发变组保护原理培训.ppt

发变组保护原理保护总体方案设计思想总体方案为双主双后即双套主保护、双套后备保护、双套异常运行保护的配置方案。其思想是将一个发变组单元的全套电量保护集成在一套装置中。对于一个发变组单元配置两套完整的电气量保护每套保护装置采用不同组TA均有独立的出口跳闸回路。非电量保护出口跳闸回路完全独立和操作回路独立组屏。2.比例差动保护动作特性3.发电机差动TA饱和问题差动保护TA断线报警或闭锁4.定子绕组单相接地保护4.1基波零序电压保护4.1.1单相接地故障时的基波零序电压对于主变压器高压侧中性点不论是否接地当高压系统发生接地故障时直接传递给发电机的零序电压超过定子接地保护的动作值对于跳闸接地保护可以经主变高压侧零序电压闭锁基波报警可以用时间避开。基波零序电压型定子接地保护简单可靠是现在用的比较普遍的保护保护区80%~90%中性点接地时基波保护存在死区。4.1.3基波定子接地保护判据4.2三次谐波定子接地保护4.2.1三次谐波电压源4.2.3现有三次谐波定子接地保护存在问题4.2.4三次谐波比率判据4.2.5三次谐波差动判据4.2.6三次谐波电压差动可靠性：5.发电机定子匝间故障.纵向零序电压原理构成的保护方案。在发电机的出口装设一个专用全绝绝缘电压互感器其一次绕组中性点直接与发电机中性点相连而不接地。所以该电压互感器二次绕组不能用来测量相对地电压。只有当发电机内部发生匝间短路或者对中性点不对称的各种相间短路时破坏了三相对中性点的对称产生了对中性点的零序电压即纵向零序电压在它的开口三角绕组才有输出电压即3U0≠0使零序电压匝间短路保护正确动作。为防止低定值零序电压匝间短路保护在外部短路时误动作还采用一些制动或闭锁量。零序电压匝间保护用电压互感器n并联分支发电机零序等效电路5.2发电机裂相差动定子匝间保护TA安装位置示意图发电机的失磁一、发电机失磁的原因二、发电机的失磁的影响由于失磁导致失步后的影响失磁机组对相邻机组的影响当发电机完全失去励磁时励磁电流将逐渐衰减至零。由于发电机的感应电势Ed随着励磁电流的减小而减小因此其电磁转矩也将小于原动机的转矩因而引起转子加速使发电机的功角δ增大。当δ超过静态稳定极限角时发电机与系统失去同步。发电机失磁后将从并列运行的电力系统中吸取电感性无功功率供给转子励磁电流在定子绕组中感应电势。在发电机超过同步转速后转子回路中将感应出频率为的电流此电流产生异步制动转矩当异步转矩与原动机转矩达到新的平衡时即进入稳定的异步运行。发电机各种运行方式下的机端测量阻抗发电机机端经过渡电阻两相短路升压变压器高压侧经过渡电阻两相短路一相短路。测量阻抗可能进入阻抗圆。解决方法：加辅助判据整定延时大于主保护延时。(3)发电机与系统间发生振荡时的机端测量阻抗Ed≈Us时振荡中心位于处。当XS=0时振荡中心即位于1/2Xd′处．此时机端测量阻抗的轨迹沿直线OO′变化如图所示当δ=180º时、测电阻抗的最小值为Zf=-j1/2Xd′。发电机失磁后的机端测量阻抗机端测量阻抗变化轨迹说明2.临界失步点对汽轮发电机组当=90º时发电机处于失去静稳定的临界状态故称为临界失步点。此时输送到受端的无功功率式中Q为负值表明临界失步时发电机自系统吸收无功功率且为一常数不论有功为多少都与之无关故临界失步点也称为等无功点。机端测量阻抗变化轨迹说明2.失步后的异步运行阶段可用异步发电机等效电路来表示此时按图1-25所规定的电流正方向机端测量阻抗应为综上所述当一台发电机失磁前在过激状态下运行时其机端测量阻抗位于复数平面的第一象限（如图1-28中的a或a’点）失磁以后测量阻抗沿等有功阻抗圆向第四象限移动。当它与临界失步圆相交时（b或b’点）表明机组运行处于静稳定的极限失磁过程静稳极限功率随着转子电流减小而减小。越过（b或b’）点以后转入异步运行最后稳定进行于（c或c’）点此时平均异步功率与调节后的原动机输入功率相平衡。3.异步状态对于任意的一个s值则随变化都有一个相应的圆我们给定一组s值则可得到一个圆族s=0时圆最大随增大圆逐渐变小当圆趋向于一个点。显然这个圆族的外包线给出了发电机异步阻抗的边界对于任意的s和值机端测量阻抗Z的端点都应当落在这个边界之内。t0:正常运行t1:进入静稳圆t2:进入异步圆t0:正常运行t1:低励t2:异步运行6.3系统振荡时机端正序阻抗的变化轨迹6.4发电机失磁后还能否运行失磁判据定子阻抗判据(辅助判据)低电压判据转子电压判据减出力有功判据异步阻抗圆、静稳边界圆可选正序电压、正序电流计算阻抗