继电保护多媒体课件

继电保护多媒体课件

容量较大的发电机每相都有两个或两个以上的并联支路，定子绕组的匝间短路包括同相同分支绕组匝间短路、相同相不同分支间的短路，其示意图如图所示。定子绕组匝间短路，纵差动保护不能反应，故在发电机(尤其是大型机组)上装没匝间短路保护。

9.3.1横联差动保护

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。

发电机横差保护，有单元件横差保护（又称高灵敏度横差保护）和裂相横差保护两种。

1.单元件横差保护

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。

（1）构成原理

发电机单元件横差保护的输入电流，为发电机两个中性点连线上的TA二次电流。以定子绕组每相两分支的发电机为例，其交流输入回路示意图如图9-7所示。

2 .裂相横差保护

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。

（1）构成原理及动作特性

以每相定子绕组有二分支的发电机为例，发电机裂相横差保护的交流输入回路示意图

裂相横差保护的实质是：将每相定子绕组的分支回路分成两组，并通过两组TA 将各组分支电流分别引入到保护装置中计算差动电流和制动电流。

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。具有比率制动特性的动作方程和动作特性如下所示。

9.3 .2 二次谐波电流的匝间短路保护

反应转子回路二次谐波电流的匝问短路保护的原理框图如上图所示。

当发电机定子绕组发生匝间短路或线棒开焊故障时，三相定于电流中使出现负序分量。该负序分量电流产生负序旋转磁场在发电机励磁线圈WEG中感应出二次(100Hz)谐波电流。因此，可利用转子回路出现二次谐波电流为判据，构成发电机匝间短路保护。但是，当发电机内部或外部发生不对称相间短路时，三相定子电流中也有负序分量。WEG中也会出现二次谐波电流。为防止这种情况下匝间短路保护误动，采用了负序功率方向元件闭锁保护的出口回路。当发电机定子绕组外部发生不对称短路时，负序功率方向继电器动作，将禁止门NG闭锁，保护不功作；当定子绕组发生匝间短路或线棒开焊时，负序功率方向继电器不动作，禁止门NG开放，允许保护动作。

9.3.3纵向零序电压式匝间保护

发电机纵向零序电压式匝间保护，是发电机同相同分支匝间短路及同相不同分支

之间匝间短路的主保护。

1. 构成原理

该保护反映的是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

发电机正常运行或相间短路时，无零序电压。定子绕组单相接地时，故障相对地电压等于零，中性点对地电压为相电压，三相定子绕组对中性点电压仍然对称，不出现机端对绕组中性点的零序电压。当定子绕组发生匝间短路时，便出现机端三相对中性点电压不对称。例如图所示的A相绕组发生匝间短路，设被短路的绕组匝数与每相总绕组匝数之比为α，则故障相电动势为EAN＝(1-α)EA，而末发生匝间短路的其它两相电动势不变。因此，出现了机端对中性点的零序序电压为纵向零序电压取自机端专用TV的开口三角输出端。TV应全绝缘,其一次中性点不允许接地，而是通过高压电缆与发电机中性点联接起来。

零序电压基波通道与三次谐波通道相互独立，并采用硬件滤波回路和软件付氏滤波算法滤去零序电压基波通道的三次谐波分量，滤去三次谐波电压通道的基波分量，保护的交流接入回路如图9-11所示。

纵向零序电压式匝间保护交流回路示意图

断线闭锁与功率方向闭锁

为防止专用TV一次断线时保护误动，引入TV断线闭锁；另外，为防止区外故障或其他原因（例如，专用TV回路有问题）产生的纵向零序电压使保护误动，引入负序功率方向闭锁。负序功率方向判据采用开放式（即“允许式”）闭锁。

保护的逻辑框图如下图所示。

纵向零序电压式匝间保护逻辑框图