水电站发变组保护原理及配置介绍.pptx

水电站发变组保护原理及配置介绍;;一.保护配置情况介绍;保护概述;二.机组保护原理 ;不完全纵差保护纵差保护能灵敏反应相间短路;但不反应匝间短路。定子绕组发生匝间短路和分支开焊故障几率虽比相间短路小,但可能发生，不完全纵差保护可以正确反应。此外不完全纵差保护还可以灵敏反应相间短路故障。;不完全纵差保护接线图;不完全纵差保护设置有差动速断、比率差动两种，两者关系见图; ;参考文献清华大学刘俊宏、王维俭、王祥珩—发电机不完全纵差保护清华大学王维俭, 徐振宇, 王祥珩—再论发电机不完全纵差保护的设计;匝间保护原理  对于定子绕组为双Y接线且中性点具有四个或六个引出线的发电机，保护装置反应发电机两中性点连线上的电流，从而反应发电机的内部匝间、内部相间短路和分支开焊故障。;匝间保护;匝间保护;发电机复压闭锁过电流保护 用于发电机外部相间短路的后备保护。一般包括三个元件：1、低压元件；2、负序电压元件；3、过流元件，桐子林采用经负序电压和相间低电压的复压闭锁。 电力系统出现故障时常伴随的现象是电流的增大和电压的降低，过流保护就是通过系统故障时电流的急剧增大来实现的。但是由于大型设备、机械的起动也会造成电流的瞬间增大，有可能造成保护的误动，为了防止其误动，在保护中增加低电压元件，将PT电压引入保护装置中，构成低电压闭锁过流，只有在“电流的增大和电压的降低”这两个条件同时满足时才出口跳闸，从而可区分过负荷和过流，提高了过流保护的灵敏度。;;定子接地保护;基波零序电压为什么只能保护95%;离发电机中性点越近，零序电压越小 离发电机中性点越远，零序电压越大 在实际中，零序电压整定值一般大于5V，因此离中性点近的5%区域无法进行保护。;;外加低频电源式发电机定子接地保护;定子过负荷保护（反时限），也可称为对称过负荷保护 只设置反时限保护：动作时间随短路电流的增大而自动减小的保护。 ;负序过负荷保护（反时限），也可称为发电机转子表层过负荷保护 检测中性点电流互感器三相电流，反应由于发电机不对称负荷、非全相运行及外部不对称短路产生的负序电流导致转子表层过热的故障。;;两种过负荷保护的区别 定子过负荷反应发电机对称类型故障 负序过负荷反应发电机不对称类型故障;失磁保护 失磁保护反应发电机励磁回路故障引起的发电机异常运行。主要是判断机组的阻抗是否超过静稳阻抗圆和异步阻抗圆。 失磁保护I段延时1.8S报警 失磁保护II段延时1.8S跳闸、灭磁、启动失灵 失磁保护III段延时1S跳闸、灭磁、启动失灵 ;;失步保护 失步保护反应发电机失步振荡引起的异步运行。 ;;过电压保护 ;发电机过励磁保护 ;两种过负荷保护的区别 定子过负荷反应发电机对称类型故障 负序过负荷反应发电机不对称类型故障;两种过负荷保护的区别 定子过负荷反应发电机对称类型故障 负序过负荷反应发电机不对称类型故障;发电机意外充电保护 用于当发电机在盘车或启停机过程未并网的情况下，发电机的断路器意外合闸，突然加上电压的保护。保护具备鉴别同期并网或非同期合闸功能。发电机投入运行后保护应能可靠退出，解列后投入保护功能。 ;发电机逆功率保护 用于防止机组导叶误关闭而GCB未跳闸时，发电机转为电动机运行状态下异常振动损坏发电机。 逆功率动作定值为-5%*150MW=-7.5MW，延时5S发信，延时10S动作 ;发电机频率保护 发电机频率异常保护配置有低频和高频保护，水电站低频保护（49.5Hz），动作于报警；高频保护（55Hz，过速110%），延时5S跳闸。 动作后果：跳GCB、跳FCB、启动GCB失灵。注意：不启动停机。 ;发电机起停机保护 反映发电机启动和停机过程中的定子接地及相间短路故障。对于定子接地故障，配置零序过电压启停机保护；对发电机的相间故障，配置发电机差流启停机保护。 ;外部输入跳闸信号;轴电流保护 发电机轴电流密度超过允许值，发电机转轴轴颈的滑动表面和轴瓦就会被损坏。只用于报警。 ;;;;转子接地保护;双端注入式转子接地保护原理;切换采样转子一点接地保护 转子接地保护可采用切换采样原理（乒乓式），切换图中S1、S2 电子开关，得到相应的回路方程，通过求解方程，可以得到转子接地电阻Rg，接地位置α。 一点接地设有两段动作值，灵敏段动作于报警，普通段可动作于信号也可动作于跳闸。;励磁变后备保护 设有两段过流保护，过流I段无延时动作，过流II段延时0.5S动作。;励磁变反时限过负荷保护 ; ;二.主变保护配置;主变差动保护设有差动速断、比率差动、工频变化量比率差动 ;主变复压过流保护 ;主变接地后备保护：零序过流保护作为主变压器中性点接