000KVA及以上單獨運行的變壓器，發(fā)電廠廠用工作變壓器和工業(yè)企業(yè)中6300KVA及以上重要的變壓器，應裝設縱差保護。</p><p>　　對于2000KVA以上的變壓器，當電流速斷保護靈敏度不能滿足要求時，也應裝設縱差保

104、護。</p><p>　　構成變壓器縱差動保護的基本原則：</p><p>　　正常運行或外部故障時</p><p><b>　　(3-1)</b></p><p>　　所以兩側(cè)的CT變比應不同，且應使</p><p><b>　　(3-2)</b></p>&

105、lt;p><b>　　即：</b></p><p><b>　　(3-3)</b></p><p><b>　　或</b></p><p><b>　　(3-4)</b></p><p>　　即按相實現(xiàn)的縱差動保護，其電流互感器變比的選擇原則是兩側(cè)C

106、T變比的比值等于變壓器的變比。</p><p>　　不平衡電流產(chǎn)生的原因和消除方法：理論上，正常運行和區(qū)外故障時，Ij=I1"- I2"=0 。實際上，很多因素使Ij= Ibp≠0 。（Ibp為不平衡電流）</p><p>　　變壓器縱差動保護的整定計算原則：</p><p>　　1. 縱差動保護起動電流的整定原則</p><

107、p>　?。?）躲開變壓器的最大負荷電流.</p><p><b>　　(3-5)</b></p><p>　　——可靠系數(shù)取1.3</p><p><b>　　——最大負荷電流</b></p><p>　　（2）躲開變壓器保護范圍外部短路時的最大不平衡電流.</p><p&

108、gt;<b>　　(3-6)</b></p><p>　　——可靠系數(shù)取1.3 </p><p>　　——最大負荷電流，其計算公式為： </p><p><b>　　(3-7)</b></p><p>　　——變比，扎數(shù)引起的相對誤差 </p><p>　　——帶

109、負荷調(diào)壓引起的相對誤差</p><p>　　——電流互感器容許的最大相對誤差</p><p><b>　　——非周期分量系數(shù)</b></p><p>　　——電流互感器的同流系數(shù)，取為1</p><p>　　3.2.3 負序電流及單相式低壓起動的過電流保護</p><p>　　對于大容量的發(fā)電機變

110、壓器組，由于額定電流大，電流元件往往不能滿足遠后備靈敏度的要求，可采用負序電流保護。負序電流元件和反應對稱短路故障的單相式低壓過電流保護組成。</p><p>　　負序電流保護靈敏度較高，且在星、三角接線的變壓器另一側(cè)發(fā)生不對稱短路故障時，靈敏度不受影響，接線也較簡單。</p><p>　　保護的基本原理：當過電流保護不能滿足靈敏度要求時可采用低壓起動的過電流保護。只有電壓測量元件和電流測

111、量元件同時動作后才能起動時間繼電器，經(jīng)預定的延時發(fā)出跳閘脈沖。 </p><p>　　Udz=0.7 Ue.T</p><p>　　圖3-1 低電壓起動的過電流保護原理接線圖 </p><p>　　3.2.4 復合電壓起動的過電流保護</p><p>　　（1）保護的基本原理：</p><p>　　由負序電

112、壓濾過器、過電壓繼電器及低電壓繼電器組成復合電壓起動回路。當發(fā)生各種不對稱短路時，出現(xiàn)負序電壓，過壓繼電器動作其常閉接點斷開低電壓繼電器失電其常閉接點閉合起動中間繼電器，低壓閉鎖開放。若電流繼電器也動作，則起動時間繼電器，經(jīng)預定延時發(fā)出跳閘脈沖。 </p><p>　　圖3-2 保護原理接線圖</p><p>　?。?）保護的整定計算</p><p><

113、;b>　　電流元件：</b></p><p><b>　　(3-8)</b></p><p><b>　　低電壓元件：</b></p><p><b>　　(3-9)</b></p><p><b>　　火電廠升壓變壓器：</b><

114、/p><p><b>　　(3-10)</b></p><p><b>　　負序電壓元件：</b></p><p><b>　　(3-11)</b></p><p>　　3.2.5變壓器的過負荷保護</p><p>　　變壓器的過負荷保護原理：過負荷保護反應

115、變壓器對稱過負荷引起的過電流。保護用一個電流繼電器接于一相電流，經(jīng)延時動作于信號。 過負荷保護的安裝側(cè)，應根據(jù)保護能反應變壓器各側(cè)繞組可能過負荷情況來選擇，對雙繞組升壓變壓器，裝于發(fā)電機電壓側(cè)。</p><p>　　圖3-3 原理接線圖</p><p>　　過負荷保護的整定計算：</p><p>　　過負荷保護的動作電流按躲過變壓器的額定電流進行整定：</

116、p><p>　　過負荷保護的延時應比變壓器過電流保護時限長一個時限階段，一般取10s.</p><p>　　3.2.6變壓器接地保護</p><p>　　電力系統(tǒng)中，接地故障常常是故障的主要形式，因此，大電流接地系統(tǒng)中的變壓器，一般要求在變壓器上裝設接地（零序）保護。作為變壓器本身主保護的后備保護和相鄰元件接地短路的后備保護。</p><p>　

117、　而變壓器零序保護的方式與變壓器的中性點的絕緣水平和接地方式有關，應予分別對待。</p><p>　?。?）中性點直接接地變壓器的零序保護</p><p>　　保護原理：中性點直接接地運行的變壓器僅裝設零序電流保護,其原理如圖所示。保護用電流互感器裝在中性點的引出線上,通常配置兩段式零序電流保護,每段帶兩級時限,以較短的時限斷開母聯(lián)斷路器或分段斷路器,以縮小故障影響的范圍,以較長的時限動作