(电力)主保护之发变组各保护 附(电力企业)如何进行业务流程再造

1、跳灭磁开关

在发生机组跳闸等故障时（如发电机保护动作），励磁系统

自动切除，同时灭磁开关分闸。

2、关主汽门

发信号至ETS跳汽轮机，关闭主汽门

3、减出力

发电机减少向电网输出的有功功率

4、减励磁

用减少励磁电压，减少励磁电流来发出容性无功

5、跳高压侧I

跳闸出口压板，跳4802开关跳闸线圈I

6、跳高压侧II

跳闸出口压板，跳4802开关跳闸线圈1【

7、跳母联I

跳闸出口压板，跳4800开关跳闸线圈I

8、跳母联II

跳闸出口压板，跳4800开关跳闸线圈n

9、跳A厂变A1分支

跳高厂变6201开关

10、跳A厂变A2分支

跳高厂变6202开关

11、启动A厂变A1分支

切换启动6KV工作2A段快切装置无

12、启动A厂变A2分支

切换启动6KV工作2B段快切装置

13、闭锁A厂变A1分支

切换闭锁6KV工作2A段快切装置切换

14、闭锁A厂变A2分支

闭锁6KV工作2B段快切装置切换

15、解除失灵电压闭锁

考虑到主变低压侧故障高压侧开关失灵时.，高压侧母线的电

压闭锁元件灵敏度有可能不够，为防止该情况下失灵保护拒动。

16、起动断路器失灵

断路器失灵保护是指故障电气设备的继电保护动作发出跳闸

命令而断路器拒动时，利用故障设备的保护动作信息与拒动断路

器的电流信息构成对断路器失灵的判别，能够以较短的时限切除

同一厂站内其他有关的断路器，使停电范围限制在最小，从而保

证整个电网的稳定运行，避免造成发电机、变压器等故障元件的

严重烧损和电网的崩溃瓦解事故。断路器拒动是电网故障情况下

又叠加断路器操作失灵的双重故障，允许适当降低其保护要求，

但必须以最终能切除故障为原则。

17、起动非全相失灵

保护动作4801和4802均为三相联动，所以此保护不投。

18、发电机差动保护（变压器主保护••瓦斯保护及差动保护）

用来反映发电机定子绕组和引出线相间短路故障，瞬时动作

于全停I、IL

19、发电机匝间保护（学习什么是发电机匝间保护）

单元件横差启动：当横差电流大于横差保护整定值时，启动

元件动作。零序电压匝间保护启动：当纵向零序电压大于纵向零

序电压整定值时，启动元件动作。工频变化量方向匝间保护启动：

发信号，一点接地保护动作发出信号后，及时投入两点接地保护,

两点接地保护动作后动作于全停I、II。

23、定子过负荷保护

作为发电机对称过负荷保护，分定时限和反时限，延时动作

于信号。

24、负序过负荷保护

作为发电机不对称过负荷保护，延时动作于信号。

25、失磁保护(发电机失磁保护学习)

在发电机失磁运行时，保护发电机的安全及电力系统的稳定

运行装置设由四段失磁保护功能，失磁保护I段动作于减出力，

H段经母线电压低动作于跳闸，HI段可动作于信号或跳闸，IV段

经较长延时动作于跳闸。

26、失步保护()

是反映发电机失步状态的，失步保于应满足：

(1)正确区分系统短路与振荡；

(2)正确判定失步振荡与稳定振荡。利用两个阻抗继电器先

后动作顺序反映发电机端测量阻抗的变化。本保护靠正序阻抗轨

迹穿越外圆和中圆的时间段的长短，来区分系统短路与振荡；靠

阻抗轨迹穿越外圆和中圆的时间段和穿越中圆和外圆的时间段的

长短来区分失步振荡与稳定振荡。出口方式：当判断为减速失步

时发减速脉冲，当判断为加速失步时发加速脉冲，加速或减速脉

冲作用于降低或提高原动无机出力，经过处理仍处于失步状态时，

动作十程跳。

27、过电压保护

防止发电机定子绕组过电压，延时动作于全停I、II。

28、过励磁保护

由于发电机或变压器发生过励磁故障时并非每次都造成设备

的明显破坏，往往容易被人忽视，但是多次反复过励磁，将因过

热而使绝缘老化，降低设备的使用寿命。发电机和变压器都由铁

芯绕组组成，设绕组外加电压为U,匝数为W,铁芯截面为S,

磁密为B,则有：U4.44fWBS,因为W、S均为定数，故可写成：

fUBK,式中，对每一特定的发电机或变压器，K为定数。由式fUBK

可知：电压的升高和频率的降低均可导致磁密B的增大。对于发

电机，当过励倍数UfffUUnBBnn/n〃>1时，要遭受过励磁的危害，

主要表现在发电机定子铁芯背部漏磁场噌强，在定子铁芯的定位

筋中感应电势，并通过定子铁芯构成闭路，流过电流，不仅造成

严重过热，还可能在定位筋和定子铁芯接触面造成火花放电，这

对氢冷发电机组十分不利。发电机运行中，可能因以下原因造成

过激磁：发电机与系统并列之前，由于操作错误，误加大励磁电

流引起激磁，如由于发电机PT断线造成误判断。发电机启动过

程中，发电机随同汽轮机转子低速暖机，若误将电压升至额定值,

则因发电机低频运行而导致过励磁。在切除机组的过程中，主汽

门关闭，出口开关断开，而灭磁开关拒动。此时汽轮机惰走转速

下降，自动励磁调节器力求保持机端电压等于额定值，使发电机

遭受过励磁。发电机出口开关跳闸后，若自动励磁调节装置手动

运行或自动失灵，则电压与频率均会升高，但因频率升高较慢引

无K1/4.44WS起发电机过激磁。发电机的允许过激磁倍数一般低

于变压器过激磁倍数，更易遭受过激磁的危害，因此，大型发电

机需装设性完善的过激磁保护。对于发电机出口装设开关的发电

机变压器组，为了在各种运行方式下二者都不失去保护，发电机

和变压器的过激磁保护应分开设置。

29、功率保护

汽轮机在其主汽门关闭后，发电机变为同步电动机运行，从

电机可逆的观点来看，逆功率运行对发电机毫无影响。但是对于

汽轮机，其转子将被发电机拖动保持3000r/min高速旋转，叶片

将和滞留在汽缸内的蒸汽产生鼓风磨擦，所产生的热量不能为蒸

汽所带走，从而使汽轮机的叶片（主要是低压缸和中压缸末级叶

片）和排汽端缸温急剧升高，使其过热而损坏，一般规定逆功率

运行不得超过3min。因此大型机组都要求装设逆功率保护，当发

生逆功率时，以一定的延时将机组从电网解列。主汽门关闭后，

发电机有功功率下降并变到某一负值，几经摆动之后达到稳态值。

发电机的有功损耗，一般约为额定值的1%〜1.5%,而汽轮机的

损耗与真空度及其他因素有关，一般约为额定值的3%〜4%,有

时还要稍大些。因此，发电机变电动机运行后，从电力系统中吸

收的有功功率稳态值约为额定值的4%〜5%,而最大暂态值可达

到额定值的10%左右。当主汽门有一定的漏泄时，实际逆功率还

要比上述数值小些。现代大型机组一般设置两套逆功率保护，一

套是常规的逆率保护。另一套是程序跳闸专用的逆率保护，用于

防止汽轮机主汽门关闭不严而造成飞车危险，当主汽门关闭时用

逆功率元件来将机组从电网安全解列。

30、频率保护

主要用于保护汽轮机不受低频共振的影响。低频运行对于汽

轮机而言是个疲劳过程，一般汽轮机疲劳运行累计达一定时间，

汽轮机将达到疲劳寿命。因此，低频运行的时间是个积累的过程,

而且不同的低频有不同的积累速度。保护装置停运不影响“低频运

行的时间”积累值。如果I段时间积累频率范围内，达到I段时间

t1;II段时间积累频率范围内，达到II段时间t2；III段时间积累

频率范围内，达无到III段时间t3；则发出信号或跳闸。低频保护

反映系统频率的降低，受出口断路器辅助触点闭锁，即发电机退

出时低频保护也自动退出。在发电机频率异常运行时，保护汽轮

机的叶片不受损伤

32、启停机保护（什么是发电机误上电、启停机保护）

在启停机过程中，有励磁电流流过励磁绕组，此时定子电压

的频率很低，许多保护在低频下不起作用，通常要装设反应定子

接地和相间短路故障的保护装置，这种保护称为启停机保护。该

保护只作为低频工况下的辅助保护，在正常工频运行时应退出。

保护出口电路受低频继电器触点控制。保护动作于解列灭磁。发

电机启动或停机过程中，配置反应相间故障的保护和定子接地故

障的保护。对于发电机定子接地故障，配置一套零序过电压启停

机保护。对于发电机、变压器、厂用变、励磁变的故障，根据需

要各配置一组差回路过流保护。具体配置见保护定值单。由于发

电机启动或停机过程中，定子电压频率很低，因此保护采用了不

受频率影响的算法，保证了启停机过程中对发电机的保护。启停

机保护经控制字整定，需选择“低频元件闭锁”投入。

33、发电机相间后备保护

阻抗保护启动：当主变高压侧负序电流大于0.2le或相间电

流的工频变化量大于0.2le时，启动元件动作。复压过流保护启

动：当三相电流最大值大于电流整定值时，启动元件动作。

34、励磁差动保护（励磁系统基本原理详解）

励磁差动启动：当三相差动电流最大值大于差动电流启动整

定值时，启动元件动作。#2机投入，#1机不投

35、励磁后备保护

36、外部重动1（急停）外部跳闸指令动作发变组

37、外部重动2（励磁故障）励磁故障发跳闸指令动作发变

组

38、外部重动3（转子接地）转子接地保护发跳闸指令动作

发变组（A柜未投、投B柜）

39、外部重动4（母线保护）母线保护发跳闸指令动作发变

组

40、主变差动保护（学习讲解变压器保护原理）

主变压器差动保护通常为三侧电流，其主变压器差动保护范

围为三侧电流互感器所限定的区域（即主变压器本体、发电机至

主变压器和厂用变压器的引线以及主变压器高压侧至高压断路器

的引线），可以反映该区域内的相间短路，瞬时动作于全停I、IL

41、主变高压侧后备

主变复压过流保护：复合电压闭锁过电流保护，作为主变压

器相间后备保护。复合电压过流保护、复合电压方向过流保护中

电流元件取主变高压侧后备CT三相电流；主变相间阻抗保护：

阻抗保护作为发变组相间后备保护。阻抗元件取阻抗安装处相间

电压、相间电流；其他异常保护：装置主变高压侧后备保护设有

过负荷报警、启动风冷（2段）。过负荷报警和启动风冷可分别

通过整定控制字来控制其投退。启动风冷动作后输出两付常开接

点。

42、主变接地零序保护

主变零序过流保护用于中性点直接接地变压器，该保护反映

变压器零序电流大小，反映接地故障，仅在变压器中性点直接接

地时起作用，零序电流取自变压器中性点CT电流。该保护分二

段，与出线零序保护配合，保护以短延时跳母联，以长延时变压

器两侧跳断路器。

43、主变间隙零序保护

主变间隙零序电压电流保护：能反映主变间隙零序电流大小

和零序电压大小，该保护可在变压器中性点不接地时投入。由接

地刀闸的辅助触点来控制，间隙零序电流取自变压器中性点间隙

CT电流，即测量中性点间隙击穿后的电流。零序电压取自变压

器高压侧PT开口三角的零序电压。出口方式：解列灭磁，启动

快切，启动失灵。

44、发变组差动保护

纵联差动速断保护：纵联差动速断保护实质上为反映发电机

两侧电流差而快速动作的保护，用以保证在发电机内部发生严重

故障或变压器外部两侧CT间短路时而快速动作于跳闸。比率差

动保护（带CT断线闭锁功能）：该保护采用分相式，即A、B、

C任一相保护动作均出口CT断线：为防止CT继线时，保护误

动作，999发变组差动保护装置用软件设置了延时CT断线报警

及瞬时CT断线闭锁保护功能。

45、A厂变差动保护

46、A厂变高压侧后备

设有两段过电流保护，作为高厂变后备保护。通过整定控制

字可选择过流I段、II段经低压分支复合电压闭锁。

（1）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，保护有两个控制字（即过流I段经复压闭锁，过流II

段经复压闭锁）来控制过流I段和过流II段经复合电压闭锁。当

过流经复压闭锁控制字为1时，表示本段过流保护经过复合电压

闭锁。

（2）电流记忆功能:对于自并励发电机，在短路故障后电流衰

减变小，故障电流在过流保护动作出口前可能已小于过流定值，

因此，复合电压过流保护起动后，过流元件需带记忆无功能，使

保护能可靠动作出口。控制字“电流记忆功能”在保护装置用于自

并励发电机时置“1”。

(3)TV断线对复合电压闭锁过流的影响：装置设有整定控

制字(即TV断线保护投退原则)来控制TV断线时复合电压元件

的动作行为。当装置判断出本侧TV断线或异常时，若TV断线保

护投退原则'控制字为1时，表示复合电压元件不满足条件；若'TV

断线保护投退原则'控制字为'O'时，表示复合电压元件满足条件，

这样复合电压闭锁过流保护就变为纯过流保护。

50、投检修态

将该套保护投入检修状态，该套保护在投检修态后不起作用

正常运行期间不投

51、失灵保护

发电机内部故障保护跳闸时，如果发电机出口开关失灵，需

要及时跳开主变高压侧开关、厂变开关，并启动主变高压侧开关

失灵。失灵保护取机端电流作为判据。失灵电流启动为一个过流

判别元件，可以是相电流或负序电流，经保护动作接点、和断路

器合闸位置接点闭锁。

52、冷控失电起动跳闸

正常运行过程中其冷却器控制回路电源消失，保护装置将根

据变压器运行温度是否达到规程规定而发出跳闸指令。

53、热工保护起动

为了统一管理非电气量的保护，对来自热工方面的保护装置,

统一使用一个投退压板来总体投入和切除热工保护。

54、断水保护起动跳闸

为保护发电机不致因断水而损坏的保护装置。当内冷水的水

压和流量降低到预定数值且持续一定的时间时，动作于跳闸。

55、主变重瓦斯起动跳闸

用来反应主变压器油箱内部各种短路故障及油面降低，是油

浸式变压器的主保护。它反应油箱内部所产生的气体或油流而动

作。轻瓦斯动作于信号。重瓦斯动作于全停。（不启动失灵）

56、主变油温高起动跳闸

变压器温度保护，动作于发信号。

57、主变绕组过温起动跳闸

变压器温度保护，动作于发信号。

58、主变压力释放起动跳闸

避免主变压器内部严重故障时，油箱内压力过大，而导致油

箱爆炸。动作于发信号。

59、主变压力突变起动跳闸

压力突变是在变压器器身上方侧面安有一个油压速动继电

器，它通过管路与变压器油箱连通，当内部故障油流迅速流动时

它感受到响应动作接点闭合实现三跳来切除故障。

60、厂变重瓦斯起动跳闸

用来反应高压厂用变压器油箱内部各种短路故障及油面降

低，是油浸式变压器的主保护。它反应油箱内部所产生的气体或

油流而动作。轻瓦斯动作于信号。重瓦斯动作于全停。（不启动

失灵）

61、厂变压力释放温度高起动跳闸

避免高压厂用变压器内部严重故障时，油箱内压力过大，而

导致油箱爆炸。动作于发信号。

62、厂变油温高起动跳闸

变压器温度保护，动作于发信号。

63、厂变绕组温高起动跳闸

变压器温度保护，动作于发信号。

64、厂变冷控失电起动跳闸

#2机高厂变为自然油循环冷却方式，风扇为后加。所以即使

#2机高厂变冷却风扇断电也不会跳闸发变组#2机高厂变冷却风

扇全停不跳发变组，#1机高厂变冷却风扇全停跳发变阻

65、励磁系统故障起动跳闸

励磁变差动、过励磁保护、励磁绕组过负荷、励磁过流俣护

66、非电量延时保护

非电量保护启动：当非电量开入延时时间大于整定值时，启

动元件动作。

（电力企业）如何进行业务流程再造

电力企业正面临着来自客户、竞争和不确定性等带来的前所未

有的挑战。电力行.业实施战略性变革势在必行：在发展理念上，电

力企业必须重建“以客户为中心”的核心价值；在发展模式上，必

须走低碳之路，实现可持续发展。这两大变革对电力企业的发展提

出了两大新的要求：一是提高供电可靠性，二是实施能源变革。而

这两大新要求又将从管理思想、电网结构、经营模式等方面给电力

企业带来根本性的变化。电力企业从传统模式沿袭下来的业务流程,

已经无法适应深刻的经营环境变化要求，必须进行流程再造。

以某电网公司为例，其在业务流程、组织定位和支撑体系等方

面还存在着职能定位不清、跨部门跨线条流程协调不足、基层单位

流程与总部流程体系脱节等问题。因此，他们把全公司层面（省公

司总部及下属21个地市供电局等基层单位）的业务流程再造作为了

“创先”工作的重中之重，希望能够通过对核心业务流程的优化与

再造，建立起全公司统一、科学的流程体系，从而提高组织绩效，

推动公司实现战略目标。经过近一年的流程再造工作，目前该电网

公司已经取得了阶段性成果，笔者作为该项工作的直接参与者，经

历了该公司在业务流程再造工作中所采用的措施、方法以及所遇到

的困难，现将他们的一些经验和教训总结如下：

在流程再造工作的组织方面，该公司不仅成立了统一的业务流程

管理组织，公司总经理、副总经理等高层管理者都参与到流程再造

工作的领导与组织中来，而且建立了定期的汇报沟通机制。

1、成立统一的业务流程管理组织

图1：流程管理组织结构图

该电网公司在业务流程再造工作启动之初，就成立了流程再造领

导小组、工作小组及九大专业小组三个专门组织机构，其中领导小

组负责总体策划与工作指导及方案审定等；工作小组负责制定整体

工作方案，统筹协调专业组工作的推进；九大专业小组负责制定、

实施本专业的工作方案，牵头开展模板提炼与制定工作，并指导、

检查督促和帮助基层单位开展实施工作。

通过成立三级组织，各项具体的工作就有了专门的负责机构与第

一负责人及联络人。当流程再造进入到模板的推广与实施阶段时，

其作用就显得尤为突出。由于每个地市局、供电所等基层单位的实

际情况不一样，比如有的流程在基层单位就没有对应的部门来负责,

当他们遇到这些问题时，可以直接与省公司流程专业组负责人联系

寻求帮助与指导。

2、建立定期沟通汇报机制

在以上三级机构的组织和领导下，流程再造工作形成了定期的沟

通与汇报机制，例如各专业小组组员每周召开工作小组代表会议，

汇报各小组进展情况，协调相关问题。各专业小组组长每半月召开

工作小组会议，而且在每月的办公例会上，办公室作为总体牵头部

门要对流程再造工作作全面汇报。同时，工作小组每周要出一期工

作简报，并报送公司相关领导和专业组正副组长。通过这种定期沟

通汇报机制，各专业小组可以及时发现、总结问题，而且不同的专

业小组之间有了经验交流的机会。

在业务诊断与能力设计阶段，不仅吸取了国内外流程再造的成功

经验和普遍原则，而且由于本次流程再造工作属于公司创先方案的

重要组成部分，公司首先针对创先方案和关键业务进行了资料的搜

集与分析，使得诊断与能力设计符合高绩效电力行业对业务流程的

要求。

1、搭建企业统一的业务流程架构

该公司在咨询公司的协助下，从战略和业务出发，在企业集团内

部建立了一套统一、涵盖所有业务活动的流程架构，这对于打破流

程的孤化，建立流程的衔接体系，为构建端到端的流程体系奠定了

基础。如图2所示，在流程再造过程中，新建流程102个，优化385

个，保留83个，一共设计了570个流程，而且该流程关系总图清晰

的表明了公司九大专业小组业务流程之间的关系，可以说通过业务

流程架构的搭建，流程分类及分层体系更加清晰地展现了企'他的'也

务分类、层次和逻辑。

2、能力设计、流程优化等工作和风险内控相结合

业务流程再造确实能够给公司的管理领域带来一场深刻革命，能

够提高企业的管理水平与市场竞争力，但同时也具有很高的风险性,

如何在流程优化的过程中规避与降低风险，也是流程工作者应当考

虑的问题。因此，在能力设计与流程优化中，该公司将流程再造与

创先工作中的内控体系创先紧密结合起来，使得流程再造的成果符

合风险内控的要求。首先，流程再造工作小组在业务访谈与现状诊

断的基础上，设计了未来的业务能力框架与相关定义，并且确定了

支撑这些业务能力实现的流程清单以及各个具体流程的初步模板。

然后流程再造小组将这些初步模板提交给内控体系工作小组，由他

们从风险管控的角度提出569项修改意见和风险管控事项，并反馈

回流程再造工作小组。流程再造工作小组再根据这569个风险管控

事项，逐一落实，形成新的流程模板。如此反复沟通与反馈，直到

最后能够通过内控体系工作小组的风险管控审核为止。通过两个独

立小组的反复沟通，公司确保了流程优化与风险控制两者之间的平

衡。

3、流程优化设计与指标体系的构建相结合

流程优化涉及的是整个企业以及反映组织灵活性、顾客满意度、

长期发展前景等企业的促进价值增长的因素，因此，必须建立可衡

量的考核指标来保证流程再造工作的持续进行。同与内控体系小组

合作一样，流程再造小组在工作中同样和指标体系小组合作，将涉

及到指标体系的流程与指标体系工作组沟通，使得流程指标切合到

公司新的指标体系中去。

在流程模板推广与实施阶段，将宣贯培训与其他配套工作