RCS-985RS_SS系列发电机保护装置技术和使用说明书
RCS-985说明书(包含所有保护原理)
NARI-RELAYS
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RCS-985 化研究院 继电保护研究所 南京南瑞继保电气有限公司
2001 年 8 月
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RCS-985 发电机变压器组保护装置
1.概述.........................................................................................................................................................1
2.保护功能配置.........................................................................................................................................3
2.1 300MW-500KV 发变组单元保护配置.......................................................................................... 3 2.2 300MW-220KV 发变组单元保护配置.......................................................................................... 6 2.3 125MW 机组保护配置................................................................................................................... 8 2.4 配置说明...................................................................................................................................... 10
RCS-985Ts 型电厂变压器保护装置技术和使用说明
ZL_YJBH2008.0705RCS-985TS型电厂变压器保护装置技术和使用说明书南京南瑞继保电气有限公司版权所有2007 Ver 1.10本公司保留对此说明书修改的权利，届时恕不另行通知。
产品与说明书不符之处，以实际产品为准。
更多产品信息，请访问互联网：/目录1．概述 (1)2．保护功能配置 (2)3．装置性能特征 (5)3.1高性能硬件 (5)3.2保护新原理 (5)3.3智能化操作 (6)4．技术参数 (7)4.1机械及环境参数 (7)4.2额定电气参数 (7)4.3主要技术指标 (7)4.4通信接口 (8)4.5输出接点容量 (8)4.6电磁兼容 (9)5．装置整体说明 (10)5.1硬件配置 (10)5.2通道配置 (10)5.3装置起动元件 (10)5.4保护录波功能和事件报文 (11)6．保护原理 (12)6.1变压器差动保护 (12)6.2一侧相间后备保护 (15)6.3二侧、三侧相间后备保护 (16)6.4一侧零序（方向）过流保护 (17)6.5二、三侧零序过流保护 (19)6.6间隙零序保护 (19)6.7断路器跳闸过流闭锁 (19)6.8非电量保护 (20)6.9其他异常保护 (20)6.10TA断线报警功能 (20)6.11TV断线报警功能 (22)6.12对时功能 (22)6.13装置闭锁与报警 (22)7．装置整体介绍 (23)7.1机械结构 (23)7.2端子定义 (24)7.3RCS-985TS跳闸矩阵 (25)8．整定值清单与用户选择 (26)8.1整定注意事项 (26)8.2RCS-985TS变压器保护定值单 (26)9．装置使用说明 (32)9.1装置液晶显示说明 (32)9.2命令菜单使用说明 (34)9.3采样显示说明 (36)附录A．RCS-985TS保护整定计算 (39)1变压器差动保护 (39)2主变后备保护 (41)3起备变后备保护 (44)4高厂变后备保护 (51)附录B．装置运行及报文说明 (54)1装置正常运行状态 (54)2运行工况及说明 (54)3装置闭锁与报警 (54)4报文打印及显示信息说明 (54)附录C．装置调试大纲 (57)1试验仪器 (57)2试验注意事项 (57)3保护装置的准备 (57)4RCS-985TS开入接点检查 (57)5RCS-985TS交流回路校验 (58)6RCS-985TS开出接点检查 (59)7RCS-985TS保护功能试验 (60)8RCS-985TS投运注意事项 (66)9RCS-985TS保护装置正常年检时的试验内容(建议) (67)1概述RCS-985TS采用了高性能数字信号处理器DSP芯片为基础的双CPU硬件系统，装置有独立的启动CPU作为整机起动元件，该起动元件在电子电路上（包括数据采集系统）与保护CPU完全独立，动作后开放保护装置出口继电器正电源。
RCS-985性能及技术参数
3．装置性能特征3．1 高速采样及并行计算RCS-985采用双CPU 结构，每个CPU 系统包括两个高性能DSP 芯片及32位主CPU ，装置采样率为每周24点，在每个采样间隔内对所有继电器（包括主保护、后备保护、异常运行保护）进行并行实时计算，使得装置具有很高的可靠性及动作速度。
3．2 高性能的数字算法和滤波性能采用可靠的频率跟踪技术，保证了发电机运行、起停全过程各种算法的准确性，主要算法包括：全周付氏算法、半波积分算法、能量算法等。
3．3 独立的起动元件管理板中设置了独立的总起动元件，动作后开放保护装置的出口继电器正电源；同时针对不同的保护用不同的起动元件，CPU 板各保护动作元件只有在其相应的起动元件动作后同时管理板对应的起动元件动作后才能跳闸出口。
正常情况下保护装置任一元件（出口继电器除外）损坏均不会引起装置误出口。
3．4 差动各侧电流相位差和平衡补偿 主变压器、厂用变、励磁变各侧TA 二次电流相位由软件自调整，各侧电流平衡调整范围可达16倍。
3．5 比率差动保护性能比率差动的动作特性采用可变斜率比率制动曲线(如图3.1)。
对于变压器差动，励磁涌流闭锁判据采用差电流二次谐波、波形判别。
采用差电流五次谐波进行过励磁闭锁。
合理整定Kbl1和Kbl2的定值，在区内故障时保证最大的灵敏度，在区外故障时可以躲过暂态不平衡电流。
图3.1 比率差动保护的动作特性IenIeIcdsdIcdqdIdIrKbl1Kbl2（其中Id 为差动电流，Ir 为制动电流，Icdqd 为差动电流起动定值，Kb11为比率差动起始比率制动系数，Kb12为比率差动最大比率制动系数，Ie 为额定电流，图中阴影部分为比率差动保护动作区） 为避免区内故障时TA 饱和误闭锁稳态比率差动，装置设有一高比例、高启动定值的比率差动保护，只经过差电流二次谐波涌流判据或波形判别闭锁，利用其比率制动特性抗区外故障时的TA 饱和，而在区内故障TA 饱和时确保正确动作。
RCS985-3保护介绍
第三章RCS-985发电机变压器组成套保护装置1.概述RCS－985微机发电机变压器组成套保护装置是根据国家电力公司科学技术项目合同SPKJ010-02，于1999年1月开始研制。
RCS－985采用了高性能数字信号处理器DSP芯片为基础的硬件系统，并配以32位CPU用作辅助功能处理。
是真正的数字式发电机变压器保护装置。
RCS－985为数字式发电机变压器保护装置，适用于大型汽轮发电机、水轮发电机、燃汽轮发电机等类型的发电机变压器组单元接线及其他机组接线方式，并能满足电厂自动化系统的要求。
RCS－985提供一个发电机变压器单元所需要的全部电量保护，保护范围：主变压器、发电机、高厂变、励磁变（励磁机）。
对于一个大型发变组单元，配置两套RCS-985保护装置，可以实现主保护、异常运行保护、后备保护的全套双重化，操作回路和非电量保护装置独立组屏。
两套RCS-985取不同组TA，主保护、后备保护共用一组TA，出口对应不同的跳闸线圈，因此，具有以下优点：（1）设计简洁，二次回路清晰；（2）运行方便，安全可靠，符合反措要求；（3）整定、调试和维护方便。
2.保护功能配置及典型配屏方案RCS-985装置充分考虑大型发电机变压器组保护最大配置要求。
包括了主变、发电机、高厂变、励磁变（励磁机）的全部保护功能。
2.1 保护功能对照表RCS-985装置分三个程序版本，分别适用于不同的主接线：RCS-985A适用于标准的发变组单元主接线方式：两圈主变（220KV或500KV出线）、发电机容量100MW及以上、一台高厂变（三圈变或分裂变）、励磁变或励磁机；RCS-985B适用于两台高厂变的发变组主接线方式：两圈主变（220KV或500KV出线）、发电机容量100MW及以上、两台高厂变、励磁变或励磁机；RCS-985C适用于多种发变组主接线方式：两圈或三圈主变、发电机容量小于300MW、一台高厂变（三圈变或分裂变）、分支电缆、励磁变或励磁机；具体保护功能与不同程序版本对照见表1.1～1.6。
RCS-985TS型电厂变压器保护装置技术和使用
目
录
1．概述 ..................................................................................................................................1 2．保护功能配置 ....................................................................................................................2 3．装置性能特征 ....................................................................................................................5 3.1 高性能硬件 ...................................................................................................................5 3.2 保护新原理 ...................................................................................................................5 3.3 智能化操作 ...................................................................................................................6 4．技术参数 ...........................................................................................................................7 4.1 机械及环境参数 ............................................................................................................7 4.2 额定电气参数 ................................................................................................................7 4.3 主要技术指标 ................................................................................................................7 4.4 通信接口 .......................................................................................................................8 4.5 输出接点容量 ................................................................................................................8 4.6 电磁兼容 .......................................................................................................................9 5．装置整体说明 ..................................................................................................................10 5.1 硬件配置 .....................................................................................................................10 5.2 通道配置 .....................................................................................................................10 5.3 装置起动元件 ..............................................................................................................10 5.4 保护录波功能和事件报文 ............................................................................................ 11 6．保护原理 .........................................................................................................................12 6.1 变压器差动保护 ..........................................................................................................12 6.2 一侧相间后备保护.......................................................................................................15 6.3 二侧、三侧相间后备保护 ............................................................................................17 6.4 一侧零序（方向）过流保护.........................................................................................18 6.5 二、三侧零序过流保护................................................................................................20 6.6 间隙零序保护 ..............................................................................................................20 6.7 断路器跳闸过流闭锁 ...................................................................................................20 6.8 非电量保护 .................................................................................................................21 6.9 其他异常保护 ..............................................................................................................21 6.10 TA 断线报警功能 .......................................................................................................21 6.11 TV 断线报警功能 .......................................................................................................22 6.12 对时功能 ...................................................................................................................22 6.13 装置闭锁与报警 ........................................................................................................22
RCS-985系列发电机变压器成套保护装置培训教材(ZL_PXJC0106.0601)
ZL_PXJC0106.0601发电机变压器成套保护装置培训教材说明：此页为封面，印刷时必须与公司标准图标合成，确保资料名称、资料编号及其相对位置与本封面一致。
南瑞继保电气有限公司版权所有本说明书和产品今后可能会有小的改动，请注意核对实际产品与说明书的版本是否相符。
更多产品信息，请访问互联网：目录1．基础知识 (1)1.1同步发电机保护的基本知识 (1)1.1.1 同步发电机基本工作原理 (1)1.1.2 同步发电机的分类 (1)1.1.3 铭牌 (2)1.1.4 同步发电机的运行特性 (2)1.1.5 同步发电机的参数 (7)1.2同步发电机的功率特性及静态稳定极限角 (15)1.2.1 凸极同步发电机输电系统向量图 (15)1.2.2同步发电机的功率特性 (16)1.2.3 静态稳定极限角 (17)1.3发电机与电力系统的同步运行稳定性及振荡 (19)1.3.1 静态稳定 (19)1.3.2 暂态稳定 (20)1.3.3 动态稳定 (24)1.4同步发电机的部分或全部失磁 (25)1.4.1 发电机的失磁运行及其产生的影响 (25)1.4.2 发电机各种运行方式下的机端测量阻抗 (26)1.4.3 发电机失磁后的机端测量阻抗 (27)1.5同步发电机内部故障及异常运行 (31)1.5.1 大机组特点及对继电保护的要求 (31)1.5.2 内部故障及异步运行 (34)1.5.3 发电机定子纵差保护 (35)1.5.4 发电机单元件式横差保护 (38)1.5.5 裂相横差保护 (39)1.5.6 发电机的定子接地故障 (40)1.5.7 发电机零序电压定子匝间故障保护 (45)1.5.8 工频变化量方向匝间保护 (46)1.5.9 负序电流对发电机运行的影响 (46)1.5.10 发电机失磁保护 (47)1.5.11 励磁回路接地保护 (49)1.5.12 发电机异常运行保护 (50)11．基础知识1.1 同步发电机保护的基本知识电厂中的发电机都为同步电机，它把原动机的机械能转变为电能，通过输电线路等设备送往用户。
RCS985RS-SS调试指导书.
速断定值 Icdsd： 4 Ie ；（注：下划线上所给定值为本调试说明定值） （4）整定发电机差动跳闸矩阵定值，矩阵的最后一位“本保护跳闸投入”若未被选中， 则该保护跳闸功能退出，第 2 位至第 12 位为对应跳闸继电器，每个跳闸继电器对应不同的 跳闸开关，详细参见设计图纸跳闸出口矩阵说明。 （5）按照试验要求整定“发电机差动速断投入”、“发电机比率差动投入”、“TA 断线 闭锁比率差动”控制字。 3.2.2 比率差动试验
A，定时限定子过负荷时限 0.5 S， A，定子过负荷报警延时 3 S。
定时限过负荷试验内容
保护取发电机机端、中性点最大相电流
过负荷跳闸试验值
A，定时限试验值
过负荷报警试验值
A，延时试验值
。
反时限过负荷定值
（1）保护总控制字“定子过负荷保护投入”置 1；
（2）投入定子过负荷保护压板；
（3）反时限启动电流定值 3.93 A，反时限上限时间定值 1 S；
以 2008 年 01 月 28 日归档的 RCS-985RSV1.10 以及 2008 年-01 月-16 日 RCS-985SSV1.1 版本程序为例，该调试指导书仅供试验参考，请结合 RCS-985RS/SS 技术说明书查看相关保 护逻辑，RCS-985RS/SS 现场投运注意事项见第 26 页，装置采样符号说明见 27 页。如有疑 问请与发变组联系。
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7.86 3.93
RCS985南瑞继电保护
6B17 24V光耦+（输入）
6B14 6B13 6B15 6B1 6B2 6B3 6B4 6B5 6B6 6B7 6B8 6B9 6B10 6B11 6B12
对时 打印 信号复归 投主变差动保护 投主变相间后备 投主变接地保护 投主变不接地保护 投发变组差动
3.4 发电机差动TA饱和问题
t1 t0
区外TA饱和： t0:正常运行 t1:判出区外 t2:开始饱和 t3:进入动作区 t1-t0＝5ms
3.4 发电机差动TA饱和问题
t3
t2
t1 t0
TA饱和： t0:正常运行 t1:判出区外 t2:开始饱和 t3:进入动作区 t1-t0＝5ms
3.5定子绕组单相接地保护
备用
三 保护原理
3.1 RCS－985保护装置的关键技术
1、采用了工频变化量原理、变斜率比率差动保护新原理; 2、全新的异步法TA饱和判据； 3、首次提出并实现了浮动门槛和电流比率制动相结合的纵向零序电
压匝间保护、复式零序电压匝间保护、高灵敏横差保护新原理； 4、采用三次谐波电压差动新原理的100％定子接地保护； 5、新型外加电源定子、转子接地保护； 6、灵敏的TV、TA回路自检功能； 7、其他先进技术
3.2 工频变化量差动保护
1 重叠原理的应用
ES M Z I
N
ER
ZK
UF
U
UF
ES M Il
N
ER
Ul
UF
短路后状态
M I
N
U
UF
短路附加状态
正常负荷状态
U U Ul I I Il
3.2 工频变化量差动保护
RCS-985BT发电机变压器成套保护装置技术说明
RCS-985BT 发电机变压器成套保护装置 技术说明书
南京南瑞继保电气有限公司版权所有 Ver 3.00 （适用于 RCS-985BT V3.10 及以上版本程序） 本公司保留对此说明书修改的权利， 届时恕不另行通知。 产品与说明书不符之处， 以实际产品为准。 更多产品信息，请访问互联网：/
目
录
1. 概述 .............................................................................................................................................. 1 2. 保护功能配置及典型配屏方案 .................................................................................................... 2 2.1 保护功能对照表...................................................................................................................... 2 2.2 发变组保护组屏方案 .............................................................................................................. 4 2.3 配置说明 ......................................................................................
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
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RCS-985 发电机注入定子接地保护技术使用说明书
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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
RCS-985发电机变压器组保护讲课资料
300MW-500KV机组保护组屏视图
PRC85A
PRC85B
PRC85C
RCS-985发电机变压器保护装置
运报跳 行警闸
RST ESC
ENT
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RCS-985发电机变压器保护装置
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87MT
主变压器
500KV
87GT 发变组差动 87MT 主变差动 87G 发电机纵差 87GS 发电机横差 87AT 高厂变差动 87ET 励磁变差动
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励磁变
87ET
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高厂变
87G
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发电机
87AT
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87GS
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300MW-500KV差动保护配置方案1
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500KV
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主变压器
87MT
87GT
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主变压器
87MT
87GT 发变组差动 87MT 主变差动 87G 发电机纵差 87GS 发电机横差 87AT 高厂变差动 87ET 励磁机差动
发电机
励磁变
高厂变
300MW-500KV机组TA、TV配置方案
TA配置方案说明
1.A、B屏采用不同的电流互感器； 2.主后备共用一组TA； 3.主变差动、发电机差动均用到机端电流，一般引入 一组TA给两套保护用，对保护性能没有影响。RCS-985 保留了两组TA输入，适用于需要两组的特殊场合。 4.主变差动、高厂变差动均用到厂变高压侧电流，由 于主变容量与厂变容量差别非常大，为提高两套差动 保护性能，一般保留两组TA分别给两套保护用，RCS985通过软件选择，可以适用于只有一组TA的情况。 5.220KV侧应有一组失灵启动、非全相保护专用TA。
南瑞RCS-985发变组保护
电枢反应示意图
电枢反应解释
• 有负载时，便产生电枢磁势，对空间磁场的影响称电枢反应。电枢磁势 与转子磁势的相对 位 置 取决 于 负 载电流的性 质 如图所示 ，假定I 、E0同 相位， β=0 ；假定E0 越前I ，β>0 ；假定E0滞后I ，β<0 ；称Arg=β为内 功率因数角。 β= 0,I、E0同相,cosβ=1,sinβ=0,不发出无功功率，只发有功功率 β= 90º, cosβ=0,sinβ=1,不发出有功功率，只发无功功率 β= 180º,I、E0反相,cosβ=-1,sinβ=0,从电网吸收有功，电动机运行 β=-90º, cosβ=0,sinβ=-1,向电网送容性无功 由于β角可以是任意角，可以把电枢磁势分解为直轴和交轴两个分量 分析。同步发电机最常见的运行工况为0<β< 90º ，电枢反应磁场落后 于转子磁场，即Ff超前Fa。图中可以将电流I分解为直轴分量Id和交轴分 量Iq。
同步发电机的功率特性及静态稳定极限角
I d X d = Ed −u f cos δ f Id = Ed − u f cos δ f Xd u f sin δ f Xq
I q X q = u f Sinδ f Iq =
ϕ f = β −δ f
同步发电机的功率特性
ϕf = uf I cos( β −δ f ) Pf = uf I cos δ f +uf I sinβ sinδ f = uf I cosβ cos δ f +uf Id sinδ f = uf Iq cos δf = uf cos = Eduf uf sinδ f Xq u
300MW-500KV机组TA、TV配置方案
300MW-500KV机组TA、TV配置方案
RCS-985说明书(包含所有保护原理)
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RCS-985 发电机变压器成套保护装置
技术使用说明书
国家电力公司电力自动化研究院 继电保护研究所 南京南瑞继保电气有限公司
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RCS-985 发电机变压器组保护装置
1.概述.........................................................................................................................................................1
4.技术参数...............................................................................................................................................15
5.装置整体说明................................................................................................Байду номын сангаас......................................20
5.1 硬件配置...................................................................................................................................... 20
985发变组调试说明书(精华版)
RCS-985发变组保护装置调试RCS-985发变组保护装置的调试可结合我公司研发的Dbg2000专用调试软件，这将大大方便调试，达到事半功倍的效果。
作为调试人员对于调试中需用到数据的计算，只需知道如何计算即可（下面将会一一讲解），并不需要逐一进行人工计算，当一次参数作为定值正确输入后，各套差动保护计算所用的二次额定电流、一些保护不同工况下的动作门槛均能在Dbg2000中显示出来。
下面以RCS-985A 版本程序为例一、差动保护试验......................................................... 错误!未定义书签。
1、差动保护各侧二次额定电流Ie的计算................................. 错误!未定义书签。
主变差动或发变组差动各侧二次额定电流........................... 错误!未定义书签。
高厂变差动各侧二次额定电流..................................... 错误!未定义书签。
发电机机端二次额定电流......................................... 错误!未定义书签。
2、某厂300MW火电机组计算实例........................................ 错误!未定义书签。
主变系统参数.................................................... 错误!未定义书签。
发电机系统参数................................................. 错误!未定义书签。
高厂变系统参数.................................................. 错误!未定义书签。
Dbg2000自动计算出的各套差动保护用的二次额定电流................ 错误!未定义书签。
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3.1 高性能硬件............................................................................................................................................ 4 3.2 主要保护原理性能 ................................................................................................................................ 4 3.3 智能化操作............................................................................................................................................ 6
6 保护原理 ...................................................................................................................................................... 14
5.1 硬件配置...............................................................................................................................................11 5.2 通道配置...............................................................................................................................................11 5.3 装置起动元件.......................................................................................................................................11 5.4 保护录波功能和事件报文 .................................................................................................................. 12
5 装置整体说明 ...............................................................................................................................................11
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RCS-985RS/SS 系列 发电机保护装置
技术和使用说明书Βιβλιοθήκη 南京南瑞继保电气有限公司版权所有 2007 Ver 1.00
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2 保护功能配置及典型配屏方案 .................................................................................................................... 2
2.1 保护功能对照表 .................................................................................................................................... 2 2.2 发电机保护组屏方案 ............................................................................................................................ 3
目录
1 概述 ................................................................................................................................................................ 1
4.1 机械及环境参数 .................................................................................................................................... 7 4.2 额定电气参数........................................................................................................................................ 7 4.3 主要技术指标........................................................................................................................................ 7 4.4 通信接口.............................................................................................................................................. 10 4.5 输出接点容量...................................................................................................................................... 10 4.6 电磁兼容.............................................................................................................................................. 10
6.1 发电机差动保护 .................................................................................................................................. 14 6.2 发电机匝间保护 .................................................................................................................................. 16 6.3 发电机后备保护 .................................................................................................................................. 18 6.4 发电机定子接地保护 .......................................................................................................................... 19 6.5 发电机转子接地保护 .......................................................................................................................... 20 6.6 发电机定子过负荷保护 ...................................................................................................................... 22 6.7 负序过负荷保护 .................................................................................................................................. 22 6.8 发电机失磁保护 .................................................................................................................................. 24 6.9 发电机电压保护 .................................................................................................................................. 27 6.10 逆功率保护.......................................................................................................................................... 28 6.11 频率保护.............................................................................................................................................. 29 6.12 励磁后备保护...................................................................................................................................... 29 6.13 发电机轴电流保护 .............................................................................................................................. 30 6.14 断路器跳闸过流闭锁 .......................................................................................................................... 30 6.15 TA断线报警功能 ................................................................................................................................. 31