发变组保护介绍
发变组保护介绍
断口闪络保护
负序电流>I2D 断路器辅助触点断开 断口闪络保护投入
&
断口闪络T1出口 TDK1
断口闪络T2出口 TDK2
谢谢！
发变组保护配置
5.非电量保护
1 ）主变轻、重瓦斯 2 ）主变压力释放 3 ）主变突加压力 4 ）主变冷却器全停 5） 主变绕组温度高 6） 主变油温高 7） 主保护
怎样看定值单
1.保护名称、跳闸方式、跳闸控制字 2.跳闸矩阵 3.公共定值 4.保护定值及保护控制字
简单的说就是动作值不固定，随着制动电流的增加而增加。 制动电流是两侧电流的和。
发电机差动与主变差动的区别
发电机差动与主变差动的区别
1.发变组差动有速动段，而发电机差动没有（考虑CT饱和产 生谐波制动因素）。
2.比率制动特性，发变组差动有3折线，而发电机小差只有2 折（不同区段获得更高的灵敏度）。
逆功率告警段投入 功率-P>
机端TV异常闭锁功率元件动作 逆功率长延时段投入 功率-P>
机端TV异常闭锁功率元件动作 程跳逆功率保护投入 功率-P> 主汽门关闭触点开入
逆功率发信
&
TN1
逆功率出口
&
TN2
&
TN
程跳逆功率出口
失步保护介绍
发电机与系统发生失步时，将出现发电机的机械量和电气 量与系统之间的振荡，这种持续的振荡将对发电机组和电 力系统产生有破坏力的影响。
启停机保护
起停机保护投入
Un0>UQ0
断路器断开
f<fdz
起停机保护投入
IGCD>IGQ
断路器断开
f<fdz
&
发变组各项保护
发变组各项保护2.1 发变组比率制动差动保护2.1.1 保护采用三侧差动保护（作为发电机定子绕组、主变压器高压侧绕组、套管、高厂变低压侧之间故障的主保护。
2.1.2 保护元件电流取自主变高压侧，高厂变低压侧、发电机中性点。
2.2 发电机主变压器保护2.2.1发电机差动保护（1）采用比率制动原理构成,是发电机内部相间故障的主保护（2）差动保护动作条件:三相任一相比率差动动作;软压板和硬压板均在投入位置;差动启动元件动作;TA断线闭锁控制为不闭锁状态(0).2.2.2发电机定子接地保护作为发电机定子回路单相接地故障保护，当发电机定子绕组任一点发生单相接地时，该保护按要求的时限动作于信号或跳闸。
（1）保护原理：由基波零序电压保护发电机从机端算起的85%~95%的定子绕组单相接地；三次谐波电压保护发电机中性点附近定子绕组的单相接地。
（2）基波零序电压取自发电机端部，三次谐波零序电压保护是检测发电机端部对地与中性点对地零序三次谐波电压比值的变比;工作电压取自发电机端部电压互感器和发电机中性点侧PT。
（3）基波零序电压保护动作后跳发变组出口开关1DL、MK、厂用A、B分支、启动A、B分支快切、关主汽门、启动失灵保护。
（4）三次谐波零序电压保护动作于发信号。
2.2.3发电机匝间保护发电机匝间保护采用DP2+3U0和DP2两种保护方式。
不仅可以作为发电机内部匝间短路的主保护，还可以作为发电机内部相间短路及定子绕组开焊的保护。
（1）动作条件:在正常运行时,匝间保护软压板和硬压板投入;启动元件动作;故障分量负序方向和纵向零序电压动作.在并网前,由纵向零序电压和电流小于0.06Iset作为判据,且匝间保护软压板和硬压板投入;启动元件动作.（2）保护用电流量取自发电机尾. 电压2.2.4转子一点接地（1）采用乒乓开关切换原理，作为监视发电机励磁回路对地绝缘的保护。
（2）保护电压取自转子电压：601、602及大轴。
（3）转子一点接地保护动作情况：经延时动作于信号。
发变组保护介绍-保护配置原则、发变组保护配置、发变组保护介绍、发变组保护装置介绍、事故处理
（2）基波零序电压+三次谐波电压型 100%定子接地保护（B套）
保护范围：发电机至主变
保护的工作原理：
100％定子接地保护由两部分组成，两部 分分开动作。
基波零序电压保护(如右图红线）
反应机端附近的85％～95％的定子绕组 单相接地,保护有三次谐波滤过器。基波 零序电压保护设两段定值，一段为灵敏段 ，一段为高定值段。
3、2面主变压器电气量保护屏完全独立，每个保护屏配置一套完整的主变压 器和高压厂用变压器的主、后备保护装置，能反应主变压器和高压厂用变压器的 各种故障及异常状态，并能动作于跳闸或发信号。两套保护具有各自独立的电源 、输入、出口等回路。在其中一套退出运行时，另一套应能继续正常的工作。
4、主变压器非电量保护屏配置一套主变压器、高压厂用变压器和励磁变压 器非电量保护及发电机断路器操作箱。非电量保护装置用电源回路和跳闸出口电 源回路独立，跳闸回路经过10ms延时的大功率继电器出口。发电机断路器操作 箱具有两个独立的三相联动的跳闸操作回路，且两个跳闸操作回路具有独立的操 作电源回路。操作箱具有跳、合闸监视回路和防跳回路，且防跳回路方便拆除。
三次谐波保护闭锁： 1、在机组频率超过出49.5~50.5Hz范围 时闭锁判据 2、当TV断线时闭锁判据
三次谐波保护
零序电压保护
100％定子接地保护的保护范围示意图
延时0~10s 基波零序电压+三次谐波电压保护的出口分开，保护动作于发信或GCB和 FCB跳闸、停机、启动机组故障录波和消防控制系统，并发事故信号。
6、发电机定子绕组过负荷保护
为了避免定子线圈因长时间过负荷 所形成大电流而受损，同时或因外部 故障引起的定子绕组过电流，装设定 子绕组对称过负荷保护。保护动作量 同时取发电机机端、中性点定子电流
发变组保护详解
发电机1 、发电机失磁保护2、过激磁保护3、定子接地保护4、定子匝间保护5、失步保护6、低频累加保护7、励磁回路过负荷保护8、转子一点接地保护9、对称过负荷保护10、负序过负荷保护11、过电压保护1 发电机失磁保护失磁保护作为发电机励磁电流异常下降或完全消失的失磁故障保护。
由整定值自动随有功功率变化的励磁低电压Ufd(P)、系统低电压、静稳阻抗、TV断线等判据构成，分别动作于发信号和解列灭磁。
励磁低电压Ufd(P)判据和静稳阻抗判据均与静稳边界有关，可检测发电机是否因失磁而失去静态稳定。
静稳阻抗判据在失磁后静稳边界时动作。
TV断线判据在满足以下两个条件中任一条件：│Ua+Ub+Uc－3U0│≥Uset(电压门坎)或三相电压均低于8V，且0.1A 在电力系统短路或短路切除等非失磁因素引起系统振荡时，保护采取措施闭锁Ufd(P)，可防止保护误出口。
励磁低电压Ufd(P)判据动作后经t1（2s）发出失磁信号。
励磁低电压Ufd(P)判据、静稳阻抗判据均满足且无TV二次回路断线时经t2（6s）发出跳闸指令。
励磁低电压Ufd(P)判据、静稳阻抗、系统低电压判据均满足且无TV二次回路断线时经t3（1s）发出跳闸指令。
2 发电机过激磁保护过激磁保护是反应发电机因频率降低或者电压过高引起铁芯工作磁密过高的保护。
过激磁保护分高、低两段定值，低定值经固定延时5s发出信号和降低励磁电压（降低励磁电压、励磁电流的功能暂未用），高定值经反时限动作于解列灭磁。
反时限延时上限为5秒，下限为200秒。
3 发电机定子接地保护发电机定子接地保护作为发电机定子单相接地故障保护，由基波零序电压部分和三次谐波电压两部分组成，基波零序电压保护机端至机尾95%区域的定子绕组单相接地故障，由反映发电机机端零序电压原理构成，经时限t1（3s）动作于解列灭磁；三次谐波电压保护机尾至机端30%区域的定子绕组单相接地故障，由发电机中性点和机端三次谐波原理构成，经时限t2（5s）动作于信号。
发变组各项保护
2.1 发变组比率制动差动保护2.1.1 保护采用三侧差动保护（作为发电机定子绕组、主变压器高压侧绕组、套管、高厂变低压侧之间故障的主保护。
2.1.2 保护元件电流取自主变高压侧，高厂变低压侧、发电机中性点。
2.2 发电机主变压器保护2.2.1发电机差动保护（1）采用比率制动原理构成,是发电机内部相间故障的主保护（2）差动保护动作条件:三相任一相比率差动动作;软压板和硬压板均在投入位置;差动启动元件动作;TA断线闭锁控制为不闭锁状态(0).2.2.2发电机定子接地保护作为发电机定子回路单相接地故障保护，当发电机定子绕组任一点发生单相接地时，该保护按要求的时限动作于信号或跳闸。
（1）保护原理：由基波零序电压保护发电机从机端算起的85%~95%的定子绕组单相接地；三次谐波电压保护发电机中性点附近定子绕组的单相接地。
（2）基波零序电压取自发电机端部，三次谐波零序电压保护是检测发电机端部对地与中性点对地零序三次谐波电压比值的变比;工作电压取自发电机端部电压互感器和发电机中性点侧PT。
（3）基波零序电压保护动作后跳发变组出口开关1DL、MK、厂用A、B分支、启动A、B分支快切、关主汽门、启动失灵保护。
（4）三次谐波零序电压保护动作于发信号。
2.2.3发电机匝间保护发电机匝间保护采用DP2+3U0和DP2两种保护方式。
不仅可以作为发电机内部匝间短路的主保护，还可以作为发电机内部相间短路及定子绕组开焊的保护。
（1）动作条件:在正常运行时,匝间保护软压板和硬压板投入;启动元件动作;故障分量负序方向和纵向零序电压动作.在并网前,由纵向零序电压和电流小于0.06Iset作为判据,且匝间保护软压板和硬压板投入;启动元件动作.（2）保护用电流量取自发电机尾. 电压2.2.4转子一点接地（1）采用乒乓开关切换原理，作为监视发电机励磁回路对地绝缘的保护。
（2）保护电压取自转子电压：601、602及大轴。
（3）转子一点接地保护动作情况：经延时动作于信号。
发变组保护原理组成及原理
发变组保护的未来发展方向
智能化
随着人工智能技术的发展，发变组保护将逐 渐实现智能化，能够更加快速、准确地识别 和应对各种故障。
网络化
网络技术的发展将使得发变组保护能够实现远程监 控和诊断，提高故障处理的效率和可靠性。
集成化
未来发变组保护将更加集成化，能够将多种 保护功能集成在一台装置中，降低设备成本 和维护成本。
发变组保护原理 组变组保护的组成 • 发变组保护的原理 • 发变组保护的应用与案例分析
01
发变组保护概述
定义与重要性
定义
发变组保护是用于保护发电机变压器（简称发变组）的一套安全控制系统，主要用于监测发变组的工作状态，并 在异常情况下采取相应的控制措施，以防止设备损坏和事故扩大。
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发变组保护的案例分析
某火电厂发变组保护误动 事故
某火电厂发变组保护在运行过程中发生误动 ，导致发电机跳闸。经过调查发现，原因是 保护装置的软件算法存在缺陷，导致正常运 行时的电压波动被误判为故障。
某核电站发变组保护拒动 事故
某核电站发变组保护在变压器故障时未能正 确动作，导致变压器烧毁。经调查发现，原 因是保护装置的硬件故障导致信号处理异常
发变组保护应具备选择性，即在设备发生 故障时，能够有选择地切除故障部分，尽 量减小对非故障部分的影响。
速动性
灵敏性
发变组保护应具备速动性，即在设备发生 故障时，能够迅速切除故障部分，以减小 对设备的损坏和事故的扩大。
发变组保护应具备灵敏性，即能够灵敏地 检测到设备的异常状态，并及时采取相应 的控制措施。
重要性
发变组是电力系统中的重要设备，其安全稳定运行对于保障电力系统的正常供电和电力企业的经济效益具有重要 意义。发变组保护能够及时发现并处理设备故障，避免设备损坏和事故扩大，对于保障电力系统的安全稳定运行 具有重要作用。
发变组差动保护的原理及保护范围
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发变组保护动作值与返回值
发变组保护动作值与返回值1. 任务概述在电力系统中，发电机组是发电厂的核心设备之一。
为了保证发电机组的安全运行，需要对其进行各种保护措施。
其中，发变组保护是发电机组保护的重要部分之一。
发变组保护是指对发电机组进行保护的一系列动作和控制措施。
它的主要目的是在发电机组出现故障或异常情况时，及时采取措施，保护发电机组的安全运行，避免故障扩大，保障电力系统的稳定运行。
本文将详细介绍发变组保护动作的值与返回值，包括发变组保护的基本原理、动作值的设定和返回值的判断方法等内容。
2. 发变组保护的基本原理发变组保护主要通过对发电机组的电气量进行监测和测量，判断发电机组是否存在故障或异常情况，从而采取相应的保护动作。
发变组保护的基本原理包括以下几个方面：2.1 发电机定子保护发电机定子保护主要是对发电机定子绕组的电流、电压、频率等进行监测和测量，以判断发电机定子绕组是否存在过载、短路、接地等故障。
常用的保护动作值包括定子电流保护、定子电压保护、定子频率保护等。
当监测到以上参数超过设定的阈值时，发电机组保护系统将采取相应的动作，如切断电源、停机等。
2.2 发电机励磁保护发电机励磁保护主要是对发电机励磁系统的电流、电压、励磁电压等进行监测和测量，以判断发电机励磁系统是否存在故障。
常用的保护动作值包括励磁电流保护、励磁电压保护等。
当监测到以上参数超过设定的阈值时，发电机组保护系统将采取相应的动作，如切断励磁电源、停机等。
2.3 发电机转子保护发电机转子保护主要是对发电机转子的温度、振动等进行监测和测量，以判断发电机转子是否存在过热、不平衡等故障。
常用的保护动作值包括转子温度保护、转子振动保护等。
当监测到以上参数超过设定的阈值时，发电机组保护系统将采取相应的动作，如降低负荷、停机等。
2.4 发电机绝缘保护发电机绝缘保护主要是对发电机绝缘系统的绝缘电阻、绝缘介质损耗等进行监测和测量，以判断发电机绝缘系统是否存在漏电、损耗等故障。
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2011.3.23
微机保护的大致模型
开入（压板、 开关位置、温度等） 电流量、电压量 微机保护装置
开出（信号、 跳闸）
电源
发变组保护配置
1.反映短路故障的主保护
1）发电机差动保护 2）主变差动保护 3）转子两点接地保护 4）匝间保护 5）高厂变差动保护
2.反映短路故障的后备保护 3.反映接地故障的保护
300保护的CPU分配
装置共有7个CPU CPU1、2发电机保护 CPU3、4主变保护 CPU5、6高厂变保护 CPU7 直流分量保护（过励磁等）
发电机差动与主变差动的区别
1.差动的原理
元件
原件的两侧电流相减得到动作电流。大于动作 值保护动作。
发电机差动与主变差动的区别
断路器失灵保护
断口闪络保护
断口闪络给断路器本身造成损坏，并且可 能由此引起事故扩大，破坏系统的稳定运 行。一般是一相或两相闪络，产生负序电 流，威胁发电机的安全。为了尽快排除闪 络故障，在大机组上可装设断口闪络保护， 断口闪络保护动作的条件是断路器处于断 开位置时有负序电流出现，断口闪络保护 首先动作于灭磁，失效时动作于断路器失 灵保护。
发变组保护配置
5.非电量保护
1 ）主变轻、重瓦斯 2 ）主变压力释放 3 ）主变突加压力 4 ）主变冷却器全停 5） 主变绕组温度高 6） 主变油温高 7） 主变油位异常 8） 高厂变非电量保护同主变 9） 发电机断水 10 ）发电机热工保护
怎样看定值单
1.保护名称、跳闸方式、跳闸控制字 2.跳闸矩阵 3.公共定值 4.保护定值及保护控制字
逆功率与程控逆功率保护
在汽轮机发电机组上，当机炉动作关闭主 汽门或由于调整控制回路故障而误关主汽 门，在发电机断路器跳开前发电机将转为 电动机运行。此时逆功率对发电机本身无 害，但由于残留在汽轮机尾部的蒸汽与长 叶片摩擦，会使叶片过热，所以逆功率运 行不能超过3分钟，需装设逆功率保护。
逆功率与程控逆功率保护
启停机保护
起停机保护投入
Un0>UQ0
& 断路器断开 TQU
起停机零压出口
f<fdz
起停机保护投入
IGCD>IGQ
& 断路器断开
起停机差动出口
f<fdz
误上电保护
当发电机盘车或转子静止时发生误合闸操作，从 系统向发电机定子绕组倒送的大电流在气隙中产 生旋转磁场，使转子本体中流过差频电流，可能 烧伤转子。误上电也引起转子急剧加速，可能损 伤轴瓦。误上电时发电机异步启动，逆功率保护、 失磁保护、后备保护也可能满足动作条件，但其 时限较长；且开机和盘车时有些保护可能因无机 端电压而不起作用，所以应设置专用的灵敏快速 的发电机误上电保护。 误上电保护在发电机解列后自动投入运行，并网 后自助触点断开 断口闪络保护投入 & TDK1 TDK2 断口闪络T1出口 断口闪络T2出口
谢谢！
逆功率告警段投入 功率-P> 机端TV异常闭锁功率元件动作 逆功率长延时段投入 功率-P> 机端TV异常闭锁功率元件动作 程跳逆功率保护投入 功率-P> 主汽门关闭触点开入 & TN 程跳逆功率出口 & TN2 逆功率出口 & TN1 逆功率发信
失步保护介绍
发电机与系统发生失步时，将出现发电机的机械量和电气 量与系统之间的振荡，这种持续的振荡将对发电机组和电 力系统产生有破坏力的影响。 失步运行时，当发电机电势与系统等效电势的相位差为 180°的瞬间，振荡电流的幅值接近机端三相短路故障均 有快速保护切除，而振荡电流则要在较长时间内反复出现， 若无相应保护会使定子绕组遭受热损伤或端部遭受机械损 伤。 振荡过程中产生对轴系的周期性扭力，可能造成大轴严重 机械损伤。 振荡过程中由于周期性转差变化在转子绕组中引起感应电 流，引起转子绕组发热。
定子接地与匝间保护的区别
#1励磁变
定子接地与匝间保护的区别
基本动作方程：3UO>Uzd E和U之间的关系 由所示的图上看出，匝间保护所用的电压为专用 压变开口三角的电压，即三相电势的向量和。三 相电势不平衡了，说明发电机同相绕组之间间出 现短路故障。定子接地保护所用的电压为仪用压 变开口三角的电压，即三相电压的向量和。保护 动作，说明发电机三相对地电压不平衡。两者保 护原理以及所取的电量都相同但是反应的故障截 然不同。
1 ）定子接地保护 2 ）转子一点接地保护 3 ）主变零序过电流保护 4 ）主变间隙零流零压保护 5）高厂变低压侧零序保护 6）主变零序电压电流保护 1）主变高压侧过流及阻抗保护 2）发电机复合电压过电流 3）高厂变高压侧过流及分支保护
发变组保护配置
4.反映异常运行的保护
1 ）发电机过负荷保护（定子过负荷、负序过负荷） 2 ）误上电保护 3 ）失磁保护 4 ） TA和TV断线 5 ）断口闪络 6 ）失灵保护 7 ）主变通风 8 ）过电压保护 9 ）过激磁保护 10）失步保护 11）逆功率及程控逆功率保护 12）启停机保护 13）低频率保护
2.发电机纵差保护采用两段比率制动特性。什么是差动保 护的比率制动特性？ 简单的说就是动作值不固定，随着制动电流的增加而增加。 制动电流是两侧电流的和。
发电机差动与主变差动的区别
发电机差动与主变差动的区别
1.发变组差动有速动段，而发电机差动没有（考虑CT饱和产 生谐波制动因素）。 2.比率制动特性，发变组差动有3折线，而发电机小差只有2 折（不同区段获得更高的灵敏度）。 3.发变组差动有二次谐波制动（考虑励磁涌流因素）。 4.发变组差动整定计算时考虑的不平衡电流因素较多（CT型 号变比不同、CT固有误差、二次负载不同）。
误上电保护
误上电保护投入 Imax> 断路器触点断开 0/1.0s & 误上电出口 0.2s
U<
≥1
0/0.5s
F<
断路器失灵保护
设计原则 对带有母联断路器和分段断路器的母线，要求断 路器失灵保护应首先动作于断开母联断路器或分 段断路器，然后动作于断开与拒动断路器连接在 同一母线上的所有电源支路的断路器。 断路器失灵保护应有负序、零序和低电压闭锁元 件。对于变压器、发电机变压器组采用分相操作 的断路器，允许只考虑单相拒动，应用零序电流 代替相电流判别元件和电压闭锁元件。
失步保护介绍
失步保护投入
从右至左穿越
加速失步信号
& 机端测量阻抗依 次缓慢穿越各区
滑级次数达到 整定值Nsb 失步振荡中心在 发变组内部 从左至右穿越 减速失步信号
&
失步保护出口
启停机保护
发电机启动和停机过程，配置相间短路和 定子接地保护各一套。起停机保护作为低 频工况下的辅助保护，在正常工频运行时 自动退出。