继电保护实操精粹一、发电机差动保护（一）动作方程⎪⎪⎭⎫⎝⎛≤⎩⎨⎧+-≥≥00000z z z z dz z z z ddz d I I I I I I I K I I I ＞）（ 式中：d I ——差动电流，N S d I I I ..-=z I ——制动电流，2..NS z I I I -=z K ——比率制动系数； 0dz I ——初始动作电流；S I .、N I .——分别为中性点及机端差动TA 二次电流；（二）动作特性IqIsId图1图中：d I ——动作电流；z I ——制动电流；qI——初始动作电流；gI——拐点电流；zK——比率制动系数。

由图1可以看出，纵差保护的动作特性由两部分组成：即无制动部分和有制动部分。

其优点是：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。

（三）动作逻辑为提高发电机内部及外部不同相时故障时保护动作的可靠性，采用负序电压解除循环闭锁（即改为单相出口方式）。

出口图2（四）调整试验1、两侧差动电流通道平衡状况检查：图3aI、bI、cI、NI——分别为机端差动TA二次三相电流接入端子；'aI、'bI、'cI、'NI——分别为中性点差动TA二次三相电流接入端子。

操作试验仪，使其输出电流分别为e I 及5e I 的工频电流（二次额定电流），观察并记录屏幕显示的差电流。

再将试验仪A I 端子上的输出线分别接到bI 、'b I 及cI 、'c I 端子上，重复上述试验观察并记录。

要求屏幕显示电流值清晰、稳定，完全差动保护，记录的各差流的最大值应不大于2%e I 。

计算值与实测值的最大误差不大于5%。

否则，应对被试通道重新进行调整。

（五）初始动作电流的校验 1、试验接线图4图中：A U 、B U 、C U ——分别为机端TV 二次三相电压接入端子；该型保护需校验解除循环闭锁的负序电压定值。

2、试验方法操作试验仪的输出电压，设定为负序三相对称电压，且大于负序电压（即解除循环闭锁的负序电压）定值。

由零缓慢增加试验仪的输出电流至差动保护动作。

记录保护刚刚动作时的外加电流值及屏幕显示的电流值。

分别观察三相保护动作值并记录。

将上述试验数据记录下表中要求：最大误差小于5%。

（六）解除循环闭锁的负序电压值的校验操作试验仪，使其输出电流大于差动保护的初始动作电流。

此时，装置发出TA 断线信号。

然后，缓慢同时增加试验仪输出单相电压至差动保护动作，记录外加电压，观察并记录屏幕显示的负序电压。

（七）动作特性曲线的校验图52、制动特性操作试验仪，使图中的1I 与2I 相位相差180°，使2I 等于1.2e I ，此时差动保护动作。

然后，增大1I 电流，使差动保护动作返回。

再缓慢降低1I 电流至差动保护刚刚动作。

设此时动作电流1I 为1dz I 。

增大2I 电流使其等于4e I 。

增大1I ，使差动保护动作返回。

再缓慢降低1I 电流至差动保护刚刚动作。

设此时动作电流1I 为2dz I 。

各相比率制动系数为22.124)2.1)42212dz e dz e dz e dz e Z I I I I I I I I K +-+---=（（ （八）速断保护定值的校验1、试验条件暂改变差动保护定值，使差动保护初始动作电流大于拐点电流，将比率制动系数调整到1以上，或只加单相电流不加负序电压。

2、试验方法操作试验仪器，增大1I 或2I ，使其大于差动速断值，记录差动保护动作电流值。

二、发电机纵向零序电压式匝间保护（1）交流输入回路纵向零序电压式匝间保护的接入电压，取自机端专用TV 的开口三角形电压。

对发电机专用TV 的要求是：全绝缘式 TV ，其一次中性点不能接地，而应通过高压电缆与发电机中性点连接起来。

其交流回路如下图所示：图6 纵向零序电压式匝间保护交流接入回路在图中：对保护接入专用 TV 二次电压的目的是用于 TV 断线闭锁。

（2）动作方程在 DGT801 系列装置中，匝间保护两段的动作方程为： 次灵敏段：hdz U U 003≥灵敏段：⎩⎨⎧-≥-≥）（wdz W z ldzo hdz U U K U U U U 33000033 以上各式中：03U ——纵向零序基波电压； hdzo U 0——纵向零序电压高定值； ldzo U 0——纵向零序电压低定值；z K ——制动系数；wdz U 3——三次谐波电压的整定值。

（3）逻辑框图为防止专用 TV 一次断线时匝间保护误动，引入 TV 断线闭锁；另外，为防止区外故障 或其他原因（例如专用 TV 回路出现问题）产生的纵向零序电压使保护误动，通常采用负序 功率方向闭锁元件（也有采用负序功率增量方向元件闭锁的）。

该保护的逻辑框图如图所示。

图7：发电机纵向零序电压式匝间保护逻辑框图图中：03U ——纵向零序电压元件；2P ——负序功率方向元件； 0t ——时间元件。

对匝间保护引入一个短延时t 的目的是：在专用 TV 一次断线或一次保险抖动时，确保 可靠闭锁保护出口。

（4）专用 TV 断线闭锁在大型发电机保护中，如果采用纵向零序电压式匝间保护，一定要有专用的 TV 断线闭 锁元件。

另外，当保护装置发出 TV 断线信号时，必须能判断出是匝间保护专用 TV 断线还 是其他保护用普通 TV 断线。

电压平衡式 TV 断线闭锁元件，是按比较两组 TV 二次同名相间电压ab U .、bc U .、ca U .的原理构成。

其动作逻辑框图如图所示：图8：电压平衡式 TV 断线闭锁逻辑框图在图中：U ∆——差压整定值；ab U ∆、bc U ∆、ca U ∆——专用 TV 与普通 TV 二次同名相间电压之差；{{}ca bc ab U U U ∆∆∆、、max ——取ab U ∆、bc U ∆、ca U ∆三者中任一个大于U ∆时，判为 TV 一次断线； 此时，如果普通 TV 二次正序电压大于专用 TV 二次正序电压，则判为专用 TV 断线，若普通 TV 二次正序电压小于专用 TV 二次正序电压，则被判为普通 TV 断线。

专用 TV 断线时，闭锁匝间保护；普通 TV 断线时，闭锁03U 定子接地保护。

（5）调整试验 1、试验要求。

操作界面触摸屏，调出匝间保护运行实时参数显示或纵向零序电压及 3 次谐波电压 通道显示值及电压计算值显示界面。

保护的投入压板（包括软压板）在闭合状态。

另外，对装置通入三相负序电压及负序电流显示匝间保护实时参数显示的负序功率为正值。

2、试验方法。

试验接线如下图图9：纵向零序电压式电压通道测量接线次灵敏段校验装置选择谐波测试模块校验仪a U 、b U 、c U 三相加⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧︒∠︒∠︒∠1207.572407.57050U V Uc V Ub V aa I 加⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧︒∠00905Ia Ic IbA若hdzo U 0定值为8V ，则Ux 、Uz 加⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧︒∠0001.8Ux Uz UyA 加8.1V 基波50Hz ，保护动作，动作时间240ms 。

此时选择此通道加三次谐波，通道三次谐波电压超过10V 以上，次灵敏段仍动作，说明三次谐波电压对次灵敏段无影响。

加⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧︒∠0009.7Ux Uz Uy A 基波50Hz ，保护动作时间为to 定值，若to 为0.5s ，则保护动作时间约为540ms 。

灵敏段校验操作试验仪器，使其输出电压Ux 中含有基波电压和三次谐波电压，其中基波电压分量大于灵敏段动作电压的整定值，而三次谐波电压分量也很大，灵敏段保护不动作。

然后，维持电压中的基波电压不变，而缓慢减小三次谐波电压值至灵敏段保护动作，记录保护刚刚动作时界面显示的基波电压U0、三次谐波电压U3w 。

验证K 值：装置选择谐波测试模块校验仪a U 、b U 、c U 三相加⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧︒∠︒∠︒∠1207.572407.57050U V Uc V Ub V aa I 加⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧︒∠00905Ia Ic IbA则Ux 、Uz 加⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧︒∠0004.3Ux Uz UyA 加3.4V 基波50Hz ，选择三次谐波为5V ，保护动作，动作时间约510ms 。

4.014.04534.3==--=K 可另选一点进行校验。

验证灵敏段定值：装置选择谐波测试模块校验仪a U 、b U 、c U 三相加⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧︒∠︒∠︒∠1207.572407.57050U V Uc V Ub V aa I 加⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧︒∠00905Ia Ic IbA则Ux 、Uz 加⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧︒∠0001.3Ux Uz UyA 加3.1V 基波50Hz ，选择三次谐波为一较小值。

此时保护动作。

减小基波电压小于定值保护返回。

负序功率方向元件校验操作试验仪，对装置通入三相对称负序电压及三相对称负序电流，并移动者之间的相 位，观察并记录界面上显示的负序功率的正、负及数值，并将显示值与计算值比较，两者之误差应小于 5%。

TV 断线闭锁元件动作特性元件校验装置选择谐波测试模块校验仪a U 、b U 、c U 三相加⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧︒∠︒∠︒∠1207.572407.57050U V Uc V Ub V aa I 加⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧︒∠00905Ia Ic IbA , Ux 加10V ，使保护可靠动作，此时拔掉专用PT 任一一相试验导线，此时保护装置显示普通PT 电压采样正常，专用PT 一相电压缺少，装置报专用PT 断线，保护闭锁，恢复专用PT 试验导线后，匝间保护正常动作。

拔掉普通PT 任一一相试验导线，装置此时报普通PT 断线，保护不闭锁。

压差U ∆定值校验，定值为10V 方法一：a U 、b U 、c U 为机端专用PT ，加三相负序电压，电压为一较小值，a I 加单相电流，保证负序功率方向满足要求。

操作试验仪使Ux 电压大于纵向零序电压定值，使匝间保护动作。

然后同时缓慢升高a U 、b U 、c U 三相电压，至匝间保护动作刚刚返回。

记录三相电压，观察并记录界面上显示的压差。

界面上显示的差压等于整定值，且等于外加电压的3倍。

方法二：a U 、b U 、c U 为机端专用PT ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧︒∠︒∠︒∠1207.572407.57050U V Uc V Ub V ax U 、y U 、z U 为机端普通PT ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧︒∠︒∠︒∠1207.572407.5702.43U V Uc V Ub V aa I 为机端CT ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧︒∠00905Ia Ic IbAUr 为开口三角形电压，加4V 。

此时保护动作，压差未达到保护定值，不闭锁。

a U 、b U 、c U 为机端专用PT ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧︒∠︒∠︒∠1207.572407.57050U V Uc V Ub V ax U 、y U 、z U 为机端普通PT ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧︒∠︒∠︒∠1207.572407.5708.42U V Uc V Ub V aa I 为机端CT ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧︒∠00905Ia Ic IbAUr 为开口三角形电压，加4V 。