RCS985讲课课件

中性点 3U0
1. 三次谐波电压比率定子接地保护
三次谐波电压比率判据只保护发电机中性点25％左右的定子接地， 机端三次谐波电压取自机端开口三角零序电压，中性点侧三次谐波电 压取自发电机中性点TV。
三次谐波保护动作方程:
U3T／U3N ＞K3WZD 式中: U3T、U3N为机端和中性点三次谐波电压值,K3wzd为三次谐波电压 比值整定值。
中性点 3U0
基波零序电压保护发电机85～95％的定子绕组单相接地,在中性点N附 近发生接地故障，保护有死区。基波零序电压保护设两段定值，一段为 灵敏段，另一段为高定值段。 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
UTB
EB
EA
UTC EC EA
所以机端T点对地的零序电压为：
C
发电机定子单相接地短路的接线图
3U0
3E
3U T0 U TAU TBU TC
1E AE BE AE CE A
3E A
零序电压值随短路点位置a的变化而变化的
0
关系如图所示。在机端单相接地时零序电压
1
最大，在中性点处接地时零序电压为零。 在不同a处发生单相接地时的3U0
三次谐波电压差动判据投入
0，1
三次谐波电压保护报警投入
0，1
三次谐波电压比率跳闸投入
0，1
零序电压高定值段跳闸投入
0，1
整定步长 0.01 V 0.01 V 0.01 S 0.01 0.01 0.01 0.01 S
发电机定子接地保护逻辑框图
基波零序电压保护投信号
TV断线闭锁元件 基波零序电压元件动作 定子接地保护软压板投入
三次谐波电压差动判据动作于信号。
发电机定子接地保护定值
序号 1 2 3 4 5 6 7 8
1 2 3 4 5 6 7
定值名称
定值范围
零序电压定值
1.00 – 20.00 V
零序电压高定值
1.00 – 20.00 V
零序电压延时
0.00 – 10.00 S
并网前三次谐波比率定值来自0.50 – 10.00
故障时定子接地基波零序电压灵敏段误动。 对于RCS-985B装置，零序电压取自发电机中性点处，灵敏段动作于
跳闸时，需经机端开口三角零序电压闭锁，这主要是为了防止在高、中 压侧发生接地短路时，高、中压侧的零序电压经过变压器绕组间的耦合 电容传递到低压侧，造成灵敏段的零序过电压保护误动。因此当高、中 压侧的零序电压大于40V时将灵敏段的零序过电压保护闭锁 2. 高定值段基波零序电压保护，取中性点零序电压为动作量，动作方 程为：
13.8~15.75
3
18~20
发电机接地电流 允许值(A)
2（氢冷发电机可 取为2.5A ）
1
1.1 零序电压定子接地保护
假设在右图中F点的A相绕组发生接地 短路。F点到中性点的匝数占该相绕组 总匝数的百分比为a。此时机端T点各 相的对地（对A相的F点）电压为 ：
1
N
F
T A
B
UTA
1 EA
因此规程规定对容量小于100MW的发电机变压器组中的发电机定子接 地保护中可只装设保护范围不小于90%的基波零序过电压保护。但对 容量大于等于100MW的发电机变压器组中的发电机一定要配置能对 100%的定子绕组发生接地短路的保护。
100%的定子绕组接地短路保护的一种方案是用三次谐波电压和基波零 序过电压两种保护联合构成。三次谐波电压定子接地保护对于中性点 附近的单相接地短路有很高的灵敏度，它与基波零序过电压保护正好 有互补性。所以可用这两个保护联合构成100%的定子绕组接地短路保 护。
为了确保发电机的安全应不使发电机的单相接地短路发展成相间短路或匝间 短路因此应该使单相接地故障处不产生电弧或者使接地电弧瞬间熄灭。这个 不产生电弧的最大接地电流被定义为发电机单相接地的安全电流。该电流与 发电机的额定电压有关。目前发电机单相接地的安全电流如无制造厂提供的 规定值可以下表所列数据作为标准 。
当单相接地电流小于表上的安全电流时，定子接地保护动作后只发 信号而不跳闸。调度人员应转移负荷、平稳停机，以免再发生一点 接地形成很大的短路电流而烧坏发电机。当单相接地电流大于表上 的安全电流时，定子接地保护应动作于跳闸。
发电机额定电压 (kV)
6.3及以下
10.5
发电机接地电流 允许值(A)
4
发电机额定电压 (kV)
Un0＞ U0hzd 高定值段可单独整定动作于跳闸。
N
T
A
B
C
TV
。。。。 。 。 3U 0TN
纵向零序过电压保护原理
2.2 三次谐波电压比率定子接地保护
上述基波零序过电压保护对于中性点附近的单相接地短路是存在死区 的。虽然正常运行时中性点的电压很低，发电机的定子绕组又是全绝 缘的，中性点附近发生接地短路的几率较少。但是不能完全排除中性 点附近发生接地短路的可能性。
RCS-985微机发电机保护
一 发电机定子接地保护
当发电机定子绕组与铁芯间的绝缘损坏将引起定子绕组的单相接地短路。如 果发电机的中性点是绝缘不接地的，此时接地点的接地电流是发电机电压系 统的电容电流。该电流较大时非但烧伤定子绕组的绝缘还会烧损铁芯，还会 将多层铁芯叠片烧接在一起在故障点形成涡流，使铁芯进一步加速熔化导致 铁芯严重损伤 。
并网后三次谐波比率定值
0.50 – 10.00
三次谐波差动比率定值
0.10 – 2.00
三次谐波保护延时
0.00 – 10.00 S
跳闸控制字
0000 – FFFF
以下是运行方式控制字整定‘1’表示投入，‘0’表示退出
零序电压保护报警投入
0，1
零序电压保护跳闸投入
0，1
三次谐波电压比率判据投入
0，1
机组并网前后，机端等值容抗有较大的变化，因此三次谐波电压比 率关系也随之变化，本装置在机组并网前后各设一段定值，随机组出 口断路器位置接点变化自动切换。
三次谐波电压比率判据可选择动作于跳闸或信号。
2. 三次谐波电压差动定子接地保护：
三次谐波电压差动判据：
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U3TktU3N kreU3N
式中U3T和U3N为机端、中性点三次谐波电压向量，Kt为自动 跟 组踪并调网整后系且数负向荷量电，流大Kre于为0三.2次Ie(谐发波电差机动额比定率电定流值)时。自本动判投据入在。机