发变组保护A、B柜--保护解释
发变组保护介绍

断口闪络保护
负序电流>I2D 断路器辅助触点断开 断口闪络保护投入
&
断口闪络T1出口 TDK1
断口闪络T2出口 TDK2
谢谢!
发变组保护配置
5.非电量保护
1 )主变轻、重瓦斯 2 )主变压力释放 3 )主变突加压力 4 )主变冷却器全停 5) 主变绕组温度高 6) 主变油温高 7) 主保护
怎样看定值单
1.保护名称、跳闸方式、跳闸控制字 2.跳闸矩阵 3.公共定值 4.保护定值及保护控制字
简单的说就是动作值不固定,随着制动电流的增加而增加。 制动电流是两侧电流的和。
发电机差动与主变差动的区别
发电机差动与主变差动的区别
1.发变组差动有速动段,而发电机差动没有(考虑CT饱和产 生谐波制动因素)。
2.比率制动特性,发变组差动有3折线,而发电机小差只有2 折(不同区段获得更高的灵敏度)。
逆功率告警段投入 功率-P>
机端TV异常闭锁功率元件动作 逆功率长延时段投入 功率-P>
机端TV异常闭锁功率元件动作 程跳逆功率保护投入 功率-P> 主汽门关闭触点开入
逆功率发信
&
TN1
逆功率出口
&
TN2
&
TN
程跳逆功率出口
失步保护介绍
发电机与系统发生失步时,将出现发电机的机械量和电气 量与系统之间的振荡,这种持续的振荡将对发电机组和电 力系统产生有破坏力的影响。
启停机保护
起停机保护投入
Un0>UQ0
断路器断开
f<fdz
起停机保护投入
IGCD>IGQ
断路器断开
f<fdz
&
发变组保护概述及原理二

实时显示发电机气隙的感应电势波形,通过
对气隙的感应电势的积分计算出发电机气隙 的磁通密度,并以波形的形式与感应电势显 示在一起,另外通过计算,以波形的形式实 时显示转子温度、发电机有功、无功、功率 因数、定子电压电流、转子电压电流等参量。
转子匝间短路监测与诊断
在正常运行情况下,装置实时采集发电机气
起动/备用变压器保护
两套完整的电气量保护分别布置在保护A、B柜; 起备变非电量保护布置在保护A柜。 每套保护的交流电流、交流电压分别取自电流互感 器和电压互感器独立的绕组。除出口跳闸回路外, 两套保护装置之间没有任何电气联系。当一套保护 因异常需要退出或检修时,不影响另一套保护正常 运行。 非电量保护设置两路独立的电源回路,包括直流小 空开及其直流电源监视回路。两路直流自动切换。 出口跳闸回路完全独立,在保护柜上的安装位置也 相对独立。
变压器保护及原理
路 斌
AWAR-AWAR 2×350MW 南瑞保护
发电机变压器组保护两套完整的电气量保护 分别布置在保护A、B柜,非电量保护和单套 电气保护布置在保护C柜。 发电机变压器组保护两套保护中每套保护的 交流电流、交流电压分别取自电流互感器和 电压互感器独立的绕组,两套保护装置之间 没有任何电气联系。当一套保护因异常需要 退出或检修时,不影响另一套保护正常运行。
励磁涌流的特点:
①励磁电流数值很大,并含有明显的非周 期分量,使励磁电流波形明显偏于时间轴的 一侧。 ②励磁涌流中含有明显的高次谐波,其中 励磁涌流以2次谐波为主。 ③励磁涌流的波形出现间断角。
克服励磁涌流对变压器纵差保护影响的措施: ①采用带有速饱和变流器的差动继电器构成差动保护; 当励磁涌流进入差动回路时,由于速饱和变流器的铁芯具有 极易饱和的特性,其中很大的非周期分量使速饱和变流器的 铁芯迅速严重饱和,励磁阻抗锐减,使得励磁涌流中几乎全 部非周期分量及部分周期分量电流从速饱和变流器的一次侧 绕组通过,变换到二次侧绕组的电流就很小,差动保护就不 会动作。 ②利用二次谐波制动原理构成的差动保护; ③利用间断角原理构成的变压器差动保护; ④采用模糊识别闭锁原理构成的变压器差动保护。
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。
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。
发变组保护要点

发变组保护要点1.发变组保护配置3面屏:A屏配置一套完整的发电机、主变、高厂变及励磁变主后备保护;B屏配置一套完整的发电机、主变、高厂变及励磁变主后备保护;C屏配置主变、高厂变及励磁变的非电量保护,发电机转子一点接地保护用励磁系统(GE)的转子一点接地保护,根据发电机厂家建议发电机不设匝间保护。
2.A屏为南京南瑞产品,B、C屏为南京南自产品(GDGT801)。
3.A屏保护包括:发电机差动、发变组差动、发电机定子接地、发电机低阻抗、发电机过电压、发电机对称过负荷、发电机不对称过负荷、发电机励磁绕组过负荷、发电机电压不平衡、发电机失磁、发电机过激磁、发电机逆功率、发电机程序逆功率、发电机低频、发电机失步、发电机启停机、发电机突加电压、励磁变速断、励磁变过流、励磁变过负荷、A高厂变差动、A高厂变高压侧复压过流、A高厂变过负荷、A高厂变低压侧零序过流、A高厂变通风启动、主变差动、主变高压侧零序过流、主变过激磁、主变过负荷、主变过流启动冷却器、B高厂变差动、B高厂变高压侧复压过流、B高厂变过负荷、B高厂变低压侧零序过流、B高厂变通风启动、A 和B高厂变速断。
共36项保护。
PT来源:TV01(发电机出口)、TV08(发变组出口)、TV04(1A高厂变低压侧A分支)、TV05(1A高厂变低压侧B分支)、TV06(1B高厂变低压侧A分支)、TV07(1B高厂变低压侧B分支)。
CT来源:TA19(主变中性点,带主变零序)、1TA03(5013开关,带发变组差动、主变差动、主变复压过流、主变过励磁、主变过负荷、误上电、断路器闪络)、2TA03(5012开关,带发变组差动、主变差动、主变复压过流、主变过励磁、主变过负荷、误上电、断路器闪络)、TA25(1A高厂变高压侧,带A厂变差动、A厂变复压过流、A厂变过负荷)、TA26(1A高厂变高压侧,带主变差动)、TA37(1A高厂变低压侧A分支,带A高厂变6KV 分支零序)、TA40(1A高厂变低压侧B分支,带A高厂变10KV分支零序)、TA30(1A高厂变低压侧A分支母线进线开关,带发变组差动、A厂变差动、A厂变6KV分支低压过流)、TA34(1A高厂变低压侧B分支母线进线开关,带发变组差动、A厂变差动、A厂变10KV分支低压过流)、TA45(1B高厂变高压侧,带主变差动)、TA44(1B高厂变高压侧,带B厂变差动、B厂变复压过流、B厂变过负荷)、TA56(1B 高厂变低压侧A分支,带B高厂变6KV分支零序)、TA59(1B高厂变低压侧B分支,带B高厂变10KV分支零序)、TA49(1B高厂变低压侧A分支母线进线开关,带发变组差动、B厂变差动、B厂变6KV分支低压过流)、TA53(1B高厂变低压侧B分支母线进线开关, 带发变组差动、B厂变差动、B厂变10KV分支低压过流)、TA11(励磁变高压侧,带励磁变过流、励磁变过负荷)、TA07(发电机出口,带主变差动、发电机差动、发电机复压过流、对称过负荷、负序过负荷、失磁、失步、逆功率、程跳逆功率、启停机、误上电、匝间灵敏段)、TA02(发电机中性点,带发变组差动、发电机差动、对称过负荷、负序过负荷、启停机)。
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。
发变组保护原理及配置介绍

过热老化的保护。
发电机注入式转子一点接地保护(64E-A) 保护检测励磁回路对地绝缘值,如发生一点接地,指示故障点位置及故障点
接地过渡电阻值。机组运行、开机过程及机组停运时注入式保护均应起保护 作用。转子一点接地保护装置不允许采用电容分压,该保护装置安装在励磁 系统屏柜中。 发电机转子一点接地保护(64E-B) 保护采用乒乓切换原理实现,保护检测励磁回路对地绝缘值,如发生一点接 地,指示故障点位置及故障点接地过渡电阻值。保护装置安装在励磁系统屏 柜中。
注入式定子接地保护装置布置在发电机保护A屏。 2 面主变压器电气量保护屏应完全独立,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。 跳闸信号光纤传输装置主变侧布置在地下厂房高压电缆保护柜内,500kV侧 布置在地面GIS楼高压电缆保护柜内,光纤传输装置间均采用独立光缆连接 。
发电机注入式定子 100%一点接地保护(64G-A) 保护反应定子 100%绕组一点接地故障,包括发电机中性点附近某点经一定大小 的电弧电阻接地或该点绝缘电阻下降至整定值的一点接地故障。机组运行、开机 过程及机组停运时注入式保护均应起保护作用。
二、发变组保护配置
发电机 100%定子一点接地保护(64G-B) 采用基波零序与三次谐波电压保护共同组成 100%定子一点接地保护。基波零序过 电压保护取机端电压,设两段保护,低定值段带时限动作于信号,高定值段带时限 动作于停机。三次谐波电压保护取机端和中性点电压进行三次谐波比较。
故障引起压力过大时,释压器动作,释放油箱内的油压力,并同时动作于发信 号。
发变组保护配置

2.1. 发变组保护的配置2.1.1. 发变组保护概述2.1.1.1. 发电机与变压器为单元组接线,发电机与主变、高厂变、脱硫变、励磁变组成发变组,发变组保护由数字发电机保护装置(REG216C)、变压器保护(RET521)和发变组非电量保护组成,数字发电机保护装置(REG216C)为瑞士ABB公司的产品,变压器保护(RET521)为瑞典ABB公司的产品,发变组保护由上海ABB工程有限公司组屏。
2.1.1.2. 发变组保护为双重化配置,其中电气量保护为双重配置,非电气量保护非双重配置,发变组保护包括两个独立的系统:系统A和系统B。
系统A和系统B中都配置有完整的发变组保护,因此,当一个系统因故退出运行时,另一个系统也能保护整个发变组。
2.1.1.3. 系统A和系统B之间无任何电气联系,系统A和系统B的模拟量独立输入,分别取自CT、PT的互相独立的绕组,保护范围交叉重叠,无死区;系统A和系统B的直流电源和跳闸出口互相独立。
2.1.2. 发变组保护的配置及功能2.1.2.1. 发电机差动保护(-K87):2套,电气量保护,置于REG216C中,保护发电机绕组的相间故障,是发电机的主保护,保护范围为差动电流互感器之间的区域。
2.1.2.2. 发电机定子接地保护(-K64):2套,电气量保护,置于REG216C中,2套保护采用不同的原理构成,一套为注入式,注入12.5Hz的交流电源,另一套由发电机机端零序电压和中性点侧三次谐波电压共同构成100%区域的定子接地保护,这2套保护互不影响,在发电机定子绕组接地时,保护发电机定子绕组、铁芯不受损伤。
2.1.2.3. 发电机过电压保护(-K59):2套,电气量保护,置于REG216C中,保护发电机在启动或并网过程中由于电压过高而损坏发电机的绝缘。
2.1.2.4. 发电机频率异常保护(-K81):2套,电气量保护,置于REG216C中,在发电机退出运行时该保护自动退出运行,在发电机频率异常运行时,保护汽轮机的叶片不受损伤。
发变组保护

发变组保护说明发电机保护1) 发电机纵差保护a.该保护作为发电机定子绕组及其出线的相间短路故障的主保护。
b.保护功能:差动保护采用比率制动或标积制动的原理构成;采用循环闭锁出口方式和负序电压解除循环闭锁,具有TA断线判别功能,差动保护瞬时动作于全停。
2) 发电机定子匝间保护a.该保护是发电机定子绕组匝间短路的主保护。
b.保护功能:保护的零序电压取自机端专用TV开口三角,保护反映发电机纵向零序电压的基波分量,并用其三次谐波增量作为制动量,采用电压平衡式原理构成TV断线闭锁和负序功率方向闭锁。
保护次灵敏段瞬时动作于全停,灵敏段经延时动作于全停。
3) 发电机定子接地保护a.保护作为发电机定子绕组单相接地故障保护。
b.保护功能:保护由基波零序电压(取自机端TV开口三角3U0′)和三次谐波电压(取自发电机中性点零序电压3U0〞)部分构成;保护受TV断线的闭锁。
保护延时动作于发信号或全停。
4) 发电机对称过负荷保护a.作为发电机定子绕组过电流故障的保护。
b.保护功能:该保护反应发电机定子电流的大小,由定时限和反时限对称过负荷两部分组成。
当发电机的电流大于定时限动作整定值时,经延时发信号;而大于反时限启动电流值时,保护动作时间与电流大小成反比,出口作用于解列或程序跳闸。
5) 发电机不对称过负荷保护a.保护发动机不对称过负荷、区外不对称短路故障的后备保护。
b.保护功能:保护反应发电机定子电流中的负序分量,由定时限和反时限两部分组成。
定时限部分经延时发信号;反时限部分动作于全停。
6) 发电机转子一点接地保护a.该保护是反应发电机转子及励磁回路绝缘的保护。
采用迭加电源切换采样原理,注入电压为直流50V。
b.保护功能:保护的输入端与转子负极及大轴连接。
转子一点接地保护选择二段定值及二个延时,高定值经短延时发信号或低定值长延时动作于跳闸。
7) 发电机失磁保护a.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的保护。
发变组保护

45
RCS-985频率保护逻辑图
46
误上电保护
由误合闸保护和断路器闪络保护组成。 误合闸保护的三种情况:1、发电机盘车时,未加励磁, 断路器误合,造成发电机异步启动;2、发电机起停过 程中,已加励磁,但频率低于定值,断路器误合;3、 发电机起停过程中,频率大于定值,断路器误合或非 同期。 盘车状态下,若系统三相工频电压突然加在机端,定 子电流将很大,转子长时间留过差频电流会被烧伤。 突然误合闸引起转子急剧加速,由于汽机可能润滑油 压不高,也会烧瓦。
14
发电机定子接地保护
出口方式:基波零序电压保护出口方式为全停, 三次谐波电压保护动作于信号。 基波零序电压保护在主变高压侧单相接地时不 应动作。 需要注意点:发电机升压前必须把中性点地刀 投入,否则会有三次谐波动作信号。
15
RCS-985定子接地保护逻辑图(一)
16
RCS-985定子接地保护逻辑图(二)
43
RCS-985逆功率保护逻辑图
44
频率异常保护
大型汽轮发电机允许长期运行的频率范围为 48.5-50.5Hz。 汽轮机的叶片有一自振频率,如果发电机频率 升高或降低到一定程度,叶片将发生谐振,使 材料疲劳,达到材料不允许的限度时,叶片将 断裂,造成严重事故。材料的疲劳是不可逆的 积累过程。 出口:投信号。
双套保护需要有不同的原理,因此在励磁涌流 闭锁原理方面,一套保护采用谐波制动原理, 即采用三相差流中二次谐波与基波的比值作为 励磁涌流闭锁判据。 另一套保护可以采用三相差流中的波形判别方 式。内部故障时,各侧电流经CT变换后,差流 基本上是工频正弦波。而在励磁涌流中有大量 的谐波分量存在,波形是间断不对称的。
3
RCS-985比率差动保护的动作特性
发变组保护讲义

发电机保护
1、发电机纵差保护:作为发电机定子绕组及其出线 的相间短路故障的主保护。差动保护瞬时动作于 全停。 2、发电机定子匝间保护:作为发电机定子绕组同相 分支或同相不同分支间的匝间短路及定子绕组开 焊故障的保护,电压量取自发电机出口第二组PT 二次侧,电流量取自发电机机端CT二次侧。保护 动作于全停。保护电压平衡继电器,当专用PT高 压侧断线时,保护不误动作,并发PT断线信号。
5、厂高变低压侧零序电流保护:作为厂高变和6kV 厂用母线发生单相接地的保护。保护的零序电流 取自厂高变低压侧中性点零序电流互感器,构成 零序电流保护。保护延时动作于本低压侧分支断 路器跳闸,并闭锁厂用电切换。 6、厂高变冷却系统故障保护:厂高变通风由高压侧 B相电流启动,启动通风接点能接至强电回路。 通风故障分两段, t1延时动作于信号,t2延时动 作于切换厂用电源。
2、厂高变复合电压过流保护:作为厂高变主保护的 后备保护。保护由厂高变低压侧各绕组的复合 电压(低电压和负序电压)和高压侧过电流共 同构成,延时动作于停机。
3、厂高变低压侧限时速断保护:作为6kV厂用母线故障时的 保护。 低压分支A限时速断保护:保护带时限动作于本分支,并闭 锁厂用电切换。 低压分支B限时速断保护:保护带时限动作于本分支,并闭 锁厂用电切换。 4、厂高变低压侧分支复压过流保护:厂高变低压侧分支装 设过电流保护作为本侧绕组过负荷保护,并作为6kV高 压电动机及低压厂变的后备保护。分支复压过流保护由 各低压绕组侧的复合电压(低电压和负序电压)和过流经一 段延时组成,动作于本低压侧分支断路器跳闸,并闭锁 厂用电切换。
发电机变压器组的保护
魏晓东 黄涛 2015.12 冬训
发变组保护的概况
1、#1、#2机发变组保护为DGT801系列微机发变组 成套保护,发变组及厂高变保护共设三面柜,其 中A、B柜配置两套完全相同的完整的发变组主、 后备保护,C柜配置非电量保护、主变高压侧断 路器操作箱及电压切换箱。每套电气量保护的跳 闸出口具有两副触点,同时分别动作于220kV断 路器的两个跳闸线圈并分别启动两套失灵保护。 非电量保护的跳闸出口也同时分别动作于220kV 断路器的两个跳闸线圈。 2、非电量保护说明:DGT801系列保护装置实现了 电气量保护与非电量保护的彻底分离,由专门的 装置来完成非电量保护。不需要延时跳闸的非电 量通过压板直接去跳闸,需要延时跳闸的非电量 通过CPU延时后,由CPU发出跳闸信号。
发变组保护

该保护是的励磁变后备保护。
保护功能:
a)复合电压元件由低电压和负序电压或门构成,过流Ⅱ段经复压闭锁。
b)保护设两段。当达到过流Ⅰ段整定值时,经延时启动A、B分支快切,当达到过流Ⅱ段整定值时,经延时启动出口继电器执行全停,DCS画面“励磁变后备跳闸”光字牌亮,同时事故音响报警。
保护功能
a)逆功率保护。当发电机失去原动力变成电动机运行时,发电机功率达到逆功率整定值时,延时发信,延时启动出口继电器执行全停,DCS画面“发电机逆功率”光字牌亮,同时事故音响报警。
b)程序逆功率保护,指主汽门关闭后,当功率达程序逆功率定值后,延时跳发变组出口开关,灭磁开关,跳厂用A、B分支开关,启动厂用A、B分支快切。
1) 厂变差动保护
该保护是低厂变内部及6KV电缆相间故障的主保护。
2) 厂变差动速断保护
该保护是低厂变内部发生严重故障时的主保护。
保护功能:差动速断保护动作后,瞬时跳开厂变高、低压侧开关,同时事故电笛响,“低厂变高压侧开关事故跳闸”、“低厂变低压侧开关事故跳闸”光字牌亮。
3) 厂变过流保护
该保护是发电机定子绕组匝间短路的主保护。
4)发电机定子接地保护
a)该保护是发电机定子绕组及其引出线单相接地的主保护。
5)发电机定子过负荷保护
保护由定时限过负荷和反时限过负荷两部分组成。该保护反应发电机定子绕组的平均发热状况。
6)发电机负序过负荷保护
保护由定时限过负荷和反时限过负荷两部分组成。该保护反应发电机转子表层过热状况,也可反应负序电流引起的其它异常。
7)发电机复合电压闭锁过流保护(本保护未投)
该保护是作为发电机、变压器、高压母线及相邻线路故障的后备保护。
发变组保护讲义.ppt

3、励磁变过负荷保护:保护动作于信号。
4、励磁变温度高报警:保护动作于信号。
5、励磁变温度高跳闸:保护动作于停机,不 启动失灵,并能切换至信号。
厂高变保护
1、高厂变差动保护:作为高厂变内部短路及引出线 故障的主保护。为防止CT断线差动误动,任一 相电流互感器断线,均能闭锁差动,CT断线功 能设置软开关能投能退。保护瞬时动作于停机 ,厂高变差动保护在2倍动作电流下动作时间 不大于30ms,差流速断保护在1.5倍动作电流 下动作时间不大于20ms。
2、非电量保护说明:PRS-789、PRS-761A系列保护装置实 现了电气量保护与非电量保护的彻底分离,由专门的装置 来完成非电量保护。不需要延时跳闸的非电量通过压板直 接去跳闸,需要延时跳闸的非电量通过CPU延时后,由 CPU发出跳闸信号。满足了大型发电机变压器组双套主保 护、双套后备保护,非电量保护完全独立的配置要求。
9、发电机过励磁保护: 作为发电机由于过激磁而导致硅钢片烧损或金属部
分严重过热的保护。该保护由定时限和反时限两 部分构成。定时限部分经延时发信号、降低励磁 电流。反时限部分按发电机过励磁能力动作于停 机或程序跳闸。电压量取自发电机机端1PT
10、发电机过电压保护: 作为发电机定子绕组的异常过电压,保护延时
发电机保护
1、发电机纵差保护:作为发电机定子绕组及其出线 的相间短路故障的主保护。差动保护瞬时动作于 全停。
2、发电机定子匝间保护:作为发电机定子绕组同相 分支或同相不同分支间的匝间短路及定子绕组开 焊故障的保护,电压量取自发电机出口第二组PT 二次侧,电流量取自发电机机端CT二次侧。保护 动作于全停I。保护电压平衡继电器,当专用PT高 压侧断线时,保护不误动作,并发PT断线信号。
发变组保护A、B柜--保护解释

低电压“低电压”是指:电压低于额定电压70%。
负序电压“负序电压”是指:负序电压大于4V以上,逆时针方向的电压。
复合电压(复合低电压)复合电压(又称复合低电压)与低电压、负序电压是或的关系。
负序电流:逆时针方向的电流。
发电机产生负序电流时,频率将为100HZ。
保护出口方式全停:切主变高压侧开关、灭磁开关、关主汽门、厂高变低压侧开关、启动快切。
(其他解释还包括启动失灵保护)程序跳闸:待逆功率与主气门关闭两个条件同时满足时,切主变高压侧开关、灭磁开关、关主汽门、厂高变低压侧开关、启动快切。
(与程跳逆功率一样,作用于全停)解列灭磁:切主变高压侧开关、灭磁开关。
解列:切主变高压侧开关减出力;减励磁;启动快切:启动快切A、B分支快切装置,切换厂用电至启备变。
信号:仅发报警信号发电机纵差保护:跳闸闭锁1、单相差流达到动作值,而无负序电压(低于1872V),为TA断线2、出现负序电压,而无差流时,为TV断线跳闸启动1、单相差流达到动作值,同时出现负序电压(高于1872V)2、两相以上出项差流启动差流:2880A,拐点电流:5760A 速断电流倍数:5倍即37800A主变纵差保护:跳闸闭锁:经过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。
跳闸启动:当差流满足条件(单相也动作),并无闭锁时启动保护。
TA断线时,保护不闭锁,发信号,但保护可能误动作。
TA二次回路开路是危险的,特别是大容量变压器TA二次开路,将会造成TA绝缘损坏、保护装置或二次回路着火,还将危及人身安全。
因此去掉TA断线判别功能。
当差流很大,达到差动速断定值时,直接出口跳闸。
启动差流:3840A,拐点电流:4800A,速断倍数:7倍即53760A高厂变差动:同上发电机定子接地3U0:基波机端至中性点90%范围取自发电机出口PT开口三角(二次定值取10V)和发电机中性点PT电压值(二次定值取6V),动作时间1S200MW及以上机组发电机定子接地3U0一般都采用跳闸。
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低电压“低电压”是指:电压低于额定电压70%。
负序电压“负序电压”是指:负序电压大于4V以上,逆时针方向的电压。
复合电压(复合低电压)复合电压(又称复合低电压)与低电压、负序电压是或的关系。
负序电流:逆时针方向的电流。
发电机产生负序电流时,频率将为100HZ。
保护出口方式全停:切主变高压侧开关、灭磁开关、关主汽门、厂高变低压侧开关、启动快切。
(其他解释还包括启动失灵保护)程序跳闸:待逆功率与主气门关闭两个条件同时满足时,切主变高压侧开关、灭磁开关、关主汽门、厂高变低压侧开关、启动快切。
(与程跳逆功率一样,作用于全停)解列灭磁:切主变高压侧开关、灭磁开关。
解列:切主变高压侧开关减出力;减励磁;启动快切:启动快切A、B分支快切装置,切换厂用电至启备变。
信号:仅发报警信号发电机纵差保护:跳闸闭锁1、单相差流达到动作值,而无负序电压(低于1872V),为TA断线2、出现负序电压,而无差流时,为TV断线跳闸启动1、单相差流达到动作值,同时出现负序电压(高于1872V)2、两相以上出项差流启动差流:2880A,拐点电流:5760A 速断电流倍数:5倍即37800A主变纵差保护:跳闸闭锁:经过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。
跳闸启动:当差流满足条件(单相也动作),并无闭锁时启动保护。
TA断线时,保护不闭锁,发信号,但保护可能误动作。
TA二次回路开路是危险的,特别是大容量变压器TA二次开路,将会造成TA绝缘损坏、保护装置或二次回路着火,还将危及人身安全。
因此去掉TA断线判别功能。
当差流很大,达到差动速断定值时,直接出口跳闸。
启动差流:3840A,拐点电流:4800A,速断倍数:7倍即53760A高厂变差动:同上发电机定子接地3U0:基波机端至中性点90%范围取自发电机出口PT开口三角(二次定值取10V)和发电机中性点PT电压值(二次定值取6V),动作时间1S200MW及以上机组发电机定子接地3U0一般都采用跳闸。
(国家规定发电机出口系统电容电流小于1A配置作用于信号的接地保护,发电机出口系统电容电流大于1A配置作用于跳闸的接地保护。
)发电机定子接地3W:三次谐波,中性点至机端20%范围或100%左右的定子绕组单相接地故障,动作延时10S.由于三次谐波采集计算不能保证准确无误,所以一般投信号失磁保护:t1 :当发电机失磁阻抗元件满足,及同时转子低电压(励磁电压低于65V)也满足时,经t1延时(1.5秒)发出信号并作用于出口——减出力(保护说明解释:减出力一般延时时间较长在8分钟左右,给运行人员处理时间,延时时间较短一般作用于解列灭磁——但我厂不存在解列灭磁,只有全停)。
t 2 :当发电机失磁阻抗元件满足,及同时转子低电压(励磁电压低于65V)也满足时,经t2延时(6秒)发出信号并作用于出口——全停。
t3:当发电机失磁并导致系统低电压动作时(系统电压低于114.4KV时),及同时转子低电压(励磁电压低于65V)也满足时,经t3延时(1秒)发出信号并作用于出口——全停(保护说明解释:系统低电压设定值一般为0.85~0.9额定系统电压,我厂设定值在0.52,比较低)t4:当发电机失磁导致机端低电压动作时(机端电压低于14.4KV时),及同时转子低电压(励磁电压低于65V)也满足时,经t4延时(1秒)发出信号并作用于出口——程跳(保护说明解释:机端低电压时,一般采取切换励磁或切换厂用电源等措施)TV断线逻辑:利用负序电压判据和低电压判据判三相电压不正常,利用负序电流判据和相电流判据判三相电流正常。
如果电压不正常而电流正常,判为TV断线,瞬时闭锁保护,并经内部t1(9秒)延时发信告警;为了防止TV回路异常引起的电压波动,TV断线经内部t FH(4秒)延时解除闭锁。
如果电压不正常且电流不正常,判为系统故障或异常运行状态。
逆功率保护:待负荷降至—2MW(二次值—4.6W)时,10秒后启动报警,60秒后动作全停(报警,跳闸计时是同时进行的)程跳逆功率保护:待负荷降至—2MW(二次值—4.6W)时,同时满足主汽门关闭条件,1.5秒后全停发电机过电压保护:机端电压达到一次值23.4KV(二次值130V)后,延时0.5S作用于全停A、B分支过流:当电流一次值达到42480A(二次值17.7A)时,延时1S作用于切工作电源开关,闭锁快切装置发电机低频保护:发电机频率低于48HZ,延时100S作用于信号发电机转子保护:当转子对地绝缘电阻低于20KΩ,延时10S 转子一点接地保护报警,转子两点接地保护自动投入,当二次谐波电压动作值达到1V,延时0.5S作用于全停对称过负荷定时限:一次电流值达到8400A,延时9S 作用于信号反时限:一次电流值动作范围(下限:8880A 动作时间129S)------(上限:43200A 动作时间0.8S)作用于全停不对称过负荷定时限:发电机负序电流大于720A时,延时9S 作用于信号反时限:发电机负序电流(下限:744A 动作时间:3000S)-------(上限12000A 动作时间:4.1S)作用于全停主变间隙零序保护:保护反应变压器零序电流的大小和零序电压大小;零序电流取自中性点TA电流,零序电压取自他的开口△绕组电压;变压器中性点不接地时保护变压器中性点过电压。
零序电压二次值达到180V(正常开口三角为100V),零序电流二次值为1.25A(一次值100A)时,延时0.5S作用于全停主变通风:主变高压侧电流二次值为1A(一次值200A),时间1S,作用于发信号,同时启动主变冷却器风扇。
高厂变通风:高厂变高压侧电流二次值为2.A(一次值840A),时间1S,作用于发信号同时启动高厂变冷却器风扇。
主变零序过流:主变压器高压绕组及220KV母线及其相连接的电气设备发生单相接地故障。
保护反应变压器零序电流的大小;零序电流取自中性点TA电流。
1、2号主变中性点直接接地时零序过流I段正常停用。
零序过流I段:零序电流二次值达到12.8A(一次值1536A)延时(t1,t2数值一样)0.25S,作用于全停、跳母联零序过流II段:零序电流二次值达到4.56A(一次值547.2A)延时(t1,t2数值一样)4S,作用于全停、跳母联发电机定子匝间保护:反应发电机同相同分支匝间短路及同相不同分支匝间短路的主保护保护说明书解释I段是匝间次灵敏,II段是匝间灵敏,在时间有所区别,但保护定值单没有时间上的区别网上资料解释匝间灵敏与次灵敏近似于主保护和备用保护之间的关系,灵敏为主保护,范围小、动作灵敏。
次灵敏为备用保护,范围大、动作不灵敏。
动作量:零序动作电压高定值:6V(一次值1080V),零序动作电压低定值:3V(一次值540V)制动量:零序电压三次谐波额定值:4V(一次值720V),三次谐波增量制动系数:0.5压差△U:作用是防止PT一次断线,造成相间电压差,造成保护误动作。
二次值取8V(一次值1440V)动作时间:延时0.2S(保证当PT一次断线,保护不动作)负序功率方向判据:1(0或1)当发电机内部故障时,方向指向机内(其输出的负序功率为正,动作并开发匝间保护出口,反之闭锁保护)。
励磁变速断:励磁变高压侧二次值达到30A(一次值1200A),延时0.1S,作用于全停励磁变过流:励磁变高压侧二次值达到6.2A(一次值248A),延时0.7S,作用于全停励磁变绕组过负荷:只投入定时限,反时限不投励磁变低压侧二次值达到4.3A(一次值2150A),延时12S,作用于减励磁。
(励磁变低压侧额定一次值1710.7A,二次值为3.4,变比200/5)启动失灵是指断路器拒动,此时通过开关位置和电流来启动失灵保护装置,失灵启动是指失灵保护装置判别DL失灵了,发出跳闸令给母线屏的母差保护,通过母差来切断故障因此可以理解为启动失灵是开入,失灵启动是开出。
发电机、线路保护屏上的软压板是用做发信号的,硬压板是去母线屏启动失灵保护装置的(查询资料得知:对于主变开关(220kV侧)失灵保护,除主变电气量保护动作启动外,还有母线差动保护动作启动,经主变220kV 侧失灵电流继电器判别,第一延时跳本开关,以避免测试时的不慎引起误动而导致相邻开关的误跳,第二延时则是失灵出口启动,此时又可分两种情况:若为主变电气量保护启动,则失灵将启动母差失灵出口回路(同线路开关的失灵逻辑,即第一延时跳母联开关,第二延时跳相应母线上所有设备),若为母线差动保护动作启动的,则直接启动跳主变其他侧开关。
)启动失灵:检测电流动作数值二次值1.61A(主变高压侧一次值322A,CT变比1000/5),零序电流动作值二次值0.37A (主变零序电流一次值44.4A,CT变比600/5),同时满足时,解除母线差动复压闭锁,并延时0.5S解除复压闭锁,延时0.8S去启动失灵保护——失灵保护:第一延时跳母联开关,第二延时跳相应母线上所有开关。
(待考证)发电机复压过流:主要作为发电机相间短路的后备保护,过流原件并有电流记忆功能。
发电机出口过流定值二次值4.3A(一次值10320A),低电压定值二次值60V(一次值10.8KV),负序电压二次值7V (一次值1.26KV),延时t11为4S作用于跳母联,t12为4.2S作用于全停,电流记忆时间t01为4.3S,*低电压与负序电压是“或”的关系,与过电流是“与”的关系变压器复压过流:主要作为变压器相间短路的后备保护,双绕组时装在高压侧,三绕组时每侧分别安装。
主变高压侧过流定值二次值2.5A(一次值500A),低电压定值二次值65V(一次值143KV),负序电压二次值7V(一次值15.4KV),延时t11为3.8S作用于跳母联,t12为4S作用于全停*低电压与负序电压是“或”的关系,与过电流是“与”的关系高厂变过电流:高厂变低压侧过流定值二次值13A(一次值31200A),低电压定值二次值60V(一次值3600V),负序电压二次值8V(一次值480V),延时t11为1.2S作用于全停*低电压与负序电压是“或”的关系,与过电流是“与”的关系。