rcs-985保护原理6.1变压器、高厂励磁比率差动

保护原变压器、高厂变、励磁变比率差动保比率差动原

KblIr

(IrnIeKK

/IeId

Kbl2(IrnIe)b

(IrnIeKK

bl

)/(2b(Kbl1Kblrn)

(6-1-II3IIr II

I1I2I3I0图6.1.1比率差动保护的动作特I4n6。励磁涌流闭锁原谐波制动原I2nd>K2xb*I3nd>K3xb* (6-1-K2xb、K3xbK2xb0.15，K3xb整定为波形判别原S>S> (6-1-的全周积分值，Kb是某一固定常数，St是门槛定值。St的表达式如下：St= (6-1-Id是差电流的全周积分值，αTA饱和时的闭锁原TAIφ3>Iφ2> (6-1-相电流的基波，Kφ2xbKφ3xb为某一比例常数。当与某相差动电流有关的任意一个电流满足以上表达式即认为此相差流为TA饱和引高值比率差动原TAAA

0.6[Ir1.6Ie]Ir

(6-1-注：高值比率差动的各相关参数由装置内部设定（勿需用户整定差动速断保TATA差流异常与TA断线闭1.1Ie；差动保护在过激磁状态下的闭锁判I5nd>K5xb* (6-1-I1nd、I5nd分别为每相差动电流中的基波和五次谐波，K5xb为五次谐波制动系数（装0.25比率差动的逻辑框TA瞬时TA瞬时11差动跳&1 11&涌涌流高值 11&1差动保护硬压板投111& &11比率差动保护软压板投 差动TA饱和111比率跳涌流比率1 1&差动保护硬压板投11111& &11比率差动保护软压板投TA瞬时 过激磁闭锁差动判1111过激磁倍数比率差动差流起动元注：比率差动的整定计算参见附录A发电机比率差动保比率差动原

KblIr

(IrnIeKK

/IeId

Kbl2(IrnIe)b

(IrnIeKK

bl

)/(2b(Kbl1Kblrn)II1I

(6-2-Ir Id

I1I0图6.2.1比率差动保护的动作特I1、I2分别为中性点两组分支电流；Kb110～0.10，0.05；n4。TA饱和闭锁原高值比率差动原TATAA

0.5[Ir1.5Ie]Ir

(6-3-注：高值比率差动的各相关参数由装置内部设定（勿需用户整定差动速断保差流异常与TA断线闭比率差动的逻辑框1 11&&高值111&高值111差动保护硬压板投比率差动保护软压板投 差动&1差动跳&1&& 1&& 1TATA瞬时1TA饱和TA饱和比率1 11 1差动保护硬压板投1比率差动差流起动元1&&1比率跳 注：比率差动的整定计算参见附录A工频变化量比率差动保配工频变化量比率差动原

1.25Idt

I dd

0.75Ir

Ir2IeΔIr

I5

(6-2-ΔId

I1I2I3I4IΔI1、ΔI2、ΔI3、ΔI4、ΔI5分别为I1支路、I2支路(或旁路)、II1支路、II侧2支路(或旁路)和III侧电流电流的工频变化量。ΔId为差动电流的工频变化量。Idth为固定门坎。ΔIr为制动电流的工频变化量,它取最大相制动。注意频变化量比率差动TA的暂态和稳态饱和。6.3.2工频变化量比率差动的逻辑框 111 111111展宽 1111过激磁倍数10&&1&11100图 工频变化量比率差动的逻辑框注：工频变化量比率差动的各相关参数由装置内部设定（勿需用户整定主变高压侧后备保相间阻抗保III定为相等时，选择全阻抗圆。阻抗元件灵敏角m78定实现，TVIZ UIZpUR I

UI6.4.1阻抗元件动作特 90Arg(UIZP)

(6-4- (UIZnI1.25It

其中：ΔIt1.250.2InTV断线或异常对阻抗保护的影响：当装置判断出变压器高压侧TV断线或异常时，自动投入过流保护’控制字为‘1’时，表示在TV断线时投入一段过流保护，其动作后跳变压器相间阻抗保护逻辑框阻抗元11阻抗元111阻抗保护硬压板投阻抗保护软压板投&1&&11阻抗阻抗保t 16.4.2阻抗保护逻辑框复合电压闭锁过复合电压元件：复合电压元件由相间低电压和负序电压或门构成，有两个控制V（TVVVV‘1断线保护投退原则’控制字为‘0流保护就变为纯过流保护。复合电压闭锁过流逻辑框>=111111111111&& 11111&111& 1图6.4.3复合电压闭锁过流逻辑框零序过流保III零序过流保护逻辑框 11111111&&1& 1& 1116.4.4零序过流保护逻辑框间隙零序过流过压保TV断线判别原8V1.25TV并发出信号，待电压恢复正常后保护也自动恢复正常（延时0返回。在线期间，根据整定控制字选择是退出经方向或电压闭锁的各段过流保护还是暂时取消方向和电压闭锁。注意当某侧电压退出时，该侧VTA常判同时发出信号，待电流恢复正常后保护也自动恢复正常（延时10秒返回。其它异常保发电机匝间保发电机高灵敏横差保Id IMAXIezdId(1

I

Iezd)

IMAX

ezd式中Ihczd为横差电流定值,IMAX为机端或中性点三相电流中最大相电流,Iezd为发电机额定电流,Khczd定值大为减小，因而提高了发电机内部匝间短路时的灵敏度。由于保护采用了频率技术及全周傅氏滤波算法,使得横差保护对三次谐波的滤除比在频率范围内达100以上,保护只反应基波分量。横差保护出口逻11&111&111&1&1111111 111&t1&6.5.1发电机横差保护逻辑框纵向零序电压保装设在发电机出口TV开口三角上的纵向零序电压,用作发电机定子绕组的匝间短TV(1)相电流制动原装置采用带相电流制动的纵向零序电压保护原理,其动作方程为: UozdImaxIe机额定电流,Ko电机内部匝间短路时保护的灵敏度。由于保护采用了数字滤波技术及全周傅氏滤波算法,使得零序电压对三次谐波的滤除100为防止在TV一次侧断线导致纵向零序电压保护误动，保护采用TV断线闭锁判据:TV3U2<12V,3UO>20V,同时满足以上两个条件,保护判别为（2）负序功率方向闭锁原纵向零序电压保护出口逻11111111111t1&&1&6.5.2发电机匝间保护逻辑1&发电机后备保相间阻抗保II向定值整定为相等时，选择全阻抗圆。阻抗元件灵敏角m786.5.1IZ UIZpUR IUInn6.6.1阻抗元件动作特 90Arg(UIZP)

(6-5- (UIZnI1.25It

其中：ΔIt1.250.2InTV，阻抗保护不需退出。相间阻抗保护逻辑框&111&11111&&11tt1 6.6.2阻抗保护逻辑框发电机复合电压过流保电压起动可以通过控制字投退。过流Ⅱ段,跳闸方式是解列灭磁。15S,“1出口逻>=111111111111&& 11111&111& 16.6.2复合电压过流保护出口逻辑框发电机定子接地保零序电压定子接地保85～95％的定子绕组单相接地，三次谐波零序电压保护发电100%定子接地保护。TV三次谐波电压比率定子接地保100。U3T

U3T、U3N,K3wzd U3Tkt

kreU3N

式中

TV断线闭锁原TVTV基波零序电压保护投信基波零序电压保护投信11基波零序电压元11111定子接地保护软压板投1&1t基1t基波零保&11 基波零序电压保护投跳195%定子接地保护硬压板投定子接地保护起&1基波零保护跳t&图6.7.1基波零序电压定子接地保护逻辑框1111&

1t&11t&1

1t&& 1t&&11图6.7.2三次谐波电压定子接地保护逻辑框发电机转子接地保转子一点接地保+U+U-RRRR1转子两跳t&6.8.1转子接地电阻测量S、S2电阻Rg，接地位置α。转子一点接地设有两段动作值，灵敏段动作于，普通段可动于信号也可动作于跳闸。转子两点接地保若转子一点接地保护动作于方式，当转子接地电阻Rg小于普通段整定值，转子α为转子两点接地，动作于跳闸。Rg敏定11转子接地Rg敏定11转子接地保护软压板投&11转子一灵敏转子一转子一1Rg定1111转子接地保护软压板投转子一点接地投跳111 1转子一点接地硬压板投转子一点接地起&&&转子一t11t转子一跳&转转子一点接地动转子两点接地元11111转子接地保护软压板投 11转子两点接地保护投跳转子两点接地保护硬压板转子两点接地保&t图6.8.2转子接地保护逻辑框发电机定子过负荷保定时限定子过负荷保本装置配置两段定时限定子过负荷保护。定子过负荷定时限I定时限定子过负荷出口逻1&1&t11&t1&t& 1& &116.9.1发电机定子过负荷保护逻辑框反时限定子过负荷保反时限保护由三部分组成:①下限定时限,②反时限部分,③上限定时限部分。当定子电流超过下限整定值Iszd时,反时限部分起动,并延时10S发信号。反时发电机开始热积累,如定子电流小于额定电流时,热积累值通过散热慢慢减小。[(I

2

式中， 6.9.2子绕组过负荷反时限动作曲线图tmin：反时限上限延时定值，ISzd：反时限起动定值。&&反时限定子过负荷出口&&发发I111111111 11&&16.9.3反时限定子过负荷保护逻辑框负序过负荷保定时限负序过负荷保II定时限负序过负荷保t1定时限负序过负 投 1t1&1&11 t& t&1& &116.10.1负序过负荷保护逻辑框反时限负序过负荷保当负序电流超过下限整定值I21时，反时限部分起动,并延时10S发信号。反时限负序反时限保护能模拟转子的热积累过程，并能模拟散热。发电机发热后，若负序电I2I2∞从现在的热积累值开始，重新热积累的过程。 （I2—I2 ，I2∞：，A：t 6.10.2定子绕组过负荷保护逻辑框反时限负序过负荷出口逻&&&& 信I2111111111 11&&1图6.10.3发电机负序过负荷保护逻辑框发电机失磁保失磁保护原三相同时低电压判据：UppUlezd，PT360φArgZ

jXBZjXXBXd+1/2X'd，凸极机取（Xd+Xq）/2+X'd/2360ArgZαα6.11.1磁保护阻抗阻抗继电器电压工作范围≥2V,0.1Iezd～6IezdTVU20.1Un，Un6.11.2磁保护阻抗转子低电压判据：UrUr<Kr*Xdz*(P–Pt)*Pt=0.5*1/Xqz-1/XdzUf0Ur（静稳极限之前UrUr件在失步后（进入静稳边界圆）延时返回。ImaxIjclzd，失磁导致发电机失步后，电流幅值在一定范围内波动，Imax失磁保护出口逻&1定子过电流元 &11t&定子过电流判据投1t&11 11 & 111111111 111&1&1 111t&11&&1&6.11.3磁保护逻辑框1001000010失步失步保护原6.12.1UUD3101LR26.12.1三元件失步保护继电器特LR。两种特性的结合，把阻抗平面分成四个区OL、IL、IR、OR，OR→IR→IL→OL1，到达整定次数，保护动作。第三部分特性是电抗线，图中③，它把动作区一分为二，电抗线以上为I段（U，电抗线以下为II段（D。阻抗轨迹顺序穿过四个区时位于电抗线以下，则认为振荡中心位于发变组保护可动作于信号,也可动作于跳闸失步保护出口逻11t失步保&失步保护失步保护投信闭锁元11失步元11111失步保护软压板投1&111失步保护投跳失步保护硬压板投失步保1&1t失步保&发电机电压保过电压保过电压出口逻1&111 1&1&11t6.13.1电机过电压保护逻辑框图其中，Uppmax低电压保低电压保护出口逻闭锁元1Uppmin闭锁元1Uppmin定1111111电压保护软压板投&&t&电压保116.13.2电压保护出口逻辑框图其中，Uppmin过励磁保定时限过励磁保过励磁保护用于防止发电压器因过励磁引起的危害。过励磁保护反映发电机出（变压器低压侧）nU*/

(6-14-其中：U*f*定时限过励磁出口逻t1定时限过励磁保 投 1t1U/F&1U/F&11 t& t&1& &116.14.1定时限过励磁保护逻辑框反时限过励磁保t KufM212）2：t KufM3）3：t KufM0.5 nop:保护过励磁倍数启动值，可取为1.05-1.10，即对应t=∞的允许持续过励磁倍数。选取不同的nop和Kuf1值，可使过励磁反时限保护的动作特性与被子保护设备6.14.2反时限过励磁出口逻 信111111111 11&&1过励磁保护软压板&反时限过励磁保护&反时过励磁保护软压板&反时限过励磁保护&反时限过功率逆功率保轮机齿轮损坏,需配置逆功率保护。P≤-10S。Ⅱ段定值可整定,延时动作于停机出口。功率保逆功率保护出口逻辑框1111111 11&1&&t6.15.1率保护逻辑框程序逆功率保 1111111111&&t&1程序逆功率出口逻6.15.2程序逆功率保护逻辑框频率低频保48.5～50.5Hz,低于48.5Hz过频率保频率保护逻辑框11t&11111111111&11&1t&16.16.1频率保护出口逻辑框电压平衡保发电机机端配置两组电压互感器TV1、TV2。比较两组TV的相间电压、正序电压、负序保护使用TV1的三相电压量，当TV1异常时，保护自动延时切换到TV2，并发信号。当TV2异常时，保护发出信号。

23Ut0UT02式中3U为TV1负序电压，3U'为TV2负序电压，3U为TV1自产零序电压 t T启停机保启停机保护配111111 111111 1111 &&1111 111&&1t&6.18.1发电机启停机保护逻1t&6.19．误上电保（45HZtw1返回，其时间应保证跳闸过程的完成。（45HZtw1180定值时再动作于跳出口开关。定值 40-50 0.1- 00.5s&10SF&0.2s>0.2s& &I6. 发电机轴电流保发电机轴电流保轴电流保护出口逻辑框轴轴电流保护投信11&轴电流元件动&111t轴电流信1轴电流保护软