水电站继电保护
水电站继电保护及故障录波器的信息处理
水电站继电保护及故障录波器的信息处理摘要：随着我国科技与经济的高速发展，我国的水电站也应用了继电保护措施。
在水电站中，如果电力系统运转过程中出现了问题，会对社会造成很大的影响。
当前使用的继电保护措施会在出现故障时，结合故障录波器形成的大量信息传播到监控主机上，为专业人员提供数据。
技术人员对信息进行处理，按照要求筛选出相应的信息，从而针对故障提出相应的解决措施与方案。
但是当前在信息传递过程中仍存在一些问题，本文将对当前存在的问题进行浅析，并提出相应的解决方案，希望在今后发展的过程中提供一些帮助。
关键字：水电站；继电保护；故障录波器；信息处理引言当前人们生活水平的日益提高，对用电需求也有了空前的提高，从而电力系统也发挥着越来越重要的作用。
在我国的电力系统中，通过水电站来进行发电是比较常见的。
水电站当前普遍采用了继电保护和故障录波器，从而保障出现的故障可以以信息数据的形式及时传达给技术人员，准确及时的解决相应的问题。
当前社会通信信息量的增加，确保电网可以安全稳定的服务使用，出现故障需要及时的解决，从而保障供电系统的运行。
一、水电站中故障信息系统的重要性1.确保水电站中故障报告的生成在水电站中，安装和使用继电保护和故障录波器是非常必要的。
在水电站运作过程中出现问题时，故障保护装置会针对相应的故障生成相应的信息，包括故障发生的时间、故障产生的地点、出现故障的元件等，信息内容准确无误的生成相应的故障报告，再传递给主机系统。
专业人员针对故障信息系统的内容和生成的水电站故障报告，提出相应的解决方案。
2.确保故障信息准确分类水电站的运行中，会同时涉及到多个系统。
当运行中的某一部分出现故障时，会有多个保护设备同时产生相应的故障信息。
此时故障信息会出现重复的现象，生成信息垃圾。
垃圾信息的增多会干扰专业人员的分析，会扰乱视线。
对故障信息准确的分类，筛选重要的故障信息是一项必要的工作。
所以需要子站来对故障信息进行准确无误的分类，保障所有故障信息无误外，还需按照类别挑选出相应的故障信息，为主站提供有价值的信息。
水电站建设过程中水电站继电保护的策略研究
３ ． ２ ． １ 直 流 电源 的选 择 。在 水 电站 工 作系 统 中，一般 具 有两 套 电源 ，一个是 直流 电源 ，一个 是 交 流 电源 。在 直 流 电源 上 一 般 选 择 镉 镍 蓄 电池 ， 而 该 种 直 流 蓄 电池 的浮 充 电流 的 大 小 应 该 控 制 在
２． １ 发 动 机 的保 护 配 置环 境
作 高不 下 ，特
别是变压器 。 若在 收集信 号或 者是判 断分 析信息 时 出现 问题 将会直 接影 响到继 电保 护的工 作质量 ，从而 影响 到 整个水 电站 的正 常运转 。特别 是瓦斯保 护方 面 ，由
在 发展我 国经济 实力 的 同时 ，我 国一直 面临着 能源 紧缺 以及 环境 每况 愈下 的难题 ，从而严 重制 约 了我 国经济 的快速 发展 。为 了减少 不可再 生能源 的 消耗 ，我 国近几 年加大 了水 电站 的建 设 ，提 高 了再 生能源 的利用率 。
２ 水 电 站 建设 中 水 电站 继 电保 护 的策 略 研究
如 上所述 ，继 电保护 系统 中继 电器是关 键 ，如
果 继 电保护 系统 的灵敏度 高 ，势必会 导致继 电保护 系 统可靠性 的 降低 ；如 果继 电保护系 统 的可 靠性较
高 ，那么 其灵敏 度也会 直接 受到影 响 。所 以 ，继 电
１ 继电保护 中常 出现 的问题
在继 电保护 中继 电器起着 关键 的作 用 ，通 过继 电器 的 工作能够 直接 影响 到继 电保 护系 统的整个 工 作质 量 。但是 ，通过 分析 总结继 电保护 系统维修 工
响。这也 是在继 电保护 中常 出现 的 问题 ，一般 是 由
大型水电站主设备继电保护整定计算系数选择的几点见解
大型水电站主设备继电保护整定计算系数选择的几点见解摘要：该文对大型水电站主设备继电保护整定计算中所选取的计算系数的取值方式进行了讨论，通过对传统电磁式保护及目前广泛应用的微机保护的不同点分析的基础上，对保护整定用的计算系数的选取进行了综合分析，给出了合理的取值选择。
关键词：继电保护可靠系数灵敏系数返回系数继电保护的整定值一般是通过计算公式计算得出的，为使整定值符合电力系统正常运行及故障状态下的规律，达到正确整定目的，计算公式中需要引入各种整定系数。
整定系数应根据保护装置的构成原理、检测精度、动作速度、整定条件以及电力系统运行特性等因素来选择。
1 可靠系数的选择由于计算、测量、调试及继电器等各项误差的影响，使保护的整定值偏离预定数值可能引起误动作，为此，整定计算公式中引入了可靠系数Kk。
对于反应量值增大而动作的保护整定计算，可靠系数Kk ＞1，取值一般在1.15～2之间；对于反应欠量而动作的保护整定计算，可靠系数Kk＜1，取值在0.8～0.9之间。
选择Kk值的大小取决于整定计算时所采用的计算量（如短路电流Id）的误差大小。
以下以反应电流量的保护可靠系数选择为例进行简要的分析。
对于反映电流量的保护，分为主保护保护（如电流速断或差动保护）与后备保护（如过流保护），两种类型的电流保护在整定计算时，由于所选取的电流类型不同，所以在整定计算中所选取的可靠系数也有差别：对于在整定计算过流保护的启动电流Iop时，由于应用的是最大负荷电流Imax或额定电流IN，电流取值为稳态值，量值的精度仅取决于测量装置的精度，而不牵扯到计算过程，因此较准确，则选取Kk可以较小些，一般取值在1.1～1.2之间；对于电流速断或差动保护，整定计算采用的计算量为次暂态短路电流，在工程实用短路电流计算中，为简化计算过程进行了一些合理的假设，使得计算得到的与实际发生短路故障时的电流误差较大，因此宜选择较大的可靠系数，一般取值在1.5～2之间。
水电站二次回路继电保护的应用分析
电 力 科 技
பைடு நூலகம்
水电站 二次回路继 电保护 的应用分析
张 显 浩
（ 六 安 市金 安 区水利 局 ， 安徽 六 安 ２ ３ ７ ０ ０ ０ ）
摘 要： 在水 电站工作的过程 中， 经常 出现 由于二次回路继 电设备导致的 多种事故 ， 因此 ， 对二次回路继电的保护就显得 比较重 要。文章就是以此来作为主题进行探析 的。 关键词 ： 水 电站 ； 二 次回路 ； 事故 ； 保护； 探析
在 水 电站 的工 作 中 ， 一 次设 备 固然 重要 ， 然而 ， 二 次 设 备也 是 非 常重要的。只有二者能够有效的结合， 才处于一个 比较 良好的工作状 态 。在 现今 的 电器 设备 中， 二 次 设备就 显得 日益 重要 。在这 工作 的过 程中， 二次设备的故障也是频发的， 为了能够让水 电站更好 的工作 ， 就需 要进 行一 系列 的研究 分析 ， 来解 决这 些难 题 。 １二 次 回路 的重要性 在二次 回路的工作中， 故障是经常发生的， 会对水电站的工作造 成极大的破坏。在水电站工作的过程中， 关于差动保护 的线路 ， 一旦 出现 了错误 ， 变压器的负荷就会增大 ， 或者是在相间出现了短路的现 象， 这样 电闸就 会 出 现误 动作 ； 当保 护 线 路 中 出现 了问题 ， 水 电站 的 系统 就会 出现故 障 ， 这 样 就会 导致 跳 闸混 乱 ， 甚 至会 导致 设 备 遭到 严 重的破坏 ， 以及整个电力 出现崩溃 的情况； 当测量线路出现故障时 ， 就会导致计量不够正确 ， 与此同时， 也会对电能的质量造成影响 ； 因 此可 以说 ， 二次回路虽然不是电力系统的主体 ， 但是能够起着至关重 要的作用。二次回路对一次设备的作用是多方面的， 比如 ， 控制调节 以及 保护 。 就 系统 的规 模相 比， 二 次 比一次 庞大 ， 而且 复杂 。 在 二 次 回 路中， 继电保护占据着非常重要的地位 ， 对水电站的稳定工作有着很 大的影响。在现今的水电站中， 对继电保护的要求更高， 主要是在速 动性 方 面有 了更 高 的要求 。 ２继 电 的作 用 在 二次 回路 的工 作 中 ，继 电保护 的作 用 在于 对一 次 回路 进行 监 测以及控制 ， 这样就可以保证一次 回路在正常工作的情况下 ， 能够处 于 电流 非常 小 以及 电压 非常 低 的状态 ； 对 事故 的发 生 防范 于未 然 ， 可 以使 水 电站 能够 正 常 的工作 ；要 尽量 把事 故 的范 围控 制 在一 定 的范 围之 内， 这样就可以使水电站正常的工作。尽管它的作用如此重要 ， 也是 处 于相对 独立 的系 统 。 在水电站正常的工作中， 二次回路是经常发生故障的； 在二次 回 路中， 继 电保护是经常发生故障的； 在继 电保护 回路 中， 控制电源是 经常出现故障的。比如 ， 监控系统中的监控单元在动作时锁定 了电磁 阀 。在监 控 系统 中 ， 可 以进 行 无源 接点 ， 当某 一个 接 点 的 动作 完成 以 后， 另一个接点马上就可以投入使用 。 它所使用的电磁阀是属于两位 两通 类型 的 ， 能 够对 ２ ２ ０ Ｖ的 电源进 行控 制 ， 经过 空接 点 之后 ， 与 电磁 阀中拔出端相连接。使用的接点应该是正极， 电磁阀应该接负端。在 这样 的回路 中， 是经常出现错误的 ， 主要是在电源方面 ， 是 由于没有 能够成为回路。这样就会导致两种结果 ， 电源的正负极直接相连 ， 成 为了短路 ， 从而毁坏了设备； 电磁阀由于种种原 因， 不再动作。当接点 处再加上旁路就可以对电磁阀进行操作 。 在允许的情况下 ， 一定要采 取预 先设 定 的办 法 ， 使停 电 的时 间尽 可能 缩短 ， 这样 就 可 以使 水 电站 的工 作更 加可 靠 。 ３应 用分 析 把继电保护设备安装在被保护的电器上 ， 当设备运行不正常时 ， 或者是不够稳定时 ， 就会跳闸， 或者是发出警报。继 电保护设备是 由 多个部分构成的， 包括电压互感器， 电流互感器， 继 电保护设备 ， 断路 器以及二次回路。在电器设备 中， 将一次回路中高 电压 以及过大的电
水电站继电保护安全风险分析
水电站继电保护安全风险分析水电站继电保护是水电站正常运行与安全的重要组成部分，它主要负责对电力系统的故障进行检测、定位和保护，以防止设备损坏和安全事故的发生。
然而，由于水电站的特殊性质和复杂的运行环境，水电站继电保护也存在一定的安全风险。
本文将对水电站继电保护的安全风险进行分析，并提出相应的安全措施。
首先，水电站继电保护系统的设备故障是主要的安全风险之一、由于水电站的湿度和温度较高，设备易受潮湿和异味的影响，从而导致设备的绝缘性能下降，出现电气短路等故障。
此外，由于水电站的运行时间较长，设备的老化和磨损加剧，也会增加设备故障的风险。
针对这一风险，可以采取以下措施来降低设备故障的概率：定期对设备进行维护和检修，及时更换老化设备，保持设备的干燥和清洁。
其次，人为操作失误也是水电站继电保护的安全风险之一、由于水电站继电保护系统的复杂性和操作的特殊性，操作人员的疏忽和错误很容易导致系统的误操作和故障。
此外，由于人的主观因素影响，操作人员可能存在操作不规范、无法正确判断故障等问题。
为降低人为操作失误的风险，可以采取以下措施：加强操作人员的培训和技能提升，规范操作流程，并且配置相应的安全保护装置，以减少人为失误的影响。
另外，继电保护系统的通信故障也是水电站继电保护的安全风险之一、水电站继电保护系统是通过通信网络与控制中心进行数据传输和信息交互的，因此，通信系统的稳定性和可靠性对继电保护的正常运行至关重要。
然而，由于水电站的工作环境复杂、天气条件恶劣，并且通信线路较长，常常存在通信线路故障、信号传输不稳定等问题，从而导致继电保护系统无法正常工作和响应。
针对这一风险，可以采取以下措施来降低通信故障的发生：定期对通信设备进行维护和检修，加强通信线路的保护和维护，使用高质量的通信设备和技术。
最后，外部电网故障也是水电站继电保护的安全风险之一、水电站通常接入电网进行供电和协调运行，然而，电网本身存在一定的故障风险，例如电力设备故障、电线短路等，这些故障可能对水电站继电保护系统产生影响，甚至导致设备损坏和事故的发生。
水电站继电保护检验中有关问题的分析
可 靠 。因此 ， 如果 要并联 一定要 经过计算
图 ２ 出 口中 间继 电器 并 联 电 流 分 配 图
Ｘ 操作 机构 ，如直 流 电源 ２ ０Ｖ，分闸线 圈动 Ｇ ２ 作 电 流 为 ０ ６ ， 测 电 阻 约 为 ３ ０ ３ ０ｎ， ．９ Ａ 实 ２ ～ ４ 若
—
１ ２ ＤＺ １ ８型 出 口 间 继 电 器 的 接 线 ， Ｂ３ ＤＺ １ ８型 出 口 中 问 继 电 器 的 接 线 ，正 电 源 Ｂ ３
中 间 继 电 器 产 品 电 流 线 圈 只 有 １ Ａ、２ Ａ、４Ａ 、
８Ａ的 规 格 ， 以 中 间 继 电 器 的 选 择 参 考 表 ｌ 所 。 由 于 ２ 直 流 电 压 的 跳 闸 电 流 较 大 ，在 二 ４Ｖ 次 回 路 和 继 电 器 电 流 元 件 上 压 降 也 大 ， 体 数 据 具
间信号 继 电器进 行分析 计算 ， 出 了解 决问题 的措 施 ，具有 实际应 用价值 。 提 关 键词 ：小型水 电站 ； 分析计 算 ； 护措 施。 保 中图分 类号 ： ＴＭ７ ７ 文献标识码 ： Ｂ
为 主 保 护 、过 流 、过 电 压 作 为 后 备 保 护 ； 由 温 再 度 、 负荷 、 瓦斯 反 映异 常现象 。 过 轻 由 于 变 压 器保 护 一 般 跳 高 低 压 两 组 断 路 器 ， 对 内桥 接 线 必 须 跳 三 组 断 路 器 ，出 口 中 间 继 电 器
表 １ 中间继 电器的 选择
湾头水电站继电保护系统设计
电压、 过负荷、 电机逆功率等各种故障及异常状态 ， 发 装
设 相应 的保 护 。
屏柜连接 ， 出重要 的保 护动作信 号和报警信 号。此 输
外， 保护 系 统还 通过 自已组 网 ， 设有 保护 工 作站 ， 责采 负 集 整个 电 站保 护装 置 的保 护和 录波 信息 ， 立 实时 数据 建
对于发 电机定子绕组 的单相接地故障， 配置单相接
收 稿 日期 ：０ １ ０ ２ １ — ３—１ ； １
修 回 日期 ：０ １— ３—３ ２１ ０ ０
作者简介 ： 苏兆 景（ ９４一）男 ， １８ ， 本科 ， 助理工程师 ， 从事 电气二次设计 工作 。
６ ・ ５
・
２１ ０ １年 ５月 第 ５期
中国分类 号 ：Ｍ７４ Ｔ ７
文献标识码 ： Ｂ
文章编号 ：０ ８一Ｏ ｌ （０ １０ ０ ６ ０ １０ ｌ２ ２ １ ）５— ０ ５— ２
１ 概 述
湾头 水 电站 位 于韶 关 市 浈 江 区与 仁 化 县 大 桥 镇 交
界 处 ， 站 采 用 灯 泡 贯 流 式 机 组 ， 装 机 容 量 为 电 总 ３０ １ＭＷ ， 机 最 大 出 力 为 １ＭＷ ， 最 大 发 电 量 为 单 ２ 年
第 ５期 ２１ ０ １年 ５月
广 东水利水电
ＧＵ ＡＮＧＤ０ＮＧ ＷＡＴＥ Ｓ Ｒ ＲＥ ０ＵＲＣ ＥＳ ＡＮＤ ＨＹ ＤＲ０Ｐ ＯＷＥＲ
Ｎｏ ５ ． Ｍａ ． ０ Ｉ ｙ２ １
湾 头水 电站继 电保护 系统设计
苏 兆景 ， 陈 勇 ， 晓 丽 古
（ 东省水 利 电力规 划勘 测 设计研 究 院 ， 东 广 州 ５ ０ ３ ） 广 广 １６ ５
三门峡水电厂继电保护装置更新改造
三门峡水电厂继电保护装置更新改造概述三门峡水电厂是位于中国河南省洛阳市陕县的一座大型水电站，是国家重点工程之一。
该水电站是世界上最大的水电站之一，其电站设计装机容量为2.2千万千瓦，发电总量为849亿千瓦时。
因为水电站的特殊性质，水电站的继电保护控制非常重要。
继电保护装置需要不断地更新和改造，以确保电站的安全稳定运行。
更新改造的原因三门峡水电厂的继电保护装置因为使用年限过长，加之技术不断更新，导致逐渐出现了一系列问题： - 保护故障率上升：由于设备老化，保护器烧坏、光纤老化等情况不断出现，导致保护故障率上升，对电网稳定性造成严重影响。
- 系统运行效率低下：烧坏的保护器在修复时需要更换，需要人工搜索，定位，导致故障修复效率降低，虽然建立了设备报修系统，但是耗时长，故障率提高。
- 需要适应智能化管理趋势：随着信息技术和物联网技术的发展，智能化管理已经成为水电厂的趋势，需要更新改造已有的保护装置，以使设备更好地适应智能化管理模式。
更新改造的具体措施1.替换老化设备根据实际情况替换电压互感器，电流互感器等老化设备，以提高设备的实用性和导体判断准确性，在固态继电器中应用非同步检测原理，作为主回路故障检测的主要策略。
2.更新保护算法保护算法和系统架构也需要不断地更新和完善。
目前，针对三相和非功率保护的保护算法已经有了很大的进步，数字装置具有良好的完整性，可以更好地应对突发事故。
3.引入智能化管理系统为了使设备更好地适应智能化管理，需要引入智能化管理系统，进行设备远程监控和管理，实现设备自诊断、自动保护、故障识别、自适应调整等功能。
4.提高数据处理能力将采集到的数据进行处理，对数据进行分析、模型建立、故障推理等，为更加准确、快速地判断电网故障提供支持，为电网保护提供数据保障，提高了继电保护系统的可靠性。
更新改造带来的效果•故障率降低：通过更新改造的措施，能有效降低保护故障率，更好地保障电网安全稳定运行。
•设备综合效能提升：更新改造后的继电保护装置从感测、算法、保护速度、故障诊断等方面对水电站的性能提升都很大。
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3 异常运行保护 变压器异常运行保护主要有：过负荷保护，过激磁保护，变压器 中性点间隙保护，轻瓦斯保护，温度、油位保护及冷却器全停保护等。
30
⑴瓦斯保护：0.8MVA及以上油浸式变压器、0.4MVA
及以上车间内油浸式变压器和带负荷调压的油浸
27
2 变压器的异常运行方式
大型超高压变压器的不正常运行方式主要有：由于系统故
障或其他原因引起的过负荷，由于系统电压的升高或频率 的降低引起的过激磁，不接地运行变压器中性点电位升高， 变压器油箱油位异常，变压器温度过高及冷却器全停等。
28
2、变压器保护配置
变压器短路故障时，将产生很大的短路电流，使变压器严重过热， 甚至烧坏变压器绕组或铁芯。特别是变压器油箱内的短路故障，伴随 电弧的短路电流可能引起变压器着火。另外短路电流产生电动力，可
逆功率保护
发电机保护动作跳开发电机断路器 的同时，还应断开发电机励磁电流。
15
2.2 发电机的纵差保护
纵差保护作用：发电机纵差保护，是发电机 相间故障的主保护。反应发电机定子绕组及 其引出线的相间短路，是发电机的主要保护。 1、差动保护的基本工作原理
16
保护基本原理：比较发电机两侧的电流的大小 和相位，它是反映发电机及其引出线的相间故 障。发电机纵联差动保护的构成的两侧电流互 感器同变比、同型号。
8
发电机可能发生的故障及其相应的保护 1）发电机定子绕组 相间短路 定子绕组相间 匝间短路将出 短路会产生很 现很大的环流， 大的短路电流， 使绝缘老化， 严重损坏发电 甚至击穿绝缘 机。应装设纵 发展为单相接 联差动保护。 地或相间短路， 扩大发电机 损坏范围。
9
2）发电机定子绕组 匝间短路
应装子绕组一部分 被短接，会烧毁转 子绕组，由于部分 绕组短接，破坏磁 路的对称性，造 成磁势不平衡而引 起机组剧烈振动， 产生严重后果。
11
5）发电机失磁
失磁原因
造成危害：
转子绕组断线、 励磁回路故障 或灭磁开关误 动等。
不仅对发电机造成 危害，而且对电力 系统安全也会造成 严重影响。
32
⑶纵联差动保护：6.3MVA及以上厂用工作变压器和并列运行
变压器， 10MVA以下厂用备用变压器和单独运行变压器，
以及2MVA及以上用电流速断保护灵敏度不符合要求的变压 器。（反应变压器引出线、套管及内部的故障）
纵联差动保护应符合下列要求：
①应能躲过变压器励磁涌流和外部短路产生的不平衡电流。 ②应在变压器过励磁时不误动。 ③差动保护范围应包括变压器套管及其引出线。
装设失磁保护。
12
发电机的不正常工作状态及其相应的保护 外部短路、非周期合闸 不 正 常 工 作 状 态
以及系统振荡等。
过负荷保护 过电流保护
负荷超过发电机额定值、负 序电流超过发电机长期允许值 发电机突然甩负荷
过电压保护
主汽门突然关闭而发
电机断路器未断开
逆功率保护
13
过电流保护
作为外部短路和内部短路的后 备保护。50MW及以上的发电 电机，应装设负序过电流保护。
I I I I op un. max
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I 1 (I I ) k I br 2 nTA
3）内部故障时
1 制动电流为： I br (I I ) 2
两侧短路电流之差，数值小。
I 差动电流为： I I I k op nTA
6
2.2 发电机故障和不正常运行状态及其保护
发电机的安全运行直接影响电力系统的安 全。发电机由于结构复杂，在运行中可能发生 故障和不正常工作状态，特别是现代的大中型 发电机的单机容量大，对系统影响大，损坏后 的修复工作复杂且工期长，所以对继电保护提 出了更高的要求。针对发电机的故障和不正常 工作状态，应装设性能完善的继电保护装置。
7
1 发电机的故障
（1）定子绕组的故障 定子绕组的故障主要有：相间短路（二相短路、三相短路） 接地故障：单相接地、两相接地短路故障 匝间短路（同分支绕组匝间短路，同相不同 分支绕组之间的短路）。 （2）转子绕组的故障主要有：转子绕组一点接地及二点接地，部分 转子绕组匝间短路。 2 发电机异常运行方式 发电机不正常运行方式主要有：定子绕组过负荷，转子绕组过负 荷，发电机过电压；发电机过激磁，发电机误上电、逆功率、频率异 常、失磁、发电机断水及非全相运行等。
20
灵敏度：
K sen
( 2) Ik . min 2 I op
) I k( .2min ：发电机出口短路时，流经保护最小的
周期性短路电流。 断线监视动作电流一般按20%额定电流 整定，为了防止断线监视装置误发信号， KVI动作后应延时发出信号。
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2、比率制动式发电机纵差保护
基本原理：是基于保护的动作电流随着外部故障的短路 电流而产生的最大不平衡电流的增大而按比例的线性增 大，且比最大不平衡电流增大的更快，使在任何情况下 的外部故障时，保护不会误动作。其原理是比较制动电 流和动作电流的大小，只要动作电流大于制动电流，保 护就动作。
必要的。
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1 短路故障的主保护
变压器短路故障的主保护，主要有纵差保护、重瓦斯保护、压力 释放保护。另外，根据变压器的容量、电压等级及结构特点，可配置
零差保护及分侧差动保护。
2 短路故障的后备保护 目前，电力变压器上采用较多的短路故障后备保护种类主要有：
复合电压闭锁过流保护；零序过电流或零序方向过电流保护；负序过
17
正常运行及外部故障时：
K1
I I 1 I 0 2 I 1 2 nTA nTA
I1
I I 1 2 I un. max nTA nTA
I2
I 1 nTA
I 2 nTA
18
保护区内故障：
I /n I d 2 TA
I1
I I I 1 2 I2 k2 I1 K TA1 K TA 2 nTA
3）发电机定子绕组单相接地 定子绕组单相接地是易发生的一种故 障。单相接地后，其电容电流流过故障点 的定子铁芯，当此电流较大或持续时间较 长时，会使铁芯局部熔化。因此，应装设 灵敏的反应全部绕组任一点接地故障的 100%定子绕组单相接地保护。
10
4）发电机转子绕组一点接地和两点接地
转子绕组一点 接地，由于没 有构成通路， 对发电机没有 直接危害。
过负荷保护
对称过负荷，应装设只接于一 相的过负荷保护。不对称过负 荷，一般在50MW及以上发电 电机应装设负序过负荷保护。
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过电压保护
特别是水轮发电机，在突 然甩负荷时，转速急剧上 升从而引起过电压。在水 轮发电机和大型汽轮发电 机上应装设。 主汽门突然关闭而发电机断路 器未断，发电机变为从系统吸 收无功，对汽轮发电机叶片特 别是尾叶，可能过热而损坏。
制动电流：将外部故障的短路电流作为制动 电流。 差动电流：把流入差动回路的电流作为动作 电流。
22
保护动作条件：
I op I op. min I op K ( I br I br . min ) I op. min
( I br
I
br . min )
( I br I br . min )
式变压器的调压装置。
当壳内故障产生轻微瓦斯或油面下降时，瞬时动
作于信号；
当产生大量瓦斯时应动作于断开变压器各侧
断路器。
31
⑵电流速断保护：6.3MVA以下厂用工作变压器和
并列运行变压器，以及10MVA以下厂用备用变压
器和单独运行变压器，当后备时间大于0.5S时。
（反应变压器引出线、套管及内部的故障）
保护动作。
发电机未并列时
1 制动电流为： I br I 2
I 差动电流为： I op
26
第3章 变压器保护
1、电力变压器的故障及异常运行方式
1
变压器的故障
若以故障点的位置对故障分类，有油箱内的故障和油箱外的故障。 （1）油箱内的故障 变压器油箱内的故障，主要有各侧的相间短路，大电流系统侧的单相接 地短路及同相部分绕组之间的匝间短路。 （2）油箱外的故障 变压器油箱外的故障，系指变压器绕组引出端绝缘套管及引出短线上的 故障。主要有相间短路（两相短路及三相短路）故障，大电流侧的接地故障、 低压侧的接地故障。
23
制动回路 动作回路
1 制动电流： I br 2 (I I )
I 差动电流： I op I
24
1）正常运行时
制动电流
1 I (I I ) I I br . min br 2 nTA
2）外部短路时 制动电流数值大、差动电流数值小，保 护不动作。 制动电流 差动 电流
5
第2章 发电机保护
2.1、基本概念
1、发电机的作用是将汽轮机或水轮机输出的机械能变换 成电能。 2、主要构成：发电机主要由定子和转子两部分构成。在 定子与转子间留有适当的间隙，通常将该间隙称作为气隙。 3、冷却方式：为提高发电机的单机容量及降低铁芯及绕 组的温度，各种发电机均设置有冷却系统。小型发电机一 般采用空气冷却方式，也有采用氢冷式；对于大型汽轮发 电机，通常采用水内冷及氢冷方式。
继电保护、自动装置配置原理及 相关管理规定
2014年12月
第1章 继电保护基本概念
1、什么是主保护、后备保护、辅助保护和异常运行保护?
答（1）主保护是满足系统稳定和设备安全要求，能以最 快速度有选择地切除被保护设备和线路故障的保护。