1、電力系統繼電保護培訓電力系統繼電保護培訓2015.12.10電力系統的構成電力系統的構成一次設備一次設備Primary equipment 傳輸能量，連接于互感器一次側傳輸能量，連接于互感器一次側 主變壓器、電流互感器、電壓互感器、開關、主變壓器、電流互感器、電壓互感器、開關、 刀閘、母線、阻波器、結合電容器、避雷器等，刀閘、母線、阻波器、結合電容器、避雷器等， 發送分配電能。發送分配電能。二次設備二次設備Secondary device 傳輸信息，連接于互感器二次側傳輸信息，連接于互感器二次側 對電力系統中的一次設備的運行工況進行控制測量、對電力系統中的一次設備的運行工況進行控制測量、 保護

2、和監視的設備叫二次設備。包括：繼電保護、測量儀保護和監視的設備叫二次設備。包括：繼電保護、測量儀表、控制開關、按鈕、端子箱、控制電絲、故障錄波器、表、控制開關、按鈕、端子箱、控制電絲、故障錄波器、事件信號報警裝置、變壓器冷控設備等，防誤閉鎖裝置，事件信號報警裝置、變壓器冷控設備等，防誤閉鎖裝置，包括給二次設備供電的蓄電池、充電的整流器等。包括給二次設備供電的蓄電池、充電的整流器等。電力系統運行狀態電力系統運行狀態正常運行狀態正常運行狀態不正常運行狀態不正常運行狀態故障狀態故障狀態電力系統控制目標電力系統控制目標通過自動的和人工的控制，使電力系統盡快的擺脫通過自動的和人工的控制，使電力系統盡快的

3、擺脫不正常狀態和故障狀態，能夠長時間在正常狀態下運行不正常狀態和故障狀態，能夠長時間在正常狀態下運行電力系統不正常運行狀態的危害電力系統不正常運行狀態的危害概概 念：念： 通常指運行參數超出額定范圍，或電能通常指運行參數超出額定范圍，或電能質量不能滿足要求但又沒有故障的運行狀態質量不能滿足要求但又沒有故障的運行狀態常見現象：常見現象：過負荷，過電壓，頻率過低或過高，系統振過負荷，過電壓，頻率過低或過高，系統振蕩。蕩。主要危害：主要危害：絕緣老化，降低設備使用壽命電能質量下降，絕緣老化，降低設備使用壽命電能質量下降，影響用戶生產影響系統運行影響用戶生產影響系統運行處理措施：處理措施：通過人工或自

4、動方式消除，但前提是要能夠通過人工或自動方式消除，但前提是要能夠檢測出系統處于不正常狀態。可發信號，提醒運行人員檢測出系統處于不正常狀態。可發信號，提醒運行人員處理；也可以延時跳閘。處理；也可以延時跳閘。電力系統故障狀態的危害電力系統故障狀態的危害概概 念：念：在運行設備正常的支路外增加了非絕緣在運行設備正常的支路外增加了非絕緣支路（短路）或正常支路開斷支路（短路）或正常支路開斷常見現象：常見現象：短路，斷線短路，斷線故障原因：故障原因：1、外部原因：雷擊，大風，地震造成的倒桿，絕緣、外部原因：雷擊，大風，地震造成的倒桿，絕緣子覆冰造成冰閃，絕緣子污穢造成污閃。子覆冰造成冰閃，絕緣子污穢造成污

5、閃。2、內部原因：設備絕緣損壞，老化。、內部原因：設備絕緣損壞，老化。3、系統中運行、檢修人員誤操作、系統中運行、檢修人員誤操作。主要危害：主要危害： 對故障設備：故障電流使故障元件損毀對故障設備：故障電流使故障元件損毀 對非故障設備：短路電流減少其使用壽命對非故障設備：短路電流減少其使用壽命 對電力用戶：影響用戶正常用電、電能質量下降對電力用戶：影響用戶正常用電、電能質量下降 對電力系統：危害系統穩定運行，造成大面積停對電力系統：危害系統穩定運行，造成大面積停 電電故障不可避免：故障不可避免：自然因素，設備制造因素，人為因素自然因素，設備制造因素，人為因素故障必須快速自動切除：故障必須快速自

6、動切除：電磁暫態過程短，對設備修電磁暫態過程短，對設備修復有利，對系統穩定有利復有利，對系統穩定有利繼電保護的作用：繼電保護的作用：檢測電力系統中各電氣設備的故障檢測電力系統中各電氣設備的故障和不正常工作狀態的信息并作相應處理。和不正常工作狀態的信息并作相應處理。基本任務：基本任務： 1. 自動、快速、有選擇性的將故障元件從電力系自動、快速、有選擇性的將故障元件從電力系統中切除，使故障元件免于繼續遭到損壞，使無故障統中切除，使故障元件免于繼續遭到損壞，使無故障部分迅速恢復正常運行。部分迅速恢復正常運行。 2. 反應電力設備的不正常運行狀態，并根據運行反應電力設備的不正常運行狀態，并根據運行維護

7、條件動作于信號或跳閘維護條件動作于信號或跳閘 繼電保護原理的研究內容繼電保護原理的研究內容： 分析故障、不正常狀態、正常狀態下，被保護設備各分析故障、不正常狀態、正常狀態下，被保護設備各種（電氣或非電氣）運行參數的特征和區別。利用該特種（電氣或非電氣）運行參數的特征和區別。利用該特征構成判別的依據征構成判別的依據保護原理。保護原理。 保護常用的物理量保護常用的物理量：電流、電壓：電流、電壓 保護常用的導出參數：保護常用的導出參數：功率，相位，序分量，阻抗，功率，相位，序分量，阻抗，方向方向繼電保護裝置的構成繼電保護裝置的構成繼電保護裝置的構成繼電保護裝置的構成 測量比較元件：測量比較元件：測量

8、被保護元件相關的物理參量測量被保護元件相關的物理參量（如電流、電壓等），與給定的量（定值）進行比較，（如電流、電壓等），與給定的量（定值）進行比較，給出比較結果的邏輯值給出比較結果的邏輯值 邏輯判斷元件：邏輯判斷元件：根據測量比較元件的輸出信號性質，根據測量比較元件的輸出信號性質，先后順序，持續時間等，使保護按一定的邏輯關系判斷先后順序，持續時間等，使保護按一定的邏輯關系判斷故障的類型和范圍，最后確定保護的控制措施（跳閘、故障的類型和范圍，最后確定保護的控制措施（跳閘、報警，或保持不動作）報警，或保持不動作） 執行輸出元件：執行輸出元件：根據邏輯判斷元件的控制指令，發根據邏輯判斷元件的控制指令

9、，發出跳閘指令，發出告警或不動作出跳閘指令，發出告警或不動作繼電保護的工作回路繼電保護的工作回路 交流回路：交流回路：互感器，連接電纜互感器，連接電纜 控制回路：控制回路：斷路器跳閘線圈，信號回路斷路器跳閘線圈，信號回路 直流電源回路：直流電源回路：保護及控制回路的工作電源保護及控制回路的工作電源 繼電保護的正確工作依賴于所有保護回路及其連接電纜繼電保護的正確工作依賴于所有保護回路及其連接電纜的正確工作的正確工作繼電保護的配合及保護范圍的劃分繼電保護的配合及保護范圍的劃分 保護分區的目的：保護分區的目的：為了盡可能的減小因故障跳閘引起為了盡可能的減小因故障跳閘引起的停電區域，電力系統中每個繼電

10、保護都有嚴格的保護范的停電區域，電力系統中每個繼電保護都有嚴格的保護范圍，稱為保護區。保護范圍內的故障（區內故障），保護圍，稱為保護區。保護范圍內的故障（區內故障），保護才動作；保護范圍外的故障，保護不動作才動作；保護范圍外的故障，保護不動作 保護分區原則和方法：保護分區原則和方法：保護以斷路器位置作為分區的保護以斷路器位置作為分區的基準（因為斷路器是切除和隔離故障的主要設備）。遵循基準（因為斷路器是切除和隔離故障的主要設備）。遵循全覆蓋原則和重疊區原則，保護區的邊界取決于電流互感全覆蓋原則和重疊區原則，保護區的邊界取決于電流互感器的位置。器的位置。繼電保護的配合及保護范圍的劃分繼電保護的配合

11、及保護范圍的劃分 保護配置原則：保護配置原則：取決于被保護元件的重要程度、經濟取決于被保護元件的重要程度、經濟性以及規程的規定性以及規程的規定 主保護：主保護：通常指能實現全線快速切除故障的保護設備通常指能實現全線快速切除故障的保護設備 后備保護：后備保護：當主保護或斷路器拒動時，用來切除故障當主保護或斷路器拒動時，用來切除故障的保護。的保護。 后備保護：后備保護：遠后備保護、近后備保護。遠后備保護、近后備保護。 1）近后備保護：）近后備保護：當主保護或斷路器拒動時，由本當主保護或斷路器拒動時，由本線路其它保護或本電力設備其它保護切除故障，當線路其它保護或本電力設備其它保護切除故障，當開關失靈

12、時，由開關失靈保護切除故障。開關失靈時，由開關失靈保護切除故障。 2）遠后備保護：）遠后備保護：當主保護或斷路器拒動時，由相當主保護或斷路器拒動時，由相鄰線路或元件保護切除故障。鄰線路或元件保護切除故障。圖圖 15 保保護護配配置置 、配配合合關關系系示示意意圖圖發發電電機機保保護護低低壓壓母母線線保保護護變變壓壓器器保保護護高高壓壓母母線線I保保護護線線路路保保護護高高壓壓母母線線保保護護GG高高壓壓母母線線II保保護護繼電保護的配合及保護范圍的劃分繼電保護的配合及保護范圍的劃分 消除消除CT內部故障的保護死區內部故障的保護死區正確接線圖 錯誤接線圖選擇性選擇性selectivity1.選擇

13、性選擇性selectivity 選擇性原則要求：選擇性原則要求：保護動作跳開除了隔離故障元件，保護動作跳開除了隔離故障元件，應最大限度的應最大限度的保證系統中其他無故障元件仍能繼續安全保證系統中其他無故障元件仍能繼續安全運行。即因故障跳閘引起的停電范圍最小。運行。即因故障跳閘引起的停電范圍最小。 如何滿足選擇性：如何滿足選擇性：繼電保護通常通過合理的選擇定繼電保護通常通過合理的選擇定值，合理的配置保護實現選擇性。選擇性的提高還有賴值，合理的配置保護實現選擇性。選擇性的提高還有賴于一次設備的配置（如負荷開關更換為斷路器）。某些于一次設備的配置（如負荷開關更換為斷路器）。某些保護原理本身具有選擇性

14、保護原理本身具有選擇性2.速動性速動性speed 速動性原則：速動性原則：保護應保護應以盡可能快以盡可能快的速度切除故障元件。的速度切除故障元件。 快速動作的優點：快速動作的優點：降低設備損壞程度；提高系統穩定水降低設備損壞程度；提高系統穩定水平和輸電線傳輸能力；電能質量。平和輸電線傳輸能力；電能質量。 如何確定動作速度：如何確定動作速度：技術經濟比較技術經濟比較 保護動作時間的概念：保護動作時間的概念：快速保護：快速保護：5-10ms常規保護的快速段：常規保護的快速段：20-40ms斷路器：常規斷路器：常規60ms-150ms3.靈敏性靈敏性sensitivity 靈敏性定義：靈敏性定義：保

15、護對故障和不正常運行狀態的反應能保護對故障和不正常運行狀態的反應能力稱為靈敏性。力稱為靈敏性。 靈敏性原則：靈敏性原則：滿足靈敏性的保護在保護區內發生故障滿足靈敏性的保護在保護區內發生故障時，在任意的系統運行條件下，無論故障位置、故障類型、時，在任意的系統運行條件下，無論故障位置、故障類型、故障點是否有過渡電阻均能靈敏反應，正確動作。故障點是否有過渡電阻均能靈敏反應，正確動作。 影響靈敏性的因素：影響靈敏性的因素：保護的定值，保護的原理，故障保護的定值，保護的原理，故障類型和故障位置類型和故障位置 靈敏性的衡量標準：靈敏性的衡量標準：靈敏系數概念（過量繼電器和欠靈敏系數概念（過量繼電器和欠量繼

16、電器），規程。量繼電器），規程。 靈敏性校驗：靈敏性校驗：選擇所有可能運行方式及故障類型中最選擇所有可能運行方式及故障類型中最不靈敏的運行方式和故障類型進行校驗。不靈敏的運行方式和故障類型進行校驗。4. 可靠性可靠性reliability and security 可依賴性可依賴性reliability：不拒動。該動則動不拒動。該動則動 安全性安全性security：不誤動。不該動則不亂動不誤動。不該動則不亂動 可靠性是一個綜合的指標，與保護原理、定值整可靠性是一個綜合的指標，與保護原理、定值整定、運行維護等所有與保護正確動作有關的因素有關。定、運行維護等所有與保護正確動作有關的因素有關。 繼

17、電保護工作可靠性第一繼電保護工作可靠性第一5. 四個基本原則之間的關系四個基本原則之間的關系 保護的四個基本要求，既有聯系，又有矛盾。保護的四個基本要求，既有聯系，又有矛盾。 選擇性提高，速度、靈敏性可能會降低選擇性提高，速度、靈敏性可能會降低 速動性提高，可靠性可能會降低速動性提高，可靠性可能會降低 靈敏度提高，安全性可能會降低靈敏度提高，安全性可能會降低 可靠性提高，速動性可能會降低可靠性提高，速動性可能會降低 實際應用中，應根據工程實際、系統情況及運行規實際應用中，應根據工程實際、系統情況及運行規程進行博弈和取舍。而這種博弈正是保護思想的精華所程進行博弈和取舍。而這種博弈正是保護思想的精

18、華所在。在。漫水灣電廠繼電保護組成漫水灣電廠繼電保護組成發電機保護發電機保護變壓器保護變壓器保護 母線保護母線保護線路保護線路保護漫水灣電廠繼電保護組成漫水灣電廠繼電保護組成發電機保護發電機保護主保護：主保護：后備保護：后備保護：變壓器保護變壓器保護110kV母線保護母線保護:廠變保護：廠變保護：主變保護主變保護主保護：主保護：后備保護：后備保護：非電量保護：非電量保護：線路保護線路保護110kV線路保護：線路保護：10kV線路線路保護：保護：WMH-800A/R 母差保護母差保護WFB-822A/R1WFB-821A/R1WCB-822AWBH-817A/R1WXH-822AWXH-811A

19、/RWBH-822A/R1WBH-818A/R1發電機保護配置及動作后果發電機保護配置及動作后果1號主變保護裝置其配置及動作后果號主變保護裝置其配置及動作后果 1號主變保護裝置其配置及動作后果號主變保護裝置其配置及動作后果 母線保護及配置母線保護及配置110kV線路保護線路保護10kV線路保護線路保護廠用變保護配置廠用變保護配置 一、發電機保護一、發電機保護 1）主保護：WFB-821A/R1 發電機比率差動保護 發電機比率差動保護是發電機內部相間短路故障主保護，保護考慮TA 飽和、TA 回路斷線等TA 異常情況。發電機差動保護發電機差動保護式中：式中： 差動電流，差動電流， 為差動最小動作電

20、流整定值，為差動最小動作電流整定值， 為制動電流，為制動電流， 為最小制動電流整定值，為最小制動電流整定值， S 為比率制系數。為比率制系數。 各側電流的方向都以指向發電機為正方向各側電流的方向都以指向發電機為正方向）（0 .res0 .resOPOPIIII）（res0 .res0 .resres)-(IIIISIIOPOPOPI0.OPI0 .resIresI發電機差動保護發電機差動保護發電機差動保護發電機差動保護發電機比率制動式差動保護的動作特性曲線發電機比率制動式差動保護的動作特性曲線比率差動保護動作特性比率差動保護動作特性發電機差動保護發電機差動保護發電機比率制動式差動保護的保護邏輯

21、發電機比率制動式差動保護的保護邏輯發電機差動保護邏輯框圖發電機差動保護邏輯框圖差動方案選擇控制字：差動方案選擇控制字： 保護設有方案選擇控制字：保護設有方案選擇控制字：控制字設定為控制字設定為“1”時發電機時發電機差動保護為差動保護為“三取一三取一”出口方式，即任一相差流滿足動作方程出口方式，即任一相差流滿足動作方程時保護動作；時保護動作； 控制字設定為控制字設定為“2”時發電機差動保護為時發電機差動保護為“三取二三取二”出口方出口方式，即任兩相差流同時滿足動作方程時保護動作；式，即任兩相差流同時滿足動作方程時保護動作； 控制字設定為控制字設定為“0”時發電機差動保護為時發電機差動保護為“循環

22、閉鎖循環閉鎖”出口出口方式，即某一相差流滿足動作方程，同時負序電壓滿足保護動方式，即某一相差流滿足動作方程，同時負序電壓滿足保護動作條件時保護動作（負序電壓值固定設為作條件時保護動作（負序電壓值固定設為6V），或兩相差流同），或兩相差流同時滿足時動作。時滿足時動作。發電機差動保護發電機差動保護差流越限保護：差流越限保護：當任一相差流電流滿足差流越限動作值（差動最小動作電當任一相差流電流滿足差流越限動作值（差動最小動作電流定值的流定值的0.5 倍時差流越限保護延時倍時差流越限保護延時5s 動作），發差流越動作），發差流越限信號，保護可通過保護投退控制字，單獨投退。限信號，保護可通過保護投退控制字

23、，單獨投退。發電機差動保護發電機差動保護發電機差動保護處理發電機差動保護處理以以1F為例：為例：現象：現象：1）中控室有）中控室有“1F機組比率差動保護動作機組比率差動保護動作”語音報警。語音報警。 2）1F機組出口短路器機組出口短路器DL971分閘。分閘。 3）1F機組停機，滅磁開關跳開。機組停機，滅磁開關跳開。處理：處理：1）立刻派人到現場檢查，監視停機過程，并使機）立刻派人到現場檢查，監視停機過程，并使機 組安全停機。組安全停機。 2）看是否影響到全廠廠用電和照明，考慮是否倒廠用）看是否影響到全廠廠用電和照明，考慮是否倒廠用 電或投入事故照明，并打印保護動作報告。電或投入事故照明，并打印

24、保護動作報告。 3）檢查）檢查1F發電機差動保護范圍內的設備（差動保護范圍發電機差動保護范圍內的設備（差動保護范圍 內有無明顯的著火點或明顯的燒焦點，是否有短路的內有無明顯的著火點或明顯的燒焦點，是否有短路的 現象，比如勵磁變高壓側是否有短路，發電機出口或現象，比如勵磁變高壓側是否有短路，發電機出口或 者中性點是否有明顯的短路點）。者中性點是否有明顯的短路點）。發電機差動保護處理發電機差動保護處理4）未檢查出異常，通知檢修檢查保護回路，并對其進行絕緣測試。若仍未異常，可能是保護誤動，向相關領導和調度匯報檢查情況，對1F機組進行零起升壓實驗。并對發電機進行檢查，正常后申請并網發電。復壓（記憶）過

25、流保護：發電機復壓（記憶）過流保護作為發電機的后備保護，當用于自并勵發電機的后備保護時，電流帶記憶功能。復壓（記憶）過流保護由復合電壓元件、三相過流元件“與”構成，過流的記憶功能可投退。復壓（記憶）過流保護配有兩段各一時限，若保護出口跳分段或母聯時，應不投入記憶功能。發電機復壓（記憶）過流保護發電機復壓（記憶）過流保護1）復合電壓元件滿足下列條件之一時，復合電壓元件動作。U 1U 2.op U 2.op為負序電壓整定值， U 2 為負序 電壓（取相電壓值）。2）過流元件過流元件接于電流互感器二次三相回路中，當任一相電流滿足下列條件時，保護動作。 I Iop Iop為動作電流整定值。復壓（記憶）

26、過流保護邏輯框圖復壓（記憶）過流保護邏輯框圖發電機復壓（記憶）過流保護發電機復壓（記憶）過流保護復壓過流保護邏輯框圖復壓過流保護邏輯框圖發電機復壓過流保護發電機復壓過流保護發電機復壓（記憶）過流保護發電機復壓（記憶）過流保護延時整定：延時整定：保護延時：需要躲過振蕩過程所需要的時間保護延時：需要躲過振蕩過程所需要的時間(一般為一般為1.01.5s)，大于相鄰元件主變保護的后備保護延時，小于發電機安全的大于相鄰元件主變保護的后備保護延時，小于發電機安全的允許時間。保護投入電流記憶功能時，過流元件啟動后最大允許時間。保護投入電流記憶功能時，過流元件啟動后最大記憶時間為記憶時間為10s，保護最大延時

27、應小于，保護最大延時應小于10s。記憶功能整定：記憶功能整定：投入電流記憶功能時，過流元件啟動后會記憶投入電流記憶功能時，過流元件啟動后會記憶10s 時間，防時間，防止機端相間故障時隨著電壓、下降過快，電流下降過快，使止機端相間故障時隨著電壓、下降過快，電流下降過快，使保護返回。若保護單獨動作跳母聯、分段等外部設備時應退保護返回。若保護單獨動作跳母聯、分段等外部設備時應退出記憶功能，否則保護會擴大跳閘范圍。保護分兩段記憶功出記憶功能，否則保護會擴大跳閘范圍。保護分兩段記憶功能可單獨投退。能可單獨投退。定子接地保護定子接地保護:基波零序電壓定子接地保護：基波零序電壓定子接地保護：基波零序電壓原理

28、一般保護發電機基波零序電壓原理一般保護發電機85%95%范圍的定子單范圍的定子單相接地故障，當發電機定子繞組發生單相接地時，基波零序相接地故障，當發電機定子繞組發生單相接地時，基波零序電壓大于定值時保護動作，保護可投退。電壓大于定值時保護動作，保護可投退。動作判據為：動作判據為： 保護延時動作；保護延時動作；其中：其中：3U0為基波零序電壓，為基波零序電壓，TV 則取機端開口零序電壓，帶則取機端開口零序電壓，帶TV 異常閉鎖；異常閉鎖；Uop 為基波零序電壓整定值。為基波零序電壓整定值。OPUU03發電機定子一點接地保護發電機定子一點接地保護發電機定子一點接地保護發電機定子一點接地保護基波零序

29、定子接地邏輯框圖基波零序定子接地邏輯框圖轉子接地保護：轉子接地保護：發電機轉子接地保護主要反映轉子回路一點或兩發電機轉子接地保護主要反映轉子回路一點或兩點接地故障，由轉子接地高定值保護、轉子接地點接地故障，由轉子接地高定值保護、轉子接地低定值保護及轉子兩點接地保護構成。低定值保護及轉子兩點接地保護構成。發電機轉子接地保護發電機轉子接地保護轉子一點接地（高、低定值）保護：轉子一點接地（高、低定值）保護：采用乒乓式開關切換原理，通過求解兩個不同的接地回路方采用乒乓式開關切換原理，通過求解兩個不同的接地回路方程，實時計算轉子接地電阻值和接地位置。原理圖見圖所示。程，實時計算轉子接地電阻值和接地位置。

30、原理圖見圖所示。其中：其中：S1、S2 為由微機控制的電子開關，為由微機控制的電子開關，Rg 為接地電阻，為接地電阻，為接地點位置（轉子電壓負端為為接地點位置（轉子電壓負端為0，轉子電壓正端為，轉子電壓正端為100），），E 為轉子電壓，為轉子電壓，R1為測量電阻。為測量電阻。發電機轉子接地保護發電機轉子接地保護當當Rg 小于接地電阻高定值時，經延時發轉子一點接地信小于接地電阻高定值時，經延時發轉子一點接地信號，當號，當Rg 小于接地電阻低定值時，經延時保護動作，轉小于接地電阻低定值時，經延時保護動作，轉子一點接地高、低定值兩段保護可根據需要通過保護投子一點接地高、低定值兩段保護可根據需要通過

31、保護投退控制字分別選擇投退。退控制字分別選擇投退。轉子兩點接地保護：轉子兩點接地保護：當發生轉子一點接地故障時，并不會馬上對發電機造成當發生轉子一點接地故障時，并不會馬上對發電機造成嚴重危害，但若再相繼發生第二點接地故障，則將嚴重嚴重危害，但若再相繼發生第二點接地故障，則將嚴重威脅發電機的安全。轉子兩點接地保護由轉子一點接地威脅發電機的安全。轉子兩點接地保護由轉子一點接地保護啟動。保護啟動。發電機轉子接地保護發電機轉子接地保護轉子接地保護邏輯轉子接地保護邏輯發電機轉子接地保護動作處理發電機轉子接地保護動作處理現象：現象：1）監控上報警）監控上報警“轉子一點接地低值轉子一點接地低值”動作動作 2

32、）機組解列停機（跳出口）機組解列停機（跳出口DL、滅磁、停機）、滅磁、停機）處理：處理：1）派人到現場核實保護動作情況，安全停機，并）派人到現場核實保護動作情況，安全停機，并 打印保護動作報告。向調度匯報相關情況。打印保護動作報告。向調度匯報相關情況。 2）查看滑環碳刷處碳粉）查看滑環碳刷處碳粉是否很多，再到機坑磁極是否很多，再到機坑磁極 接頭是否有燒毀。若未發現異常，對發電機轉接頭是否有燒毀。若未發現異常，對發電機轉 子進行絕緣測試（子進行絕緣測試（500V搖表），絕緣電阻正搖表），絕緣電阻正 常則考慮是否誤動。常則考慮是否誤動。 3）若無異常，向調度和領導匯報相關情況，對發）若無異常，向調

33、度和領導匯報相關情況，對發 電機進行遞升加壓試驗，正常后申請并網發電。電機進行遞升加壓試驗，正常后申請并網發電。 4）若絕緣不合格，或磁極接頭燒毀，通知檢修處）若絕緣不合格，或磁極接頭燒毀，通知檢修處 理。理。發電機失磁保護發電機失磁保護失磁保護：失磁保護： 發電機勵磁系統調節異常或故障使勵磁電壓異常降低發電機勵磁系統調節異常或故障使勵磁電壓異常降低或消失，從而導致發電機與系統間失步，對機組本身及電或消失，從而導致發電機與系統間失步，對機組本身及電力系統的安全造成重大危害。失磁保護由靜穩阻抗、異步力系統的安全造成重大危害。失磁保護由靜穩阻抗、異步阻抗判據、勵磁低電壓判據、機端低電壓判據組成，具

34、體阻抗判據、勵磁低電壓判據、機端低電壓判據組成，具體邏輯參看邏輯圖。邏輯參看邏輯圖。靜穩阻抗判據：靜穩阻抗判據：靜穩阻抗判據：靜穩阻抗判據： 阻抗扇形圓動作判據匹配發電機靜穩邊界圓，采用阻抗扇形圓動作判據匹配發電機靜穩邊界圓，采用0接線方式接線方式( Uab 、 Iab )，動作特性見圖所示，失磁后，機端測量阻抗軌跡由圖，動作特性見圖所示，失磁后，機端測量阻抗軌跡由圖中第中第I 象限隨時間進入第象限隨時間進入第象限，達靜穩邊界附近進入圓內。扇形與象限，達靜穩邊界附近進入圓內。扇形與R 軸的夾角軸的夾角1015為了躲開發電機出口經過渡電阻的相間短路，以及為了躲開發電機出口經過渡電阻的相間短路，以

35、及躲開發電機正常進相運行，靜穩邊界阻抗判據滿足后，經延時（至少躲開發電機正常進相運行，靜穩邊界阻抗判據滿足后，經延時（至少11.5s 以躲開系統振蕩），保護動作于信號。以躲開系統振蕩），保護動作于信號。穩態異步阻抗判據：穩態異步阻抗判據： 發電機發生能導致失步的失磁，總是先到達靜穩邊界，然后轉發電機發生能導致失步的失磁，總是先到達靜穩邊界，然后轉入異步運行，進而穩態異步運行。該判據的動作圓為下拋圓，它匹入異步運行，進而穩態異步運行。該判據的動作圓為下拋圓，它匹配發電機的穩態異步邊界圓，特性曲線見圖配發電機的穩態異步邊界圓，特性曲線見圖 穩態異步阻抗判據滿足后，經延時（躲開系統振蕩，可比靜穩態異

36、步阻抗判據滿足后，經延時（躲開系統振蕩，可比靜穩判據延時短），保護動作跳閘。穩判據延時短），保護動作跳閘。勵磁低電壓判據：勵磁低電壓判據： 為了保證在機組空載運行、輕載運行情況下失磁時保護能為了保證在機組空載運行、輕載運行情況下失磁時保護能可靠動作，或為了全失磁及嚴重部分失磁時保護能較快出口，可靠動作，或為了全失磁及嚴重部分失磁時保護能較快出口，附加裝設整定值為固定值的勵磁低電壓判據，其動作方程為：附加裝設整定值為固定值的勵磁低電壓判據，其動作方程為：U fd Ufd.set 式中，式中，U fd .set 為勵磁低電壓動作整定值，一般可取為勵磁低電壓動作整定值，一般可取U fd .set =

37、0.8Ufd0機端低電壓判據：機端低電壓判據： 發電機失磁后，引起機端電壓降低，進而可能引發局部電發電機失磁后，引起機端電壓降低，進而可能引發局部電網電壓崩潰，因此，在失磁保護配置方案中，設有發電機機端網電壓崩潰，因此，在失磁保護配置方案中，設有發電機機端低電壓判據，即低電壓判據，即 Ug Ugset ， U gset 可取可取 ( 0.8 0.9)U gn。失磁保護邏輯框圖失磁保護邏輯框圖 發電機對稱過負荷保護主要保護發電機定子繞發電機對稱過負荷保護主要保護發電機定子繞組的過負荷或外部故障引起的定子繞組過電流，組的過負荷或外部故障引起的定子繞組過電流，接成三相式，取其中的最大相電流判別接成三

38、相式，取其中的最大相電流判別發電機過負荷保護發電機過負荷保護過電壓保護：過電壓保護： 過電壓保護主要用于防止電壓過高時對發電機定子繞組絕過電壓保護主要用于防止電壓過高時對發電機定子繞組絕緣狀況發生損害。過電壓保護取三相線電壓，當任一線電壓大緣狀況發生損害。過電壓保護取三相線電壓，當任一線電壓大于整定值，保護短延時動作。于整定值，保護短延時動作。過電壓保護邏輯框圖過電壓保護邏輯框圖發電機過電壓保護發電機過電壓保護電力變壓器的故障電力變壓器的故障1） 油箱內部故障：匝間短路，單相接地短路，相間短路（500kV變壓器為單相式，不存在相間短路）。內部故障電流將產生電弧，會燒壞線圈的絕緣和鐵芯，引起絕緣

39、油氣化使變壓器爆炸。2）油箱外部故障：主要是絕緣套管和引出線的故障（包括引線相間短路，單相接地短路等）。主變故障類型主變故障類型主變差動保護主變差動保護 比率差動保護能反映變壓器內部相間短路故障、比率差動保護能反映變壓器內部相間短路故障、高（中）壓側單相接地短路及匝間層間短路故障，既高（中）壓側單相接地短路及匝間層間短路故障，既要考慮勵磁涌流和過勵磁運行工況，同時也要考慮要考慮勵磁涌流和過勵磁運行工況，同時也要考慮TA斷線、斷線、TA飽和、飽和、TA暫態特性不一致的情況。暫態特性不一致的情況。 由于變壓器聯結組不同和各側由于變壓器聯結組不同和各側TA 變比的不同，變變比的不同，變壓器各側電流幅

40、值相位也不同，差動保護首先要消除壓器各側電流幅值相位也不同，差動保護首先要消除這些影響。這些影響。主變差動保護主變差動保護式中：式中： 差動電流，差動電流， 為差動最小動作電流整定值，為差動最小動作電流整定值， 為制動電流，為制動電流， 為最小制動電流整定值，為最小制動電流整定值， S 為比率制系數。為比率制系數。 各側電流的方向都以指向變壓器為正方向各側電流的方向都以指向變壓器為正方向）（0 .res0 .resOPOPIIII）（eres0 .res0 .resres6)-(IIIIISIIOPOPOPI0.OPI0 .resIresI）（ereseres0 .rese66-6 . 0)-

41、6 (IIIIIISIIOPOP比率差動動作特性比率差動動作特性比率差動保護邏輯圖比率差動保護邏輯圖勵磁涌流判據勵磁涌流判據裝置提供兩種勵磁涌流識別方式，當裝置提供兩種勵磁涌流識別方式，當“識別勵磁涌流方式識別勵磁涌流方式”整定為整定為0 時，采用二次諧波原理閉鎖，整定為時，采用二次諧波原理閉鎖，整定為1 時，采用波形比較原理閉鎖。時，采用波形比較原理閉鎖。差流速斷保護差流速斷保護 由于比率差動保護需要識別變壓器的勵磁涌流和過勵磁運由于比率差動保護需要識別變壓器的勵磁涌流和過勵磁運行狀態，當變壓器內部發生嚴重故障時，不能夠快速切除故障，行狀態，當變壓器內部發生嚴重故障時，不能夠快速切除故障，對

42、電力系統的穩定帶來嚴重危害，所以配置差流速斷保護，用對電力系統的穩定帶來嚴重危害，所以配置差流速斷保護，用來快速切除變壓器嚴重的內部故障。來快速切除變壓器嚴重的內部故障。 當任一相差流電流大于差動速斷整定值時差流速斷保護瞬當任一相差流電流大于差動速斷整定值時差流速斷保護瞬時動作，跳開各側斷路器。時動作，跳開各側斷路器。差流速斷保護邏輯圖差流速斷保護邏輯圖零序過流保護零序過流保護: 零序過流保護，主要作為變壓器中性點接地運行零序過流保護，主要作為變壓器中性點接地運行時接地故障的后備保護，可通過整定相關定值控制字時接地故障的后備保護，可通過整定相關定值控制字選擇各段零序過流是否投入、是否經零序電壓

43、閉鎖、選擇各段零序過流是否投入、是否經零序電壓閉鎖、是否經方向閉鎖。對各側零序方向過流保護的各時限是否經方向閉鎖。對各側零序方向過流保護的各時限可以通過相應保護投退控制定值進行投退。可以通過相應保護投退控制定值進行投退。間隙零序保護間隙零序保護 對中性點裝設有放電間隙的變壓器，一般需要配置反應對中性點裝設有放電間隙的變壓器，一般需要配置反應間隙零序電流和間隙零序電壓的間隙零序保護。間隙零序電流和間隙零序電壓的間隙零序保護。 間隙零序保護包含間隙零序過流元件和間隙零序過壓元間隙零序保護包含間隙零序過流元件和間隙零序過壓元件，間隙零序過流元件的零序電流取自放電間隙處電流互感件，間隙零序過流元件的零

44、序電流取自放電間隙處電流互感器，間隙零序過壓元件的零序電壓取自母線器，間隙零序過壓元件的零序電壓取自母線TV 二次開口三二次開口三角側。保護裝置有以下兩種邏輯供選擇：角側。保護裝置有以下兩種邏輯供選擇： a. 間隙零序過壓過流保護，即間隙零序過流元件、零序間隙零序過壓過流保護，即間隙零序過流元件、零序過壓元件相互獨立。過壓元件相互獨立。 b. 間隙零序保護，即間隙零序過流元件、零序過壓元件間隙零序保護，即間隙零序過流元件、零序過壓元件或門輸出。或門輸出。零序過壓保護邏輯框圖零序過壓保護邏輯框圖變壓器非電量保護變壓器非電量保護1）瓦斯保護：（主保護）瓦斯保護：（主保護）當變壓器內部發生繞組的匝間

45、短路、層間短路、繞當變壓器內部發生繞組的匝間短路、層間短路、繞組斷線、調壓開關接觸不良、鐵芯故障、絕緣老化、組斷線、調壓開關接觸不良、鐵芯故障、絕緣老化、油位降低、套管內部故障及油箱內部各種接地和相油位降低、套管內部故障及油箱內部各種接地和相間故障。其中鐵芯故障、絕緣老化、油位降低等故間故障。其中鐵芯故障、絕緣老化、油位降低等故障差動保護無法保護。障差動保護無法保護。 2）壓力釋放保護：一般僅發信號，我廠主變壓力釋放則為跳閘，當變壓器內部發生嚴重故障時，故障點的電弧會使絕緣材料分解并產生大量氣體，使本體內部壓力增大，利用壓力釋放閥將油排瀉，防止變壓器爆炸。 3）變壓器的溫度保護： 當變壓器內部

46、油或繞組的溫升超過 廠家規定值時，發出告警信號或將變壓器停運。非電量保護：非電量保護： 本裝置（本裝置（WBH-822A）實現了電氣量保護與非電量）實現了電氣量保護與非電量保護的徹底分離。非電量保護設有：重瓦斯、調壓重瓦保護的徹底分離。非電量保護設有：重瓦斯、調壓重瓦斯、溫度保護、油位高斯、溫度保護、油位高 、油位低、壓力釋放、輕瓦斯、油位低、壓力釋放、輕瓦斯、調壓輕瓦斯、風冷消失；非電量插件獨立完成非電量跳調壓輕瓦斯、風冷消失；非電量插件獨立完成非電量跳閘重動，在閘重動，在CPU 停用或保護電源消失時仍能正確動作停用或保護電源消失時仍能正確動作.。 而電廠主變非電量保護配置有：重瓦斯、輕瓦斯

47、、溫而電廠主變非電量保護配置有：重瓦斯、輕瓦斯、溫度升高、溫度過高、壓力釋放。度升高、溫度過高、壓力釋放。其中：其中： 調壓輕瓦斯調壓輕瓦斯 溫度升高溫度升高 溫度保護溫度保護 溫度過高溫度過高 各按鍵功能如下：各按鍵功能如下： ：命令菜單選擇，顯示換行或光標上移；：命令菜單選擇，顯示換行或光標上移； ：命令菜單選擇，顯示換行或光標下移；：命令菜單選擇，顯示換行或光標下移； ：光標左移；：光標左移； ：光標右移；：光標右移； ：數字增加選擇；：數字增加選擇； ：數字減小選擇；：數字減小選擇； 退出：命令退出返回上級菜單或取消操作，退出：命令退出返回上級菜單或取消操作，正常運行時按此鍵顯示主菜單

48、，再按一次返正常運行時按此鍵顯示主菜單，再按一次返回顯示主信息圖；回顯示主信息圖； 確認：菜單執行及數據確認；確認：菜單執行及數據確認； 復歸：復歸告警及跳閘信號。復歸：復歸告警及跳閘信號。 面板上共有面板上共有6 6個信號指示燈，說明如下：個信號指示燈，說明如下： 運行：綠燈，裝置正常運行時，常亮；運行：綠燈，裝置正常運行時，常亮；裝置故障時，熄滅；保護動作時，閃爍。裝置故障時，熄滅；保護動作時，閃爍。 跳閘：紅燈，裝置正常運行時熄滅，動跳閘：紅燈，裝置正常運行時熄滅，動作于跳閘的保護動作時點亮，保持到有作于跳閘的保護動作時點亮，保持到有復歸命令發出；復歸命令發出； 告警：紅燈，正常運行時熄滅，動作于告警：紅燈，正常運行時熄滅，動作于告警的保護動作時或裝置發生故障時點告警的保護動作時或裝置發生故障時點亮，保持到有復歸命令發出；亮，保持到有復歸命令發出； 本體：（僅本體：（僅WFB-822AWFB-822A裝置使用）紅燈，裝置使用）紅燈，正常運行時熄滅，裝置非電量保護