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1、第11章 发电厂设备的继电保护311.1 发电机故障、不正常状态和运行方式311.1.1 发电机的故障311.1.2 发电机不正常运行状态411.2 变压器故障、不正常状态和运行方式511.2.1 变压器不正常运行状态511.3 金陵电厂保护配置611.3.1 发电机保护1111.3.2 微机型主变保护装置配置要求、1411.3.3 微机型主变本体保护1511.3.4 微机型高压厂变保护装置1511.3.5 停机备用变压器保护1611.3.6 微机型停机备用变压器本体保护（G柜）1711.3.7 厂用电系统保护1711.4 保护原理1711.4.1 RCS-985系列差动保护1711.4.2
2、工频变化量比率差动保护2111.4.3 后备保护2311.4.3.1 阻抗保护2311.4.3.2 复合电压闭锁过流2411.4.3.3 复合电压闭锁方向过流2511.4.3.4 零序方向过流保护2611.4.3.5 发电机复合电压过流保护2711.4.4 发电机匝间保护2811.4.4.1 发电机高灵敏横差保护2811.4.4.2 纵向零序电压保护2811.4.4.3 一次断线闭锁判据2911.4.4.4 工频变化量匝间保护2911.4.5 发电机定子接地保护3011.4.5.1 零序电压定子接地保护3011.4.5.2 三次谐波电压比率定子接地保护3011.4.5.3 三次谐波电压差动定子
3、接地保护3011.4.5.4 断线闭锁原理3011.4.6 外加电源式发电机定子接地保护3111.4.6.1 接地电阻定子接地判据3211.4.6.2 接地电流定子接地判据3211.4.6.3 外加电源回路故障闭锁原理3211.4.6.4 外加电源式定子接地保护出口逻辑3311.4.7 发电机转子接地保护3311.4.7.1 转子一点接地保护3311.4.7.2 转子两点接地保护3411.4.7.3 转子接地保护出口逻辑3411.4.8 发电机定子过负荷保护3411.4.8.1 定时限定子过负荷保护3411.4.8.2 定时限定子过负荷出口逻辑3511.4.8.3 反时限定子过负荷保护3511
4、.4.8.4 反时限定子过负荷出口逻辑3611.4.9 发电机失磁保护3611.4.9.1 失磁保护原理3611.4.9.2 失磁保护出口逻辑3711.4.10 其他保护3911.5 厂用电保护4111.5.1 厂用电源的保护4111.5.2 WDZ-410保护原理4311.5.3 WDZ-440EX保护原理4611.5.4 400v厂用电保护5111.6 故障录波装置5211.7 微机小电流系统接地选线装置5211.7.1 小接地电流系统概述5311.7.2 本装置选线原理5311.8 继电保护的故障处理5411.8.1 微机保护及自动装置运行5411.8.2 微机保护装置故障处理5511.
5、8.3 对于微机保护投用/停用要求5611.8.4 保护异常处理5711.8.5 500 kV系统保护投运操作57第11章 发电厂设备的继电保护11.1 发电机故障、不正常状态和运行方式发电机是电力系统中最主要的设备，特别是大容量机组大量应用后，如何保障发电机在在电力系统中的安全运行就相当重要。由于大容量机组一般采用直接冷却技术，体积和质量并不随容量成比例增大，从而使得大型发电机各参数与中小型发电机已大不相同，因此故障和不正常运行时的特性也与中小型机组有了较大差异，给保护带来复杂性。11.1.1 发电机的故障1、定子绕组的相间短路发电机定子绕组发生相间短路若不及时切除，将烧毁整个发电机组，引起
6、极为严重的后果，必须有二套或两套以上的快速保护反应此类故障。对于相间短路，国内外均装设纵联差动保护装置，瞬时动作于全停。2、定子绕组匝间短路发电机定子绕组发生匝间短路会在短路环内产生很大的电流，国内外都有因匝间短路烧伤甚至烧毁发电机组的报道。因此发生定子绕组匝间短路应快速将发电机切除。发电机定子绕组发生匝间短路会在短路环内产生很大电流。由于工作原理不同，发电机纵差保护将不能反应。目前为止，反应发电机定子匝间短路的保护有：单元件横差保护、负序功率方向保纵向零序电压保护和转子二次谐波电流保护。大型发电机组由于技术上和经济上的考虑，三相绕组中性点侧只引出三个端子，没有条件装设高灵敏横差保护。负序功率
7、方向保护的灵敏度受系统和发电机负序电抗变化影响较大；纵向零序电压保护需要单独装设全绝缘的电压互感器，容易受电压互感器断线等的影响，误动率高；转子二次谐波电流保护必须增设负序功率方向闭锁，整定计算复杂。这几类匝间保护运行效果很差（误动情况严重），因而其应用都受到了限制。3、定子单相接地定子单相接地并不属于短路性故障，但由于以下几个方面的原因，对单相接地故障却要求灵敏又可靠地反应：1）很多大容量机组中性点都是经高阻接地；2）电容电流会灼伤故障点的铁芯；3）绝大部分短路都是首先由于单相接地没有及时进行处理发展而成；4）接地时非接地相电压升高，影响绝缘。定子绕组的单相接地（定子绕组与铁芯间的绝缘破坏）
8、是发电机最常见的一种故障，定子故障接地电流超过一定值就可能造成发电机定子铁芯烧坏，而且发电机单相接地故障往往是相间或匝间短路的先兆，大型发电机在系统中的地位重要，铁芯制造工艺复杂、造价昂贵，检修困难，所以对于大型发电机的定子接地电流大小和保护性能提出了严格的要求。在我国，为了确保大型发电机的安全，不使单相接地故障发展成相间故障或匝间短路，使单相接地故障处不产生电弧或者使接地电弧瞬间熄灭，这个不产生电弧的最大接地电流被定义为发电机单相接地的安全电流。其值与发电机额定电压有关，18kV及以上发电机接地电流允许值为1A。发电机的中性点接地方式与定子接地保护的构成密切相关，同时中性点接地方式与单相接地
9、故障电流、定子绕组过电压等问题有关。大型发电机中性点接地方式和定子接地保护应该满足三个基本要求，即：1）故障点电流不应超过安全电流，否则保护应动作于跳闸。2）保护动作区覆盖整个定子绕组；有100%保护区，保护区内任一点接地故障应有足够高的灵敏度。3）暂态过电压数值较小，不威胁发电机的安全运行。大型发电机中性点采用何种接地方式，国内一直存在着是采用消弧线圈还是采用高阻接地争议。建议采用消弧线圈接地者，认为可以将接地电流限制在安全接地电流以下，熄灭电弧防止故障发展，从而可以争取时间使发电机负荷平稳转移后停机，减小对电网的冲击。而实际上我国就曾有过发电机接地电流虽小于安全电流，长时间运行最终还是发展
10、成相间短路的教训。中性点经配电变压器高阻接地方式是国际上与变压器接成单元的大中型发电机中性点最广泛采用的一种接地方式，设计发电机中性点经配电变压器接地，主要是为了降低发电机定子绕组的过电压（不超2.6倍的额定相电压），极大地减少发生谐振的可能性，保护发电机的绝缘不受损。但是发电机单相容量的增大，一般使三相定子绕组对地电容增加，相应的单相接地电容电流也增大，另外，发电机中性点经配电变压器高阻接地必然导致单相接地故障电流的增大，其数值美、日、法、瑞士等国以控制在15A以下为标准，这些国家认为在此电流下持续510min，定子铁芯只受轻微损伤。为保证大型发电机的安全，中性点经配电变压器高阻接地的600
11、MW机组必须使定子接地保护动作于发电机故障停机。4、失磁由于励磁设备故障、励磁绕组短路等会引发失磁（全失磁和部分失磁），使发电机进入异步运行，对系统和发电机的安全运行都会有很大的影响。大机组要求及时准确地监测出失磁故障。5、转子一点、二点接地故障。大型发电机组的励磁电压高，如采用双水内冷时，励磁绕组对地绝缘水平低，当励磁回路一点接地时，由于没有电流通过故障点，可以继续运行。如果再出现另一点接地时，将造成短路，可能烧坏绕组和转子。由于转子的磁通对称性遭到破坏，将引起发电机组剧烈的振动，并使汽轮机磁化，故要求励磁绕组一点接地时发信号，两点接地时停机。11.1.2 发电机不正常运行状态由于发电机是旋
12、转设备，一些不正常的运行状态将会严重威胁发电机的运行安全，因此对以下状态的处理也同样必须及时，准确。1、 定子负序过流。发电机承受负序过流的能力非常弱，很小的负序电流流经定子绕组，就可能会引起转子铁芯的严重过热，甚至烧损发电机的铁芯、槽楔和护环。大机组一般都配置两套反应负序过流的保护。2、 定子对称电流。当外部发生对称三相短路时，会引起发电机定子过热，因此应有反映对称过流的保护。3、 过负荷当发电机过负荷时，应及时报警。4、 过电压由于励磁等原因引起过电压时，会影响发电机的绝缘寿命，因此必须有反映过电压的保护5、 过励磁当电压升高、频率降低时，可引起发电机和主变压器过励磁，从而使发电机过热而损
13、坏，需装设反应过励磁的保护。6、 频率异常发电机在非额定频率下运行，可能会引起共振，使发电机疲劳损伤，应配置频率异常保护7、 发电机与系统之间失步当发电机与系统之间失步时，巨大的交换功率使发电机无法承受而损坏，应配有监测失步的保护装置。8、 误上电由于大容量机组出现一般采取3/2接线，在发电机并网前误合发电机断路器的几率增大，国外又由于误合闸而导致发电机损伤的报道。9、 启停机故障发电机组在没有给励磁前，有可能发生了绝缘破环的故障，若能在并网之前及时检测，就可以避免更大的事故发生。对于大型发电机组，具有启停机故障检测功能对发电机组的安全将十分有利。10、逆功率发电机组在运行中，从系统中吸收有功
14、时，则会引起汽轮发电机的鼓风损失而引起汽轮机发热损坏。11.2 变压器故障、不正常状态和运行方式根据我国的实际情况，变压器和发电机与高压输电线路元件相比，故障几率比较小，但其故障后对电力系统和发电厂的正常生产影响很大。对于超大容量三相一体式主变，本身结构复杂、造价昂贵、运输检修困难，如果发生故障不能及时却除，将会造成电网冲击、变压器的严重损坏，不仅给电厂造成巨大的经济损失，而且在很长时间内给电网造成巨大的负荷缺口压力。我公司装设了发电机出口装设开关，它的好处是，在发电机停机状态下可以通过主变压器倒送厂用电，省却了厂用电倒闸操作，省却了启动变压器，全厂只设1台分裂变作为启动备用变压器供机组安全停
15、机用。这样就对主变压器和厂高变保护的安全性提出了很高的要求，任何一个变压器保护误跳闸将直接导致机组停机和厂用失压。1、相间短路这是变压器最严重的故障类型。它包括变压器箱体内部的相间短路和引出线（从套管出口到电流互感器之间的电气一次引出线）的相间短路。由于相间短路给电网造成巨大冲击，会严重地烧损变压器本体设备，严重时使得变压器整体报废，因此，当变压器发生这种类型的故障时，要求瞬时切除故障。2、接地（或对铁芯）短路显然这种短路故障只会发生在中性点接地的系统一侧。对这种故障的处理方式和相间短路故障是相同的，但同时要考虑接地短路发生在中性点附近时的灵敏度。3、匝间或层间短路对于大型变压器，为改善其冲击
16、过电压性能，广泛采用新型结构和工艺，匝间短路问题显得比较突出。当短路匝数少，保护对其反应灵敏度又不足时，在短路环内的大电流往往会引起铁芯的严重烧损。如何选择和配置灵敏的匝间短路保护，对大型变压器就显得比较重要。4、铁芯局部发热和烧损由于变压器内部电磁场分布不均匀、制造工艺水平差、绕组绝缘水平下降、铁芯绝缘损坏、铁芯两点接地等因素，会使铁芯局部发热和烧损，继而引发更严重的相间短路。因此，应检测这类故障并及时采取措施。5、油面下降由于变压器漏油等原因造成变压器内油面下降，会引起变压器内部绕组过热和绝缘水平下降，给变压器的安全运行造成危害。因此当变压器油面下降时，应及时检测处理11.2.1 变压器不
17、正常运行状态变压器的不正常运行状态是指变压器本体没有发生故障，但外部环境变化后引起了变压器如下的非正常工作状态。这种非正常运行状态不及时处理或告警，预示着将会引发变压器的内部故障。因此，从这种观点看，这一类保护也可称之为故障预测保护。1、变压器过负荷变压器有一定的过负荷能力，但若长期过负荷下运行，会加速变压器绕组绝缘的老化，降低绝缘水平，缩短使用寿命。单侧单源的三绕组降压变压器，三侧绕组容量不同时，在电源侧和容量较小的的绕组侧装设过负荷保护。对于发电机变压器组，发电机比变压器的过负荷能力低，一般发电机已装设对称和不对称过负荷保护，故变压器可不再装设过负荷保护。2、变压器过电流过电流一般是由于外
18、部短路后，大电流流经变压器而引起的。如果不及时切除，变压器在这种电流下会烧损，一般要求和区外保护配合后，经延时切除变压器。3、变压器零序过流中性点接地的变压器发生内部接地故障或外部接地故障，均会使中性点流过零序电流，变压器零序保护能反应这种故障，有选择地将变压器切除，将故障点隔离。4、其他故障：如通风设备故障、冷却器故障等，这些故障也必须做出相应的处理。11.3 金陵电厂保护配置发电机和主变保护主要有：1、 相间短路保护2、 100及90定子接地保护3、 失磁保护4、 负序保护5、 V/HZ保护6、 逆功率保护7、 失步保护8、 低频保护9、 电压保护10、发电机误上电保护11、发电机转子接地
19、保护12、氢气失压保护13、高压断路器闪络保护14、后备阻抗保护15、高压零序过电流保护16、过负荷保护17、CT二次回路开路保护金陵电厂发电机变压器组保护由发电机保护A1柜、A2柜、主变保护B1柜、B2柜、高厂变保护C1柜、C2柜、主变高厂变非电量保护D柜、发变组保护管理柜E组成。其中A1柜、A2柜各包括一套RCS-985G型保护，B1柜、B2柜各包括一套RCS-985TM型保护，C1、C2柜包括RCS-985TS型保护, D柜包括RCS-974FG和RCS-974AG2保护各一套，E柜包括发变组保护管理机RCS-9794和主变高压侧开关的分相操作箱。发变组及高厂变各保护柜保护配置及各保护出
20、口动作情况见表11-111-5。停机备用变保护由F1、F2、G、H柜组成。其中F1、F2柜各包括RCS-985T型保护一套。G柜包括RCS-974 AG2保护和停机备用变高压侧开关的操作箱、H柜包括停机备用变压器的管理机RCS-9794。每套RCS系统保护装置有两个相互独立的CPU系统，CPU2系统作用于启动继电器，CPU1系统作用于跳闸矩阵。任一CPU故障，装置闭锁并报警，防止硬件故障引起的误动。停机备用变各保护配置及各保护出口动作情况见表11-611-7。正常情况下，管理板内设置了总启动元件，动作后开放保护装置的出口继电器的正电源，同时针对不同的保护采用启动不同的启动元件，CPU板各保护动
21、作元件只有在其相应的启动元件后同时管理板对应的启动元件后才能跳闸出口，正常情况下，保护装置任一元件损坏均不会引起装置误出口。表12-1 发电机保护配置及出口动作结果序号保护名称保护出口动作结果1发电机差动停机12发电机不对称过负荷保护定时限信号反时限停机13发电机对称过负荷保护定时限信号反时限停机14定子匝间灵敏段停机1次灵敏段停机15定子接地3U0信号（可切换至跳闸）6定子接地零序电压保护停机17失磁保护停机18突加电压保护（停机后投入）停机19失步保护停机11011发电机过励磁保护定时限信号反时限停机112过电压保护停机113低频保护信号或切换至停机114复合电压过流保护停机115逆功率保
22、护（T2延时）停机116逆功率保护（T1延时）加主汽门关闭接点停机217断水保护程序跳闸18灭磁开关跳闸联动停机219发电机手动紧急跳闸按钮停机220停机1出口继电器动作失灵负序启动T1延时停机2停机1出口继电器动作失灵负序启动或相电流启动T2延时全停221发电机转子接地保护高阻接地停机1低阻接地信号表12-2 主变电量保护配置及出口动作结果序号保护名称保护出口动作结果1主变差动保护全停12主变分相差动保护全停13主变高压侧复合电压过流全停14主变低压侧复合电压过流全停15500kV断路器闪络保护（加500 kV断路器三相常闭接点串联）全停16主变低压侧接地保护（发电机停运时投入）全停1或信号
23、7主变过激磁保护定时限信号反时限全停18主变高压侧零序保护T1(加主变高压侧开关三相常开接点串联)全停1T2全停19主变500kV开关跳闸连锁保护全停210500kV断路器非全相启动失灵11500kV断路器失灵全停212500KV线路保护跳500KV断路器表12-3 主变非电量保护配置及出口动作结果序号保护名称保护出口动作结果1主变分相重瓦斯保护信号或全停22主变分相压力释放保护信号或全停23主变分相油流保护信号或全停24主变分相油温高高保护信号或全停25主变分相绕组温度高高保护信号或全停26主变分相轻瓦斯保护信号7主变油位低保护信号8主变油位高保护信号9主变分相油温高保护信号10主变分相绕组
24、温度高保护信号11主变冷却器全停保护信号或延时T后全停表12-4 高厂变保护配置及出口动作结果序号保护名称保护出口动作结果1高厂变AB差动保护全停12高厂变AB速断保护全停13高厂变AB复合电压过流保护全停34高厂变AB低压A侧零序过流T1跳A侧工作电源进线开关并闭锁A分支切换T2全停35高厂变AB低压B零序过流T1跳B工作电源进线开关并闭锁B支切换T2全停36高厂变AB通风启动电流启动厂变通风并发信7高厂变AB重瓦斯全停28高厂变AB压力释放全停29高厂变AB油流全停210高厂变AB油温高高全停211高厂变AB绕组温度高高全停212高厂变AB轻瓦斯信号13高厂变AB油位高信号14高厂变AB油
25、位低信号15高厂变AB油温高信号16高厂变AB绕组温度高信号17高厂变AB冷却器全停延时 至全停2表12-5 高厂变C保护配置及出口动作结果序号保护名称保护出口动作结果1高厂变C差动保护全停12高厂变C速断保护全停13高厂变C复合电压过流保护全停34高厂变C低压A侧零序过流T1跳A侧工作电源进线开关并闭锁A分支切换T2全停35高厂变C低压B零序过流T1跳B工作电源进线开关并闭锁B支切换T2全停36高厂变C通风启动电流启动厂变通风并发信7高厂变C重瓦斯全停28高厂变C压力释放全停29高厂变C油流全停210高厂变C油温高高全停211高厂变C绕组温度高高全停212高厂变C轻瓦斯信号13高厂变C油位高
26、信号14高厂变C油位低信号15高厂变C油温高信号16高厂变C绕组温度高信号17高厂变C冷却器全停延时 至全停2保护出口定义发变组继电保护设置出口动作方式，定义如下：全停1：跳开主变500KV开关、跳发电机出口开关、逆变灭磁、跳开高厂变分支A、B 、C段6kV开关、闭锁上述开关的合闸回路、关闭汽机主汽门、起动500KV开关失灵保护、起动厂用电6KV、B 、C段快切装置切换厂用电。禁止500KV开关重合闸。全停2：跳开主变500KV开关、跳发电机出口开关、逆变灭磁、跳开高厂变分支A、B 、C段6kV开关、闭锁上述开关的合闸回路、关闭汽机主汽门、停机、起动厂用电6KVA、B 、C段快切装置切换厂用电
27、。全停3：跳开主变500KV开关、跳发电机出口开关、逆变灭磁、跳开高厂变分支A、B 、C段6kV开关、闭锁上述开关的合闸回路、关闭汽机主汽门停机、闭锁厂用电6KVA、B 、C段快切装置切换厂用电。起动500KV开关失灵保护，禁止500KV开关重合闸。停机1：跳发电机出口开关、逆变灭磁、.关闭主汽门、闭锁发电机出口开关合闸）回路、磁场断路器合闸回路、启动发电机出口断路器失灵保护停机2：跳发电机出口开关、逆变灭磁、关闭汽机主汽门、闭锁发电机出口断路器回路、磁场断路器合闸回路程序跳闸：先关闭汽机主汽门，再由逆功率保护动作于停机2。如果上述保护出口动作于跳主变500kV开关、发电机出口开关，动作于两个
28、跳闸线圈。表12-6 停机备用变压器电量保护配置及出口动作结果序号保护名称保护出口动作结果1停机备用变差动保护停机备用变全停12停机备用变速断保护停机备用变全停13停机备用变高压侧复合电压过流停机备用变全停14停机备用变低压侧复合电压过流停机备用变全停15停机备用变高压侧零序保护停机备用变全停16停机备用变过激磁保护定时限信号反时限全停17停机备用变压器对称过负荷定时限信号反时限全停18停机备用变压器低压A侧零序过流T1跳6KV1A、2A、2C段备用分支开关T2停机备用变全停19停机备用变压器低压B侧零序过流T1跳6KV1B、1C、 2B段备用分支开关T2停机备用变全停110220KV系统保护
29、动作停机备用变全停211220KV断路器开关跳闸停机备用变全停212220KV断路器非全相信号220KV断路器负序电流动作延时启动停机备用变压器220KV断路器失灵保护13停机备用变压器通风启动电流启动停机备用变压器通风146KV（1A+2A2C）备用分支过流闭锁6KV1A、2A、2C段快切156KV（1B+1C2B）备用分支过流闭锁6KV1B、1C、2B段快切注：另保护装置设有1A、2A、2C段（1B、1C、2B段）备用分任一开关已合闸，闭锁1A、2A、2C段（1B、1C、2B段）快切装置的逻辑。该逻辑可由人员根据运行情况经保护投入压板投入或切除。表12-7 停机备用变非电量保护配置及出口动
30、作结果序号保护名称保护出口动作结果1停机备用变分相重瓦斯停机备用变全停22停机备用变有载调压重瓦斯停机备用变全停22停机备用变压力释放保护停机备用变全停23停机备用变有载调压压力释放停机备用变全停24停机备用变分相油温高高保护停机备用变全停25停机备用变分相绕组温度高高保护停机备用变全停2停机备用变油流停机备用变全停26停机备用变分相轻瓦斯保护信号7停机备用变油位低保护信号8停机备用变油位高保护信号9停机备用变分相油温高保护信号10停机备用变分相绕组温度高保护信号11停机备用变冷却器全停保护信号，延时T后全停保护设置如下出口动作方式，定义如下：停机备用变全停1：跳开220kV开关及各6kV备用
31、分支开关。 闭锁220kV开关及各6kV备用分支开关的合闸回路。禁止220KV开关的断路器重合闸。启动220kV开关的失灵保护停机备用变全停2：跳开220kV开关及各6kV备用分支开关。 闭锁220kV开关及各6kV备用分支开关的合闸回路。禁止220KV开关的断路器重合闸。11.3.1 发电机保护1、发电机差动保护(87G)：1)具有防止区外故障误动的谐波制动和比例制动特性，防止发电机过激磁时误动。2）当电流互感器发生断线时，可发出报警信号。3）在同一相上出现两点接地故障(一点区内、一点区外)时，可动作出口。4）动作电流的整定范围应为0.11.0额定电流。5）动作时间(2倍整定电流时)不大于3
32、0ms。6）差动保护动作后采用发电机保护停机1动作出口继电器。金陵电厂发电机差动保护保护范围为发电机中性点T11电流互感器（A2柜T21）至发电机出口断路器内的T1电流互感器（A2柜出口断路器内的T2电流互感器）范围内对称和非对称短路故障的主保护。保护采用比率差动原理构成，由比率差动和差动速断构成，并设有区外故障TA饱和闭锁判据，防止区外故障时保护装置误动。2、发电机不对称过负荷保护（46G）由定时限和反时限两部分特性构成。定时限部分应具有灵敏的报警单元，反时限部分动作电流按照发电机承受负序电流的能力确定，保护应能反应负序电流变化时发电机转子的热积累过程。反时限特性的长延时应可整定到1000s
33、；反时限整个特性由信号段、反时限段、速断段等三部分组成；定时限负序过负荷保护分为速断段和过负荷段。保护固有延时不大于70ms。不对称过负荷保护动作后采用发电机保护停机1动作出口继电器。负序过负荷反应发电机转子表层过热状况，也可反应负序电流引起的其它异常。保护动作量取机端或中性点的负序电流。3、发电机失磁保护（40G）为防止发电机失磁而破坏系统运行稳定性及对发电机本身造成损害而设置。具有以下特性发电机失磁保护由双下抛圆特性的阻抗元件、发电机端低电压元件及负序电压闭锁元件组成。可以检测机组的静稳/异步边界以及不同负荷下各种全失磁和部分失磁。防止机组正常进相运行时和电力系统振荡时的误动；防止系统故障
34、、故障切除过程中以及电压互感器断线时的误动，当电压互感器回路断线时发出报警信号。固有延时不大于70ms。失磁后当主变高压侧电压低于设定值时，经t1延时采用停机1动作于出口继电器；失磁后当机端电压低于设定值后，经t2延时后动作于停机1。低电压元件判据可用软件投退。对发电机失磁、失步保护，要采取相应措施来防止系统单相故障发展为两相故障时，失步继电器的不正确动作行为。在发电机进相运行的上限工况时，防止发电机的失步、失磁保护装置不正确跳闸。4、发电机逆功率保护（32G）检测有功方向，作为汽轮机有功倒送，发电机变为电动机运行时异常工况的保护。主要目的是防止主汽门关闭后残留在汽轮机尾部的蒸汽与长叶片磨擦，
35、使叶片过热损坏。保护分为程序逆功率、发电机逆功率、正向低功率。逆功率分为两个部分：一是作为保护装置程序跳闸的起动元件；另一个是作为逆功率保护元件。作为程序跳闸起动元件，在汽机主汽门关闭并且逆功率继电器动作的情况下，经较短延时起动跳闸；作为电动机运行方式保护元件，当发电机-变压器组在线运行时，逆功率继电器动作但未得到主汽门关闭信号时经较长的时限起动跳闸。当电压互感器回路断线时闭锁装置并发出报警信号。有功最小整定不大于10W(二次的三相功率，额定电流为1A)。返回系数不小于0.9。固有延时（1.2倍整定值时）不大于70ms。当汽轮机主汽门关闭信号发出，且发电机逆功率元件动作时，程序逆功率保护经较短
36、延时动作经发电机保护停机2出口动作。当发电机-变压器组正常运行时，逆功率继电器动作但未得到主汽门关闭信号时经较长的时限起动经发电机保护停机1出口动作。5、发电机过负荷保护（49G）过负荷保护由定时限和反时限两部分组成，定时限部分用于起动报警信号，反时限部分具有与发电机定子绕组的过载容量相匹配的特性，可以模拟定子绕组的热积累过程并起动发电机保护停机1。6、复合电压闭锁过电流保护（51/27G）复合电压闭锁过电流保护是用于发电机出口及相邻设备相间短路的后备保护，保护动作后采用发电机保护停机1动作出口继电器。7、发电机定子接地保护（64G1，64G2）1）保护范围为定子绕组的100；2）作用于跳闸的
37、零序电压一般取自发电机中性点，如取自发电机机端，具有TV断线闭锁功能；三次谐波式应能通过参数监视功能提供整定依据；固有延时不大于70ms；保护应包括报警段和跳闸段。8、低频保护（81G）保护汽轮机，为防止发电机在频率偏低或偏高时，使汽轮机的叶片及其拉筋发生断裂故障的保护装置、该保护应能反应频率下降和持续低频运行的时间累计。在发电机停机过程和停机期间自动闭锁频率异常保护，低频保护在发电机出口断路器合闸后投人运行。当电压互感器回路断线时闭锁装置并发出报警信号。频率测量范围为20Hz65Hz；频率测量允许误差0.01Hz。低频保护的第一时限动作于发信号，第二时限动作于发电机保护停机1。（具体时间累积
38、的整定应根据汽轮机厂资料）。9、发电机过激磁保护(24G)发电机过激磁保护保护发电机过激磁，即当电压升高和/或频率降低时工作磁通密度过高引起绝缘过热老化的保护装置。保护装置设低定值和高定值两个时限，低定值定时限动作于信号，低定值反时限及带延时的高定值动作于发电机保护停机1。保护装置设有定时限和反时限两个部分。当电压互感器回路断线时应闭锁装置并发出报警信号。装置适用频率范围25-65Hz；电压整定范围：1.01.5额定电压。过激磁返回系数不小于0.97-0.98。装置固有延时(1.2倍整定值时)不大于70ms。反时限长延时应可整定到1000s。采用发电机保护停机1动作出口继电器。10、发电机过电
39、压保护（59G）保护发电机在起动或并网过程中发生电压升高而损坏发电机绝缘的事故。电压整定范围：1.01.5额定电压。返回系数不小于0.9。固有延时不大于70ms。时间整定范围：05s采用发电机保护停机1动作出口继电器11、突加电压保护（50AEG）突加电压保护用于当汽轮发电机在盘车的情况下，发电机出口断路器意外合闸，突然加上电压，发电机投入运行后应能可靠退出。突加电压保护动作后采用发电机保护停机1动作出口继电器。12、发电机失步保护（78G）保护发电机在发生失步时，造成机组受力和热的损伤及厂用电压急剧下降，使厂用机械受到严重威胁，导致停机、停炉严重事故的保护装置。该保护可以检测加速和减速失步、
40、区分短路故障与失步、机组稳定振荡与失步；具有区分振荡中心在发电机变压器组内部或外部的功能；具有选择失磁保护闭锁或解除失步保护以及当电流过大危及断路器安全跳闸时应闭锁出口的功能；当电压互感器回路断线时应闭锁装置并发出报警信号。固有延时不大于70ms。失步保护动作后采用发电机保护停机1动作出口继电器。12、发电机定子匝间保护(58G)保护发电机定子绕组同相相同分支或同相不同分支间的匝间短路故障，本工程定子绕组为星形接线、每相无并联分支但中性点有分支引出端子的发电机，可装设零序电压保护装置。区外故障时不误动，区内故障时具有足够的灵敏度；保护装置采用电压型，发电机中性点侧有专用的电压互感器；带有负序功
41、率方向闭锁。动作时间(1.2倍定值时)不大于100ms。当电压互感器断线时装置不应误动并应发出断线信号。保护动作后采用发电机保护停机1动作出口继电器。13、转子一点接地保护 (64F)发电机转子一点接地保护安装在AVR柜内，保护第一时限动作于信号，第二时限动作于全停1。14、发电机断路器失灵保护起动电流元件（46BFG）发电机保护宜起动失灵保护，且只有那些在故障切除后能快速返回的保护才起动失灵保护，动作于程序跳闸的保护不应起动失灵保护。发电机出口断路器失灵保护起动可由能瞬时复归的保护出口接点与发电机出口断路器辅助接点加上能快速返回的三相电流判别元件组成。保护动作后采用发电机保护全停动作出口继电
42、器。发电机出口断路器合闸后励磁系统磁场断路器跳闸时采用发电机保护停机2动作出口继电器。DAVR故障或者励磁系统保护动作和控制台手动紧急跳闸按钮动作后都采用发电机保护停机2动作出口继电器。控制台发变组手动跳闸按钮动作后采用发电机保护全停动作出口继电器。15、发电机断水保护如果DEH系统未提供发电机断水保护，则由本保护装置提供该保护，瞬时发信号，延时动作于发电机保护程序跳闸，也可切换到发电机保护停机1。16、启停机保护11.3.2 微机型主变保护装置配置要求、1、主变压器差动及分相差动保护(87/871MT)：保护主变压器绕组及其引出线和高压厂变高压侧引线的相间短路故障，主变差动保护分差动速断、比
43、率差动两部分。1)具有防止区外故障误动的谐波制动和比例制动特性，防止变压器过激磁时误动。2)当电流互感器发生断线时，可发出报警信号。3)在同一相上出现两点接地故障(一点区内、一点区外)时，可动作出口。4)具有高整定值，无制动功能的电流速断，动作电流整定范围5-25In。5)动作电流的整定范围应为0.11.0额定电流。6)动作时间(2倍整定电流时)不大于30ms。7)差动保护动作后采用主变保护全停1动作出口继电器。2、主变过激磁保护(24MT)主变过激磁保护保护变压器过激磁，即当电压升高和/或频率降低时工作磁通密度过高引起绝缘过热老化的保护装置。保护装置设低定值和高定值两个时限，低定值定时限动作
44、于信号，低定值反时限及带延时的高定值动作于跳闸。其主要功能和技术要求如下：保护装置设有定时限和反时限两个部分。在变压器出现励磁涌流时保护不误动作；当电压互感器回路断线时闭锁装置并发出报警信号。装置适用频率范围25-65Hz；电压整定范围：1.01.5额定电压。过激磁返回系数不小于0.97-0.98。装置固有延时(1.2倍整定值时)不大于70ms。反时限长延时应可整定到1000s。采用主变保护全停1动作出口继电器。3、主变高压侧零序过流保护（51NMT）对主变中性点接地运行情况，主变压器零序过流保护作为主变压器高压绕组及引出线单相接地保护的后备保护。保护接于主变压器中性点套管电流互感器上，保护由
45、定时限和反时限两部分构成，动作于主变保护全停1。定时限和反时限可根据需要分别进行投退。4、主变高压侧复合电压闭锁过流保护（51/27MT）两套主变复合电压闭锁过流保护，分别作为发变组和500kV系统侧的后备保护。当过电流保护的灵敏度不够时，可采用主变低压侧PT复合电压闭锁的和采用主变高压侧PT复合电压闭锁的过电流保护。动作于主变保护全停1。5、主变低压侧接地保护（64MT）变压器低压侧零序电压元件用于发电机出口断路器分闸后，反应单相接地时的零序电压。单相接地后，则零序电压保护动作，经延时t动作于信号或主变保护全停1。由于我厂主变低压侧27kV为不接地系统，按相关电网运行规程，不接地系统出现单相接地时，可允许继续短时运行(一般规定不超过2小时)。因此该保护在投退上有“信号”和“跳闸”两种方式供选择，并且
