微机保护原理.doc

发电机微机保护原理1MGPR-610H微机型发电机差动保护装置1.1纵差保护作为发电机主保护，选用带有比率制动特性的纵差保护，动作特性如图所示。动作判据为：当IzdId0当IzdIz时IcdId0+K(IzdIz)Icd差动电流Izd制动电流Id0差动保护动作门槛值Iz比率制动拐点定值K比率制动系数其中：Icd=IT+INIzd=1/2ITINIT机端电流IN中性点电流程序中按相判别，当满足以上任何一个条件时，比率差动动作。1.2匝间（横联差动）保护当发电机一相定子绕组具有两个并联支路时，一般装设反应发电机定子绕组匝间短路的横联差动保护。为了消除高次谐波的影响，本装置内部自动滤掉三次谐波。当发电机转子励磁回路发生两点接地时，横差保护可能误动。为了防止在励磁回路发生偶然性两点接地时引起的横差保护误动，在励磁回路发生一点接地后，装置自动将横差保护切换到带时限动作于跳闸。动作时限可由用户整定。1.3CT断线判断CT断线电流整定为最大负荷电流。正常运行时，三相电流之和为零（小于0.1倍的额定电流）。当一相CT断线时，三相电流和不为零，为了与接地故障相区别，尚须作以下两点判断：(1）三相电流中，电流最小的一相其值为零（小于0.1倍的额定电流）；(2）电流较大的两相，其电流值小于最大负荷电流（CT断线闭锁电流）。2MGPR-620H微机型发电机后备保护装置2.1复合电压闭锁(带记忆)过流保护本装置设置两段过流保护。每段都有两个时限，其中T1时限作用于解列灭磁，T2时限作用全停。通过控制字软压板可以设定每段保护的投退和是否经低电压、负序电压闭锁，是否带过流记忆功能等。复合电压元件由负序电压U2(过电压)和相间低电压U（三个线电压中的最大值）元件组成，用于在各种故障情况下闭锁过流保护。当负序电压U2或低电压U任一数据满足时，过流保护方可投入，否则过流保护被闭锁。当PT断线发生且PT断线闭锁投入时，将闭锁复合电压元件。负序电压元件、低电压元件都设有软件压板，可以单独投退。为适用自并励发电机的保护要求，该保护设有过流记忆功，当低电压元件和过流元件同时动作后，过电流元件记忆20s返回，以保证保护可靠动作，该功能设有软件压板，可以投退。2.2过负荷报警当三相保护电流中的最大相大于过负荷定值时，经延时发出报警信号。2.3零序过流保护本装置设置零序电流保护，采用专用零序CT，可准确检测到一次电缆零序CT电流，当零序电流超过整定值并达到整定延时时保护动作。2.4负序过流保护本装置设置两段负序过流保护，负序过流保护主要反应转子表层的过负荷。2.5负序过流反时限保护负序过流(反时限)由发电机转子表层允许的负序过流能力确定。发电机短时承受负序过电流倍数与允许持续时间的关系式为：式中：I2*为发电机负序电流标么值；I为发电机长期运行允许的负序电流标么值；为转子表层承受负序电流能力的时间常数。图中：Iop为发电机负序反时限启动电流In为发电机额定电流T1为反时限动作时限上限T2为反时限动作时限下限2.6过电压保护本装置设置过电压保护，过电压保护为三相式，选取相间电压的最大值进行判别。2.7低电压保护本装置设置低电压保护，低电压保护为三相式，选取相间电压的最大值进行判别，当断路器在合位，最大相间电压小于定值时，保护动作，当PT断线发生时，可选择闭锁低电压保护。2.8高频保护本装置设置高频保护，主要用于保护汽（水）轮机，满足动作条件时跳闸。2.9低频保护本装置设置低频保护，主要用于保护汽（水）轮机，满足动作条件时跳闸。2.10逆功率保护本装置设置逆功率保护，主要用于保护汽轮机，当主汽门误关闭或机炉保护动作关闭主汽门而出口断路器未跳闸时，发电机变为电动机运行，要从电网吸收有功功率，这种工况会造成汽机事故。当满足动作条件时跳闸。2.11失磁保护本装置设置两段失磁保护，发电机励磁系统故障使励磁降低或全部失磁，从而导致发电机与系统间失步，对机组及电力系统的安全造成重大危害。本保护采用稳态异步阻抗边界圆判据。保护特性如图所示。当满足|Z-j(XA+XB)/2|7V，并且最小线电压小于18V。UA+UB+UC7V，并且任两个线电压的模值之差大于18V，用于检测一相或两相断线。2.13电压大于90保护本装置设置电压大于额定电压的90指示，保护为三相式，选取相间电压的最大值进行判别。2.14电压小于5保护本装置设置电压小于额定电压的5指示，保护为三相式，选取相间电压的最大值进行判别，最大相间电压小于定值时，且电流小于1.2In，保护动作，当PT断线发生时，可选择闭锁此保护。3MGPR-650H微机型发电机接地保护装置3.1转子一点接地保护本装置采用乒乓式开关切换原理，通过求解两个不同的接地回路方程，实时计算转子接地电阻值和接地位置。原理如图所示。其中：S1、S2为由微机控制的电子开关，Rg为接地电阻，a为接地点位置，E为转子电压。两个降压电阻R，一个测量电阻R1。计算接地位置并记忆，为判断转子两点接地作准备。为防止保护误动及计算溢出，特设启动判据、E50V。当Rg小于或等于接地电阻整定值时，经延时发转子一点接地动作，出口可选择信号或跳闸。3.2转子两点接地保护发电机励磁回路一点接地故障，对发电机并未造成危害，但若相继发生第二点接地故障，则将严重威胁发电机的安全。在一点故障发生后，保护装置继续测量接地电阻和接地位置，此后若在发生转子另一点接地故障，则已测得的a值变化，当其变化值a超过整定值时，保护装置就确认为已发生了转子两点接地故障，发电机被立即跳闸。3.3定子接地保护作为发电机定子回路单相接地故障保护，当发电机定子绕组任一点发生单相接地时，该保护按要求的时限动作，出口可选择信号或跳闸。基波零序电压保护发电机从机端算起的8595的定子绕组单相接地；三次谐波电压保护发电机中性点附近定子绕组的单相接地。基波零序电压动作判据为：UnUop三次谐波电压动作判据为：方案1：U3sKzU3n方案2：U3sKpU3nKzU3n两种方案根据需要可通过投退字选择其一。其中Un一般取中性点电压，如果中性点无TV，则取机端零序电压；Uop为基波零序电压整定值；U3s和U3n分别为发电机机端TV开口三角绕组和中性点TV输出中的三次谐波分量；Kp、Kz分别为方案1、方案2的制动系数，它们是不同的正实数。零序电压判据和三次谐波判据各有独立的出口回路。3.4零序过电流保护作为发电机定子回路单相接地故障保护，当发电机定子绕组任一点发生单相接地时，该保护按要求的时限动作于跳闸或信号。变压器微机保护原理1MTPR-630Hb微机型主变差动保护测控装置1.1差动速断保护动作判据为：IdifIsd其中， （N为变压器卷数，Ii为同名相电流工频分量）。Isd差动速断定值，该定值按躲过外部故障时最大不平衡电流和励磁涌流整定。本保护配有硬压板控制功能，软压板亦可对该保护投入或退出。当变压器区内发生严重短路故障时，差动电流急剧增大，超过定值后本保护瞬时动作，达到快速保护变压器的目的。1.2复式比率制动差动保护本保护与差动速断保护一样配有硬压板控制功能，软压板亦可对该保护投入或退出。本保护采用三折线比率差动原理，其动作方程如下：1.IresIr1时，IdId02.Ir1IresIr2时，Id-Id0-Kres1(Ir2-Ir1)Kres2*(Ires-Ir2)以上条件满足其一，且谐波未制动时，比率差动保护动作。式中：Id为差动电流、Id0为差动门槛电流整定值、Ires为制动电流、Ir1为拐点1制动电流、Ir2为拐点2制动电流、Kres1为比率系数1、Kres2为比率系数2。动作电流：Id=I1+I2+I3+I4制动电