電力系統(tǒng)繼電保護(hù) 教學(xué)課件 韓笑 第五章

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1、2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 1在 線 教 務(wù) 輔 導(dǎo) 網(wǎng) ： http:/ 教 材 其 余 課 件 及 動 畫 素 材 請 查 閱 在 線 教 務(wù) 輔 導(dǎo) 網(wǎng)QQ:349134187 或 者 直 接 輸 入 下 面 地 址 ：http:/ 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 2 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 3 5.1.1變 壓 器 的 故 障 與 保 護(hù) 配 置 變 壓 器 的 故 障 類 型油 箱 內(nèi) 部 故 障 ：繞 組 匝 間 ， 繞 組 相 間 ， 中 性 點(diǎn) 接 地 側(cè) 的 接 地 短 路 。油 箱 外 部 故 障 ：套 管 和 引 出 線 上

2、 發(fā) 生 的 相 間 短 路 和 接 地 短 路 。 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 4 變 壓 器 的 不 正 常 工 作 情 況外 部 短 路 引 起 的 過 電 流 ；外 部 短 路 引 起 的 中 性 點(diǎn) 過 壓 ；過 負(fù) 荷 ；油 面 降 低 ；油 溫 升 高 ；過 勵 磁 。 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 5 變 壓 器 應(yīng) 裝 設(shè) 的 繼 電 保 護(hù) 裝 置一 般 裝 設(shè) 以 下 保 護(hù) ：1.瓦 斯 保 護(hù) 2.縱 差 動 保 護(hù) 或 電 流 速 斷 保 護(hù)3.相 間 后 備 保 護(hù)4.接 地 后 備 保 護(hù)5.過 負(fù) 荷 保 護(hù)6.過 勵 磁 保 護(hù)

3、7.其 他 保 護(hù) ， 如 冷 卻 器 故 障 、 壓 力 釋 放 等 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 6 瓦 斯 保 護(hù) 是 變 壓 器 的 主 保 護(hù) 之 一 。瓦 斯 保 護(hù) 的 主 要 元 件 是 瓦 斯 （ 氣 體 ） 繼 電 器 ，安 裝 位 置 在 油 箱 與 油 枕 的 連 接 導(dǎo) 管 中 。5.1.2 變 壓 器 的 瓦 斯 保 護(hù) 瓦 斯繼 電 器 油 枕 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 7下 開 口 杯 上 開 口 杯 干 簧 觸 點(diǎn) 干 簧 觸 點(diǎn) 平 衡 錘 放 氣 閥 探 針 支 架 擋 板 進(jìn) 油 擋 板 永 久 磁 鐵 永 久 磁 鐵 F

4、J3-80型 氣 體 繼 電 器 的 結(jié) 構(gòu) 圖 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 8QJ1-80型 氣 體 繼 電 器 結(jié) 構(gòu) 圖 罩 頂 針 氣 塞 磁 鐵 開 口 杯 重 錘 探 針 開 口 銷 彈 簧 擋 板 磁 鐵 螺 桿 干 簧 觸 點(diǎn) 調(diào) 節(jié) 桿 干 簧 觸 點(diǎn) 套 管 排 氣 口 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 9 輕 瓦 斯 動 作 于 信 號輕 瓦 斯 動 作 后 應(yīng) 檢 查 變 壓 器 油 樣 ，判 別 故 障 類 型 、 程 度重 瓦 斯 動 作 于 跳 閘 ， 同 時 發(fā) 出 信 號通 常 氣 體 容 積 的 整 定 范 圍 為 250 300C

5、M3 一 般 油 流 流 速 整 定 范 圍 為 0.6 1.5m/s 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 10 瓦 斯 保 護(hù) 的 主 要 優(yōu) 點(diǎn) 是 結(jié) 構(gòu) 簡 單 ， 靈 敏 性 高 ，能 反 應(yīng) 變 壓 器 油 箱 內(nèi) 的 各 種 故 障 。 特 別 是 能 反 應(yīng)輕 微 匝 間 短 路 。 它 也 是 油 箱 漏 油 或 繞 組 、 鐵 芯 燒損 的 唯 一 保 護(hù) 。 瓦 斯 保 護(hù) 不 能 反 應(yīng) 變 壓 器 套 管 和 引 出 線 的 故障 ， 需 與 縱 差 動 保 護(hù) 一 起 作 為 變 壓 器 的 主 保 護(hù) 。 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 11

6、5.1.3 變 壓 器 的 差 動 保 護(hù) KD 變 壓 器 縱 差 動保 護(hù) 與 輸 電 線 路縱 聯(lián) 差 動 保 護(hù) 的基 本 原 理 相 同 。 TA2TA1一 、 變 壓 器 縱 差 動 保 護(hù) 的 原 理 核 心 問 題 仍 是不 平 衡 電 流 問 題 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 12 5.1.4變 壓 器 縱 差 動 保 護(hù) 不 平 衡 電 流 產(chǎn) 生 的 原 因分 析 不 平 衡 電 流 形 成 原 因計 算 不 平 衡 電 流 大 小整 定 差 動 保 護(hù) 動 作 值躲 過 不 平 衡 電 流 影 響 減 小 不 平 衡 電 流采 取 技 術(shù) 措 施降 低 動

7、 作 值 ， 提 高 靈 敏 度 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 13 變 壓 器 差 動 保 護(hù) 不 平 衡 電 流 產(chǎn) 生 的 原 因 有 ：TA勵 磁 特 性 不 一 致變 壓 器 各 側(cè) 電 流 不 同 相TA變 比 標(biāo) 準(zhǔn) 化調(diào) 整 分 接 頭勵 磁 電 流 及 勵 磁 涌 流 差 動 保 護(hù) 共 同 問 題變 壓 器 差 動 保 護(hù)特 殊 問 題 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 14 TA勵 磁 特 性 不 一 致TA勵 磁 電 流 TA誤 差TA勵 磁 電 流 差 異 差 動 保 護(hù) 不 平 衡 電 流不 平 衡 電 流 經(jīng) 驗 公 式 unb st er

8、 1 TA/I K K I K同 型系 數(shù) TA誤 差10 一 次電 流 TA變 比取 1 變 壓 器 差 動 保 護(hù) 特 點(diǎn) 為 ：TA同 型 系 數(shù) 取 1 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 15 變 壓 器 各 側(cè) 電 流 不 同 相 對 于 Y， d11型 變 壓 器 ， 正 常 運(yùn) 行 時 d側(cè) 電 流 超前 Y側(cè) 電 流 300， 形 成 不 平 衡 電 流 。方 法 1.“ 外 轉(zhuǎn) 角 ”變 壓 器 Y側(cè) 電 流 互 感 器 的 二 次 繞 組 接 成 三 角 形 ，d側(cè) 的 三 個 電 流 互 感 器 接 成 星 形 。對 策 ： 相 位 補(bǔ) 償 在 保 護(hù) 外 將

9、相 位 補(bǔ) 償 過 來將 變 壓 器 各 側(cè) 二 次 電 流 調(diào) 整 為 同 相 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 16cba CBA KD1 KD2 KD3一 次 電 流 Y Y YA1 B1 C1I I I 、 、Y Y YA2 B2 C2I I I 、 、二 次 電 流 一 次 電 流 A1 B1 C1I I I 、 、A2 B2 C2I I I 、 、二 次 電 流 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 17 一 次 電 流縱 差 動 保 護(hù) 電 流 相 量 圖二 次 電 流 YC1I YB1IYA1I YA2I YB2IYC2I Y YA2 B2I I Y YB2 C

10、2I I Y YC2 A2I I A1I B1I C1I A2I B2IC2I 同 相 Y側(cè) 側(cè) 不 同 相 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 18 采 用 相 位 補(bǔ) 償 接 線 后 ， 對 于 TA接 成 三 角 形 的一 側(cè) ， 流 入 差 動 臂 的 電 流 增 加 了 ， 應(yīng) 對 該 側(cè)的 TA變 比 進(jìn) 行 修 正 。 ( ) ( ) 35TN YTA Y IK 5 )()( TNTA IK變 壓 器 星 形 側(cè) 電 流 互 感 器 變 比 變 壓 器 三 角 形 側(cè) 電 流 互 感 器 變 比 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 19 方 法 2.“ 內(nèi) 轉(zhuǎn) 角

11、 ”在 保 護(hù) 內(nèi) 部 采 用 軟 件 算 法 進(jìn) 行 相 位 補(bǔ) 償變 壓 器 各 側(cè) 電 流 互 感 器 均 接 成 星 形 。 A A 0B B 0C C 0( )( )( )I I II I II I I PST1200采 用 RCS978采 用A A CB B AC C B( )/ 3( )/ 3( )/ 3I I II I II I I 主 變 Y側(cè) 主 變 側(cè)A A BB B CC C A( )/ 3( )/ 3( )/ 3I I II I II I I 主 變 Y側(cè)主 變 側(cè) 不 變 換 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 20 ！ 無 論 哪 種 相 位 補(bǔ) 償 方

12、式 應(yīng) 保 證 差 動 電 流 中 不 含 零 序 成 分外 部 發(fā) 生 接 地 故 障 時 ， 零 序 電 流 僅 流 過 變 壓 器 高 壓 側(cè) ，不 去 除 零 序 電 流 則 會 產(chǎn) 生 差 動 電 流 ， 導(dǎo) 致 保 護(hù) 誤 動變 壓 器 高 壓 側(cè) 發(fā) 生 接 地 故 障 時 ， 盡 管 差 動 電 流 中 不 含 零序 電 流 ， 但 由 于 有 正 序 、 負(fù) 序 故 障 電 流 ， 差 動 保 護(hù) 可 以動 作 ， 靈 敏 度 有 所 降 低 。為 提 高 接 地 故 障 靈 敏 度 ， 聯(lián) 絡(luò) 變 可 設(shè) 專 門 的 零 序 電 流 差動 保 護(hù) （ 簡 稱 零 差 ） 。

13、 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 21 TA變 比 標(biāo) 準(zhǔn) 化 3 120/5 207.8/5 觀 察 算 例 ： 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 22 TA變 比 標(biāo) 準(zhǔn) 化 問 題 解 決 方 法 ：老 式 電 磁 型 差 動 繼 電 器 （ 如 BCH、 DCD系 列 ） ：使 用 平 衡 繞 組 Wbal,同 時 在 整 定 時 考 慮 fI1，f為 平 衡 線 圈 選 取 誤 差 ， 取 0.05微 機(jī) 型 變 壓 器 保 護(hù) ：軟 件 算 法 中 引 入 補(bǔ) 償 系 數(shù) 平 衡 二 次 電 流 采 樣 值電 流 二 次 回 路 串 入 自 耦 變 流 器 ，

14、 微 調(diào) 二 次 電 流 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 23 調(diào) 整 分 接 頭變 壓 器 調(diào) 整 分 接 頭 時 一 側(cè) 額 定 電 流 改 變 ，而 另 一 側(cè) 電 流 不 變 ， 產(chǎn) 生 不 平 衡 電 流解 決 方 法 ： 計 算 變 壓 器 額 定 電 流 以 中 間 的 分 接 頭 為 準(zhǔn) ，整 定 動 作 電 流 時 考 慮 調(diào) 壓 范 圍 的 一 半 。 k.maxunb.max TAU II n 調(diào) 壓 范 圍 的 一 半 最 大 外 部 故 障 電 流 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 24 勵 磁 電 流 及 勵 磁 涌 流勵 磁 電 流 屬 于

15、不 平 衡 電 流 。勵 磁 電 流 較 小 ， 2 10 額 定 電 流 ， 整 定 時 很 容 易 躲 過 。變 壓 器 空 載 合 閘 或 外 部 故 障 切 除 時 ， 電 壓 突 變 ，變 壓 器 產(chǎn) 生 勵 磁 涌 流 ， 對 差 動 保 護(hù) 影 響 很 大 。如 何 躲 避 勵 磁 涌 流 影 響 ，是 研 究 變 壓 器 差 動 保 護(hù) 面 臨 的 主 要 難 點(diǎn) 之 一 。 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 25 勵 磁 涌 流 產(chǎn) 生 的 原 因根 據(jù) 能 量 守 恒 定 律 ， 鐵 芯 中 的 磁 通 不 能 突 變 。+ m- m suruperaper T/

16、2 T t,u 變 壓 器 .m =2 m+ sur per+aper+ surper周 期 分 量穩(wěn) 態(tài) 磁 通aper非 周 期 分 量暫 態(tài) 磁 通 sur剩 磁當(dāng) 電 壓 突 變 時 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 26 t .m im iim t.m半 周 波 后 磁 通達(dá) 到 最 大 由 于 鐵 芯 飽 和電 流 激 增 im 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 27 勵 磁 涌 流 錄 波 （ 空 載 合 閘 ） 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 28必 須 研 究 勵 磁 涌 流 與 短 路 電 流 的 波 形 區(qū) 別 ，利 用 電 流 波 形 識

17、 別 勵 磁 涌 流 ，當(dāng) 發(fā) 生 勵 磁 涌 流 時 閉 鎖 差 動 保 護(hù) ， 防 止 誤 動 。 勵 磁 涌 流 幅 值 可 達(dá) 5-10倍 額 定 電 流 ， 與 短 路 電 流 相 當(dāng) 。勵 磁 涌 流 隨 著 磁 通 中 非 周 期 分 量 一 起 衰 減 ， 最 后 消 失 ，勵 磁 電 流 回 到 正 常 值 ， 涌 流 衰 減 時 間 為 秒 級 。差 動 保 護(hù) 以 動 作 電 流 躲 過 ， 會 導(dǎo) 致 內(nèi) 部 故 障 拒動差 動 保 護(hù) 以 動 作 時 間 躲 過 ， 故 障 切 除 時 間 過 長 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 29 勵 磁 涌 流 的

18、波 形 特 點(diǎn)3.波 形 存 在 間 斷 角 。2.含 有 大 量 高 次 諧 波 ， 其 中 以 二 次 諧 波 成 分 為 主 。1.含 有 較 大 的 非 周 期 分 量 ； 波 形 偏 于 時 間 軸 一 側(cè) ，嚴(yán) 重 不 對 稱 。 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 30 防 止 勵 磁 涌 流 引 起 縱 差 保 護(hù) 誤 動 的 措 施2. 波 形 不 對 稱 識 別1.采 用 帶 速 飽 和 變 流 器 的 差 動 繼 電 器BCH、 DCD系 列 老 式 電 磁 型 繼 電 器 ， 當(dāng) 差 動 電 流 中 直 流 分 量 含 量 較 高時 自 動 提 高 動 作 電

19、流 （ 即 具 有 “ 直 流 助 磁 ” 特 性 ） ， 防 止 保 護(hù) 誤 動 。4.波 形 間 斷 角 鑒 別微 機(jī) 保 護(hù) 可 以 識 別 差 動 電 流 的 正 負(fù) 半 周 是 否 對 稱 ， 當(dāng) 電 流 波 形 嚴(yán) 重不 對 稱 時 判 為 勵 磁 涌 流 情 況 ， 閉 鎖 差 動 保 護(hù) 。3. 二 次 諧 波 閉 鎖 （ 制 動 ）差 動 電 流 中 二 次 諧 波 含 量 較 高 時 閉 鎖 差 動 保 護(hù) ； 或 自 動 提 高 動 作 電流 ， 二 次 諧 波 越 大 ， 動 作 電 流 提 高 越 多 。 差 動 電 流 波 形 中 間 斷 角 達(dá) 到 一 定 值 （

20、 如 600） 以 上 時 ， 閉 鎖 差 動 保 護(hù) 。 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 31 勵 磁 涌 流 產(chǎn) 生 原 因勵 磁 涌 流 波 形 特 點(diǎn)防 止 勵 磁 涌 流 影 響 方 法 電 壓 突 變 ， 磁 通 不 能 突 變 ，產(chǎn) 生 暫 態(tài) 磁 通 ， 鐵 芯 嚴(yán) 重 飽 和 ，勵 磁 電 流 激 增含 有 很 大 非 周 期 分 量 ， 波 形 嚴(yán) 重 不 對 稱含 有 較 大 二 次 諧 波 分 量波 形 具 有 間 斷 角直 流 助 磁 ， 識 別 波 形 不 對 稱二 次 諧 波 閉 鎖 （ 制 動 ） 間 斷 角 鑒 別識 別 波 形 不 對 稱 空 載

21、 合 閘 或 外 部 故 障 切 除 時 ， 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 32 不 平 衡 電 流 產(chǎn) 生 原 因TA勵 磁 特 性 不 一 致變 壓 器 各 側(cè) 電 流 不 同 相TA變 比 標(biāo) 準(zhǔn) 化調(diào) 整 分 接 頭勵 磁 電 流 及 勵 磁 涌 流 技 術(shù) 措 施 整 定 計 算 考 慮.max k.maxunb fI I比 率 制 動 00.max ST L.max( 10 )unbI K U f I 00S k.maxT 10 IK 00S L.maxT 10 IK 相 位 補(bǔ) 償 .max k.maxunb UI I系 數(shù) 補(bǔ) 償（ 平 衡 線 圈 ） 0.051

22、 調(diào) 壓 范 圍 一 半波 形 不 對 稱 識 別二 次 諧 波間 斷 角綜 上 所 述 ， 整 定 用 平 衡 線 圈 匝 數(shù) 必 須 為 整 數(shù) 引 起的 誤 差 ， 微 機(jī) 保 護(hù) 可 不 考 慮 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 33 電 磁 型 差 動 繼 電 器以 前 蘇 聯(lián) BCH系 列 （ 國 產(chǎn) 對 應(yīng) 型 號 為 DCD） 為 代 表笨 重 、 靈 敏 度 低 、 內(nèi) 部 故 障 時 延 時 較 多 、 調(diào) 試 復(fù) 雜共 同 特 點(diǎn) ： 帶 有 速 飽 和 鐵 芯 的 變 流 器變 流 器 ： 差 動 電 流 不 直 接 流 入 繼 電 器 線 圈 ， 經(jīng) 過 變

23、 流 器 可 以 濾 除 差 動 電 流 中 非 周 期 分量 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 34 速 飽 和 鐵 芯 ： 變 流 器 鐵 芯 容 易 飽 和 。 差 動 電 流 中 非周 期 分 量 不 能 變 換 至 二 次 側(cè) ， 全 部 用 于 鐵 芯 勵 磁 ，使 鐵 芯 迅 速 飽 和 。 減 小 電 流 變 送 比 ， 相 當(dāng) 于 提 高 動作 電 流 。直 流 助 磁 特 性 ：差 動 電 流 中 直 流 分 量 較 大 時 自 動 提 高 動 作 電 流 K.dcK.actIK IK.actK.act.0 II 1o動 作 電 流 倍 數(shù) 直 流 分 量 含 量

24、 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 35 直 流 助 磁 特 性 作 用 ： 躲 避 勵 磁 涌 流發(fā) 生 勵 磁 涌 流 時 ， 由 于 差 動 電 流 中 直 流 分 量 較 大 ，動 作 電 流 提 高 很 多 ， 躲 過 了 勵 磁 涌 流 。直 流 助 磁 特 性 缺 點(diǎn) ：發(fā) 生 內(nèi) 部 故 障 時 ， 由 于 短 路 初 瞬 直 流 分 量 可 能 較 大 ，動 作 電 流 提 高 很 多 ， 差 動 保 護(hù) 無 法 動 作 ，要 等 到 非 周 期 分 量 衰 減 后 、 動 作 電 流 回 落 ， 保 護(hù) 才 動 作 。 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù)

25、36 BCH-2型 繼 電 器 特 點(diǎn) ： 帶 有 短 路 線 圈 Wk短 路 線 圈 Wk使 直 流 助 磁 曲 線 更 陡 ， 加 強(qiáng) 了 躲 避 勵 磁涌 流 的 能 力 。 同 時 改 變 短 路 線 圈 Wk抽 頭 位 置 ， 可 以調(diào) 節(jié) 直 流 助 磁 特 性 。 K.dcK.actIK IK.actK.act.0 II 1o 無 短 路 線 圈Wk為 A1-A2B1-B2C1-C2D1-D2WK WK 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 37 BCH系 列 繼 電 器 均 帶 有 2個 平 衡 線 圈 Wbal平 衡 線 圈 Wbal串 入 二 次 電 流 較 小 的

26、一 側(cè) ，可 以 減 小 TA變 比 標(biāo) 準(zhǔn) 化 形 成 的 不 平 衡 電 流平 衡 線 圈 Wbal還 可 以 與 差 動 線 圈 串 聯(lián) 、 構(gòu) 成 工 作 線 圈 ，調(diào) 整 差 動 保 護(hù) 動 作 電 流 。BCH-1型 繼 電 器 均 帶 有 1組 制 動 線 圈 Wbrk， 動 作 電 流 具有 制 動 特 性 ， 躲 避 外 部 故 障 穿 越 電 流 形 成 的 不 平 衡電 流 能 力 較 強(qiáng) 。 制 動 特 性 作 用 同 線 路 縱 聯(lián) 差 動 保 護(hù) 。BCH-4型 繼 電 器 均 帶 有 4組 制 動 線 圈 W brk， 可 用 于 三卷 變 壓 器 。 2021-

27、5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 38 部 件 作 用 BCH-1 BCH-2 BCH-4速 飽 和 鐵 芯變 流 器 直 流 助 磁 特 性 ，躲 避 勵 磁 涌 流 差 動 線 圈 產(chǎn) 生 動 作 磁 勢 （ 安 匝 ） 二 次 線 圈 驅(qū) 動 執(zhí) 行 元 件 平 衡 線 圈 減 小 TA變 比 標(biāo) 準(zhǔn) 化 形 成 的 不 平 衡 電 流 ，改 變 動 作 電 流 2個 2個 2個短 路 線 圈 加 強(qiáng) 直 流 助 磁 特 性 ，躲 避 勵 磁 涌 流 無 無制 動 線 圈 躲 避 外 部 故 障 穿 越 電 流 形 成 的 不 平 衡 電 流 1個 無 4個 BCH系 列 繼 電 器 小

28、 結(jié) 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 39 差 動 保 護(hù) 整 定 方 法 與 差 動 繼 電 器 （ 元 件 ） 類 型有 很 大 關(guān) 系 ， 各 有 特 點(diǎn) 。BCH-2型 繼 電 器 構(gòu) 成 差 動 保 護(hù) 整 定 步 驟確 定 TA接 線 形 式 ， 變 比 ，計 算 各 側(cè) 二 次 額 定 電 流 確 定 差 動 保 護(hù) 動 作 電 流 （ 一 次 ） 計 算 值確 定 差 動 保 護(hù) 動 作 電 流 （ 二 次 ） 計 算 值確 定 差 動 繼 電 器 工 作 線 圈 匝 數(shù) ， 二 次 動 作 電 流確 定 差 動 繼 電 器 平 衡 線 圈 匝 數(shù) ， 校 驗 誤

29、差 確 定 短 路 線 圈 匝 數(shù)校 驗 靈 敏 度 按 變 壓 器 容 量 選 ： 容 量 大 ， 直 流 助 磁 曲 線應(yīng) 平 緩 些 ， 選 A1-A2或 B1-B2； 反 之 選 C1-C2或 D1-D2 躲 過 TA二 次 斷 線 、 勵 磁 涌 流 、外 部 故 障 電 流 影 響 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 40 5.1.5 主 變 差 動 保 護(hù) 實 現(xiàn)關(guān) 鍵 點(diǎn) ：采 用 比 例 制 動 技 術(shù) 提 高 躲 避 外 部 故 障 穿 越 性短 路 電 流 形 成 的 不 平 衡 電 流利 用 二 次 諧 波 、 波 形 不 對 稱 等 判 據(jù) 防 止 勵 磁 涌

30、 流導(dǎo) 致 變 壓 器 差 動 保 護(hù) 誤 動 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 41 比 率 制 動 問 題比 率 制 動 為 差 動 保 護(hù) 通 常 采 用 的 技 術(shù) 措 施 ，目 的 是 克 服 外 部 故 障 穿 越 性 電 流 形 成 的 不 平衡 電 流 。第 4章 縱 聯(lián) 保 護(hù) 中 已 經(jīng) 介 紹 了 線 路 差 動 保 護(hù) 采用 的 比 率 制 動 特 性 。 線 路 差 動 、 變 壓 器 差 動 、發(fā) 電 機(jī) 縱 差 （ 本 章 第 2節(jié) ） 、 母 線 差 動 （ 本 章第 3節(jié) ） 中 采 用 的 比 率 制 動 原 理 是 一 樣 的 。目 前 幾 乎

31、所 有 的 線 路 、 變 壓 器 、 發(fā) 電 機(jī) 、 母 線差 動 保 護(hù) 均 具 有 比 率 制 動 特 性 。 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 42 d M NI I I 差 動 電 流d M N unb F.maxI I I I KI 正 常 運(yùn) 行 及 外 部 故 障 時 ， d M N FI I I I 內(nèi) 部 故 障 時 ，動 作 條 件 ： 外 部 故 障 時 不 誤 動 d act unb.maxI I I 線 路 縱 差 0.5 10% 0.05st erK K K 變 壓 器 縱 差 ( )(1 10% 0.05 ) (0.15 )st erK K K U f

32、U U 共 同 的 差 動 原 理 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 43 討 論 外 部 故 障 情 況 d unb F.maxI I KI 無 比 率 制 動 時 整 定 過 程 有 比 率 制 動 時 整 定 過 程動 作 區(qū) 動 作 區(qū) 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 44 制 動 特 性 ： 動 作 電 流 不 是 常 數(shù) ， 與 制 動 電 流 有 關(guān)思 路 ： 取 短 路 電 流 為 制 動 量 ， 當(dāng) 短 路 電 流 增 加 時 ，不 平 衡 電 流 增 大 ， 但 因 為 制 動 電 流 增 加 、 動 作 電 流提 高 ， 可 以 使 動 作 電 流

33、始 終 高 于 不 平 衡 電 流 ， 防 止差 動 保 護(hù) 誤 動 。各 種 比 率 制 動 方 法 區(qū) 別 在 于 制 動 電 流 的 選 取 及 制 動特 性 曲 線 。 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 45 以 一 個 實 例 進(jìn) 行 討 論 ， 取 某 一 側(cè) 電 流 為 制 動 電 流 ，特 性 為 IactKbrk且 IactIact.0。注 意 外 部 故 障 與 內(nèi) 部 故 障 情 況 下d brk/I I 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 46 外 部 故 障 時 ，d unbk brkI IKI KI d brk/I IK 內(nèi) 部 故 障 時 ，d

34、F Fbrk(1 )(1 )I I II d brk/1I I 折 線 段動 作 特 性act brk brkI K I act brkbrk/I IK 靈 敏 度 較 低 ， 很 難 滿 足 要 求 ， 實 際 應(yīng) 用 較 少 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 56 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 57 保 護(hù) 原 理 relset N.T reKI IK U .0.7set N TU U加 設(shè) 了 電 壓 元 件 ， 電 流 保 護(hù) 部 分 動 作 值 較 過 電 流 保 護(hù) 低 ，靈 敏 度 有 所 提 高 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 58 2021

35、-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 59 保 護(hù) 原 理 電 流 保 護(hù) 部 分 與 低 電 壓 起 動 過 電 流 保 護(hù) 相 同 。電 壓 部 分 由 2部 分 組 成 ：負(fù) 序 過 電 壓 ， 反 應(yīng) 不 對 稱 故障 2. N.T0.06setU U單 相 式 低 電 壓 ， 反 應(yīng) 對 稱 故障 .0.7set N TU U與 低 電 壓 起 動 過 電 流 保 護(hù) 相 比 ， 電 流 部 分 動 作 值 、靈 敏 度 一 樣 ； 電 壓 部 分 靈 敏 度 提 高 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 60 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 61 對 于 大 容 量

36、 變 壓 器 ， 采 用 復(fù) 合 電 壓 起 動 過 電 流保 護(hù) ， 保 護(hù) 的 靈 敏 系 數(shù) 可 能 不 滿 足 要 求 。 可 采用 負(fù) 序 電 流 保 護(hù) 。該 保 護(hù) 由 兩 部 分 組 成 ：負(fù) 序 電 流 部 分 ： 反 應(yīng) 不 對 稱 故 障 ；低 電 壓 起 動 過 電 流 部 分 ： 反 應(yīng) 對 稱 故 障 。 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 62 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 63 更 大 型 的 升 壓 變 壓 器 和 系 統(tǒng) 聯(lián) 絡(luò) 變 壓 器還 可 采 用 低 阻 抗 保 護(hù) ， 類 似 Z過 負(fù) 荷 時 三 相 對 稱 ， 過 負(fù) 荷

37、保 護(hù) 只 需 反 應(yīng) 某一 相 電 流 。過 負(fù) 荷 保 護(hù) 經(jīng) 延 時 5-10s動 作 于 信 號 。 .relset N TreKI IK 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 64 外 部 接 地 故 障 對 變 壓 器 的 危 害 ： 中 性 點(diǎn) 接 地 變 壓 器 ： 過 流中 性 點(diǎn) 及 高 壓 側(cè) 繞 組 流 過 故 障 電 流 中 性 點(diǎn) 不 接 地 變 壓 器 ： 中 性 點(diǎn) 過 壓中 性 點(diǎn) 對 地 電 壓 為 高 壓 母 線 處 零 序 電 壓 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 65 除 500kV、 自 耦 變 ， 變 壓 器 中 性 點(diǎn) 可 接 地

38、 運(yùn) 行也 可 不 接 地 運(yùn) 行 。 變 壓 器 中 性 點(diǎn) 是 否 接 地 （ 運(yùn) 行 方 式 ） 取 決 于 ： 變 壓 器 中 性 點(diǎn) 的 絕 緣 水 平 絕 緣 水 平 較 低 的 變 壓 器 中 性 點(diǎn) 必 須 接 地 運(yùn) 行 如 500kV主 變 變 壓 器 結(jié) 構(gòu) 如 自 耦 變 中 性 點(diǎn) 必 須 接 地 運(yùn) 行 電 網(wǎng) 結(jié) 構(gòu) 變 壓 器 中 性 點(diǎn) 接 地 設(shè) 置 應(yīng) 保 證 接 地 故 障 時 健 全相 電 壓 不 過 壓 、 零 序 電 流 水 平 適 當(dāng) 及 相 對 穩(wěn) 定 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 66 變 壓 器 接 地 后 備 保 護(hù) 判 據(jù)

39、中 性 點(diǎn) 接 地 運(yùn) 行 變 壓 器 零 序 過 電 流 3I0中 性 點(diǎn) 不 接 地 運(yùn) 行 變 壓 器 零 序 過 電 壓 3U0 放 電 間 隙 過 流為 保 護(hù) 變 壓 器 中 性 點(diǎn) ，一 般 在 中 性 點(diǎn) 裝 設(shè) 放 電間 隙中 性 點(diǎn) 必 須 接 地 運(yùn) 行 的 變 壓 器 配 置 零 序 過 電 流 3I0中 性 點(diǎn) 可 接 地 或 不 接 地 運(yùn) 行 的 變 壓 器 配 置 零 序 過 電 流 ， 零 序 過 電 壓 ， 放 電 間 隙 過 流 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 67 注 意 縮 小 故 障 范 圍 變 壓 器 后 備 保 護(hù) 動 作 首 先 切

40、 除 母 聯(lián) 、 分 段 。 注 意 選 跳 順 序 全 級 絕 緣 變 壓 器 、 中 性 點(diǎn) 帶 放 電 間 隙 的 分 級 絕 緣 變 壓 器中 性 點(diǎn) 耐 壓 能 力 較 好先 切 除 中 性 點(diǎn) 接 地 運(yùn) 行 主 變 ， 再 切 除 中 性 點(diǎn) 不 接 地 運(yùn) 行 主變 中 性 點(diǎn) 不 帶 放 電 間 隙 的 分 級 絕 緣 變 壓 器中 性 點(diǎn) 耐 壓 能 力 較 差先 切 除 中 性 點(diǎn) 不 接 地 運(yùn) 行 主 變 ， 再 切 除 中 性 點(diǎn) 接 地 運(yùn) 行 主變 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 68 中 性 點(diǎn) 直 接 接 地 運(yùn) 行 變 壓 器 的 接 地 保

41、護(hù)配 置 兩 段 零 序 電 流 保 護(hù) ， 分 別 與 線 路 零 序 、 段 配 合每 段 設(shè) 置 兩 個 延 時 ， 短 延 時 t1、 t3切 除 母 聯(lián) 、 分 段 ，長 延 時 t2、 t4跳 主 變st 15.0 1 ttt 12 ttt max3 ttt 34 相 鄰 線 路 零 序 段 最 長 動 作 時 間 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 693I0 II 3I0 I t1 0t3 0t4 0 T1T3T4 QF1母 聯(lián) 解 列（ 跳 QF）跳 主 變（ 跳 QF1、 2）QFQF1 TA QE T2t2 0QF2 防 止 主 變 未 并 列 時 因 高 壓側(cè)

42、接 地 誤 跳 母 聯(lián) 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 70 0. 0. .I Iset met bra set LI K K I零 序 段 起 動 電 流 按 與 相 鄰 元 件 零 序 電 流 段 配 合 整 定 ， 即 配 合 系 數(shù) ， 取 1.1 1.2； 零 序 電 流 分 支 系 數(shù) 相 鄰 元 件 零 序 電 流 I段 起 動 電 流零 序 電 流 分 支 系 數(shù) 等 于 最 大 運(yùn) 行 方 式 下在 相 鄰 元 件 I段 保 護(hù) 范 圍 末 端 發(fā) 生 單 相 接 地 短 路 時 ，流 過 本 線 路 的 零 序 電 流 與 流 過 相 鄰 元 件 的 零 序 電

43、 流 之 比 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 71 0. 0. .set met bra set LI K K I 零 序 段 起 動 電 流 按 與 相 鄰 元 件 零 序 電 流 段 配 合 整 定 ， 即 配 合 系 數(shù) ， 取 1.1 1.2； 零 序 電 流 分 支 系 數(shù) 相 鄰 元 件 零 序 電 流 段 起 動 電 流零 序 電 流 分 支 系 數(shù) 等 于 最 大 運(yùn) 行 方 式 下在 相 鄰 元 件 段 保 護(hù) 范 圍 末 端 發(fā) 生 單 相 接 地 短 路 時 ，流 過 本 線 路 的 零 序 電 流 與 流 過 相 鄰 元 件 的 零 序 電 流 之 比 20

44、21-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 72 中 性 點(diǎn) 可 接 地 或 不 接 地 運(yùn) 行 時 變 壓 器 接 地 保 護(hù)1.全 級 絕 緣 變 壓 器 零 序 電 流 保 護(hù) ， 配 置 與 中 性 點(diǎn) 直 接 接 地 變 壓 器 相 同 零 序 電 壓 保 護(hù) ， 動 作 電 壓 較 高 ， 180-200V僅 當(dāng) 中 性 點(diǎn) 接 地 變 壓 器 切 除 后 ， 零 序 電 壓 升 高 ， 才 能 動 作 ?？?見 ： 先 切 除 中 性 點(diǎn) 接 地 運(yùn) 行 變 壓 器 ，再 切 除 中 性 點(diǎn) 不 接 地 變 壓 器 03U 03U 升 高 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù)

45、73 0.3-0.5s抗 干 擾 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 74 中 性 點(diǎn) 裝 設(shè) 放 電 間 隙 的 分 級 絕 緣 變 壓 器保 護(hù) 配 置 ：在 全 級 絕 緣 變 壓 器 接 地 保 護(hù) 上 增 加 了 一 個 放 電 間 隙 保 護(hù)當(dāng) 放 電 間 隙 擊 穿 ， 放 電 電 流 超 過 100A時 ，則 不 需 要 等 中 性 點(diǎn) 接 地 運(yùn) 行 主 變 跳 閘 ，直 接 跳 開 中 性 點(diǎn) 不 接 地 變 壓 器 。除 放 電 間 隙 保 護(hù) ， 零 序 電 流 、 電 壓 保 護(hù) 與 全 級 絕 緣 的變 壓 器 接 地 保 護(hù) 相 同 。 2021-5-30

46、第 5章 元 件 保 護(hù) 75 跳 主 變放 電 間 隙保 護(hù) 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 76 5.1.8數(shù) 字 式 變 壓 器 保 護(hù) 測 控 裝 置 主 要 配 置 ： 差 動 保 護(hù)相 間 后 備 保 護(hù)接 地 后 備 保 護(hù)非 電 量 保 護(hù) 瓦 斯 、 油 溫 異 常 、 冷 卻 故 障 等*220kV斷 路 器 三 相 不 一 致 保 護(hù)差 動 速 斷 保 護(hù)*220kV斷 路 器 失 靈 保 護(hù)*自 耦 變 公 共 繞 組 過 負(fù) 荷根 據(jù) 具 體情 況 還 有 *過 激 磁 保 護(hù) 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 77 2021-5-30第 5章

47、元 件 保 護(hù) 78PST1200 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 79 測 控 裝 置 功 能 ： 遙 測 ： 將 主 變 各 側(cè) 電 流 、 電 壓 量 轉(zhuǎn) 化 為 數(shù) 字 信號 上 傳 至 后 臺 及 調(diào) 度 中 心 遙 信 ： 將 主 變 各 側(cè) 斷 路 器 、 刀 閘 、 主 變 冷 卻 系統(tǒng) 、 主 變 本 體 、 調(diào) 壓 機(jī) 構(gòu) 、 變 壓 器 保 護(hù) 等 發(fā) 出的 開 關(guān) 量 信 號 上 傳 至 后 臺 及 調(diào) 度 中 心 遙 調(diào) ： 有 載 調(diào) 壓 變 壓 器 可 以 由 測 控 裝 置 將 網(wǎng) 絡(luò)傳 來 的 調(diào) 壓 命 令 轉(zhuǎn) 為 接 點(diǎn) 形 式 送 調(diào) 壓 機(jī)

48、 構(gòu) 執(zhí) 行 遙 控 ： 由 測 控 裝 置 將 網(wǎng) 絡(luò) 傳 來 的 斷 路 器 及 刀 閘的 分 、 合 閘 命 令 轉(zhuǎn) 為 接 點(diǎn) 形 式 送 保 護(hù) 操 作 箱 或刀 閘 操 作 回 路 執(zhí) 行 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 80 第 一 層 ： PST-1210三 側(cè) 操 作 箱 及 本 體 保 護(hù)第 二 層 ： PST-1203A二 次 諧 波 差 動 保 護(hù)第 三 層 ： PST-1204C三 側(cè) 后 備 保 護(hù) 保 護(hù)第 四 層 ： PSR-651變 壓 器 綜 合 測 控 單 元110kV主 變 保 護(hù)一 般 配 1面 柜配 置 實 例 2021-5-30第 5章

49、 元 件 保 護(hù) 81 220kV主 變 保 護(hù)一 般 配 2面 柜主 保 護(hù) 雙 重 化配 置 實 例 A柜 B柜PST-1202A二 次 諧 波 原 理主 保 護(hù) 、 后 備 保 護(hù) 一 體PST-1222高 壓 側(cè) 操 作 箱打 印 機(jī) PST-1202B波 形對 稱 原 理 的 差 動打 印 機(jī)PST-1210中 低 操作 箱 及 非 電 氣 量 保護(hù) 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 82 差 動 保 護(hù) 二 次 諧 波 差 動 保 護(hù)波 形 對 稱 差 動 保 護(hù)穩(wěn) 態(tài) 差 動 保 護(hù)工 頻 變 化 量 差 動 保 護(hù)零 序 電 流 差 動 保 護(hù) 間 斷 角 鑒 別 差

50、 動 保 護(hù)差 動 速 斷 保 護(hù) 靈 敏 度 高 ，能 反 應(yīng) 輕 微 匝 間 短 路用 于 聯(lián) 絡(luò) 變 ，提 高 接 地 故 障 靈 敏 度動 作 電 流 大 ， 不 帶 勵 磁 涌 流 閉 鎖 ， 防 止 內(nèi) 部 故 障電 流 過 大 使 TA嚴(yán) 重 飽 和 ， 電 流 畸 變 導(dǎo) 致 差 動 保 護(hù)誤 閉 鎖 而 拒 動 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 83五 次 諧 波 與 二 次 諧 波 一 樣也 用 于 勵 磁 涌 流 鑒 別 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 84五 次 諧 波 與 二 次 諧 波 一 樣也 用 于 勵 磁 涌 流 鑒 別 2021-5-3

51、0第 5章 元 件 保 護(hù) 85 變 壓 器 后 備 保 護(hù) 應(yīng) 當(dāng) 注 意 出 口 方 式 ， 并 不 是 所有 的 后 備 保 護(hù) 均 動 作 于 跳 變 壓 器 各 側(cè) 。例 如 三 卷 變 低 壓 側(cè) 后 備 保 護(hù) 動 作 應(yīng) 先 跳 開 低 壓側(cè) 母 聯(lián) 或 分 段 開 關(guān) ， 再 跳 開 變 壓 器 低 壓 側(cè) 斷 路器 ， 變 壓 器 高 壓 側(cè) 、 中 壓 側(cè) 繼 續(xù) 運(yùn) 行 。變 壓 器 后 備 保 護(hù) 配 置 方 案 、 出 口 跳 閘 邏 輯 均 需 要針 對 變 壓 器 、 一 次 主 接 線 具 體 情 況 進(jìn) 行 設(shè) 計 。詳 細(xì) 設(shè) 計 內(nèi) 容 十 分 復(fù) 雜

52、， 可 在 課 程 設(shè) 計 、 畢 業(yè) 設(shè)計 環(huán) 節(jié) 深 入 地 學(xué) 習(xí) 。 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 86配 置 例 1 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 87配 置 例 2 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 88配 置 例 3 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 89 110kV變 壓器 保 護(hù) 測 控柜 實 例 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 90 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 91 5.2.1 發(fā) 電 機(jī) 的 故 障 類 型 、 異 常 工 作 情 況 和 繼 電 保 護(hù) 方 式 相 間 短 路匝 間 短 路 接

53、地 短 路一 點(diǎn) 接 地二 點(diǎn) 接 地 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 92 相 間 短 路匝 間 短 路單 相 接 地 短 路定 子 繞 組 縱 差 動 保 護(hù)匝 間 短 路 保 護(hù)定 子 接 地 保 護(hù)轉(zhuǎn) 子 一 點(diǎn) 接 地 保 護(hù)轉(zhuǎn) 子 兩 點(diǎn) 接 地 保 護(hù)一 點(diǎn) 接 地兩 點(diǎn) 接 地轉(zhuǎn) 子 繞 組故 障 類 型 及 保 護(hù) 配 置 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 93 失 磁 失 磁 保 護(hù)異 常 工 作 情 況 及 保 護(hù) 配 置定 子 繞 組 過 電 流 及過 負(fù) 荷 相 間 短 路 后 備 保 護(hù) 、 過 負(fù)荷 保 護(hù)定 子 繞 組 過 電 壓 定 子

54、繞 組 過 電 壓 保 護(hù)發(fā) 電 機(jī) 逆 功 率 、 頻 率降 低 、 失 步 逆 功 率 保 護(hù)低 頻 保 護(hù) 失 步 保 護(hù)轉(zhuǎn) 子 過 負(fù) 荷 轉(zhuǎn) 子 過 負(fù) 荷 保 護(hù) 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 94 定 子正 序旋 轉(zhuǎn)磁 場 定 子負(fù) 序旋 轉(zhuǎn)磁 場轉(zhuǎn) 子 二 次 諧 波 定 子 負(fù) 序 轉(zhuǎn) 子 二 次諧 波 電 流 轉(zhuǎn) 子 表 層過 熱 100Hz的振 動 定 子 負(fù) 序 過 負(fù) 荷、 過 電 流 保 護(hù) 定 子 負(fù) 序電 流 危 害 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 95 5.2.2 同 步 發(fā) 電 機(jī) 的 縱 差 保 護(hù)完 全 差 動 保 護(hù)不 完 全

55、 差 動 保 護(hù) 相 間 短 路相 間 短 路匝 間 短 路差 動 保 護(hù) 接 線 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 96 完 全 差 動 保 護(hù) 接 線無 故 障 時相 間 故 障 時 D N T 0I I I D N T 0I I I 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 97假 設(shè) 每 相 有 n個 分 支無 故 障 時相 間 故 障 或 匝 間 短 路 時 不 完 全 差 動 保 護(hù) 接 線 D N T 0I nI I D N T 0I nI I 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 98 要 點(diǎn) ： 基 本 原 理 同 線 路 差 動 保 護(hù) 和 變 壓 器 差

56、 動 保 護(hù)接 線 簡 單 、 不 平 衡 電 流 較 小中 性 點(diǎn) 附 近 有 死 區(qū)關(guān) 鍵 問 題 是 如 何 降 低 動 作 電 流 、 提高 靈 敏 度 、 減 小 死 區(qū) 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 99 完 全 差 動 保 護(hù) 動 作 值 整 定（ 1） 保 護(hù) 起 動 電 流 整 定1） 躲 過 外 部 故 障 產(chǎn) 生 的 最 大 不 平 衡 電 流 k.set rel unb.maxI K I rel aper ss k.max TA0.1 /K K K I nTA10%誤 差可 靠 系 數(shù) 1.3 非 周 期 分 量 系 數(shù)11.3； 如 采 取 了措 施 去

57、 掉 非 周 期分 量 影 響 時 取 1。同 型 系 數(shù) 0.5外 部 短 路 時 的 最大 短 路 電 流 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 100 若 汽 輪 發(fā) 電 機(jī) F.max N.G8I IK.set N.G TA0.50.6 /I I n 發(fā) 電 機(jī) 額 定 電 流則發(fā) 電 機(jī) 正 常 運(yùn) 行 時 若 TA二 次 回 路 斷 線 會 誤 動 。2） 防 止 TA二 次 回 路 斷 線 導(dǎo) 致 誤 動a.設(shè) TA二 次 回 路 斷 線 監(jiān) 視 裝 置 . . /K set N G TAI I nb. 若 水 輪 發(fā) 電 機(jī) F.max N.G5I IK.set N.G

58、TA0.30.4 /I I n則 . 3 cosee N TAPI I G Uen 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 101 （ 2） 發(fā) 電 機(jī) 差 動 保 護(hù) 靈 敏 度 校驗sen F.min set 2K I I 發(fā) 電 機(jī) 內(nèi) 部 故 障 時 流 過 保 護(hù) 裝 置 的 最 小 短 路 電 流 。 實 際 上 應(yīng) 考 慮 下面 兩 種 情 況 ： 發(fā) 電 機(jī) 與 系 統(tǒng) 并 列 運(yùn) 行 以 前 ,在 其 出 線 端 發(fā) 生 兩 相 短 路 ,此 時 ,差 動回 路 串 只 有 由 發(fā) 電 機(jī) 供 給 的 短 路 電 流 。 發(fā) 電 機(jī) 采 用 自 同 期 并 列 時 (此

59、時 發(fā) 電 機(jī) 先 不 加 勵 磁 ,因 此 ,發(fā) 電 機(jī) 的電 勢 E0),在 系 統(tǒng) 最 小 運(yùn) 行 方 下 ,發(fā) 電 機(jī) 出 線 端 發(fā) 生 兩 相 短 路 ,此 時 ,差動 回 路 中 只 有 由 系 統(tǒng) 供 給 的 短 路 電 流 。為 提 高 靈 敏 度 ， 一 般 采 用 具 有 制 動 特 性 的 差 動 繼 電 器 。 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 102 發(fā) 電 機(jī) 比 率 制 動 式 差 動 保 護(hù)原 理 同 變 壓 器 差 動 保 護(hù) ， 不 平 衡 電 流 較 小 。d act0 brk brk0d brk brk brk0 act0 brk brk0

60、d s .( ) .I I I II K I I I I II I 動 作 方 程 actI brkIact0I brk0I brkK速 斷 動 作 區(qū)動 作 區(qū) 制 動 區(qū)T Nbrk 2I II 制 動 電 流 d T NI I I 差 動 電 流不 完 全 差 動 接 線 時 T NFbrk 2I KII 制 動 電 流 K為 分 支 系 數(shù) 動 作 特 性 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 103 保 護(hù) 動 作 邏 輯 框 圖兩 種 出 口 方 式 ： 單 相 出 口 方 式 及 循 環(huán) 閉 鎖 出 口 方 式特 點(diǎn) ： 需 設(shè) 置 專 門 的 TA斷 線 閉 鎖 ， 當(dāng)

61、差 電 流 較 大 時 解 除 TA斷 線 閉 鎖 ， 適 于 不 完 全 縱 差 接 線 。單 相 出 口 方 式 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 104特 點(diǎn) ： 三 取 二 ， 適 于 完 全 縱 差 接 線 。 循 環(huán) 閉 鎖 出 口 方 式 內(nèi) 外 部 不 同 相同 時 接 地 故 障 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 105 比 率 制 動 式 發(fā) 電 機(jī) 縱 差 保 護(hù) 定 值 整 定1.比 率 制 動 系 數(shù) Kbrk： 躲 過 出 口 三 相 短 路 時 最 大 不 平 衡 電 流完 全 差 動 ： 0.3 0.5 不 完 全 差 動 ： 0.52.啟

62、動 電 流 Iact0： 躲 過 正 常 工 況 最 大 不 平 衡 電 流 ， 0.3 0.4IN.G3.拐 點(diǎn) 電 流 I brk0： 建 議 按 躲 過 外 部 故 障 切 除 后 的 暫 態(tài) 過 程 中 產(chǎn) 生 的最 大 不 平 衡 電 流 整 定 ； 不 完 全 縱 差 取 值 要 大 一 點(diǎn) 。 0.50.8IN.G 其 余 參 數(shù) 請 參 照 具 體 的 保 護(hù) 說 明 書 。 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 106 比 率 制 動 式 發(fā) 電 機(jī) 縱 差 保 護(hù) 定 值 整 定校 驗 靈 敏 度 ：機(jī) 端 兩 相 短 路 brk1I act1IdI actI brk

63、Iact0I brk0I brkKbrk1I act1I d sen act1 2IK I 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 107 變 數(shù) 據(jù) 窗 式 標(biāo) 積 制 動 縱 差 保 護(hù) 原 理完 全 差 動 制 動 量 0brk N TI cos(180 )I I TI NI外 部 故 障 o180 制 動 量 最 大內(nèi) 部 故 障 o0 制 動 量 轉(zhuǎn) 為 動 作 量 ， 靈 敏 度 高不 完 全 差 動 0brk NF TI cos(180 )KI I 變 數(shù) 據(jù) 窗 ： 故 障 初 期 適 當(dāng) 提 高 S， 即 增 加 制 動 量 ； 故 障 數(shù)據(jù) 充 分 時 再 降 低 S，

64、 從 而 提 高 靈 敏 度 。動 作 方 程 2 cos(180 )T N N TI I I IS 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 108與 循 環(huán) 閉 鎖 的 比 率 制 動 式 差 動 保 護(hù) 邏 輯 一 樣 。 動 作 框 圖 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 109 5.2.3 同 步 發(fā) 電 機(jī) 定 子 繞 組 匝 間 短 路 保 護(hù)橫 差 保 護(hù) 縱 向 零 序 電 壓 式 匝 間 保 護(hù) 反 應(yīng) 轉(zhuǎn) 子 回 路 二 次 諧 波 電 流 的 匝 間 短 路 保 護(hù) 完 全 縱 差 動 保 護(hù) 不 能 反 應(yīng) 匝 間 短 路 2021-5-30第 5章 元 件

65、 保 護(hù) 110 匝 間 短 路 分 析 1 20I 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 111 設(shè) A相 短 路 匝 數(shù) 占 總 匝 數(shù) 的 比 例 為 A0 EI Z 兩 中 性 點(diǎn) 間 電 流 I0Z為 電 流 流 經(jīng) 回 路 的 繞 組 阻 抗 0 A B C A3 (1 )U E E E E 縱 向 零 序 電 壓 相 對 于 中 性 點(diǎn) 的 零 序 電 壓三 相 電 勢不 相 等 定 子 負(fù) 序電 流 轉(zhuǎn) 子 二 次諧 波電 氣 量 特 點(diǎn) ：（ 1） 縱 向 零 序 電 壓 （ 機(jī) 端 對 中 性 點(diǎn) ） ， 零 序 電 流（ 2） 縱 向 負(fù) 序 電 壓 ， 負(fù) 序 電

66、 流 ， 轉(zhuǎn) 子 倍 頻 電 流 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 112 橫 聯(lián) 差 動 保 護(hù)單 元 件 橫 差 保 護(hù)裂 相 橫 差 保 護(hù)適 于 每 相 兩 分 支 兩 中 性 點(diǎn) 引 出 線適 于 每 相 兩 分 支 ， 且 每 分 支 都 有 線 引 出 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 113 單 元 件 橫 差 保 護(hù)保 護(hù) 測 量 兩 個 中 性 點(diǎn) 之 間 連 線 上 的 電 流保 護(hù) 反 應(yīng) 匝 間 短 路 及 定 子 繞 組 開 焊 故 障 ， 保 護(hù) 在 較 小 時有 死 區(qū) 。 2021-5-30第 5章 元 件 保 護(hù) 114 保 護(hù) 動 作 電 流 應(yīng) 大 于 正 常 或 外 部 故 障 時 不 平 衡 電 流一 般 Iset=(0.30.4)IN.G（ 1） 濾 除 三 次 諧 波 以 提 高 保 護(hù) 的 靈 敏 性 。（ 2） 為 防 止 轉(zhuǎn) 子 兩 點(diǎn) 接 地 時 磁 場 空 間 不 對稱 造 成 保 護(hù) 誤 動 ， 在 轉(zhuǎn) 子 一 點(diǎn) 接 地 后 橫 差保 護(hù) 帶 0.51S延 時 動 作 。注 ： 2021-5-30第 5章