水电机组保护介绍课件

RCS-985水轮发电机、

变压器保护RCS-985水轮发电机、

变压器保护1开发水电机组保护程序必要性大型水轮发电机和汽轮发电机在机械结构、电气特性、运行方式上存在着差别，相应的带来保护配置方面的不同要求。大型水轮发电机多做成多分支绕组，为灵敏反应各种匝间、相间故障，需配置多套不完全纵差保护、单元件横差保护；水轮发电机是凸极机，失磁时其机端测量阻抗特性为水滴状，静稳阻抗圆一般采用苹果圆；水轮发电机的厂高变保护配置简单，不像汽轮发电机复杂，可以简化水电机组厂高变保护的配置；某些水电机组要求有外加电源式定子、转子接地保护。根据现场运行实际和相关规程要求，相关保护功能配置和定值单可以精简，进行相应调整。水电厂有主变带厂变运行的方式，发电机和变压器保护分开配置，考虑开发985GW和985TW完成发电机和变压器的保护功能。开发水电机组保护程序必要性大型水轮发电机和汽轮发电机在机械结2水轮发电机变压器组保护总体方案保护原理装置硬件水轮发电机变压器组保护总体方案3对于机端无断路器的发变组单元接线，配置RCS-985AW保护。对于机端有断路器，发电机和变压器保护分开配置，存在主变带厂变运行的方式的，分别采用RCS-985GW发电机（含励磁变）保护、RCS-985TW变压器（含厂变）保护。进一步的，厂变与励磁变要求单独分开配置的（如龙滩），采用RCS-985TS（适用于两圈变）。保护总体方案思想对于机端无断路器的发变组单元接线，配置RCS-985AW保护4配置方案1配置方案15配置方案2配置方案26配置方案3配置方案37配置方案4配置方案48大型水轮发电机组定子绕组大型水轮发电机组定子绕组9内部故障保护方案针对多分支的大型水轮发电机组，可配置如下原理的主保护：

发电机完全纵差保护发电机不完全差动保护（2套）发电机裂相横差保护发电机单元件横差保护（2套）内部故障保护方案针对多分支的大型水轮发电机组，可配置如下原理10内部故障保护方案配置机组内部故障多重主保护：

1.发电机差动保护（包括工频变化量差动保护）2.发电机不完全差动保护（反映相间、匝间故障）3.发电机裂相横差保护4.发电机高灵敏横差保护5.发变组差动保护6.主变差动保护（包括零序差动保护）7.高厂变差动保护8.励磁变差动保护内部故障保护方案配置机组内部故障多重主保护：11其他保护配置方案1发电机100％定子接地保护13误上电保护2转子一点接地保护14轴电流保护3定、反时限定子过负荷保护15定、反时限励磁过负荷保护4定、反时限负序过负荷保护16发电机复合电压过流保护5失磁保护17

励磁变过流保护6失步保护18主变过励磁保护7过电压保护19主变高压侧后备保护8发电机定、反时限过励磁保护20主变接地和不接地后备保护9逆功率保护21高厂变过流保护10频率保护22高厂变电流速断保护11起停机保护23断路器非全相12发电机开关失灵24TV、TA断线其他保护配置方案1发电机100％定子接地保护13误上电保12定子接地保护方案配置两套定子一点接地保护

1A、B屏各配置一套定子接地保护；2可选用外加低频原理或基波零序＋三次谐波零序电压原理。3外加电源模块、滤波器模块、负载电阻、中间小变流器、分压器单独组屏，信号量送至A、B屏。

定子接地保护方案配置两套定子一点接地保护13转子接地保护方案配置两套转子一点接地保护

1A、B屏各配置一套转子接地保护；2有源切换采样原理3受转子一点接地保护本身内阻的影响，运行时只投入其中一套（A屏），检修时，切换至另一套（B屏）。

转子接地保护方案配置两套转子一点接地保护14水轮发电机、变压器组保护总体方案保护原理装置硬件水轮发电机、变压器组保护总体方案15RCS－985水轮机组保护装置原理1、差动保护原理;2、定子接地保护；3、转子接地保护；4、失磁保护；5、部分定值精简RCS－985水轮机组保护装置原理1、差动保护原理;16不完全差动保护的功能特点不完全差动保护构成不完全差动的电流分别为机端电流，中性点1分支组电流或中性点2分支组电流。中性点分支电流乘以相应的折算系数，和机端电流进行运算形成差流、制动电流。变斜率比率制动特性、TA断线判别等和完全纵差一致。可以同时反应相间、匝间故障。:不完全差动保护的功能特点不完全差动保护17外加20hz低频电源定子接地保护在发电机启停、运行过程中，可提供灵敏的定子接地保护：

接地电阻的灵敏度一致，不受接地位置影响。近来设计规程中要求配置外加电源定子接地保护、基波零序＋3次谐波电压定子接地保护和接地零序电流保护。定子接地保护的功能特点外加20hz低频电源定子接地保护定子接地保护的功能特点18外加电源定子接地保护方案外加电源定子接地保护方案19外加电源定子接地保护方案RCS-985U定子接地保护辅助电源目前完成样机试制，准备作型式试验。定子接地保护动模试验从现有试验数据看，定子接地电阻测量灵敏度在1.2欧负载电阻时，一次侧可以达到6k灵敏度，发电机启停过程中、不同位置的定子接地，接地电阻测量值变化很小。外加电源定子接地保护方案RCS-985U定子接地保护辅助电20迭加方波电源转子一点接地保护。灵敏I段动作于信号II段动作于信号或跳闸

可内含电源模块，有源注入式原理在兖矿济三电厂投运时，测量范围0～100k，误差小于5％，灵敏度与转子接地位置无关，无励磁电压引出也可起到保护作用。

转子接地保护的功能特点迭加方波电源转子一点接地保护。转子接地保护的功能特点21开放式失磁保护方案失磁判据低电压判据转子电压判据定子阻抗判据（增加苹果圆特性）辅助判据

失磁保护的功能特点开放式失磁保护方案失磁保护的功能特点22定子判据异步阻抗圆、静稳边界圆、苹果园可选正序电压、正序电流计算阻抗可选择无功反向元件闭锁无功反向值可整定失磁保护的功能特点定子判据失磁保护的功能特点23定值精简逆功率保护（程序逆功率）误上电频率保护（低频不投，过频投信号）匝间保护纵向零序电压原理主变负序过流？跳闸报文、开入压板、跳闸信号、采用显示、定值单统一名称定值精简逆功率保护（程序逆功率）24RCS-985水轮发电机变压器组保护总体方案保护原理装置硬件RCS-985水轮发电机变压器组保护总体方案25RCS-985水轮发电机、

变压器保护RCS-985水轮发电机、

变压器保护26开发水电机组保护程序必要性大型水轮发电机和汽轮发电机在机械结构、电气特性、运行方式上存在着差别，相应的带来保护配置方面的不同要求。大型水轮发电机多做成多分支绕组，为灵敏反应各种匝间、相间故障，需配置多套不完全纵差保护、单元件横差保护；水轮发电机是凸极机，失磁时其机端测量阻抗特性为水滴状，静稳阻抗圆一般采用苹果圆；水轮发电机的厂高变保护配置简单，不像汽轮发电机复杂，可以简化水电机组厂高变保护的配置；某些水电机组要求有外加电源式定子、转子接地保护。根据现场运行实际和相关规程要求，相关保护功能配置和定值单可以精简，进行相应调整。水电厂有主变带厂变运行的方式，发电机和变压器保护分开配置，考虑开发985GW和985TW完成发电机和变压器的保护功能。开发水电机组保护程序必要性大型水轮发电机和汽轮发电机在机械结27水轮发电机变压器组保护总体方案保护原理装置硬件水轮发电机变压器组保护总体方案28对于机端无断路器的发变组单元接线，配置RCS-985AW保护。对于机端有断路器，发电机和变压器保护分开配置，存在主变带厂变运行的方式的，分别采用RCS-985GW发电机（含励磁变）保护、RCS-985TW变压器（含厂变）保护。进一步的，厂变与励磁变要求单独分开配置的（如龙滩），采用RCS-985TS（适用于两圈变）。保护总体方案思想对于机端无断路器的发变组单元接线，配置RCS-985AW保护29配置方案1配置方案130配置方案2配置方案231配置方案3配置方案332配置方案4配置方案433大型水轮发电机组定子绕组大型水轮发电机组定子绕组34内部故障保护方案针对多分支的大型水轮发电机组，可配置如下原理的主保护：

发电机完全纵差保护发电机不完全差动保护（2套）发电机裂相横差保护发电机单元件横差保护（2套）内部故障保护方案针对多分支的大型水轮发电机组，可配置如下原理35内部故障保护方案配置机组内部故障多重主保护：

1.发电机差动保护（包括工频变化量差动保护）2.发电机不完全差动保护（反映相间、匝间故障）3.发电机裂相横差保护4.发电机高灵敏横差保护5.发变组差动保护6.主变差动保护（包括零序差动保护）7.高厂变差动保护8.励磁变差动保护内部故障保护方案配置机组内部故障多重主保护：36其他保护配置方案1发电机100％定子接地保护13误上电保护2转子一点接地保护14轴电流保护3定、反时限定子过负荷保护15定、反时限励磁过负荷保护4定、反时限负序过负荷保护16发电机复合电压过流保护5失磁保护17

励磁变过流保护6失步保护18主变过励磁保护7过电压保护19主变高压侧后备保护8发电机定、反时限过励磁保护20主变接地和不接地后备保护9逆功率保护21高厂变过流保护10频率保护22高厂变电流速断保护11起停机保护23断路器非全相12发电机开关失灵24TV、TA断线其他保护配置方案1发电机100％定子接地保护13误上电保37定子接地保护方案配置两套定子一点接地保护

1A、B屏各配置一套定子接地保护；2可选用外加低频原理或基波零序＋三次谐波零序电压原理。3外加电源模块、滤波器模块、负载电阻、中间小变流器、分压器单独组屏，信号量送至A、B屏。

定子接地保护方案配置两套定子一点接地保护38转子接地保护方案配置两套转子一点接地保护

1A、B屏各配置一套转子接地保护；2有源切换采样原理3受转子一点接地保护本身内阻的影响，运行时只投入其中一套（A屏），检修时，切换至另一套（B屏）。

转子接地保护方案配置两套转子一点接地保护39水轮发电机、变压器组保护总体方案保护原理装置硬件水轮发电机、变压器组保护总体方案40RCS－985水轮机组保护装置原理1、差动保护原理;2、定子接地保护；3、转子接地保护；4、失磁保护；5、部分定值精简RCS－985水轮机组保护装置原理1、差动保护原理;41不完全差动保护的功能特点不完全差动保护构成不完全差动的电流分别为机端电流，中性点1分支组电流或中性点2分支组电流。中性点分支电流乘以相应的折算系数，和机端电流进行运算形成差流、制动电流。变斜率比率制动特性、TA断线判别等和完全纵差一致。可以同时反应相间、匝间故障。:不完全差动保护的功能特点不完全差动保护42外加20hz低频电源定子接地保护在发电机启停、运行过程中，可提供灵敏的定子接地保护：

接地电阻的灵敏度一致，不受接地位置影响。近来设计规程中要求配置外加电源定子接地保护、基波零序＋3次谐波电压定子接地保护和接地零序电流保护。定子接地保护的功能特点外加20hz低频电源定子接地保护定子接地保护的功能特点43外加电源定子接地保护方案外加电源定子接地保护方案44外加电源定子接地保护方案RCS-985U定子接地保护辅助电源目前完成样机试制，准备作型式试验。定子接地保护动模试验从现有试验数据看，定子接地电阻测量灵敏度在1.2欧负载电阻时，一次