发电机差动保护原理
发电机的差动保护
从图 3可以看出 ,发电机 DG的 A、B、C三相各 有 2组绕组 ,形成了 2 个中性点 d1 和 d2 ,当发电机 通过正常负荷电流或外部短路电流时 , 2 个中性点 d1 上的电位 <1 和 d2 上的电位 <2 相同 ,中性点连接 线上没有电流通过 ,继电器 KA 不动作 。当任一相 的 1组绕组发生匝间短路或绕组脱焊时 , d1 和 d2 之 间的电位差 < = <1 - <2 ,中性点连接线上就有电流 通过 ,若此电流能够启动继电器 KA ,即可动作于发 电机的断路器跳闸和发电机灭磁 。
图 4 发电机纵联差保护原理
以图四 ( a)的中相为例 (其它两相的继电器未画出 , 原理相同 ) ,当发电机正常运行或在差动保护区外 ,
例如断路器的 B、C相短路 ,此时 1TA 和 2TA 一次侧 通过的电流大小相等 、方向相同 。由于 1TA 和 2TA 的同名端朝向同一方向 , 1TA 和 2TA 的二次侧异极 相连并列接在差动继电器 KA 的线圈上 , KA 中流过 的差动电流 iKA = i1 - i2 = 0,所以 KA 不动作 。
3 结语
要提高船舶的质量 ,必须增强船厂的质量意识 , 提高船厂造船技术的整体水平 。船检部门应该帮助 船厂培训技术人员和技术工人 ,督促船厂添置必要 的造船设备及检测工具 ,敦促船厂严格按造船规范 标准建造船舶 。
发电机零序差动保护原理
发电机零序差动保护原理你看啊，发电机就像一个超级大的能量源，它在发电的时候，里面的电流那可是相当复杂的。
零序差动保护呢，就像是给发电机安排的一个小卫士，专门盯着一些特殊的情况。
咱先从什么是零序电流说起。
想象一下，在发电机的三相线路里，正常情况下，三相电流是平衡的，就像三个小伙伴手拉手，力量均匀分配。
但是呢，一旦有故障了，比如说某一相接地了，这就像这个小伙伴突然被拉走了，平衡就被打破了。
这个时候就会产生零序电流，就好像是多出来的一个小捣蛋鬼。
这个零序电流啊，它有自己独特的路径，在三相四线制系统里，它会通过中性线流回去。
那这个零序差动保护怎么发现这个小捣蛋鬼呢？它是通过比较发电机中性点侧和机端侧的零序电流来工作的。
你可以把中性点侧和机端侧想象成两个小岗哨。
正常的时候，这两个地方的零序电流应该是一样的，就像两个岗哨看到的情况是相同的。
但是当有接地故障之类的问题出现时，中性点侧和机端侧的零序电流就不一样了。
比如说机端侧因为靠近故障点，零序电流可能就变大了，而中性点侧可能还保持原来的状态或者变化比较小。
这时候，零序差动保护就开始发挥作用啦。
它就像一个超级敏感的小侦探，一旦发现这两个岗哨报告的零序电流不一样，而且这个差别达到了它设定的一个小标准，它就会觉得大事不妙，肯定是发电机哪里出问题了。
然后呢，它就会迅速采取行动，比如说给控制中心发送信号，让工作人员知道发电机可能有故障了，严重的时候它还能直接让发电机停下来，避免故障变得更严重。
再说说这个保护原理的好处吧。
它对于发电机的保护那可是相当精准的。
就像给发电机穿上了一件特制的铠甲，专门针对这种零序电流异常的情况。
不像其他一些保护方式可能比较笼统，零序差动保护就像是一把精准的手术刀，直切要害。
而且啊，它能很快地发现故障，这就减少了故障对发电机的损害。
你想啊，如果发电机一直带病工作，就像一个人生病了还一直干活，那肯定会越来越严重的。
但是有了这个小卫士，就可以在故障刚冒头的时候就把它抓住，让发电机得到及时的治疗。
发变组差动保护原理
发变组差动保护原理
差动保护原理：在发电机或变压器的两侧装设差动保护。
当发电机或变压器内部故障时，故障电流将通过发电机或变压器的两侧流过，差动保护能迅速切除故障，使发电机和变压器的运行得以维持。
差动保护的基本原理：
差动保护是指在两个电流互感器之间产生电流差，由该电流与相应的励磁电流之比而构成的。
当故障电流通过两个电流互感器时，两侧所产生的电流之比（差动比）就是两侧间产生差动所需的励磁电流之比，因而称该差动比为差动保护的励磁电流。
差动保护是以差动保护为基础。
差动保护是发电机和变压器两侧所安装的，用来检测励磁系统故障或不平衡电流而动作的一种装置。
当发生不平衡电流时，其两侧产生的差动比分别为零，即两侧间产生的差动比为零。
这是因为当发电机内部故障时，励磁系统将产生一个很大的不平衡电流；而在变压器内部故障时，励磁系统将产生很小的不平衡电流。
—— 1 —1 —。
发电机组差动保护
发电机是电力系统中重要的组成部分,发电机的安全运行对保证电力系统的正常工作和电能质量起着决定性的作用,同时发电机本身也是十分贵重的电气设备，尤其是大型同步发电机组，对电力系统的影响可谓是举足轻重。随着电力系统的不断发展，发电机的单机容量也越来越大。在国内，单机600 MW以上的发电机组已不再少见。发电机的主要故障类型有定子绕组相间短路、定子绕组匝间短路、定子绕组单相接地、转子绕组一点或两点接地等,对发电机破坏性最大的就是定子绕组相间短路，发电机差动保护作为发电机定子绕组相间短路故障的主保护已广泛在电力系统中应用。发电机单机容量的提高,相应地对完成发电机定子短路主保护的差动保护也提出了更高的要求。自微机在继电保护上应用以后，由于微机保护的智能的特点及高速运算的能力，微机发电机差动保护的新原理大量涌现，给继电保护带来了一片生机。差动保护的性能也得到了前所未有的提高。
子绕组发生短路和匝间短路时，TAO上会流过较大的基频零序短路流过电流大于动作门槛电压时，横差保护出口, 即Id＞ Id.set（Id为横差电流的基波分量, Id.set为横差保护电流定值）。
2 比率制动式微机
为了防止差动保护在外部短路时，发电机有很大穿越电流使CT误差增大时误动作，采用比率差动原理。该保护采用机端电流If作为制动电流，而不采用中性点侧电流或两侧电流的综和电流作为制动电流。这样既能在外部短路时取得足够的制动电流，又能在内部短路时减少中性点电流的制动作用,特别是发电机尚未与系统并联运行而发生内部短路时,机端三相没有电流，中性点侧电流只作为动作电流,因此提高了内部短路的灵敏度.为防止因CT断线引起比率差动保护误动该保护带有CT断线闭锁功能。该保护采用分相式，即A、B、C任一相保护动作均出口，以下判据均以一相为例。
当满足以下条件时比率差动保护动作
发电机差动保护原理
发电机差动保护原理 Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT发电机比率制动式差动保护比率制动式差动保护是发电机内部相间短路故障的主保护。
5.1.1保护原理5.1.1.1比率差动原理。
差动动作方程如下：I op ? ( I res ? 时)I op ? + S(I res – ( I res > 时)式中：I op 为差动电流，为差动最小动作电流整定值，I res 为制动电流，为最小制动电流整定值，S 为比率制动特性的斜率。
各侧电流的方向都以指向发电机为正方向，见图5.1.1。
差动电流： N T op I I I ⋅⋅+=制动电流： 2N T res I I I ⋅⋅-= 式中：I T ，I N 分别为机端、中性点电流互感器(TA)二次侧的电流，TA 的极性见图5.1.1。
图5.1.1 电流极性接线示意图（根据工程需要，也可将TA 极性端均定义为靠近发电机侧）5.1.1.2 TA 断线判别当任一相差动电流大于倍的额定电流时启动TA 断线判别程序，满足下列条件认为TA 断线：a. 本侧三相电流中至少一相电流为零；b. 本侧三相电流中至少一相电流不变；c. 最大相电流小于倍的额定电流。
发电机匝间保护发电机匝间保护作为发电机内部匝间短路的主保护。
根据电厂一次设备情况，可选择以下方案中的一种：5.2.1故障分量负序方向(ΔP 2) 匝间保护该方案不需引入发电机纵向零序电压。
故障分量负序方向(ΔP 2)保护应装在发电机端，不仅可作为发电机内部匝间短路的主保护，还可作为发电机内部相间短路及定子绕组开焊的保护。
5.2.1.1保护原理当发电机三相定子绕组发生相间短路、匝间短路及分支开焊等不对称故障时，在故障点出现负序源。
故障分量负序方向元件的2.U ∆和2.I ∆分别取自机端TV 、TA ，其TA 极性图见图5.2.1.1，则故障分量负序功率?P 2为：式中2Λ∆I 为2•∆I 的共轭相量，?sen 。
发电机差动保护原理
发电机差动保护原理发电机差动保护是保护发电机正常运行的重要手段之一，它主要是针对发电机内部的绕组短路故障进行保护。
发电机差动保护的原理是利用发电机绕组之间的电流差值来实现对发电机内部故障的检测和保护。
下面我们将详细介绍发电机差动保护的原理和工作方式。
发电机差动保护的原理是基于基尔霍夫电流定律和法拉第电磁感应定律的。
当发电机内部发生绕组短路故障时，会导致绕组之间的电流发生不平衡，这就产生了差动电流。
差动电流是指发电机绕组之间的电流差值，它是发电机内部故障的重要特征之一。
因此，通过对差动电流进行监测和保护，可以实现对发电机内部故障的及时检测和切除，从而保护发电机的正常运行。
发电机差动保护的工作方式是通过对发电机绕组之间的电流进行差动比较来实现的。
具体来说，差动保护装置会同时监测发电机各个绕组的电流，然后将它们进行相减，得到差动电流。
如果差动电流超过了预设的阈值，就会判定为发电机内部发生了故障，差动保护装置会发出信号，切断发电机的电源，从而实现对发电机的保护。
在实际应用中，发电机差动保护还需要考虑到一些特殊情况，比如说发电机的启动和停机过程，以及负荷变化等因素。
针对这些情况，差动保护装置通常会设置一些延时和灵敏度保护，以确保在正常情况下不误动作，同时在发生故障时能够及时切除故障部分，保护发电机的安全运行。
总的来说，发电机差动保护是通过对发电机绕组之间的电流进行差动比较来实现对发电机内部故障的保护。
它利用差动电流作为故障特征，通过监测和判断差动电流的大小来实现对发电机的保护。
在实际应用中，还需要考虑到一些特殊情况，并设置相应的保护参数和逻辑，以确保差动保护能够可靠地工作。
发电机差动保护在发电机保护系统中占据着重要的地位，它能够有效地保护发电机的安全运行，为电力系统的稳定运行提供了重要保障。
发变组保护保护原理
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发变组保护原理
4、转子接地保护
• 对1MW及以下发电机的转子一点接地故障，可装设定期 检测装置。
• 1MW及以上的发电机应装设专用的转子一点接地保护装 置延时动作于信号，宜减负荷平稳停机，有条件时可动作 于程序跳闸。
• 对旋转励磁的发电机宜装设一点接地故障定期检测装置。
－摘自GB14285-2006继电保护和安全自动装置技术规程
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发变组保护原理
1、发电机差动保护
• 和应涌流，区外故障及其切除过程中由于两侧TA传变特 性不一致，都易导致差动保护误动；
dia
Id
dIA
Ir
图a 相电流波形
图b 差动电流和制动电流波形
1次判别 25次判别
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发变组保护原理
1、发电机差动保护
• 采用循环闭锁原理，进一步提高差动保护的可靠性； • 具有完善的抗TA饱和能力，以及故障恢复过程中不平
发变组保护原理
6、失步保护
jX
6区
5区 4区 3区
2区
1区
Xs B
Xt
减速失步
加速失步
-Rs -Rj 0
Rj
Rs
R
δ4
δ3
δ2 δ1
A
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7、逆功率保护
理论 传统
动作区 动作区
发变组保护原理
jQ
理想
P -Pset
• 对发电机变电动机运行的异常运行 方式，200MW及以上的汽轮发电机， 宜装设逆功率保护。
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发变组保护原理
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发变组保护原理
9、变压器差动保护
• 难点：
涌流的识别； TA饱和的识别； 和应涌流或区外故障切除后各侧TA暂态特性不一致导致的 差动保护误动。
发电机差动保护的原理及作用
发电机差动保护的原理及作用1. 前言发电机是电力系统的重要组成部分，其正常运行对于电网的稳定运行至关重要。
然而，发电机也面临各种故障的风险，如短路、过载等。
因此，为了确保发电机的安全运行，差动保护系统被广泛应用。
2. 发电机差动保护的原理发电机差动保护的原理是基于电流差动原理，通过对发电机的入口和出口电流进行比较，以便检测和定位故障的发生。
其基本原理如下：2.1 故障状态下的差动电流当发电机出现故障时，故障点处的电流会发生变化。
这是由于故障造成的电路路径改变，导致了电流的分布变化。
因此，在故障点处的电流与正常工作状态下的电流存在差异。
2.2 电流差动计算发电机差动保护系统会对发电机的入口电流和出口电流进行差动计算。
差动计算可以通过以下公式表示：差动电流 = 入口电流 - 出口电流2.3 差动电流的分析与判断差动电流的大小和方向可以用于分析故障位置和类型。
根据差动电流的方向确定故障点的位置，根据差动电流的大小判断故障的类型（例如短路、接地等）。
3. 发电机差动保护的作用发电机差动保护在电力系统中起着重要的作用，下面从以下几个方面进行探讨：3.1 故障检测与定位发电机差动保护系统能够快速检测到发电机的故障，并确定故障位置。
通过及时准确地定位故障点，可以迅速采取措施进行修复，从而减少故障对电网的影响。
3.2 防止故障扩散当发生发电机故障时，如果不及时采取措施进行保护，故障可能会扩散到其他设备甚至整个电网中。
发电机差动保护系统能够及时切除故障电路，从而防止故障扩散。
3.3 提高电网安全性发电机差动保护系统能够快速、准确地检测故障，并自动采取措施进行保护。
这可以有效降低故障发生后的损失，提高电网的安全性和可靠性。
3.4 减少停电时间发电机故障如果得不到及时处理，可能导致电网停电。
而发电机差动保护系统能够迅速检测到故障，并自动进行切除和保护。
这可以大大减少停电时间，提高用户的供电可靠性。
4. 发电机差动保护的应用发电机差动保护系统广泛应用于各种类型的发电机，如水轮发电机、汽轮发电机等。
差动保护的概念及原理(线路、变压器、电动机差动)
差动保护的概念及原理Q：差动保护的概念。
A：差动保护是输入CT（电流互感器）的两端电流矢量差，当达到设定的动作值时启动动作元件。
保护范围在输入CT的两端之间的设备（可以是线路，发电机，电动机，变压器等电气设备）。
按保护的设备分为线路纵差保护、变压器差动保护、电动机差动保护。
Q：差动保护的原理。
A：1、线路纵差保护：通过比较线路两端电流的大小和相位决定是否动作。
（1）系统正常运行或区外短路时，线路上流经两个电流互感器的电流如图1（a）,I1m=I1n,因此，流入差动保护的电流Ikd=I2m-I2n≈0，保护不会动作。
（2）线路上发生短路，线路上流经两电流互感器的电流如图1（b）,此时短路点电流为Ik=I1m+I1n,流入电流元件的电流Ikd=I2m+I2n= (I1m+I1n) /n BC = Ik/n BC,（n BC为互感器变比）数值很大，使保护动作切除故障。
2、变压器差动保护：动作原理与线路纵差保护相同，通过比较变压器两端电流的大小和相位决定是否动作。
（1）变压器正常运行或外部故障，根据图2（a）所示电流分布，此时流入差动保护KD的电流是变压器两侧电流的二次值相量之差，即Ikd=│I1＇-I2＇│=│I1＇/n1BC -I2＇/n2BC│, （n1BC、n2BC为互感器变比）实际流入差动保护的电流为不平衡电流，不会动作。
（2）变压器内部故障，根据图2（b）所示电流分布,此时流入差动保护KD的电流是变压器两侧电流的二次值相量之和，使保护动作。
若变压器两侧有电源，则Ikd=│I1＇+I2＇│=│I1＇/n1BC+I2＇/n2BC│；若变压器只有一侧电源，则只有该侧的电流互感器二次电流流入差动保护。
使用场合：电压在 10kV 以上、容量在10MVA 及以上的变压器，采用纵差保护。
3、电动机差动保护：用于容量为2MW及以上、或容量小于2MW但电流速断保护不能满足灵敏度要求的电动机，作为电动机定子绕组及电缆引线相间短路故障的主保护。
发电机差动保护的原理及作用
发电机差动保护的原理及作用
发电机差动保护是一种保护发电机的电气装置，其原理是通过测量发
电机绕组中的电流，将其与另一组同样绕组中的电流进行比较，以判
断是否存在故障。
该保护系统主要由差动继电器、CT（Current Transformer）和PT（Potential Transformer）等部分组成。
在正常情况下，发电机各相绕组中的电流应该相等。
但是如果某一个
绕组出现故障，如短路或开路等情况，就会导致该相绕组中的电流变化，从而引起差动电流的产生。
此时差动继电器会检测到这种变化，
并判断为故障信号。
差动继电器会立即切断发电机与系统之间的连接，并向操作人员发送警报信号。
CT和PT是发电机差动保护系统中不可缺少的部分。
CT用于将高压侧的大电流转换为低压侧小电流进行测量；PT则用于将高压侧的大电压转换为低压侧小电压进行测量。
这样可以使得差动继电器能够检测到
非常小的差动信号，并及时做出反应。
总之，发电机差动保护是一种非常重要的电气保护装置，它可以在发
生故障时及时切断电路，避免对系统的进一步损坏。
通过测量发电机
绕组中的电流，并将其与另一组同样绕组中的电流进行比较，以判断
是否存在故障。
CT和PT则用于将高压侧的大电流和大电压转换为低
压侧小电流和小电压进行测量，从而使得差动继电器能够检测到非常小的差动信号，并及时做出反应。
差动保护动作的原理
差动保护动作的原理
差动保护是一种电气保护装置，用于保护电力系统中的发电机、变压器和电动机等设备。
它的原理是利用设备两端的电流差值进行判断，当电流差超过设定的阈值时，差动保护装置会动作从而切断故障电路。
差动保护的原理可以分为以下几个步骤：
1.测量相间电流：差动保护装置会通过电流互感器等装置测量设备两端的相间电流。
这些电流值会传送到差动保护装置的继电器中进行处理。
2.计算电流差值：差动保护装置会通过对测量到的相间电流进行计算，得到相间电流的差值。
通常采用的计算方法是将设备两端的电流进行求和，然后与设备额定电流进行比较。
3.判断电流差值是否超过阈值：差动保护装置会将计算得到的电流差值与设定的阈值进行比较。
如果电流差值超过了阈值，说明设备发生了故障。
4.动作保护装置：当电流差值超过阈值时，差动保护装置会动作，切断故障电路，从而保护设备免受进一步损坏。
总结起来，差动保护的原理就是通过测量设备两端的电流差值，判断设备是否发生故障，并在故障发生时动作，以保护设备的安全运行。
差动保护原理
差动保护原理
差动保护是输入TA（电流互感器）的两端电流矢量差，当达到设定的动作值时启动动作元件。
保护范围在输入CT的两端之间的设备（可以是线路，发电机，电动机，变压器等电气设备）。
差动保护是根据“电路中流入节点电流的总和等于零”原理制成的。
电流差动保护是继电保护中的一种保护。
正相序是A超前B，B超前C各是120度。
反相序（即是逆相序）是 A 超前C，C超前B各是120度。
有功方向变反只是电压和电流的之间的角加上180度，就是反相功率，而不是逆相序。
差动保护把被保护的电气设备看成是一个节点，那幺正常时流进被保护设备的电流和流出的电流相等，差动电流等于零。
当设备出现故障时，流进被保护设备的电流和流出的电流不相等，差动电流大于零。
当差动电流大于差动保护装置的整定值时，上位机报警保护出口动作，将被保护设备的各侧断路器跳开，使故障设备断开电源。
差动保护是利用基尔霍夫电流定理工作的，当变压器正常工作或区外故障时，将其看作理想变压器，则流入变压器的电流和流出电流（折算后的电流）相等，差动继电器不动作。
当变压器内部故障时，两侧（或三侧）向。
差动保护
发电机纵差动保护培训资料1、发电机纵差动保护原理对发电机相间短路的主保护，不但要求能正确区别发电机内、外部故障，而且还要求无延时地切除内部故障，为此而设置发电机纵差动保护。
在发电机中型点侧配置一组电流互感器，在发电机出口配置一组电流互感器，其保护范围为两电流互感器之间的发电机定子绕组及引出线。
两电流互感器是同一电压等级、同变比、可同型及特性尽可能相近的，其不平衡电流比较小。
为防止外部短路暂态不平横电流的影响，差动继电器可选用带中间速饱和电流器的继电器。
不平衡电流计算只考虑两电流互感器不一致而产生的不平蘅电流。
Ibp.max =KftqKtxfiI（3）dmaxKftq—非周期分量影响系数 BCH—2继电器取1Ktx—同型系数取0.5 fi=0.1 ID（3）max —外部短路最大短路电流周期分量为了防止电流互感器二次回路断线引起保护误动，设计有电流互感器二次回路断线监视装置，在发电机电流互感器二次回路断线后延时发信。
正常运行时发出断线信号后，运行人员应将差动保护退出，以防在断线情况下发生外部短路时差动保护误动。
2、发电厂330KV发电机差动保护蒲城发电厂1、2号发动机采用单星形中型点经中值电阻（1000欧）接地接线方式，差动保护采用BCH—12型差动继电器，保护范围是中型点CT与发电机出口CT之间、反映相间短路和单相接地故障，此保护未设CT断线闭锁，依靠躲过单相CT断线二次不平衡电流来闭锁CT断线。
发电机另外与主变共设置一套差动保护，保护范围是330KV两个出口开关CT、发电机中性点CT、厂高变低压侧两分支CT之间的接地、相间短路。
3、发电机纵差动保护的评价1）发电机纵差动保护不能反映定子绕组匝间短路；2）发电机定子绕组不同地点发生短路时，由于定子绕组多点感应电动势不同及短路阻抗不同，所以短路电流大小不同，中性点附近短路或接地，差动保护不灵敏。
同步发电机构纵差动保护一、发电机纵差动保护的作用原理对发电机相间短路的主保护，不但要求能正确区别发电机内、外故障，而且还要求无延时地切除内部故障。
电力系统差动保护的分析与研究
电力系统差动保护的分析与研究差动保护是电力系统中一种常用的保护方式，它能够实现对电力系统中电流异常的快速检测和切断，保证电力系统的安全可靠运行。
本文将从差动保护的原理、应用和研究现状等方面进行分析和研究。
一、差动保护的原理差动保护是利用电力系统负载电流的差异性来实现异常检测和保护的一种技术。
在电力系统中，往往存在着多个负载设备，每个负载设备的电流大小和方向都不一样，因此在两个节点之间的电流大小和方向也是不同的。
利用这种差异性，可以设计出差动保护装置，实现对电力系统异常电流的及时检测和切断。
差动保护的原理可以通过下图来展示。
如图所示，电力系统中有两个节点，节点之间的线路上存在着当前电流I1和I2。
这两个电流经过差动保护器之后，会产生一个输出信号，判断这两个电流是否相等，如果相等，则电力系统正常运行；如果不相等，则可能存在电力系统异常，需要及时切断电路，保证电力系统的安全运行。
二、差动保护的应用差动保护在电力系统中具有广泛的应用，主要体现在以下几个方面：1. 保护发电机在电力系统中，发电机是一种重要的负载设备，如果发电机出现异常，可能会导致电力系统的故障。
因此，差动保护在保护发电机方面具有重要应用。
差动保护可以实现对发电机的电流进行监测和保护，避免发电机出现异常，保证电力系统的稳定性和安全性。
2. 保护变压器电力系统中还存在着变压器这种负载设备，变压器是将高压电能转化为低压电能的设备，如果变压器出现异常，可能会对电力系统造成较大的影响。
因此，差动保护在保护变压器方面也具有广泛的应用。
差动保护可以对变压器的电流进行监测和保护，避免变压器出现异常，保证电力系统的稳定性和安全性。
3. 保护线路在电力系统中，线路也是一种重要的负载设备，如果线路出现故障，可能会导致电力系统的停电。
因此，差动保护在保护线路方面也具有应用。
差动保护可以对线路的电流进行监测和保护，避免线路出现异常，保证电力系统的稳定性和安全性。
三、差动保护的研究现状差动保护作为一种电力系统保护技术，得到了广泛的应用和研究。
叙述发电机差动保护的原理
叙述发电机差动保护的原理发电机差动保护是为了避免发电机故障时对电网造成严重影响而采取的一种保护措施,其基本原理如下:1. 工作原理当发电机出现内部故障时,会产生电流差动,即发电机入口和出口之间的电流存在差异。
差动保护就是根据电流差动情况,判断发电机是否存在故障,并迅速将故障发电机与电网隔离。
2. 电流差动比较差动保护通过比较发电机两端的电流,如果电流值存在差异超过一定百分比,表示发电机内部存在故障,这时保护装置就会动作隔离故障发电机。
3. 设置差动保护值差动保护动作值的设置应大于发电机正常运行时可能产生的最大误差,同时应小于发电机最轻度内部故障情况下可能出现的最小差动电流,以达到灵敏和可靠的保护。
4. 电流变压器配置需要在发电机入口和出口配置具有充分精度的互感器或电流互感器,来检测电流差异。
还需选择合适变比,满足保护要求。
5. 差动保护装置包括电流互感器、电流回路、差动继电器、时间延迟电路、鳃式负荷开关等部分组成。
继电器检测电流差异,执行保护动作的切断。
6. 多速发电机的差动保护多速发电机在不同转速下,其内部回路参数有较大变化,因此差动保护装置要能够对应多种工况,设置灵活的保护值。
7. 整定保护值需要对差动保护进行整定,通过发电机运行测试确定最佳的保护定值,以确保在故障时迅速动作,并避免误动作。
8. 系统协调差动保护要与发电机的其他保护系统协调配合,优先发挥差动保护的作用,其他保护起备用作用,形成完善的保护系统。
9.定期测试要定期对差动保护进行模拟测试和整定,确保其性能的参数设置都符合要求,能够可靠地在故障时起到隔离保护作用。
10. 差动保护的应用范围差动保护不仅用于发电机保护,也广泛应用于变压器、电动机、电力传输线路等电力设备的保护。
综上所述,这些就是发电机差动保护的主要原理。
它对保证电网安全运行具有重要作用。
发电机保护
发电机保护1、发电机差动保护：发电机差动保护是发电机相间短路的主保护。
根据接入发电机中性点电流的份额即接入全部中性点电流或只取一部分电流接入，可分为完全纵差保护和不完全纵差保护。
另外，根据算法不同，可以构成比率制动特性差动保护和标积制动式差动保护。
不完全纵差保护，适用于每相定子绕组为多分支的大型发电机。
它除了能反应发电机相间短路故障，尚能反应定子线棒开焊及分支匝间短路。
可根据机组结构、容量及有关特点，合理地选用发电机纵差保护的类型（完全纵差、不完全纵差、比率制动式或标积制动式）。
当采用完全纵差时，机端和中性点的电流互感器，应选用同型号、同变比的；当采用不完全纵差时，机端和中性点电流互感器仍可采用同型号、同变比的，但要引入平衡系数调平衡。
TA二次回路开路会引起高电压的危险，特别是大型发电机组，建议采用TA断线不闭锁差动保护方案。
发电机差动保护，动作于全停。
２、发电机横差：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。
分单元件横差保护（又称高灵敏度横差保护）和裂相横差保护两种。
单元件横差保护，适用于每相定子绕组为多分支，且有两个或两个以上中性点引出的发电机，保护用TA的变比，按确保区内故障时TA的动稳定及热稳定来选择。
裂相横差保护，又称三元件横差保护，实际上是分相横差保护，其实质是将每相定子绕组的分支回路分成两组，并通过两组TA将各组分支电流之和，反极性引到保护装置中计算差流。
当差流大于整定值时，保护动作。
保护的动作特性，可采用比率制动特性，也可采用标积制动特性。
裂相横差保护可采用同型号、同变比的电流互感器，且要求各TA 的暂态特性要好。
每相定子绕组分支数为奇数时，由于两组TA所匝链的分支数不同，需引入平衡系数。
发电机横差保护，动作于全停。
３、发电机匝间保护：本保护不仅作为发电机内部匝间短路的主保护，还可作为发电机内部相间短路及定子绕组开焊的保护。
差动保护动态原理
差动保护动态原理你看啊，在电力系统里，有各种各样的设备，像发电机啊、变压器之类的，那可都是超级重要的“宝藏”。
差动保护呢，就是时刻盯着这些宝藏，不让它们受到伤害的小机灵鬼。
先来说说变压器吧。
变压器就像一个神奇的魔法盒，把电压变来变去的。
差动保护在这时候就开始工作啦。
它会在变压器的不同地方安装一些小的检测装置，就像是在魔法盒的各个角落都安排了小眼睛。
正常情况下呢，流进变压器的电流和流出去的电流，虽然数值可能因为变压的魔法而有变化，但它们之间是有一定规律的。
比如说，就像一群小蚂蚁，从一个洞口进去，从另一个洞口出来，进去和出来的蚂蚁数量是有一定关系的。
差动保护就知道这个关系，如果突然有一天，这个关系被打破了，比如说有额外的电流不知道从哪里冒出来，就像突然有一群外来的小虫子混进了蚂蚁的队伍，这时候差动保护就会察觉到不对劲啦。
再讲讲发电机这边。
发电机就像是一个电力小工厂，不停地生产着电能。
差动保护对发电机也是很上心的哦。
它会比较发电机定子绕组两端的电流。
正常的时候，电流就像两个配合默契的小伙伴，虽然各自在自己的线路上跑，但相互之间有着一种平衡。
一旦有故障，比如说绕组内部短路了，那就像小伙伴之间的默契被打破了，一个线路上的电流突然变得很奇怪，和另一个线路上的电流不匹配了。
这就像两个人本来手拉手好好走路，突然一个人被拉到了别的地方，这时候差动保护就会马上跳出来说：“有问题啦！”差动保护这个小卫士啊，它可不是那种呆呆的只看一次就下结论的家伙。
它是动态地去监测的呢。
就像一个调皮又尽责的小侦探，不停地在电力设备周围跑来跑去，一会儿看看这里的电流，一会儿瞅瞅那里的电流。
它每时每刻都在计算着电流之间的差值，而且这个差值不是一个固定不变的数值哦，它会根据设备的运行状态有一定的波动范围。
就像我们人的体温，正常情况下是在一个小范围内波动的，差动保护也知道这个道理。
比如说在电力系统负载突然变化的时候，电流会跟着变化，这时候差动保护不会大惊小怪地就喊着故障啦。
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5.1发电机比率制动式差动保护 比率制动式差动保护是发电机内部相间短路故障的主保护。
5.1.1保护原理5.1.1.1比率差动原理。
差动动作方程如下：I op ?I op.0(I res ?I res.0时)I op ?I op.0+S(I res –I res.0)(I res >I res.0时)式中：I op 为差动电流，I op.0为差动最小动作电流整定值，I res 为制动电流，I res.0为最小制动电流整定值，S 为比率制动特性的斜率。
各侧电流的方向都以指向发电机为正方向，见图5.1.1。
差动电流：N T op I I I ⋅⋅+= 制动电流：2N T res I I I ⋅⋅-= 式中：I T ，I N 分别为机端、中性点电流互感器(TA)二次侧的电流，TA 的极性见图5.1.1。
图5.1.1电流极性接线示意图（根据工程需要，也可将TA 极性端均定义为靠近发电机侧）5.1.1.2TA 断线判别当任一相差动电流大于0.15倍的额定电流时启动TA 断线判别程序，满足下列条件认为TA 断线：a. 本侧三相电流中至少一相电流为零；b. 本侧三相电流中至少一相电流不变；c. 最大相电流小于1.2倍的额定电流。
5.2发电机匝间保护发电机匝间保护作为发电机内部匝间短路的主保护。
根据电厂一次设备情况，可选择以下方案中的一种：5.2.1故障分量负序方向(ΔP 2)匝间保护该方案不需引入发电机纵向零序电压。
故障分量负序方向(ΔP 2)保护应装在发电机端，不仅可作为发电机内部匝间短路的主保护，还可作为发电机内部相间短路及定子绕组开焊的保护。
5.2.1.1保护原理当发电机三相定子绕组发生相间短路、匝间短路及分支开焊等不对称故障时，在故障点出现负序源。
故障分量负序方向元件的2.U ∆和2.I ∆分别取自机端TV 、TA ，其TA 极性图见图5.2.1.1，则故障分量负序功率?P 2为：式中2Λ∆I 为2∙∆I 的共轭相量，?sen 。
2为故障分量负序方向继电器的最大灵敏角。
一般取60?~80?(2.I ∆滞后2.U ∆的角度)。
故障分量负序方向保护的动作判据可表示为：实际应用动作判据综合为：?P 2=?U 2r ??I ’2r +?U 2i ??I ’2i >?P(?u 、?i 、?P 为动作门槛)保护逻辑框图见图5.2.1.2。
图5.2.1.1故障分量负序方向保护极性图图5.2.1.2故障分量负序方向保护逻辑框图 5.2.2发电机纵向零序过电压及故障分量负序方向型匝间保护本保护不仅作为发电机内部匝间短路的主保护，还可作为发电机内部相间短路及定子绕组开焊的保护。
5.2.2.1保护原理发电机定子绕组发生内部短路，三相机端对中性点的电压不再平衡，因为机端电压互感器中性点与发电机中性点直接相连且不接地，所以互感器开口三角绕组输出纵向3U 0，保护判据为：|3U 0|>U set式中，U set 为保护的整定值。
发电机正常运行时，机端不平衡基波零序电压很小，但可能有较大的三次谐波电压，为降低保护定值和提高灵敏度，保护装置中增设三次谐波阻波功能。
为保证匝间保护的动作灵敏度，纵向零序电压的动作值一般整定较小，为防止外部短路时纵向零序不平衡电压增大造成保护误动，须增设故障分量负序方向元件为选择元件，用于判别是发电机内部短路还是外部短路。
故障分量负序方向元件采用图 5.2.1.2所示的逻辑，方案二的综合框图见图5.2.2。
发电机并网后运行时，纵向零序电压元件及故障分量负序方向元件组成“与”门实现匝间保护；在并网前，因ΔI 2=0，则故障分量负序方向元件失效，仅由纵向零序电压元件经短延时t1实现匝间保护。
并网后不允许纵向零序电压元件单独出口，为此以过电流I >I set 闭锁该判据，固定I set =0.06I n 。
图5.2.2匝间保护方案二逻辑框图5.2.3高灵敏零序电流型横差保护高灵敏零序电流型横差保护，作为发电机内部匝间、相间短路及定子绕组开焊的主保护。
5.2.3.1保护原理本保护检测发电机定子多分支绕组的不同中性点连线电流(即零序电流)3I 0中的基波成分，保护判据为：判据1（无制动特性）：I op ?I set ，I set 为动作电流的整定值，见后判据2（有制动特性）：I op ?I op.0(I res ?I res.0时)0.0.0.0.)(op res res res op op I I I I S I I ⨯-+≥(I res >I res.0时)式中：I op为横差电流，I op.0为横差最小动作电流整定值，I res为制动电流（取机端三相电流最大值），I res.0为最小制动电流整定值，S为比率制动特性的斜率。
判据1、2均可单独构成横差保护，用户可通过控制字进行选择。
发电机正常运行时，接于两中性点之间的横差保护，不平衡电流主要是基波，在外部短路时，不平衡电流主要是三次谐波成分，为降低保护定值和提高灵敏度，保护中还增加有三次谐波阻波功能。
横差保护瞬时动作于出口，当转子发生一点接地时，横差保护经延时t动作于出口，t一般整定为0.5s。
该方案的综合逻辑框图如图5.2.3。
5.3变压器（发-变组、高厂变、励磁变）差动保护比率制动式差动保护是变压器（发-变组、高厂变、励磁变）的主保护，能反映变压器内部相间短路故障、高压侧单相接地短路及匝间层间短路故障；保护能正确区分励磁涌流、过励磁故障。
保护采取自适应提高定值的方式，防止外部故障时由于TA饱和引起差动误动，当差流中的三次谐波与基波的比值大于某一定值时，自动提高比率制动差动的动作值、改变比率制动系数和最小制动电流，进一步提高保护的可靠性。
发-变组保护装置最多可实现6侧差动，动作特性图如下：图5.3.1比率差动动作特性图图中阴影部分要经过励磁涌流判别、TA断线判别和TA饱和判别后才出口，双阴影部分只要经过励磁涌流判别就出口。
5.3.1比率差动原理差动动作方程如下I op>I op.0(I res?I res.0)I op?I op.0+S(I res–I res.0)(I res>I res.0)(5-3-1)I res>1.2 I nI op?1.2I n+0.8(I res–1.2 I n)(I res>1.2 I n)(5-3-2)I op为差动电流，I op.0为差动最小动作电流整定值，I res为制动电流，I res.0为最小制动电流整定值，S为比率制动特性斜率，I n为基准侧电流互感器的额定二次电流，各侧电流的方向都以指向变压器为正方向。
对于两侧差动：I op=|∙I1+∙I2|(5-3-3)I res=|∙I1-∙I2|/2(5-3-4)对于三侧及以上差动：I op=|∙I1+∙I2+…+∙I n|(5-3-5)I res=max{|∙I1|，|∙I2|，…，|∙I n|}(5-3-6)式中：3≤n≤6，∙I1，∙I2，。
∙I n分别为变压器各侧电流互感器二次侧的电流。
判据(5-3-1)为低定值的比率制动差动，判据(5-3-2)为高定值比率制动差动。
5.3.2励磁涌流判别装置提供两种励磁涌流识别判据，用户可根据需要由控制字进行选用，该控制字设为“1”时，励磁涌流判据为波形畸变判据；该控制字设为“0”时，励磁涌流判据为二次谐波判据。
5.3.2.1二次谐波判据保护利用三相差动电流中的二次谐波分量作为励磁涌流闭锁判据。
判别方程如下：1.22.op op I K I ⋅>(5-3-7)式中：I op.2为A ，B ，C 三相差动电流中最大二次谐波电流，K 2为二次谐波制动系数，I op.1为三相差动电流中最大基波电流。
该判据闭锁方式为“或”闭锁，即涌流满足(5-3-7)式，同时闭锁三相保护。
5.3.2.2波形畸变判据保护利用每相差流波形的畸变作为励磁涌流闭锁判据。
判别方程如下：S sum+>K *S sum —(5-3-8)式中：S sum +为差动电流采样点的不对称度值，S sum -为对应差动电流的对称度值，K 为某一固定系数。
该判据闭锁方式为“或”闭锁，即任一相涌流满足(5-3-8)式，同时闭锁三相保护。
5.3.3TA 饱和判别保护利用每相差流中的三次谐波分量作为TA 饱和闭锁判据。
判别方程如下：I 3>K 3*I 1(5-3-9)式中：I 3为每相差流中三次谐波电流，K 3为三次谐波比例系数（装置内部固定，不需整定），I 1为对应基波电流。
任一相差流满足(5-3-9)式，比率制动差动自动改变该相的最小动作电流和比率制动斜率，保证差动保护正确、可靠动作。
5.3.4TA 断线判据当任一相差动电流大于0.15倍的额定电流时启动TA 断线判别程序，满足下列条件认为TA 断线:● 本侧三相电流中至少一相电流不变；● 最大相电流小于1.2倍的额定电流；● 本侧三相电流中至少有一相电流为零。
5.3.5差流速断保护当任一相差动电流大于差流速断整定值时瞬时动作于跳各侧断路器。
5.3.6差流越限当差动电流超过一定值时，发告警信号。
差流越限定值可整定。
5.4励磁机比率制动式差动保护比率制动式差动保护是励磁机内部相间短路故障的主保护，保护原理同发电机比率制动式差动保护。
5.5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跳闸或信号。
5.5.1保护原理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。
5.6转子一点接地保护该保护主要反映转子回路一点接地故障。
5.6.1保护原理采用乒乓式开关切换原理，通过求解两个不同的接地回路方程，实时计算转子接地电阻值和接地位置。
5.7转子一点接地加两点接地保护发电机励磁回路一点接地故障，对发电机并未造成危害，但若再相继发生第二点接地故障，则将严重威胁发电机的安全。
5.7.1保护原理一点接地保护原理同前所述，但在这里的一点接地电阻定值只有一段，通过延时发信。
在一点接地故障后，保护装置继续测量接地电阻和接地位置，此后若再发生转子另一点接地故障，则已测得的?值变化，当其变化值??超过整定值时，保护装置就确认为已发生转子两点接地故障，发电机被立即跳闸。
保护判据为：|??|>?set ?set 为转子两点接地位置变化整定值5.8失磁保护发电机励磁系统故障使励磁降低或全部失磁，从而导致发电机与系统间失步，对机组本身及电力系统的安全造成重大危害。
因此大、中型机组要装设失磁保护。
失磁保护的主判据可由下述判据中的一个或两个组成。
a. 定励磁低电压判据为了保证在机组空载运行及P <P t 的轻载运行情况下失磁时保护能可靠动作，或为了全失磁及严重部分失磁时保护能较快出口，附加装设整定值为固定值的励磁低电压判据，简称为“定励磁低电压判据”，其动作方程为：U fd ≤U fd.set式中，U fd.set 为励磁低电压动作整定值，整定为(0.2-0.8)U fd0，一般可取U fd.set =0.8U fd0。