非全相运行和断口闪络保护

3.24 高压侧断路器非全相运行和断口闪络保护

3.2

4.1保护原理

通过判断高压侧三相电流中的负序分量或零序分量来判断高压侧断路器是否发生非全相，利用负序电流或零序电流元件和断路器的辅助触点构成断路器断口闪络保护。视具体工程要求，负序电流和零序电流元件可通过控制字选择。如果断路器有一相或两相是断开的，则说明是非全相运行，则动作于断路器跳闸，断路器拒动时，起动断路器失灵保护，切除与该断路器连接在同一母线上的全部有源之路；如果断路器三相全是断开的，则说明是断口闪络，此时应首先动作于本发电机灭磁，以降低断口闪络，使之停止闪络，无效时，再起动失灵保护。

3.2

4.2逻辑框图

断路器三相位置不一致

图3-24-1 高压侧断路器非全相运行和断口闪络保护原理图

其它

【NARI RCS-985发电机变压器成套保护装置技术说明书－2001】

断口闪络保护（作为误上电保护的一部分）

发电机在进行并列过程中，当断路器两侧电压方向为1800，断口易发生闪络。断路器断口闪络只考虑一相或两相，不考虑三相闪络

判据：（1）断路器三相位置接点均为断开状态

（2）负序电流大于整定值

（3）发电机已加励磁，机端电压大于一固定值

保护动作于灭磁及断路器失灵

【NARI RCS-985发电机变压器成套保护装置技术说明书－2001】

【许继：WFB-100微机型发变组成套保护装置技术说明书】

非全相保护用于220KV及以上变压器非全相运行时的保护（？），保护由负序（或零序）电流和非全相判别回路组成，非全相判别的断路器位置触点由开关量输入回路读入CPU，由软件实现逻辑“与”，逻辑框图见下图

技术指标：（1）负序电流整定范围：0.1～0.8I n ，整定误差不超过±5％

（2）零序电流整定范围：0.1～4I n ，整定误差不超过±5％

（3）动作延时整定范围：0.1～10s ，整定误差不超过±5％

（4）施加2倍正序额定电流应可靠不误动（?）

【许继：WFB-100微机型发变组成套保护装置技术说明书】

3.2

4.3整定内容

（1）负序/零序电流元件定值fqx I 2、fqx I 0

（2）非全相保护动作时间定值fqx T

（3）断口闪络保护动作时间定值sl T

3.2

4.4保护的整定计算

（1）负序电流元件定值fqx I 2、fqx I 0：按发电机允许的持续负序/零序电流下能可靠返

回的条件整定，即

f fZ fqx K I I （3-24-1）

式中：fz I —发电机允许持续负序/零序电流；

f K —返回系数，取0.9。

（2）非全相保护动作时间定值fqx T ：一般为0.2~0.5s 。

附录

【IEEE STD C37.102-1995：交流发电机保护的IEEE标准】

发电机断路器断口闪络保护

断路器故障的另一种形式是断口闪络,它会给发电机带来损害。当一相或多相的断口之间发生闪络时，将对发电机提供电流。断路器断口闪络很可能发生在与系统并列的过程中或当发电机和系统存在滑差且断口之间的电压接近两倍正常值时跳开发电机断路器的过程中。尽管发电机断路器能承受这么大的电压，但是在此期间发生闪络的可能性增加了。三相同时发生闪络的可能性很小，因此大多数保护的设计原则是只检测断路器单相或两相断口闪络。

断路器单相或两相发生闪络时产生的不对称电流将使发电机负序过电流保护或零序过电流保护动作，从而起动发生闪络的断路器跳闸。但是断路器已经断开，这时断路器失灵保护必须起动。如果图 4.7-1a)所示的断路器失灵保护中的电流检测器的灵敏度足够高，保护就会起动。

为了加快对高压断路器闪络的检测速度，图4.7-2对图4.7-1a)中的方案做了一些改动，在发电机升压变压器的中性点和地之间接了一个瞬时动作的过电流继电器（50N）。继电器的输出由发电机断路器的辅助接点b监视，使断路器失灵保护多了一种起动方式。发电机断路器断开且发生单相或两相闪络时，在变压器的中性点产生的电流会被继电器50N无延时地检测到（发电机负序过电流后备保护和零序过电流后备保护对电流的检测都带有延时）。同样地，发电机断路器失灵保护中的电流检测器必须具有足够的灵敏度，能检测出闪络的出现。发电机断路器闪络的检测还可由断路器相差动继电器来实现。相差动继电器监视流过断路器的三相电流。当任一相的电流小于很小的门槛值（意味着该相断路器断开）且同一时刻的其余相的电流大于较大的门槛值（意味着该相断路器闪络或合上），相差动继电器就会动作。在一个半断路器接线或环形接线中，使用3E0电压对继电器的动作进行监视，防止三相母线阻抗不相等引起的不平衡电流造成继电器误动。

出口方式

断路器失灵保护驱动一个手动复位的闭锁继电器跳开相关的后备保护的断路器. 【IEEE STD C37.102-1995：交流发电机保护的IEEE标准】