发变组的保护讲义.ppt

一.继电保护的基本知识二.我厂发变组装设的保护及工作原理三.我厂发变组保护柜的配置及使用要求一.继电保护的基本知识1.继电保护装置的作用:就是能反应电力系统中各电气设备发生的故障和不正常工作状态，并作用于断路器跳闸或发出报警信号的装置2.构成各种保护的原理都是根据电力系统发生故障时出现电流突然增、电压突降，以及电流和电压间相位角发生变化而设计的3.继电保护的四个特性选择性、灵敏性、快速性、可靠性4继电保护装置应符合下列规定：4.1继电保护和自动装置应简单可靠，使用的元件和接点应尽量少，接线回路简单，运行维护方便，在能够满足要求的前提下宜采用最简单的保护。4.2对相邻设备和线路有配合要求的保护，前后两级之间的灵敏性和动作时间应相互配合。4.3当被保护设备或线路范围内发生故障时，应具有必要的灵敏系数。4.4保护装置应能尽快地切除短路故障。当需要加速切除短路故障时，可允许保护装置无选择性地动作，但应利用自动重合闸或备用电源自动投入装置，缩小停电范围。5.电气设备的故障类型（对称和不对称短路）三相短路、单相接地、两相接地、两相短路、断线、匝间短路6.继电保护装置的输入量分为模拟量和开关量，模拟量全部来自TA和TV的二次侧运行当中严禁TA二次开路，TV二次短路。因为TA二次开路时产生的高电压，会对人身和设备造成损害，产生的不平衡电流引起保护误动。TV二次短路时产生的大电流，造成TV一次或二次熔断器熔断，会引起保护误动所以在重要的保护中增设了TA断线、TV断线闭锁二.我厂发变组保护的种类及其工作原理1.发电机比率制动式差动保护（3取2的循环闭锁方式）比率制动式差动保护是发电机内部相间短路故障的主保护，各侧电流的方向都以指向发电机为正方向1.1比率制动式差动保护中的斜率为基波制动斜率，当区外故障时短路电流中含有大量的非周期分量，制动Izdo增大，当动作电流Idzo大于启动电流时，制动电流和动作电流的交点必落在制动区1.2当区内故障时，差电流即动作电流为全部短路电流，制动电流则为流过非电源侧的短路电流，数值较小，平行于纵、横轴的二直线交点必落在动作区内，差动保护可靠动作。1.3TA接线极性图1.4发电机比率制动式差动保护动作逻辑图2.发电机定子绕组匝间短路保护采用纵向零序过电压及故障分量负序方向型匝间保护作为发电机定子绕组匝间短路及定子绕组分支开焊故障的主保护。2.1发电机匝间保护的原理发电机定子绕组内部发生匝间短路，三相绕组的对称性遭到破坏，三相机端对中性点的电压不再平衡，因为机端电压互感器中性点与发电机中性点直接相连且不接地，所以互感器开口三角绕组输出纵向3U0，而在发电机内部或外部发生单相接地时，3U0仍为零。2.2为取得发电机纵向零序电压，本保护须接于发电机机端专用电压互感器TV的二次侧，该TV的一次侧中性点与发电机中性点相连且不接地。2.3发电机匝间短路保护逻辑图3.定子接地保护由基波零序电压和三次谐波电压构成百分之百定子接地保护，作为发电机定子回路单相接地故障的保护，当发电机定子绕组任一点发生单相接地时，由三次谐波保护动作于信号，基波零序电压保护作用于跳闸。3.1保护范围基波零序电压保护发电机从机端算起的85~95%的定子绕组单相接地；三次谐波电压保护发电机中性点附近定子绕组的单相接地。3.2定子接地保护逻辑图4.转子一点接地保护发电机励磁回路一点接地故障时，虽然不足立刻影响发电机的正常运行，但若不即时处理，长时间流过故障点的电容电流将导致铁芯受损，降低转子绕组的绝缘水平，所以一点接地必须作用于信号，提醒运行人员酌情处理。4.1保护原理 采用乒乓式开关切换原理，通过求解两个不同的接地回路方程，实时计算转子接地电阻值和接地位置。5.转子一点接地加两点接地保护在出现一点接地故障后，保护装置继续测量接地电阻和接地位置，若已测得的值变化，当（为接地点位置的变化量）超过整定值时，保护装置就确认为已发生转子两点接地故障，发电机被立即跳闸。动作判据为：||>setset为转子两点接地位置变化整定值转子发生两点接地故障的主要危害：（1）将会引起转子绕组过热导致绝缘烧毁；（2）破坏了旋转磁场的对称性，引起发电机的剧烈振动。所以两点接地保护动作于跳闸。6.低励、失磁保护发电机励磁系统故障使励磁降低或全部失磁，将会从系统吸收无功，引起定子电流增加，导致发电机与系统间失步，对机组本身及电力系统的安全造成重大危害。因此大、中型机组要装设失磁保护。为躲过发电机进相运行和防止短路时误动，将静稳极限阻抗圆下移，避开一、二象限，按异步阻抗圆整定在发出失磁信号后，运行人员降低发电机的出力，重新恢复励磁，尽量避免跳闸，这对经济运行具有很大影响。如果出力在t2内不能压下来，而过电流判据又一直满足，则发跳闸命令以保证发电机本身的安全。6.1失磁保护的主判