電氣發(fā)變組保護基本指示講解-孔

發(fā)變組疼惜基本學問講解

2疼惜出口方式停機：斷開發(fā)電機斷路器、滅磁，關閉主汽門。解列滅磁：斷開發(fā)電機斷路器，滅磁，汽輪機甩負荷。解列：斷開發(fā)電機斷路器，汽輪機甩負荷。減出力：將原動機出力減到給定值。程序跳閘：首先關閉主汽門，待逆功率繼電器動作后，再跳開發(fā)電機斷路器并滅磁。3主變壓器瓦斯疼惜基本原理：它是反應油箱內部所產生的氣體或油流而動作。作用：反應變壓器油箱內的各種故障以及油面降低測量元件：瓦斯繼電器4瓦斯繼電器安裝示意圖5瓦斯繼電器結構及工作狀況正常運行：開口杯向上傾斜，干簧接點打開內部略微故障：氣體聚集在上部，使開口杯向下轉動，輕瓦斯干簧接點閉合，發(fā)出信號（氣體容積定值：250-300立方厘米）內部嚴峻故障：產生大量氣體，推動檔板運動，重瓦斯的干簧接點閉合，起動出口繼電器，機組全停（定值：油流速度1.1米/秒)漏油使油面降低：上開口杯轉動，輕瓦斯動作也發(fā)出信號。6

2023/2/27

7差動疼惜基本原理正常運行或區(qū)外短路:流入繼電器電流為兩側電流之差,疼惜不動區(qū)內短路:流入繼電器電流為兩側電流之和,疼惜動作2023/2/27

8發(fā)電機差動疼惜

作用：作為疼惜區(qū)內即發(fā)電機定子繞組相間短路的主疼惜疼惜區(qū)：發(fā)電機中性點1LH、機端6LH1之間的范圍出口邏輯關系：差動元件動作、TA斷線判別元件不動作，則發(fā)電機差動疼惜動作。出口方式：全停（跳發(fā)變組出口開關2206、2206A、2206B、2206C、發(fā)電機滅磁開關MK、廠用工作電源開關6601A、6601B、關閉汽機主汽門、跳DL3、DL4），同時啟動斷路器失靈疼惜。2023/2/279發(fā)電機縱差疼惜單相出口方式2023/2/2710差動速斷疼惜疼惜區(qū)：發(fā)電機中性點1LH、機端6LH1之間的范圍作用：防止發(fā)電機定子繞組嚴峻相間短路時，由于TA飽和造成比率制動差動疼惜可能拒絕動作，此時由該疼惜快速切除故障出口邏輯關系：只要差動速斷元件動作，疼惜就動作。出口方式：全停（跳發(fā)變組出口開關2206、2206A、2206B、2206C、發(fā)電機滅磁開關MK、廠用工作電源開關6601A、6601B、關閉汽機主汽門、跳DL3、DL4），同時啟動斷路器失靈疼惜。2023/2/2711發(fā)變組差動疼惜疼惜區(qū)：發(fā)電機中性點1LH、主變高壓側9LH、廠用分支3LH之間的范圍作用：作為發(fā)電機變壓器組相間短路的主疼惜出口邏輯關系：差動元件動作、涌流判別元件不動作，TA斷線判別元件不動作，則發(fā)變組差動疼惜動作。出口方式：全停（跳發(fā)變組出口開關2206、2206A、2206B、2206C、發(fā)電機滅磁開關MK、廠用工作電源開關6601A、6601B、關閉汽機主汽門、跳DL3、DL4），同時啟動斷路器失靈疼惜。

2023/2/2712發(fā)變組縱差疼惜邏輯框圖2023/2/2713勵磁涌流判別利用某相差電流中二次諧波重量電流占基波重量電流的百分比大小來推斷是否為變壓器空載投入。判別方程：2023/2/2714主變差動疼惜疼惜區(qū)：發(fā)電機出口6LH1、主變高壓側9LH、廠用分支3LH之間的范圍作用：作為變壓器繞組及引出線和廠用分支相間短路的主疼惜出口邏輯關系：差動元件動作、涌流判別元件不動作，TA斷線判別元件不動作，則差動疼惜動作。出口方式：全停（跳發(fā)變組出口開關2206、2206A、2206B、2206C、發(fā)電機滅磁開關MK、廠用工作電源開關6601A、6601B、關閉汽機主汽門、跳DL3、DL4）。2023/2/2715主變差動疼惜動作值，差動速斷疼惜動作值，涌流判別元件動作值以及疼惜動作特性均與發(fā)變組疼惜同2023/2/2716廠高變差動疼惜疼惜區(qū)：廠高變高壓側3LH、A分支7LH1、B分支9LH1之間的范圍作用：作為廠高變相間短路的主疼惜出口邏輯關系：差動元件動作、涌流判別元件不動作，TA斷線判別元件不動作，則差動疼惜動作。出口方式：全停（跳發(fā)變組出口開關2206、2206A、2206B、2206C、發(fā)電機滅磁開關MK、廠用工作電源開關6601A、6601B、關閉汽機主汽門、跳DL3、DL4），同時啟動斷路器失靈疼惜。2023/2/27171、廠高變比率制動差動疼惜動作方程和動作特性與發(fā)變組相應疼惜相同

2、差動電流速斷疼惜動作方程和動作特性與發(fā)變組相應疼惜相同

3、出口邏輯關系也與發(fā)變組相應疼惜同2023/2/2718高廠變差動疼惜動作值啟動電流Iq=2A(最小動作電流)拐點電流Ig=4A(最小制動電流)比率制動斜率Kz=0.4二次諧波制動系數(shù)η=0.15差流速斷倍數(shù)Isd=6In(差動速斷疼惜定值)額定電流In=4.8A2023/2/2719發(fā)電機復合電壓閉鎖過流疼惜作用及出口方式作用：主要作為發(fā)電機定子繞組相間短路的后備疼惜。出口方式：疼惜以t1（3秒）時間跳母聯(lián)，以t2（3.5秒)時間動作于全停。2023/2/2720復合電壓閉鎖過流疼惜邏輯框圖及基本原理

2023/2/2721過電流元件與低電壓元件作為對稱短路的測量元件；電流元件從發(fā)電機中性點1LH取電流，低電壓元件從機端2YH取電壓。過電流元件與負序電壓元件作為不對稱短路的測量元件。負序電壓元件從機端2YH取電壓。2023/2/2722高廠變復合電壓過電流疼惜作用及出口方式作用：作為高廠變繞組和引出線以及6KV廠用母線相間短路的后備疼惜。出口方式：疼惜以t1(2.7秒)時間跳A分支開關6601A和B分支開關6601B，以T2(3.2秒)時間動作于全停。2023/2/2723高廠變復合電壓過流疼惜構成過電流元件與低電壓元件作為對稱短路的測量元件；電流元件從高廠變高壓側2LH取電流，低電壓元件從廠用A母線5YH和廠用B母線4YH取電壓。過電流元件與負序電壓元件作為不對稱短路的測量元件。負序電壓元件從廠用A母線5YH和廠用B母線4YH取電壓。2023/2/2724廠用分支過電流疼惜作用：作為6KV廠用A、B母線及所接元件相間短路的后備疼惜。A分支過流疼惜電流取自A分支7LH1；B分支過流疼惜電流取自B分支9LH1。疼惜動作電流取14.5A，（按躲過廠用分支最大負荷電流整定）出口方式：A分支過流疼惜以t(2.2秒)時間跳A分支開關6601A并閉鎖A分支自投；B分支過流疼惜以t(2.2秒)跳B分支開關6601B并閉鎖B分支自投。2023/2/2725發(fā)電機縱向零序電壓式匝間短路疼惜基本原理2023/2/2726發(fā)電機縱向零序電壓式匝間短路疼惜反映發(fā)電機機端對中性點的基波零序電壓大小。定子繞組匝間短路時，發(fā)電機機端對中性點會出現(xiàn)基波零序電壓，大于疼惜動作值，疼惜就動作。在發(fā)電機正常運行或定子繞組接地時，發(fā)電機機端對中性點不會出現(xiàn)基波零序電壓（理論上講），所以疼惜不動作。2023/2/2727

發(fā)電機匝間短路疼惜

作用：作為發(fā)電機匝間短路的主疼惜構成：兩段式基波零序電壓疼惜（從機端2YH取電壓）；負序功率方向閉鎖（從機端2YH取電壓、機端6LH1取電流）；TV二次斷線閉鎖出口邏輯關系：次靈敏段：零序電壓元件動作、負序功率方向元件動作，TV斷線判別元件不動作，則疼惜動作。靈敏段：除上述條件外，還增加了三次諧波增量作為制動量，當基波零序電壓增量大于三次諧波增量時，且滿足上面的條件下，疼惜才動作。出口方式：全停（跳發(fā)變組出口開關2206、2206A、2206B、2206C、發(fā)電機滅磁開關MK、廠用工作電源開關6601A、6601B、關閉汽機主汽門、跳DL3、DL4），同時啟動斷路器失靈疼惜。2023/2/2728縱向零序電壓式匝間短路邏輯框圖2023/2/2729疼惜動作值的整定原則保證正常運行不動作,所以躲過發(fā)電機正常運行時的不平衡零序電壓高定值的取5-8V低定值的2023/2/2730疼惜工作狀況發(fā)電機定子繞組匝間短路:1、零序電壓大于高定值動作值時，并且2YH沒斷線，負序功率方向元件動作，則疼惜動作。2、零序電壓大于低定值動作值時，并且2YH沒斷線，負序功率方向元件動作，基波零序電壓增量元件動作，則疼惜經延時0.1秒動作全停。3、發(fā)電機外部發(fā)生兩相短路時，負序功率方向元件不動作，把疼惜閉鎖。2023/2/2731電壓平衡式TV斷線邏輯框圖2023/2/2732TV斷線判別原理比較疼惜用的2YH的二次相間電壓和一般的YH對應相間電壓大小,當其最大的相間電壓差值為(7-10V)時,并且一般的YH的負序電壓元件（整定值8V）沒動作時,判定為2YH二次斷線,經5秒延時發(fā)出信號并閉鎖匝間短路疼惜.2023/2/2733發(fā)電機定子繞組接地疼惜：發(fā)電機定子繞組接地零序重量特點機端基波零序電壓:2023/2/2734三次諧波零序電壓的特點發(fā)電機正常運行時：2023/2/2735反應機端基波零序電壓的發(fā)電機定子繞組接地疼惜作用：作為發(fā)電機定子繞組接地短路的疼惜，疼惜區(qū)為機端到中性點的９０％區(qū)域．（從機端2YH開三角取電壓）；出口邏輯關系：零序電壓元件（整定電壓15V）動作，經短延時（0.5秒）發(fā)信號；長延時(8秒)全停。出口方式：長延時動作全停（跳發(fā)變組出口開關2206、2206A、2206B、2206C、發(fā)電機滅磁開關MK、廠用工作電源開關6601A、6601B、關閉汽機主汽門、跳DL3、DL4），同時啟動斷路器失靈疼惜。2023/2/2736三次諧波電壓式定子接地疼惜作用：作為發(fā)電機定子繞組接地短路的疼惜，疼惜區(qū)為中性點到機端的5０％區(qū)域．（從機端2YH和發(fā)電機中性點YH0取電壓）；構成原理:比較機端與中性點處三次諧波電壓的大小;出口邏輯關系：零序電壓元件動作，TV沒斷線,經延時(10秒)發(fā)信號.出口方式：發(fā)出定子接地3W信號,2CPU面版出口信號燈定子接地3W點亮.狀態(tài)指示中的出口信號燈點亮2023/2/2737三次諧波電壓式定子接地疼惜溝通接入回路三次諧波電壓式定子接地疼惜邏輯框圖2023/2/27382023/2/2739發(fā)電機失磁疼惜發(fā)電機的失磁運行及其產生的影響1、須要從電網(wǎng)中吸取很大的無功功率以建立發(fā)電機的磁場，所需無功功率的大小主要取決于發(fā)電機的參數(shù)以及實際運行的轉差率。

2023/2/2740２、由于從電力系統(tǒng)中吸取無功功率將可能引起電力系統(tǒng)電壓下降，假如電力系統(tǒng)的容量較小或無功功率的儲備不足，可能使失磁發(fā)電機的機端電壓、升壓變壓器高壓側的母線電壓或其它鄰近點的電壓低于允許值，從而破壞了負荷與各電源間的穩(wěn)定運行，甚至可能因電壓崩潰而使系統(tǒng)瓦解。2023/2/2741３、由于失磁發(fā)電機吸取了大量的無功功率，因此為了防止其定子繞組的過電流，發(fā)電機所能發(fā)出的有功功率將較同步運行時有不同程度的降低，吸取的無功功率越大，則降低越多。2023/2/27424、失磁后發(fā)電機的轉速超過同步轉速，因此，在轉子勵磁回路中將產生差頻電流，因而形成附加損耗，使發(fā)電機轉子和勵磁回路過熱。明顯，當轉差率越大時，所引起的過熱也越嚴峻。2023/2/27

43從失磁到穩(wěn)定異步運行過程

失磁到失步前——有功不變，無功方向變更臨界失步點——失去靜穩(wěn)定的臨界點失步后的異步運行——機端測量阻抗進入阻抗平面第四象限2023/2/27

44失磁疼惜的構成方式2023/2/2745失磁疼惜阻抗元件動作特性圓內為動作區(qū)，當測量阻抗進圓內，繼電器就動作正常運行、外部短路測量阻抗都落在圓外，繼電器不動作失磁以后，進入穩(wěn)定異步運行階段，測量阻抗進入圓內2023/2/2746各測量元件判椐2023/2/2747疼惜動作狀況1、1、發(fā)電機失磁，阻抗元件動作，并且TV二次沒斷線，勵磁低電壓元件動作，則疼惜經延時t1(0.5S)發(fā)出信號，經延時t2（1S）作用于解列滅磁（跳發(fā)變組出口開關2206、2206A、2206B、2206C、發(fā)電機滅磁開關MK、廠用工作電源開關6601A、6601B、跳DL3、DL4），同時啟動斷路器失靈疼惜。2023/2/2748疼惜動作狀況2、2、發(fā)電機失磁，阻抗元件動作，并且TV二次沒斷線，勵磁低電壓元件動作，過功率元件動作，則疼惜經延時(0.5秒)發(fā)出信號，同時作用于減負荷。3、發(fā)電機失磁，阻抗元件動作，并且TV二次沒斷線，勵磁低電壓元件動作，機端低電壓元件動作，則疼惜經1秒時間發(fā)出信號，并動作于解列滅磁.2023/2/2749疼惜動作狀況3、4、發(fā)電機失磁，阻抗元件動作，并且TV二次沒斷線，勵磁低電壓元件動作，系統(tǒng)低電壓元件動作，則疼惜經延時發(fā)出信號，同時作用于解列滅磁。2023/2/2750發(fā)電機失步疼惜當系統(tǒng)受到大的擾動后，發(fā)電機或發(fā)電機群可能與系統(tǒng)不能保持同步運行，即發(fā)生不穩(wěn)定振蕩，稱失步。2023/2/2751對失步疼惜的要求(1)失步疼惜裝置應能鑒別短路故障和不穩(wěn)定振蕩，發(fā)生短路故障時，失步疼惜裝置不應動作。(2)失步疼惜裝置應能盡快檢出失步故障，通常要求失步疼惜裝置在振蕩的第一個振蕩周期內能夠檢出失步故障。2023/2/2752

(3)檢出失步故障實行跳閘時，從斷路器本身的性能動身，不應在發(fā)電機電動勢與系統(tǒng)電動勢夾角為180°時跳閘。(4)失步疼惜裝置應能鑒別不穩(wěn)定振蕩和穩(wěn)定振蕩(通常發(fā)電機電動勢與系統(tǒng)電動勢間相角擺開最大不超過120°時為穩(wěn)定振蕩，即是可復原同步的振蕩)，在穩(wěn)定振蕩的狀況下，失步疼惜不應誤動作。

2023/2/2753反應阻抗變更的失步疼惜構成原理:不穩(wěn)定振蕩時，功角在0°～360°間作周期變化，測量阻抗以的速率穿過阻抗平面，其軌跡在阻抗平面上是一個圓或直線。因此，測量阻抗走過某段距離，須要確定的時間。發(fā)生短路故障時，功角基本不變，測量阻抗由負荷阻抗突變?yōu)槎搪纷杩埂?023/2/2754失步疼惜

作用：反應發(fā)電機失步狀態(tài)的構成原理：反應發(fā)電機機端測量阻抗的變更軌跡，動作特性為雙遮擋器。（從機端2YH取電壓，6LH1取電流）出口方式：推斷為減速失步時，發(fā)減速脈沖；推斷為加速失步時，發(fā)加速脈沖；經過3次累計處理照舊處于失步狀態(tài)時，就作用于信號,發(fā)出失步疼惜動作信號.2023/2/27

55失步疼惜動作特性Xt=2.3（保證當振蕩中心位于發(fā)電廠系統(tǒng)母線以外時，該疼惜不動，取Xt等于主變壓器電抗）R1=1.9（保證不穩(wěn)定振蕩時該疼惜才動作，功角1取1200）R2=R1/2=0.95R3=-R2R4=-R1I區(qū)停留時間0.3秒II區(qū)停留時間0.8秒III區(qū)停留時間0.3秒IV區(qū)停留時間0.2秒滑極次數(shù)N=32023/2/27

56失步疼惜邏輯框圖2023/2/27

57發(fā)電機的逆功率疼惜作用：在發(fā)電機逆功率時,避開汽輪機葉片損壞。構成原理：反映發(fā)電機有功功率大小和方向，從發(fā)電機中性點1LH取電流，從機端2YH取電壓。出口方式：只要發(fā)電機從系統(tǒng)吸取功率，并且逆功率值小于其整定值-7W，疼惜以t1(1.5S)時間動作發(fā)信號；疼惜以t2（100秒）時間動作于機組全停。2023/2/27

58逆功率疼惜邏輯框圖2023/2/27

59程跳逆功率疼惜發(fā)電機的逆功率疼惜除疼惜汽輪機以外，還作為發(fā)電機組程序跳閘的啟動元件，這種逆功率疼惜稱為程跳逆功率疼惜。工作狀況：當主汽門關閉后，并且發(fā)電機的逆功率值小于其整定值-7W時，經短延時（1.5秒)去啟動機組程序跳閘（程序跳閘：首先關閉主汽門，待逆功率繼電器動作后，再跳開發(fā)電機斷路器并滅磁）。2023/2/27

60程跳逆功率疼惜邏輯框圖

K-主汽門幫助接點（主汽門關閉時，該接點閉合）2023/2/27

61發(fā)電機的低頻疼惜作用：在發(fā)電機頻率降低時,疼惜汽輪機的平安。構成原理：通過測量發(fā)電機機端某一相間電壓大小（從發(fā)電機機端2YH取電壓），來計算出頻率。出口方式：當所計算的頻率小于整定值時，且發(fā)變組出口斷路器處于合閘位置，則疼惜經延時發(fā)動身電機低頻信號。2023/2/27

62發(fā)電機低頻疼惜邏輯框圖F1=49.5HZF2=48.7HZF3=46.75HZT1=60ST2=10ST3=1S2023/2/27

63發(fā)電機過電壓疼惜作用：在發(fā)電機出現(xiàn)過電壓時,避開過電壓導致發(fā)電機絕緣損壞。構成原理：通過測量發(fā)電機機端某一相間電壓大?。◤陌l(fā)電機機端2YH取電壓），來反映發(fā)電機的過電壓。出口方式：當機端電壓大于整定值（）本廠整定值136V時,則疼惜經延時(0.5秒)發(fā)動身電機過電壓信號、同時作用于解列滅磁。2023/2/27

64發(fā)電機啟停機疼惜作用：在發(fā)電機起機時投入，在發(fā)電機并列前來發(fā)覺發(fā)電機定子繞組接地故障。構成方式：取發(fā)電機中性點YH0零序電壓3U0，當發(fā)電機并列前，存在定子繞組接地時，就會出現(xiàn)零序電壓（整定值10V），疼惜動作出口方式：疼惜經延時（2秒）動作滅磁（跳MK、DL3、DL4）2023/2/27

65發(fā)電機對稱過負荷疼惜作用：反映發(fā)電機定子過熱的一種疼惜。基本原理：通過測量發(fā)電機定子繞組電流大小來反映定子的過熱狀況。（電流取自發(fā)電機中性點1LH二次側）疼惜構成：定時限對稱過負荷和反時限對稱過負荷兩部分出口方式：當定子繞組電流大于4.3A時，定時限疼惜以大約9S時間動作于信號；當電流大于反時限啟動電流時，疼惜動作時間與電流大小成反比，出口作用于解列。2023/2/27

66發(fā)電機對稱過負荷疼惜動作特性2023/2/27

67發(fā)電機對稱過負荷疼惜邏輯框圖

2023/2/27

68發(fā)電機的負序過負荷疼惜作用：反映發(fā)電機轉子表層過熱的一種疼惜?；驹恚和ㄟ^測量發(fā)電機定子繞組負序電流大小來反映轉子的過熱狀況。（電流取自發(fā)電機中性點1LH二次側）疼惜構成：定時限負序過負荷和反時限負序過負荷兩部分出口方式：當定子繞組中的負序電流大于0.2A時，疼惜以大約9S時間動作于信號；當電流大于反時限啟動電流時，疼惜動作時間與電流大小成反比，出口作用于全停。2023/2/27

69發(fā)電機反時限負序過負荷疼惜動作特性2023/2/27

70發(fā)電機反時限負序過負荷疼惜邏輯框圖

2023/2/27

71主變接地疼惜作用：作為相鄰元件及變壓器高壓側接地故障的后備疼惜。零序過流疼惜作為接地變壓器接地故障疼惜；間隙零序疼惜作為不接地變壓器接地故障的疼惜。疼惜構成原理：間隙零序疼惜取自12LH1的零序電流，電壓取自高壓母線PT開三角電壓；零序過流疼惜取自11LH的零序電流。它們都是反映零序電流或零序電壓大小而動作的。出口方式：間隙零序疼惜以t0(0.3S)時間動作于解列滅磁，零序過流I段(26.5A)以0.25秒時間先跳母聯(lián)，零序過流II段(20A)以5秒時間解列滅磁。2023/2/27

72主變接地疼惜(間隙疼惜）2023/2/27

73主變接地疼惜（零序過流疼惜）2023/2/27

74主斷路器失靈啟動疼惜斷路器有疼惜動作須要跳閘，但仍有電流流過斷路器，則可推斷為斷路器失靈，經延時（延時依據(jù)躲過疼惜的返回時間整定）去啟動失靈疼惜。啟動失靈疼惜的判據(jù)：相電流（相電流大于3.1A，依據(jù)保證相鄰線路末端短路靈敏度要求整定)、零序電流(3I0大于0.5A，依據(jù)躲過正常運行時的最大不平衡電流整定)、斷路器幫助常開接點K1閉合、出口繼電器常開接點K2閉合。2023/2/27

75失靈啟動疼惜邏輯框圖2023/2/27

76變壓器冷卻器全停疼惜作用：反映變壓器風扇全停故障。當變壓器投入并已經帶負荷以