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湖南供应自启动山东潍柴100KW发电机组

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发电机纵差保护

发电机纵差保护,是发电机相间故障的主保护。

一 纵差保护的分类

1 按输入电流的不同分类

发电机差动保护由三个分相差动元件构成。若按由差动元件两侧输入电流的不同进行分类,可以分成完全纵差保护和不完全保护两类。其交流接入回路分别如图3(a)和图3(b)所示。

 

在图3中:Ja、Jb、Jc-分别为发电机A、B、C三相的差动元件;

     A、B、C-发电机三相输入端子。

由图3可以看出,发电机完全纵差保护与不完全纵差保护的区别是:对于完全纵差保护,在发电机中性点侧,输入到差动元件的电流为每相的全电流,而不完全差动保护,由中性点输入到差动元件的电流为每相定子绕组某一分支的电流。

 

2 按制动方式分类

为确保区外故障时纵差保护可靠不动作,在差动元件中设置有制动量。按制动方式分类,差动保护可分为比率制动式和标积制动方式。

 

3 按出口方式分类

目前,发电机纵差保护均采用由三个差动元件构成的分相差动保护。由于发电机电压系统系小电流接地系统,故保护的出口既可以采用单相出口方式,也可以采用循环闭锁出口方式。

所谓循环闭锁出口方式,是指:在三个相差动元件中,只有二个或三个元件动作后,保护才作用于出口。另外,为防止发电机两相接地(一个接地点在差动保护区内,另一个接地点在差动保护区外)短路时差动保护拒绝出口,一般采用由负序电压元件去解除循环闭锁措施。此时,当负序电压元件动作之后,只要有一相差动元件动作,保护就作用于出口。

 

二 动作方程

目前,国内生产及广泛应用的发电机差动保护装置,为提高区内故障时的动作灵敏度及确保区外故障时可靠不动作,一般采用具有二段折线式动作特性的差动元件。其动作方程为

  …………………………………………………(1)

式中:-差动电流,完全纵差:,不完全纵差:

   -制动电流,完全纵差:,不完全纵差:,标积制动式完全纵差时:,标积制动式不全纵差时:

   -比率制动系数;

   -拐点电流,开始起制动作时的最小制动电流;

   -初始动作电流;

-分别为中性点及机端差动TA的二次电流;

   K-由中性点流入差动TA的电流与中性点全电流的比值;

   Φ之间的相位差。

三 动作特性

具有两段折线式发电机纵差保护的动作特性如图4所示。

由图4可以看出:纵差保护的动作特性由二部分组成:即无制动部分和有制动部分。这种动作特性的优点是:在区内故障电流小时,它具有很高的动作灵敏度;在区外故障时,它具有较强的躲过暂态不平衡电流的能力。

在图4中:-最小启动电流;

     -拐点电流;

     -动作电流(差电流);

     -制动电流;

     -制动系数,

4 发电机纵差保护动作特性

  某些厂家生产的发电机差动保护的动作特性,采用所变谓斜率(变制制系数)的动作特性,实际上是多段折线式的动作特性。数十年的运行实践表明,只要对各参数进行合理的整定,图4所示的动作特性,完全可以满足发电机对差动保护动作可靠性及动作灵敏度的要求。

 

四 逻辑框图

发电机纵差保护的出口方式:有单相出口方式及循环闭锁出口方式两种,其逻辑框图分别如图5(a)及图5(b)所示。



(a)可以看出:当采用单相出口方式时,只要有一相差动元件动作,保护即作用于出口。由图5(b)可以看出:当采用循环闭锁出口方式时,只有二相差动元件动作后,才作用于出口;但是,当出现负序电压时,只要有一相差动元件动作,保护即作用于出口。

 




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