WFB-810微机发电机变压器组保护装置技术说明书

1、WWF FB B- -8 81 10 0微微机机发发电电机机变变压压器器组组保保护护装装置置技技术术说说明明书书Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。WFB-810系列微机型发变组成套保护装置22WFB-810WFB-810微机发电机变压器组微机发电机变压器组保护装置技术说明书保护装置技术说明书 地址：河南省许昌市许继大道38号 电话：（0374）-3212854 传真：（0374）-3212099 邮编:461000 网址： WFB-810系列微机型发变组成套保护装置33目目 录录1 1 概述概述-32 基本技术参数基本技术参数-33 主

2、要技术指标主要技术指标-54 4 装置整体说明装置整体说明-84.1 硬件平台说明-84.2软件平台说明-104.3与电厂自动化系统接口说明-104.4装置面板布置图-104.5结构与安装-114.6装置背视图-125 5 保护原理及判据说明保护原理及判据说明- -135.1 发电机比率制动式差动保护-135.2 发电机匝间保护-145.3 变压器（发-变组、高厂变、励磁变）差动保护-175.4 励磁机比率制动式差动保护-235.5 定子接地保护-265.6 转子一点接地保护-265.7 转子一点接地加两点接地保护-275.8 失磁保护-275.9 逆功率保护-305.10 复合电压启动(方向

3、)过流保护-315.11 零序（方向）过流保护-365.12 零序过压保护-395.13 间隙零序电流及零序电压保护-395.14 过负荷(有载调压闭锁、通风启动)- -405.15 低压（记忆）过流保护-405.16 过流保护-415.17 负序过流保护-425.18 定子对称过负荷保护-435.19 过电压保护-445.20 低频保护-445.21 TV断线判别-456 6 订货需知-46附附A A人机接口使用说明人机接口使用说明-47附附B B 装置标准版本选用指南及接线端子装置标准版本选用指南及接线端子-50WFB-810系列微机型发变组成套保护装置441 1概述概述1.11.1应用范

4、围应用范围WFB-810发变组保护装置主要适用于电力系统20MW-100MW各种接线的发变组保护。WFB-811装置集成了一台发电机的全部保护，WFB-812装置集成了一台主变压器的全部电气量保护，WFB-813装置集成了一台高厂变和励磁变（励磁机）的全部电气量保护，非电量类保护仍借用WFB-804或WBH-814装置。WFB-810微机发变组保护装置可满足中小型发变组双主单后、主后备保护合理分开且相互独立、非电量类保护完全独立的配置要求。同时，该系列保护也能直接与电厂综合自动化系统联接。注：所有TA的二次接线均接成“Y”型。1.21.2功能特点功能特点高性能的硬件:采用32位高性能DSP处理

5、器、32位逻辑处理器和16位高速串口A/D；强弱电彻底分离，具有高度自检功能，保证硬件的高可靠性。实时多任务的操作平台:采用Nucleus Plus公司的实时多任务操作系统，保证软件运行的稳定性。主后分开的CPU运行方式:保护装置采用双电源、双CPU运行方式。其中一个CPU完成某一对象主保护的功能，另一CPU完成某一对象后备保护的功能，且相互独立，电源分开、并能单独工作行使其相应保护功能。强大的通信功能:信息和报文可上传，录波数据与COMTRADE格式兼容；通信接口兼容性、开放性强，支持IEC60870-5-103通信规约。可实现“双主单后，主后备保护分开”的保护配置要求；非电量类保护独立于电

6、气量保护，满足“反措”的有关要求。跳闸方式在线修改:每种保护动作后的跳闸方式用户可以自己整定，无须再修改保护二次回路接线；跳闸触点可直接接入断路器跳闸回路。WFB-810系列微机型发变组成套保护装置55友好的人机界面:大屏幕、图形化、汉化、彩色液晶，也可以通过PC机进行操作。提供录波功能和完善的波形分析软件 保护装置可记录动作前4周期，动作后6周期的波形；数据信息可就地打印或通过网络打印机打印，便于事故后的故障分析；提供离线的波形分析软件，该软件可以再现故障发展趋势。完善的事件记录功能:保护动作报告、开关量变位、自检结果、定值改动、录波数据均有记录，可实时打印及召唤打印。2 2基本技术参数基本

7、技术参数2.12.1基本数据基本数据2.1.1额定交流数据a.额定交流电流In：5A或1A；b.额定交流电压Un：100V；c.额定频率fn：50Hz。2.1.2额定直流数据220V或110V，允许变化范围80%115%。2.1.3打印机辅助交流电源220V，0.7A，50Hz/60Hz，允许变化范围80%110%。2.1.4微机保护采样及录波频率1 200Hz，系统频率跟踪范围40Hz60Hz。2.22.2功率消耗功率消耗a. 交流电压回路：不大于0.5VA/相(额定电压下)；b.交流电流回路：不大于1VA/相(In=5A)； 不大于0.5VA/相(In=1A)；c.直流回路功率消耗：每个保

8、护装置不大于35W（正常运行）；每个保护装置不大于50W（保护动作）；每路开入不大于1.5W。2.32.3过载能力过载能力交流电流回路：长期运行2In10s10In1s40In交流电压回路：1.5Un连续工作2.42.4输出触点输出触点信号触点容量：允许长期通过电流：5A切断电流：0.3A(DC220V，=5ms)跳闸出口触点容量：允许长期通过电流：10A保持电流：不大于0.5A切断电流：0.3A(DC220V，=5ms)WFB-810系列微机型发变组成套保护装置66辅助继电器触点容量：允许长期通过电流：5A切断电流：0.3A(DC220V，=5ms)2.52.5绝缘性能绝缘性能绝缘电阻：装置

9、所有电路与外壳之间的绝缘电阻在标准实验条件下，不小于100M。介质强度：装置所有电路与外壳的介质强度能耐受交流50Hz，电压2kV(有效值)，历时1min试验，而无绝缘击穿或闪络现象。2.62.6冲击电压冲击电压装置的导电部分对外露的非导电金属部分外壳之间，在规定的试验大气条件下，能耐受幅值为5kV的标准雷电波短时冲击检验。2.72.7寿命寿命电寿命：装置输出触点电路在电压不超过250V，电流不超过0.5A，时间常数为5ms0.75ms的负荷条件下，装置能可靠动作及返回1 000次。机械寿命：装置输出触点不接负荷，能可靠动作和返回10 000次。2.82.8机械性能机械性能工作条件：能承受严酷

10、等级为I级的振动响应，冲击响应检验；运输条件：能承受严酷等级为I级的振动耐久，冲击及碰撞检验。2.92.9环境条件环境条件2.9.1环境温度：工作：-10+50，24h内平均温度不超过35；贮存：-25+70在极限值下不施加激励量，装置不出现不可逆变化，温度恢复后，装置应能正常工作。2.9.2大气压力：80kPa 110kPa。2.9.3相对湿度：最湿月的月平均最大相对湿度为90%，同时该月的月平均最低温度为25且表面无凝露。最高温度为40时，平均最大相对湿度不超过50%。2.102.10 抗干扰能力抗干扰能力辐射电磁场干扰：符合GB/T 14598.9-2002规定的严酷等级辐射电磁场干扰。

11、快速瞬变：符合GB/T 14598.10-1996规定的严酷等级为IV级快速瞬变干扰。脉冲群干扰试验：符合GB/T 14598.13-1998规定的频率为1MHz及100kHz衰减振荡波（第一个半波为电压幅值共模为2.5kV，差模为1kV）脉冲群干扰。抗静电放电干扰：符合GB/T 14598.14-1998规定严酷等级为III级抗静电放电干扰。电磁发射试验：符合GB/T 14598.16-20024.1规定的传导发射限值和4.2规定的辐射发射限值。工频磁场抗扰度试验：符合GB/T 17626.8-1998第5章规定的严酷等级为级的工频磁场干扰。脉冲磁场抗扰度试验：符合GB/T 17626.9-

12、1998第5章规定的严酷等级为级的脉冲磁场干扰。阻尼振荡磁场抗扰度试验：符合GB/T 17626.10-1998中第5章规定的严酷等级为级的阻尼振荡磁场干扰。浪涌抗扰度试验：符合IEC 60255-22-5:2002中第4章规定的严酷等级为级的浪涌骚扰。射频场感应的传导骚扰抗扰度：符合IEC 60255-22-6:2001中第4章的规定。工频抗扰度试验：符合IEC 60255-22-7:2003中第4章的规定。3 3 主要技术指标主要技术指标3.13.1发电机比率制动式差动保护发电机比率制动式差动保护a. 最小动作电流整定范围：0.1 In 1.0In，误差不超过2.5%或0.01In；WFB

13、-810系列微机型发变组成套保护装置77b. 最小制动电流整定范围：0.5 In 2.0In；c. 制动特性斜率整定范围：0.30.7，误差不超过5%；d. 差动动作时间：在2倍整定值下，动作时间不大于25ms。3.23.2发电机匝间保护发电机匝间保护3.2.13.2.1故障分量故障分量负负序方向序方向( (P P2 2) )保保护护a. 故障分量负序电流(I2)整定范围：0.02 In 0.5In；b. 故障分量负序电压(U2)整定范围：0.5 V 10V；c. 故障分量负序方向最大灵敏角：605；d. 故障分量负序方向动作区：1605；e. 故障分量负序方向灵敏度：在最大灵敏角下，最小动作

14、负序增量P2不大于0.005Sn(Sn为二次额定容量)；f. 动作时间：在最大灵敏角下，模拟两相短路，施加U=0.3Un，I=0.4In，动作时间不大于30ms。3.2.23.2.2发电发电机机纵纵向零序向零序过电压过电压型匝型匝间间保保护护a. 动作电压整定范围：0.5 V 30V，误差不超过2.5%或0.05V；b. 动作延时：P2未动作时延时可整定为0.1 s 10s；P2动作时时间不大于30ms；c. 当频率为150Hz时，保护动作电压不小于100倍基波动作电压；d. P2技术指标同前。3.33.3主变压器主变压器 ( (发发- -变组、高厂变、励磁变变组、高厂变、励磁变) )差动保护

15、差动保护a. 最小动作电流整定范围：0.2 In 1.0In，误差不超过2.5%或0.01In；b. 最小制动电流整定范围：0.5 In 1.2In；c. 制动特性斜率整定范围：0.30.7，误差不超过5%；d. 二次谐波制动系数整定范围：0.150.30误差不超过10%；e. 差动平衡系数整定范围：0.14；f. 差流速断整定范围：1.0 In 10.0In，误差不超过2.5%或0.01In；WFB-810系列微机型发变组成套保护装置88g. 差流越限动作电流整定范围：0.1In1.0In，误差不超过2.5%或0.01In；差流越限动作延时整定范围：0.1s10s；h. 动作时间：在2倍整定

16、值下，差动动作时间不大于30ms；在1.5倍整定值下，差流速断动作时间不大于20ms；i. 励磁涌流判别选择功能，控制字“1”时为波形比较原理，为“0”时为二次谐波原理；j. 具有电流回路断线闭锁差动保护功能，控制字为“1”时闭锁，为“0”时不闭锁。3.43.4 励磁机比率制动式差动保护励磁机比率制动式差动保护a. 最小动作电流整定范围：0.1 In 1.0In，误差不超过2.5%或0.01In；b. 最小制动电流整定范围：0.5 In 2.0In；c. 制动特性斜率整定范围：0.30.7，误差不超过5%；d. 差动动作时间：在2倍整定值下，动作时间不大于25ms；e. 频率50Hz、100H

17、z可选。3.53.5定子接地保护定子接地保护a.基波零序动作电压整定范围：5V 50V，误差不超过2.5%或0.05V；b.机端三次谐波动作电压：不大于0.2V；c.三次谐波电压比值(机端/中性点)整定范围：0.52，误差不超过5%；d.基波零序动作延时整定范围：0.1s 10s；e. 三次谐波延时整定范围：0.1 s 10s。3.63.6转子一点接地保护转子一点接地保护a. 接地电阻高定值整定范围：0.5k50k，误差不超过10%或0.5 k；b. 接地电阻低定值整定范围：0.5 k20k，误差不超过10%或0.5 k；c. 接地电阻高定值延时整定范围：1.0s 10s，误差不超过1%定值+

18、1s；d. 接地电阻低定值延时整定范围：1.0s 10s，误差不超过1%定值+1s。3.73.7转子一点接地加两点接地保护转子一点接地加两点接地保护a. 接地电阻定值整定范围：0.5k50k，误差不超过10%或0.5 k；b. 接地电阻定值延时整定范围：1.0s 10s，误差不超过1%定值+1s；c. 接地位置变化量（%）动作值整定范围：120，误差不超过10%；WFB-810系列微机型发变组成套保护装置99d. 动作延时整定范围1.0s 10s，误差不超过1%定值+1s。3.83.8失磁保护失磁保护a. 阻抗的最大灵敏角为2705；b. 静稳阻抗动作值整定范围：Z1A=120；Z1B=550

19、，误差不超过2.5%或0.1；c. 静稳阻抗动作延时整定范围：0.1s 10s；d. 异步阻抗动作值整定范围：Z2A=120，Z2B=550，误差2.5%或0.1；e. 异步阻抗动作延时整定范围：0.1s 10s；f. 机端三相低电压元件动作值整定范围：50V 100V，误差不超过2.5%；g. 系统三相低电压元件动作值整定范围：50V 100V，误差不超过2.5%；h. 励磁低电压动作值整定范围：10V 500V；i. 延时整定范围：0.1s 10s。3.93.9逆功率保护逆功率保护a. 动作区：在90270之间不小于175；b.额定电压下的动作功率整定范围：0.5%Pe10%Pe，误差不超

20、过2.5%；c. 动作延时整定范围：1段为1s20s，2段为10s100s；d. 潜动试验电流潜动：U=0，I=10In不误动；电压潜动：U=Un，I=0不误动。3.103.10复合电压启动复合电压启动( (方向方向) )过流保护过流保护a. 负序电压整定范围：5V 20V，误差不超过2.5%或0.05V；b. 低动作电压整定范围：30V 100V，误差不超过2.5%或0.05V；c. 动作电流整定范围：0.2In 10In，误差不超过2.5%或0.01In；d. 动作边界允许误差不超过3；e. 相间功率方向灵敏角误差不超过3；f. 延时时间整定范围： 0.1s 10s 。WFB-810系列微

21、机型发变组成套保护装置10103.113.11零序（方向）过流保护零序（方向）过流保护a零序动作电流整定范围：0.1In 10In，误差不超过2.5%或0.01In；b延时整定范围：0.1s 10s；c动作边界允许误差不超过3；d零序功率方向最大灵敏角误差不超过3。3.123.12 零序过压保护零序过压保护a动作电压整定范围：100V300V，误差不超过2.5%或0.05V；b动作延时整定范围：0.1s 10s 。3.133.13 间隙零序电流保护间隙零序电流保护a零序电流整定范围：0.1In 10 In，误差不超过2.5%或0.01In；b动作延时整定范围：0.1s 10s 。3.143.1

22、4过负荷过负荷( (有载调压闭锁、通风启动有载调压闭锁、通风启动) )a过负荷/有载调压闭锁动作电流整定范围：0.2In10In，误差2.5%或0.01In；通风启动的动作电流整定范围：0.2In2In，返回电流整定范围：0.1In1.9In；误差不超过2.5%或0.01In；b动作延时整定范围：0.1s 10s 。3.153.15低压低压( (记忆记忆) )过流保护过流保护a. 低电压整定范围：50V100V，误差不超过2.5%或0.05V；b. 动作电流整定范围：0.1In 10In，误差不超过2.5%或0.01In；c. 动作延时整定范围：0.1s 10s 。3.163.16过流保护过流

23、保护a.动作电流整定范围：0.2In 10In，误差不超过2.5%或0.01In；b. 动作延时整定范围：0.1s 10s 。3.173.17负序过流保护负序过流保护a. 负序动作电流整定范围：0.1 In 0.8In，误差不超过2.5%或0.01In；b. 动作延时整定范围：0.1 s 10s；c. 施加2倍正序额定电流应可靠不误动。3.183.18 定子对称过负荷保护定子对称过负荷保护a. 定时限过负荷动作电流整定范围：1 In 2In，误差不超过2.5%或0.01In；WFB-810系列微机型发变组成套保护装置1111b. 反时限过流动作值整定范围：1.1 In 2In，误差不超过2.5

24、%或0.01In；c. 定子绕组热容量常数K整定范围：1100；d. 定时限延时整定范围：0.1 s 10s；e, 反时限延时上限整定范围：0.1 s 10s；g. 反时限延时下限整定范围：10 s 1000s；h. 散热系数整定范围：00.1；i. 反时限延时误差(与计算值比较)不超过5%或25ms；)1(IKt2*j. 返回系数不小于0.96。3.193.19 过电压保护过电压保护a.动作电压整定范围：100V150V，误差不超过2.5%或0.05V；b. 动作延时整定范围：0.1s10s；c. 返回系数不小于0.96。3.203.20 低频保护低频保护a. 段频率f1整定范围：46 Hz

25、 49.8Hz，整定误差不超过0.02Hz；b. 段频率f2整定范围：44 Hz 48Hz，整定误差不超过0.02Hz；c. 动作延时整定范围：0.5s50s；d. 低压闭锁动作值整定范围：50V100V，误差不超过2.5%或0.05V。3.213.21 TVTV断线保护断线保护a. 动作电压整定范围：5V50V，误差不超过2.5%或0.05V；b. 闭锁电流整定范围：0.2 In 1.5In，误差不超过2.5%或0.05V；c. 启动电流：不大于0.06In；d. 动作时间不大于100ms。说说明：明：如无专门说明，所有延时误差均为2.5%或25ms。3.223.22记录容量记录容量3.22

26、.13.22.1故障录波内容和故障事件报告容量故障录波内容和故障事件报告容量保护动作记录动作前4个周波、动作后6个周波的所有电流电压波形；保护装置可循环记录100次故障事件报告、8次波形数据。3.22.23.22.2正常波形记录正常波形记录正常时装置可手动录取启动前4周波、启动后6周波所有电流电压波形，以供记录或校验极性。3.22.33.22.3事件记录容量事件记录容量可循环记录200次事件记录和装置自检报告。事件记录包括软、硬压板投退、开关量变位、定值改动等；WFB-810系列微机型发变组成套保护装置1212装置自检报告包括硬件自检出错报警等。3.233.23通信接口通信接口两个与内部其它部

27、分电气隔离的RS485通信接口，可以复用为光纤接口，也可以转换为两个独立的Ethernet；一个同步时钟接口；另外有一个RS232调试通信接口和独立的打印接口；通信规约可采用电力行业标准DLT 667-1999(IEC 60870-5-103)。3.243.24对时方式对时方式a.外部正脉冲秒对时；b.RS485方式的同步时钟秒对时；c.c.监控系统绝对时间的对时报文。4.4.装置整体说明装置整体说明4.14.1硬件平台说明硬件平台说明保护装置采用许继公司新一代32位基于DSP技术的通用硬件平台。整体大面板，全封闭机箱，硬件电路采用后插拔式的插件式结构，CPU电路板采用6层板，表面贴装技术，提

28、高了装置可靠性。机箱采用19in 6U全宽机箱，抗干扰能力强。硬件框图如图4.1.1。交流插件多路转换开关DSP1跳闸插件开入开出插件管理机电源插件DSP2跳闸插件开入开出插件电源插件 图4.1.1 硬件框图保护装置采用双电源、双CPU运行方式。装置有两个完全独立的、相同的CPU板，并各自具有独立的采样、A/D变换、逻辑计算功能；两块CPU板硬件电路完全一样，其中一个CPU完成某一对象主保护的功能，另一CPU完成某一对象后备保护的功能，且相互独立，电源分开、并能单独工作行使其相应保护功能，不会因为某一回路故障（如电源）而导致整套保护装置拒动。其中外部模拟量信息为两WFB-810系列微机型发变组

29、成套保护装置1313个CPU共享。另有一块人机对话板，由一片DSP专门处理人机对话任务。人机对话担负键盘操作和液晶显示功能。正常时，液晶显示当前时间、机组的主接线、各侧电流、电压、差电流。人机对话中所有的菜单均为简体汉字；通过本公司为保护提供的软件，可对保护进行更为方便、详尽的监视与控制。装置核心部分采用德州仪器公司(TEXAS INSTRUMENTS)的32位数字信号处理器TMS320C32，主要完成保护的出口逻辑及后台功能，使保护整体精确、高速、可靠。低通滤波多路开关CPU(DSP)GPS对时脉冲16位ADLONWORKS(MC3150)SRAM(1MB)EEPROM(128K)FLASH

30、(1M)CPLD复杂可编程逻辑控制器开入开出LON网32路32路40路模入图4.1.2 CPU部分硬件框图模拟量变换由23块交流变换插件完成，功能是将TA、TV二次电气量转换成小电压信号。保护出口和开入分别由两块跳闸出口插件和2块开入开出插件构成，完成跳闸出口、信号出口、开关量输入等功能。4.24.2软件平台说明软件平台说明软件平台采用ATI公司的RTOS系统Nucleus Plus。Nucleus Plus是一个经过测试的内核，保证软件运行的稳定性。4.34.3与电厂自动化系统接口说明与电厂自动化系统接口说明WFB-810系列微机型发变组成套保护装置1414 WFB-810保护装置1CPU1

31、CPU2MMI规约变换WFB-810保护装置2CPU1CPU2GPS对时脉冲PC机调试电厂综合自动化系统RS-485RS-485ETHERNETETHERNET网络打印机MMI规约变换4.3.1 系统总体框图构成系统的各装置之间、保护CPU与通信管理CPU间通过现场总线Lonworks相连，可方便的实现数据共享、自检和互检，同时减少各部分的关联性，有利于整体可靠性的提高。单元管理机以串行通信或网络通信方式与电厂监控系统相联，可对电厂监控系统上送事件报告、告警信息等，并可通过电厂监控系统对保护系统所具有的各种功能实施全遥控操作。单元管理机设有两组独立的通信接口RS-485（可配置成光纤），还可转

32、换为两独立的Ethernet，支持IEC 60870-5-103通讯规约，满足电厂自动化系统的要求。4.44.4装置面板布置图装置面板布置图 图4.4.1 面板布置图WFB-810系列微机型发变组成套保护装置1515面板中信号灯说明如下：每台保护装置有两个保护CPU，每个CPU对应4个信号灯，其中：“运行”灯为绿灯，装置正常运行时，每秒闪烁5次，如果闪烁不正常说明本CPU处于不正常运行状态；“启动”灯为黄灯，正常运行时熄灭，当本CPU中任一保护启动元件启动时点亮；“信号”灯为红灯，正常运行时熄灭，当本CPU中任一保护动作时点亮；“跳闸”灯为红灯，正常运行时熄灭，当本CPU中任一保护跳闸时点亮。

33、每台保护装置还有一个“装置故障”灯，“装置故障”灯为红灯，正常运行时熄灭，当装置发生故障时点亮。4.54.5结构与安装结构与安装( (外形尺寸、开孔尺寸外形尺寸、开孔尺寸) )WFB-810装置采用19in 6U全宽全封闭标准机箱，嵌入式安装于屏(柜)上，机箱外形尺寸和安装开孔尺寸如图4.5.1和图4.5.2。图 4.5.1 机箱外形尺寸图图 4.5.2 安装开孔尺寸图WFB-810系列微机型发变组成套保护装置16164.64.6装置背视图装置背视图D#C#UU保件插件 件插插CPC采P3#B#9#A#8# 7#2#1#4#5#6#图 4.6.1 a WFB-811装置背视图D#C#UU保件插

34、件 件插插CPC采P3#B#9#A#8# 7#2#1#4#5#6#图 4.6.1 b WFB-812,WFB-813装置背视图WFB-810系列微机型发变组成套保护装置17175 5 保护原理及判据说明保护原理及判据说明5.15.1 发电机比率制动式差动保护发电机比率制动式差动保护 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。5.1.15.1.1保保护护原理原理5.1.1.15.1.1.1比率差比率差动动原理。原理。差动动作方程如下：Iop Iop.0 ( Ires Ires.0 时)Iop Iop.0 + S(Ires Ires.0) ( Ires Ires.0 时)式中：Iop为差

35、动电流，Iop.0为差动最小动作电流整定值，Ires为制动电流，Ires.0为最小制动电流整定值，S为比率制动特性的斜率。各侧电流的方向都以指向发电机为正方向，见图5.1.1。差动电流： NTopIII制动电流： 2NTresIII式中：IT，IN分别为机端、中性点电流互感器(TA)二次侧的电流，TA的极性见图5.1.1。图5.1.1 电流极性接线示意图根据工程需要，也可将TA极性端均定义为靠近发电机侧。WFB-810系列微机型发变组成套保护装置18185.1.1.25.1.1.2 TATA断断线线判判别别当任一相差动电流大于0.15倍额定电流时启动TA断线判别程序，满足下列条件认为TA断线：

36、a. 本侧三相电流中至少一相电流为零；b. 本侧三相电流中至少一相电流不变；c. 最大相电流小于1.2倍的额定电流。5.1.1.35.1.1.3 保保护逻辑护逻辑框框图见图图见图5.1.25.1.2发电机保护通常采用“三取二”方式。三相中有任两项同时满足差动条件，差动保护才可动作。以下图示为“三取一”方式，三项中任何一项满足条件，差动动作。如采用“三取一”方式进行保护配置，应特别注明。&图5.1.2 发电机差动保护逻辑框图5.1.25.1.2定定值值整定整定5.1.2.15.1.2.1定定值值整定整定计计算算a. 最小动作电流一般取发电机额定电流(In)的0.10.3倍；b. 比例制动

37、特性斜率一般可取0.30.5；c. 电流回路断线的整定：TA断线闭锁差动整定为“1”时，闭锁差动；TA断线闭锁差动整定为“0”时，不闭锁差动。WFB-810系列微机型发变组成套保护装置19195.1.2.25.1.2.2定定值值清清单单定定 值值 名名 称称整定范整定范围围备备 注注发电发电机比率制机比率制动动式差式差动动保保护护最小动作电流0.1In-1.0InIop.0最小制动电流0.5In-2.0InIres.0制动特性斜率0.3-0.7STA断线闭锁差动0-11：闭锁 0：不闭锁以下为保护软压板比率制动式差动软压板：投入 ：退出5.1.35.1.3工程工程应应用用机端和中性点电流互感器

38、必须同型号、同变比。5.25.2发电机匝间保护发电机匝间保护匝间保护作为发电机内部匝间短路的主保护。根据电厂设备情况，可选择以下方案中的一种。5.2.15.2.1发电发电机机纵纵向零序向零序过电压过电压及故障分量及故障分量负负序方向型匝序方向型匝间间保保护护本保护不仅作为发电机内部匝间短路的主保护，还可作为发电机内部相间短路及定子绕组开焊的保护。5.2.1.15.2.1.1保保护护原理原理发电机定子绕组发生内部短路，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，保护判据为：| 3U0 | Uset式中，Uset为保

39、护的整定值。发电机正常运行时，机端不平衡基波零序电压很小，但可能有较大的三次谐波电压，为降低保护定值和提高灵敏度，保护装置中增设三次谐波阻波功能。为保证匝间保护的动作灵敏度，纵向零序电压的动作值一般整定较小，为防止外部短路时纵向零序不平衡电压增大造成保护误动，须增设故障分量负序方向元件为选择元件，用于判别是发电机内部短路还是外部短路。故障分量负序方向元件采用图5.2.1.2所示的逻辑，方案二的综合框图见图5.2.2。WFB-810系列微机型发变组成套保护装置2020发电机并网后运行时，纵向零序电压元件及故障分量负序方向元件组成“与”门实现匝间保护；在并网前，因I2=0，则故障分量负序方向元件失

40、效，仅由纵向零序电压元件经短延时t1实现匝间保护。并网后不允许纵向零序电压元件单独出口，为此以过电流IIset闭锁该判据，固定Iset=0.06In。&图5.2.2 匝间保护方案二逻辑框图5.2.1.25.2.1.2定定值值整定整定a.纵向基波零序电压保护动作电压设计值可初选为2V3V，以躲过外部短路时的不平衡电压。b. P2整定同前定定 值值 名名 称称整定范整定范围围备备 注注纵纵向零序向零序电压电压匝匝间间保保护护故障分量负序电流0.02In-0.5InI故障分量负序电压0.5V-10Vu故障分量负序功率0.1VA-20VAP零序动作电压0.5V-30VUset延时时间0.1s-

41、10stTV断线闭锁投退0-11：投入，0：退出以下为保护软压板匝间保护软压板：投入 ：退出5.2.1.35.2.1.3工程工程应应用用WFB-810系列微机型发变组成套保护装置2121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。5.2.25.2.2高灵敏零序高灵敏零序电电流型横差保流型横差保护护作为发电机内部匝间、相间短路及定子绕组开焊的主保护。5.2.2.15.2.2.1保保护护原理原理本保护检测发电机定子多分支绕组的不同中性点连线电流(即零序电流)3I0中的基波成分，保护判据为：判据1（无制动特性）：Iop

42、Iset， Iset为动作电流的整定值，见后判据2（有制动特性）：Iop Iop.0 ( Ires Ires.0 时) ( Ires Ires.0 时)0 .0 .0 .0 .)(opresresresopopIIIISII式中：Iop为横差电流，Iop.0为横差最小动作电流整定值，Ires为制动电流（取机端三相电流最大值），Ires.0为最小制动电流整定值，S为比率制动特性的斜率。判据1、2均可单独构成横差保护，用户可通过控制字进行选择。发电机正常运行时，接于两中性点之间的横差保护，不平衡电流主要是基波，在外部短路时，不平衡电流主要是三次谐波成分，为降低保护定值和提高灵敏度，保护中还增加有三

43、次谐波阻波功能。横差保护瞬时动作于出口，当转子发生一点接地时，横差保护经延时t动作于出口，t一般整定为0.5s。该方案的综合逻辑框图如图5.2.3。WFB-810系列微机型发变组成套保护装置2222&t 图5.2.3 横差保护逻辑框图5.2.2.25.2.2.2定定值值整定整定计计算算a. 高灵敏零序电流型横差保护动作电流设计值可初选为0.05Ign/NTA(Ign为发电机额定电流，NTA为横差保护用互感器变比)；b. 高灵敏零序电流型横差保护动作电流运行值应如下整定：23max. 3 .unb2max. 1 .unbaperrelset)K/I(IKKIKrel为可靠系数，取1.31

44、.5；Kaper为暂态系数取2；Iunb.1.max为最大外部短路电流时横差TA二次侧输出端的基波零序不平衡电流；Iunb.3.max为最大外部短路电流时横差TA二次侧输出端（未经过三次谐波阻波器过滤的）三次谐波不平衡电流；Iunb.1.max及Iunb.3.max都可通过机端常规短路试验（IIn）曲线的延伸而获得；K3为三次谐波滤过比，K3100。Iset为判据1（无制动特性）横差保护TA二次侧（即保护端子）动作电流整定值。定定 值值 名名 称称整定范整定范围围备备 注注横差保横差保护护最小动作电流0.1In -1.0InIop.0最小制动电流0.5In -2.0InIres.0制动特性斜率

45、0.2-2.0SWFB-810系列微机型发变组成套保护装置2323一点接地后延时时间0.1s-1.0s有无制动选择0-10：无制动 1：有制动 以下为保护软压板横差保护软压板：投入 ：退出5.2.2.35.2.2.3 工程工程应应用用选择无制动特性的横差保护时，定值整定一般在保护投运前做升流实验时，由管理机测取不平衡电流，用线性外推法求出对应外部短路电流最大值(等于1/X”d，X”d取饱和值)时的Iunb.1.max和Iunb.3.max。选择有制动特性横差保护时，最小动作电流只需按躲过正常运行时最大不平衡电流整定。5.35.3 变压器（发变压器（发- -变组、高厂变、励磁变）差动保护变组、高

46、厂变、励磁变）差动保护比率制动式差动保护是变压器（发-变组、高厂变、励磁变）的主保护，能反映变压器内部相间短路故障、高压侧单相接地短路及匝间层间短路故障；保护能正确区分励磁涌流、过励磁故障。保护采取自适应提高定值的方式，防止外部故障时由于TA饱和引起差动误动，当差流中的三次谐波与基波的比值大于某一定值时，自动提高比率制动差动的动作值、改变比率制动系数和最小制动电流，进一步提高保护的可靠性。请注意，该差动用CT接线均采用Y型接线方式。发-变组保护装置最多可实现6侧差动，动作特性图如下：WFB-810系列微机型发变组成套保护装置24242 n n制动电流( res)动作电流( op)res.0 图

47、5.3.1 比率差动动作特性图图中阴影部分要经过励磁涌流判别、TA断线判别和TA饱和判别后才出口，双阴影部分只要经过励磁涌流判别就出口。 5.3.15.3.1比率差比率差动动原理原理差动动作方程如下Iop Iop.0 ( Ires Ires.0)Iop Iop.0 + S(Ires Ires.0) ( Ires Ires.0 ) (5-3-1)Ires 1.2 InIop 1.2In + 0.8(Ires 1.2 In) ( Ires 1.2 In ) (5-3-2)Iop为差动电流，Iop.0为差动最小动作电流整定值，Ires为制动电流，Ires.0为最小制动电流整定值，S为比率制动特性斜率

48、，In为基准侧电流互感器的额定二次电流，各侧电流的方向都以指向变压器为正方向。对于两侧差动：Iop = | 1 + 2 | (5-3-3)IIWFB-810系列微机型发变组成套保护装置2525Ires = |1 - 2| / 2 (5-3-4)II对于三侧及以上差动：Iop = | 1 +2 + n | (5-3-5)IIIIres = max |1|，|2|，|n| (5-3-6)III式中：3n6，1 1，2 2，。n n分别为变压器各侧电流互感器二次侧的电流。III判据(5-3-1)为低定值的比率制动差动，判据(5-3-2)为高定值比率制动差动。5.3.25.3.2 励磁涌流判励磁涌流判

49、别别装置提供两种励磁涌流识别判据，用户可根据需要由控制字进行选用，该控制字设为“1”时，励磁涌流判据为波形畸变判据；该控制字设为“0”时，励磁涌流判据为二次谐波判据。5.3.2.15.3.2.1二次二次谐谐波判据波判据保护利用三相差动电流中的二次谐波分量作为励磁涌流闭锁判据。判别方程如下： (5-3-7)1 .22 .opopIKI式中：Iop.2为A，B，C三相差动电流中最大二次谐波电流，K2为二次谐波制动系数，Iop.1为三相差动电流中最大基波电流。该判据闭锁方式为“或”闭锁，即涌流满足(5-3-7)式，同时闭锁三相保护。5.3.2.25.3.2.2波形畸波形畸变变判据判据 保护利用每相差

50、流波形的畸变作为励磁涌流闭锁判据。判别方程如下：Ssum+ K * Ssum (5-3-8)式中：Ssum+为差动电流采样点的不对称度值， Ssum-为对应差动电流的对称度值，K为某一固定系数。该判据闭锁方式为“或”闭锁，即任一相涌流满足(5-3-8)式，同时闭锁三相保护。5.3.35.3.3 TATA饱饱和判和判别别保护利用每相差流中的三次谐波分量作为TA饱和闭锁判据。判别方程如下：WFB-810系列微机型发变组成套保护装置2626I3 K3 * I1 (5-3-9)式中：I3为每相差流中三次谐波电流，K3为三次谐波比例系数（装置内部固定，不需整定），I1为对应基波电流。 任一相差流满足(5

51、-3-9)式，比率制动差动自动改变该相的最小动作电流和比率制动斜率，保证差动保护正确、可靠动作。5.3.45.3.4 TATA断断线线判据判据 当任一相差动电流大于0.15倍的额定电流时启动TA断线判别程序，满足下列条件认为TA断线: 本侧三相电流中至少一相电流不变；最大相电流小于1.2倍的额定电流；本侧三相电流中至少有一相电流为零。 5.3.55.3.5 差流速断保差流速断保护护当任一相差动电流大于差流速断整定值时瞬时动作于跳各侧断路器。5.3.65.3.6 差流越限差流越限当差动电流超过一定值时，发告警信号。差流越限定值可整定。 5.3.75.3.7 比率制比率制动动式差式差动动保保护护极

52、性接极性接线图线图及保及保护逻辑图护逻辑图 差动辅助 图5.3.2 比率制动差动极性接线图WFB-810系列微机型发变组成套保护装置2727图5.3.3 比率制动差动保护逻辑图5.3.85.3.8 整定整定计计算算（ （1 1） ） 平衡系数的平衡系数的计计算算各侧参数项目名称高压侧中压侧低压侧TA一次电流IH=hnUS3IM=mnUS3IL=lnUS3TA接线方式YYYTA二次电流Ih=haHNI Im=maMNIIl=laLNI平衡系数K1= hbIIK2=mbIIK3=lbII对上述表格的说明：Sn为计算平衡系数的基准容量。对于两圈变压器Sn为变压器的容量；对于三圈变压器Sn一般取变压器

53、高压侧的容量。Uh、Um、Ul分别为变压器高压侧、中压侧、低压侧的额定线电压。Nha、Nma、Nla分别为高压侧、中压侧、低压侧的TA变比。TA的二次侧均接成“Y”型Ib为计算平衡系数的基准电流，一般取变压器额定容量下高压侧的二次电流。如果按上述的基准电流计算的平衡系数大于4或小于0.1，那么要更换基准电流Ib，直到平衡系数满足0.1K4；如果无论怎么选取基准电流都不能满足0.1K4的要求，建议使用中间变流器。（ （2 2）最小）最小动动作作电电流流I Iopop。 。0 0Iop。0为差动保护的最小动作电流，应按躲过变压器额定负载运行时的最大不平衡电流整定，即：Iop.0= =bnirelI

54、mUfK)()(WFB-810系列微机型发变组成套保护装置2828式中：Ib为变压器基准侧的额定电流归算到TA二次侧的值， Krel为可靠系数，Krel=1.31.5；fi(n)为电流互感器在额定电流下的变比误差。fi(n)=0.032（10P），fi(n)=0.012（5P）U 为变压器分接头调节引起的误差（相对于额定电压的百分数）；m为TA和TAA变比未完全匹配产生的误差，m一般取0.05。一般情况下可取： Iop.0=。bI )5 . 02 . 0( （ （3 3） ） 最小制最小制动电动电流的整定流的整定 Ires.0 = 。bI )0 . 18 . 0(（ （4 4）比率制）比率制动

55、动斜率斜率S S的整定的整定 最大不平衡电流的计算 a、三圈变压器Iunb.max =KstKaperfiIs.max +UHIs.H.max +UMIs.M.max +m1Is.1.max+m2Is.2.max式中：Kst为TA的同型系数，Kst=1.0Kaper 为TA的非周期系数，Kaper=1.52.0（5P或10P型TA）或Kaper=1.0（TP型TA）fi 为TA的比值误差，fi=0.1；Is.max为流过靠近故障侧的TA的最大外部短路周期分量电流；Is.H.max、Is.M.max分别为在所计算的外部短路时，流过调压侧（H、M）TA的最大周期分量电流；Is.1.max、Is.2

56、.max分别为在所计算的外部短路时，流过非靠近故障点的另两侧的最大周期分量电流；m1、m2为由于1侧和2侧的TA（包括TAA）变比不完全匹配而产生的误差，初选可取m1=m2=0.05；WFB-810系列微机型发变组成套保护装置2929 b、 两圈变压器 Iunb.max =（KstKaperfi +U +m）Is.max 式中的符号与三圈变压器一样。比率制动特性斜率S为：S=S= res.0res.maxop.0unb.maxrel-KIIII应根据上式的计算来整定S值，一般取S=0.30.5。（ （5 5）灵敏度）灵敏度计计算校算校验验在系统最小运行方式下，计算变压器出口两相短路的最小短路电

57、流Is.min。如果变压器具有单侧电源运行的可能性，则以单侧电源的情况计算，即差动电流I op=min.121sIIII制动电流I res=222min.121sIIII在比率制动式差动保护的动作特性曲线上以Ires=值查找出保护相应的动作电流整定值Imin. s21Iop.set，见图5.6.4。则灵敏系数Ksen为：Ksen= set.opmin. sset.opopIIII要求Ksen2.0。 WFB-810系列微机型发变组成套保护装置3030 图5.3.4（ （6 6） ）谐谐波制波制动动的整定的整定利用二次谐波来防止励磁涌流误动的差动保护，二次谐波制动比表示差流中的二次谐波分量与基波

58、分量的比值。一般二次谐波制动比可整定为15%20%。（ （7 7）差流速断）差流速断为了加速切除变压器严重的内部故障，常常增设差流速断保护，其动作电流按照避越励磁涌流来整定，即：Iop=KrelIe.amx式中：Ie.amx为变压器实际的最大励磁涌流。Krel为可靠系数，可取1.151.30。实际的最大的励磁涌流很难测量，应参考整定计算导则进行整定。差流速断保护的灵敏度系数按正常运行方式下保护安装处两相金属性短路计算，要求Ksen1.2。5.3.95.3.9 定定值值清清单单 （ （1 1）主）主变变差差动动定定值值清清单单定定 值值 名名 称称整定范整定范围围备备 注注额定电流（基准电流）0

59、.1In1.2 In最小动作电流0.1In1.0InIop.0最小制动电流0.5In2InIres.0比例制动特性斜率0.30.7S2次谐波制动系数0.150.30K2差动第1侧平衡系数0.14差动第2侧平衡系数0.14差动第3侧平衡系数0.14识别励磁涌流方式0-11：波形畸变0：二次谐波差流速断电流1In10InTA断线闭锁差动0-11：闭锁 0：不闭锁差流越限动作电流0.1In1.0In差流越限延时0.1s10s比率制动式差动软压板：投入 ：退出差流速断软压板：投入 ：退出WFB-810系列微机型发变组成套保护装置3131差流越限软压板：投入 ：退出（ （2 2） ）TATA断断线线定定

60、值值清清单单定定 值值 名名 称称整定范整定范围围备备 注注TATA断断线线额定电流（基准电流）0.1In1.2 In差动第1侧平衡系数0.14差动第2侧平衡系数0.14差动第3侧平衡系数0.14以下为保护软压板TA断线软压板：投入 ：退出5.45.4 励磁机比率制动式差动保护励磁机比率制动式差动保护 是励磁机内部相间短路故障的主保护，保护原理同发电机比率制动式差动保护。5.4.15.4.1定定值值整定整定5.4.1.15.4.1.1定定值值整定整定计计算算a.最小动作电流一般取励磁机额定电流(In)的0.10.3倍；b. 比例制动特性斜率一般可取0.30.5；c.电流回路断线的整定：TA断线闭锁控制整定为“1”时