第六章发电机母线的继电保护

1、第七章第七章 发电机的继电保护发电机的继电保护发电机故障类型、不正常运行状态发电机故障类型、不正常运行状态保护配置方式保护配置方式发电机的纵差动保护和横差动保护发电机的纵差动保护和横差动保护发电机的单相接地保护发电机的单相接地保护发电机的负序过电流保护发电机的负序过电流保护发电机的失磁保护发电机的失磁保护发电机发电机变压器组继电保护变压器组继电保护第一节第一节.故障类型不正常运行状态及保护方式故障类型不正常运行状态及保护方式 一、故障类型一、故障类型 相间短路相间短路定子绕组定子绕组 匝间短路匝间短路 单相接地单相接地 一点接地（发信号一点接地（发信号or跳闸）跳闸）转子绕组转子绕组 二点接地

2、（必须跳闸）二点接地（必须跳闸） 失磁失磁二、不正常运行状态二、不正常运行状态 过负荷、过电流过负荷、过电流（外部短路等引起）（外部短路等引起） 过电压过电压（突然甩负荷）（突然甩负荷） 负序过负荷、负序过电流负序过负荷、负序过电流（不对称故障、负荷）（不对称故障、负荷） 转子过负荷转子过负荷（励磁回路故障，强励时间过长引起的）（励磁回路故障，强励时间过长引起的） 非全相运行非全相运行 逆功率逆功率 低频低频 失步失步 振荡振荡三、保护配置三、保护配置1、纵差保护、纵差保护相间短路相间短路 1MW发电机发电机2、横差保护、横差保护匝间短路匝间短路3、接地保护、接地保护发信号（发信号（IC5A零

3、序电流保护。零序电流保护。 100MW，100%定子接地保护定子接地保护4、过电流保护：、过电流保护：(1)负序过电流及单相式低电压起动过电流保护负序过电流及单相式低电压起动过电流保护, 50MW(2)复合电压（复合电压（U2及线电压）起动的过电流保护及线电压）起动的过电流保护(3)过电流保护过电流保护, 300MW)，低频保护，逆功率，低频保护，逆功率保护保护(大容量），大容量），断水保护等断水保护等第二节、发电机的纵差动保护和横差动保护第二节、发电机的纵差动保护和横差动保护纵差动保护纵差动保护横差动保护横差动保护一、纵差动保护一、纵差动保护1 1、工作原理、工作原理 纵差动保护是发电机纵差

4、动保护是发电机内部相间短路的主保护，内部相间短路的主保护，但不能反应匝间故障，接但不能反应匝间故障，接地故障，靠整定来保证选地故障，靠整定来保证选择性。择性。 正常、外部故障：正常、外部故障： 内部故障：内部故障： bPJIIdJII 1、工作原理、工作原理不平衡电流：不平衡电流：（注意与变压器差动（注意与变压器差动保护的比较：）保护的比较：）稳稳IbP由两个由两个CT特性不特性不同引起，比同引起，比Tr小的多小的多暂暂IbP由外部短路时，由外部短路时，非周期分量引起的。非周期分量引起的。2、整定计算、整定计算：（1）原则一：躲）原则一：躲CT二次回路断线二次回路断线fekdzIKI Kk=1

5、.3当当CT二次回路断线时又发生外部短路会发生误动二次回路断线时又发生外部短路会发生误动为防止此种情况：为防止此种情况：加装断线监视装置加装断线监视装置 加装断线监视装置后加装断线监视装置后fedzII2 . 0后备dzdztt后备后备 Klm低，可靠性高。低，可靠性高。（2）原则二：躲开外部故障时的最大不平衡电流）原则二：躲开外部故障时的最大不平衡电流maxbPkdzIKI由（由（4-54-5）求得）求得3 . 15 . 0, 1/1 . 0max.ktxqfzdtxqfzkJdzKKKnIKKKIl，同型号器速饱和铁心的差动继电汽轮发电机：汽轮发电机： fedII8maxdzI(0.50.

6、6)Ief水轮：水轮： (0.30.4)IefdzIfedII5max与（与（1）Klm 相比可靠性差相比可靠性差（3）原则三）原则三 对对100MW发电机采用比率制动特性差动继电器发电机采用比率制动特性差动继电器 制动系数：制动系数：0.20.4 fedzII.3 . 01 . 0）（2mindzdlmIIK（4）灵敏度）灵敏度 的计算 发电机与系统并列运行以前，发电机与系统并列运行以前， 其出线端发生两相短路，差动回路其出线端发生两相短路，差动回路 中只有发电机供给的短路电流中只有发电机供给的短路电流 发电机采用自同期并列时（发电机发电机采用自同期并列时（发电机E0） 在系统最小运行方式下

7、，发电机出线端在系统最小运行方式下，发电机出线端K（2）mindI0, 11II而0 1Imin1dII，3、评价、评价不反应匝间故障不反应匝间故障不反应接地故障不反应接地故障 只反应只反应 ，不反应振荡，过负荷不反应振荡，过负荷Klm 金属性故障无死区金属性故障无死区 非金属性故障有死区非金属性故障有死区)2(K)3(K二、横差动保护二、横差动保护保护匝间故障保护匝间故障1、匝间故障的类型、匝间故障的类型很小 0 环流212、特点、特点 产生环流产生环流 两中性点之间差生环流两中性点之间差生环流产生产生3U0定子、转子回路产生高次谐波，定子、转子回路产生高次谐波， 以二次或倍频为主以二次或倍

8、频为主负序功率方向与其它各种不对称故障的负序功率方向与其它各种不对称故障的 负序功率方向相反负序功率方向相反3、接线方式、接线方式6CT，3继电器继电器 P193 图图7-5（b）1CT，1继电器继电器 图图7-6发电机三次谐波同相位发电机三次谐波同相位误动误动防止方法：增加三次谐波滤器防止方法：增加三次谐波滤器转子回路两点接地转子回路两点接地磁通不平衡磁通不平衡环流环流误动误动4、整定：fedZII)3 . 02 . 0( 反应各种匝间故障反应各种匝间故障 转子两点接地故障转子两点接地故障 定子绕组分支开焊故障定子绕组分支开焊故障简单简单缺点：缺点：有死区，有死区， Klm不太理想不太理想一

9、般用在较小容量的发电机一般用在较小容量的发电机大容量：大容量：为提高为提高Klm高：高： 负序功率方向闭锁的定子零序电压保护负序功率方向闭锁的定子零序电压保护 负序功率方向闭锁的转子二次谐波电流保护负序功率方向闭锁的转子二次谐波电流保护5、评价、评价优点：优点：第三节、发电机的单相接地保护第三节、发电机的单相接地保护规定：单相接地电容电流规定：单相接地电容电流5A跳闸跳闸 5A 发信号发信号一、发电机定子绕组单相接地的特点一、发电机定子绕组单相接地的特点1.单相接地时电气量的特点单相接地时电气量的特点AEU UCI表示中性点到故障点的绕组占全部绕组匝数的百分数表示中性点到故障点的绕组占全部绕组

10、匝数的百分数 1(1)(2)发电机外接元件越多发电机外接元件越多3I0发电机出口有母线发电机出口有母线IC大大跳闸跳闸发发变组变组IC小小信号信号I3U3CI 正比与00 0 10 00 0IUIU时最大时当：AEUUCI（3）I0的大小与方向的大小与方向 发电机内部单相接地时发电机内部单相接地时 零序电流的方向为如图所示，大小为发电机以外电压零序电流的方向为如图所示，大小为发电机以外电压网络的对地电容电流。网络的对地电容电流。（3）I0的大小与方向的大小与方向 发电机外部单相接地时发电机外部单相接地时 零序电流的方向为如图所示，大小为发电机本身零序电流的方向为如图所示，大小为发电机本身的对地

11、电容电流。的对地电容电流。二、保护方式二、保护方式1、零序电流保护、零序电流保护 应用于发电机出口有母线的接线应用于发电机出口有母线的接线 作用于跳闸作用于跳闸（1）原理）原理 内部故障时：内部故障时： 外部故障时：外部故障时：并且内部故障与外部故障时零序电流相位相反并且内部故障与外部故障时零序电流相位相反 外CI3fCI 3 （2）整定原则）整定原则原则一：原则一：躲外部单相接地时，发电机本身电容电流躲外部单相接地时，发电机本身电容电流原则二：原则二：由由CT引起的不平衡电流（正常运行）引起的不平衡电流（正常运行）原则三：原则三：保护一次动作值小于保护一次动作值小于P195 表表7-1 的值

12、的值发电机单相接地电流允许值发电机单相接地电流允许值发电机额定电压发电机额定电压（KV）发电机额定容量发电机额定容量（MW）接地电流允许值接地电流允许值（A）6.350410.550100313.815.75125200218203001（2）整定原则）整定原则原则四：原则四：为防止外部相间短路时的为防止外部相间短路时的IbP引起误动作应引起误动作应在相间保护动作时将接地保护闭锁。在相间保护动作时将接地保护闭锁。原则五：原则五：tdz=12S躲外部接地瞬间发电机暂态电躲外部接地瞬间发电机暂态电容电流容电流当当 0时有时有“死区死区” 在保证选择性下，尽量在保证选择性下，尽量Idz2、基波零序电

13、压保护、基波零序电压保护 应用于发应用于发变组变组IC小小 作用于发信号作用于发信号（1）原理）原理0%)155(有有“死区死区” “死区”%851550 .则保护范围当：保护范围VUdz一般整定为：一般整定为：VU30153（2）消除方法）消除方法 改为改为100%定子接地保护定子接地保护 中性点加固定的工频偏移电压（中性点加固定的工频偏移电压（1015%）Ue （通过增大接地电流来实现（通过增大接地电流来实现 一般增大值不超过一般增大值不超过1025A） 附加直流附加直流or低频信号（低频信号（20HZ or 25HZ） （通过检测此附加电流的大小来实现）（通过检测此附加电流的大小来实现）

14、 利用三次谐波电压构成利用三次谐波电压构成 （利用中性点侧与机端侧三次谐波电压比值的变化来（利用中性点侧与机端侧三次谐波电压比值的变化来 实现）实现）3、利用三次谐波电压构成的、利用三次谐波电压构成的100%定子接地保护定子接地保护（1）发电机三次谐波电压的分布特点）发电机三次谐波电压的分布特点 由于发电机气隙磁通密度的非正弦分布和铁芯饱和的影响，在由于发电机气隙磁通密度的非正弦分布和铁芯饱和的影响，在定子绕组上感应出定子绕组上感应出基波、高次谐波基波、高次谐波（如百分之几的三次谐波如百分之几的三次谐波） 等效电路（简化）等效电路（简化） N中性点中性点 S机端机端 Cof发电机对地电容发电机

15、对地电容 Cos其它元件对地电容其它元件对地电容 ，如，如 Tr、线路等、线路等正常运行时正常运行时无消弧线时：无消弧线时：12)(2)(22333333osofofNSosfoofSosofosofNCCCUUECCCUECCCCU同样可证有消孤线圈时同样可证有消孤线圈时 12(927)000033sfsfNSCCCCUU变化随1)1 (333333NSSNUUEUEU则：则：发电机内部发生单相接地故障时发电机内部发生单相接地故障时当当%50133NSUU 时，时， 且单相接地故障的接地点越接近中性点则且单相接地故障的接地点越接近中性点则 越灵敏越灵敏3SU动作量动作量3NU制动量制动量 保

16、护范围保护范围 %500（2）、）、100%定子接地保护定子接地保护 零序电压保护零序电压保护 越大越大Klm利用三次谐波电压利用三次谐波电压 越小越小Klm有重叠区有重叠区%100%15%500时为动作条件33 NSUU三次谐波保护三次谐波保护+零序电压保护零序电压保护第四节、发电机的负序过电流保护第四节、发电机的负序过电流保护负序过电流保护的作用负序过电流保护的作用负序定时限过流保护负序定时限过流保护负序反时限过流保护负序反时限过流保护一、负序过电流保护的作用一、负序过电流保护的作用 发电机主保护方式之一发电机主保护方式之一1.负序电流的危害负序电流的危害 负序电流负序电流 转子发热转子发

17、热烧毁烧毁 负序电流负序电流 转子绕组、阻尼绕组、转子铁心转子绕组、阻尼绕组、转子铁心 100HZ电流电流 100HZ振动振动 发电机允许负序电流发热常数发电机允许负序电流发热常数方式有关的常数为与发电机型式、冷却流值为流经发电机的负序电AidtiAt2022A值参考表值参考表凸极式发电机凸极式发电机40调相机调相机40空气表面冷却的隐极发电机空气表面冷却的隐极发电机30氢气表面冷却的隐极发电机氢气表面冷却的隐极发电机30导线直接冷却的导线直接冷却的100300MW汽轮发电机汽轮发电机615二、负序定时限过电流保护二、负序定时限过电流保护1.原理接线原理接线保护原理保护原理动作过程动作过程4S

18、)6 . 05 . 0(10S1 . 0 4 . 3 .edzedzIIII2.两段式负序电流保护时限特性两段式负序电流保护时限特性 两段式负序电流两段式负序电流保护的缺点保护的缺点ab段段:bc段段:cd段段:de段段:三、负序反时限过电流保护三、负序反时限过电流保护1.负序反时限过电流保护的优点负序反时限过电流保护的优点常数温升裕度等因素有关的与转子的温升特性、或： 2222aatAtaAtII2.负序反时限过电流继电器原理接线图负序反时限过电流继电器原理接线图第五节、发电机失磁保护第五节、发电机失磁保护发电机失磁运行及其后果发电机失磁运行及其后果发电机机端测量阻抗发电机机端测量阻抗发电机

19、在其他运行方式下的机瑞测量阻抗发电机在其他运行方式下的机瑞测量阻抗发电机时磁保护的构成方式发电机时磁保护的构成方式一、发电机失磁原因及其后果一、发电机失磁原因及其后果1.发电机失磁的原因发电机失磁的原因 发电机失磁故障是指发电机励磁突然全部消失或部分发电机失磁故障是指发电机励磁突然全部消失或部分消失。消失。 引起失磁故障的原因有：引起失磁故障的原因有： 转子绕组故障、励磁机故障、自动灭磁开关误跳闸、转子绕组故障、励磁机故障、自动灭磁开关误跳闸、半导体励磁系统中某些元件损坏或回路发生故障以及误半导体励磁系统中某些元件损坏或回路发生故障以及误操作等。操作等。2.发电机失磁的危害发电机失磁的危害 当

20、发电机失磁后，对电力系统和发电机都产生危害。当发电机失磁后，对电力系统和发电机都产生危害。（1）对系统）对系统 正常运行时，发电机向系统输出无功功率正常运行时，发电机向系统输出无功功率Q1当失磁后，当失磁后，将从系统吸收无功功率将从系统吸收无功功率Q2，因此将使系统出现，因此将使系统出现无功功率差无功功率差额额QQ1+Q2。这无功功率差额将引起失磁发电机附近的。这无功功率差额将引起失磁发电机附近的电电压下降压下降。系统无功储备越小，电压下降将越严重。系统无功储备越小，电压下降将越严重。 系统中其他发电机力图补偿这一无功功率差额，从而导系统中其他发电机力图补偿这一无功功率差额，从而导致其发电机的

21、过电流。致其发电机的过电流。失磁发电机容量与系统容量比越大失磁发电机容量与系统容量比越大，这种过电流也就越严重这种过电流也就越严重。由于过电流，就有可能引起其他。由于过电流，就有可能引起其他 发电机或系统中的其他设备被切除，特使系统因电压崩溃而发电机或系统中的其他设备被切除，特使系统因电压崩溃而瓦解。瓦解。（2）对发电机）对发电机 由于失磁发电机吸收了大量的无功功率由于失磁发电机吸收了大量的无功功率，因此为了防，因此为了防止其定子绕组的过电流，发电机所能发出的有功功率较止其定子绕组的过电流，发电机所能发出的有功功率较同步运行时有所降低，同步运行时有所降低，吸收的无功功率越大，则降低的吸收的无功

22、功率越大，则降低的越多越多。另外，当失磁后发电机将失步后，在转子的阻尼。另外，当失磁后发电机将失步后，在转子的阻尼系统和励磁绕组中产生频率为系统和励磁绕组中产生频率为ff-f0的的差额电流，引起附加差额电流，引起附加损耗，损耗，使发电机转子和励磁回路过热，使发电机转子和励磁回路过热，危及转子的安全。危及转子的安全。二二.发电机机端测量阻抗发电机机端测量阻抗1.发电机正常时的机端测量阻抗发电机正常时的机端测量阻抗2.发电机临界失步点的机端测量阻抗发电机临界失步点的机端测量阻抗3.发电机失磁后的机端测量阻抗的变化发电机失磁后的机端测量阻抗的变化三三.发电机在其他运行方式下的机瑞测量阻抗发电机在其他

23、运行方式下的机瑞测量阻抗1.发电机正常运行时的机端测量阻抗（发电机正常运行时的机端测量阻抗（1、2、3）2.发电机外部故障时的机端测量阻抗（发电机外部故障时的机端测量阻抗（5）3.发电机与系统间发生振荡时的机端测量阻抗发电机与系统间发生振荡时的机端测量阻抗4.发电机自同步并列时的机端测量阻抗与发电机空载运行发电机自同步并列时的机端测量阻抗与发电机空载运行时相同，但时间极短应采取措施防止失磁保护误动作时相同，但时间极短应采取措施防止失磁保护误动作四四.发电机时磁保护的构成方式发电机时磁保护的构成方式1.利用自动灭磁开关联锁跳开发电机断路器利用自动灭磁开关联锁跳开发电机断路器(100MW以下带直流

24、励磁的水轮发电机和不允许失磁运行的以下带直流励磁的水轮发电机和不允许失磁运行的汽轮机发电机汽轮机发电机)2.利用失磁后发电机定子各参数变化的特点构成失利用失磁后发电机定子各参数变化的特点构成失磁保护磁保护（1）机端测量阻抗由第一象限进入第四象限）机端测量阻抗由第一象限进入第四象限（2）机端电压下降）机端电压下降（3）无功功率改变方向）无功功率改变方向（4）功率角增大）功率角增大（5）励磁电压降低等）励磁电压降低等 （应用于应用于100MW以上机组）以上机组）例例.由阻抗元件构成的失磁保护由阻抗元件构成的失磁保护第六节、发电机第六节、发电机变压器组继电保护变压器组继电保护 发电机发电机变压器组的

25、特点变压器组的特点发电机发电机变压器纵差动保护的特点变压器纵差动保护的特点一、发电机一、发电机变压器组的特点变压器组的特点1、发电机变压器上的任何一种故障在发一变、发电机变压器上的任何一种故障在发一变上都能反应上都能反应2、共有保护可以精减，如纵差、后备、过负、共有保护可以精减，如纵差、后备、过负荷保护等荷保护等二、发电机二、发电机变压器纵差动保护的特点变压器纵差动保护的特点 1、发、发变间无断路器变间无断路器 则可以共用一组纵差动保护。则可以共用一组纵差动保护。 原理接线如图所示原理接线如图所示 但在下列几种情但在下列几种情况下，发电机应补况下，发电机应补充装设单独的纵联充装设单独的纵联差动

26、保护差动保护 容量为容量为100MW及及以上的发电机。以上的发电机。 对于水轮发电机和对于水轮发电机和绕组直接冷却的汽绕组直接冷却的汽轮发电机，当公用轮发电机，当公用的纵联差动保护整的纵联差动保护整定值大于定值大于1.5倍发电倍发电机额定电流时。机额定电流时。2、当发电机与变压器间有断路器时、当发电机与变压器间有断路器时 发电机和变压器应分别发电机和变压器应分别装设纵联差动保护装设纵联差动保护 当发电机与变压器之间当发电机与变压器之间分支线时分支线时(如厂用电分支线如厂用电分支线)，应把分支线也包含在差动应把分支线也包含在差动保护范围以内，其接线如保护范围以内，其接线如图所示。这时分支线上电图

27、所示。这时分支线上电流互感器的变比应与发电流互感器的变比应与发电机回路的相同。机回路的相同。三、发三、发变组发电机电压侧单相接地保护的特点变组发电机电压侧单相接地保护的特点（1）对于发电机一变压器组，由于发电机与系统之间没有）对于发电机一变压器组，由于发电机与系统之间没有直接的电联系，因此，发电机定子接地保护就可以简化。直接的电联系，因此，发电机定子接地保护就可以简化。（2）由于发电机一变压器组中发电机的中性点一般不接地）由于发电机一变压器组中发电机的中性点一般不接地或经消弧线圈接地，发生单相接地的接地电容电流通常或经消弧线圈接地，发生单相接地的接地电容电流通常小于允许值，接地保护可以采用零序

28、电压保护并动作于小于允许值，接地保护可以采用零序电压保护并动作于信号。信号。 （3）当发电机与变压器之间没有断路器时，零序电压取）当发电机与变压器之间没有断路器时，零序电压取自发电机电压互感器二次绕组的开口三角形；自发电机电压互感器二次绕组的开口三角形； （4）当发电机与变压器之间有断路器时，零序电压取自）当发电机与变压器之间有断路器时，零序电压取自变压器低压侧的电压互感器，以便当发电机回路的断路变压器低压侧的电压互感器，以便当发电机回路的断路器断开且变压器的低压侧发生接地短路时，保护装置仍器断开且变压器的低压侧发生接地短路时，保护装置仍能发出信号。能发出信号。 （5）对）对100WM及以上的

29、发电机应装设保护范围为及以上的发电机应装设保护范围为100的定子接地保护。的定子接地保护。四、发四、发变组后备保护的特点变组后备保护的特点 发电机一变压器组的后备保护，同时兼作相邻元件发电机一变压器组的后备保护，同时兼作相邻元件(母线和线路母线和线路)短路的后备保护。短路的后备保护。 当为实现远后备而使保护装置的接线复杂化时，可当为实现远后备而使保护装置的接线复杂化时，可缩短对相邻线路后备保护的范围，缩短对相邻线路后备保护的范围，但对变压器各侧母线但对变压器各侧母线上的三相短路应有足够的灵敏度。上的三相短路应有足够的灵敏度。 采用后备保护装置的类型有：采用后备保护装置的类型有： 低电压起动的过

30、电流保护、低电压起动的过电流保护、 复合电压起动的过电流保护复合电压起动的过电流保护 负序电流保护，负序电流保护， 可根据具体情况，装设相应的保护装置。可根据具体情况，装设相应的保护装置。 发电机发电机双绕组变压器组的后备保护应装于发电机侧。双绕组变压器组的后备保护应装于发电机侧。 当发电机与变压器间没有分支线时，可以用发电机的后当发电机与变压器间没有分支线时，可以用发电机的后备保护作为整组的后备保护；备保护作为整组的后备保护； 当有厂用分支线时，保护装置应有两段时限，第一段时当有厂用分支线时，保护装置应有两段时限，第一段时限动作于高压侧断路器跳闸，第二段时限动作于跳开各侧断限动作于高压侧断路

31、器跳闸，第二段时限动作于跳开各侧断路器及灭磁开关。这样可以保证在外部短路时，仍能对分支路器及灭磁开关。这样可以保证在外部短路时，仍能对分支线供电。线供电。 保护装置的电流元件接于发电机中性点侧的电流互感器保护装置的电流元件接于发电机中性点侧的电流互感器上，电压元件接于发电机电压互感器上。上，电压元件接于发电机电压互感器上。 对变压器高压侧三相短路，电压元件灵敏度不能满足要对变压器高压侧三相短路，电压元件灵敏度不能满足要求时，可在高压侧电压互感器任一线电压上加装一个电压继求时，可在高压侧电压互感器任一线电压上加装一个电压继电器，以提高外部短路时保护装置的灵敏度。电器，以提高外部短路时保护装置的灵

32、敏度。 对于大型发电机一变压器组，从发电机转子对于大型发电机一变压器组，从发电机转子发热和机械方面容虑，对后备保护切除故障的时发热和机械方面容虑，对后备保护切除故障的时间提出了较高的要求。为了确保快速切除故障，间提出了较高的要求。为了确保快速切除故障，可采用双重快速保护。可采用双重快速保护。即配置：即配置： 发电机纵差动保护、发电机纵差动保护、 变压器纵差动保护变压器纵差动保护 发电机发电机变压器组纵差动保护变压器组纵差动保护。 这时对该机组来说就不用再配置其它反应相这时对该机组来说就不用再配置其它反应相间短路的后备保护了。间短路的后备保护了。第八章第八章 母线的继电保护母线的继电保护装设母线

33、保护的基本原则装设母线保护的基本原则完全电流差动母线保护完全电流差动母线保护电流比相式母线保护电流比相式母线保护双母线同时运行时，母线保护的实现方法双母线同时运行时，母线保护的实现方法断路器失灵保护断路器失灵保护一、装设母线保护的基本原则一、装设母线保护的基本原则1、母线故障的原因、母线故障的原因2、装设母线保护的原则、装设母线保护的原则（1）不装设专门的母线保护）不装设专门的母线保护 利用发电机的过流保护切除母线故障利用发电机的过流保护切除母线故障 如发电厂单母线接线时利用发电机的过电流保护切除母如发电厂单母线接线时利用发电机的过电流保护切除母线故障线故障降压变电所，低压母线正常时分开运行，

34、则降压变电所，低压母线正常时分开运行，则低压母线上的故障可由变压器的过流保护切除。低压母线上的故障可由变压器的过流保护切除。双侧电源网络或环网，当变电所双侧电源网络或环网，当变电所B母线上母线上d点短点短路时，由保护路时，由保护1和和4的第的第段动作切除段动作切除利用电源侧的保护切除故障有下列特点：利用电源侧的保护切除故障有下列特点： 切除故障一般时间较长；切除故障一般时间较长； 当双母线同时运行或母线为分段单母线时，上当双母线同时运行或母线为分段单母线时，上 述保护无选择性。述保护无选择性。（2）装设专门母线保护）装设专门母线保护 110KV的双母线或分段母线，为保证选择性；的双母线或分段母

35、线，为保证选择性； 应设置专用的母线保护应设置专用的母线保护 110KV单母线、重要发电厂的单母线、重要发电厂的35KV母线母线 高压侧高压侧 110KV重要降压变压所重要降压变压所35KV母线母线 按全线速动保护的要求按全线速动保护的要求应装设应装设专用的母线保护专用的母线保护 母线保护因为速动性和选择性要求一般由差动原理构成母线保护因为速动性和选择性要求一般由差动原理构成 但与发电机、变压器不同，应考虑母线上连着较多元件但与发电机、变压器不同，应考虑母线上连着较多元件的特点的特点二、母线的故障时的特点二、母线的故障时的特点正常及外部故障：正常及外部故障：母线上母线上 即即I流出流出=I流入

36、流入母线上发生故障时：母线上发生故障时：所有与电源连接的元件都向所有与电源连接的元件都向故障点提供短路电流，而负荷线路为零，即故障点提供短路电流，而负荷线路为零，即 （短路点总电流）（短路点总电流）从每个连接元件中电流的相位看：从每个连接元件中电流的相位看： 正常及外部故障：正常及外部故障：至少有一个元件与其余元件电至少有一个元件与其余元件电流相位相反流相位相反 母线故障：母线故障：除电流为零线路外其它则同相位除电流为零线路外其它则同相位0IdII 三、完全电流差动母线保护三、完全电流差动母线保护1、原理接线、原理接线变比：变比：正常：正常：母线故障：母线故障：321nnn222IIIIJ b

37、PJIIdllJInIIInIIII1)(1111222 适用于单母线或双母线经常只有一组母线运行的情况适用于单母线或双母线经常只有一组母线运行的情况2、整定原则：、整定原则：（1）躲最大）躲最大 ，当当CT按按10%误差曲线选择误差曲线选择max.bpIldkbPkJdZnIKIKI/1 . 0max.max.3 . 1kK（2）按躲）按躲CT二次侧断线时流入继电器的最大电流整定二次侧断线时流入继电器的最大电流整定lfkJdznIKI/maxmaxfI为所有连接元件中负荷电流最大的一个为所有连接元件中负荷电流最大的一个 （3）校验）校验2minlJdzdlmnIIK四、电流比相式母线保护四、

38、电流比相式母线保护1.原理原理 利用内部故障和外部故障时各连接元件电流利用内部故障和外部故障时各连接元件电流相位的变化来实现相位的变化来实现特点：特点：比较相位与幅值无关，不同考虑比较相位与幅值无关，不同考虑IbP 可选用不同变化和型号的可选用不同变化和型号的CT可应用在双母线上可应用在双母线上lmK2.保护的构成保护的构成五、双母线同时运行时，母线保护的实现方法五、双母线同时运行时，母线保护的实现方法1、双母线同时运行时，元件固定连接的电流差动保护。、双母线同时运行时，元件固定连接的电流差动保护。（1）原理接线）原理接线（2）正常及外部故障）正常及外部故障 （3）母线故障时）母线故障时缺点：

39、限制了运行的灵活性缺点：限制了运行的灵活性2、双母线同时运行的母联相位差动保护、双母线同时运行的母联相位差动保护对对1缺点的改进缺点的改进（1）原理接线：）原理接线： P224 图图8-14（2）原理）原理 利用母联中电流与总差电流的相位作为故障母利用母联中电流与总差电流的相位作为故障母线的选择元件线的选择元件相位比较：相位比较：设：设：段母线故障，段母线故障， 与与 同相位同相位 则：则：段母线故障，段母线故障， 与与 反相位反相位 段母线故障，电流方向段母线故障，电流方向 段（母联中）段（母联中）段母线故障，电流方向段母线故障，电流方向 段（母联中）段（母联中） 总差电流相位不变，起动元件

40、总差电流相位不变，起动元件选择元件选择元件MICDIMICDI正常及外部故障时，正常及外部故障时，LJ不动作不动作内部内部段母线故障段母线故障，LJ动作，动作，1ZJ、2ZJ动作，动作， 5ZJ动作动作 段母线故障段母线故障，LJ动作，动作，3ZJ、4ZJ动作，动作， 5ZJ动作动作六、断路器失灵保护六、断路器失灵保护1.定义：定义：当故障线路的继电保护动作发出跳闸脉冲当故障线路的继电保护动作发出跳闸脉冲后，断路器拒绝动作时，能够以较短的时限切除后，断路器拒绝动作时，能够以较短的时限切除同一发电厂或变电所内其它有关的断路器，以使同一发电厂或变电所内其它有关的断路器，以使停电范围限制为最小的一种

41、停电范围限制为最小的一种后备保护后备保护2.原理原理3.动作条件动作条件（1）故障线路（或设备）的保护装置出口继电器）故障线路（或设备）的保护装置出口继电器（如上图（如上图1ZJ、2ZJ）动作后不返回。）动作后不返回。（2）在被保护范围内仍然存在着故障）在被保护范围内仍然存在着故障 当母线上连接元件较多时，一般采用检查故障母线当母线上连接元件较多时，一般采用检查故障母线电压的方式以确证故障仍未切除；电压的方式以确证故障仍未切除； 当母线上连接元件较少或一套保护动作于几个断路器当母线上连接元件较少或一套保护动作于几个断路器（如采用多角形接线时）以及采用单相重合闸时，一般（如采用多角形接线时）以及

42、采用单相重合闸时，一般采用检查通过每个或每相断路器的故障电流的方式，作采用检查通过每个或每相断路器的故障电流的方式，作为判断断路器拒绝动作且故障仍未消除之用。为判断断路器拒绝动作且故障仍未消除之用。电动机保护（自学）电动机保护（自学）思考题：思考题：1、说明异步电动机的保护配置？、说明异步电动机的保护配置？2、为什么电动机的过负荷保护宜采用反时限特性、为什么电动机的过负荷保护宜采用反时限特性的电流继电器？的电流继电器？3、相敏保护的原理与作用？、相敏保护的原理与作用？重点、难点重点、难点第一章第一章 绪论绪论重点：重点：1.继电保护的作用继电保护的作用（掌握）（掌握） 2.电力系统对继电保护的

43、要求电力系统对继电保护的要求（掌握）（掌握）难点：难点：1、四个特性之间的联系与矛盾、四个特性之间的联系与矛盾（了解）（了解）第二章第二章 电流保护电流保护重点：重点： （掌握）（掌握）1、三段式电流保护的原理、三段式电流保护的原理（是如何实现选择性和速动性的）是如何实现选择性和速动性的）2、三段式电流保护的整定计算、三段式电流保护的整定计算3、三段式电流保护的接线、三段式电流保护的接线4、三段式电流保护的特点、三段式电流保护的特点难点：难点：1、方向性电流保护、方向性电流保护（了解）（了解）2、原理图、展开图（主要在接线课程中讲授）、原理图、展开图（主要在接线课程中讲授） （了解）（了解）第三章第三章 距离保护距离保护重点：重点： （掌握）（掌握）1、距离