发电机保护使用说明
发电机各种保护方法
（一）发电机保护配置原则：大型机组造价昂贵，在系统中作用重要，一旦发生故障，不仅危及机组，而且严重影响系统安全运行，酿成巨大经济损失和恶劣社会影响，因此在考虑其继电保护的总体配置时，应辨证权衡，力求合理，完善和可靠，着眼点既要将机组损害降至最低，又要避免不必要的突然停机，以确保系统安全运行。
发电机保护总结分类介绍：反应各种类型的短路故障，这些故障可造成机组的直接损坏，有主保护和异常运行保护之分：（I）短路保护：包括：发电机差动保护；定子匝间短路；定子接地保护；转子接地保护；后备保护：阻抗保护：用作发电机及变压器内部相间短路的后备保护负序电流保护：能反映机组三相不对称运行时出现的负序分量，主要作为发变组二相短路时的后备保护（2）异常运行保护：反应各种可能给机组造成危害的异常工况，这些工况不会很快造成机组的直接破坏，装设专用保护；a.定子过负荷保护；b.转子表层负序过负荷保护；c.失磁保护；d.失步保护；e.过励磁保护；f.过电压保护；g∙低频保护；h.逆功率保护；I意外加电压保护J发电机断水保护（3）大机组造价昂贵，结构复杂，故障造成的损失巨大。
大机组在系统中很重要，突然切除，给系统造成交大的扰动。
考虑保护总体配置时，要求：a.内部故障缩小保护死区，最大限度缩小故障破坏范围；b.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；当发生短路保护时，当做发电机跳闸，立即停机处理。
当发生异常运行时，需针对异常参数，及时调整，否则做发电机跳闸，停机处理后重新启动机组（三）一般典型的有：1）发电机定子过负荷事故原因：1发电机某一相负荷过大发电机外部的不对称短路事故现象：1发电机三相电流不对称，某一相电流过大，可能超过额定值；2.转子温度升高；3.引起“发电机不对称过负荷”动作，保护信号灯亮；4.DCS报警窗口”发电机不对称过负荷”光字亮。
事故处理方法：1减少有功负荷，使负荷最大相电流不超过发电机的额定电流；2.监视转子温升情况。
RCS-985RE发电机转子接地保护技术和使用说明书
6
保护原理 .......................................................................................................................4 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 转子一点接地保护 .................................................................................................. 4 转子两点接地保护 .................................................................................................. 5 转子接地保护出口逻辑 .......................................................................................... 5 外加电源监视 .........................................................................................................6 定时举刷和手动举刷功能 .......................................................................................6 装置闭锁与报警 ..................................................................................................... 6
最新CSC306E数字式发电机保护硬件使用说明汇总
C S C306E数字式发电机保护硬件使用说明CSC-306E数字式发电机保护装置硬件使用说明编制：校核：标准化审查：审定：版本号：V1.15文件代号：0SF.190.012出版日期：2006.3.311CSC-306E电流电压接线回路CSC-306E电流电压回路接线示意如图1所示，装置内部的电流电压变换器的极性端均应分别同电流互感器和电压互感器的极性端相连。
«Skip Record If...»图1 CSC-306E数字式发电机保护装置电流电压回路接线图2CSC-306E装置外形示意图CSC-306E装置外形示意图如图2所示。
«Skip Record If...»图2 CSC-306E数字式发电机保护装置外形示意图3CSC-306E插件布置图CSC-306E保护装置根据信号插件的不同，分为常规型和瞬动型两种型号，设计时需根据现场对信号的实际需求来选择装置类型。
常规型中，信号插件上的保护动作信号为瞬动接点、告警信号为保持接点，主要适用于改造的发变组的工程；瞬动型是指信号插件上的所有信号均为瞬动接点，主要适用于新建电厂发变组保护。
具体的信号分配可见表2。
常规型CSC-306E保护装置的插件布置图如图3所示，瞬动型CSC-306E保护装置的插件布置图如图4所示。
常规型和瞬动型的区别在于：信号插件10和11的插件型号不同。
«Skip Record If...»图3 常规型CSC-306E数字式发电机保护装置插件布置图«Skip Record If...»图4 瞬动型CSC-306E数字式发电机保护装置插件布置图4CSC-306E端子说明CSC-306E背板端子图如图5所示。
«Skip Record If...»图5 CSC-306E数字式发电机保护装置背板端子图5CSC-306E端子使用说明5.1交流插件1（X1端子组）a)X1-1ab~3ab端子为发电机机端三相电流输入回路：IGTA、IGTB、IGTC；b)X1-4ab~6ab端子为发电机中性点第1组三相电流输入回路：IGNA、IGNB、IGNC；c)X1-7ab端子为横差电流输入回路：IHC；d)X1-8ab端子为主变高压侧零序电压输入回路：UMTH0、UMTH0N；e)X1-9ab端子为发电机机端零序电压输入回路：UG10、UG10N；f)X1-11a、10a、10b端子为发电机机端电压输入回路：UG1A、UG1B、UG1C；g)X1-12ab端子为装置屏蔽地。
发电机的保护
危害：故障点的电弧烧坏铁芯，匝间或相间短路造成发电 机严重损坏。
规程规定： 当接地电流大于5A时，装设作用于跳闸的单相接地保护。 接地电流小于5A时，装设作用于信号的接地保护。 大型发电机的铁芯结构复杂，检修困难，为此大型发电机 的接地电流应限制在一个较小数值：小于1.0—1.5A，因此， 一般将大型发电机的中性点经消弧线圈接地，使接地电流补 偿到1.5A以下，其接地保护作用于信号。
接地故障时的零序电流和零序电压的特点： 零序电压（故障点处）：
故障点离中性点越远，零序电压越高。 零序电流：
外部接地时，流过机端的零序电流为发电机零序电 容电流；
内部故障时，流过机端的零序电流为发电机电压网 络中所有其它元件的零序电容电流之和。
1、反应零序电流的发电机定子绕组单相接地保护：
原理图：
3、不正常运行状态： 由外部短路引起的定子绕组过电流 由于过负荷引起的三相对称过负荷 由外部不对称短路或不对称负荷引起的发电机负序过电流 或负序过负荷 由于突然甩负荷引起的定子绕组过电压 由于励磁回路故障或强行励磁时间过长引起的转子绕组过 负荷 由于气轮机主汽门突然关闭引起的发电机逆功率运行 由于励磁系统故障或自动灭磁开关误跳闸引起的发电机励 磁电流急剧下降或消失
XJ
BCJ
SJ
LJ
ZJ
LP
由过流保护电流继电器
动作原理：a：外部故障时：来
常闭接点打开，切断SJ线圈回路，保证不跳闸； ZJ
常开接点闭合，短接LJ线圈使LJ不动。 b：内部故障时：
LJ动作，ZJ常开接点闭合，接通SJ线圈，经整定延 时发出信号、跳开发电机断路器和灭磁开关。
2、反应零序电压的发电机定子绕组单相接地保护： 对于发电机-变压器组，接地电容电流较小，一般装
发电机主保护及励磁系统说明
发电机主保护设计发电机是电力系统最重要的设备之一，发电机的安全运行对保证电力系统的稳定运行和电能质量起着决定性的作用。
因此必须针对发电机可能发生的各种不同的故障和不正常的运行状态配装完善的继电保护装置。
5.1发电机故障、不正常运行状态及其保护方式发电机的故障类型主要有：(1)定子绕组相间短路。
(2)定子绕组匝间短路。
(3)定子绕组单相接地。
(4)励磁回路一点或两点接地。
发电机的不正常运行状态主要有：(1)励磁电流急剧下降或消失。
(2)外部短路引起定子绕组过电流。
(3)负荷超过发电机额定容量而引起的过负荷(4)转子表层过热。
(5) 定子绕组过电压。
针对上述故障类型和异常运行状态，按规程规定，发电机应装设以下继电保护装置：（1）纵联差动保护。
对于1MW以上的发电机的定子绕组及其引出线的相间短路，应装设纵联差动保护。
（2）定子绕组接地保护。
对于直接接于母线的发电机定子绕组单相接地故障，当单相接地电流大于或等于5A （不考虑弧绕组的补偿作用）时，应装设动作于跳闸的零序电流保护；当接地电流小于5A时，则装设作用于信号的接地保护。
对于发电机变压器组，容量在100MW以上发电机应装设保护区为100%的定子接地保护；容量在100MW以下的发电机应装设保护区不小于90%的定子接地保护。
（3）定子绕组匝间短路保护。
定子绕组为双星形接线且中性点引出六个端子的发电机，通常装设单元件式横差保护，作为匝间短路保护。
对于中性点只有三个引出端子的大容量发电机的匝间短路保护，一般采用零序电压式或转子二次谐波电流式保护装置。
（4）发电机外部相间短路保护。
可采用复合电压启动的过电流保护，用于1MW 以上的发电机。
（5）定子绕组过负荷保护（本设计不考虑）。
（6）定子绕组过电压保护（本设计不考虑）。
（7）转子表层过负荷保护。
50MW 及其以上的发电机，应装设时限复序过负荷保护。
（8）励磁回路一点以及两点接地保护。
100MW 以下的汽轮发电机，对一点接地故障，可以采用定期检测装置；对于两点接地故障，应设两点接地保护装置。
第七章发电机保护讲解
大容量发电机采用反映零序电压的匝间短路保护。 发电机正常运行时，机端不出现基波零序电压。 相间短路时，也不会出现零序电压。单相接地故 障时，接地故障相对地电压为零，而中性点电压 上升为相电压，但是三相对中性点电压仍然对称， 不出现零序电压。当发电机定子绕组发生匝间短 路时，机端三相电压对发电机中性点不对称，出 现零序电压。
继电保护教学
横联差动保护的动作电流一般根据运行经验取值
Iop 0.2 ~ 0.3IGN
发电机额定电流
横联差动保护的TA变比一般为 nTA 0.25IGN / 5
继电保护教学
横差保护灵敏度很高，但是在切除故障时有一定 的死区： 1、单相分支匝间短路的α较小（短接的匝数较少） 时； 2、同相两分支匝间短路，且α1=α2，或者两者差 别较小时。
继电保护教学
转子绕组的接地可分为瞬时接地、永久接地和断 续接地。还可分为一点接地和两点接地。一点接 地时不用停止运行。在永久两点接地时，磁场不 平衡，中线中有不平衡电流，横差保护动作（不 是误动作）。但是瞬时两点接地（下一时刻会恢 复为一点接地）时，保护会误动作。
继电保护教学
为了躲过瞬时两点接地故障，需增设0.5~1s的动 作延时。切换片XS有两个位置，正常时投到1~2， 保护不带延时。如发现转子绕组一点接地时，XS 切至1~3，使保护经过KT延时，为转子永久性两 点接地故障做好准备。
重影响
转子故障
继电保护教学
定子绕组相间短路 装设纵联差动保护
定子绕组匝间短路 装设横联差动保护
定子绕组单相接地 100%定子绕组单相 接地保护 转子绕组一点或两点 接一地点或两点接地保 转护子失磁 装设失磁保护
7.1.2 发电机的不正常工作状态及其保护
相复励三相同步发电机使用维护说明书
相复励三相同步发电机使用维护说明书一·概述本说明书适用于TEX，TEX-H相复励三相同步发电机。
1·特点我厂生产的相复励三相发电机（以下简称相复励发电机）是采用电抗以移相，电流互感器反馈，电复合的不可控相复励励磁方式的自励恒压发电机。
我厂生产的相复励发电机制造精良，具有较优越的稳态电压调整率，电压波形，效率，动态性能等指标，各项性能均符合部标准JB1998-77《T2系列小型三相同步发电机技术条件》的有关规定，船用相复励发电机符合国家专业标准ZBK21002-89《船用小型三相发电机技术条件》规定，并能满足我国《钢制海船建造规范》对发电机的要求。
相复励发电机适用于由内燃机拖动组成小型移动电站，陆用或船用发电机组，作为动力或照明的工作电源，亦可用于其它场合作为发电机电源。
故障及处理方法一。
不能发电。
原因：1。
无剩磁。
（用12V或24V直流电充电）2。
剩磁方向与整流器输出电流产生磁场的方向相反。
（往往在重接后因错接形成。
将F1、F2两接头对换，或重新充磁。
）3。
电枢绕组抽头，电抗器，桥式整流器或励磁绕组有断路或松脱现象。
（接通，焊好或拧紧）4。
接线错误。
（按图一线路图检查纠正）5。
励磁绕组接错，造成磁极极性不好。
（往往在励磁绕组换线重接因错接形成。
检查，纠正。
）6。
电枢绕组或励磁绕组有严重短路。
（电枢绕组短路会引起严重发热以致烧坏线圈。
励磁绕组严重短路可由其直流电阻值来测定。
）7。
电刷在刷架内卡住。
（检查刷架框是否生锈，可用00号砂纸擦净框架内部，严重锈蚀者应换新。
检查电刷和刷架框的配合。
）8。
电刷和集电环接触不良。
（用酒精擦净集电环表面。
磨电刷表面使其与集电环表面的弧度吻合。
检查电刷压力。
）9。
整定电阻阻值太小。
（检查整定电阻的接法。
将变阻器放到最大阻值的位置。
）10。
硅整流元件短路，正反向均导通。
（用万用表检查正反向电阻，替换讯坏的元件。
）11。
电抗器无气隙或气息太小。
（无气隙或气隙小的电抗器抗值太大不能建压，用绝缘垫片垫充调整气隙。
发电机保护 (2)共82页
2．反应三次谐波电压的接地保 护
用机端的三次谐波电压U3S作为动 作量，中性点的三次谐波电压U3N作 为制动量构成接地保护，其动作条件 为
U3S ≥U3N，则正常运行时保护不动作， 只有当中性点附近发生接地故障时， 保护才会动作。
3、发电机100%定子接地保护
发电机100%定子接地保护由反 应基波零序电压元件和反应三次 谐波电压元件两部分组成。第一 部分可保护定子绕组的90%-95%， 而第二部分是用以消除基波零序 电压元件保护的死区。
2）制动特性斜率：
10% reK laK pK esr t
3）最小制动电流：取额定电流的 50％-100%。
4、灵敏度校验：
按单机运行时，发电机出口两相 短路校验。
(2)
2 K sen
I km in
I oper
Iopke r Iop0e r (I(K 22 )min Ibr0k)
第三节 同步发电机定子绕组匝间短 路保护
Ioper KreIlN
3、灵敏度校验
按单机运行时，发电机出口两相短
路来校验差动保护的灵敏度。
(2)
2 K sen
I km in
I oper
4、断线监视部分的整定
按躲过正常运行时的不平衡电流
来整定。根据运行经验取：
Ioper0.2NI
二、由比率制动式差动继电器构 成的纵联差动保护
•
I1
UR1
3、该保护存在死区。
二、纵向零序电压匝间短路保护
原理：保护是按照反应发电机机端对中性点零序电压 原理构成的
出口逻辑关系：零序电压元件动作、负序功率方向元 件不动作，TV断线判别元件不动作，则保护动作。
TV
RCS-985发电机注入式定子接地保护技术和使用说明书
量度继电器和保护装置的电气干扰试验 快速瞬变干扰试验
量度继电器和保护装置的电气干扰试验 1MHz 脉冲群干扰试验
量度继电器和保护装置的电气干扰试验 静电放电干扰试验 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌(冲击 )抗扰度试验 电磁兼容 试验和测量技术 振荡波抗扰度试验
1
NARI-RELAYS
RCS-985 发电机注入定子接地保护技术使用说明书
7
静态检查及现场试验 ............................................................................................................... 15 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 RCS-985U 装置静态检查 ................................................................................................ 15 RCS-985 测量通道模拟量检查 ........................................................................................ 16 现场试验项目及工况........................................................................................................ 16 发电机静止状态下的保护试验 ......................................................................................... 16 发电机升压状态下的保护试验 ......................................................................................... 18 发电机并网状态下的保护试验 ......................................................................................... 18
发电机保护
1 发电机差动保护发电机差动保护作为发电机定子绕组及出线的相间短路故障的主保护。
保护采用比率制动原理。
为防止TA断线差动误动，任一相电流互感器断线，均应能闭锁差动，TA断线功能应设置开关，使其能投能退。
发电机差动瞬时动作于全停。
2 发电机变压器组差动保护发变组差动作为发变组及其引出线范围内短路故障的主保护。
保护采用二次谐波电流制动原理。
为防止TA断线差动误动，任一相电流互感器断线，均应能闭锁差动，TA断线功能应设置开关，使其能投能退。
保护瞬时动作于全停。
3 发电机横差保护发电机横差保护作为发电机定子绕组匝间短路故障的主保护，保护动作于全停。
本保护只有一组CT，两屏需共用此CT电流。
判据1(无制动特性):Iop(横差电流) Iget动作电流整定值4 发电机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。
该保护由阻抗元件、UL -P元件、UL<元件及机端电压等元件通过一定的逻辑关系构成，。
失磁保护电流、电压取自发电机机端。
保护t1动作于信号，t2、t3动作于解列或程序跳闸。
5 发电机过电压保护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并由主变高压侧断路器辅助接点(常开)闭锁，并网前投入，并网后退出。
发电机过电压经延时动作于全停。
6 发电机基波定子接地保护发电机定子接地保护作为发电机定子绕组单相接地故障的保护。
保护由反应定子中性点基波零序电压判据（保护95%）构成，基波零序电压定子接地保护带时限动作于信号和程序跳闸。
7 转子一点、两点接地保护采用乒乓式原理构成，一点接地保护延时动作于信号；一点接地后启动两点接地，两点接地保护延时动作于全停。
8 逆功率保护作为系统向发电机倒送有功，发电机变电动机运行异常工况的保护。
由灵敏的功率元件构成。
保护设二段延时，t1发信号，t2动作于程序跳闸。
9低阻抗保护采用偏移阻抗特性，经延时动作于解列灭磁。
设有PT断线闭锁及过电流闭锁。
10 负序过流保护负序过流保护作为发电机不对称故障的保护。
某水电站PCS-985发电机保护动作说明
XX水电站发电机保护动作说明一、投入的保护：发电机差动发电机不完全差动1发电机不完全差动2裂相横差匝间保护相间后备注入式定子接地定子过负荷负序过负荷失磁保护过电压逆功率频率保护误上电保护断路器失灵励磁过流励磁过负荷非电量保护PT断线过励保护二、保护用CT、PT说明机端PT：13.8/0.1KV中性点PT：7.97/0.1KV机端CT：10000/1A中性点1组分支系数：50%中性点2组分支系数：50%中性点1分支CT：5000/1A中性点2分支CT：5000/1A横差CT:700/1A励磁变PT：13.8/0.78KV励磁变CT：150/1A三、各保护动作后果说明1.差动保护、不完全差动、裂相横差、匝间：控制字：2279后果：跳发电机出口GCB、跳灭磁开关、停机、启GCB失灵、启动消防、闭锁电制动跳闸矩阵描述说明：所有的跳闸后果，依据都是控制字。
如上图所示，差动动作控制字为2279，是一个16进制的字符串，而控制字描述中“00001101010……………”等，是一个二进制字符串，因此要先进行进制转换。
将2279转换为二进制字符为：10001001111001。
那么，在进行控制字对应时，要从右最后一位开始往前对应。
如上图中所示，由此，将控制转换为矩阵。
下一步，从最后一位开始，00表示“位00：本保护跳闸投入”。
那么，控制字描述为1，则表示“本保护确已投入”。
倒数第二位，是“位01：跳闸出口1”，此时控制字为0，则表示不会动作跳闸出口1。
同理，第三位不会动作，第四位为1，则要动作跳闸出口3。
依次类推，则可以推算出差动保护的动作后果。
如图所示：为矩阵定义，2.相间后备（复压过流）投入过流I段和Ⅱ段。
过流I段：控制字0229:跳发电机出口GCB、跳灭磁开关、闭锁电制动过流Ⅱ段：控制字0239：跳发电机GCB、跳灭磁开关、停机、闭锁电制动。
3.注入式定子接地注：只投入A套，装置位于灭磁开关柜内，乒乓式不投入。
发电机的自动保护装置说明书
发电机的自动保护装置说明书1. 引言发电机作为重要的电力设备，在运行过程中需要具备自动保护装置，以保证其安全可靠的运行。
本说明书旨在详细介绍发电机的自动保护装置的功能及使用方法，使用户正确操作和维护发电机。
2. 装置概述发电机的自动保护装置是一套集电气、机械与仪表于一体的装置，用于监测发电机的运行状态并在出现异常情况时采取相应的保护措施。
主要包括以下几种保护装置：2.1 过载保护装置过载保护装置通过监测发电机的电流，并与设定值进行比较，一旦超过设定的过载电流阈值，装置将自动切断电源，以防止发电机因过载而受损。
2.2 短路保护装置短路保护装置可以及时发现发电机内部的短路故障，并迅速切断电源，防止故障蔓延扩大，保护发电机安全运行。
2.3 欠电流保护装置欠电流保护装置用于检测发电机的输出电流，一旦电流低于设定的欠电流阈值，装置将自动切断电源，以避免发电机在负载不足的情况下运行造成异常。
2.4 过温保护装置过温保护装置用于监测发电机的温度，一旦温度超过设定的过温阈值，装置将自动切断电源，并发出警报信号，以防止发电机因过热而损坏。
3. 使用方法3.1 装置开关及操作面板发电机的自动保护装置通常安装在操作面板上，面板上会有相应的装置开关和指示灯。
操作人员在使用前应确保装置开关处于正常工作状态，并关注指示灯显示情况。
3.2 监测及报警自动保护装置会不断监测发电机的运行状态，一旦发现异常情况，装置会及时发出警报信号，并通过指示灯显示异常类型。
用户应及时采取相应措施，确认问题并排除故障原因。
3.3 处理异常情况当发电机出现过载、短路、欠电流或过温等问题时，用户应首先切断电源，停止发电机运行。
然后，检查相应的保护装置是否失效或受损，如有需要，应及时更换或修复。
4. 注意事项4.1 系统维护定期对发电机的自动保护装置进行维护和巡检，确保其正常运行。
如发现异常情况或装置损坏，应及时联系专业维修人员进行处理。
4.2 保持清洁保持发电机及其自动保护装置的周围环境整洁，避免灰尘、水分等物质进入装置内部，以确保装置正常、稳定地运行。
AREVA MiCOM P342 3 4 5 发电机保护装置 说明书
MICOM P343MICOM P345发电机保护装置MICOM P391发电机差动(仅P343/4/5有此功能)>发电机差动保护用于保护定子相间短路。
可以设置为带双斜率的比率制动方案或高阻抗方案当采用高阻差动方案时，另外还需外配稳定电阻和非线性电阻。
匝间(裂相)差动(仅P343/4/5有此功能)>对于具有多匝线圈且每相有两个或更多分支绕组的发电机，如水轮发电机，匝间（裂相）差动可用来实现匝间故障的保护。
此元件每相带独立的电流整定，工作原理与定时限过流保护相同应注意，当使用此功能时，发电机差动保护不能投入。
纵向零序匝间保护(零序过电压)>当发电机带单匝或多匝线圈时，利用三相绕组纵向零序电压可以实现匝间保护。
同时保护提供负序功率方向和负序过流等互锁元件以避免外部故障时匝间保护误动作。
此互锁逻辑通过PSL实现。
基于三次谐波的100%定子接地故障保护(仅 >P343/4/5有此功能)中性点三次谐波低电压保护可保护定子绕组的最后15%并且与其它接地故障保护元件一起完成100%定子接地保护。
该功能受三相低电压元件监视，如果需要还可另外采用三相有功、无功和视在功率进行监视。
若允许测量机端电压，装置还可以提供机端三次谐波过电压保护，实现100%定子接地保护，此时，不需要低电压元件闭锁功能。
基于低频注入方法的100%定子接地故障保护 >(仅P345有此功能)从发电机端或中心点注入20Hz电压是检测整个发电机及相关电气接连设备接地故障的可靠方法。
比三次谐波方法具有优越性，不受发电机特性和运行方式的影响。
即使在发电机静止时也能提供保护。
保护装置测量注入的20Hz电压和电流。
发电机正常运行时，只有很小的电容电流。
当发电机定子绕组发生接地故障时，20Hz的电流增加。
有2个低电阻元件和一个过流保护元件。
测量回路由一个20Hz低电压和低电流元件进行监视，可闭锁该保护功能。
过流保护>每相过流都有两个独立保护段。
发电机启停与保护
发电机保护的功能配置一继电保护的基本工作原理介绍被保护设备的电气量在故障前后的突变信息是构成继电保护装置的基本原理。
为实现上述基本任务，继电保护应能区分电力系统正常运行与发生故障或不正常运行状态。
故障的明显特征是电流剧增、电压大幅下将、线路的测量阻抗减小、功率方向变化、负序或零序分量出现等，此外还有其它物理如气体、温度的变化等。
根据不同电气量或物理量的变化，可构成不同原理的继电保护装置。
不论反应那种电气量，当其测量值超过一定数值（整定值）时，继电保护将有选择地切除或显示电气设备的异常情况。
继电保护装置一般由测量部分、逻辑部分、执行部分组成。
测量部分是测量被保护元件的某些运行参数，并与保护整定值进行比较，以判断被保护元件是否发生故障。
如果运行参数达到或超过整定值，测量部分向逻辑部分发出信号，表明发生故障且保护装置已经启动。
逻辑部分接受测量部分发来的信号，按照预定的逻辑条件，判断保护装置是否应该动作于跳闸，即实现选择性要求，并向执行部分发出信号。
执行部分根据逻辑部分送来的信号，按照预定的任务动作于断路器跳闸或发出信号二发电机保护动作的控制对象所谓的控制信号是指保护动作时所用的断路器、调节设备及声光信号等。
各保护装置动作后所控制的对象，依保护装置的性质、选择性要求和处理方式的不同而不同，通常按发变组全套保护综合考虑。
设计中有以下几种处理方式：1全停：停锅炉、汽机（包括锅炉、汽机甩负荷、关主汽门）及相应的辅机、断开压侧断路器、跳灭磁开关、跳厂高变分支断路器、启动备变分支断路器自投，同时启动断路器失灵保护。
为了运行检查的方便，全停又分为全停一（全停一动作的结果：跳开发变组断路器，灭磁开关，跳开高压厂变A，B分支断路器，关闭汽机主汽门，锅炉紧急停炉，起动断路器失灵保护。
）、全停二（全停二动作的结果：跳开发变组断路器，灭磁开关，跳开高压厂变A，B分支断路器，关闭汽机主汽门，锅炉紧急停炉）、全停三三种方式，由不同的保护装置分组控制。
微机发电机差动保护装置使用说明书.
微机发电机差动保护装置使用说明书目录1.使用范围及特点 (1)1.1基本保护配置 (1)1.2保护装置主要特点 (1)2.主要技术数据 (1)2.1额定参数 (1)2.2功率消耗 (2)2.3过载能力 (2)2.4工频耐压及抗干扰性能 (2)2.5工作条件 (2)2.6输出接点 (3)3.硬件结构说明 (3)3.1机箱外观视图 (3)3.2装置端子图 (5)4.保护功能原理 (8)4.1基本保护功能原理 (8)4.2其他功能 (9)5.使用操作指南 (11)5.1前面板配置及各部件功能 (11)5.2运行状态下的信息及各键功能 (11)6.使用维护及故障处理 (19)6.1装置投运前的检查 (19)6.2故障处理 (19)6.3标志、包装、运输、贮存 (19)7.装置安装说明 (20)7.1接线原理图 (20)7.2装置接线方式图 (20)7.3安装尺寸 (21)1.使用范围及特点本装置适合用于100MW以下发电机的主保护，具有发电机的差动保护、差流越限告警。
本装置提供通信接口，可以和其他保护、自动化设备一起，通过通信接口组成自动化系统。
1.1基本保护配置✧二段式比率制动差动保护✧差流速断保护✧差流越限告警1.2保护装置主要特点✧处理器采用32位浮点DSP，具有处理速度快、多级流水线操作、快速中断处理等优点，电量采集采用14位A/D转换芯片，具有测量精度高等优点；✧中文图形液晶显示，人机界面清晰友好，调试方便，操作简单；✧具有完善的自诊断和监视功能，对故障具体定位，方便调试；✧具有完整的的动作记录、录波记录，所有信息掉电保持；✧具有保护模拟量的采集功能；✧支持RS485、RS232通讯方式；✧可支持远方对时、远方参数修改、远方投退保护、传送记录信息；✧装置可以通过组合键恢复到参数的出厂默认设置；✧具有GPS对时功能，满足现场的时间要求；✧具有现地\远方打印功能，具有定值打印功能。
2.主要技术数据2.1额定参数1)额定频率：50Hz；2)输入额定电流：5A；3)电源额定电压：DC220V/AC220V。
发电机保护原理说明
4.发电机保护4.1 发电机差动保护 4.1.1 比率差动保护比率差动动作方程为：CD d I I > )(GD r I I <)()(GD r GD r CD d I I I I K I I ≥-⨯+>|..|21I I I d +=2|..|21I I I r -=式中：I d 为差动电流，I r 为制动电流，I SD 为差动速断定值，I CD 为比率差动门槛值，I GD 为拐点电流，K 为制动系数，定值范围为0.30~0.50，一般取0.50。
I 1，I 2为发电机机端及中性点侧电流。
4.1.2 标积制动式差动保护标积制动式差动保护动作方程为： Id>ICD ① Id>K •Ir ②当①、②同时满足保护动作。
|..|21I I I d +=ϕcos 21⋅I I ， 当cos φ>0，即1.I 、－2.I 夹角小于9000 ， 当cos φ≤0，即1.I 、－2.I 夹角大于900式中：I d 为差动电流，I r 为制动电流，I SD 为差动速断定值，I CD 为差动门槛定值，I e 为额定电流，K 为制动系数，定值范围为0.80~1.20，一般取1.00。
I 1，I 2为发电机机端及中性点侧电流。
一般地，当外部短路时，cos φ>0，保护可靠制动；内部短路时，cos φ<0，Ir=0，Id>Icd ，保护灵敏动作。
为了纵差保护可应用不考虑暂态特性的保护级电流互感器5P 或10P ，纵差保护的制动特性ABCD 增设垂线CD 。
若-90o ≤φ≤90o ，cos φ>0，当Ir ≥2.5Ie ，且I 1≥2.5Ie 和I 2≥2.5Ie 时，标积制动式差动保护被闭锁，仅投入差动速断保护，完全避免了外部短路时P 级互感器暂态不平衡电流大而引起的误动。
4.1.3 高性能的TA 饱和判断原理采用‘综合时差’法结合TA 暂态及稳态饱和时的波形特征，判定故障性质。
发电机逆功率保护
发电机逆功率保护发电机逆功率保护又称功率方向保护。
一般而言，发电机的功率方向应该为由发电机流向母线，但是当发电机失磁或其他某种原因，发电机有可能变为电动机运行，即从系统中吸取有功功率。
这就是逆功率。
当逆功率达到一定值时，发电机的保护动作，或动作于发信号或动作于跳闸。
一、概述说明并网运行的汽轮发电机，在汽轮机的主汽门关闭之后，便作为同步电动机运行：吸收有功功率而拖着汽轮机转动，可向系统发出无功功率。
由于汽轮机主汽门已关闭，汽机尾部叶片与残留蒸汽产生摩擦而形成鼓风损耗，长期运行过热而损坏。
燃气轮机和水轮机也主要是对原动机的损害。
发电机逆功率保护主要保护汽轮机不受损害。
对汽轮机逆功率保护的整定计算，就是要确定该保护的动作功率Pdz及动作延时t。
1、动作功率Pdz的整定汽轮发电机逆功率保护的动作功率可按下式计算：Pdz=(Krel*P1)/ηPdz－逆功率保护的动作功率Krel－可靠系数，取0.8P1－主汽门关闭后，汽轮机维持同步转速旋转所消耗的功率，该功率的大小除与汽轮机的结构及容量有关之外，还与汽轮发电机的主蒸汽系统的结构（管道结构及有无旁路管道等）有关，一般取额定功率的1.5~2%η－发电机拖动汽轮发电机旋转时的效率，取0.98~0.99所以：Pdz≈（1.2~1.6%）PNPN－发电机的额定功率。
实际中，Pdz=可取1~1.5%PN。
2、动作延时发电机逆功率保护的动作延时，应按照汽轮发电机主汽门关闭后允许运行的时间来整定，该允许时间一般为10~15min。
计算及运行实践表明，当汽轮机蒸汽系统有旁路管道时，允许运行时间还要长一些。
因此，若按照汽轮机主汽门关闭之后允许运行的时间来整定保护的动作延时，可取5~10min。
动作后作用于解列灭磁。
另外，投运的大型汽轮发电机，多采用逆功率保护去启动程序跳闸回路，此时，动作时间通常取1~2s。
对于程控逆功率保护，由于动作时间短，在主汽门关闭后很短的时间内，由于汽轮机及发电机的惯性，实际逆功率可能很小，因此逆功率的定值不应大于1%PN。
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NSC 554U数字式发电机保护装置说明书南京南自四创电气有限公司20012年6月*本说明书可能会被修改,请注意最新版本资料目次1装置简介 (1)2 装置硬件构成 (3)2.1 交、直流输入模件 (3)2.2 主处理模件 (3)2.3 人机对话模件 (3)2.4 输出及信号模件 (3)3 技术指标 (7)3.1运行环境 (7)3.2 额定参数 (7)3.3 装置技术参数 (7)4 绝缘性能 (9)4.1 绝缘电阻 (9)4.2 介质强度 (9)4.3 冲击电压 (9)4.4 耐湿热性能 (9)4.5 抗电磁干扰性能 (9)4.6 机械性能 (9)5 保护原理 (11)5.1发电机纵差保护 (11)5.2发电机定子接地保护 (9)5.3 发电机过电压保护 (10)5.4 发电机静稳失磁保护 (11)5.5 发电机定时限负序过流保护 (14)5.6 发电机过负荷保护 (15)5.7 发电机叠加直流式转子一点接地保护 (16)5.8 发电机谐波序电压式转子两点接地保护 (17)5.9 发电机频率异常保护 (18)5.10发电机逆功率保护 (19)5.11发电机复合过流（记忆过流）保护 (20)5.12 非电量保护（发电机热工保护、灭磁联跳保护、LCB温度高保护） (21)6 定值清单 (312)7装置背板布置图 (3124)1装置简介NSC 554U发电机保护装置专为小型中型汽轮发电机、水轮发电机、燃气轮发电机等发电机机组设计，且并能满足电厂自动化系统的要求。
保护装置CPU的保护功能配置表※注：装置配有一套完整操作回路，无须单独配置发电机出口断路器操作箱；装置的保护出口方式可由定值整定。
装置的特点：●装置的主处理器为Motorola32位微处理器，速度快、可靠性高、资源丰富、扩展余地大●整面板240×128大屏幕液晶显示器，全汉化操作、显示，人机界面友好●多种通信接口，预留RS-232、RS-485/422、CAN，以太网，可以很方便地与本站或远方系统进行高速通信●A/D转换精度高、速度快，且无需可调部件，装置自动对采样精度进行调整●完善的软硬件watchdog自检功能，CPU故障时自动闭锁出口●装置采用背插式结构，实现了强弱电分开，大大提高了装置的抗干扰性能调试功能全面、丰富，调试简单2 装置硬件构成为了在一套硬件系统上完成上述多种功能，同时考虑该装置的灵活性和适应性，我们对该装置进行了模块化设计。
该装置由以下一些模块组成：图2-1 NSC554U 发电机保护装置硬件简图2.1 交、直流输入模件（AC/DC）按不同种类的输入信号，设置了不同的变换回路，可分为三大类(1)交流电压：设置中间变压器(TV)隔离变换。
如发电机极端电压、主变高压侧电压等。
(2)交流电流：设置中间变换器(TA)隔离变换，并在二次侧并联电阻获取电压量。
通过1A、5A的变换器的选取和二次电阻的改变，来满足不同电流测量范围的要求。
如发电机极端电流、中性点电流等。
(3)直流电压电流：设置先进的霍尔传感器隔离变换。
如发电机转子电压、转子分流器电压。
2.2 主处理模件（CPU）来自于交、直流输入模件变换后的各模拟量经低通滤波、带通滤波有源滤波器，可有效滤出通带内的信号，满足了不同频率信号的滤波要求，同时对基波量的衰减不到1％，且各通道模拟量的衰减率及相移皆能达到很好的一致性。
主处理模件（CPU）由A/D转换、状态量输入、状态量输出（用于跳合闸脉冲输出、告警信号输出、闭锁继电器的开放及其它信号输出）、微处理器CPU、RAM、ROM、FLASH RAM、EEPROM等构成。
高性能的微处理器CPU（32位），大容量的ROM（256K字节）、RAM（256K字节）及FLASH RAM （1M字节），使得该CPU模件具有极强的数据处理及记录能力，可以实现各种复杂的故障处理方案和记录大量的故障数据。
C语言编制的程序，可使程序具有很强的可靠性、可移植性和可维护性。
各种与CPU有关的器件集中于一块插件上，各输入、输出状态量皆经光耦隔离。
当本模件有器件出现异常，主处理器驱动闭锁继电器，切断状态量输出光耦输出侧的工作电源。
当主处理器工作异常，辅助处理器驱动上述闭锁继电器。
闭锁继电器的需掉电方能复归。
双处理器相互监视，确保了装置工作的可靠性。
图2－2 CPU模件原理示意图CPU模件的端子主要用于接入该CPU所需的压板及专用输入、输出信号、位置信号等。
模/数转换（A/D）采用14位高精度、高稳定性、高速度、多通道并行转换器件，精确工作电流可达0.04In，精确工作电压达0.2V，提高测量精度及速度。
各模拟量经低通滤波，可有效滤除高次谐波，而对基波量的衰减不到1％，且各通道模拟量的衰减率及相移皆能达到很好的一致性。
2.3 人机对话模件（MMI）模件人机对话模件（MMI）安装于装置整面板后。
该模件包括：微处理器（32位），大容量ROM（512K 字节）、RAM（1M字节）、FLASH RAM（1M字节），EEPROM，状态量输入、输出，通信控制器件，时钟，大屏幕液晶显示器（240×128），全屏幕操作键盘，信号指示灯等。
本模件主要用于人机界面管理。
主要功能为：键盘操作；管理液晶显示；打印；信号灯指示；与调试计算机、变电站监控系统或远方安全自动化装置通信；GPS对时（分/秒脉冲对时）以及与主CPU交换信息。
与各CPU的通信采用CAN网，速率为100Kbps，突破了装置内部通信的瓶颈，提高装置内部信息传送的速度。
对外通信有二个端口，设置在CPU模件的上。
当本装置接入厂、站自动化系统时，在背板上的端口2可设置成RS422或485接口、以太网接口，可以满足不同的自动化系统需要。
背板上RS232接口可用于驱动串行打印机。
通信规约采用IEC870－5－103规约。
人机对话模件（MMI）电原理示意图见图2－32.4 输出及信号模件（TRIP）本模件接口CPU模件发送来的命令，提供装置动作及告警信号，这些信号可以送至面板上的信号灯，也可送至中央信号装置。
每台装置配有一套三相操作回路，详见装置操作回路图。
装置能够自适应跳合闸电流，无须现场调整。
3 技术指标 3.1 运行环境● 工作温度：－20℃—60℃，24小时内平均温度不超过35℃● 存储温度：－25℃—80℃，在极限值下不施加激励量，装置不出现不可逆的变化，温度恢复后，装置应能正常工作。
● 相对湿度：不大于95%(无凝露)● 大气压力：80-110kPa(相对海拔高度2KM 以下) 3.2 额定参数● 额定直流电压：220V/110V （订货注明），约10W ，波动范围:-20%—+10% ● 额定交流数据： ● 相电压：3/100V ● 线电压：100V● 交流电流：5A/1A(订货注明) ● 额定频率：50Hz 3.3 装置技术参数● 输入回路：每点24V D.C. 2.4mA;● 输出接点容量：30W(τ=5ms)，220V D.C.或 0.5A D.C.。
● 出口时间：<20ms● 装置交流电压回路在额定参数时每相：≤0.2VA ● 装置交流电流回路在额定参数时每相：≤0.3VA ● 电压、电流、功率：0.5级●相位角测量误差：≤1°●阻抗测量误差：≤5%4 绝缘性能4.1 绝缘电阻装置的带电部分和非带电部分及外壳之间以及电气上无联系的各电路之间用开路电压500V的兆欧表测量其绝缘电阻值，正常试验大气条件下，各等级的各回路绝缘电阻不小于100MΩ。
4.2 介质强度在正常试验大气条件下，装置能承受频率为50Hz，电压2000V历时1分钟的工频耐压试验而无击穿闪络及元件损坏现象。
试验过程中，任一被试回路施加电压时其余回路等电位互联接地。
4.3 冲击电压在正常试验大气条件下，装置的电源输入回路、交流输入回路、输出触点回路对地，以及回路之间，能承受1.2/50µs的标准雷电波的短时冲击电压试验，开路试验电压5kV。
4.4 耐湿热性能装置能承受GB7261第21章规定的湿热试验。
最高试验温度+40℃、最大湿度95％，试验时间为48小时，每一周期历时24小时的交变湿热试验，在试验结束前2小时内根据2.3.1的要求，测量各导电电路对外露非带电金属部分及外壳之间、电气上不联系的各回路之间的绝缘电阻不小于1.5MΩ，介质耐压强度不低于规定的介质强度试验电压幅值的75％。
4.5 抗电磁干扰性能4.5.1 脉冲干扰装置能承受GB6162规定的干扰试验，试验电源频率为100kHz和1MHz，试验电压为共模2500V，差模1000V的衰减振荡波。
试验时给被试装置预先施加电源，按GB6162的表所列临界条件叠加干扰试验电压，装置不误动、不拒动。
4.5.2 快速瞬变干扰装置能承受IEC255－22－4标准规定的IV级（4KV±10％）快速瞬变干扰试验。
4.5.3 静电放电装置能承受IEC255－22－2标准规定的IV级（空间放电15KV，接触放电8KV）静电放电试验。
4.6 机械性能4.6.1 振动装置能承受GB7261中16.3规定的严酷等级为I级的振动耐久能力试验。
4.6.2冲击装置能承受GB7261中17.5规定的严酷等级为I级的冲击耐久能力试验。
4.6.3 碰撞装置能承受GB7261第18章规定的严酷等级为I级的冲击耐久能力试验。
5 保护原理 5.1发电机纵差保护发电机差动可采用单相差动方式。
单相差动方式：任一相差动保护动作即出口跳闸。
这种方式一般另外配有TA 断线检测功能。
在TA 断线时瞬时闭锁差动保护，且延时发TA 断线信号。
当保护制动电流大于拐点电流值，解除TA 断线闭锁，即整定段TA 断线不闭锁差动。
保护配有差流越限告警功能，可以选择差动保护是否经二次谐波制动（订货时注明）。
比率制动原理是传统保护原理在数字保护上的改进。
它由二部分组成：无制动部分和比率制动部分。
它具有较高的灵敏度和抗TA 饱和的能力。
其动作方程是：⎪⎩⎪⎨⎧≥++--≥+q T N q g T N S T N I I I I I I I K I I &&&&&&)2/(其中： I g : ――曲线的拐点电流 I q : ――曲线的启动电流K s :――曲线的斜率IsdIzId qg T N S I I I I K +--)2/(&&图5－1 比率制动特性曲线CT断线判据：条件1：突变量启动条件2：突变必须是负突变条件3：一侧突变对侧无突变5.1.1输入模拟量1)发电机机端电流IAT、IBT、ICT2)发电机中性点电流IAN、IBN、ICN正方向：以流入发电机为参考正方向5.1.2 保护的逻辑图如下5.1.3 定值清单及整定原则1)定值清单2)整定原则及设置建议(a) 比例制动系数Kz(曲线斜率)Kz应按躲过区外三相短路时产生的最大暂态不平衡差流来整定，通常，对发电机差动取Kz＝0.3～0.5(b) 启动电流Iq按躲过正常工况下最大不平衡差流来整定。