發(fā)電機(jī)內(nèi)部短路主保護(hù)2

1、1發(fā)電機(jī)內(nèi)部故障主保護(hù)（一）比率制動(dòng)式縱差保護(hù)1、大型發(fā)電機(jī)的相間短路不選用帶速飽和變流器的縱差保護(hù)（如BCH-2型差動(dòng)繼電器）的原因：n速飽和變流器雖有削弱外部短路暫態(tài)不平衡電流作用，但它同時(shí)惡化了內(nèi)部短路故障暫態(tài)（非周期分量和周期分量）電流的傳變，使保護(hù)動(dòng)作延緩，靈敏度降低。n由于不采用比率制動(dòng)特性，保護(hù)動(dòng)作電流必須按最大外部短路時(shí)周期性短路電流所引起的最大不平衡電流來整定，即動(dòng)作電流 為一固定值。 其值為 （1-1-1）opimaxoprelccerkaik k k In2 式中： 可靠系數(shù)， ； 兩側(cè)電流互感器同型系數(shù)，當(dāng)兩側(cè)電流互感器 為相同型式時(shí)， ，否則 ； 電流互感器幅值的誤差

2、系數(shù)， ，、 為互感器一、二次側(cè)電流， 為互感器變比； 機(jī)端三相短路（保護(hù)區(qū)外）最大周期性電流。 取 ， ， ， ，則一次動(dòng)作電流（標(biāo)幺值）為 ，即該保護(hù)的一次動(dòng)作電流達(dá)發(fā)電機(jī)額定電流的37.5%。從表面上看，它對(duì)機(jī)端兩相短路仍有足夠的靈敏度（靈敏系數(shù)滿 足 ），但這并不說明它對(duì)發(fā)電機(jī)內(nèi)部實(shí)際發(fā)生的相間短路具有可靠的保護(hù)作用，且其速動(dòng)性差。relk1.31.5relkcck0.5cck 1.0cck211eraiknIIerk1I2ianmaxkI1.5relk0.5cck0.1erk.max5kI0.375opI2.0senk3 如圖，一次電流用大寫 字母表示， 二次電流用小寫 字母表示?？v

3、差保護(hù)繼電器 的差動(dòng)線圈匝數(shù)為 ，制動(dòng) 線圈匝數(shù)為 、 ，互 感器一、二次繞組極性和 一、二次電流正方向定義如圖所示。若 ，則差動(dòng)繼電器差動(dòng)安匝為 ，制動(dòng)安匝為 為了方便，直接用電流表示： 差動(dòng)電流： （1-1-2）1I2I1i2ididw1i2i1resw2resw*dw1resw2resw圖1 發(fā)電機(jī)比率制動(dòng)式縱差保護(hù) 的原理接線圖120.5resresdwww12diiw1122120.5resresdi wi wiiw1212()/daiiiIIn2、比率制動(dòng)式縱差保護(hù)的基本原理4 制動(dòng)電流： （1-1-3） 當(dāng)發(fā)電機(jī)本身無故障，機(jī)外（縱差保護(hù)區(qū)外）發(fā)生短路時(shí) ， ， ，制動(dòng)作用很大，

4、動(dòng)作作用理論上為零，保護(hù)可靠制動(dòng)。外部短路電流 越大，制動(dòng)電流 越大，而差動(dòng)電流僅為不平衡電流 ， （1-1-4） 式中 考慮外部短路暫態(tài)非周期分量電流對(duì)互感器飽和的影響，稱非周期系數(shù)。一般取 既然繼電器制動(dòng)電流 隨外部短路電路線形增大，縱差保護(hù)的動(dòng)作電流 也隨外部電流相應(yīng)增大。 隨 增大而增大的性能，稱為比率制動(dòng)特性（圖2折線BC）。 resiunbiapk1.5 2.0apk0di resi12120.5()()/2resaiiiIIn12k ouIII1/k ouresaaiInInk ouImax1nk ouunbiapcceraiiik k kInopiopik oui5 當(dāng)發(fā)電機(jī)正

5、常運(yùn)行時(shí)，各相電流不大于互感器一次額定電流 。這時(shí)縱差保護(hù)的不平衡電流不應(yīng)由上式計(jì)算。按照國際標(biāo)準(zhǔn)，繼電保護(hù)用電流互感器在額定電流下，5P級(jí)和10P級(jí)比誤差分別是 和 ， 很小，完全不需要比率制動(dòng)特性，只用最小動(dòng)作電流 即可避越負(fù)荷狀態(tài)下的最大不平衡電流（圖2線段AB）。1niunbi001003unbi0opiunbi1.02.0AOBH2.03.04.0G0()resi(3)max()reskaiInmaxunbimaxopiCD比率制動(dòng)特性0opi圖2 發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)的比率制動(dòng)特性6n最小動(dòng)作電流 （A點(diǎn)）u在最大負(fù)荷工況下縱差保護(hù)不平衡電流 不應(yīng)小于 當(dāng)發(fā)電機(jī)最大負(fù)荷電流不大于TA一次

6、額定電流時(shí)，10P 級(jí)互感器比誤差 5P級(jí)和TP級(jí)互感器比誤差 ，因此在最大負(fù)荷工況下不平衡電流 不可能大于 ，所以有極為安全可靠的 值 （1-1-5）u外部遠(yuǎn)處短路，短路電流 不大，設(shè) ，這時(shí)有不平衡電流 也應(yīng)小于 。 的值為： （1-1-6）0opiunb ni0opi003001unbi6%naIn0opi01.5 0.060.1oprel unb nnanaik iInInk ouIk ounIIunbki0opi0opi0oprel unb krelapccerk ouaik ik k k k In1.5 1.5 1.0 0.060.135nanaInIn3、比率制動(dòng)式縱差保護(hù)的整定

7、計(jì)算nI7 以上計(jì)算是非常安全保守的， 可取為u如遇特殊情況（如兩側(cè)TA特性嚴(yán)重不同），則根據(jù)在負(fù)荷工況下實(shí)測(cè)不平衡電流 ，取 。n最小制動(dòng)電流 （B點(diǎn)） 當(dāng)外部短路電流 時(shí)，保護(hù)呈現(xiàn)制動(dòng)作用以防止誤動(dòng)。只有在時(shí)，才不需要制動(dòng)作用。因此： （1-1-7）n最大動(dòng)作電流 （C點(diǎn)） 當(dāng)發(fā)生外部最大短路電流 時(shí)，縱差保護(hù)將有最大不平衡電流 ，應(yīng)保證不誤動(dòng)作。 值為： （1-1-8） 與此同時(shí)有最大制動(dòng)電流 為： 。0opi0.1 0.2naInunbi01.5opunbii0resik ounIIk ouares onaIniIn00.8 1.0resnaiInmaxopimaxkImaxunbim

8、axopimaxmaxmaxoprel unbrelapccerkaik ik k k k InmaxresimaxmaxreskaiIn8 最大制動(dòng)系數(shù) 為： 。一般可取 。 至此，比率制動(dòng)式縱差保護(hù)動(dòng)作特性被完全確定。鑒于折線BC不通過原點(diǎn)，因此BC線上各點(diǎn)的制動(dòng)系數(shù) 是變化的，使用不方便。直線BC的斜率m是常數(shù)，而且 或 （1-1-9） 因此圖2中制動(dòng)特性的斜率m可以根據(jù) 、 和 、 方便地確定。n靈敏系數(shù)校驗(yàn) 在被保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生金屬性短路時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)具有必要的靈敏系數(shù) 。靈敏系數(shù)應(yīng)根據(jù)不利的正常（含正常檢修）運(yùn)行方式和不利的故障類型計(jì)算。maxreskmaxmaxmaxresopre

9、srelapccerkiik k k kmax0.15 0.30reskresopreskiimaxmax0opop oresresmiiii00maxmaxmax1opresresresresiimkiimaxresk0opi0resimaxresisenk9 對(duì)于發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)，應(yīng)按發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)斷開、空載額定電壓、機(jī)端兩相金屬性短路的 ，靈敏系數(shù)為： 。式中， 為 時(shí)，由圖2查得對(duì)應(yīng) 的 值。要求 ，如上整定的比率制動(dòng)式縱差保護(hù)，一般均能滿足要求。 無論模擬式（電磁型、晶體管型或集成電路型）和數(shù)字式保護(hù)，均應(yīng)滿足 的技術(shù)要求，主要目的是考慮故障點(diǎn)過度電阻、原始參數(shù)不準(zhǔn)等對(duì) 計(jì)算的影響。即使

10、能使 ，也不能說發(fā)電機(jī)定子繞組少量匝數(shù)經(jīng)過渡電阻發(fā)生相間短路時(shí)縱差保護(hù)一定能動(dòng)作，這同時(shí)也告訴我們，無根據(jù)地增大 是有害的。min(2)kImin(2)ksenaopkIn iopimin(2)2kresaiInresiopi2.0senk2.0senkm in( 2 )kI2.0senk0opi10n外部短路時(shí)縱差保護(hù)因互感器引起的不平衡電流 與外部短路電流 的關(guān)系是圖2中的曲線OED，而不是虛直線OD。比率制動(dòng)特性ABC雖然與直線OD相交，但它完全位于曲線OED之上，因此不會(huì)因外部短路而誤動(dòng)。n最大制動(dòng)系數(shù) 只在最大外部短路電流 下是必需的。當(dāng) 時(shí)， 可以小于 。若不平衡電流完全由互感器產(chǎn)

11、生，則比率制動(dòng)特性只要滿足在最大外部電流下的 和最大負(fù)荷狀態(tài)下的 ，縱差保護(hù)就一定不會(huì)誤動(dòng)。maxreskmaxk ouImaxkk ouIIreskmaxreskmaxresk0opik ouIunbi4、兩個(gè)基本概念11n電流互感器的極性問題；n電流互感器的二次負(fù)載問題；n二次電流端子連接要牢固；n比率制動(dòng)特性的調(diào)試；n發(fā)電機(jī)比率制動(dòng)式縱差保護(hù)的中性點(diǎn)側(cè)電流不接入制動(dòng)繞組的改進(jìn)措施。n注意：比率制動(dòng)式發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)不反應(yīng)匝間短路和定子分支開焊。5、比率制動(dòng)式發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)安裝調(diào)試注意問題121、標(biāo)積制動(dòng)式縱差保護(hù)基本原理（ 、 為全相電流） 比率制動(dòng)式縱差保護(hù)以兩端電流向量差 為動(dòng)作量，兩

12、端電流向量和 為制動(dòng)量，動(dòng)作判據(jù)為 。兩側(cè)平方經(jīng)整理得 （1-2-1） 或?qū)懗?（1-2-2） 式中： 標(biāo)積制動(dòng)系數(shù)， 。 電流 和 之間的相位差。 式中等號(hào)左側(cè)為縱差保護(hù)動(dòng)作量，右側(cè)中兩電流幅值與夾角余弦的乘積通常稱為“標(biāo)積”。它是縱差保護(hù)制動(dòng)量。當(dāng)發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)區(qū)外短路時(shí) ， ，所以制動(dòng)量為 很大 ，保護(hù)可靠制動(dòng)；當(dāng)保護(hù)區(qū)內(nèi)部短路時(shí)，若設(shè) 反向， ， 則標(biāo)積為： 12II12II1212resIIkII22121224c o s1r e sr e skIIIIk21212cosresIIkIIresk2241resresreskkk1I2I12kIII0o2kI2I180o1I2I（二）標(biāo)

13、積制動(dòng)式縱差保護(hù)13 ，即制動(dòng)量為負(fù)，呈現(xiàn)動(dòng)作作用。加上 為很大的動(dòng)作量，保護(hù)靈敏動(dòng)作。這就是標(biāo)積制動(dòng)式縱差保護(hù)的基本原理。2、標(biāo)積制動(dòng)系數(shù) 的選取 從標(biāo)積制動(dòng)式縱差保護(hù)的基本原理出發(fā)，如果把內(nèi)部短路理解為 ，把外部短路故障理解為 則其系數(shù) 越大，外部短路時(shí)制動(dòng)作用越強(qiáng)，保護(hù)越不會(huì)誤動(dòng)，內(nèi)部短路是保護(hù)靈敏系數(shù)越高。問題在于內(nèi)部短路時(shí) 是否真的是 。對(duì)于外部短路時(shí)兩側(cè)一次電流相同，經(jīng)互感器傳變后，兩側(cè)二次電流之間就會(huì)有一定的相位差，但只要 ，仍有 保持制動(dòng)作用。 選取越大，越有利于加強(qiáng)制動(dòng)作用。至于發(fā)電機(jī)內(nèi)部相間短路（標(biāo)積制動(dòng)式縱差保護(hù)也不反映匝間短路和分支開焊），曾對(duì)SF3025 80/170

14、00大型水輪發(fā)電機(jī)作過AB相間短路計(jì)算。結(jié) 1212cos180oIIII 212IIresk180o0oresk180o90ocos0resk14 果是非故障相C兩側(cè)電流相位差 ，故障相兩側(cè)電流相位差 和 ， 和 ，故障相 ， 選取較大值，有利于提高靈敏度。對(duì)三峽水電廠兩臺(tái)發(fā)電機(jī)組定子繞組的相間短路計(jì)算也得到了類似結(jié)果。 基于上述認(rèn)識(shí)，推薦選用標(biāo)積制動(dòng)系數(shù) 1.5（通常可取1.0）。它已足夠保證外部短路不誤動(dòng)。若再增大 值，由于內(nèi)部短路時(shí)的 角數(shù)據(jù)目前只有個(gè)別實(shí)例，倘若出現(xiàn) （即 ）的情況則將嚴(yán)重影響內(nèi)部短路保護(hù)的靈敏度。所以 不應(yīng)取得太大。0oc177.5oa161.8o161.5ob17

15、6.8o0oresk0.5resk reskcos090oresk151、傳統(tǒng)完全縱差保護(hù)不反映匝間短路和分支開焊故障的原因 利用發(fā)電機(jī)每相首末兩端定子全相電流 和 構(gòu)成的傳統(tǒng)（完全）縱差保護(hù)能靈敏地反映發(fā)電機(jī)定子繞組的相間短路，但當(dāng)發(fā)生匝間短路或分支開焊故障時(shí)，兩端的電流 ，不管機(jī)內(nèi)故障電流多大，傳統(tǒng)縱差保護(hù)將毫無反應(yīng)，而不完全縱差保護(hù)則可以反映這些故障。1i2i12ii（三）不完全縱差保護(hù)16 通常大型汽輪發(fā)電機(jī)定子繞 組為每相兩并聯(lián)分支（中型水輪 發(fā)電機(jī)也有這種情況）。如圖所 示，中性點(diǎn)側(cè)引出6個(gè)或4個(gè)端子 ，互感器TA1和TA2構(gòu)成不完全 縱差保護(hù)。因?yàn)門A2只引入部分 相電流。當(dāng)然T

16、A1和TA2的變比 是不同的（對(duì)于微機(jī)保護(hù)TA1和 TA2的變比可以選取相同的，然 后采用軟件調(diào)整兩側(cè)二次電流的 平衡），使正常運(yùn)行或外部短路 時(shí)差動(dòng)回路不平衡電流很小。 發(fā)差發(fā)-變縱差橫差機(jī)殼外TA1TA2發(fā)差發(fā)-變縱差橫差機(jī)殼外TA1TA2圖3 汽輪發(fā)電機(jī)不完全縱差保護(hù)原理接線圖 上圖 中性點(diǎn)側(cè)引出6個(gè)端子 下圖 中性點(diǎn)側(cè)引出4個(gè)端子2、汽輪發(fā)電機(jī)不完全縱差保護(hù)17 不完全縱差保護(hù)之所以能反映發(fā)電機(jī)內(nèi)部各種短路和分支開焊故障，最重要的概念是由于三相定子繞組分布在同一定子鐵心芯上，不同相間和不同匝間存在緊密的互感聯(lián)系。當(dāng)未裝設(shè)互感器的定子分支繞組發(fā)生故障時(shí)，通過互感磁通可以在裝設(shè)互感器的非故

17、障定子分支繞組中感受到故障的發(fā)生，使不完全縱差保護(hù)動(dòng)作。理論分析和實(shí)驗(yàn)研究均證明該保護(hù)原理的正確性。 這種不完全縱差保護(hù)的整定計(jì)算與傳統(tǒng)縱差保護(hù)幾乎一樣。僅僅是電流互感器的同型系數(shù) 不再是0.5而改取1.0（因變比不同而不再同型），比率制動(dòng)特性可選取 （A點(diǎn)）； （B點(diǎn)）； （C點(diǎn)），一般可取為0.20.3。cck00.10 0.20opi01.0resimaxresrelapccerkk k k k18 水輪發(fā)電機(jī)由于水頭不同，轉(zhuǎn)速各異，極數(shù)也各不相同，加上單機(jī)容量的影響，定子繞組每相并聯(lián)分支數(shù)a有2、3、4、5、6、8、10等。在構(gòu)成不完全縱差保護(hù)時(shí)，和汽輪發(fā)電機(jī)相同，將三相定子繞組一分為

18、二，但并不要求兩部分的每相分支數(shù)相等（如a=5就不能二等分）。為了使不完全縱差保護(hù)能充分對(duì)相間、匝間短路和分支開焊起保護(hù)作用，設(shè)接入不完全縱差保護(hù)的發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)側(cè)每相分支數(shù)為b，則由物理概念和經(jīng)驗(yàn)可選取： 例如：a=2，b=1；每相取第1或第2分支 a=3，b=2；每相取第1、2或第2、3分支 a=4，b=2；每相取第1、3或2、4 或者第1、2 或3、4分支122aab3、水輪發(fā)電機(jī)不完全縱差保護(hù)19a=5，b=3；每相取第1、3、5分支a=6，b=4；每相取第1、2、5、6或第3、4、5、6分支a=8，b=5；每相取第1、3、4、6、7或第2、3、5、6、8 分支a=10，b=6；每相取第

19、1、3、4、6、7、9分支 選取b值時(shí)，考慮兩條原則：n最大可能地反映每相所有分支的故障，因此要求b大一些。n若b a，則反映匝間短路的能力減小，b=a時(shí)只能反映相間短路。 選定b值后，具體確定每相的哪些分支接入不完全縱差保護(hù)，除了考慮不完全縱差保護(hù)盡可能覆蓋所有分支外，有時(shí)還要考慮 的水輪發(fā)電機(jī)需要組成 3a 20 3個(gè)中性點(diǎn)，以便裝設(shè)兩套單元件橫差保護(hù)。例如a=8的發(fā)電機(jī)，每相的第1、4、7分支，第2、5、8分支，第3、6分支分別組成3個(gè)中性點(diǎn)，這樣第1、4、7、3、6分支或第2、5、8、3、6分支可引入發(fā)電機(jī)不完全縱差保護(hù)。最終決定不完全縱差保護(hù)的發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)側(cè)每相哪些分支接入時(shí)還應(yīng)考慮

20、發(fā)電機(jī)制造的方便。 a=8的水輪發(fā)電機(jī)不完全縱差保護(hù)用互感器（TA1，TA2）如圖4所示。TA3是用于變壓器縱差保護(hù)的；TA5是用于發(fā)-變組不完全縱差保護(hù)；TA01和TA02是用于兩套單元件橫差保護(hù)的?；ジ衅鱐A1和TA5放置在發(fā)電機(jī)機(jī)殼內(nèi)，它們?cè)谶\(yùn)行中常年于機(jī)組一同振動(dòng)，在安裝和連接端子引線時(shí)必須認(rèn)真注意防止互感器二次側(cè)引線斷線和端子開路問題。21 不管是汽輪發(fā)電機(jī)或水輪發(fā)電機(jī)，要計(jì)算和校核發(fā)電機(jī)內(nèi)部相間短路、匝間短路和分支開焊故障時(shí)不完全縱差保護(hù)的靈敏度，是非常復(fù)雜的問題，必須依靠計(jì)算機(jī)，采用多回路分析法求解。按繼電保護(hù)技術(shù)規(guī)程要求以機(jī)端金屬性兩相短路來校核縱差保護(hù)的靈敏度（ ）是不必要的

21、，因?yàn)樗欢M足要求。2.0TA01TA02TA1TA5TA3TA2030201發(fā)電機(jī)機(jī)殼內(nèi)發(fā)電機(jī)不完全縱差圖4 a=8的水輪發(fā)電機(jī)不完全縱差保護(hù)的互感器（TA1，TA2）配置221、傳統(tǒng)的單元件零序電流型橫差保護(hù) 如圖，以a=3為例， 各相均分成兩部分，一個(gè) 為2分支，另一個(gè)為1分 支，在三相繞組中性點(diǎn)側(cè) 接成兩個(gè)中性點(diǎn)o1和o2 ，在o1和o2連線中接入 TA0。當(dāng)定子繞組發(fā)生K2 、K5相間短路或K1、K3同一分支匝間短路或K4同相不同分支間短路時(shí)，都將在o1o2連線中產(chǎn)生零序短路電流，單元件零序電流型橫差保護(hù)動(dòng)作。TA1TA2TA0ABC發(fā)電機(jī)不完全縱差K1K2K3K4K5o1o2圖5

22、 單元件零序電流型橫差保護(hù)（四）橫（聯(lián)）差（動(dòng)）保護(hù)23 按照以往的傳統(tǒng)方法，互感器TA0的變比 A，為減小不平衡橫差電流，采用三次諧波濾過器（TA二次側(cè)并聯(lián)電容），習(xí)慣取三次諧波濾過比為15左右，零序電流型橫差保護(hù)動(dòng)作電流 （1-4-1） 這種舊式的單元件零序電流型橫差保護(hù)，靈敏度低，由于三次諧波濾過比太小，外部短路時(shí)暫態(tài)不平衡電流（三次諧波為主）往往造成保護(hù)誤動(dòng)作。0an0.255nI(0.2 0.3)opnII24 高靈敏單元件零序電流型橫差保護(hù)的原理接線仍如圖5所示。傳統(tǒng)的單元件零序電流型橫差保護(hù)，如前所述，靈敏度低而且還可能誤動(dòng)。針對(duì)這些缺點(diǎn)，提出以下技術(shù)措施，在保證外部短路不誤動(dòng)的

23、前提下，提高內(nèi)部短路的靈敏度。n提高三次諧波濾過比 增強(qiáng)三次諧波阻波能力，提高三次諧波濾過比到80100，使三次諧波不平衡電流基本不起作用。這在靜態(tài)保護(hù)特別是微機(jī)保護(hù)是不難實(shí)現(xiàn)的。n大幅度減小互感器變比 （ A） 當(dāng)一次動(dòng)作電流確定后，對(duì)于同一內(nèi)部短路， 減小N倍，零序電流電流型橫差保護(hù)靈敏度就提高N倍（若TA不發(fā)生嚴(yán)重飽和）。0an15nI0an2、高靈敏單元件零序電流型橫差保護(hù)25 的減小，同樣也增大了外部短路時(shí)零序電流型橫差保護(hù)的不平衡電流，但后者主要是三次諧波，為此必須加強(qiáng)三次諧波濾波。 A不能任意減小，應(yīng)遵循以下原則：u在最大內(nèi)部短路電流作用下，所選擇的TA一次額定電流 應(yīng)滿足電動(dòng)力

24、和熱穩(wěn)定的要求。 對(duì)于采用單匝貫穿式母線型、澆注成型固體絕緣介質(zhì)的電流互感器，瞬時(shí)動(dòng)作跳閘停機(jī)，電動(dòng)力和熱穩(wěn)定是有保證的。u在發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，中性點(diǎn)連線不平衡電流 （ 包括基波和各次諧波）應(yīng)小于 。 由于電機(jī)設(shè)計(jì)和制造工藝上的原因，不同的發(fā)電機(jī)在滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，中性點(diǎn)連線電流 大不相同，例如700MW的發(fā)電機(jī)有 A ，550MW的發(fā)電機(jī)有0an015annI1nII1nII200I26 A，而170MW的發(fā)電機(jī)卻有 A。由于 在發(fā)電機(jī)投運(yùn)前并不知道，設(shè)計(jì)和施工安裝時(shí)只能配置23個(gè) A值，例如：630/5A、400/5A、200/5A，待發(fā)電機(jī)投運(yùn)后再確定 的實(shí)用值。u單元件零序電流型橫差保護(hù)用

25、TA的變比太小， 太小，在內(nèi)部短路時(shí)，TA會(huì)不會(huì)嚴(yán)重飽和而使保護(hù)嚴(yán)重失效？ 根據(jù)對(duì)發(fā)電機(jī)實(shí)際的內(nèi)部短路計(jì)算，若中性點(diǎn)連線電流 為40倍 （ ），即 ，若選擇 ，則最大短路電流為40 ；如果選用10P20的互感器，額定容量 VA，額定二次負(fù)載阻抗為 （0.8滯后）。設(shè)TA二次繞組內(nèi)阻為0.5 ，二次電纜和保護(hù)的電阻也是0.5 ，則10P20/50VA的互感器的實(shí)際10%誤差倍數(shù)為 。200II15nI0an500I1nIIopI0.05opnIImax40I0.052nnII10.05nnII1nI50nS 2250 (5)2Z 220400.50.527 可見，減小零序電流型橫差保護(hù)和二次電纜

26、的電阻，使10P20/50VA的互感器在 也能滿足10%誤差的要求。 過分地減小 或 是不恰當(dāng)?shù)?。在滿足內(nèi)部短路保護(hù)靈敏度要求的前提下，宜適當(dāng)加大 或 。困難是要先計(jì)算 ，這事很費(fèi)事，但可以做到。n準(zhǔn)確計(jì)算動(dòng)作電流 ，既不任意夸大也不盲目減小 要準(zhǔn)確整定高靈敏單元件零序電流型橫差保護(hù)的 ，應(yīng)首先了解該保護(hù)在各種工況下的不平衡電流。 作為一臺(tái)理想的水輪發(fā)電機(jī)，在三相對(duì)稱負(fù)荷工況下，或外部不對(duì)稱短路時(shí)，中性點(diǎn)連線中的電流理論上是不存在的。由于各種制造和運(yùn)行實(shí)際因素的影響，中性點(diǎn)連線會(huì)有少量電流。這些實(shí)際因素有：max140nII0an1nI0an1nImaxIopI1nI28u發(fā)電機(jī)定子槽齒和風(fēng)道

27、的存在、定子和轉(zhuǎn)子磁極表面的不平整，使定子繞組產(chǎn)生齒諧波電動(dòng)勢(shì)，定子電流還有高次諧波成分。u水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁路在直軸和交軸方向上存在明顯不同，加之制造和安裝造成的氣隙不均，必然造成定子繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和定子電流波形偏離正弦波。u運(yùn)行中因大軸擺動(dòng)、機(jī)組振動(dòng)、轉(zhuǎn)子徑向膨脹，均將加劇氣隙不均。u運(yùn)行中因銅損和鐵損引起定子、轉(zhuǎn)子表面的熱變形。 可見，不平衡電流產(chǎn)生的原因，有機(jī)械的，也有電磁的；有結(jié)構(gòu)方面的靜態(tài)因素，也有運(yùn)行方面的動(dòng)態(tài)因素。精確計(jì)算不平衡電流的大小幾乎是不可能的，行之有效的方法是現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)。29TA1TA2AK1K2K3K4K5BCTA1TA2KaKbKcKTA1TA2(a)(b)圖6 三元

28、件裂相橫差保護(hù)原理接線圖 (a)三相接線；(b)繼電器接線3、三元件裂相橫差保護(hù)30 圖6是三元件裂相橫差保護(hù)的原理接線圖。圖中以每相并聯(lián)5分支為例，為裝設(shè)裂相橫差保護(hù)，必須將每相并聯(lián)分支數(shù)a一分為二，今a=5，則分成3與2（當(dāng)a=6）時(shí)則分成3與3），兩部分各裝互感器TA1和TA2，它們的變比選擇以保證正常運(yùn)行時(shí)橫差保護(hù)（Ka、Kb、Kc）中不平衡電流最小為原則。 圖6（a）中，當(dāng)定子繞組發(fā)生一分支的匝間短路（K1）、同相不同分支間的匝間短路（K2、K4）和不同相兩分支相間短路（K3）時(shí)，裂相橫差保護(hù)均能動(dòng)作。對(duì)于大負(fù)荷時(shí)一分支繞組開焊時(shí)（K5），裂相橫差保護(hù)也有反應(yīng)。 因此橫差保護(hù)是發(fā)電機(jī)

29、定子繞組所有內(nèi)部故障的主保護(hù)。過去將其稱為“匝間短路保護(hù)”是不妥的。 裂相橫差保護(hù)可以采用比率制動(dòng)式（圖6（b）或標(biāo)積制動(dòng)式，其動(dòng)作判據(jù)也和縱差保護(hù)一樣。31 當(dāng)采用比率制動(dòng)式裂相橫差保護(hù)時(shí)，定值的整定計(jì)算如下：n最小動(dòng)作電流 在正常運(yùn)行時(shí)，裂相橫差保護(hù)的不平衡電流由兩部分組成，即：u在負(fù)荷狀態(tài)下，兩TA比誤差的最大值+0.03-(-0.03)= 0.06；u由于一相各分支繞組位于電機(jī)的不同空間位置，水輪發(fā)電機(jī)的氣隙不均，各分支對(duì)應(yīng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不等，產(chǎn)生額外的裂相橫差不平衡電流。 宜在負(fù)荷工況下實(shí)測(cè)決定，初設(shè)時(shí)可?。?（1-4-2）0opI0opI00.10opnII32u最小制動(dòng)電

30、流 （1-4-3）u最大制動(dòng)系數(shù) 或最大動(dòng)作電流 （1-4-4） （1-4-5） 式中諸系數(shù)同式（1-1-1）。0resI00.50resnIImaxreskmaxopImaxresrelapccerkkkk kmaxmax2oprelapccerkIkkk k I33 圖7所示為高靈敏雙 元件零序電流型橫差保 護(hù)，表面上它比圖5多了 一套主保護(hù)，但雙元件式 并不一定比單元件式靈敏 度高。因?yàn)閱卧阈螂?流型橫差保護(hù)反應(yīng)的是發(fā) 電機(jī)全部分支電流，而雙 元件零序電流型橫差保護(hù) 中的每一套只反應(yīng)發(fā)電機(jī)部分分支電流。雙元件高靈敏零序電流型橫差保護(hù)的TA1TA2TA01ABC發(fā)電機(jī)不完全縱差o1o2

31、圖7 高靈敏雙元件或三元件 零序電流型橫差保護(hù)o3TA024、高靈敏雙元件或三元件零序電流型橫差保護(hù)34 TA變比和動(dòng)作電流，與單元件式類同。圖7中還在中性點(diǎn)o2引線上也接入一臺(tái)TA，這就構(gòu)成高靈敏三元件零序電流型橫差保護(hù)。它與裂相橫差保護(hù)雖同為三元件，但反應(yīng)的電流有零序和相電流之別。高靈敏單元件式、雙元件式和三元件式零序電流型橫差保護(hù)國內(nèi)外均有實(shí)例應(yīng)用。它們之間的性能比較，與發(fā)電機(jī)定子繞組的具體結(jié)構(gòu)有關(guān)，應(yīng)作發(fā)電機(jī)內(nèi)部短路的具體計(jì)算和分析。 三元件裂相橫差保護(hù)在我國建國初期已全部改為傳統(tǒng)的單元件零序電流型橫差保護(hù)。但歐美仍有在660MW汽輪發(fā)電機(jī)上裝設(shè)三元件裂相橫差保護(hù)的。國內(nèi)外在大型水輪發(fā)

32、電機(jī)上也普遍應(yīng)用三元件裂相橫差保護(hù)。它是一種分相式橫差，只對(duì)故障反應(yīng)靈敏。單元件式零序電流型橫差保護(hù)是三相綜合式，可能對(duì)35 某一相故障靈敏度不及裂相橫差保護(hù)。但單元件式零序電流型橫差保護(hù)對(duì)各相故障均有較高的靈敏度，而零序電流型橫差保護(hù)對(duì)各相故障均有較高的靈敏度，而且單元件式零序電流型橫差保護(hù)設(shè)備簡(jiǎn)單。所以一般情況下，作為大型發(fā)電機(jī)的一種主保護(hù)，優(yōu)先采用高靈敏單元件式零序電流型橫差保護(hù)。高靈敏零序電流型橫差保護(hù)中有單元件、雙元件和三元件之分，一般采用單元件或雙元件式。36 前面已經(jīng)討論了高靈敏單元件（或雙元件）零序電流型橫差保護(hù)、三元件裂相橫差保護(hù)、不完全縱差保護(hù)（發(fā)電機(jī)和發(fā)-變組）以及傳統(tǒng)的

33、完全縱差保護(hù)。把它們組合起來就成為發(fā)電機(jī)綜合差動(dòng)保護(hù)。這樣配置的發(fā)電機(jī)內(nèi)部故障主保護(hù)實(shí)現(xiàn)了雙重化或三重、四重甚至五重化。五重化指單元件零序電流型橫差（1套主保護(hù)）、裂相橫差（1套主保護(hù)）、發(fā)電機(jī)不完全縱差和發(fā)-變組不完全縱差（2套主保護(hù)）。如果再加上傳統(tǒng)完全縱差保護(hù)，合起來發(fā)電機(jī)已有5套主保護(hù)，對(duì)于模擬式保護(hù)裝置過于累贅，實(shí)無必要。對(duì)于數(shù)字式微機(jī)保護(hù)裝置，可采用資源共享原則，同時(shí)配置35種不同保護(hù)原理，并盡量不使硬件和軟件復(fù)雜化。（五）發(fā)電機(jī)綜合差動(dòng)保護(hù)37a1 a2 a3 a4 a5Ab1 b2 b3 b4 b5Bb1 b2 b3 b4 b5CTA1TA2TA3機(jī)殼內(nèi)K1a1a3a5a2a4

34、TA2TA2K2TA1a(a)圖8 多分支分布中性點(diǎn)水輪發(fā)電機(jī)的綜合差動(dòng)保護(hù) (a)三相定子繞組接線；(b)單相差動(dòng)保護(hù)二次接線o1o2o3o5o4(b)38 綜合差動(dòng)保護(hù)在國內(nèi)外均有應(yīng)用，運(yùn)行也很成功，水輪發(fā)電機(jī)用得最早也較為普遍。如圖8所示，每相5分支的大型水輪發(fā)電機(jī)配置3套主保護(hù)的情況（發(fā)-變組不完全縱差未畫出）。其中TA3接單元件高靈敏零序電流型橫差保護(hù)、TA2接三元件裂相橫差保護(hù)K1，TA1和TA2接發(fā)電機(jī)不完全縱差保護(hù)K2。這些保護(hù)的原理和應(yīng)用，已在前幾節(jié)討論。圖中發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)側(cè)每一支路均裝設(shè)TA，而且這些TA都安裝在機(jī)殼內(nèi)，令人不安的兩個(gè)問題曾經(jīng)阻礙這一保護(hù)方案的采用，它們是：n

35、在電機(jī)很強(qiáng)的空間磁場(chǎng)作用下，互感器能否正常工作？通過實(shí)測(cè)，確切掌握了互感器安裝處的磁場(chǎng)強(qiáng)度和方向，結(jié)論是適當(dāng)選擇安裝位置，可以確?；ジ衅魍耆９ぷ鳌互感器長年累月隨發(fā)電機(jī)組震動(dòng)，是否可能造成互感39 器二次側(cè)斷線開路？特別是互感器位于機(jī)殼內(nèi)，運(yùn)行人員平常無法觀察監(jiān)視，一旦互感器二次側(cè)開路過電壓，甚至引起發(fā)電機(jī)內(nèi)著火，后果不堪設(shè)想。但實(shí)際運(yùn)行證明，只要對(duì)安裝工藝嚴(yán)格要求，上述問題是可以避免的。二次電纜必須經(jīng)銅制線鼻子與接線柱連接，銅鼻子與二次電纜之間應(yīng)作銀銅焊，外包可靠絕緣層。二次電纜在接線柱與第一個(gè)支持板之間應(yīng)有彈性減震環(huán)。二次電纜槽裝在機(jī)座上部環(huán)形壁上，按0.81.0m間距設(shè)固定卡，固定

36、卡上端與電纜槽焊接，每個(gè)固定卡下部用兩個(gè)M10螺絲緊固在環(huán)形壁板上，螺絲孔內(nèi)涂厭氧膠，以防運(yùn)行中螺母松動(dòng)。 近幾年來，已經(jīng)改變每一分支裝設(shè)TA的做法。如圖4所示，發(fā)電機(jī)每相8并聯(lián)分支，其中第1、4、7分支為一組裝設(shè)3臺(tái)TA（TA5），第2、5、8分支為一組裝設(shè)3臺(tái)TA（TA1）。TA5三臺(tái)是為發(fā)-變組不完全縱差40 保護(hù)用的，TA3三臺(tái)是變壓器縱差保護(hù)用的，TA1與TA2組成發(fā)電機(jī)不完全縱差保護(hù)，TA01和TA02為高靈敏雙元件零序電流型橫差保護(hù)用TA。 綜合差動(dòng)保護(hù)方案當(dāng)然可用與大型汽輪發(fā)電機(jī)，但前提是發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)側(cè)應(yīng)引出6或4個(gè)端子，如圖3所示。圖3（a）有6個(gè)引出端子，其中3個(gè)引出端子接

37、在三相的一個(gè)分支中，用于發(fā)電機(jī)不完全縱差保護(hù)，另3個(gè)引出端子接在三相的另一個(gè)分支中，用于發(fā)-變組不完全縱差保護(hù)。圖3（b）有4個(gè)引出端子，發(fā)電機(jī)和發(fā)-變組的不完全縱差保護(hù)用TA（TA2）均接在同一分支中。此外，還有高靈敏單元件零序電流型橫差保護(hù)。這是大型汽輪發(fā)電機(jī)內(nèi)部故障較完善和最簡(jiǎn)單的主保護(hù)方案。大型汽輪發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)側(cè)引出6個(gè)端子的情況，國內(nèi)外均有實(shí)例，已不是可能不可能的問題，但在國內(nèi)實(shí)現(xiàn)此方案尚需努力。41 對(duì)每相6并聯(lián)分支的水輪發(fā)電機(jī)-變壓器組，可能的綜合差動(dòng)保護(hù)配置方案如圖9所示，發(fā)電機(jī)不完全縱差保護(hù)和發(fā)-變組不完全縱差保護(hù)均接入發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)側(cè)每相2個(gè)分支。發(fā)-變組不完全縱差保護(hù)TAT

38、ATATA發(fā)電機(jī)不完全縱差保護(hù)變壓器差動(dòng)保護(hù)橫差保護(hù)T圖9 水輪發(fā)電機(jī)-變壓器組421、全相電壓和電流的負(fù)序方向保護(hù)不能作為發(fā)電機(jī)內(nèi)部短路主保護(hù)的原因 發(fā)電機(jī)三相定子繞組的相間短路、匝間短路以及分支開焊故障，均為不對(duì)稱故障，機(jī)端將有負(fù)序電壓 和電流 ，并有負(fù)序功率 由發(fā)電機(jī)流出。大型發(fā)電機(jī)機(jī)端引線均用分相封閉母線，不可能發(fā)生三相對(duì)稱短路。當(dāng)高壓系統(tǒng)發(fā)生不對(duì)稱短路、非全相運(yùn)行或負(fù)荷三相不對(duì)稱時(shí)，發(fā)電機(jī)機(jī)端也出現(xiàn) 和 ，但 必由系統(tǒng)流入發(fā)電機(jī)。因此負(fù)序功率的流向（檢測(cè)點(diǎn)在機(jī)端）是發(fā)電機(jī)是否發(fā)生不對(duì)稱故障的顯著特征。 從發(fā)電機(jī)機(jī)端測(cè)量三相電壓和三相電流，經(jīng)模擬式負(fù)序電壓和負(fù)序電流濾序器，獲取負(fù)序分量

39、 和 ，并由此計(jì)算 ，確定 的正或負(fù)（從發(fā)電機(jī)流出或流入），這樣構(gòu)成的全相負(fù)序方向保護(hù)，經(jīng)試驗(yàn)和2P2U2I2P2U2I2P2U2I2P2P（六）故障分量負(fù)序方向保護(hù)（ 保護(hù)）43 運(yùn)行證明，誤動(dòng)頻繁。究其原因主要是模擬式負(fù)序?yàn)V序器在暫態(tài)過程和頻率偏移50Hz時(shí)有不平衡輸出 和 ，因?yàn)槟M式濾過器由慣性元件L或C等組成，這些元件是按工頻穩(wěn)態(tài)條件下、三相正序輸入、保證無輸出而確定其參數(shù)的。由于負(fù)序方向保護(hù)是發(fā)電機(jī)的快速主保護(hù)，在外部系統(tǒng)發(fā)生對(duì)稱或不對(duì)稱的暫態(tài)過程中，或者在系統(tǒng)發(fā)生單相短路的單相跳閘、單相重合于永久故障繼而三相跳閘的全過程中可能發(fā)生頻率偏移50Hz，這些都將使負(fù)序?yàn)V過器有不平衡輸出

40、 和 。 和 的大小和相位有隨機(jī)性，由它們導(dǎo)出的 可能呈現(xiàn)從發(fā)電機(jī)流出的特征，極易造成誤動(dòng)。因此全相電壓和電流的負(fù)序方向保護(hù)不能作為發(fā)電機(jī)內(nèi)部短路主保護(hù)。2 unbU2 unbI2 unbU2 unbI2 unbU2 unbI2 unbP44 故障分量負(fù)序方向保護(hù)是微機(jī)型保護(hù)裝置，濾取負(fù)序分量和基波分量，不是用模擬式元器件的硬件設(shè)備，而是用軟件來完成，還可采用頻率跟蹤技術(shù)自動(dòng)適應(yīng)系統(tǒng)頻率的變化，所以故障分量負(fù)序方向保護(hù)完全不同于全相電壓和電流的負(fù)序方向保護(hù)。 設(shè)機(jī)端負(fù)序電壓和電流的故障分量各為 和 （均為基波部分），則負(fù)序功率的故障分量 為： （1-6-1） 式中： 的共軛向量 負(fù)序功率方向繼

41、電器的最大靈敏角， 故障分量負(fù)序方向繼電器的動(dòng)作判據(jù)為： （1-6-2）2U2I2P22223ResenjPUIe*2I2I*2sen75 80oo22RepUI2、故障分量負(fù)序方向保護(hù)的基本原理45 或 （1-6-3） 式中： 故障分量負(fù)序方向繼電器的功率閾值 設(shè)有 （1-6-4） （1-6-5） 式中： 、 的實(shí)部和虛部 、 的實(shí)部和虛部 將式（1-6-4）（1-6-5）代入式（1-6-2）（1-6-3）可得： （1-6-6） 當(dāng)采樣頻率為600Hz時(shí)，即每一工頻（50Hz）周期采樣12點(diǎn)，兩次采樣之間的相位差為 ，如圖10所示，若取 ，則有： ， 的第k次采樣； 的第k-1次采樣；222

42、RIIIj I 222senjII e p222RIUUj U 2RU2IU2RI2II2U2I2222RRIIpUIUI30o275osen 2omIk 2I 2omIk 221nmIkIk 46 領(lǐng)先 恰好是 。 已知 （當(dāng)取 )，由此可見 的方向可方便地由差分運(yùn)算 即nm決定。順便指出：這種差分運(yùn)算也有利于減小非周期分量對(duì)保護(hù)的影響。因此對(duì)采樣頻率為600Hz的微機(jī)保護(hù)，應(yīng)選取 ，雖然大型發(fā)電機(jī)組的負(fù)序阻抗角實(shí)際比 大些。onm2( )Ik2(1)Ik2I30o75o圖10 的相位確定2Inm 2Ik75o7522( )ojIkI e 275osen 2Ik 221IkIk275osen

43、75o47n發(fā)電機(jī)并網(wǎng)前 無論發(fā)電機(jī)內(nèi)部發(fā)生多嚴(yán)重的故障，機(jī)端電流恒為零， ， ，保護(hù)無作用。此時(shí)必須有其它主保護(hù)（如發(fā)電機(jī)和發(fā)-變組不完全縱差保護(hù)、高靈敏單元件橫差保護(hù)等），也可考慮增設(shè)故障分量負(fù)序電壓（ ）輔助保護(hù)，動(dòng)作判據(jù)為： （1-6-7） 式中： 過電壓繼電器的閾值 過電壓繼電器（ 元件）在發(fā)電機(jī)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)可作為 保護(hù)的啟動(dòng)元件?？紤]到 保護(hù)實(shí)質(zhì)上是方向保護(hù)，靈敏度較高，作為啟動(dòng)元件的 ，其靈敏度應(yīng)高于 元件，在整定計(jì)算時(shí)應(yīng)適當(dāng)增大 ，以求兩者靈敏度的配合。 20I20P2U2uUu2U2U2U2P2P2U2Pu3、故障分量負(fù)序方向保護(hù)的運(yùn)行分析48n發(fā)電機(jī)內(nèi)部不對(duì)稱短路 機(jī)端引線采

44、用分相封閉母線的大型發(fā)電機(jī)，保護(hù)區(qū)內(nèi)（以機(jī)端電流互感器TA為界）發(fā)生短路基本上都是不對(duì)稱的，機(jī)端有 和 （定義正向?yàn)閺陌l(fā)電機(jī)流出），其向量圖如圖11（a）所示，當(dāng) 等于系統(tǒng)負(fù)序阻抗角 時(shí)， 將與 同相，此時(shí)繼電器取得最大故障分量負(fù)序功率，使 元件處于最靈敏狀態(tài)。機(jī)殼內(nèi)定子繞組發(fā)生故障（特別是短路匝數(shù)很少的匝間短路和每相并聯(lián)分支數(shù)很多的一分支開焊故障）時(shí)，機(jī)端 和 的定量計(jì)算是極其復(fù)雜的，有時(shí) 和 的量也很小，所以 和 整定值都很小。 2I2U2sen22I2U2P2U2I2U2Ipu492U2I2P2U2I2P2I2I*2I2I2I2I2I2U*2I*2I2U2U2U22222圖11 區(qū)內(nèi)、區(qū)

45、外故障及區(qū)外故障切除時(shí) 、 和 分析 (a) 區(qū)內(nèi)故障；(b) 區(qū)外故障；(c) 區(qū)外故障切除(a)(c)(b)2U2I*2In區(qū)外不對(duì)稱故障 當(dāng)不對(duì)稱故障發(fā)生在外部系統(tǒng)中時(shí)，負(fù)序源在外部故障點(diǎn)，如圖11(a)所示， 與(b)的相反，相角 應(yīng)由發(fā)電機(jī)負(fù)序阻抗角決定，當(dāng) 時(shí)， 將與 反向， ，即 由系統(tǒng)流入發(fā)電機(jī)， 元件不動(dòng)作。2I222sen*2I2U20P2P2P50n區(qū)外不對(duì)稱故障的切除區(qū)外不對(duì)稱故障的切除相當(dāng)于在故障點(diǎn)疊加一個(gè)（為區(qū)外不對(duì)稱故障點(diǎn)的負(fù)序電動(dòng)勢(shì)），由在機(jī)端產(chǎn)生的故障分量負(fù)序電壓和電流必與外部故障的負(fù)序電壓和電流反向，如圖11(c)中的 和仍然保持反相，因此由 和 產(chǎn)生的 ，

46、保護(hù)不會(huì)誤動(dòng)作。n互感器（TV或TA）二次斷線 TV或TA二次斷線將產(chǎn)生 或 ，但不考慮TV和TA同時(shí)二次斷線，所以 、 或 、 ， ，保護(hù)不會(huì)誤動(dòng)作。這一點(diǎn)比縱差保護(hù)在TA二次斷線時(shí)將誤動(dòng)要優(yōu)越。2E2E2E2U2I2U2U20P2U2I20U20I20U20I20pP51 裝設(shè)于發(fā)電機(jī)機(jī)端的故障分量負(fù)序方向保護(hù)，作為發(fā)電機(jī)內(nèi)部短路主保護(hù)，需要整定計(jì)算的是三個(gè)閾值 、 和 。n 的閾值 如前所述， 元件實(shí)際上是故障分量負(fù)序方向繼電器， ；根據(jù)發(fā)電機(jī)定子繞組內(nèi)部故障的計(jì)算實(shí)例， 大約在1 左右。因此 應(yīng)取 （以發(fā)電機(jī)額定容量為基值）。n 的閾值 通過對(duì)大型水輪發(fā)電機(jī)的定子繞組內(nèi)部故障進(jìn)行計(jì)算所

47、得到的經(jīng)驗(yàn)，建議n 的閾值 故障分量負(fù)序電流元件可作為另一個(gè)啟動(dòng)元件，000upip2P2P0p2Pp0001p2Uu2Ii001p4、故障分量負(fù)序方向保護(hù)的整定計(jì)算52 輔助判據(jù)為 。式中， 閾值根據(jù)經(jīng)驗(yàn)建議取為 。 上述 、 和 整定值是初選數(shù)值，隨著更多的發(fā)電機(jī)內(nèi)部故障計(jì)算結(jié)果和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)積累，再作適當(dāng)?shù)男拚?。n接于大型水輪發(fā)電機(jī)變壓器組高壓側(cè)的故障分量負(fù)序方向保護(hù)的整定計(jì)算問題 這套 保護(hù)實(shí)際上 可代替發(fā)-變組的縱差保 護(hù)，作為發(fā)電機(jī)、升壓 變壓器及其引線、廠用 分支高壓引線的一套主GSTTk1k3k2系統(tǒng)2tP2tI0.15tX 0.20dX 0.05sX 7.5stX圖12 大型水輪

48、發(fā)電機(jī)變壓器組的 保護(hù) 2P2iIi003ipui2P53 保護(hù)。與縱差保護(hù)相比， 保護(hù)的輸入信號(hào)為高壓側(cè)三相電壓和電流，縱差保護(hù)則用高低壓側(cè)的兩組三相電流，對(duì)于采用 斷路器或多角形母線接線的高壓系統(tǒng)， 保護(hù)可從母線電壓互感器（TV）取得高壓側(cè)三相電壓，但對(duì)雙母線的高壓系統(tǒng)，為了 保護(hù)需要的三相電壓，有必要在升壓變壓器高壓側(cè)增設(shè)TV（或者采用經(jīng)濟(jì)的辦法，即變壓器低壓側(cè)三相電壓和電流，用軟件推算高壓側(cè)三相電壓）。 由于水電站的廠用變壓器容量很小，以發(fā)電機(jī)額定容量為基值的廠用變壓器電抗標(biāo)幺值非常大。因此在廠用變壓器低壓側(cè)的廠用系統(tǒng)不對(duì)稱短路時(shí)（圖12中 點(diǎn)短路），升壓變壓器高壓側(cè)的 元件不會(huì)動(dòng)作，很方便地獲得保護(hù)的選擇性。相反，火電廠的廠用變壓器容量相當(dāng)大，廠用變壓器低壓系統(tǒng)短路時(shí)，裝在升壓變壓器高壓側(cè)的 保護(hù)不可能用閾制值 2P2P2P2P2P1122kp54 來防止誤動(dòng)，必須在廠用變壓器的高壓側(cè)或低壓側(cè)再增設(shè)一套 元件，這就使 保護(hù)裝置復(fù)雜化了。因此汽輪發(fā)電機(jī)變壓器組不宜裝設(shè)代替發(fā)電機(jī)變壓器組縱差保護(hù)的 保護(hù)。 水輪發(fā)電機(jī)變壓器高壓側(cè)的 保護(hù)，一般不加設(shè)變壓器空載合閘的涌流防誤動(dòng)