《发变组保护装置》word版.doc

CSC-300数字式发电机变压器组保护装置说 明 书CSC-300数字式发电机变压器组保护装置说明书编制：苏毅 聂娟红 邹东霞 校 核：邹卫华 李树峰标准化审查：郑 蔚 审 定：屠黎明出 版 号：V1.11文件代号：0SF.460.020出版日期：2005年3月28日版权所有：北京四方继保自动化股份有限公司注：本公司保留对此说明书修改的权利。如果装置与说明书有不符之处，请您及时和我公司联系，我们将为您提供相应的服务。技术支持 电话传真 要 提 示感谢您使用北京四方继保自动化股份有限公司的产品。为了安全、正确、高效地使用本装置，请您务必注意以下重要提示：1) 本说明书仅适用于CSC-300数字式发电机变压器组保护装置。2) 请仔细阅读本说明书，并按照说明书的规定调整、测试和操作。如有随机资料，请以随机资料为准。3) 为防止装置损坏，严禁带电插拔装置各插件、触摸印制电路板上的芯片和器件。4) 请使用合格的测试仪器和设备对装置进行试验和检测。5) 装置如出现异常或需维修，请及时与本公司服务热线联系。6) 本装置的操作密码是：8888。目 录第1篇 装置的技术说明11概述11.1适用范围11.2装置主要特点11.3保护配置41.4装置型号命名61.5典型组屏方式61.6装置执行标准62技术条件72.1环境条件72.2电气绝缘性能72.3机械性能72.4电磁兼容性72.5安全性能82.6装置主要技术参数82.7各种保护的主要性能93保护原理和逻辑框图163.1发电机纵差保护163.2裂相横差保护193.3励磁机差动保护203.4变压器差动保护（包括主变、高厂变、发变组、励磁变差动）223.5电缆差动保护263.6单元件横差保护273.7负序方向闭锁纵向零压匝间保护283.8负序方向匝间保护303.9基波零压定子接地保护303.10三次谐波零压定子接地保护323.11转子一点接地保护333.12转子两点接地保护343.13定子过负荷保护353.14转子表层（负序）过负荷保护373.15励磁绕组（转子）过负荷保护383.16过电压保护403.17过激磁保护403.18逆功率保护423.19低励失磁保护433.20失步保护493.21频率异常保护503.22起停机保护523.23误上电保护533.24轴电流保护533.25电超速保护543.26发电机复合电压过电流（电流可带记忆）保护543.27发电机复合过电流保护553.28励磁过电流保护563.29变压器复合电压过电流保护573.30阻抗保护573.31高厂变速断过流保护583.32经发电机出口负荷开关辅助触点闭锁的过电流保护593.33主变零序过电流保护603.34主变间隙零流零压保护603.35零序选跳623.36高厂变低压侧接地后备保护623.37变压器过负荷、启动通风、有载闭锁调压保护633.38断路器非全相运行、启动失灵保护643.39断口闪络保护653.40主变低压侧零压保护663.41TA异常、TV异常66第2篇 装置的使用说明684装置硬件684.1装置结构684.2装置功能组件概述694.3功能插件说明705装置各规格的说明716保护定值清单717开箱检查718人机接口及其操作728.1概述728.2菜单结构图758.3操作说明769装置保护功能测试7710维护运行注意事项7710.1装置投运前检查7710.2运行情况下注意事项7710.3常见异常情况及对策7710.4保护动作后处理7710.5部分定期检验项目7810.6装置维护指南7811典型保护报告分析7912运输、贮存注意事项7913订货须知79IICSC-300数字式发电机变压器组保护装置 说明书第1篇 装置的技术说明1 概述1.1 适用范围CSC-300数字式发电机变压器组保护装置是基于DSP和MCU合一的32位单片机，一体化设计思想，适用于各种容量等级、各种类型的发电机变压器（包括发电机变压器组、发电机、调相机、主变压器、厂用变压器、启动/备用变压器、励磁变等）的数字式继电保护装置。其中，CSC-306为发电机和励磁保护装置，CSC-316M为主变压器保护装置，CSC-316A为高压厂用变压器保护装置，CSC-316B为启动/备用变压器保护装置。CSC-300为发电机变压器组保护装置，该装置最大包含一套完整的发电机、励磁机/励磁变、主变、两台高厂变的电气量保护，本说明书为CSC-300数字式发电机变压器组保护装置（以下简称装置）的技术和使用说明书。1.2 装置主要特点1) 符合最新版“继电保护和安全自动装置技术规程”要求装置保护的配置和实现方式完全符合最新版继电保护和安全自动装置技术规程中对发电机和变压器保护的要求，简化了继电保护装置的定值及运行方式的控制字，同时整定方法简单清晰。装置体现了“加强主保护、简化后备保护”的原则。自动设置的辅助定值和固定的输入定值使用户需要整定的保护定值减到最少，以发挥微机继电保护的优越性。装置的软件模块化设计，可以根据用户的需要满足其要求。2) 高性能、高可靠、大资源的硬件系统装置采用DSP和MCU合一的32位单片机，高性能的硬件体系保证了装置对所有继电器进行并行实时计算。装置保持了总线不出芯片的优点，有利于提高保护装置的高可靠性。装置的保护功能与人机界面、通信功能完全分开，提高了装置的可靠性，并使装置更便于调试、维护和使用。装置具有大容量的故障录波，储存容量达4Mbyte，全过程的故障记录数据可以保存不少于24次。完整的事件记录和动作报告，可保存不少于2000条动作报告和2000次操作记录，并且在停电下不丢失。装置高性能的硬件系统，多层印制板、SMT表面贴装和涂敷工艺，加上完善的软件抗干扰措施，使得装置的整体抗干扰能力通过了IEC61000-4标准中相关EMC的10项抗扰度最高等级要求。3) 硬件自检智能化装置内部各模块智能化设计，实现了装置各模块全面实时自检。装置的模拟量采集回路采用双A/D冗余设计，实现了模拟量采集回路的实时自检。装置的继电器检测采用了新方法，可以检测到继电器励磁回路线圈的完好性和监视出口触点的状态，实现了继电器状态的检测与异常告警。装置的开入回路检测采用了新方法，开入状态经两路光隔同时采集后判断，提高了判断的准确性。装置可对微机保护的电源模块的各级输出电压进行实时监测。装置可对机箱内温度进行实时监测。4) 用户界面人性化采用大液晶显示，装置实时显示的差动电流、单元电流、单元电压、频率、压板状态、定值区等信息，可根据用户要求配置。装置具有良好的中/英文视窗界面，使得保护信息、历史操作信息一目了然。装置面板上的8个指示灯，可清楚表明装置正常、异常及动作时的各种状态。装置面板上设置有4个用户自定义的快捷功能按键，实现了“一键操作”，方便了用户使用。装置面板采用一体化设计、一次精密铸造成型的弧面结构，具有造型独特、美观，精度高，造价低，安装方便，操作简单等特点。该面板及其组件已申请专利，申请号分别为：实用新型03207169.8和外观设计03356024.2。5) 全新的前插拔组合结构装置采用全新的前插拔组合结构，强弱电回路分开，弱电回路采用背板总线方式，强电回路直接从插件上出线，进一步提高了硬件的可靠性和抗干扰性能，可不另加抗干扰器件。6) 组合式交流电流/电压连接器装置的交流回路采用组合型的交流电流/电压连接器，具有交流电流连接器和交流电压连接器混装、可按需要组合及互换的优点。该连接器有防误插、防触电、交流回路短接等功能。接触簧片为双指形，提高了接触的可靠性。该连接器已申请专利，申请号为：实用新型03209402.7。7) 完备的差动保护方案装置可以提供发电机纵差保护、裂相横差保护、不完全差动保护、励磁变或励磁机差动保护、主变压器差动保护、高压厂用变压器差动保护、发变组差动保护方案。8) 采样值差动和稳态量差动相结合的综合智能发电机差动保护装置采用变数据窗和循环闭锁原理，结合采样值差动辅助判据，既加快了保护的出口时间，又极大地提高了发电机差动保护的可靠性。装置具有完善的抗TA饱和能力以及故障恢复过程中不平衡电流对发电机差动保护的影响。9) 新型可靠的比率制动变压器差动保护变压器差动保护提供两种识别励磁涌流的方法，即二次谐波原理和基于模糊识别的波形判别原理。可方便地构成不同原理的双套主保护。制动电流采用新的计算方法，将多侧差动等效为两侧电流的制动电流计算方法，保证区外故障时有较大的制动量，变压器区内故障时制动量减小，提高了保护的灵敏度和可靠性。软件自动调整因Y/联结方式带来的各侧二次电流相位差异和差动各侧二次电流间的幅值差异，使得因电流互感器变比规格化产生的不平衡电流接近为零。差动特性采用新型的三段折线比率差动特性，提高了区外故障大电流导致TA饱和时的制动能力。通过识别差动电流和制动电流的变化轨迹，自动识别故障点的转换，并根据故障的严重情况，智能地调整保护的出口时间，同时将采样值差动和稳态量差动相结合，提高了保护可靠性，有效地防止变压器外部故障及其切除过程中保护的误动。完善的抗TA饱和算法和差动方案，使得区外故障引起的饱和能可靠闭锁差动保护，同时区内严重故障时又能使保护快速出口。10) 多原理、高性能的发电机匝间保护装置提供三种原理的匝间保护功能，分别为高灵敏的单元件横差保护，容错复判型负序方向闭锁纵向零序电压匝间保护，故障分量启动、稳态量保持的负序方向匝间保护。可根据用户现场一次设备的实际情况选配。装置采用零点滤波叠加傅氏滤波算法，使得单元件横差和纵向零序电压匝间保护的三次谐波滤过比高达100倍以上，即使在系统频率偏移的情况下，仍然能保证很高的三次谐波滤过比。装置采用负序方向闭锁的纵向零序电压保护方案，纵向零序电压作为主判据，负序电流、负序电压和负序方向元件作为辅助判据，容错复判匝间短路故障。当机端TV断线负序方向元件失效时，自动解除负序方向元件，同时自动提高保护定值和加长延时，以提高可靠性。装置设置有单元件横差零序电流回路和纵向零序电压回路异常监视的功能。装置采用故障分量的负序方向元件作为启动量、稳态分量的负序方向元件作为保持量，构成负序方向匝间保护，既提高了保护的灵敏度，也提高了保护的可靠性。11) 三次谐波电压比和动态调整式三次谐波电压差动相结合的综合定子接地保护装置将动态调整式三次谐波电压差动保护和三次谐波电压比保护方案结合。三次谐波比保护自动适应并网前后发电机机端和中性点三次谐波电压间的比例关系，确保三次谐波电压在零起升压和轻负荷下不误发信。动态调整式三次谐波电压差动判据能实时自动调整变化系数，使得正常时三次谐波电压差为零，故障时判据最灵敏。装置设置有完善的抗中性点和机端零序电压回路异常引起的定子接地保护误动方案。此外，装置设有机端和中性点零压回路异常监视功能。12) 双A/D冗余硬件设计的改进“乒乓式”转子一点接地保护装置的转子一点接地保护采用改进的“乒乓式”原理和高精度双A/D硬件冗余设计，切换开关采用最新的MOSFET电子器件并实时监视其状态，保证了转子接地电阻的高精度测量和保护的可靠性。该保护能自动跟踪励磁电压，灵敏度高且与接地点位置无关。即使在轴电刷接触不好的情况下，保护也不会误动。13) 多方案、可配置的失磁保护根据机组类型和运行的不同需求，有针对性地提供失磁保护方案，即：具有自动减负荷的失磁保护、具有UlP的失磁保护、适用于转子电压无法接入的失磁保护、适用于水轮发电机的失磁保护，极大方便了用户的使用。当励磁回路内部开断转子判据拒动时，自动解除转子判据，同时增加逆无功判据并加长延时，以提高可靠性。14) 结合功率变化的多直线遮挡器原理失步保护采用反应机端测量阻抗变化的多直线遮挡器原理作为主判据，有功变化作为辅助判据，能正确区分短路和失步，确保在发生可恢复性的振荡时失步保护不误动，并能在检测出失步且发电机与系统电势间相角差不太大的情况下跳闸。15) 综合的间隙性TA二次回路断线判据综合采用相电流突变量、稳态量和差动电流变化量，可靠检测出TA二次回路间隙性断线，保证在TA似断非断的情况下差动保护不误动。16) 独立的起动元件装置采用起动加保护动作与门出口跳闸方式，杜绝因单一的硬件故障引起的装置误动。17) 独立的硬件测频通道装置提供有独立的硬件测频通道，可以满足发电机和变压器保护的硬件测频需求。18) 现场调试自动化装置提供方便的现场自动测试方案，可以对保护装置实现全面、完善的测试。19) 动作过程透明化装置的保护CPU可以记录故障录波数据，故障录波报告可以打印输出，也可以COMTRADE兼容格式输出至串口或以太网接口。根据需要，装置可保存故障处理过程中任何运行的中间结果，结合CSPC后台分析软件，可以对保护动作行为作出跳闸结果静态特性分析，并可以看到故障动态发展过程中保护行为的演化过程，使得保护动作过程一目了然，彻底消除了保护装置不明原因的误动作。20) 通信接口多样化装置配备高速可靠的LonWorks现场总线接口、RS-485 通信接口和光、电以太网接口，支持电力行业标准DL/T667-1999（idt IEC60870-5-103）的通信规约和四方公司CSC2000规约，并可共享网络打印机。21) 软件设计标准化、模块化装置软件设计结合发电机变压器保护的特点采用标准化、模块化设计，针对不同场合的需求，可实现不必改变程序，对软件功能进行重新配置，定值项自适应改变，即真正的软件功能可配置。22) 功能齐全的后备保护装置的后备保护功能多样，提供有各种过流保护（包括复压过流、方向过流、低压过流、负序过流、纯过流）、阻抗保护、零序过流、间隙零流零压保护及各种异常运行工况的保护等，可根据用户的不同需求进行灵活配置。23) 灵活的出口配置装置的跳闸出口采用灵活的配置方式，以满足各种发电机变压器组保护出口要求。出口配置可在出厂时一次性完成。1.3 保护配置1.3.1 反应短路故障的主保护1) 发电机纵联差动保护；2) 发电机裂相横差保护；3) 发电机不完全差动保护；4) 主变压器差动保护；5) 高压厂用变压器差动保护；6) 发变组差动保护；7) 励磁变压器差动保护；8) 励磁机差动保护；9) 匝间保护；根据不同要求选配下列保护：a） 单元件横差保护；b） 负序方向闭锁纵向零序电压保护；c） 故障分量启动的负序方向保护；10) 转子两点接地保护。1.3.2 反应短路故障的后备保护1) 过电流保护，可根据不同要求选配下列保护：a） 过电流保护；b） 低压闭锁过电流保护；c） 复合电压闭锁过电流保护；d） 记忆过电流保护；e） 复合过电流保护；f） 限时速断过流保护；2) 阻抗保护。1.3.3 反应接地故障的保护1) 定子接地保护；2) 转子一点接地保护；3) 主变压器零序电流保护；4) 主变压器间隙零序电流保护；5) 主变压器零序电压保护；6) 主变压器零序选跳保护；7) 高厂变低压侧零序电流保护；8) 高厂变低压侧零序电压保护。1.3.4 反应异常运行的保护1) 定子绕组过负荷保护；2) 转子表层（负序）过负荷保护；3) 转子过负荷保护；4) 过电压保护；5) 过激磁保护；6) 失磁保护；7) 失步保护；8) 逆功率保护；9) 程跳逆功率保护；10) 励磁过电压保护；11) 频率异常保护；12) 误上电保护；13) 起停机保护；14) 电超速保护；15) 轴电流保护；16) 轴电压保护；17) 变压器过负荷、启动通风、闭锁调压保护；18) 断路器非全相保护；19) 断路器启动失灵保护；20) 断路器断口闪络保护；21) TA和TV断线/异常检测。1.3.5 非电量保护非电量保护包括变压器轻瓦斯、重瓦斯、油位、油温、绕组温度、压力释放、冷却器故障、冷却器电源消失等，发电机热工、断水、励磁系统故障等。非电量保护由专门的非电量保护装置实现。因此，此部分内容不在本说明书中介绍，相关内容请参阅四方公司的本体保护装置说明书。1.4 装置型号命名装置型号的命名意义如图1所示。图1 装置型号命名意义1.5 典型组屏方式（a） 第1面屏：CSC-300（第1套机组所有电气量保护）、电压切换箱（双母线系统时作为电压切换用）；（b） 第2面屏：CSC-300（第2套机组所有电气量保护）、电压切换箱（双母线系统时作为电压切换用）；（c） 第3面屏：本体保护机箱（包括发电机、励磁变、主变、高厂变的本体保护）、操作箱、打印机、管理机（选配）。1.6 装置执行标准装置执行的标准为：企业标准Q/HDSFJ015-2004CSC-300数字式发电机变压器组保护装置。6CSC-300数字式发电机变压器组保护装置 技术说明书15CSC-300数字式发电机变压器组保护装置 说明书2 技术条件2.1 环境条件装置在以下环境条件下能正常工作：a) 工作环境温度：-10 +55。运输过程的环境温度极限值为：-25和 +70。在此极限值下不施加激励量，装置不出现不可逆的变化。当温度恢复后，装置应能正常工作；b) 相对湿度：最湿月的月平均最大相对湿度为90%，同时该月的月平均最低温度为25且表面无凝露；c) 大气压力：80kPa 110kPa；d) 使用场所不得有火灾、爆炸、腐蚀等危及装置安全的危险以及超出本说明书规定的振动、冲击和碰撞。2.2 电气绝缘性能2.2.1 介质强度装置能承受GB/T14598.3-1993（eqv IEC60255-5：1977）规定的交流电压为2kV（强电回路）或500V（弱电回路）、频率为50Hz、历时1min的介质强度试验，而无击穿和闪络现象。2.2.2 绝缘电阻用开路电压为500V的测试仪器测定装置的绝缘电阻值不小于100M，符合IEC60255-5：2000的规定。2.2.3 冲击电压装置能承受GB/T14598.3-1993（eqv IEC60255-5：1977）规定的峰值为5kV（强电回路）或1kV（弱电回路）的标准雷电波的冲击电压试验。2.3 机械性能2.3.1 振动装置能承受GB/T 11287-2000（idt IEC60255-21-1：1988）规定的I级振动响应和振动耐受试验。2.3.2 冲击和碰撞装置能承受GB/T 14537-1993（idt IEC60255-21-2：1988）规定的I级冲击响应和冲击耐受试验，以及I级碰撞试验。2.4 电磁兼容性2.4.1 脉冲群干扰装置能承受GB/T 14598.13-1998（eqv IEC60255-22-1：1988）规定的级1MHz和100kHz脉冲群干扰试验（第一半波电压幅值共模为2.5kV，差模为1kV）。2.4.2 静电放电干扰装置能承受GB/T 14598.14-1998（idt IEC60255-22-2：1996）规定的级（接触放电8kV）静电放电干扰试验。2.4.3 辐射电磁场干扰装置能承受GB/T 14598.9-2002（idt IEC60255-22-3：2000）规定的级（10V/m）的辐射电磁场干扰试验。2.4.4 快速瞬变干扰装置能承受GB/T 14598.10-1996（idt IEC60255-22-4：1992）规定的级（通信端口2kV，其他端口4kV）的快速瞬变干扰试验。2.5 安全性能装置符合GB16836-1997的外壳防护等级不低于IP20、安全类别为I类。2.6 装置主要技术参数2.6.1 额定直流电源电压220V或110V（订货时注明）。2.6.2 额定交流参数a) 交流电流：5A或1A（订货时注明）； b) 相电压：100/V；c) 开口三角电压：100V，300V；d) 频率：50Hz。2.6.3 功耗a) 直流电源回路：当正常工作时，不大于35W；当保护动作时，不大于60W；b) 交流电流回路：当二次额定电流为5A时，不大于1VA/相；当二次额定电流为1A时，不大于0.5VA/相；c) 交流电压回路：在额定电压下不大于0.5VA/相。2.6.4 过载能力a） 交流电流回路：在2倍额定电流下连续工作，10倍额定电流下允许10s，50倍额定电流下允许1s；b） 交流电压回路：在1.2倍额定电压下连续工作，1.4倍额定电压下允许10s；c） 直流电源回路：80%120%额定电压，连续工作。2.6.5 输出触点容量a) 跳闸触点容量：在电压不大于250V、电流不大于1A、时间常数L/R为（50.75）ms的直流有感负荷回路中，触点断开容量为50W，允许长期通过电流不大于5A；b) 其它触点容量：在电压不大于250V、电流不大于0.5A、时间常数L/R为（50.75）ms的直流有感负荷回路中，触点断开容量为30W，允许长期通过电流不大于3A。2.7 各种保护的主要性能2.7.1 交流回路精确工作范围交流回路精确工作范围为：a) 相电流变换器：线性范围为0.0820；b) 相电压变换器：线性范围为0.4V100V；c) 线电压变压器：线性范围为0.5V160V；d) 100V零序电压变换器：线性范围为0.4100V；e) 300V零序电压变换器：线性范围为3300V。2.7.2 发电机纵差保护发电机纵差保护的主要性能为：a) 比率制动动作电流整定范围：，整定值允差5%或0.02；b) 拐点电流整定范围：；c) 比率制动系数或斜率整定范围：；d) 比率制动动作时间（2倍整定电流时）不大于30ms。注1：对于比率制动系数的差动保护，无需整定拐点电流。注2：为发电机或变压器或励磁回路的二次额定电流，为装置TA的额定电流，以下同。2.7.3 裂相横差保护、不完全差动保护裂相横差保护、不完全差动保护的主要性能为：a) 比率制动动作电流整定范围：，整定值允差5%或0.02；b) 拐点电流整定范围：；c) 比率制动斜率整定范围：；d) 比率制动动作时间（2倍整定电流时）不大于30ms。2.7.4 励磁机差动保护励磁机差动保护的主要性能为：a) 比率制动动作电流整定范围：，整定值允差5%或0.02；b) 比率制动系数整定范围：；c) 比率制动动作时间（2倍整定电流时）不大于30ms。2.7.5 变压器差动保护（包括主变、高厂变、励磁变、发变组差动）变压器差动保护的主要性能为：a) 差动速断电流整定范围：，整定值允差2.5%；b) 比率制动动作电流整定范围：，整定值允差5%或0.02；c) 比率制动斜率整定范围：；d) 二次谐波制动比整定范围：0.10.5；e) 差动速断动作时间（1.5倍整定电流时）不大于20ms；f) 比率差动动作时间（2倍整定电流时）不大于30ms。2.7.6 电缆差动保护电缆差动保护的主要性能为：a) 比率制动系数整定范围为，一般取0.30.5；b) 差动保护最小动作电流整定范围：，整定值允差5%或0.02；c) 比率差动动作时间（2倍整定电流时）不大于30ms。2.7.7 匝间保护匝间保护的主要性能为：l 单元件横差保护a) 三次谐波滤过比大于100；b) 电流整定范围：，整定值允差2.5%或0.02；c) 电流返回系数不小于0.95；d) 转子一点接地后横差保护延时定值范围：0.1s1s；e) 转子一点接地未动作时，保护动作时间（1.2倍整定电流时）不大于70ms。l 负序方向闭锁纵向零序电压保护a) 零序电压三次谐波滤过比大于100；b) 负序方向最大灵敏角：82.55；c) 负序方向动作范围：0165；d) 零序电压整定范围：1.0V20V，整定值允差2.5%或0.05V；e) 保护动作时间（1.2倍整定值，最大灵敏角时）不大于70ms。l 故障分量启动的负序方向保护a) 负序电流的故障分量整定范围：0.02 1；b) 负序电压的故障分量整定范围：0.5 V 10V；c) 故障分量负序方向灵敏度：在最大灵敏角下，最小动作负序增量不大于0.5%（为二次额定容量）；d) 稳态量保持最大灵敏角：82.55；e) 负序方向动作范围：0165；f) 在最大灵敏角下测量保护动作时间不大于200ms。2.7.8 定子绕组接地保护定子绕组接地保护的主要性能为：l 零序电压原理a) 三次谐波滤过比大于100；b) 返回系数不小于0.95；c) 零压整定范围：5V50V，整定值允差2.5%；d) 延时整定范围：0.1s30s。l 三次谐波原理a) 自调整三次谐波电压制动系数整定范围：0.220，整定值允差10%；b) 三次谐波电压比整定范围：0.52，整定值允差5%；c) 延时整定范围：0.1s30s。2.7.9 转子接地保护转子接地保护的主要性能为：l 转子一点接地保护a) 电阻定值整定范围：0.5 k50k，整定值允差10%或0.5k；b) 延时整定范围：1.0s30s。l 励磁绕组两点接地保护a) 定子正序二次谐波电压整定范围：0.5V20V，整定值允差2.5%或0.05V；b) 延时整定范围：0.1s30s。2.7.10 定子过负荷保护定子过负荷保护的主要性能为：l 定时限部分a) 电流整定范围：，电流整定值允差2.5%；b) 返回系数不小于0.95；c) 延时整定范围：0.1s30s；d) 固有动作时间（1.2倍整定值时）不大于40ms。l 反时限部分a) 长延时可整定到1000s；b) 起动电流整定值范围：，整定值允差2.5%；c) 返回系数不小于0.95；d) 散热系数整定范围：13；e) 热容量系数整定范围：199；f) 反时限动作时间：动作值与计算值误差不大于5%或25ms。2.7.11 转子表层负序过负荷保护转子表层负序过负荷保护的主要性能为：l 定时限部分a) 负序电流整定范围：，整定值允差5%或0.02；b) 返回系数不小于0.95；c) 延时整定范围：0.1s30s；d) 固有延时（1.2倍整定值）不大于40ms。l 反时限部分a) 长延时可整定到1000s；b) 长期允许负序电流定值整定范围：0.080.5，整定值允差5%；c) 返回系数不小于0.95；d) 热容量系数整定范围：120；e) 反时限动作时间：动作值与计算值误差不大于5%或25ms。2.7.12 励磁过负荷保护励磁过负荷保护的主要性能为：l 定时限部分a) 转子电流整定范围：，电流整定值允差2.5%；b) 返回系数大于0.95；c) 延时整定范围：0.1s30s；d) 固有动作时间（1.2倍整定值时）不大于40ms。l 反时限部分a) 长延时可整定到1000s；b) 热容量系数整定范围：1100；c) 反时限动作时间：动作值与计算值误差不大于5%或25ms。2.7.13 过电压保护过电压保护的主要性能为：a) 整定范围：100V160V，整定值允差2.5%；b) 返回系数不小于0.95；c) 动作延时整定范围：0.1s30s；d) 固有动作时间（1.2倍整定值时）不大于40ms。2.7.14 过激磁保护过激磁保护的主要性能为：l 定时限部分a) 频率适用范围：20Hz65Hz；b) 基准电压整定范围：80V120V（发电机），50V70V（主变）；c) 过激磁倍数整定范围：1.01.6，整定值允差2.5%；d) 返回系数不小于0.96；e) 延时整定范围：0.1s6000s；f) 固有延时（1.2倍整定值时）不大于70ms。l 反时限部分a) 频率适用范围：20Hz65Hz；b) 基准电压整定范围：80V120V；c) 长延时可整定到6000s；d) 反时限各点过激磁倍数整定范围：1.01.6，整定值允差2.5%；e) 返回系数不小于0.96；f) 反时限动作时间：动作值与计算值误差不大于5%或25ms。2.7.15 低励失磁保护低励失磁保护的主要性能为：a) 阻抗定值允差5%或0.1，其它定值允差2.5%；b) 阻抗整定范围：当为1A时，整定范围为1100；当为5A时，整定范围为0.220，电阻和电抗定值允差5%或0.1；c) 转子电压整定范围：20500V；d) 凸极功率整定范围：1W400W；e) ULP斜率整定范围：0.0510；f) 机端和系统电压整定范围：30V100V；g) 延时整定范围：0.1s30s；h) 长延时定值范围：0.12000s。2.7.16 失步保护失步保护的主要性能为：a) 滑极次数整定范围：110；b) 失步保护电阻边界和变压器电抗整定范围：当为1A时，整定范围为1100；当为5A时，整定范围为0.220，电阻和电抗定值允差5%或0.1；c) 阻抗停留时间整定范围：0.01s1s。2.7.17 逆功率保护逆功率保护的主要性能为：a) 整定范围：（0.5%50%）；b) 返回系数不小于0.9；c) 有功最小整定不大于10W（二次的三相功率，额定电流为5A），功率整定值允差10%。注：为发电机额定功率，以下同。2.7.18 频率异常保护频率异常保护的主要性能为：a) 频率测量范围：40Hz65Hz；b) 低频保护频率整定范围：45Hz49.99Hz，整定值允差0.02Hz；c) 过频保护频率整定范围：50.01Hz55Hz，整定值允差0.02Hz；d) 连续低频或过频保护延时整定范围：1s6000s；e) 频率累积延时整定范围：1min600min；f) 延时允差2.5%。2.7.19 误上电保护误上电保护的主要性能为：a) 电流整定范围：，整定值允差5或0.02；b) 保护动作时间不大于220ms。2.7.20 起停机保护起停机保护的主要性能为：a) 零序电压整定范围：5V50V，整定值允差2.5%；b) 延时整定范围：0.1s30s；c) 差动电流整定范围：，整定值允差5%或0.02；d) 固有延时不大于70ms。注：为发电机或变压器二次额定电流，以下同。2.7.21 过电流保护过电流保护的主要性能为：1) 过电流保护a) 电流整定范围：，整定值允差2.5%或0.02；b) 返回系数不小于0.95；c) 延时整定范围：0.1s30s；d) 固有延时（1.2倍整定值时）不大于40ms。2) 低电压闭锁过电流保护（电流可带记忆）a) 过电流技术条件同1）；b) 低电压整定范围：10V100V，整定值允差2.5%；c) 返回系数：低电压元件不大于1.1；d) 延时整定范围：0.1s30s；e) 固有延时：电流为1.2倍整定值或低电压为0.8倍整定值时，不大于40ms。3) 复合电压闭锁过电流保护（电流可带记忆）a) 过电流技术条件同1）；b) 低电压技术条件同2）；c) 负序电压整定范围：1V100V，整定值允差2.5%或0.05V；d) 延时整定范围：0.1s30s；e) 固有延时：电流、负序电压均为1.2倍整定值或低电压为0.8倍整定值时，不大于40ms。4) 复合过电流保护（电流可带记忆）a) 低电压闭锁过电流技术条件同2）；b) 负序电流整定范围：，整定值允差2.5%或0.02；c) 延时整定范围：0.1s30s。2.7.22 阻抗保护阻抗保护的主要性能为：a) 整定范围：当为1A时，整定范围为1100；当为5A时，整定范围为0.220，整定值允差5%；b) 阻抗反向偏移比整定范围：0100；c) 精确工作电流不大于0.1倍额定电流；d) 延时整定范围：0.1s30s；e) 固有动作时间（0.8倍整定值时）不大于60ms。2.7.23 零序过电流保护零序过电流保护的主要性能为：a) 零序电流整定范围：，整定值允差3%或0.02In；b) 返回系数不小于0.95；c) 延时整定范围：0.1s30s；d) 固有动作时间（1.2倍整定值时）不大于40ms。2.7.24 间隙零序过电流保护间隙零序过电流保护的主要性能为：a) 间隙零流整定范围：，整定值允差3%或0.02In；b) 返回系数不小于0.95；c) 延时整定范围：0.1s30s；d) 固有动作时间（1.2倍整定值时）不大于40ms。2.7.25 高压侧零序过电压保护高压侧零序过电压保护的主要性能为：a) 零序电压整定范围：150V300V（外接3U0），整定值允差5%或0.1V；b) 返回系数不小于0.95；c) 延时整定范围：0.1s30s；d) 固有动作时间（1.2倍整定值时）不大于40ms。2.7.26 低压侧零序过电压保护低压侧零序过电压保护的主要性能为：a) 零序电压整定范围：5V100V，整定值允差5%或0.1V；b) 返回系数不小于0.95；c) 延时整定范围：0.1s30s；d) 固有动作时间（1.2倍整定值时）不大于40ms。2.7.27 分支自产零序过流保护分支自产零序过流保护的主要性能为：a) 零序电流整定范围：，整定值允差3%或0.02In；b) 闭锁零压整定范围：5V100V，整定值允差5%或0.1V；c) 返回系数不小于0.95；d) 延时整定范围：0.1s30s；e) 固有动作时间（1.2倍整定值时）不大于40ms。2.7.28 过负荷、启动通风、闭锁调压保护过负荷、启动通风、闭锁调压保护的主要性能为：a) 电流整定范围：，整定值允差3%或0.02In；b) 启动通风返回系数整定范围：0.70.9；c) 过负荷、闭锁调压返回系数不小于0.95；d) 延时整定范围：0s30s；e) 固有动作时间（1.2倍整定值时）不大于40ms。2.7.29 非全相保护非全相保护的主要性能为：a) 电流整定范围：，整定值允差3%或0.02In；b) 返回系数大于0.95；c) 延时整定范围：0.1s30s；d) 固有动作时间（1.2倍整定值时）不大于40ms。2.7.30 启动失灵保护启动失灵保护的主要性能为：a) 电流整定范围：，整定值允差3%或0.02In；b) 返回系数大于0.95；c) 延时整定范围：0s30s；d) 固有动作时间（1.2倍整定值时）不大于40ms。2.7.31 断口闪络保护断口闪络保护的主要性能为：a) 电流整定范围：，整定值允差3%或0.02In；b) 返回系数大于0.95；c) 延时整定范围：0s30s；d) 固有动作时间（1.2倍整定值时）不大于40ms。3 保护原理和逻辑框图3.1 发电机纵差保护3.1.1 保护原理发电机纵差保护作为发电机内部相间短路故障的主保护，采用两段比率制动特性（见图2）。纵差保护采用两种方案，即比率制动系数的纵差保护和比率制动斜率的纵差保护方案。方案一：比率制动系数的纵差保护，动作方程为： （1）式中：、分别为差动电流和制动电流，计算公式分别为差动电流和制动电流。为差动电流起始值，为制动系数。其中：、分别为发电机机端和中性点的电流相量，均以指向系统为正。方案二：比率制动斜率的纵差保护，动作方程为： （2）式中：为比率制动斜率，为拐点电流值，其它与方案一表示相同。保护设有TA异常判别功能，用户可根据需要选择投入或退出TA异常判别功能。在投入TA异常判别时，还可以选择TA异常是否闭锁差动保护。为了防止一点在区内、一点区外的两点接地故障，还设有机端负序电压元件。为了提高保护的可靠性，在稳态量差动判别的基础上，增加采样值差动作为辅助判据。在差动保护仅有一相满足动作条件时，除增加计算次数和TA异常判断次数外，同时机端负序电压大时，保护才发跳闸命令。装置具有完善的抗TA饱和能力以及故障恢复过程中不平衡电流对差动保护的影响。当采用完全纵差保护时，机端和中性点侧应选用同型号、同变比的TA，两侧电流互感器的二次负载宜匹配一致，以最大减轻不平衡电流，降低定值，提高灵敏度。当中性点侧引入部分分支时，发电机完全纵差保护就构成了不完全差动保护，此时采用单相出口方式，并选用比率制动斜率的纵差保护方案。当采用不完全差动时，机端和中性点侧仍可采用同型号、同变比的TA，由装置自动调整平衡。图2 带比率制动特性的发电机纵联差动保护动作特性3.1.2 逻辑框图发电机完全纵差保护逻辑框图如图3，不完全纵差保护逻辑框图如图4。图3 发电机完全纵差保护动作逻辑图图4 发电机不完全纵差保护动作逻辑图3.1.3 整定内容和取值建议（1） 方案一整定比率制动系数方案只设两个定值。a) 最小动作电流定值ICD：，一般整定为0.3，为发电机二次额定电流。b) 差动特性比率制动系数：。其中，为可靠系数取1.5，为非周期分量系数取2.0， 为同型系数取1.0，为电流互感器比误差取0.1，通常为安全可靠=0.3。c) 按照上述原则整定的比率制动系数特性的差动保护，当发电机机端两相金属性短路时，差动保护的灵敏系数一定满足要求，不必进行灵敏度校验。（2） 方案二整定a) 最小动作电流定值ICD：。其中，为可靠系数，通常取1.5；为电流互感器比误差，与所采用电流互感器的型号有关，通常10P级电流互感器取0.06，5P级电流互感器取0.02。ICD建议整定为0.3。如果为不完全纵差，或两侧TA特性不一致时整定为0.4。b) 拐点电流定值IB：完全纵差保护通常可整定。不完全纵差保护通常可整定。c) 差动特性比率制动斜率KID：对于比率制动的纵差保护差动特性斜率KID的整定及灵敏度校验参考“大型发电机变压器组继电保护整定计算导则”。对于不完全差动保护，其灵敏度须经过专用的内部故障分析软件进行校验。通常对于发电机完全纵差，KID整定为0.30.5；不完全纵差或两侧TA特性不一致时KID整定为0.5。3.1.4 说明对于发电机完全纵差保护，机端和中性点电流互感器应选用同型号、同变比，而且为零度接线。当采用不完全纵差保护时，机端和中性点电流互感器仍可采用同型号、同变比的，由软件引入平衡系数进行调整。对于不完全差动保护，需输入分支系数。3.2 裂相横差保护3.2.1 保护原理发电机裂相横差保护作为内部相间和匝间短路故障的主保护，就是将一台发电机每相定子绕组一分为二，各配以电流互感器，检测两组电流互感器中的差流，当差动电流大于定值时，保护动作。当这两组电流互感器变比不同时可通过软件调整平衡。裂相横差保护采用比率制动原理和单相差动动作出口方式。裂相横差两个中性点的电流都以机端侧相电流作为基准侧。发电机完全纵差保护与裂相横差保护相比，主要的区别表现在：（1） 保护范围不同：发电机完全纵差保护主要反应内部相间短路故障而不反应匝间故障，而裂相横差保护既反应内部相间短路故障，也反应匝间故障。但是，经过理论分析，对于相间短路故障来说，完全纵差保护的灵敏度整体上要优于裂相横差保护。（2） 定值整定不同：发电机完全纵差保护的运行条件要好于裂相横差保护，裂相横差整定的差动特性动作范围要小于完全纵差保护。（3） 电流互感器装设的依据不同：对于不同机组，无需特殊的理论分析，只需取机端和中性点侧两组全电流即可构成完全纵差保护，电流互感器装设位置固定。对于多分支的发电机尤其是水轮发电机来说，