发布时间 : 星期四 文章《电力系统继电保护（第二版）》读书笔记 - 图文更新完毕开始阅读5919bf71f90f76c660371a4b
工作时的最大负荷电流，未知时取变压器额定电流；②并列运行的变压器，应考虑切除其他变压器时，本变压器中出现的过负荷。
对升压变压器或容量较大的降压变，过电流保护启动电流较大，灵敏度往往不能满足要求，为此可以采用低电压启动的过电流保护。
工作电压在正常运行时，允许出现的最低值为0.9UN。
复合电压启动的过电流保护，复压由负序过电压继电器KV2（电压继电器接于负序电压滤过器上）和一个接于线电压上的低电压继电器KV1组成。发生各种不对称故障时，都能出现负序电压，而低电压继电器则作为三相短路故障时的电压保护。
负序过电压的整定是按躲过正常运行时的负序滤过器出现的最大不平衡电压，通常取U2.set＝(0.06～0.12) UN。
三绕组变压器相间短路的后备保护在作为相邻元件后备时，应该有选择性地只跳开故障点一侧的断路器，而作为变压器内部故障的后备时，应跳开三侧断路器，使变压器退出运行。单侧电源的三绕组变压器，两个负荷侧的保护只作为本侧母线保护的后备，电源侧的保护兼作为变压器主保护的后备，如只在一个负荷侧装设过电流保护，则需安装在容量较小的一侧，降压变通常在低压侧，则电源侧过电流保护还需作为另外一个负荷侧母线保护的后备，并注意动作时间的配合。
多侧电源的三绕组变压器应该在三侧分别装设过电流作为本侧母线保护的后备。主电源侧的过电流保护兼作变压器主保护的后备，并在主电源侧和一个负荷侧增设指向母线的方向元件，主电源侧设置两个动作时限，短时限带方向跳开本侧断路器，长时限无方向跳开三侧断路器。
6.5 变压器接地短路的后备保护
变压器接地保护作为变压器主保护的后备，和相邻元件接地保护的后备，发生接地故障时，变压器中性点将出现零序电流，母线将出现零序电压。
零序电流保护通常采用两段式，每段可设两个时限，动作电流整定计算式为Iset＝
KrelKbI1x.set，式中Krel为可靠系数，取1.2，Kb为零序电流分支系数，I1x.set为相邻元件零序电流保护的动作电流，Iset为Ⅰ段时，相应I1x.set取Ⅰ段；Iset为Ⅱ段时，I1x.set取后备段。零序
电流保护Ⅰ段和Ⅱ段均采用两个时限，短时限（0.5～1s）t1、t3跳开母联断路器QF，长时限t2、t4跳开变压器两侧断路器。
三绕组变压器一般有两侧的中性点直接接地运行，应该在两侧的中性点上分别装设两段式的零序电流保护，灵敏度不够时，可考虑装设零序电流方向元件。
自耦变压器通常采用三绕组，高、中压两侧具有共同的接地中性点，两侧的零序电流保护不能接于中性线的零序电流互感器上，而应分别接于本侧三相电流互感器的零序电流滤过器上，变压器中性线上的电流3īg0与高、中压侧零序电流之间的关系为3īg0＝3ī10－3ī20，它的大小和方向都是不确定的。
多台变压器并联运行通常采用一部分变压器中性点接地，而另一部分中性点不接地运行的方式，这样可以将接地故障电流水平限制在合理范围内，又能使整个电力系统零序电流的大小和
分布情况尽量不受运行方式变化的影响。
中性点不接地变压器系统单相接地时，由于无零序电流，仍将带故障运行，而系统将产生接近额定相电压的零序电压，危及变压器和其他电气设备的绝缘。需装设零序电压保护将变压器切除。
零序电压保护：常常作为中性点不接地运行时的接地保护，零序电压取自电压互感器二次侧的开口三角形绕组，动作电压3U0要躲过在有部分中性点接地的电网中发生单相接地时，保护安装处可能出现的最大零序电压，同时要在发生单相接地且电网失去接地中性点（即中性点接地的变压器被切除）时有足够的灵敏度，一般取1.8UN。零序电压保护只有在中性点失去，系统中没有零序电流的情况下才能够动作，不需要与其他元件的接地保护相配合，故动作时限只需躲过暂态电压的时间，通常取0.3～0.5s。
全绝缘变压器在所连接的系统发生单相接地故障的同时又变为中性点不接地时，变压器绝缘不会受到威胁，但此时产生的零序过电压会危及其他电气设备的绝缘。
分级绝缘变压器：一般为电压等级在220KV及以上变压器，高压绕组采用分级绝缘，中性点绝缘水平低，在单相接地故障且失去中性点接地时，其绝缘将受到破坏，为此在变压器中性点装设放
电间隙，并在放电间隙上装设零序电流元件，在检测到间隙放电后迅速切除变压器。
6.6 变压器零序电流差动保护
变压器相电流的差动保护在单相接地故障时灵敏度比较低，可以增设零序电流差动保护。
零序电流差动保护要求各个电流互感器选取相同的变比，否则会在外部接地故障时产生不平衡电流。
励磁涌流对零序电流差动保护而言是穿越性电流，理论上不会产生不平衡电流。外部三相故障时一次侧也无零序电流。实际中产生的不平衡电流是由各个电流互感器传变误差引起的。
6.7 变压器保护配置原则
瓦斯保护：容量800KVA及以上和车间内400KVA以上油浸变。气体继电器装于油箱和油枕的连接管道上。
过负荷保护：动作于信号或自动减负荷或跳闸。对自耦变压器和多绕组变压器应能反应公共绕组及各侧过负荷的情况。
过励磁保护：500KV及以上变压器，反应于铁芯的实际工作磁密和额定工作磁密之比（称为过励磁倍数）而动作，实际工作磁密通常通过检测变压器电压幅值与频率的比值来计算。
7. 发电机保护
7.1 发电机的故障、不正常运行状态及其保护方式
发电机的故障类型主要有定子绕组相间短路、定子一相绕组内的匝间短路、定子绕组单相接地、转子绕组一点接地或两点接地、转子励磁回路励磁电流消失等。
发电机的不正常运行状态主要有：由于外部短路引起的定子绕组过电流；由于负荷超过发电机额定容量引起的三相对称过负荷；由于外部不对称短路或不对称负荷（如单相负荷、非全相运行等）而引起的发电机负序过电流；由于突然甩负荷而引起的定子绕组过电压；由于励磁回路故障或强励时间过长而引起的转子绕组过负荷；由于汽轮机主汽门突然关闭而引起的发电机逆功率等。
发电机应装设以下继电保护装置：定子绕组及其引出线的相间短路装设纵差动保护；直接接于母线的发电机定子绕组单相接地故障设有选择性的接地保护；定子绕组的匝间短路设横差保护；发电机外部短路引起的过电流可采用负序过电流及单元件低电压启动过电流、复合电压启动过电流、过电流保护等；负序过电流保护；过负荷保护；过电压保护；励磁回路一点接地保护；自动灭磁开关连跳发电机断路器；反应发电机失磁时电气参数变化的专用失磁保护；转子过负荷保护；逆功率保护；过励磁保护；电力系统振荡影响机组安全运行时设失步保护；低频保护。
发电机内部故障，在保护动作于发电机断路器跳闸的同时，还必须动作于自动灭磁开关。
7.2 发电机定子绕组短路故障的保护
发电机定子绕组中性点一般不直接接地，而是通过高阻接地，消弧绕圈接地或不接地，故发电机的定子绕组都设计为全绝缘。
发电机定子单相接地并不会引起大的短路电流。发电机内部短路故障主要是指定子的各种相间和匝间短路故障。
发电机定子的短路故障主要有五种情况：①发生单相接地，然后由于电弧引发故障点处相间短路；②直接发生线棒间绝缘击穿形成相间短路；③发生单相接地，然后由于电位的变化引发其他地点发生另一点的接地，从而构成两点接地短路；④发电机端部放电构成相间短路；⑤定子绕组同一相的匝间短路故障。其中定子绕组匝间短路的概率较小。
比例制动式纵差动保护，设Id＝|ī1＇＋ī2＇|，Ires＝|(ī1＇－ī2＇)∕2|，动作方程为①Id＞K(Ires－Ires.min) ＋Id.min，Ires＞Ires.min；②Id＞Id.min，Ires≤Ires.min。式中，Id为动作电流或称作差动电流；Ires为制动电流，Ires.min为拐点电流，Id.min为启动电流，K为制动线斜率。
特性曲线上的最高点C点可由发电机外部故障时最大短路电流Ik.max与差动回路中的最大不平衡电流Iunb.max确定，即点C(Ik.max,Iunb.max)。
过原点的连线OC的斜率表示制动系数Kres。比例制动特性曲线为两折线，引入了启动电流和拐点电流，能更好地拟合TA的误差特性，提高差动保护的灵敏度。斜线对应为比率制动线的斜率K。
发电机内部发生短路故障一般为相间短路，纵差动继电器会有两相或两相以上同时动作，当仅有一相差动继电器动作时，则判断为TA断线。而在发生一点在区内接地而另外一点在区外接地时，则按有一相差动继电器动作且同时出现负序电压来判定为发电机内部短路故障。
发电机不完全纵差动保护：引入发电机的中性点侧为部分分支电流而不是该相多个并联分支的全部相电流，与发电机定子机端电流构成纵差动保护，选择适当的TA变比，这样在发生相间与匝间短路时均会形成差流。每相所引入纵差动保护的分支电流个数一般为总数的一半。
发电机纵差动保护的灵敏度是在发电机机端发生两相金属性短路情况下，差动电流和动作电流的比值，要求Ksen≥1.5。
具有比例制动特性的纵差动保护的整定计算实际上就是对启动电流Id.min、拐点电流Ires.min及制动线斜率K的整定计算。
启动电流Id.min的整定原则是躲过发电