发变组各保护的作用及保护范围
发变组保护定值整定配合讨论(2010·郑州)
K ′ ≥ K ′ K ′U U 3s p 3n
1.2 三次谐波电压定值应按以下原则整定
采 用 方 案 一 判 据 ：U 3 s ≥ K ′ K ′ U 3n p
公式中， 为谐波比系数， 为变比调整系数， 公式中，K ′ 为谐波比系数， ′p 为变比调整系数， K 为向量系数。 K p 为向量系数。 保护范围应与基波零序电压保护范围配合， 保护范围应与基波零序电压保护范围配合，确保 保护范围100 100％ 保护范围 100 ％ ， 由于保护动作时的接地电流并 不大，出口一般投信号， 不大，出口一般投信号，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。 定值，随机组出口断路器位置接点变化自动切换。 优点：整定方便。 优点：整定方便。 缺点： 灵敏度不高； 不能保护100 范围。 100％ 缺点：①灵敏度不高；②不能保护100％范围。
发电机 发电机逆功率 发电机频率异常 发电机TA异常 发电机TV异常 发电机起停机 发电机误上电 发电机轴电流 发电机断水 发电机热工
主变 主变TV异常 主变压力释放 主变冷却器故障 主变温度 主变油位
高厂变 高厂变冷却器故障 高厂变温度 高厂变油位
励磁回路
发电机程跳逆功率 主变瓦斯
注：红色表示主保护，蓝色表示后备保护和异常运行保护， 紫色表示辅助保护，绿色表示非电量保护。
1.3 定值整定 基波零序电压高定值：30. 16. 基波零序电压高定值：30.9V>U0H>16.4V，实取 25V 保护范围19 19％ 延时t 25V（保护范围19％），延时t1=0.5s。 基波零序电压低定值： 基波零序电压低定值： U0L>0.3V ，考虑躲正常 运行时的不平衡电压，实取10 10V 保护范围7 运行时的不平衡电压 ， 实取 10V （ 保护范围 7.5 延时t 与系统接地保护配合） ％ ） ， 延时 t2 ＝ 7.0s （ 与系统接地保护配合 ） 。 三次谐波电压定值： 三次谐波电压定值：实际计算 U S / U N = 1.36 考虑1.15倍可靠系数，实际取 K ′ = 1.56 , K ′′ = 0.4 考虑1 15倍可靠系数， 倍可靠系数 实际运行中可按照实测值进行调整， 延时t 实际运行中可按照实测值进行调整 ， 延时 t3 ＝ 2.0s。 基波零序电压动作于跳闸， 基波零序电压动作于跳闸，三次谐波电压动作 于信号。 于信号。
阳城电厂发变组保护配置及分析
增刊1(总第105期)2002年7月山 西 电 力SHA N XI EL ECT RI C PO WERSupp.1(Ser.105)July .2002收稿日期:2002-03-18,修回日期:2002-05-10作者简介:汪文全,见本刊本期第47页;杨立峰(1970-),男,山西运城人,1993年毕业于太原理工大学电力系统及其自动化专业,工程师;王为华(1963-),男,山西榆社人,1985年毕业于山西电力学校发配电专业,助理工程师。
阳城电厂发变组保护配置及分析汪文全 杨立峰 王为华(山西电力科学研究院,山西太原 030001)摘要:结合实际,阐明阳城电厂发变组保护配置原则、保护特点,就该保护特殊之处进行了详尽分析,并提出实用的调试方法。
关键词:相位校正;差动;定子接地;零功率;继电保护中图分类号:T K 77 文献标识码:B 文章编号:1671-0320(2001)增刊1-0056-03 阳城电厂为大型坑口电站,通过750km 500kV 线路送入华东电网。
中间设有2个开关站。
一期工程6×350M W 机组引进国外成套设备。
发变组保护采用西门子微机保护装置。
西门子发变组保护无论其配置还是保护功能的具体实现都有其特殊的考虑方式。
本文结合阳城电厂实际,就西门子发变组保护中的几个问题进行了深入探讨。
1 保护配置阳城电厂发电机主变压器采用单元接线形式,发电机和主变之间没有开关,通过主变高压侧开关并入500kV 变电站。
其发变组保护配置如下:发电机差动保护、发变组差动保护、发电机定子接地保护(两套)、发电机负序电流保护(两段)、发电机定子过电流保护(两段)、发电机励磁回路接地保护、发电机失磁保护、发电机逆功率保护、发电机失步保护、过激磁保护、发电机异频保护、主变压器差动保护、阻抗保护、变压器零序过电流保护、发变组500kV 短引线保护、高厂变差动保护、高厂变高压侧过电流保护、高厂变低压侧零序电流保护、高厂变低压侧过电流保护。
1-大型发电机及发变组保护技术规范
Q/CSG 中国南方电网有限责任公司企业标准大型发电机及发变组保护技术规范Technical specification for protection中国南方电网有限责任公司发布目录前言 (1)1范围 (2)2规范性引用文件 (2)3术语和定义 (2)4总则 (2)5保护配置 (3)6技术要求 (13)7二次回路 (23)8配合要求 (23)9组屏（柜）设计 (24)附录A 保护屏面布置示意图 (50)前言微机型继电保护装置的广泛应用，极大地促进了继电保护运行管理水平的提高。
同时，各厂家因设计思路和理念的不同，导致保护装置的输入输出量、压板、端子、报吿和定值等不统一、不规范，给继电保护运行、维护和管理等带来较大困难。
为了降低继电保护现场作业风险，提高现场作业标准化水平，减少继电保护“三误”事故，统一各厂家大型发电机及发变组保护装置的技术要求、保护配置原则及相关的二次回路等，中国南方电网公司调度通信中心组织编制了本规范。
本规范的内容包含大型发电机及发变组保护的配置原则、功能及技术要求、组屏（柜）方案和二次回路设计等。
凡南方电网内从事继电保护的运行维护、科研、设计、施工、制造等单位均应遵守本规范。
新建电厂的大型发电机及发变组保护均应执行本规范。
本规范的附录A为资料性附录。
本规范由中国南方电网电力调度通信中心提出。
本规范由中国南方电网电力调度通信中心归口并解释。
本规范在起草的过程中得到了广西电力工业勘察设计研究院、广东电网公司电力调度通信中心、广西电力调度通信中心、云南电力调度中心、贵州电力调度通信局、海南电网公司电力调度通信中心和南京南瑞继保电气有限公司、北京四方继保自动化股份有限公司、国电南京自动化股份有限公司、许继电气股份有限公司等单位的大力支持。
本规范主要起草人：郑茂然、刘千宽、林杰梅、甘焱、黄玲光、周红阳、魏玉生、赵志强、全智娟、陈娟、刘可兴、蒙宁海、曹珍崇、蒙平、庞滔1范围本规范规定了中国南方电网大型发电机及发变组保护的配置、功能、技术要求、组屏、回路设计的原则。
第五讲变压器保护
二、变压器主要保护基本工作原理
（一）变压器瓦斯保护
1）瓦斯保护的工作原理：
当变压器内部故障时，故障点的局部高温将使变压器油温升高， 体积膨胀，甚至出现沸腾，油内空气被排出而形成上升汽泡。若 故障点产生电弧，则变压器油和绝缘材料将分解出大量气体。这 些气体自油箱流向油枕上部，故障越严重，产生的气体越多，流 向油枕的气流速度越快，甚至气流中还夹杂着变压器油。利用上 述气体来实现的保护，称为瓦斯保护。
IA2
A相差动元件
...
IAn
IB1
...
IB2
B相差动元件
IBn
IC1
IC2
C相差动元件
...
ICn
A相涌流判别
B相涌流判别
C相涌流判别
A相差动速断元件
B相差动速断元件
+
+
C相差动速断元件
TA断线
信号
&
+
信号
+ 出口
下图为分相制动原理纵差保护框图
A相差动速断元件
B相差动速断元件
+
U ab＜ Ul U bc＜ Ul U ca＜ Ul
Ia ＞Ig Ib ＞ Ig
+
+
0 t0
信号
t1 出口
&
信号
t2
出口
Ic ＞ Ig
3） 复合电压过流保护
若低电压启动的过电流保护的低电压继电器灵敏系数不满足要 求时，为提高不对称短路时电压元件的灵敏度，可采用复合电 压启动的过电流保护。其原理接线如图所示。用于升压变压器 和灵敏度不够的降压变压器。
1）过电流保护
变压器保护
UR1
C2 C3 C1
UR3
R6
RW 1
R2 R1
U1
2.5 2 1.5
KP 1
C4
4
R7
R8 R9
U3
R10
C5
RW 2
KC
KP KC
电压形成回路及动作判据
比率制动部分：
••
••
动作电压U1 | I1 I2 |；比率制动电压U4 | I1 I2 |
二次谐波制动部分：
••
二次谐波制动电压U2 | I1 I2 |2
K点短路保护配合工作情况
3QF
1QF
QF 2QF
TA1
1QS F
TA2
TA1
2QS F
TA2
第七节 三绕组变压器过电流保护特点
K1
1QF
K
K2
2QF
3QF
K3
结论
1、单侧电源的三绕组变压器，过流保护宜装于电源 侧及主负荷侧。
2、多侧电源的三绕组变压器，过流保护装于各侧并 且在保护动作时间最小侧加装一套方向过电流保护。
第八节 变压器的过励磁保护
一、变压器的过励磁
变压器绕组感应电压为： U 4.44 f N S B 104 令 : K 104
4.44NS 则:B K U
f
二、过励磁保护工作原理
变压器过励磁倍数：n B U fN U* Bn U N f f*
过励磁保护构成原理：通过测量过励倍数n来实现的。
路进行校验
电流速断保护的特点
1、应用范围：容量较小的变压器，且其过电流保护 动作时间大于0.5秒。
2、作用：与瓦斯保护共同作为变压器相间短路主保 护。
3、保护区：一般只能延伸到低压绕组的一部分。
发变组继电保护配置原则及特点
发变组继电保护配置原则及特点一、保护配置原则大机组造价昂贵，发生故障将造成巨大损失。
考虑大机组总体配置时，比较强调最大限度地保证机组安全最大限度地缩小故障破坏范围，对某些异常工况采用自动处理装置。
大机组单机容量大，故障跳闸会对系统产生严重的影响，所以配置保护时着眼点不仅限于机组本身，而且要从保障整个系统安全运行综合来考虑，尽可能避免不必要的突然停机。
要求选择可靠性、灵敏性、选择性和快速性好的保护继电器，还要求在继电保护的总体配置上尽量做到完善、合理，并力求避免繁琐、复杂。
600MW发电机组的配置原则应该以能可靠地检测出发电机可能发生的故障及不正常运行状态为前提，同时，在继电保护装置部分退出运行时，应不影响机组的安全运行。
在对故障进行处理时，应保证满足机组和系统两方面的要求，因此，主保护应双重化。
关于后备保护，发电机、变压器已有双重主保护甚至已超双重化配置，本身对后备保护已不做要求，高压主母线和超高压线路主保护也都实现了双重化，并设置了开关失灵保护，因此，可只设简单的保护来作为相邻母线和线路的短路后备，对于大型机组继电保护的配置原则是：加强主保护（双重化配置），简化后备保护。
继电保护双重化配置的原则是：两套独立的CT、PT检测元件，两套独立的保护装置，两套独立的开关跳闸机构，两套独立的控制电缆，两套独立的蓄电池供电。
根据《继电保护和安全自动装置技术规程》DL400-91及相关反措要求，我公司发电机变压器组、厂高变、励磁变压器、03号启动变压器等主设备保护按全面双重化（即主保护和后备保护均双重化）配置。
二、保护配置特点双主双后，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。
其思想是将主设备（发电机或主变、厂变）的全套电量保护集成在一套装置中，主保护和后备保护共用一组CT。
配置两套完整的电气量保护，每套保护装置采用不同组CT，PT，均有独立的出口跳闸回路。
配置一套非电量保护，出口跳闸回路完全独立。
短引线保护
假设你们的发电机经主变升压至500KV，然后先经过主变出口刀闸后经A串的中开关和边开关接入系统。
首先说明，短引线指的就是主变出口刀闸外中开关与边开关之间的这个区域，那么短引线保护顾名思义也就是保护这一块的。
正常机组运行时，如果短引线区域发生短路，那就相当于主变高压侧发生短路，故障点位于中开关CT和边开关CT与发电机CT之间，也就是发变组差动保护和主变差动保护的保护范围内，差动保护会立刻动作跳闸切除故障，此时显然不需要再配什么短引线保护，即使差动保护举动，那么还有零序阻抗等等后备发编组保护动作。
但如果机组停运后，若想成串运行，那么只有将主变出口刀闸拉开，然后再将边开关和中开关合上，此时，发变组停运了，显然也不能再依靠发变组保护来保护短引线区域了，此时中开关和边开关之间的这段短引线是带电运行但没有保护的，所以，便设置了专门的短引线保护来保护这一段，原理相当简单，就是把中开关CT和边开关CT构成一套比率差动保护，保护范围就是中开关和边开关CT间，也就是短引线区域，这个差动保护就叫做短引线保护。
你们的保护是并网时停用。
实际一些变电站的短引线保护，就靠出线刀闸（相当于你主变出口刀闸）的辅助接点来自动投退，刀闸合上，保护退出，刀闸拉开，保护投入。
励磁调节器限制功能与发变组保护配合关系分析
励磁调节器限制功能与发变组保护配合关系分析批准：审核：初审：编制：励磁调节器限制功能与发变组保护配合关系分析一、转子电流过励限制器、定子电流过励限制器与励磁绕组过负荷保护、定子绕组过负荷保护的配合情况励磁调节器UNITROL5000中转子、定子过励限制器公式为 ：()()()10,2)1(30110000/110000/t 222==-=⨯--=T I I T II fMAX f ffMAX发变组保护中励磁绕组过励曲线为：()()5.311/t2=-=C I ICjzfd发变组保护中定子过励曲线为：()1.33/t tc 22*tc ==K I I K sr表一 转子过励限制器与励磁绕组过负荷配合情况表二 定子过励限制器与励磁绕组过负荷配合情况通过表一、表二可以看出：1、在发电机转子过励允许范围内，励磁绕组过负荷保护曲线高于转子电流过励限制器曲线2、在发电机定子过励允许范围内，定子绕组过负荷保护曲线高于定子电流过励限制器曲线。
二、欠励限制器与失磁保护的配合情况1、发变组保护中失磁保护取异步阻抗圆：220.35972250001.98221000220d N TA a B TV X U n X j j j S n '=-⨯⨯=-⨯⨯=-Ω220.35972250002.835833.17221000220d N TA b d B TVX U n X j X j j S n ∙∙'⎛⎫⎛⎫=-+=-+⨯⨯=-Ω ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭定子阻抗特性圆半径R ：33.17 1.9815.622b a X X R --===Ω 定子阻抗特性圆圆心到坐标原点的阻抗15.595 1.9817.58X a X R X =+=+=Ω 进相运行测量阻抗不落入定子阻抗特性的最小负荷阻抗角min ϕ为 m i n 15.690arcsin 90arcsin 27.4617.58X R X ϕ⎛⎫⎛⎫=︒-=︒-=︒⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭即进相功率因数不低于cos 27.460.89︒=时，不论有功功率大小，定子阻抗特性不会动作。
发变组保护装置检验规程
发变组保护装置检验规程引言1．本规程适用于继电保护工作人员进行DGT801A数字式发变组保护装置的现场校验。
在进行检验之前，工作人员应进行认真学习《继电保护及电网安全自动装置检验条例》和本规程，理解和熟悉检验内容和要求。
1.1为保证检验质量，应选用继电保护成套试验装置。
装置应具备以下性能：1.1.1相位调整范围为：0~3600，电流幅值的调整范围为0~10I N，电压幅值的调整范围为：0~1.2U N。
1.1.2模拟故障时，故障电压与电流之间的不同期性应小于1ms。
1.1.3装置应能进行保护动作时间的测试。
1.2试验仪表应经检验合格，其精度应不低于0.5级。
1.3试验回路的接线原则，应使通入保护装置的电气量与实际情况相符合；模拟故障的试验回路，应具备对保护装置的进行整组试验的条件。
2．试验条件和要求2.1检验时除具备本规程外，还应具备下列必要的规程和资料。
2.1.1部颁《继电保护和电网安全自动装置的现场工作保安规定》和《继电保护及电网安全自动装置检验条例》。
2.1.2部颁《继电器检验规程》。
2.1.3部颁《微机继电保护装置运行管理规定规程》。
2.1.4有关图纸资料、整定单及上一次的试验记录等。
2.2交、直流试验电源的容量和接线方式参照《继电保护及电网安全自动装置检验条例》有关规定的要求执行；试验支路应设专用的安全开关，所接熔断器必需保证选择性，不允许用运行中设备的直流支路电源作为检验时的直流电源。
2.3试验时如无特殊说明，所加直流电源均为额定值。
2.4加入装置的试验电流和试验电压，如无特殊要求，均指从保护屏端子上加入。
2.5为了保证检验质量，对所有的特性试验中的每一点，均应重复试验3次，其中每次试验的数值与整定值的误差应满足规定的要求。
2.6 保护装置各插件上的元器件的外观质量、焊接质量应良好，所有芯片应插紧、型号正确，芯片放置位置正确。
2.7检查保护装置的背板接线是否有断线、短路、焊接不良等现象，并检查背板上抗干扰元件的焊接、连线和元器件外观是否良好。
汽轮机保护及试验
8、轴向位移保护 为使汽轮机轴向推力轴承处动静部分的水平间隙保持在合 理的设计范围之内而设定的一项安全保护措施。 9、轴承振动 为保证各轴承处汽轮机动静部分之间的径向间距保持在合 理的设计允许范围之内而设定的一项安全保护措施。 10 手动打闸 手动打闸是汽轮机保护系统的最后一道保护措施，在试验 汽轮机跳闸系统、测量阀门关闭时间及汽轮机处于危急情 况时人为地使汽轮机跳闸。 11 DEH失电 DEH即汽轮机数字电液调节系统因失去所有能正常工作的电 源系统而无法控制汽轮机，为安全起见跳闸汽轮机。
6)真空严密性试验
试验前背压不高于20KPa 机组负荷大于80％。 记录试验前真空值、排汽温度。 备用真空泵退出备用状态。 停止真空泵运行。 每分钟记录一次真空值、排汽温度，共记录六分钟。取2 － 8 分钟内真空下降的平均值，平均值小于0.4kPa/min 为合格。 7 记录完毕，启动真空泵运行，备用泵置联锁备用状态。 8 试验过程中，若真空下降过快，接近联动备用泵值时，应 提 前结束试验。并分析查找真空系统泄漏点 1 2 3 4 5 6
3、EH油压低保护 EH油是汽轮机油动机的工作介质，也就是 通常所说的抗燃油。如果EH油压过低，油 动机的工作驱动力就会降低，会造成调阀 开启速度变慢，主汽门缓慢关闭，引起汽 轮机调节系统异常，不能满足机组安全稳 定运行要求，因此大型电调机组，设置了 此项保护。EH油压的测量也分为压力开关 和变送器两种。
7） 高加保护试验
1 机组冷态启动前应做此项试验. 2 联系热工人员, 投入信号报警及有关阀门的电源, 气源. 3 高加保护投入 4 由热工人员拨动接通以下电接点水位计: 5 当高2信号发自动开启旁路疏水门。 6 当高3报警，同时#1高加水位保护动作：自动关 闭#1高加进汽门及抽汽逆止门，自动关闭上级高 加主疏水门，若#1高加水侧控制开关在自动位置， 则自动开启#1高加水侧旁路门，自动关闭#1高加 进水门、出水门。
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1．发电机的纵差动保护
发电机的纵差保护能快速而灵敏地切除发电机定子绕组及引出线发生的故
障，是发电机的内部相间短路的主保护。
2．发电机的匝间短路保护
发电机的匝间短路保护有两种类型：横联差动保护和反应零序电压的匝间
短路保护，切除发电机定子匝间短路。
3．发电机定子绕组单相接地保护
反应基波零序电压的定子绕组接地保护切除发电机端至中心点85%-95%范
围内的定子绕组单相接地故障；
反应三次谐波电压定子绕组接地保护，其保护区为中性点至的机端的
50％；两保护区加起来构成１００％的保护区。
4．发电机后备保护
发电机后备保护可采用低电压起动的过电流保护，复合电压起动的过电流
保护或负序电流加单相式低电压起动的过电流保护。当对灵敏度和时限配合的
要求较高时，还可采用阻抗保护作为后备保护。发电机后备保护作发电机的纵
差保护的后备保护。
5．转子一点接地保护
转子一点接地时发信号或跳闸。
6．转子两点接地保护
转子一点接地保护动作后投转子两点接地保护，切除转子两点接地故障。
7．发电机失磁保护
发电机失磁后动作于发信号或跳闸
8．发电机逆功率保护
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机炉保护动作或其他原因使汽轮机主汽门误关闭，而断路器未跳闸，发电
机变成电动机运行，从系统吸收有功功率。发电机逆功率保护动作跳闸。
9．发电机—变压器组差动保护
快速而灵敏地切除发电机定子绕组，变压器绕组，发电机与变压器的连线
发生的故障，是发电机和变压器的内部相间短路主保护。
10．高压厂用变压器差动保护
能快速而灵敏地切除高压厂变绕组的故障，是高压厂变内部相间短路的主
保护。
11．发电机定子反时限过负荷保护
发电机对称过负荷时动作于发信号或跳闸。
12．发电机定子负序反时限过负荷保护
发电机非对称过负荷时动作于发信号或跳闸。
18．定子绕组过电压保护
定子绕组过电压保护动作于跳闸或发信号。
14．主变压器过励磁保护
主变压器过励磁时保护动作于发信号或跳闸。
15．变压器零序电流保护
作变压器中性点接地侧接地故障的后备保护和相联线路接地故障的后备保
护。
16．变压器阻抗保护
作为主变压器和母线相间故障的后备保护。
17．变压器后备保护
3 / 3
可采用低电压起动的过电流保护，复合电压起动的过电流保护或负序电流
加单相式低电压起动的过电流保护。作变压器纵差保护、瓦斯保护的后备保
护。
18．变压器瓦斯保护
反应变压器油厢内的全部故障、漏油等不正常状态；重瓦斯动作于跳闸，
轻瓦斯动作于发信号。
为了快速切除故障，保护装置在跳开发电机出口断路器的同时，应作用于
自动灭磁开关，切断发电机励磁电流。