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大机组保护讲义 大容量机组的发变组保护 一．大容量机组的特点： 1．参数方面： 随着机组容量的增大，Xd（同步电抗）、X’d（暂态电抗）、X”d（次暂态电抗）增大，R减小，这样造成：（1）异步运行时的异步转矩变小，滑差加大，容易失步。（2）短路电流水平降低，要求保护更加灵敏。（3）Ta（定子回路时间常数）增大，使非周期电流分量衰减大大变慢，严重恶化了保护用电流互感器的各种特性。 2．结构方面： （1）．材料利用率高，要求冷却条件好，后备保护完善。 （2）．汽轮机轴向长度与直径比变大，振动加剧，容易发生匝间短路。 3．运行方面： （1）．励磁复杂，容易失磁。 （2）．保护误动或拒动都会带来很大危害，同时要求保护更快速，更灵敏。 （3）．不应频繁起停机，更不可轻易紧急跳闸停机。 二．大容量机组的保护配置及原理： 大容量机组根据自身特点及可能发生的故障和异常情况，一般应配置如下保护： 发电机差动保护。它为定子绕组及其引出线相间短路的主保护，采用比率制动原理，动作逻辑为循环闭锁方式，保护范围是定子绕组及其引出线，一般0秒动作切除故障。 所谓比率制动原理，即是根据发电机正常运行时的不平衡电流曲线，作出一条躲过不平衡电流的动作边界曲线，这条曲线叫做比率制动曲线，在短路电流小于起始制动电流时，保护装置处于无制动状态，其动作电流很小（小于额定电流），保护具有较高的灵敏度。当外部短路电流增大时，保护的动作电流又自动提高，使其可靠不动作。它反应了保护的比率制动特性，发电机差动方程即是以此为依据写出来的。 Id Isd 比率制动曲线 Iq 不平衡电流曲线 Ig Iz 比率制动特性曲线 动作方程：‖Id—Iq‖≥Kz‖Iz—Ig‖ 所谓循环闭锁方式，即是当发电机内部发生相间短路时，二相或三相差动同时动作，或者是发生了一点在区内另外一点在区外的两点接地故障时，一相差动动作且同时有负序电压产生，那么保护均出口跳闸。若后一种情况仅一相差动动作而无负序电压时则认为是CT断线，负序电压常时间存在而同时无差电流时，则为PT断线。保护的逻辑图如下： CT断线 跳闸 PT断线 发电机差动保护动作逻辑图 主变差动保护。它为主变内部故障的主保护，反应变压器油箱内部、套管和引出线的相间和接地短路故障，以及绕组的匝间短路故障。保护采用有二次谐波制动的比率差动原理，考虑到循环闭锁采用耦合原理受环境影响大，故出口逻辑采用二次谐波制动与单差动方式。我厂二期机组为四侧差动，‖I1+I2+I3+I4‖≥KMax｛I1，I2，I3，I4｝。保护逻辑图如下： 跳闸 发信 主变差动保护动作逻辑图 保护范围包括发电机封母、厂变高压侧封母、主变及主变高压侧出线等，一般0秒动作切除故障。变压器差动与发电机差动的最大区别就在于它存在励磁涌流的影响，空载合闸状态下或外部短路切除后，励磁涌流约为2Ie，但负荷状态下，励磁电流只有约0.2%Ie。而且低压绕组贴近铁芯，高压绕组远离铁芯（漏抗大），