株洲电厂发变组保护
发变组保护说明
大唐阳城发电有限责任公司DA TANG YANGCHENG POWER GENERA TING CQ.,LTD发电部电气专业资料编号：FDDQ200905日期：2009年09月20日■技术资料□运行分析□临时措施□补充运行规定主题：发变组保护说明一、概述1、发变组保护压板分为“保护动作出口”压板与“保护动作对象”压板。
2、“保护动作出口”压板实现该项保护的投退，给上“保护动作出口”压板投入该项保护，打开“保护动作出口”压板退出该项保护，每面保护柜下面三列压板为“保护动作出口”压板。
3、“保护动作对象”压板是指保护动作以后作用的对象，每面保护柜上面两列压板为“保护动作对象压板。
4、发变组保护的动作对象反映了发变组保护动作的结果，可以总结为跳机、解列、灭磁、切换厂用电。
⏹快关主汽门压板实现跳机功能；⏹500KV断路器跳闸压板、厂变进线断路器跳闸压板实现解列功能；⏹A VR跳闸压板实现灭磁功能；⏹启动厂变厂用段快切压板实现厂用段快切装置的启动最终实现切换厂用电。
5、每项保护的具体动作对象在跳闸矩阵中设置，如果某项保护的动作结果为跳机、解列、灭磁、切换厂用电，这种动作结果可简述为全停。
6、500KV断路器有两个跳闸线圈，任何一个带电即可跳闸，第一套电气量保护通过第一个跳闸线圈跳开500KV断路器，第二套电气量保护通过第二个跳闸线圈跳开500KV断路器，非电气量保护通过两个跳闸线圈跳开500KV断路器。
二、发电机保护原理简介1、100％定子接地保护发电机靠近中性点侧发生接地故障时，中性点侧的三次谐波分量将减小而机端侧的三次谐波分量将增大。
本保护判据使用发电机三次谐波零序电压，3U0由机端PT的开口三角形绕组测量得到，经过数字滤波后的三次谐波分量形成保护判据。
本保护动作于信号。
保护自动投入条件：发电机正序电压U1>80V（二次侧）且有功功率P>40%.保护动作条件：3U0>2V（二次侧）延时1.0S2、90％定子接地保护本保护判据使用发电机基波零序电压，3U0由机端PT的开口三角形绕组测量得到，经过数字滤波后的基波分量形成保护判据。
300MW发电机变压器组保护改造
收 稿 日期 ：２ ０ —４ １ ． ０ ８０ — ５
作 者 简 介 ：张 平 （９ ４一） １７ ，男，大唐 湘 潭 发 电有 限责 任 公 司工 程 师
维普资讯
第 ５期
张Байду номын сангаас
平
３ ０ ｗ 发 电机 变 压 器 组保 护 改造 ０ Ｍ
６ ９
方法一 为采 用高 厂变 高压侧 小变 比 Ｔ Ａ，但 是 ，小 风起 动 回路 共用 一根 电缆 ，经查 证 为交直 流共 用 ， Ｔ 的伏安 特性 低 ，可 能造 成 区外 故障 ，该 Ｔ 饱 不符 合反措 要求 。原主变冷 却器全 停 电缆与主 变通 Ａ Ｉ Ａ 和 则可造 成 保 护 误 。方 法 二 为采 用 高 厂 变低 压 侧 风启 动共用 电缆 ，属 于交直 流共用 ，变 更为现 有至 Ｔ Ａ，则可 能造成 主变 差动保 护 区 内故障 不能 启动 ， 两台 高厂变端子 箱两根 电缆单 纯作为 非 电量保 护使 但 该保护 与 高厂变 差动保 护 范 围重 叠 。 法三 为在 用 。另外 在两高 厂变变 压器 本体处 敷设 电缆至主 变 方 高厂变 高压侧加 装 一组大 变 比 Ｔ Ａ，但 由于高厂 变 端 子箱 ， 原主 变冷 却器控 制箱 至集控 室 Ｃ柜启动 将 高 压侧套 管升 高座 高度不 够 ， 无法 安装 一 组大变 比 通 风 电缆 移至 主变 端子 箱 ，用 于 高厂变 通风 启动 、
３ ０ＭＷ 发 电机 变压 器 组保 护 改造 ０
张 平
（ 唐 湘 潭发 电有 限责 任 公 司 ，湖 南 湘 潭 ４ １０ ） 大 １１２
摘要 ：根据 （防止电力生产重大事故的二十五项重点要求”继 电保护实施细则》 （ “ ，制定 了湘潭发电有 限责
发变组保护
发电机－变压器组的微机继电保护装置采用双重化配置（非电气量除外），其特点如下：1.两套发电机－变压器组的微机继电保护装置（包括出口跳闸回路）完整、独立安装在各自的屏内，之间没有任何电气联系。
当运行中的一套保护因异常需退出或检修时，不影响另一套保护的正常运行。
2.每套保护装置均配置完整的差动等主保护、后备保护及异常保护，能反应被保护设备的各种故障运行状态。
3.每套装置的交流电压和交流电流分别取自电压互感器和电流互感器互相独立的绕组，其保护范围应交叉重迭，避免死区。
4.非电量保护设置独立的电源回路（包括直流小空气开关及直流电源监视回路），出口跳闸回路应完全独立，在保护柜上的安装位置也相应相对独立。
发变组保护柜配置情况我公司发变组保护采用了国电南京自动化股份有限公司生产的DGT801系列保护装置。
每台机组各配5面发变组保护柜，A/B柜为发电机、励磁变的保护，每个柜子各配有两套DGT801B装置，分别为主保护、后备保护装置；C/D柜为两台高压厂变的电气量保护，每个柜子各配有两套DGT801C保护装置；E柜为发变组非电量保护，配有两套DGT801F保护装置。
保护装置电源保护装置的直流电源：每面保护盘有两路直流电源，分别取自单元机组的110V直流A、B段，通过转换开关进行切换，注意：两套保护的直流电源不能同时取自同一直流母线上。
保护装置的交流电源：保护装置的交流电源取自机组UPS电源，由于打印机使用。
发电机保护配置1.发电机差动保护(－K87)2.发电机定子接地保护（－K64G1，－K64G2）3.发电机失磁保护（－K40）4.发电机失步保护（－K78）5.发电机定子匝间保护(-K58)6.阻抗保护(-K21)7.发电机负序电流保护（－K46）8.发电机过电压保护（－K59）9.突加电压保护（－K50/27）10.过激磁保护(-K24)11.电压制动过电流保护（－K51/27）12.发电机过负荷保护（－K49）13.发电机逆功率保护（－K32）14.频率异常保护（－K81）15.起停机保护（－K50/81）发电机励磁系统保护配置1.励磁变压器差动保护(－K87)：2.励磁变速断保护（－K50）3.励磁变过流保护（－K51）4.励磁系统过负荷保护（－K49）5.发电机转子一点接地保护主变压器电气量保护配置1.主变压器差动保护(－K87)：2.主变复合电压闭锁过流保护（－K51/27）3.主变高压侧零序方向过流保护（－K51N）4.主变过激磁保护:5.500kV断路器闪络保护（-K47）6.500kV断路器非全相保护（-K28）7.发电机变压器组断路器失灵保护(50BF)高厂变电气量保护配置1.高厂变差动保护－K872.差动速断保护－K87/K503.复合电压闭锁过流保护（－K51/46）4.高厂变低压侧零序过流保护(-K51N)5.高厂变低压侧限时速断/过流保护(-K151/150)变压器非电气量保护配置1.重瓦斯保护2.轻瓦斯保护3.油位高4.油位低5.压力释放6.油温过高7.冷却系统故障8.冷却器全停保护（主变）PT、CT的作用1.发电机中性点PT：40kVA、20kV/0.22KV二次电阻：0.47欧姆。
发变组保护详解
发电机1 、发电机失磁保护2、过激磁保护3、定子接地保护4、定子匝间保护5、失步保护6、低频累加保护7、励磁回路过负荷保护8、转子一点接地保护9、对称过负荷保护10、负序过负荷保护11、过电压保护1 发电机失磁保护失磁保护作为发电机励磁电流异常下降或完全消失的失磁故障保护。
由整定值自动随有功功率变化的励磁低电压Ufd(P)、系统低电压、静稳阻抗、TV断线等判据构成，分别动作于发信号和解列灭磁。
励磁低电压Ufd(P)判据和静稳阻抗判据均与静稳边界有关，可检测发电机是否因失磁而失去静态稳定。
静稳阻抗判据在失磁后静稳边界时动作。
TV断线判据在满足以下两个条件中任一条件：│Ua+Ub+Uc－3U0│≥Uset(电压门坎)或三相电压均低于8V，且0.1A 在电力系统短路或短路切除等非失磁因素引起系统振荡时，保护采取措施闭锁Ufd(P)，可防止保护误出口。
励磁低电压Ufd(P)判据动作后经t1（2s）发出失磁信号。
励磁低电压Ufd(P)判据、静稳阻抗判据均满足且无TV二次回路断线时经t2（6s）发出跳闸指令。
励磁低电压Ufd(P)判据、静稳阻抗、系统低电压判据均满足且无TV二次回路断线时经t3（1s）发出跳闸指令。
2 发电机过激磁保护过激磁保护是反应发电机因频率降低或者电压过高引起铁芯工作磁密过高的保护。
过激磁保护分高、低两段定值，低定值经固定延时5s发出信号和降低励磁电压（降低励磁电压、励磁电流的功能暂未用），高定值经反时限动作于解列灭磁。
反时限延时上限为5秒，下限为200秒。
3 发电机定子接地保护发电机定子接地保护作为发电机定子单相接地故障保护，由基波零序电压部分和三次谐波电压两部分组成，基波零序电压保护机端至机尾95%区域的定子绕组单相接地故障，由反映发电机机端零序电压原理构成，经时限t1（3s）动作于解列灭磁；三次谐波电压保护机尾至机端30%区域的定子绕组单相接地故障，由发电机中性点和机端三次谐波原理构成，经时限t2（5s）动作于信号。
发变组保护说明
大唐阳城发电有限责任公司DA TANG YANGCHENG POWER GENERA TING CQ.,LTD发电部电气专业资料编号：FDDQ200905日期：2009年09月20日■技术资料□运行分析□临时措施□补充运行规定主题：发变组保护说明一、概述1、发变组保护压板分为“保护动作出口”压板与“保护动作对象”压板。
2、“保护动作出口”压板实现该项保护的投退，给上“保护动作出口”压板投入该项保护，打开“保护动作出口”压板退出该项保护，每面保护柜下面三列压板为“保护动作出口”压板。
3、“保护动作对象”压板是指保护动作以后作用的对象，每面保护柜上面两列压板为“保护动作对象压板。
4、发变组保护的动作对象反映了发变组保护动作的结果，可以总结为跳机、解列、灭磁、切换厂用电。
⏹快关主汽门压板实现跳机功能；⏹500KV断路器跳闸压板、厂变进线断路器跳闸压板实现解列功能；⏹A VR跳闸压板实现灭磁功能；⏹启动厂变厂用段快切压板实现厂用段快切装置的启动最终实现切换厂用电。
5、每项保护的具体动作对象在跳闸矩阵中设置，如果某项保护的动作结果为跳机、解列、灭磁、切换厂用电，这种动作结果可简述为全停。
6、500KV断路器有两个跳闸线圈，任何一个带电即可跳闸，第一套电气量保护通过第一个跳闸线圈跳开500KV断路器，第二套电气量保护通过第二个跳闸线圈跳开500KV断路器，非电气量保护通过两个跳闸线圈跳开500KV断路器。
二、发电机保护原理简介1、100％定子接地保护发电机靠近中性点侧发生接地故障时，中性点侧的三次谐波分量将减小而机端侧的三次谐波分量将增大。
本保护判据使用发电机三次谐波零序电压，3U0由机端PT的开口三角形绕组测量得到，经过数字滤波后的三次谐波分量形成保护判据。
本保护动作于信号。
保护自动投入条件：发电机正序电压U1>80V（二次侧）且有功功率P>40%.保护动作条件：3U0>2V（二次侧）延时1.0S2、90％定子接地保护本保护判据使用发电机基波零序电压，3U0由机端PT的开口三角形绕组测量得到，经过数字滤波后的基波分量形成保护判据。
发变组各项保护
2.1 发变组比率制动差动保护2.1.1 保护采用三侧差动保护（作为发电机定子绕组、主变压器高压侧绕组、套管、高厂变低压侧之间故障的主保护。
2.1.2 保护元件电流取自主变高压侧，高厂变低压侧、发电机中性点。
2.2 发电机主变压器保护2.2.1发电机差动保护（1）采用比率制动原理构成,是发电机内部相间故障的主保护（2）差动保护动作条件:三相任一相比率差动动作;软压板和硬压板均在投入位置;差动启动元件动作;TA断线闭锁控制为不闭锁状态(0).2.2.2发电机定子接地保护作为发电机定子回路单相接地故障保护，当发电机定子绕组任一点发生单相接地时，该保护按要求的时限动作于信号或跳闸。
（1）保护原理：由基波零序电压保护发电机从机端算起的85%~95%的定子绕组单相接地；三次谐波电压保护发电机中性点附近定子绕组的单相接地。
（2）基波零序电压取自发电机端部，三次谐波零序电压保护是检测发电机端部对地与中性点对地零序三次谐波电压比值的变比;工作电压取自发电机端部电压互感器和发电机中性点侧PT。
（3）基波零序电压保护动作后跳发变组出口开关1DL、MK、厂用A、B分支、启动A、B分支快切、关主汽门、启动失灵保护。
（4）三次谐波零序电压保护动作于发信号。
2.2.3发电机匝间保护发电机匝间保护采用DP2+3U0和DP2两种保护方式。
不仅可以作为发电机内部匝间短路的主保护，还可以作为发电机内部相间短路及定子绕组开焊的保护。
（1）动作条件:在正常运行时,匝间保护软压板和硬压板投入;启动元件动作;故障分量负序方向和纵向零序电压动作.在并网前,由纵向零序电压和电流小于0.06Iset作为判据,且匝间保护软压板和硬压板投入;启动元件动作.（2）保护用电流量取自发电机尾. 电压2.2.4转子一点接地（1）采用乒乓开关切换原理，作为监视发电机励磁回路对地绝缘的保护。
（2）保护电压取自转子电压：601、602及大轴。
（3）转子一点接地保护动作情况：经延时动作于信号。
发变组保护原理组成及原理
发变组保护的未来发展方向
智能化
随着人工智能技术的发展，发变组保护将逐 渐实现智能化，能够更加快速、准确地识别 和应对各种故障。
网络化
网络技术的发展将使得发变组保护能够实现远程监 控和诊断，提高故障处理的效率和可靠性。
集成化
未来发变组保护将更加集成化，能够将多种 保护功能集成在一台装置中，降低设备成本 和维护成本。
发变组保护原理 组变组保护的组成 • 发变组保护的原理 • 发变组保护的应用与案例分析
01
发变组保护概述
定义与重要性
定义
发变组保护是用于保护发电机变压器（简称发变组）的一套安全控制系统，主要用于监测发变组的工作状态，并 在异常情况下采取相应的控制措施，以防止设备损坏和事故扩大。
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发变组保护的案例分析
某火电厂发变组保护误动 事故
某火电厂发变组保护在运行过程中发生误动 ，导致发电机跳闸。经过调查发现，原因是 保护装置的软件算法存在缺陷，导致正常运 行时的电压波动被误判为故障。
某核电站发变组保护拒动 事故
某核电站发变组保护在变压器故障时未能正 确动作，导致变压器烧毁。经调查发现，原 因是保护装置的硬件故障导致信号处理异常
发变组保护应具备选择性，即在设备发生 故障时，能够有选择地切除故障部分，尽 量减小对非故障部分的影响。
速动性
灵敏性
发变组保护应具备速动性，即在设备发生 故障时，能够迅速切除故障部分，以减小 对设备的损坏和事故的扩大。
发变组保护应具备灵敏性，即能够灵敏地 检测到设备的异常状态，并及时采取相应 的控制措施。
重要性
发变组是电力系统中的重要设备，其安全稳定运行对于保障电力系统的正常供电和电力企业的经济效益具有重要 意义。发变组保护能够及时发现并处理设备故障，避免设备损坏和事故扩大，对于保障电力系统的安全稳定运行 具有重要作用。
发电机变压器组继电保护运行规程
发电机变压器组继电保护运行规程————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：继电保护运行规程元件保护第一节发电机变压器保护一、保护简介发变组保护采用许继生产的ＷFB—100Q微机型发变组成套保护装置，包括发电机、主变压器常用高压变压器的保护装置，其由三块保护屏嵌装十一个箱体、一台工控机组成。
装置采用分层式多CPU并行工作方式，下层十三个保护模块共同构成整套保护。
上层单元管理机(工控机) 负责人机接口和全部信息处理，保护模块之间及保护模块与工控机之间相互独立。
整套保护出口有：1．全停1 跳发电机出口开关、高厂Ａ分支开关、高厂变Ｂ分支开关和灭磁开关及关汽机主汽门。
2．全停2 跳发电机出口开关、高厂变Ａ分支开关、高厂变Ｂ分支开关和灭磁开关及关汽机主汽门。
3．解列跳发电机出口开关和汽机甩负荷。
4．解列灭磁跳发电机出口开关、灭磁开关和汽机甩负荷。
5．减出力减出力至定值。
６．母线解列跳110KV母联断路器。
７．厂用电切除跳高厂变Ａ分支开关、高厂变Ｂ分支开关，同时启动切换A、B分支厂用电。
８．A分支解列跳高厂变A分支开关同时启动切换A分支厂用电。
９．B分支解列跳高厂变B分支开关同时启动切换B分支厂用电。
二、保护A屏1、保护屏组成：其由一个ＷFB—105箱、两个ＷFB—108箱和一个XCK—103出口箱体构成。
a、箱一WFB—105由三块交流变换、一块直流变换、两块出口、两块保护模块、一块稳压电源插件组成，完成有发电机差动、TA断线、失磁、转子一点接地和转子两点接地保护功能。
b、箱二WFB—108由三块交流变换、一块辅助信号、一块出口、两块保护模块、两块稳压电源插件组成，完成有定子接地、励磁变过流、励磁变过负荷、主变瓦斯、主变温度、主变压力释放及主变冷却系统故障保护功能。
c、箱三WFB—108箱由三块交流变换、一块辅助信号、一块出口、两块保护模块、两块稳压电源插件组成，完成有匝间保护、YH断线、发电机对称过负荷，发电机负序过流、发电机断水、励磁系统故障和热工保护(我厂没用) 保护功能。
发电厂发变组保护原理与调试技术分析
发电厂发变组保护原理与调试技术分析柴勇权1兰蕾2(1.国家能源集团广东电力有限公司 广东广州 510799；2.国能(肇庆)热电有限公司 广东肇庆 526299)摘要：通过深入分析发变组保护的策略与逻辑，包括故障检测与判别、保护动作决策与执行等方面，旨在探讨发电厂发变组保护的原理与调试技术。
针对调试技术与方法，提供了发变组保护装置调试的具体流程，并探讨了故障排除与性能优化，涵盖常见故障案例分析和性能评估与优化建议。
最后，结合某发电厂发变组保护系统的实例分析，展示了发电厂发变组保护的原理与调试技术的实际应用及效果评估。
关键词：发电厂 发变组保护 保护原理 调试技术 故障排除中图分类号：TM62文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2023)24-0079-03 Analysis of Protection Principle and Debugging technology of Power Plant Generator-transformer Unit ProtectionCHAI Yongquan1LAN Lei2(1.Chn Energy Guangdong Power Co.,Ltd., Guangzhou,Guangdong Province, 510799 China; 2.Chn Energy(Zhaoqing)Co-Generation Co.,Ltd, Zhaoqing, Guangdong Province, 526299 China)Abstract:This paper discusses the principle and debugging technology of generator group protection in power plant by analyzing the strategy and logic of generator group protection, including fault detection and discrimination, decision and execution of protection action. According to the debugging technology and method, the specific pro‐cess of the debugging of the transformer group protection device is provided, and the troubleshooting and perfor‐mance optimization are discussed, including common fault case analysis and performance evaluation and optimiza‐tion suggestions. Finally, combined with the example analysis of a power plant transformer group protection system, the practical application and effect evaluation of the principle and debugging technology of transformer group pro‐tection in power plant are presented.Key Words: Power plant; Generator-transformer unit protection; Protection principle; Debugging technique; Trouble removal随着电力需求的不断增长和电力设备的不断升级，发电厂发变组的保护问题日益显得突出。
发变组保护
1、发变组有哪些保护及动作范围？1.发电机差动保护：用来反映发电机定子绕组和引出线相间短路故障，瞬时动作于全停I、II。
2. 主变压器差动保护：主变压器差动保护通常为三侧电流，其主变压器差动保护范围为三侧电流互感器所限定的区域（即主变压器本体、发电机至主变压器和厂用变压器的引线以及主变压器高压侧至高压断路器的引线），可以反映该区域内的相间短路，瞬时动作于全停I、II。
3．高厂变差动保护：保护范围包括变压器本体及套管引出线，能够反映保护范围内的各种相间、接地及匝间短路故障，瞬时动作于全停I、II。
4.励磁回路一点接地、两点接地保护：对于静止励磁的发电机正常运行时，励磁回路对地之间有一定的绝缘电阻和分布电容。
当励磁绕组绝缘严重下降或损坏时，会引起励磁回路的接地故障，最常见的是一点接地故障。
发生一点接地故障时，由于没有形成电流回路，对发电机没有直接影响，但一点接地后，励磁回路对地电压升高，在某些情况下，会诱发第二点接地。
当发生第二点接地故障时，由于故障点流过很大的短路电流，会烧伤转子，由于部分绕组被短接，气隙磁通将失去平衡，会引起机组剧烈振动。
此外，还可能使轴系和汽轮机汽缸磁化。
因此需要装设一点、两点接地保护。
一点接地保护动作于发信号，一点接地保护动作发出信号后，及时投入两点接地保护，两点接地保护动作后动作于全停I、II。
5. 发电机定子接地保护：采用基波零序电压保护和三次谐波定子接地保护，可构成100％定子接地保护。
95％定子接地保护主要反映发电机机端的基波零序电压的大小，当达到动作定值时，动作于全停I、II。
15％定子接地保护主要反映发电机机端的三次谐波电压的大小，当达到动作定值时，动作于发信号。
6．发电机复合电压过流保护：从发电机出口PT取电压量，从发电机中性点CT取电流量，电压判据由低电压和负序电压组成或条件，动作于全停I、II。
7. 发电机负序过负荷保护：作为发电机不对称过负荷保护，延时动作于信号。
600MW某某电厂1号发变组保护动作情况
某某电厂600MW #1发变组保护动作情况1.某某电厂#1 600MW机组06年6月15日事故过程及有关信息:1.1事故过程及有关信息:06年06月15日16:06某某电厂厂600MW #1机组跳闸，机组负荷由601.2MW下降到零，发电机转速下降，厂用电快速切换成功。
发变组保护管理机及#1发电机G60-I和G60-II事件记录如下:1）16:01:33.979至16:01:34.224期间，G60-I和G60-II定子接地保护中性点侧三次谐波（3ω）元件启动返回共三次。
第一个故障点见下图图1. 励侧C相引出线故障图2. 故障点在支架处烧断C相C2分支引出线在支架处烧断，烧断时产生的碳化物和金属熔化物导致发电机定子接地保护反映中性点故障的三次谐波元件动作→返回→动作→返回→动作→返回共三次，是因为第一个故障点在引出线棒烧断时闪弧的过程,导致接地保护动作→返回，在C相C2分支引出线烧断后该保护返回，历时0.245″。
2）16:01:38.372，转子一点接地保护起动（投信号，故未跳闸）。
5分钟后3）16:06:01.082，发电机C相低电压起动。
4）16:06:01.092，过励磁保护启动。
5）16:06:01.127，G60-I和G60-II过励磁保护起动。
6）16:06:01.967，G60-I和G60-II过励磁保护出口动作，跳闸继电器K186动作，跳开关。
7）过励磁保护起动到出口时间为：0.840″。
8）C2分支烧断后，全部18000A的电流从C1分支流出，造成C1分支过热。
发电机定子下层#1点出水的温度，从故障前的57.2℃上升到跳机时的127.7℃。
在#1机端（汽侧）形成第二个故障点，见上图。
9）C2分支烧断，C相电流全部由C1分支流出，因此C1分支的阻抗比正常时增大，导致发电机三相不对称形成负序电流，所以记录到发电机负序电流从故障前240A上升到故障时629A。
10）16:21:16.862，转子一点接地保护返回。
发电厂发变组保护原理及其调试方法
发电厂发变组保护原理及其调试方法摘要：发变组即发电机与变压器共同组成的设备，为单元式发电系统，即一台发电机出现直接与升压变压器低压侧线圈相连接，然后由升压变压器升压后与母线进行连接，最后通过母线来与电网进行并网连接。
发变组为发电厂的核心，如果其发生运行故障，将会在根本上导致发电生产中断，而产生重大经济损失。
采取合理的措施对其进行有效的调试维护，来降低各项因素的而影响，达到提高其运行稳定性与安全性的目的，已经成为发电厂管理工作研究的要点。
本文针对600MW机组发变组保护装置存在的问题，论述了对其进行技术改造的必要性、可行性。
关键词：发变组；保护原理及调试；方法分析1、发电厂发变组保护系统分析为满足社会生产生活对电力资源的需求，发电厂需要在现有基础上进一步做好各项设备的管理优化，尤其是发变组作为电厂生产系统中的关键部分，需要严格按照专业要求来对其保护系统进行双重化配置。
结合实际情况分析，发电机差动保护对象为设备内部相间故障，但是对于转子接地、定低阶地、匝间等内部故障，以及转子表层过负荷、定子过负荷以及低频等异常运行故障并不能有效反应。
但是发变组故障以异常运行故障为主，这样便导致设备运行安全性得不到有效保障，需要进一步做好保护调试工作。
对发变组进行成套保护配置，即所有用保护均含有差动保护与后备保护，可以有效反应被保护设备各种故障，同时可以动作于跳闸与发信号，提高机组运行稳定性。
2、发变组保护原理发电机差动保护这是属于电气设备的主保护，在发电机的主电流两端设计了两个电流互感器，这两个电流互感器传感器的作用就是用相同相位的电流来进行标定，为了安全这些电流互感器二次侧采用一点接地，两组电流互感器接入保护装置。
为了防止汽轮机叶片的磨损，发电机在逆功率的状态下就会断电保护。
电动机的定子端绕组是组重要的元件，定子端的电压可以对发电机进行更大的保护，如果我们在发电机端向电网输送电力时，定子端对电压进行识别，电压如果超过额定的电压，定子端就会出现故障，为了保护重要的发电机定子元件，设计师在定子和定子绕组还有故障点之间进行了一个通体回路，如果发现了两点接地的故障，接地设备就会起到保护作用。
发变组保护原理讲课资料
二、保护配置
2.4、复合电流保护 由低压启动过电流元件和负序过电流元件组成，是发变 组及相邻元件线路的对称或不对称称短路过电流的后备保 护，定时限动作于程序跳闸。 当配置了对称过负荷（反时限）保护和不对称过负荷 （反时限）保护就不应再配置复合电压启动过流保护和复合 电流保护。 2.5、零序过电流保护 变压器接地运行的Yn侧引线或相邻元件线路接地短路故 障的后备保护，第一时限动作于缩小故障范围跳母联断路 器，第二时限动作于全停或程序跳闸；根据系统要求也可 反时限动作于全停或程序跳闸。
五、注意问题及现场处理
1、二次接线是否正确，相序、极性对否，CT型号及二
次负荷怎样？ 2、空投合闸励磁涌流的大小，评判差动保护避越涌流能 力，检查保护定值是否过小。 3、二次回路接线是否紧固牢靠，是否并接氧化锌浪涌吸 收器，使用多长时间，氧化锌电阻值多大是否变异？以及 是否用两根电缆接线。 4、二次回路接地是否可靠，屏蔽电缆的屏蔽层是否两端 接地，电气地是否只有一点接地，接地点宜在控制室，二 次电缆布线不要与一次动力线同在一电缆槽，或有无采取 屏蔽措施。
五、注意问题及现场处理
5、运行操作有无不当，特别要注意当变压器断路器要用 旁路替代时，差动保护CT电流、保护连接片以及电流端子 是否也作了相应的切换操作，以防变差保护误动。 6、保护定值整定不当，应该注意到大型发变组与系统相 联后，零序电抗都小于正序电抗，变差保护比率制动斜率 若仍是按三相短路电流计算整定，变差保护则有可能不能 避越接地故障穿越电流的影响而误动。 7、变压器空投于匝间故障上时，会造成变差保护拒动或 延迟动作是不利于变压器安全，好在有瓦斯保护；我专利 软件可识别判断，能保证保护在50ms内动作切除故障。 8、CT选型不当极有可能在大电流下饱和、传变性能变差
发变组保护介绍-保护配置原则、发变组保护配置、发变组保护介绍、发变组保护装置介绍、事故处理
二、发变组保护配置
1、发变组保护包括发电机保护、励磁变压器保护、主变压器保护和高压厂 用变压器保护。每个发变组单元配置5面保护屏，2面发电机保护屏，2面主变压 器电量保护屏和1面主变压器非电量保护屏。
2、2面发电机保护屏完全独立，每个保护屏配置一套完整的发电机和励磁变 压器的主、后备保护装置，能反应发电机和励磁变压器的各种故障及异常状态， 并能动作于跳闸或发信号。两套保护具有各自独立的电源、输入、出口等回路。 在其中一套退出运行时，另一套应能继续正常的工作。
7、保护装置的硬件和软件具有完善的自检功能，某一部分硬件或软 件故障不影响其他的保护功能。
8、保护装置能在电压互感器二次回路一相、两相、或三相同时断线 、失压时发出告警信号，并闭锁可能误动作的保护。保护装置在电流互 感器二次回路不正常或开路时，发告警信号。
三、发变组保护介绍
发电机保护 主保护 • 反映发电机内部相间及匝间短路故障 • 发电机完全差动保护 • 发电机完全裂相横差保护 • 发电机单元件横差保护 • 反映发电机接地保护 • 注入式定子一点接地保护 • 基波零序+三次谐波构成100%定子一点接地保护
3、2面主变压器电气量保护屏完全独立，每个保护屏配置一套完整的主变压 器和高压厂用变压器的主、后备保护装置，能反应主变压器和高压厂用变压器的 各种故障及异常状态，并能动作于跳闸或发信号。两套保护具有各自独立的电源 、输入、出口等回路。在其中一套退出运行时，另一套应能继续正常的工作。
4、主变压器非电量保护屏配置一套主变压器、高压厂用变压器和励磁变压 器非电量保护及发电机断路器操作箱。非电量保护装置用电源回路和跳闸出口电 源回路独立，跳闸回路经过10ms延时的大功率继电器出口。发电机断路器操作 箱具有两个独立的三相联动的跳闸操作回路，且两个跳闸操作回路具有独立的操 作电源回路。操作箱具有跳、合闸监视回路和防跳回路，且防跳回路方便拆除。
发变组保护原理PPT文档共77页
• 在系统频率严重偏离50HZ时，采用按频率比率制动 原理
4.2.5三次谐波差动判据
三次谐波电压差动判据：
•
••
U3TktU3N kreU3N
–正常运行时，机端、中性点三次谐波电压幅值、
相位在一定范围内波动，实时自动调整系数kt使
正常运行时差电压接近为0；
–可以保护100％的定子接地
4.2.6三次谐波电压差动可靠性：
发变组保护原理
发变组保护原理
安徽省电力科学研究院 系统研究所 2010-5-18
2 . 比例差动保护动作特性
3.发电机差动TA饱和问题
以往认为：
－发电机差动采用保护级TA，并且TA同型； －区外故障电流倍数小，一次电流完全相同，二次不平衡差流
小； 因此，为提高内部故障灵敏度，降低差动起始定值、比率制动系数。
作，经过长期运行，在机端侧再发生第二点接地，中 性点电位升高，第一个接地点接地电流增大，而过渡 电阻减小，结果发生相间或匝间严重短路。 c 其次单相接地引起铁心的损伤。机组越大分布电容越 大，接地容性电流越大。接地电流较大引起电弧，引 起绕组绝缘及定子铁心损坏。
4.1基波零序电压保护 4.1.1单相接地故障时的基波零序电压
• 3 TV饱和引起。将引起三次谐波的虚假增大。
4.2.2单相接地时三次谐波分布特点
αE3
N
α (1-α) E3
S
I03
UN3 αC0f/2
C0s US3
(1- )αC0f/2
图1-38 发电机内部单相接地时 三相谐波电势分布等值电路图
E3 中性点 US3
机端
E3 UN3
α%
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
#2机发变组保护作业指导书知识讲解
株洲华银火力发电有限公司企业标准Q/×××××××××—××××检修作业指导书作业项目：#3发变组保护检验作业日期：批准：审核：编制:200X-XX-XX发布200X-XX-XX实施株洲华银火力发电有限公司发布#3发变组保护定期计划检验作业指导书1 目的1.1 对#3发变组保护装置的现场工作予以规范，确保#3发变组保护及二次回路检验后达到原设计要求。
1.2 本检验程序为所有从事继电保护现场工作人员所共同遵循的质量保证程序。
2 范围本检验规程适用于株洲华银火力发电有限公司#3发变组保护定期全部检验。
3 职责3.1 工作负责人职责：组织得当、分工明确，对安全和质量负责。
3.2 监护人职责：按安规要求对检修工的安全进行监护。
3.3 其他工作人员职责：听从工作负责人的安排进行工作,工作中遇到的问题汇报工作负责人。
3.4 质检员职责：负责项目质量验收、签证。
4 人员资质及配备4.1 专责检修工1名：应具备工作负责人的安全资格,具备相应的技术素质,熟悉现场一次、二次设备,掌握相关二次设备的技术细节。
4.2 检修工2名：专业从事电气继电保护人员，并且通过安规考试及技术资格审查，身体健康。
5 检修内容＃2发变组保护检验包括保护外观及机械检查、回路绝缘检查、逆变电源检查、通道相位校正及线性度测量、A、B柜保护校验、C柜保护检查、保护TA特性测试、开关整组传动试验、带负荷检查。
6 质量标准《继电保护及电网安全自动装置检验条例》、《GDGT801数字式发电机变压器柜A 柜调试大纲》《GDGT801数字式发电机变压器B柜调试大纲》、《GDGT801数字式发电机变压器C柜调试大纲》7 引用文件本检验程序引用《电业安全工作规程》、《继电保护和电网安全自动装置现场工作保安规定》以及《#3发变组保护调试大纲》。
发变组保护
发变组保护 Prepared on 24 November 20201、发变组有哪些保护及动作范围1.发电机差动保护：用来反映发电机定子绕组和引出线相间短路故障，瞬时动作于全停I、II。
2. 主变压器差动保护：主变压器差动保护通常为三侧电流，其主变压器差动保护范围为三侧电流互感器所限定的区域（即主变压器本体、发电机至主变压器和厂用变压器的引线以及主变压器高压侧至高压断路器的引线），可以反映该区域内的相间短路，瞬时动作于全停I、II。
3．高厂变差动保护：保护范围包括变压器本体及套管引出线，能够反映保护范围内的各种相间、接地及匝间短路故障，瞬时动作于全停I、II。
4.励磁回路一点接地、两点接地保护：对于静止励磁的发电机正常运行时，励磁回路对地之间有一定的绝缘电阻和分布电容。
当励磁绕组绝缘严重下降或损坏时，会引起励磁回路的接地故障，最常见的是一点接地故障。
发生一点接地故障时，由于没有形成电流回路，对发电机没有直接影响，但一点接地后，励磁回路对地电压升高，在某些情况下，会诱发第二点接地。
当发生第二点接地故障时，由于故障点流过很大的短路电流，会烧伤转子，由于部分绕组被短接，气隙磁通将失去平衡，会引起机组剧烈振动。
此外，还可能使轴系和汽轮机汽缸磁化。
因此需要装设一点、两点接地保护。
一点接地保护动作于发信号，一点接地保护动作发出信号后，及时投入两点接地保护，两点接地保护动作后动作于全停I、II。
5. 发电机定子接地保护：采用基波零序电压保护和三次谐波定子接地保护，可构成100％定子接地保护。
95％定子接地保护主要反映发电机机端的基波零序电压的大小，当达到动作定值时，动作于全停I、II。
15％定子接地保护主要反映发电机机端的三次谐波电压的大小，当达到动作定值时，动作于发信号。
6．发电机复合电压过流保护：从发电机出口PT取电压量，从发电机中性点CT取电流量，电压判据由低电压和负序电压组成或条件，动作于全停I、II。
发变组保护功能配置讲义
发变组保护功能配置讲义一、发变组保护功能发电机变压器保护：是从发变组单元系统中获取信息，并进行处理，能满足系统稳定和设备安全的需要，对发变组系统的故障和异常作出快速、灵敏、可靠、有选择地正确反应的自动化装置。
发电机变压器保护对象：发电机定子、转子、机端母线、主变、厂变、励磁变、高压短引线、断路器，并作为高压母线及引出线的后备保护等。
发电机变压器保护应能保护的故障和异常类型：1)定子绕组相间、匝间和接地短路2)定子绕组过电压3)定子绕组过负荷4)定子铁芯过励磁5)转子表面过负荷6)励磁绕组过负荷7)励磁回路接地8)励磁回路失压（发电机失励磁）9)发电机逆功率10)发电机频率异常11)主变、厂变、励磁变各侧绕组的相间、匝间和接地短路12)主变、厂变、励磁变过负荷13)主变铁芯过励磁14)各引出线的相间和接地短路15)发变组系统失步16)断路器闪络、误上电、非全相和失灵17)发变组起停机短路故障18)发变组系统低电压19)其他故障和异常运行发电机变压器保护可能的配置要求。
1)发电机定子短路主保护发电机纵差动保护发变组差动保护发电机不完全纵差动保护发电机裂相横差保护发电机高灵敏横差保护发电机纵向零序电压式匝间保护2)发电机定子单相接地保护发电机3U0定子接地保护发电机3I0定子接地保护发电机高灵敏三次谐波电压式定子接地保护注入电源式定子接地保护3)发电机励磁回路接地保护注入直流电源切换式转子一点接地保护注入交流电源导纳式转子一点接地保护转子二点接地保护4)发电机定子短路后备保护发电机过流保护发电机电压闭锁过流保护发电机负序过流保护发电机阻抗保护5)发电机异常运行保护发电机失磁保护发电机失步保护发电机逆功率保护发电机程跳逆功率保护发电机频率异常保护发电机过激磁保护（定、反时限）发电机过电压保护发电机低电压保护发电机对称过负荷保护（定、反时限）发电机不对称过负荷保护（定、反时限）发电机励磁回路过负荷保护（定、反时限）发电机误上电保护发电机启停机保护发电机次同步过流保护发电机轴电流保护发电机轴电压保护发电机TA、TV断线判别6)主变压器主保护主变纵差动保护主变单侧差动保护主变零序差动保护发变组差动保护7)主变压器异常运行及后备保护主变压器过激磁保护（定、反时限）主变压器零序电流保护主变压器间隙电流电压保护主变压器电压闭锁过流保护主变压器过流保护主变压器阻抗保护主变压器方向过流保护主变压器电压闭锁方向过流保护主变压器负序方向过流保护主变压器零序方向过流保护主变压器过负荷保护主变压器通风启动主变压器TA、TV断线判别8)高压厂用变压器保护高厂变差动保护高厂变电压闭锁过流保护高厂变分支限时速断过流保护高厂变分支零序电流保护高厂变分支电压闭锁过流保护高厂变过负荷保护高厂变通风启动高厂变TA、TV断线判别9)励磁变压器（或励磁机）保护励磁变（机）差动保护励磁变（机）限时速断过流保护励磁变（机）过负荷保护（定、反时限）励磁变（机）TA断线判别10)高压启动备用变压器保护启备变差动保护启备变电压闭锁过流保护启备变零序电流保护启备变间隙零序电流电压保护启备变分支电压闭锁过流保护启备变分支限时速断过流保护启备变分支零序过流保护启备变过负荷保护启备变通风启动启备变TA、TV断线判别11)其它保护功能断路器失灵启动保护断路器非全相保护发电机强励启动过流闭锁（断路器遮断容量不够时采用）发电机电超速保护短引线差动保护零功率保护12)非电量保护（开入量保护）各类型变压器的重瓦斯、轻瓦斯、压力释放、油位、油温、温度、冷却器全停保护发电机热工、断水、励磁系统故障等保护高周切机保护二、发电机变压器保护配置方案（历史：主后分开，主保护双重化；当前：主后一体，全套双重化）1000MW及以下发电机变压器的全套保护。
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株洲电厂发变组保护配置
现代经济对用电量的需求使得发电机组容量不断加大，其按照发电机到变压器组单元接线再到高压或超高压电网相连的顺序直接连接到供电网路，一旦发电机组或变压器组发生故障将严重影响供电的稳定。
株洲电厂目前有2台310MW火力发电机组，其主接线采用发电机－变压器组单元接线，经变压器升压送至220KV网络，发电机出口侧无断路器，励磁方式为机端自并励系统，机端设有励磁变压器。
我们知道大容量发电机组造价昂贵，结构复杂，如果由于故障造成损坏，其维修较为困难，而且会造成很大的经济损失。
因此现代发电机组与变压器组继电保护的首要原则是最大限度地保证机组安全和最大限度地缩小故障破坏范围，尽可能避免不必要的突然停机，对某些异常工况采用自动处理装置，特别要避免保护装置误动和拒动。
所以不仅要求有可靠性高、灵敏性和选择性强、快速性好的保护继电器，更需要火电厂继电保护人员用专业的技能与经验对可能发生的、已经发生的故障进行快速的分析与排除，以此保障机组安全与供电的稳定。
株洲电厂发变组采用RCS-985微机发电机变压器组成套保护装置, RCS-98采用了高性能数字信号处理器DSP芯片为基础的硬件系统，并配以32位CPU用作辅助功能处理。
考虑到发变组的重要性，株洲电厂采用两套RCS-985保护装置，可以实现主保护、异常运行保护、后备保护的全套双重化，操作回路和非电量保护装置独立组屏。
两套RCS—985 取不同组TA，主保护、后备保护共用一组TA，出口
对应不同的跳闸线圈，因此它具有以下优点：第一、设计简洁，二次回路清晰；第二、运行方便，安全可靠，符合反措要求；第三、整定、调试和维护方便。
下面介绍株洲电厂发变组的具体保护配置：
1发电机比率制动原理纵差保护
发电机纵差动保护是发电机内部相间短路的主保护。
它能快速而又灵敏地切除发电机内部的短路故障。
该保护的原理在我国有两种制动式原理较常用，即比率制动式与标积制动式。
两者均能有效躲过区外故障，其动作特性也完全相同都是比较计算出的差动电流和制动电流。
当区外故障时，标积制动方式纵差保护与比率制动式纵差保护工作状况完全相同。
不同的是标积制动式纵差保护的制动电源反映两侧电流之间的相位，故内部故障时其灵敏度更高。
1.1发电机比率制动原理
保护采用比率制动原理，见下图。
为防止变压器空投及其他异常情况时变压器励磁涌流导致差动误动，比较各相差流中二次谐波分量对基波分量比（即I2ω/I1ω）的大小，当其大于整定值时，闭锁差动元件。
当差流很大，达到差动速断定值时，直接出口跳闸。
同时设置专门的TA断线判别环节，若判别差流是TA断线所致，发TA断线信号，并可选择是否闭锁差动保护出口。
图1
1.2纵差保护的比率制动方程
()⎪⎩⎪⎨⎧z d z d I I I I ;;q
I g I g
I +-q g z z I I I K ＞＞＞＜
其中：Id ――动作电流（即差流），c
h T d I I I I ++=
Iz ――制动电流，
()()()[](
)φ
--++=
3
`2`13213`2`1180cos ...max ......max I I I I I I I I I I z
φ——某同名相各侧电流最大者与其他侧反方向电流的夹角。
当φ＜090时，标积制动I Z 取实际值；而当φ＞900
时，I Z 取0
1.3发电机纵差比率制动特性曲线
I z
I q
I s
2发电机横差保护
发电机横差保护适用于定子绕组为多分支的发电机，当某相中某一分支发生匝间短路或某相两分支之间在不同匝数处发生短路时，横差保护应立即动作切除发电机。
发电机横差保护，是发电机定子绕组匝间短路（同分支匝间短路及同相不同分支之间的匝间短路）、线棒开焊的主保护，也能保护定子绕组相间短路。
考虑到发电机转子绕组两点接地短路时，发电机气隙磁场畸变可能导致保护误动，故在转子一点接地后，使横差保护带一短延时动作。
其保护逻辑图如下：
信号
3发电机3I 0定子接地保护
保护采用零序电流式，适用于机端三相出线上套有零序电流互感器的小型发电机。
可单独作为发电机定子绕组的接地保护。
其保护逻辑图如下：
信号
4发电机反时限负序过流保护
保护反应发电机定子的负序电流大小，是发电机的转子过热保护，也叫转子表层过热保护。
保护最好取自发电机中性点侧。
保护逻辑图如
下：
5发电机复合电压过流（记忆）保护
保护反应发电机电压﹑负序电压和电流大小，电流最好取自中性点侧，主要作为发电机相间短路的后备保护。
当发电机为自并励方式时，过流元件应有电流记忆功能。
保护逻辑图如下：
6发电机反时限过激磁保护
过激磁保护反映的是过激磁倍数，而过激磁倍数等于电压与频率之比。
发电机或变压器的电压升高或频率降低，可能产生过激磁。
即
*
*=
=
=f U B B f U U
e
f
式中
U——过激磁倍数；
f
B、Be——分别为铁芯工作磁密及额定磁密；
U、f、*U、*f——电压、频率及其以额定电压及额定频率为基准的标么值。
发电机的过激磁能力比变压器的能力要低一些，因此发变组保护的过激磁特性一般按照发电机的特性整定。
保护逻辑图如下：
7发电机逆功率保护
并网运行的汽轮发电机，在主汽门关闭后，便作为同步电动机运行。
但从电网中吸收有功，拖着汽轮机旋转。
由于汽缸中充满蒸汽，它与汽轮机叶片磨擦产生热，使汽轮机叶片过热。
长期运行，损坏汽轮机叶片。
保护逻辑图如下。
8发电机转子两点接地保护
当转子绕组两点接地时，其气隙磁场将发生畸变，在定子绕组中将产生二次谐波负序分量电势。
转子两点接地保护即反映定子电压中二次谐波“负序”分量。
在转子一点接地保护动作后，自动投入转子两点接地保护。
转子两点接地保护的逻辑框图如下所示：
在上图中g R ＜——转子一点接地保护动作条件。
9发电机失步保护
失步保护反映发电机机端测量阻抗的变化轨迹，动作特性为双遮挡器。
失步保护能可靠躲过系统短路和稳定振荡，并能在失步开始的摇摆过程中区分加速失步和减速失步。
其动作特性及过程图如下图一，其保护逻辑图如下图二。
jX
减
图一 发电机失步保护动作特性及过程图
减速失步
出口
图二发电机失步保护逻辑图
10发电机失磁保护（逆无功原理）
发电机失磁及励磁降低至不允许程度的主要标志，是逆无功和定子过电流同时出现。
逆无功原理的失磁保护主判据是逆无功（-Q）和定子过电流（I＞）。
失磁的危害判据有系统低电压（Us＜）和机端低电压（Ug＜），用来判别发电机失磁对系统及对厂用电的影响。
另外，为减少发电机失磁运行时的危害程度，采用发电机有功功率判据（P＞）。
减有功
11主变低压过流保护
变压器电压闭锁过流保护主要作为变压器相间故障的后备保护。
当为双绕组时，一般装设在高压侧。
当为三绕组时，可以每侧分别安装。
其逻辑图如下。
出口
12主变间隙电流电压保护
变压器间隙零序保护用于保护变压器中性点绝缘，当变压器中性点不接地运行时投入。
13主变阻抗保护
发电机、变压器低阻抗保护，主要作为发电机及变压器相间短路的后备保护，有时还兼作相邻设备（母线、线路等）相间短路的后备保护。
该保护主要由三个相间阻抗元件构成。
其逻辑图如下：。