发电机变压器的继电保护

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6 号 发 变 组 保 护 配 置 示 意 图
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ＤＧＴ８０１数字式发变组保护装置硬件框图
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版Ｄ 介Ｇ 绍Ｔ
８ ０ １ 数 字 式 发 变 组 保 护 装 置 面
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1CPU面版布置图
作用：作为高厂变绕组和引出线以及 6KV厂用母线相间短路的后备保护。
出口方式：保护以t1(2.7秒)时间跳A分 支开关6601A和B分支开关6601B，以
T2(3.2秒)时间动作于全停。
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高厂变复合电压过流保护构成
过电流元件与低电压元件作为对称短路 的测量元件；电流元件从高厂变高压侧 2LH取电流，低电压元件从厂用A母线 5YH和厂用B母线4YH取电压。
发电机变压器组保护
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同步发电机常见故障
同步发电机常见不正常 运行
同步发电机保护方式
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保护出口方式
停机：断开发电机断路器、灭磁，关闭主汽 门。
解列灭磁：断开发电机断路器，灭磁，汽轮 机甩负荷。
解列：断开发电机断路器，汽轮机甩负荷。
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发电机过电压保护 发电机复合电压启动的过电流保护 发电机低频保护 起停机保护 高厂变差动保护 高厂变差动速断保护
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高厂变高压侧复合电压启动的过电流保 护
高厂变Ａ分支过流保护
高厂变Ｂ分支过流保护
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2、差动电流速断保护动作方程和动作 特性与发变组相应保护相同
3、出口逻辑关系也与发变组相应保护 同
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高厂变差动保护动作值
启动电流Iq =2A(最小动作电流) 拐点电流Ig =4A(最小制动电流) 比率制动斜率Kz =0.4 二次谐波制动系数η=0.15 差流速断倍数Isd=6 In (差动速断保护定
比率制动式发电机差动保护动作 方程及动作特性
动作方程：
I d Ioper.0 ; Ibrk Ibrk.0 Id Kbrk (Ibrk Ibrk.0 ) Ioper.0 ; Ibrk Ibrk.0
•
•
加入继电器的差动电流Id I T I N ;
••
加入继电器的制动电流Ibrk
IT I N 2
保护区内短路：I d 为两侧电流之和，较大， 而Ibrk为两侧电流之差的一半，较小， 因此继电器的动作电流较小，Id Ioper, 保护动作于跳闸。
保护区外短路或正常运行：I d 为两侧电流之差，
较小，而I
为两侧电流之和的一半，较大，
brk
因此继电器的动作电流较大，Id Ioper,保护不动作。
TA断线判别元件不动作，则发变组差动保护动作。 出口方式：全停（跳发变组出口开关2206、2206A、
2206B、2206C、发电机灭磁开关MK、厂用工作电 源开关6601A、6601B、关闭汽机主汽门、跳DL3、 DL4），同时启动断路器失灵保护。
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发变组纵差保护逻辑框图
过电流元件与负序电压元件作为不对称 短路的测量元件。负序电压元件从厂用A 母线5YH和厂用B母线4YH取电压。
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厂用分支过电流保护
作用：作为6KV厂用A、B母线及所接元件相 间短路的后备保护。A分支过流保护电流取自 A分支7LH1；B分支过流保护电流取自B分支 9LH1。保护动作电流取14.5A，（按躲过厂 用分支最大负荷电流整定）
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发电机转子绕组一点接地保护 发电机转子绕组两点接地保护
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6号发电机变压器组保护
发电机差动保护 发变组差动保护
主变差动保护 厂高变差动保护
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差动保护基本原理
正常运行或区外短路: 流入继电器电流为两
出口方式：保护以t1（3秒）时间跳母联， 以t2（3.5秒)时间动作于全停。
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复合电压闭锁过流保护逻辑框 图及基本原理
Ul按躲正常运行可能的 最低电压整定取63V； Il按躲发电机额定电流整定 取6 A； U2g躲正常运行可能出现的 最大负序电压整定取8.4V
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比率制动式发变组差动保护动作方程 及动作特性
差动元件动作方程：
Id Ioper.0 ; Ibrk Ibrk.0 Id Kbrk (Ibrk Ibrk.0 ) Ioper.0 ; Ibrk Ibrk.0
•• •
Id I 1 I 2 I 3 ; Ibrk max{I1, I2 , I3}
出口方式：全停（跳发变组出口开关2206、 2206A、2206B、2206C、发电机灭磁开关MK、 厂用工作电源开关6601A、6601B、关闭汽机主 汽门、跳DL3、DL4），同时启动断路器失灵保护。
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发电机纵差保护单相出口方式
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1CPU跳闸回路逻辑图
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2CPU跳闸回路逻辑图
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2CPU跳闸回路逻辑图
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ＤＧＴ８０１保护配置
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1CPU保护配置：
发变组差动保护 发变组差动速断保护 发电机逆功率保护 发电机对称过负荷保护 发电机不对称过负荷和过电流保护
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1CPU面版布置图
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2PU面版布置图
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2CPU面版布置图
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出口压板面板图
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1CPU跳闸回路逻辑图
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动作特性
额定电流3.6A
I
按躲正常运行时不平衡电流整定，
oper.0
本厂取1A；
K brk 按躲区外三相短路最大不平衡电 流整定取0.4
I
brk
按躲外部故障切除后的暂态过
.0
程中产生的最大不平衡电流, 本厂
取3A
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保护工作情况：
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差动速断保护
保护区：发电机中性点1LH、机端6LH1之间的范围 作用：防止发电机定子绕组严重相间短路时，由于TA
饱和造成比率制动差动保护可能拒绝动作，此时由该 保护快速切除故障 出口逻辑关系：只要差动速断元件动作，保护就动作。 出口方式：全停（跳发变组出口开关2206、2206A、 2206B、2206C、发电机灭磁开关MK、厂用工作电 源开关6601A、6601B、关闭汽机主汽门、跳DL3、 DL4），同时启动断路器失灵保护。
值) 额定电流In=4.8A
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6号发电机变压器组保护
发电机复合电压闭锁的过电流保护 高厂变复合电压闭锁的过电流保护 厂用分支过电流保护
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发电机复合电压闭锁过流保护 作用及出口方式
作用：主要作为发电机定子绕组相间短 路的后备保护。
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2CPU保护配置
发电机差动保护 发电机差动速断保护 发电机失磁保护 发电机定子绕组匝间短路保护 发电机定子绕组单相接地保护 发电机失步保护
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主变差动保护 主变差动速断保护 主变间隙过流保护 主变零序过流保护 励磁机过电流保护 高厂变通风
TA断线判别元件不动作，则差动保护动作。 出口方式：全停（跳发变组出口开关2206、2206A、
2206B、2206C、发电机灭磁开关MK、厂用工作电 源开关6601A、6601B、关闭汽机主汽门、跳DL3、 DL4），同时启动断路器失灵保护。
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1、厂高变比率制动差动保护动作方程 和动作特性与发变组相应保护相同
侧电流之差,保护不 动 区内短路:流入继电 器电流为两侧电流之 和,保护动作
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发电机差动保护
作用：作为保护区内即发电机定子绕组相间短路 的主保护
保护区：发电机中性点1LH、机端6LH1之间的范 围
出口逻辑关系：差动元件动作、TA断线判别元件 不动作，则发电机差动保护动作。
I
为差
s
动速断
保护
整定
值，
取6倍的变压器额定电流
按照躲区外三相短路流过
保护的最大不平衡电流和
躲变压器空载投入的励磁
涌流整定
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励磁涌流判别
利用某相差电流中二次谐波分量电流占 基波分量电流的百分比大小来判断是否 为变压器空载投入。
判别方程：本厂I2 0.2I1
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作用：反应变压器油箱内的各种故障以及油面降低 测量元件：瓦斯继电器
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瓦斯继电器安装示意图
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瓦斯继电器结构及工作情况
正常运行：开口杯向上倾斜， 干簧接点打开
内部轻微故障：气体聚集在 上部，使开口杯向下转动， 轻瓦斯干簧接点闭合，发出 信号（气体容积定值：250300立方厘米）
出口方式：A分支过流保护以t(2.2秒)时间跳A 分支开关6601A并闭锁A分支自投；B分支过 流保护以t(2.2秒) 跳B分支开关6601B并闭锁 B分支自投。
内部严重故障：产生大量气 体，推动档板运动，重瓦斯 的干簧接点闭合，起动出口 继电器，机组全停（定值： 油流速度1.1米/秒)
漏油使油面降低：上开口杯 转动，轻瓦斯动作也发出信号。
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6号发电机变压器组保护配置
ＤＧＴ ８０１数字式发变组保护装置
ＲＣＳ－985数字式发变组保护装置
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差动速断保护动作方程
Id Is
I
为差动速断保护整定值，
s
取6倍的发电机额定电流
按照躲区外三相短路流过保护
的最大不平衡电流整定
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发变组差动保护
保护区：发电机中性点1LH、主变高压侧9LH、厂用 分支3LH之间的范围
作用：作为发电机变压器组相间短路的主保护 出口逻辑关系：差动元件动作、涌流判别元件不动作，
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主变差动保护动作值，差动 速断保护动作值，涌流判别 元件动作值以及保护动作特 性均与发变组保护同
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厂高变差动保护
保护区：厂高变高压侧3LH、A分支7LH1、B分支 9LH1之间的范围
作用：作为厂高变相间短路的主保护 出口逻辑关系：差动元件动作、涌流判别元件不动作，
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过电流元件与低电压元件作为对称短路 的测量元件；电流元件从发电机中性点 1LH取电流，低电压元件从机端2YH取 电压。
过电流元件与负序电压元件作为不对称 短路的测量元件。负序电压元件从机端 2YH取电压。
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高厂变复合电压过电流保护作 用及出口方式
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主变差动保护
保护区：发电机出口6LH1、主变高压侧9LH、厂用分 支3LH之间的范围
作用：作为变压器绕组及引出线和厂用分支相间短路 的主保护
出口逻辑关系：差动元件动作、涌流判别元件不动作， TA断线判别元件不动作，则差动保护动作。
出口方式：全停（跳发变组出口开关2206、2206A、 2206B、2206C、发电机灭磁开关MK、厂用工作电 源开关6601A、6601B、关闭汽机主汽门、跳DL3、 DL4）。
减出力：将原动机出力减到给定值。
程序跳闸：首先关闭主汽门，待逆功率继电 器动作后，再跳开发电机断路器并灭磁。
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变压器常见故障
变压器常见不正 常运行状态
变压器保护方式
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主变压器瓦斯保护
基本原理：它是反应油箱内部所产生的气体或油流而 动作。
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动作特性
I
按躲正常运行时最大不平衡
oper.0
电流整定，本厂取2 A
K brk 按躲区外三相短路最大不平 衡电流整定取0.4
I
brk
按躲外部故障切除后的暂态
.0
过程中产生的最大不Leabharlann Baidu衡电流,
本厂取3A
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差动速断保护动作方程
Id Is