第七章 繼電保護(hù)保護(hù)介紹

山西國峰煤電有限責(zé)任公司

電氣專項培訓(xùn)二0一四年三月說明

根據(jù)《山西國峰煤電生產(chǎn)準(zhǔn)備培訓(xùn)大綱》的要求及人員情況，本次培訓(xùn)的目標(biāo)是強(qiáng)化人員安全生產(chǎn)意識和專業(yè)理論基礎(chǔ)，為下一步的現(xiàn)場、仿真等專業(yè)的培訓(xùn)打下良好的基礎(chǔ)，以滿足我公司兩臺300MWCFB機(jī)組調(diào)試、接產(chǎn)和生產(chǎn)運(yùn)行、維護(hù)的需要。介紹提綱繼電保護(hù)簡介：發(fā)變組保護(hù)介紹發(fā)變組保護(hù)的投入、退出其他廠用設(shè)備保護(hù)繼電保護(hù)簡述繼電保護(hù)是電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要保證。因此，繼電保護(hù)的安全、可靠運(yùn)行，一直受到電力各級部門的高度重視。特別是當(dāng)前，大容量機(jī)組的增加、電網(wǎng)容量的不斷擴(kuò)大，電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行問題尤為重要。一、繼電保護(hù)的作用電力系統(tǒng)的故障和不正常的工作狀態(tài)1、系統(tǒng)的短路故障：故障類型：

d(3)、d(2)、d(1)、d(1，1)及匝間短路短路類型示意圖代表符號發(fā)生的概率三相短路K（3）5%兩相短路K（2）10%單相接地短路K（1）65%兩相接地短路K（1，1）20%故障的危害：⑴短路電流可達(dá)額定電流的幾倍至幾十倍，它的熱效應(yīng)和電動力效應(yīng)使故障支路內(nèi)的電氣設(shè)備遭受損壞或縮短使用壽命。⑵短路電流引起電弧，可能燒毀故障設(shè)備及其周圍的設(shè)備。⑶短路時電壓大幅下降，使用戶的正常工作被壞。⑷短路會使系統(tǒng)產(chǎn)生振蕩，嚴(yán)重時會使系統(tǒng)瓦解。⑸不對稱故障時產(chǎn)生的負(fù)序電流會在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子中感應(yīng)出二次諧波電流，致使發(fā)電機(jī)損壞。2、電力系統(tǒng)不正常的工作方式：指由于各種原因，使電氣設(shè)備或系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)偏離了規(guī)定容許值的情況。A、主要有如下幾種形式

⑴發(fā)電機(jī)或變壓器過負(fù)荷⑵發(fā)電機(jī)突然甩負(fù)荷引起過電壓⑶系統(tǒng)有功缺額引起頻率下降⑷發(fā)電機(jī)或變壓器過勵磁⑸小接地系統(tǒng)單相接地⑹變壓器的油面下降B、危害：危害沒有短路嚴(yán)重，但如長時間存在會發(fā)展成為故障；使設(shè)備使用壽命縮短。3、繼電保護(hù)的作用⑴發(fā)生故障時，自動、迅速、有選擇地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件免于繼續(xù)遭受破壞，保證其它無故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行。⑵反應(yīng)電氣元件的不正常運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)的條件而動作于信號或跳閘。4、繼電保護(hù)裝置的概念：指能反映電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)，并動作于斷路器跳閘或信號的一種自動裝置。二、繼電保護(hù)的基本構(gòu)成原理三、對繼電保護(hù)的基本要求1、可靠性：指繼電保護(hù)的工作應(yīng)安全可靠，當(dāng)保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障時，保護(hù)裝置能可靠動作即不拒動（可信賴性），而在不屬于它該動作的情況下，則不應(yīng)該誤動（安全性）。這是對繼電保護(hù)的最基本要求。2、選擇性：指繼電保護(hù)裝置動作時只切除故障設(shè)備，以保證非故障部分繼續(xù)運(yùn)行，從而將故障影響限制在最小范圍。其有兩層含義：⑴發(fā)生故障時，首先由被保護(hù)設(shè)備的保護(hù)動作，驅(qū)動故障設(shè)備的斷路器跳閘，切除故障。⑵其次，當(dāng)被保護(hù)設(shè)備的保護(hù)或開關(guān)拒動時，由后備保護(hù)動作切除故障。3、速動性：為減小故障產(chǎn)生的危害，要求保護(hù)盡可能快的切除故障設(shè)備。故障切除時間=保護(hù)裝置的動作時間+斷路器跳閘時間4、靈敏性：是指對其保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常狀態(tài)的反應(yīng)能力。靈敏性的好壞用靈敏系數(shù)Ksen(Klm)來衡量。四、常用繼電器1、電磁型電流繼電器LJ（KA）2、電壓繼電器YJ（KV）過電壓繼電器：反應(yīng)電壓升高而動作，Kh<1低電壓繼電器：反應(yīng)電壓降低而動作，Kh>1

低電壓繼電器動作其常閉接點閉合3、中間繼電器ZJ（KM）4、時間繼電器SJ（KT）5、信號繼電器XJ（KS）1、電流速斷保護(hù)

1）、出發(fā)點：速動性保護(hù)動作時間t=0s2）、選擇性：由保護(hù)整定值保證。一、三段式電流保護(hù)Ik=IdLk=Ld3)、系統(tǒng)運(yùn)行方式的確定最大運(yùn)行方式：對所討論的保護(hù)來說，能使系統(tǒng)等效阻抗最小，短路電流最大的運(yùn)行方式。最小運(yùn)行方式：對所討論的保護(hù)來說，能使系統(tǒng)等效阻抗最大，短路電流最小的運(yùn)行方式。最大短路電流=最大運(yùn)行方式下發(fā)生三相短路最小短路電流=最小運(yùn)行方式下發(fā)生兩相短路4)、動作電流（IOP）整定原則：躲過本線路末端金屬性短路時的最大短路電流。式中:—保護(hù)裝置1的動作電流，為一次值，線路中的一次電流達(dá)到該值是保護(hù)裝置剛好動作。5)、靈敏性：用保護(hù)區(qū)校驗。

Lmin≥15%6)、保護(hù)特點:(1)速動性好（2）保護(hù)范圍隨著系統(tǒng)運(yùn)行方式和故障類型而變化

Lmax=AMLmin=AN（3）不能保護(hù)線路全長。（靈敏度最差）7)、適用線路：（1）長線路。（2）系統(tǒng)運(yùn)行方式變化小的線路。8)、保護(hù)的作用：輔助保護(hù)。彌補(bǔ)主保護(hù)的不足。9)、保護(hù)接線圖：2、限時電流速斷保護(hù)（Ⅱ段）

1）、出發(fā)點：保護(hù)的靈敏性。

2）、保護(hù)區(qū)：要求保護(hù)線路全長。

3）、選擇性：時間+動作電流的整定（1）時間整定⑵、動作電流的整定：躲過相鄰線路Ⅰ段的動作電流（保證保護(hù)范圍不超過相鄰線路Ⅰ段的保護(hù)范圍）為Ⅱ段的可靠系數(shù)，一般取1.1～1.2

4）、靈敏性：6）、特點：⑴靈敏性好，可以保護(hù)線路全長。⑵速動性好。⑶選擇性由時間和動作電流的整定保證⑷保護(hù)區(qū)隨著系統(tǒng)運(yùn)行方式和故障類型而變化⑸不能做相鄰線路的完全后備保護(hù)7）、作用：線路的主保護(hù)。8）、接線圖：3、定時限過電流保護(hù)（Ⅲ段）

1)、出發(fā)點：可靠性。

2)、作用：做主保護(hù)的近后備和相鄰元件的遠(yuǎn)后備保護(hù)。

3)、動作電流的整定原則⑴躲過最大的負(fù)荷電流

⑵外部故障被切除以后，保護(hù)應(yīng)能可靠返回。

4)、靈敏性——最好（可以保護(hù)本線路和相鄰線路的全長）。⑴近后備：⑵遠(yuǎn)后備：5)、選擇性—由保護(hù)動作時間的整定保證（階梯時限原則）6）、速動性：最差（距離電源越近，保護(hù)動作時間越長）7）、接線圖：二、接地保護(hù)1、中性點直接接地系統(tǒng)的零序電流保護(hù)在中性點直接接地的系統(tǒng)中，當(dāng)發(fā)生一點接地故障時，即可構(gòu)成單相接地短路，接地短路電流大于500A，稱之為大接地電流系統(tǒng)。這個很大的故障電流，將危及電氣設(shè)備的安全。因此，要求裝設(shè)靈敏度較高的保護(hù)裝置，并動作于斷路器跳閘。

出現(xiàn)零序電壓和零序電流是中性點直接接地系統(tǒng)發(fā)生接地短路時的特征1）、正常運(yùn)行和相間短路時如dBC(2)2）、發(fā)生接地短路時,如dA(1)同樣d

(1，1)也產(chǎn)生因此只有接地短路才產(chǎn)生零序分量階段式零序電流保護(hù)：零序電流速斷保護(hù)（Ⅰ段）零序電流限時速斷保護(hù)（Ⅱ）零序過電流保護(hù)（Ⅲ）2、中性點非直接接地系統(tǒng)的接地保護(hù)對35kV及以下電網(wǎng)，采用中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接地的方式。在這種電網(wǎng)中，當(dāng)一相發(fā)生接地故障時，由于不能構(gòu)成短路回路，接地故障電流往往比負(fù)荷電流小得多，所以，這種系統(tǒng)又叫小接地電流系統(tǒng)。當(dāng)小接地電流系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，并不破壞系統(tǒng)線電壓的對稱性，系統(tǒng)還可以繼續(xù)運(yùn)行。但為了防止故障擴(kuò)大，當(dāng)發(fā)現(xiàn)接地故障時，必須及時采取措施加以消除。一般允許帶著一點接地故障運(yùn)行1～2h。1）、正常運(yùn)行時，系統(tǒng)無零序電壓和零序電流

由于電源的三相電動勢對稱，電源的中性點N對地電位等于零。各相的對地等值集中電容C0相等，則在對稱的三相電壓作用下產(chǎn)生對稱的三相電容電流，故系統(tǒng)無零序電壓和零序電流。2）、單相接地時產(chǎn)生零序電壓和零序電容電流接地相電壓為0，非接地相電壓升高倍，大小為原來的線電壓。3）、絕緣監(jiān)視裝置利用系統(tǒng)單相接地時出現(xiàn)的零序電壓可實現(xiàn)無選擇性的絕緣監(jiān)視裝置。電壓繼電器的動作值要躲過系統(tǒng)的不平衡電壓及由不同電壓等級的中性點不接地系統(tǒng)在單相接地時所感應(yīng)過來的零序電壓數(shù)值。一般整定為25V左右。絕緣裝置不能分辨出哪條線路或哪個設(shè)備上發(fā)生接地，要靠值班人員依次短時斷開各元件來選擇。三、距離保護(hù)1、出發(fā)點：提高保護(hù)的靈敏度并使之不受系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響。2、基本原理：在線路發(fā)生短路時，距離保護(hù)測量阻抗等于保護(hù)安裝處到故障點的阻抗。顯然該阻抗和故障點的距離成比例的。因此習(xí)慣將距離保護(hù)繼電器稱阻抗繼電器。3、三段式距離保護(hù)的原理和電流保護(hù)是相似的，差別就是距離保護(hù)反應(yīng)的是系統(tǒng)故障時測量阻抗的下降，而電流保護(hù)反應(yīng)的是電流的升高。4、時限特性：保護(hù)的動作時間和距離的關(guān)系。

方法：將保護(hù)做成階段式距離保護(hù)。Ⅰ段：輔助段。（t=0〃）保護(hù)線路全長的80%～85%。Ⅱ段：主保護(hù)段。（t=0.5〃）保護(hù)本線路全長和相鄰線路一部分。不超過下條線路Ⅰ段的保護(hù)范圍。Ⅲ段：后備段。保護(hù)本線路和相鄰線路全長。動作時間按階梯時限原則整定。發(fā)變組保護(hù)介紹發(fā)變組保護(hù)裝置，共分為A、B、C三個保護(hù)屏，其中A屏、B屏保護(hù)裝置的硬件和軟件模式完全相同，均采用雙電源雙CPU并行處理技術(shù)，配置了發(fā)變組單元的全部主要保護(hù)和后備保護(hù)，實現(xiàn)了發(fā)變組保護(hù)的雙重化。C屏用于非電氣量保護(hù)。DGT801系列裝置硬件結(jié)構(gòu)邏輯圖

發(fā)變組保護(hù)介紹由結(jié)構(gòu)圖可以看出，裝置由雙電源雙CPU系統(tǒng)構(gòu)成，保護(hù)CPU1系統(tǒng)和保護(hù)CPU2系統(tǒng)是完全相同的兩套系統(tǒng)，但相互之間又完全獨(dú)立。每套系統(tǒng)中均包含電源、濾波、采樣、CPU及大規(guī)模門陣列FPGA等硬件回路；可獨(dú)立完成采樣、計算、判斷、出口、自檢、故障信息處理和故障錄波等全部軟件功能。管理CPU實現(xiàn)與兩個保護(hù)CPU系統(tǒng)的信息交互和人機(jī)界面控制，并與電廠DCS控制系統(tǒng)通訊。此外，兩個保護(hù)CPU之間通過隔離相互檢查，以提高裝置運(yùn)行的可靠性。發(fā)變組保護(hù)介紹一、發(fā)變組A、B柜保護(hù)

發(fā)變組A、B柜保護(hù)屬于電量保護(hù)，按雙重化配置，每套配置相同，均有兩層相互完全獨(dú)立的DTG801B機(jī)箱構(gòu)成，且同一元件雙重化的主保護(hù)回路相互獨(dú)立，同一元件的主、后備保護(hù)回路相互獨(dú)立，這樣每套保護(hù)都可以獨(dú)立長期可靠運(yùn)行。雙套并列運(yùn)行可靠性非常高。具體保護(hù)配置如下：發(fā)變組保護(hù)介紹A.B柜的電量保護(hù)各有31個保護(hù)：發(fā)電機(jī)差動主變差動失磁保護(hù)逆功率保護(hù)程跳逆功率保護(hù)定子接地保護(hù)對稱過負(fù)荷保護(hù)負(fù)序反時限過負(fù)荷保護(hù)主變零序過流保護(hù)主變間隙過流過壓保護(hù)發(fā)變組保護(hù)介紹失步發(fā)電機(jī)低頻保護(hù)發(fā)電機(jī)過激磁保護(hù)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一點接地保護(hù)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子二點接地保護(hù)發(fā)電機(jī)電壓回路斷線保護(hù)發(fā)電機(jī)低電壓記憶保護(hù)發(fā)電機(jī)啟停機(jī)保護(hù)CT斷線保護(hù)發(fā)電機(jī)匝間保護(hù)發(fā)變組保護(hù)介紹勵磁機(jī)過負(fù)荷保護(hù)勵磁變壓器差動保護(hù)勵磁變壓器過電流保護(hù)發(fā)電機(jī)突加電壓保護(hù)主變高壓側(cè)阻抗保護(hù)高廠變差動保護(hù)高廠變復(fù)合電壓過流保護(hù)高廠變A分支過流保護(hù)高廠變B分支過流保護(hù)斷路器非全相保護(hù)斷路器失靈發(fā)變組保護(hù)介紹二、發(fā)變組C柜保護(hù)主變瓦斯保護(hù)主變壓器壓力釋放主變溫度保護(hù)主變冷卻器全停高廠變瓦斯高廠變壓力釋放高廠變冷卻器全停勵磁變壓器溫度保護(hù)發(fā)電機(jī)斷水主變油位異常熱工保護(hù)保護(hù)配置特點A/B柜：實現(xiàn)所有的電氣量保護(hù),雙重化設(shè)計B柜：和A柜相比，沒有配備失靈保護(hù)、斷路器閃絡(luò)保護(hù)。A/B柜正常運(yùn)行時下列保護(hù)不投：誤上電保護(hù)、斷路器閃絡(luò)保護(hù)及起停機(jī)保護(hù)。保護(hù)配置特點

C柜：實現(xiàn)所有的非電氣量保護(hù)，有主變輕、重瓦斯保護(hù)，主變壓力釋放，主變油溫，高廠變輕、重瓦斯保護(hù)，高廠變壓力釋放，高廠變溫度，發(fā)電機(jī)斷水，勵磁系統(tǒng)故障（勵磁變溫度高），主變冷卻器全停及母差保護(hù)動作。冗余式設(shè)計特點雙套硬件的設(shè)計思路，兩套CPU系統(tǒng)完全一致，相互獨(dú)立每套CPU系統(tǒng)均包含電源、濾波、采樣、CPU等硬件回路，可獨(dú)立完成采樣、保護(hù)、出口、自檢、故障錄波等全部軟件功能性能特點每套CPU系統(tǒng)都有自己獨(dú)立的電源模件，其輸入通過各自的空氣開關(guān)可接至不同的直流回路中。這樣可使一層保護(hù)機(jī)箱實現(xiàn)雙回路供電要求，避免相對較薄弱的裝置逆變電源故障和電廠某路直流回路故障時保護(hù)誤動或保護(hù)退出冗余式設(shè)計性能特點在兩套CPU系統(tǒng)均正常的工作狀態(tài)下，采用“與門”出口的邏輯，也就是說要求并行處理的兩套保護(hù)CPU系統(tǒng)同時判定動作，保護(hù)裝置才會動作，從而最大程度的減少了雙重化后因為保護(hù)數(shù)量的增加帶來的保護(hù)裝置誤動的幾率。冗余式設(shè)計性能特點電氣主保護(hù)功能

包括：發(fā)電機(jī)差動保護(hù)、發(fā)變組差動保護(hù)、主變差動保護(hù)、高廠變差動保護(hù)、勵磁變差動保護(hù)。

以上保護(hù)動作后在光字牌上發(fā)“主保護(hù)動作”，無延時動作于全停。后備保護(hù)主要功能1

包括發(fā)電機(jī)定子匝間、發(fā)電機(jī)3W定子接地、發(fā)電機(jī)過激磁保護(hù)、發(fā)電機(jī)失磁失步保護(hù)、誤上電保護(hù)、發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)、發(fā)電機(jī)低頻保護(hù)、主變零序電流電壓保護(hù)、發(fā)電機(jī)3U0定子接地、高廠變復(fù)壓過流保護(hù)、勵磁繞組過流保護(hù)（反時限過負(fù)荷）、斷路器閃絡(luò)保護(hù)、發(fā)電機(jī)定子（反時限對稱）過負(fù)荷、發(fā)電機(jī)（反時限不對稱）負(fù)序過流后備保護(hù)主要功能2

發(fā)電機(jī)過電壓、高廠變通風(fēng)、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一點接地保護(hù)（疊加直流式）、發(fā)電機(jī)程序跳閘、高廠變A分支零序過流保護(hù)、高廠變B分支零序過流保護(hù)、發(fā)電機(jī)復(fù)合低電壓記憶過流保護(hù)、發(fā)電機(jī)過流保護(hù)（無記憶）、啟停機(jī)保護(hù)、主變通風(fēng)保護(hù)、主變零序電流、高廠變分支過流保護(hù)、勵磁變過流保護(hù)、主變高壓側(cè)復(fù)合電壓過流保護(hù)。

以上保護(hù)動作后在光字牌上發(fā)“后備保護(hù)動作”信號。后備保護(hù)說明1特點：帶延時，動作后跳閘或只發(fā)信號1：勵磁變定時限過流和反時限過流定時限：5.2A，6秒延時，關(guān)主汽門反時限過流：定時限3.1A，3秒發(fā)信，反時限動作于全停2：逆功率和程跳逆功率逆功率：無主汽門關(guān)閉條件，1秒發(fā)信，100秒跳閘程跳逆功率：判斷主汽門關(guān)閉條件，0.5秒發(fā)信，1.5秒跳閘后備保護(hù)說明23：發(fā)電機(jī)對稱過負(fù)荷和不對稱過負(fù)荷對稱過負(fù)荷反映發(fā)電機(jī)定子正序電流，1.12倍，延時3秒發(fā)信，反時限動作后全停。不對稱過負(fù)荷：反映發(fā)電機(jī)定子負(fù)序電流，負(fù)序電流達(dá)到11％的額定電流時，延時3秒發(fā)信，反時限動作后全停。非電氣量保護(hù)功能動作于全停的保護(hù)如下有主變重瓦斯保護(hù)，高廠變重瓦斯保護(hù)，發(fā)電機(jī)斷水（30秒），主變冷卻器全停（20分鐘）及母差保護(hù)動作。動作于信號的保護(hù)如下主變輕瓦斯保護(hù)（8秒），主變壓力釋放，主變油溫（1秒），高廠變輕瓦斯保護(hù)（8秒），高廠變壓力釋放，高廠變溫度（1秒）,主變油位，勵磁系統(tǒng)故障，高廠變油位。保護(hù)投退有三種方式1：直接退出軟件功能，這時保護(hù)不進(jìn)行邏輯計算2：退出某一功能投入壓板，這時該功能還在運(yùn)行，只不過不能去出口跳閘，但可以發(fā)信號。3：退出跳閘出口壓板，屬于最后的執(zhí)行回路，整個保護(hù)柜退出運(yùn)行時由運(yùn)行人員操作執(zhí)行。發(fā)變組保護(hù)介紹三、發(fā)電機(jī)保護(hù)動作后有8種出口形式:

保護(hù)出口1(全停):跳1DL.滅磁.關(guān)閉主汽門.跳2DL.3DL、啟動失靈、啟動快切；保護(hù)出口2(解列滅磁):跳1DL.滅磁.汽機(jī)甩負(fù)荷.跳2DL.3DL、啟動失靈、啟動快切；保護(hù)出口3(解列):跳1DL.汽機(jī)甩負(fù)荷.跳2DL.3DL、啟動失靈、啟動快切；保護(hù)出口4(減出力):切換廠用電源,將出力減到最低；發(fā)變組保護(hù)介紹保護(hù)出口5(縮小故障范圍):跳220KV母聯(lián)開關(guān)保護(hù)出口6(程序跳閘)：先關(guān)閉主汽門,待逆功率動作后,再跳開1DL及2DL.3DL、啟動失靈、啟動快切并滅磁；保護(hù)出口7(信號):發(fā)出聲光信號保護(hù)出口8(高廠變分支跳閘):高廠變分支斷路器本側(cè)跳閘,閉鎖快切；非電量保護(hù)不啟動失靈保護(hù),其它的同電量保護(hù)一樣.發(fā)變組保護(hù)介紹1、發(fā)電機(jī)差動：是發(fā)電機(jī)定子繞組相間短路主保護(hù)。按比較發(fā)電機(jī)中性點CT與機(jī)端CT二次相電流的大小及相位構(gòu)成。CT位置：發(fā)電機(jī)出口、發(fā)電機(jī)中性點發(fā)電機(jī)差動保護(hù)動作情況：保護(hù)出口1(全停):跳1DL.滅磁.關(guān)閉主汽門.跳2DL.3DL啟動失靈啟動快切,保護(hù)出口7(信號)發(fā)變組保護(hù)介紹2、主變差動：是主變內(nèi)部短路、主變高壓側(cè)出線上短路故障的主保護(hù)，它能反應(yīng)變壓器內(nèi)部及引出線上的相間短路、變壓器內(nèi)部匝間短路及大電流系統(tǒng)側(cè)（220KV側(cè)）單相接地短路故障。CT位置：變電站、發(fā)電機(jī)出口、高廠變高壓側(cè)主變差動保護(hù)動作的原因：（1）主變內(nèi)部及其套管引出線故障（2）保護(hù)二次線故障；（3）電流互感器開路或短路；主變差動保護(hù)動作情況：保護(hù)出口1(全停)、保護(hù)出口7(信號)發(fā)變組保護(hù)介紹發(fā)變組保護(hù)介紹3、失磁保護(hù)：大型發(fā)電機(jī)不允許無勵磁運(yùn)行。發(fā)電機(jī)低勵和失磁是常見的故障形式。造成低勵、失磁的原因，主要是勵磁回路的部件發(fā)生故障、自動勵磁調(diào)節(jié)裝置發(fā)生故障以及操作不當(dāng)或由于系統(tǒng)事故造成的。不論是哪種形式，失磁的發(fā)電機(jī)將會過渡到異步運(yùn)行，使轉(zhuǎn)子出現(xiàn)轉(zhuǎn)差、定子電流增大、定子電壓降低、有功輸出將下降。電氣量的這些變化，在一定條件下，將破壞電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行、威脅發(fā)電機(jī)的安全.發(fā)變組保護(hù)介紹失磁的危害主要表現(xiàn)在以下幾方面：（1）低勵或失磁的發(fā)電機(jī)，從電力系統(tǒng)吸收無功功率，引起電力系統(tǒng)電壓下降。若電壓下降幅度太大，將可能會導(dǎo)致電力系統(tǒng)電壓崩潰而瓦解。（2）對于大型發(fā)電機(jī)組，在失磁后系統(tǒng)將要向其輸送大量的無功電流，這將可能會引起電力系統(tǒng)的震蕩。（3）失磁后，由于出現(xiàn)轉(zhuǎn)差，在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子回路中出現(xiàn)差頻電流。差頻電流在轉(zhuǎn)子回路中產(chǎn)生的損耗，如果超出允許值，將使轉(zhuǎn)子過熱。特別是直接冷卻高利用率的大型機(jī)組，其熱容量的裕度相對降低，轉(zhuǎn)子更易過熱。而流過轉(zhuǎn)子表層的差頻電流，還可能在轉(zhuǎn)子本體與槽楔、護(hù)環(huán)的接觸面上產(chǎn)生嚴(yán)重的局部過熱。（4）低勵或失磁運(yùn)行時，定子端部漏磁增強(qiáng)，將使端部和邊緣鐵芯過熱。發(fā)變組保護(hù)介紹失磁保護(hù)動作情況：發(fā)電機(jī)失磁導(dǎo)致系統(tǒng)低電壓時,經(jīng)t4延時啟動保護(hù)出口4(減出力):切換廠用電源,將出力減到最低；再經(jīng)t３／t２延時啟動保護(hù)出口6(程序跳閘)：先關(guān)閉主汽門,待逆功率動作后,在跳開1DL及2DL.3DL、啟動失靈、啟動快切并滅磁。保護(hù)出口7(信號)發(fā)變組保護(hù)介紹發(fā)變組保護(hù)介紹4、逆功率保護(hù)：當(dāng)發(fā)電機(jī)從系統(tǒng)吸收有功，變?yōu)殡妱訖C(jī)運(yùn)行時的保護(hù)，單純逆功率保護(hù)僅反映機(jī)組逆功率狀況，當(dāng)主汽門關(guān)閉時程跳逆功率動作。逆功率保護(hù)分兩種：逆功率和程跳逆功率；程序逆功率動作，首先有主汽門關(guān)閉的條件，對于300MW以上的機(jī)組，主汽門關(guān)閉后不可能在短時間內(nèi)回復(fù)主汽門開啟，故在1～1.5S內(nèi)解列滅磁。發(fā)變組保護(hù)介紹逆功率是防止剛并網(wǎng)后，汽機(jī)未帶上負(fù)荷（熱工DEH5％初負(fù)荷出現(xiàn)異常），發(fā)電機(jī)電動機(jī)運(yùn)行，給2～3min時間讓運(yùn)行加負(fù)荷為什么設(shè)逆功率保護(hù)？

在汽輪發(fā)電機(jī)組上，當(dāng)機(jī)爐保護(hù)動作關(guān)閉主汽門或由于調(diào)整控制回路故障而誤關(guān)主汽門，在發(fā)電機(jī)斷路器跳開前發(fā)電機(jī)將轉(zhuǎn)為電動機(jī)運(yùn)行。此時逆功率對發(fā)電機(jī)本身無害，但會使汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子尾部葉片因鼓風(fēng)損失而過熱，所以設(shè)逆功率保護(hù).發(fā)變組保護(hù)介紹規(guī)程規(guī)定發(fā)電機(jī)逆功率運(yùn)行時間不得超過1分鐘。逆功率和程跳逆功率保護(hù)動作情況：保護(hù)出口3(解列):跳1DL.汽機(jī)甩負(fù)荷.跳2DL.3DL啟動失靈啟動快切。保護(hù)出口7(信號)發(fā)變組保護(hù)介紹發(fā)變組保護(hù)介紹5、定子接地保護(hù)：后備保護(hù)，作為發(fā)電機(jī)定子回路單相接地故障的保護(hù)，當(dāng)發(fā)電機(jī)定子繞組任一點發(fā)生單相接地時，該保護(hù)動作：有兩部分組成（1）基波零序電壓保護(hù)發(fā)電機(jī)從機(jī)端算起85%-95%的定子繞組單相接地（動作于跳閘）（2）三次諧波電壓保護(hù)發(fā)電機(jī)中性點附近定子繞組單相接地（動作于信號）保護(hù)動作情況；保護(hù)出口1(全停)、保護(hù)出口7(信號)發(fā)變組保護(hù)介紹發(fā)電機(jī)為什么要裝設(shè)定子接地保護(hù)？發(fā)電機(jī)的外殼都進(jìn)行安全接地，若其定子繞組與鐵芯間的絕緣破壞，就形成了定子單相接地故障，這是一種最常見的發(fā)電機(jī)故障。發(fā)生定子單相接地后，接地電流經(jīng)故障點，三相對地電容、三相定子繞組而構(gòu)成通路，當(dāng)接地電流較大，能在故障點引起電弧，將使定子繞組的絕緣和定子鐵芯燒壞，也容易發(fā)展成危害更大的定子繞組相間或匝間短路，因此，應(yīng)裝設(shè)發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地保護(hù)。發(fā)變組保護(hù)介紹定子接地保護(hù)的要求：作用于跳閘的基波零序電壓一般取自中性點，如取發(fā)電機(jī)機(jī)端，應(yīng)具有TV斷線閉鎖功能。零序電壓式定子接地保護(hù)優(yōu)點構(gòu)成簡單，缺點是從中性點向機(jī)內(nèi)有10~15%的動作死區(qū)。三次諧波式定子接地保護(hù)主要用于保護(hù)由發(fā)電機(jī)中性點向機(jī)內(nèi)15~20%左右的定子繞組接地。零序電流式定子接地保護(hù)優(yōu)點是構(gòu)成簡單。缺點是有死區(qū)，在中性點附近接地時不動作，不能滿足大機(jī)組的要求。發(fā)變組保護(hù)介紹6、對稱過負(fù)荷保護(hù)：主要保護(hù)發(fā)電機(jī)定子繞組的過負(fù)荷或外部故障時引起的定子繞組的過電流，采用反時限動作。保護(hù)出口6(程序跳閘)：先關(guān)閉主汽門,待逆功率動作后,在跳揩1DL及2DL.3DL啟動失靈啟動快切并滅磁保護(hù)出口7(信號):發(fā)出聲光信號保護(hù)出口4(減出力):切換廠用電源,將出力減到最低。發(fā)變組保護(hù)介紹7、負(fù)序反時限過負(fù)荷保護(hù)：作為發(fā)電機(jī)不對稱故障和不對稱運(yùn)行時，負(fù)序電流引起發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子表面過熱的保護(hù)，也兼做系統(tǒng)不對稱故障的后備保護(hù)。負(fù)序電流產(chǎn)生的原因：不對稱負(fù)荷：鐵路的電氣機(jī)車、冶金系統(tǒng)的單相電爐等。不對稱故障：發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的單相接地、兩相短路、發(fā)電機(jī)出口開關(guān)的非全相運(yùn)行。發(fā)變組保護(hù)介紹負(fù)序電流的危害：負(fù)序電流所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場方向與轉(zhuǎn)子的運(yùn)動方向相反，以兩倍同步轉(zhuǎn)速切割轉(zhuǎn)子，在轉(zhuǎn)子中感生出倍頻電流，倍頻電流主要部分在轉(zhuǎn)子表層沿軸向流動，這個電流可達(dá)到極大數(shù)值，會在轉(zhuǎn)子表面某些接觸部位引起高溫，發(fā)生嚴(yán)重電灼傷，同時局部高溫還有可能使護(hù)環(huán)松脫的危險；另外，由負(fù)序磁場產(chǎn)生的兩倍交變電磁轉(zhuǎn)矩，使機(jī)組產(chǎn)生100HZ振動，引起金屬疲勞和機(jī)械損傷。負(fù)序反時限過負(fù)荷保護(hù)動作情況保護(hù)出口6(程序跳閘)：先關(guān)閉主汽門,待逆功率動作后,再跳開1DL及2DL.3DL，啟動失靈，啟動快切并滅磁保護(hù)出口7(信號)發(fā)變組保護(hù)介紹發(fā)變組保護(hù)介紹8、主變另序過流保護(hù)：它作為主變壓器接地的后備保護(hù);主變另序過流保護(hù)分兩個時限:在t1時限保護(hù)動作：啟動保護(hù)出口5(縮小故障范圍):跳220KV母聯(lián)開關(guān)在t2時限保護(hù)動作：啟動保護(hù)出口1(全停):跳1DL.滅磁.關(guān)閉主汽門.跳2DL.3DL啟動失靈啟動快切保護(hù)出口7(信號)發(fā)變組保護(hù)介紹9、主變間隙過流過壓保護(hù)主變間隙過流過壓保護(hù)用于保護(hù)變壓器中性點點絕緣，當(dāng)中性點不接地運(yùn)行時投入。主變間隙過流過壓保護(hù)采用零序電壓繼電器與另序電流繼電器并聯(lián)方式，帶有0.5S的時限構(gòu)成。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生接地故障時，在放電間隙放電時有零序電流，則使設(shè)在放電間隙接地一端的專用電流互感器的零序電流繼電器動作，若放電間隙不放電，則利用零序電壓繼電器動作。主變間隙過流過壓保護(hù)動作情況：保護(hù)出口1(全停):跳1DL.滅磁.關(guān)閉主汽門.跳2DL.3DL啟動失靈啟動快切保護(hù)出口7(信號)發(fā)變組保護(hù)介紹10、發(fā)電機(jī)失步保護(hù)：當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生非穩(wěn)振蕩并危及機(jī)組安全時，動作跳閘。裝設(shè)失步保護(hù)的原因：發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)失步時，將出現(xiàn)發(fā)電機(jī)的機(jī)械量和電氣量與系統(tǒng)之間的振蕩，這種持續(xù)的振蕩將對發(fā)電機(jī)組和電力系統(tǒng)產(chǎn)生有破壞力的影響。失步保護(hù)動作情況：保護(hù)動作情況：保護(hù)出口3(解列):跳1DL.汽機(jī)甩負(fù)荷.跳2DL.3DL、啟動失靈、啟動快切；保護(hù)出口7(信號)發(fā)變組保護(hù)介紹發(fā)變組保護(hù)介紹11、發(fā)電機(jī)低頻保護(hù)汽輪機(jī)的葉片都有一個自然振蕩頻率，如果發(fā)電機(jī)運(yùn)行頻率低于或高于額定值，在接近或等于葉片自振頻率時，將導(dǎo)致共振，使材料疲勞，達(dá)到材料不允許的程度時，葉片就有可能斷裂，造成嚴(yán)重事故。低頻運(yùn)行多發(fā)生在重負(fù)荷下，對汽輪機(jī)的威脅將更加嚴(yán)重。保護(hù)動作情況：保護(hù)出口7(信號)發(fā)變組保護(hù)介紹發(fā)變組保護(hù)介紹12、發(fā)電機(jī)過激磁保護(hù)：過激磁也稱過勵磁，大容量發(fā)電機(jī)無論在設(shè)計和用材方面裕度都比較小,其工作磁通密度很接近飽和磁通密度,當(dāng)轉(zhuǎn)速低時如勵磁未按U/f限制減少，對發(fā)電機(jī)來說會使鐵芯過度飽合，鐵心溫度升高超過規(guī)定值，使絕緣漆起泡或損壞。過激磁不僅使發(fā)電機(jī)鐵芯過飽合，鐵心溫度升高，使損壞絕緣，它對變壓器有同樣嚴(yán)重的危害。發(fā)變組保護(hù)介紹造成過激磁的原因:發(fā)-變組與系統(tǒng)并列前,由于誤操作,誤加大勵磁電流引起.發(fā)電機(jī)啟動中,轉(zhuǎn)子在低速預(yù)熱時,誤將電壓升到額定值,則因發(fā)電機(jī)-變壓器低頻運(yùn)行而造成過激磁。切除發(fā)電機(jī)過程中，發(fā)電機(jī)解列減速，若滅磁開關(guān)拒動，使發(fā)電機(jī)遭受低頻引起過勵磁。發(fā)變組保護(hù)介紹發(fā)電機(jī)-變壓器組出口斷路器跳開后，若自動勵磁調(diào)節(jié)器退出或失靈，則電壓與頻率均會升高，但因頻率升高慢而引起過勵磁，即使正常甩負(fù)荷，由于電壓上升快，頻率上升慢，也可能使變壓器過勵磁。系統(tǒng)正常運(yùn)行時，頻率降低也會引起過激磁。過激磁保護(hù)動作情況：過激磁保護(hù)定時限動作，減少發(fā)電機(jī)勵磁；如果過激磁嚴(yán)重，反時限動作，啟動保護(hù)出口6(程序跳閘)：先關(guān)閉主汽門,待逆功率動作后,在再跳開1DL及2DL.3DL，啟動失靈，啟動快切并滅磁。保護(hù)出口7(信號)發(fā)變組保護(hù)介紹13、發(fā)電機(jī)定子過電壓保護(hù)反映發(fā)電機(jī)出口電壓，當(dāng)發(fā)電機(jī)出口電壓高于額定值的1.2倍時，保護(hù)動作經(jīng)延時切除發(fā)電機(jī)。保護(hù)動作情況：保護(hù)出口2(解列滅磁):跳1DL.滅磁.關(guān)汽機(jī)甩負(fù)荷.跳2DL.3DL，啟動失靈，啟動快切。保護(hù)出口7(信號)發(fā)變組保護(hù)介紹14、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一點接地保護(hù)：反映轉(zhuǎn)子回路一點接地的故障。保護(hù)采用注入直流電源原理，直流電源系裝置自產(chǎn)，因此，在發(fā)電機(jī)運(yùn)行及不運(yùn)行時，均可監(jiān)視發(fā)電機(jī)勵磁回路的對地絕緣。該保護(hù)動作靈敏、無死區(qū)。保護(hù)構(gòu)成原理：保護(hù)的輸入端與轉(zhuǎn)子負(fù)極及大軸連接，通過檢測漏電流，計算出轉(zhuǎn)子的對地測量電阻，當(dāng)此阻值小于保護(hù)整定的動作電阻時，保護(hù)動作。發(fā)變組保護(hù)介紹我公司的保護(hù)裝置采用雙重化轉(zhuǎn)子接地保護(hù)，但轉(zhuǎn)子接地保護(hù)由于原理的要求不能雙套化，否則會相互影響導(dǎo)致測量失誤。在正常運(yùn)行時只投入A屛一套；需退出A屏裝置運(yùn)行時，先退出A屛“轉(zhuǎn)子一點接地投入壓板”，再斷開A屏后31XB、32XB壓板。投上B屏后31XB、32XB壓板，投入B屛“轉(zhuǎn)子一點接地保護(hù)投入壓板”。發(fā)電機(jī)勵磁回路一點接地，雖不會形成故障電流通路，從而不會給發(fā)電機(jī)造成直接危害，但要考慮第二點接地的可能性，所以由一點接地保護(hù)發(fā)出信號，以便加強(qiáng)檢查、監(jiān)視。保護(hù)動作情況：保護(hù)出口7(信號)發(fā)變組保護(hù)介紹發(fā)變組保護(hù)介紹15、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子二點接地保護(hù)發(fā)電機(jī)勵磁回路發(fā)生兩點接地的危害：①由于故障點流過相當(dāng)大的故障電流而燒傷發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子本體；②破壞發(fā)電機(jī)氣隙外傷的對稱性，引起發(fā)電機(jī)的劇烈振動；③使轉(zhuǎn)子發(fā)生緩慢變形而形成偏心，進(jìn)一步加劇振動。所在在一點接地后要投入兩點接地保護(hù)，以便發(fā)生兩點接地時經(jīng)延時動作停機(jī)。發(fā)變組保護(hù)介紹保護(hù)原理：當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子兩點接地時，其氣隙磁場將發(fā)生畸變，在定子繞組中將產(chǎn)生二次諧波負(fù)序分量電勢。轉(zhuǎn)子兩點接地保護(hù)即反映定子電壓中二次諧波“負(fù)序”分量。當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一點接地保護(hù)動作后，自動轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)子兩點接地保護(hù)。保護(hù)動作情況：保護(hù)出口1(全停):跳1DL.滅磁.關(guān)閉主汽門.跳2DL.3DL啟動失靈啟動快切保護(hù)出口7(信號)發(fā)變組保護(hù)介紹發(fā)變組保護(hù)介紹16、發(fā)電機(jī)電壓回路斷線保護(hù)保護(hù)出口7(信號):發(fā)出聲光信號當(dāng)發(fā)電機(jī)“PT斷線”報警時，應(yīng)立即到現(xiàn)場檢查是1PT、2PT還是3PT斷線。1PT、2PT斷線退出逆功率和程跳逆功率、定子接地、失磁、失步、發(fā)電機(jī)低電壓記憶過流、過激磁保護(hù)出口壓板進(jìn)行處理；3PT斷線退出匝間保護(hù)。如檢查非保險熔斷所致，應(yīng)通知繼電保護(hù)人員處理。發(fā)變組保護(hù)介紹17、發(fā)電機(jī)低電壓記憶過流保護(hù)保護(hù)反映發(fā)電機(jī)電壓、負(fù)序電壓和電流大小，電流取自發(fā)電機(jī)中性點CT，主要作為發(fā)電機(jī)相間短路的后備保護(hù)；因發(fā)電機(jī)采用自并勵方式，過流元件有電流記憶功能。保護(hù)出口1(全停):跳1DL.滅磁.關(guān)閉主汽門.跳2DL.3DL啟動失靈啟動快切保護(hù)出口3(解列):跳1DL.汽機(jī)甩負(fù)荷.跳2DL.3DL啟動失靈啟動快切保護(hù)出口7(信號):發(fā)出聲光信號。發(fā)變組保護(hù)介紹18、啟停機(jī)保護(hù)：作為發(fā)電機(jī)升速升勵磁并網(wǎng)前，定子發(fā)生接地故障時的保護(hù)。保護(hù)為另序電壓原理，其另序電壓取自發(fā)電機(jī)中性點側(cè)3U0，并經(jīng)斷路器斷路器輔助接點控制，當(dāng)沒有并網(wǎng)前，斷路器接點將保護(hù)投入，并網(wǎng)后保護(hù)退出運(yùn)行。保護(hù)出口1(全停):跳1DL.滅磁.關(guān)閉主汽門.跳2DL.3DL啟動失靈啟動快切保護(hù)出口7(信號):發(fā)出聲光信號。發(fā)變組保護(hù)介紹19、CT斷線保護(hù)：監(jiān)視CT回路。保護(hù)出口7(信號):發(fā)出聲光信號發(fā)變組保護(hù)介紹20、勵磁繞組過負(fù)荷：防止勵磁繞組過電流。保護(hù)出口2(解列滅磁):跳1DL.滅磁.關(guān)汽機(jī)甩負(fù)荷.跳2DL.3DL啟動失靈啟動快切保護(hù)出口7(信號):發(fā)出聲光信號發(fā)變組保護(hù)介紹21、勵磁變壓器差動保護(hù)：作為勵磁變內(nèi)部及其引出線范圍內(nèi)短路故障的主保護(hù)。能反應(yīng)勵磁變及其引出線相間短路，繞組匝間短路。保護(hù)出口1(全停):跳1