(电力)主保护之发变组各保护动作与原理解析.docx

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1、1、跳灭磁开关在发生机组跳闸等故障时（如发电机保护动作），励磁系统自动切除，同时灭磁开关分闸。2、关主汽门发信号至ETS跳汽轮机，关闭主汽门3、减出力发电机减少向电网输出的有功功率4、减励磁用减少励磁电压，减少励磁电流来发出容性无功5、跳高压侧I跳闸出口压板，跳4802开关跳闸线圈I6、跳高压侧II跳闸出口压板，跳4802开关跳闸线圈II7、跳母联I跳闸出口压板，跳4800开关跳闸线圈I8、跳母联II跳闸出口压板，跳4800开关跳闸线圈II9、跳A厂变Al分支跳高厂变6201开关10、跳A厂变A2分支跳高厂变6202开关11启动A厂变Al分支切换启动6KV工作2A段快切装置无12、启动A厂变A

2、2分支切换启动6KV工作2B段快切装置13、闭锁A厂变Al分支切换闭锁6KV工作2A段快切装置切换14、闭锁A厂变A2分支闭锁6KV工作2B段快切装置切换15、解除失灵电压闭锁考虑到主变低压侧故障高压侧开关失灵时，高压侧母线的电压闭锁元件灵敏度有可能不够，为防止该情况下失灵保护拒动。16、起动断路器失灵断路器失灵保护是指故障电气设备的继电保护动作发出跳闸命令而断路器拒动时，利用故障设备的保护动作信息与拒动断路器的电流信息构成对断路器失灵的判别，能够以较短的时限切除同一厂站内其他有关的断路器，使停电范围限制在最小，从而保证整个电网的稳定运行，避免造成发电机、变压器等故障元件的严重烧损和电网的崩溃

3、瓦解事故。断路器拒动是电网故障情况下又叠加断路器操作失灵的双重故障，允许适当降低其保护要求，但必须以最终能切除故障为原则。17、起动非全相失灵保护动作4801和4802均为三相联动，所以此保护不投。18、发电机差动保护（变压器主保护-瓦斯保护及差动保护）用来反映发电机定子绕组和引出线相间短路故障，瞬时动作于全停I、II。19、发电机匝间保护（学习什么是发电机匝间保护）单元件横差启动：当横差电流大于横差保护整定值时，启动元件动作。零序电压匝间保护启动：当纵向零序电压大于纵向零序电压整定值时，启动元件动作。工频变化量方向匝间保护启动：当发电机负序电压、负序电流及负序功率工频变化量大于启动门槛时，启

4、动元件动作。20、95%定子接地保护（发电机定子接地保护学习）95%定子接地保护主要反映发电机机端的基波零序电压的大小，当达到动作定值时，动作于全停I、II。21、100%定子接地保护采用基波零序电压保护和三次谐波定子接地保护，可构成100%定子接地保护。22、转子接地保护于静止励磁的发电机正常运行时，励磁回路对地之间有一定的绝缘电阻和分布电容。当励磁绕组绝缘严重下降或损坏时，会引起励磁回路的接地故障，最常见的是一点接地故障。发生一点接地故障时，由于没有形成电流回路，对发电机没有直接影响，但一点接地后，励磁回路对地电压升高，在某些情况下，会诱发第二点接地。当发生第二点接地故障时，由于故障点流过

5、很大的短路电流，会烧伤转子，由于部分绕组被短接，气隙磁通将失去平衡，会引起机组剧烈振动。此外，还可能使轴系和汽轮机汽缸磁化。因此需要装设一点、两点接地保护。一点接地保护动作于发信号，一点接地保护动作发出信号后，及时投入两点接地保护,两点接地保护动作后动作于全停I、II。23、定子过负荷保护作为发电机对称过负荷保护，分定时限和反时限，延时动作于信号。24、负序过负荷保护作为发电机不对称过负荷保护，延时动作于信号。25、失磁保护（发电机失磁保护学习）在发电机失磁运行时，保护发电机的安全及电力系统的稳定运行装置设由四段失磁保护功能，失磁保护I段动作于减出力，II段经母线电压低动作于跳闸，In段可动作

6、于信号或跳闸，IV段经较长延时动作于跳闸。26、失步保护O是反映发电机失步状态的，失步保护应满足：（1）正确区分系统短路与振荡；（2）正确判定失步振荡与稳定振荡。利用两个阻抗继电器先后动作顺序反映发电机端测量阻抗的变化。本保护靠正序阻抗轨迹穿越外圆和中圆的时间段的长短，来区分系统短路与振荡；靠阻抗轨迹穿越外圆和中圆的时间段和穿越中圆和外圆的时间段的长短来区分失步振荡与稳定振荡。出口方式：当判断为减速失步时发减速脉冲，当判断为加速失步时发加速脉冲，加速或减速脉冲作用于降低或提高原动无机出力，经过处理仍处于失步状态时，动作于程跳。27、过电压保护防止发电机定子绕组过电压，延时动作于全停I、II。2

7、8、过励磁保护由于发电机或变压器发生过励磁故障时并非每次都造成设备的明显破坏，往往容易被人忽视，但是多次反复过励磁，将因过热而使绝缘老化，降低设备的使用寿命。发电机和变压器都由铁芯绕组组成，设绕组外加电压为U,匝数为W,铁芯截面为S,磁密为B,则有：U4.44fWBS,因为W、S均为定数，故可写成：fUBK,式中，对每一特定的发电机或变压器，K为定数。由式HJBK可知：电压的升高和频率的降低均可导致磁密B的增大。对于发电机，当过励倍数UfffUUnBBnnnl时;要遭受过励磁的危害，主要表现在发电机定子铁芯背部漏磁场增强，在定子铁芯的定位筋中感应电势，并通过定子铁芯构成闭路，流过电流，不仅造成

8、严重过热，还可能在定位筋和定子铁芯接触面造成火花放电，这对氢冷发电机组十分不利。发电机运行中，可能因以下原因造成过激磁：发电机与系统并列之前，由于操作错误，误加大励磁电流引起激磁，如由于发电机PT断线造成误判断。发电机启动过程中，发电机随同汽轮机转子低速暖机，若误将电压升至额定值，则因发电机低频运行而导致过励磁。在切除机组的过程中，主汽门关闭，出口开关断开，而灭磁开关拒动。此时汽轮机惰走转速下降，自动励磁调节器力求保持机端电压等于额定值，使发电机遭受过励磁。发电机出口开关跳闸后，若自动励磁调节装置手动运行或自动失灵，则电压与频率均会升高，但因频率升高较慢引无K1/4.44WS起发电机过激磁。发

9、电机的允许过激磁倍数一般低于变压器过激磁倍数，更易遭受过激磁的危害，因此，大型发电机需装设性完善的过激磁保护。对于发电机出口装设开关的发电机变压器组，为了在各种运行方式下二者都不失去保护，发电机和变压器的过激磁保护应分开设置。29、功率保护汽轮机在其主汽门关闭后，发电机变为同步电动机运行，从电机可逆的观点来看，逆功率运行对发电机毫无影响。但是对于汽轮机，其转子将被发电机拖动保持3000rmin高速旋转，叶片将和滞留在汽缸内的蒸汽产生鼓风磨擦，所产生的热量不能为蒸汽所带走，从而使汽轮机的叶片(主要是低压缸和中压缸末级叶片)和排汽端缸温急剧升高，使其过热而损坏，一般规定逆功率运行不得超过3mino

10、因此大型机组都要求装设逆功率保护，当发生逆功率时，以一定的延时将机组从电网解列。主汽门关闭后，发电机有功功率下降并变到某一负值，几经摆动之后达到稳态值。发电机的有功损耗，一般约为额定值的1%1.5%,而汽轮机的损耗与真空度及其他因素有关，一般约为额定值的3%4%,有时还要稍大些。因此，发电机变电动机运行后，从电力系统中吸收的有功功率稳态值约为额定值的4%5%,而最大暂态值可达到额定值的10%左右。当主汽门有一定的漏泄时，实际逆功率还要比上述数值小些。现代大型机组一般设置两套逆功率保护，一套是常规的逆率保护。另一套是程序跳闸专用的逆率保护，用于防止汽轮机主汽门关闭不严而造成飞车危险，当主汽门关闭

11、时用逆功率元件来将机组从电网安全解列。30、频率保护1主要用于保护汽轮机不受低频共振的影响。低频运行对于汽轮机而言是个疲劳过程，一般汽轮机疲劳运行累计达一定时间，汽轮机将达到疲劳寿命。因此，低频运行的时间是个积累的过程，而且不同的低频有不同的积累速度。保护装置停运不影响”低频运行的时间”积累值。如果I段时间积累频率范围内，达到I段时间tl；11段时间积累频率范围内，达到II段时间t2；UI段时间积累频率范围内，达无到HI段时间t3；则发出信号或跳闸。低频保护反映系统频率的降低，受出口断路器辅助触点闭锁，即发电机退出时低频保护也自动退出。在发电机频率异常运行时，保护汽轮机的叶片不受损伤。31、误

12、上电保护(1)发电机盘车时，未加励磁，断路器误合，造成发电机异步起动。采用两组PT均低电压延时tl投入，电压恢复，延时H（与低频闭锁判断据配合）退出。（2）发电机起停过程中，已加励磁，但频率低于定值，断路器误合。采用低频判据延时t3投入，频率判据延时t4时返回，其时间应保证跳闸过程的完成。（3）发电机起停过程中，已加励磁，但频率大于定值，断路器误合或非同期。采用断路器位置接点，经控制字可以投退。判据延时t3投入（考虑断路器分闸时间），延时t4退出其时间应保证跳闸过程的完成。当发电机非同期合闸时,如果发电机断路器两侧电势相差180度附近，非同期合闸电流太大，跳闸易造成断路器损坏，此时闭锁跳断路器

13、出口，先跳灭磁开关等其他开关，当断路器电流小于定值时再动作于跳出口开关32、启停机保护（什么是发电机误上电、启停机保护）在启停机过程中，有励磁电流流过励磁绕组，此时定子电压的频率很低，许多保护在低频下不起作用，通常要装设反应定子接地和相间短路故障的保护装置.，这种保护称为启停机保护。该保护只作为低频工况下的辅助保护，在正常工频运行时应退出。保护出口电路受低频继电器触点控制。保护动作于解列灭磁。发电机启动或停机过程中，配置反应相间故障的保护和定子接地故障的保护。对于发电机定子接地故障，配置一套零序过电压启停机保护。对于发电机、变压器、厂用变、励磁变的故障，根据需要各配置一组差回路过流保护。具体配

14、置见保护定值单。由于发电机启动或停机过程中，定子电压频率很低，因此保护采用了不受频率影响的算法，保证了启停机过程中对发电机的保护。启停机保护经控制字整定，需选择“低频元件闭锁”投入。33、发电机相间后备保护阻抗保护启动：当主变高压侧负序电流大于0.2Ie或相间电流的工频变化量大于0.2Ie时，启动元件动作。复压过流保护启动：当三相电流最大值大于电流整定值时，启动元件动作。34、励磁差动保护（励磁系统基本原理详解）励磁差动启动：当三相差动电流最大值大于差动电流启动整定值时，启动元件动作。#2机投入，#1机不投。35、励磁后备保护36、外部重动1（急停）外部跳闸指令动作发变组37、外部重动2（励磁

15、故障）励磁故障发跳闸指令动作发变组38、外部重动3（转子接地）转子接地保护发跳闸指令动作发变组（A柜未投、投B柜）39、外部重动4（母线保护）母线保护发跳闸指令动作发变组40、主变差动保护（学习：讲解变压器保护原理）主变压器差动保护通常为三侧电流，其主变压器差动保护范围为三侧电流互感器所限定的区域（即主变压器本体、发电机至主变压器和厂用变压器的引线以及主变压器高压侧至高压断路器的引线），可以反映该区域内的相间短路，瞬时动作于全停I、II。41、主变高压侧后备主变复压过流保护：复合电压闭锁过电流保护，作为主变压器相间后备保护。复合电压过流保护、复合电压方向过流保护中电流元件取主变高压侧后备CT三

16、相电流；主变相间阻抗保护：阻抗保护作为发变组相间后备保护。阻抗元件取阻抗安装处相间电压、相间电流；其他异常保护：装置主变高压侧后备保护设有过负荷报警、启动风冷（2段）。过负荷报警和启动风冷可分别通过整定控制字来控制其投退。启动风冷动作后输出两付常开接点。42、主变接地零序保护主变零序过流保护用于中性点直接接地变压器，该保护反映变压器零序电流大小，反映接地故障，仅在变压器中性点直接接地时起作用，零序电流取自变压器中性点CT电流。该保护分二段，与出线零序保护配合，保护以短延时跳母联,以长延时变压器两侧跳断路器。43、主变间隙零序保护主变间隙零序电压电流保护：能反映主变间隙零序电流大小和零序电压大小，该保护可在变压器中性点不接地时投入。由接地