發(fā)變組各保護(hù)的作用及保護(hù)范圍和發(fā)電機(jī)自啟動工作原理

發(fā)變組各保護(hù)的作用及保護(hù)范圍1．發(fā)電機(jī)的縱差動保護(hù)發(fā)電機(jī)的縱差保護(hù)能快速而靈敏地切除發(fā)電機(jī)定子繞組及引出線發(fā)生的故障，是發(fā)電機(jī)的內(nèi)部相間短路的主保護(hù)。2．發(fā)電機(jī)的匝間短路保護(hù)發(fā)電機(jī)的匝間短路保護(hù)有兩種類型：橫聯(lián)差動保護(hù)和反應(yīng)零序電壓的匝間短路保護(hù)，切除發(fā)電機(jī)定子匝間短路。3．發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地保護(hù)反應(yīng)基波零序電壓的定子繞組接地保護(hù)切除發(fā)電機(jī)端至中心點(diǎn)85%-95%范圍內(nèi)的定子繞組單相接地故障；反應(yīng)三次諧波電壓定子繞組接地保護(hù)，其保護(hù)區(qū)為中性點(diǎn)至的機(jī)端的50％；兩保護(hù)區(qū)加起來構(gòu)成１００％的保護(hù)區(qū)。4．發(fā)電機(jī)后備保護(hù)發(fā)電機(jī)后備保護(hù)可采用低電壓起動的過電流保護(hù)，復(fù)合電壓起動的過電流保護(hù)或負(fù)序電流加單相式低電壓起動的過電流保護(hù)。當(dāng)對靈敏度和時(shí)限配合的要求較高時(shí)，還可采用阻抗保護(hù)作為后備保護(hù)。發(fā)電機(jī)后備保護(hù)作發(fā)電機(jī)的縱差保護(hù)的后備保護(hù)。5．轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地時(shí)發(fā)信號或跳閘。6．轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地保護(hù)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)動作后投轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地保護(hù)，切除轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地故障。7．發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)發(fā)電機(jī)失磁后動作于發(fā)信號或跳閘8．發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)機(jī)爐保護(hù)動作或其他原因使汽輪機(jī)主汽門誤關(guān)閉，而斷路器未跳閘，發(fā)電機(jī)變成電動機(jī)運(yùn)行，從系統(tǒng)吸收有功功率。發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)動作跳閘。9．發(fā)電機(jī)—變壓器組差動保護(hù)快速而靈敏地切除發(fā)電機(jī)定子繞組，變壓器繞組，發(fā)電機(jī)與變壓器的連線發(fā)生的故障，是發(fā)電機(jī)和變壓器的內(nèi)部相間短路主保護(hù)。10．高壓廠用變壓器差動保護(hù)能快速而靈敏地切除高壓廠變繞組的故障，是高壓廠變內(nèi)部相間短路的主保護(hù)。11．發(fā)電機(jī)定子反時(shí)限過負(fù)荷保護(hù)發(fā)電機(jī)對稱過負(fù)荷時(shí)動作于發(fā)信號或跳閘。12．發(fā)電機(jī)定子負(fù)序反時(shí)限過負(fù)荷保護(hù)發(fā)電機(jī)非對稱過負(fù)荷時(shí)動作于發(fā)信號或跳閘。18．定子繞組過電壓保護(hù)定子繞組過電壓保護(hù)動作于跳閘或發(fā)信號。14．主變壓器過勵(lì)磁保護(hù)主變壓器過勵(lì)磁時(shí)保護(hù)動作于發(fā)信號或跳閘。15．變壓器零序電流保護(hù)作變壓器中性點(diǎn)接地側(cè)接地故障的后備保護(hù)和相聯(lián)線路接地故障的后備保護(hù)。16．變壓器阻抗保護(hù)作為主變壓器和母線相間故障的后備保護(hù)。17．變壓器后備保護(hù)可采用低電壓起動的過電流保護(hù)，復(fù)合電壓起動的過電流保護(hù)或負(fù)序電流加單相式低電壓起動的過電流保護(hù)。作變壓器縱差保護(hù)、瓦斯保護(hù)的后備保護(hù)。18．變壓器瓦斯保護(hù)反應(yīng)變壓器油廂內(nèi)的全部故障、漏油等不正常狀態(tài)；重瓦斯動作于跳閘，輕瓦斯動作于發(fā)信號。為了快速切除故障，保護(hù)裝置在跳開發(fā)電機(jī)出口斷路器的同時(shí)，應(yīng)作用于自動滅磁開關(guān)，切斷發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流。一、ATS由兩個(gè)部分組成：1）低壓起動部分。工作母線因各種原因失壓時(shí)，斷開工作電源。2）自動合閘部分。在工作電源QF斷開后，將備用電源的QF合閘。二、備用變壓器自動投入裝置的接線及工作原理：KV1、KV2-----反應(yīng)Ⅰ線母線電壓降低的低壓繼電器;KT-----低壓起動ATS的時(shí)間繼電器;KL-----控制ATS發(fā)出合閘脈沖時(shí)間的閉鎖繼電器;KM1----低壓起動出口繼電器;KM2-----ATS的出口繼電器;KV3-----對備用電源進(jìn)行電壓監(jiān)視的過壓繼電器;KM3-----備用電源電壓監(jiān)視中間繼電器;由KV1，KV2，KT，KM1，KM3等組成ATS裝置的低電壓起動部分；由KL，KM2等組成ATS裝置的自動合閘部分。1）正常工作情況下因Ⅰ段母線和備用電源均有壓，故KV1，KV2常閉開，KV3常開合，同時(shí)，因KV3觸點(diǎn)閉合故KM3帶電，其常開合，為ATS起動做好準(zhǔn)備。與此同時(shí)，因斷路器2QF于合閘，2QF2-2使KL帶電，KL觸點(diǎn)閉合，為ATS裝置的出口動作做好了準(zhǔn)備。2）當(dāng)工作T1故障；或Ⅰ段母線故障;或Ⅰ段供電的出線故障且未被該出線QF斷開：T1的保護(hù)動作使KM1得電動作，其動合合使YT1、YT2通電，1QF跳閘，2QF也跳閘，2QF3-3合，過KL觸點(diǎn)使KM2得電動作，其兩個(gè)動合觸點(diǎn)閉合分別使YC3和YC4帶電，于是3QF和4QF合閘，投入備用T0，與此同時(shí)，通過2QF2-2斷開使KL失電，其延時(shí)返回觸點(diǎn)經(jīng)延時(shí)后打開，于是KM2失電，從而保證了ATS裝置只動作一次。3）當(dāng)1QF誤跳閘，1QF跳閘后其QF2-2合，使YT2通電，于是2QF跳閘……4）當(dāng)電力系統(tǒng)事故使Ⅰ段母線失去電壓，這時(shí)T1保護(hù)不動，由于Ⅰ段母線失去電壓，則KV1，KV2動作，它們相串聯(lián)的觸點(diǎn)閉合又起動了KT（如備用有壓，則KV3合使KM3處于動作，KM3閉合），KT延時(shí)閉合使KM1得電動作，KM1閉合使YT1、YT2通電，1QF跳閘，2QF也跳閘……如果備用電源也沒有電壓，則KV3觸點(diǎn)不閉合，KM3不帶電，則KT不起動，備用變壓器也不投入運(yùn)行。如果備用電源自動投于永久性故障上，則應(yīng)由設(shè)置在4QF上的過流保護(hù)加速將4QF跳閘。如果永久性短路故障發(fā)生在分支線上，而其保護(hù)又發(fā)生拒動，則4QF過流保護(hù)的時(shí)間繼電器延時(shí)閉合觸點(diǎn)可作為后備，使4QF經(jīng)延時(shí)后跳閘。2．參數(shù)整定（1）KV1、KV2的動作電壓整定要考慮兩方面：首先，躲過工作母線上電抗器后K1或者變壓器后K2發(fā)生短路故障時(shí)的殘余電壓，即KV1、KV2不應(yīng)動作。其次，躲過出線故障K4切除電動機(jī)自起動時(shí)的母線最低電壓。一般選擇等于額定電壓工作電壓的25%，就可滿足上述兩個(gè)條件。(2)KT動作時(shí)限應(yīng)保證ATS的選擇性。當(dāng)電網(wǎng)內(nèi)發(fā)生低電壓繼電器動作的短路故障時(shí)，應(yīng)由電網(wǎng)保護(hù)切除故障而不應(yīng)使ATS裝置動作，為此KT的動作時(shí)間tKT應(yīng)滿足下式tKT=td.max+Δt（6-1）式中td.max—當(dāng)電網(wǎng)內(nèi)發(fā)生使低電壓繼電器動作的短路故障時(shí)，切除該短路故障的電網(wǎng)保護(hù)最大動作時(shí)限；Δt—時(shí)間級差，取0.5～0.7s。(3)KL觸點(diǎn)延時(shí)返回時(shí)間值，既要保證QF可靠合閘，又要保證ATS只動作一次。由圖6-2可見，為了保證3QF,4QF可靠合閘，KL延時(shí)返回時(shí)間tKL應(yīng)大于3QF或4QF的合閘時(shí)間tYC(包括傳動裝置的動作時(shí)間)；又為了保證ATS只工作一次，tKL應(yīng)小于3QF或4QF的兩倍合閘時(shí)間。因此有tYC＜tKL＜2tYC或tKL=tYC+Δt式中Δt—時(shí)間裕度，取為0.2～0.3S(4)過壓繼電器KV3的動作電壓：考慮電動機(jī)自起動過程中備用母線可能出現(xiàn)最低運(yùn)行電壓時(shí)，保證允許ATS動作。式中—電壓互感器的變比—可靠系數(shù)，取1.1～1.2；—返回系數(shù)，一般為0.85～0.9。一般值不應(yīng)低于額定工作電壓的70%。小結(jié)：低電壓繼電器的作用：1）當(dāng)電力系統(tǒng)內(nèi)的事故導(dǎo)致工作電源消失時(shí)起動ATS，跳開供電元件受電側(cè)QF，投入備用TO；2）是Ⅰ段母線和所有出線保護(hù)的后備。過電壓繼電器的作用：防止電力系統(tǒng)內(nèi)的事故引起工作母線、備用母線同時(shí)失電而造成ATS動作；簡化ATS的接線：當(dāng)工作