发变组保护原理精讲

TA8
发电机差动，主变差动 逆功率，失磁，失步
2
TA10
TA11
2
GS
TV6
发电机差动，发变组差动 对称过负荷，不对称过负荷 复合电压过流，程跳逆功率
2
1
1 TA1
TA6
2
TA7
TV8 2 注: 1 2 为第一套保护用TA/TV 为第二套保护用TA/TV 2

1 2
1
TV7 1
发变组差动 厂变分支复合电压过流 厂变分支限时速断
发电机差动, 失磁,逆功率
主变差动
1
厂变差动
1
TA7
2
2

厂变差动
TA8
厂变分支过流
2 . 比例差动保护动作特性
3.发电机差动TA饱和问题
以往认为：
－发电机差动采用保护级TA，并且TA同型； －区外故障电流倍数小，一次电流完全相同，二次不平衡差流 小； 因此，为提高内部故障灵敏度，降低差动起始定值、比率制动系数。
配置方案一
1 2 1 TA4
主变差动，发变组差动 失灵保护
300MW-500KV机组
2 TV4 1 2 TV5

TA3
主变差动，发变组差动 失灵保护
TA10
2
MT
1 2
匝间保护TV3
2 第二套保护用TV2
1 第二套保护用TV1 1 2 励磁变 速断过流 1 TA2 2 1 TA5 ET
厂变分支零序
1 2
TA1
.
TV7
1
1
TA5
2

2 2
1
TA6
2
TV9 为第一套保护用TA/TV 为第二套保护用TA/TV
TV8
注: 1 2


1 2
TA11

1
发变组差动 厂变分支复合电压过流 厂变分支速断
TV6
配置方案三 100MW-220KV机组
220KV 110KV
TV4
1 2
TV5
TV6
1 2
TV7
1
2 1
第二套保护用TV2 第一套保护用TV1
TA7
1 2

ET
.
1
励磁变速断过流
TA2
2

发电机差动, 主变差动,逆功 率,失磁,失步
TA4
2

主变差动,高厂变差动 厂变复合电压过流
GS
TA10
1 2

AT
厂变分支零序

发电机差动,发变组差动 对称过负荷,不对称过负荷 复合电压过流,程跳逆功率
厂变分支 零序
4.2 三次谐波定子接地保护 4.2.1三次谐波电压源
4.1.3 基波定子接地保护判据
（ 1 ）灵敏段基波零序电压保护，动作于信号时 , 其动 作方程为: Un0＞U0zd 式中Un0为发电机中性点零序电压，U0zd为零序电压定 值。 灵敏段动作于跳闸时，还需主变高、中压侧零序电压 闭锁，以防止区外故障时定子接地基波零序电压灵敏 段误动。 （2）高定值段基波零序电压保护，动作方程为： Un0＞ U0hzd 保护动作于信号或跳闸均不需经主变高、中压侧零序 电压辅助判据闭锁。
发变组保护原理
1 .发变组保护配置 保护总体方案设计思想
总体方案为双主双后，即双套主保护、双套后备保护、 双套异常运行保护的配置方案。其思想是将一个发变 组单元的全套电量保护集成在一套装置中。 对于一个发变组单元，配置两套完整的电气量保护， 每套保护装置采用不同组TA，均有独立的出口跳闸回 路。 非电量保护出口跳闸回路完全独立，和操作回路独立 组屏。
对于主变压器高压侧中性点不论是否接地，当高压 系统发生接地故障时，直接传递给发电机的零序电 压超过定子接地保护的动作值，对于跳闸接地保护 可以经主变高压侧零序电压闭锁，基波报警可以用 时间避开。 基波零序电压型定子接地保护简单可靠，是现在用 的比较普遍的保护，保护区80%~90% 中性点接地时基波保护存在死区。
TA4
2

主变220KV 间隙零序
1 2

主变220KV方向零序
1 2
主变差动 复合方向过流, 过负荷,通风 失灵,非全相
1
TA5
2

主变差动 复合方向过流, 过负荷,通风
2 第二套保护用TV2 1 第一套保护用TV1
GS
1
厂变分支过流
TA1
2

发电机差动,
.
发电机对称过负荷, 不对称过负荷,复合 电压过流
4.1基波零序电压保护 4.1.1单相接地故障时的基波零序电压
α EA α EB α EC
UC UB UA (1-α )EC (1α ) EB (1α ) EC
0.5 1.0
U0/E0
0.25
0.5
0.75
1.0
α
(a)单相接地示意图
α 的关系 （b)基波零序电压与
4.1.2基波零序电压定子接地保护的特 点
注:
1 为第一套保护用TA/TV 2 为第二套保护用TA/TV


TA9
1
2
TA11
பைடு நூலகம்
TA10
MT
主变110KV方向零序
1 2

TA12
主变110KV间隙零序

1 匝间专用TV3 2
主变差动 厂变差动,复压 过流,过负荷, 通风 励磁变速断过流
1
1 2

AT
TA6
1
TA9
2

ET
TA3
2 1
TA2
2


2
1


1
误上电，阻抗，过负荷 通风起动
主变零序
1
2
TA9
主变差动，厂变差动 厂变复合电压过流


AT
1
厂变分支零序
TV9
配置方案二 300MW-220KV机组
TV5
1 2
TV4
1
TA3

1 2
2

主变差动,发变组差动 主变阻抗 主变零序 1
1 2
匝间保护TV3
MT
TA8
TA9
2

1
主变间隙零序
因此，差动保护启动后40ms内，以上条件均不满 足，判为TA断线。如此时“TA断线闭锁比率差动 投入”置1，则闭锁差动保护，并发差动TA断线 报警信号，如控制字置0，差动保护动作于出口， 同时发差动TA断线报警信号。
4.定子绕组单相接地保护
定子接地保护的必要性： a 单相接地引起非故障相及中性点电位升高。 b 中性点附近经过渡电阻接地若保护灵敏度不够而未动作， 经过长期运行，在机端侧再发生第二点接地，中性点电位 升高，第一个接地点接地电流增大，而过渡电阻减小，结 果发生相间或匝间严重短路。 c 其次单相接地引起铁心的损伤。机组越大分布电容越大， 接地容性电流越大。接地电流较大引起电弧，引起绕组绝 缘及定子铁心损坏。
实际情况：
－发电机差动TA尽管同型，但两侧电缆长度可能不一致，部分
机组TA不是真正同型TA；
－区外故障电流倍数尽管小，但非周期分量衰减慢； 结果，导致TA饱和，不平衡差流增大，差动保护屡有误动发生；
差动保护TA断线报警或闭锁
内部故障时，至少满足以下条件中一个： （1）任一侧负序相电压大于2V （2）起动后任一侧任一相电流比起动前增加 （3）起动后最大相电流大于1.2 Ie （4）同时有三路电流比启动前减小