发变组保护校验宝典.docx

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发变组保护校验宝典

1发电机差动保护检验

1.1最小动作电流测试

退出循环闭锁原理（整定负序电压为0）。

依次在装置各侧加入单相电流，差动最小动作电流值应及定值相符，并满足误差要求。

电流值大于1.05倍最小动作电流值时，差动保护应可靠动作；电流值小于0.95倍最小动作电流时，差动保护应不动作。

1.2差流越限告警定值测试

在差动保护任一侧A相中加入电流，差流超过差动最小动作电流1/3，差流越限告警。

信号灯亮，其他两相方法同上。

1.3比率制动特性测试

退出循环闭锁原理（整定负序电压为0）。

在差动保护两侧分别加A相电流，通入幅值相等（拐点电流附近），相位差为180°电流IT、IN，差动保护不动作，减小一侧电流至保护动作，记录IT、IN电流值，并根据如下公式计算出Id及Iz，根据Id及Iz计算制动系数。

起始点为最小动作电流，第一、二点为靠近拐点前后两点，第三点应远离拐点，以检验拐点电流值及制动系数及制动特性和整定值相符。

B、C相测试同A相

1.4循环闭锁功能检验

投入循环闭锁（按定值整定负序电压）。

在差动保护任一侧加入单相电流，电流值大于1.05倍差动最小动作电流值时，差动保护不应动作；在电压回路加负序电压，缓慢升高至差动保护动作，检验负序电压动作值应及整定值相符，并满足误差要求。

1.5TA断线及负序电压闭锁功能检验

在差动保护两侧任一相加电流，电流达差动最小动作电流，TA断线灯亮。

然后再加入AB相电压，BC相短接，负序电压=UAB/3，负序电压超过整定值时，差动由TA断线告警转为差动出口。

1.6比率差动保护整组动作时间测试

差动保护任一侧通入2倍差动最小动作电流，测试到各出口压板，要求其动作时间不大于25ms。

1.7差动速断保护功能检验

在差动保护任一侧施加冲击电流，电流值大于1.05倍速断整定值时，速断保护应可靠动作；差动电流值小于0.95倍速断整定值时，速断保护均应不动作。

1.8差动速断保护动作时间测试

在差动保护任一侧施加冲击电流，电流值大于1.2倍差动速断整定值，测试到各出口压板，要求其动作时间不大于20ms。

2变压器差动保护检验

2.1差动最小动作电流测试

依次在变压器差动两侧通入三相电流，差动最小动作电流值及整定值相符。

电流值大于1.05差动最小动作电流值时，差动保护应可靠动作；电流值小于0.95差动最小动作电流值时，差动保护应不动作。

例如，对接线组别为Y，y，d11三卷变压器，其差动保护各侧TA接线方式为Y，y，y，设变压器额定容量为Se，高、中、低三侧额定或运行抽头实际电压分别为UH、UM、UL、差动TA变化分别为nH、nM、nL。

以低压侧为基准侧，高压侧、中压侧对低压侧平衡系数计算过程及计算结果如表2所示

表2差动保护各侧平衡系数表（以低压侧为基准侧）

2.2差流越限告警值测试

在变压器差动保护任一侧A相中加入电流，差流超过差动最小动作电流1/3，差流越限告警信号灯亮，其他两相方法同上。

2.3比率制动特性校验

本保护根据各侧额定电压和各侧TA变比及变压器绕组接线方式自动调节电流平衡。

以Y，y，d11变压器为例：

在变压器差动保护高中两侧同时通入三相电流，幅值在拐点附近，相位相反（在高低两侧同时通入三相电流时，低压侧电流应滞后高压侧150度），差动保护不动作。

减小一侧电流，至差动保护动作。

记录I1、I2电流值，并根据如下公式计算出Id及Iz，根据Id及Iz计算制动系数。

起始点为只加单侧电流时动作值，第一、二点为靠近拐点前后两点，第三点应远离拐点，以检验拐点电流值及制动系数是否及制动特性（见图1）和整定值相符，并满足误差要求。

图1变压器比率差动保护制动特性曲线

2.4谐波制动特性检验

其中：

I2ω、I1ω——某相差流中二次谐波电流和基波电流；

η——整定二次谐波制动比；IN为二次TA额定电流。

以或门制动特性为例：

用可叠加谐波输出测试仪在某一侧通入2倍差动定值三相基波电流，改变任一相二次谐波电流（及门制动特性要同时改变三相二次谐波电流），差动保护在谐波含量小于0.95倍整定值应可靠动作，谐波含量大于1.05倍整定值时应可靠不动作。

.2.5TA断线闭锁功能检验

投入TA断线报警，在变压器差动保护任两侧中通入电流，模拟变压器正常运行（即两侧各相均有电流，且各相无差流）。

在某侧断开任一相电流，TA断线灯亮。

继续升高一侧电流，差流达到差动定值，但差动保护不动作。

注意：

实际整定时选择TA断线闭锁差动保护，否则差动保护会动作。

2.6比率差动保护整组动作时间测试

在变压器差动回路通入2倍差动最小电流值，测试到各出口压板，要求其动作时间不大于25ms。

2.7差动速断功能检验

在变压器差动保护各侧分别施加冲击电流，电流值大于1.05倍速断整定值时，速断保护应可靠动作；差动电流值小于0.95倍速断整定值时，速断保护均应不动作。

2.8速断差动保护动作时间测试

在变压器差动保护各侧分别施加冲击电流，电流值大于2倍差动速断定值，测试到各出口压板，要求其动作时间不大于20ms。

.3发电机过电流保护检验

3.1定时限过电流保护检验

将发电机定时限过电流保护时限改为零秒，输入三相电流，并缓慢升高，测试其动作值、返回值，检查动作值及整定值相符，并满足误差要求。

突加1.2倍整定值电流，测试到各出口压板，要求其动作时间及整定值相符，并满足误差要求。

3.2反时限过电流保护检验

突然外加电流达到反时限出口，测试电流启动值、返回值，并测试反时限特性曲线，至少测5个点，测试值应及整定值相符，并满足误差要求。

注意：

测试反时限特性时，要清除电流热积累效应（拉合保护装置CPUA和CPUB电源空气开关或在插件面板处按一下保护装置CPUA和CPUB复位按钮）。

4发电机负序过电流保护检验

4.1定时限负序过电流保护检验

分别外加三相负序电流使负序电流元件动作，测试动作值、返回值、动作时间应及整定值相符，电流值误差应在±5%定值或0.01In以内。

注意：

测试时加入单相电流注意负序电流等于单相电流1/3。

发电机保护中通入1.5倍整定值，测试到各出口压板，要求其动作时间及整定值相符，并满足误差要求。

4.2反时限负序过电流保护检验

突然外加电流达反时限出口，测试电流启动值、返回值，并测试反时限特性曲线，至少测5个点。

测试值应及计算值相符，并满足误差要求。

注意：

测试反时限特性时，要清除电流热积累效应（方法同上）。

如加入单相电流，则负序电流等于单相电流1/3。

5过激磁保护检验

5over-excitationprotectiontest

5.1定时限过激磁保护检验

在电压端子加入三相正序额定电压57.7V，降低频率使过激磁保护动作，记录频率值及动作时间，计算过激磁倍数；固定频率50Hz，升高电压使过激磁保护动作，记录电压值及动作时间，计算过激磁数，及定值相符，过激磁倍数误差应在±2.5%定值或±0.01以内，延时定值误差应在±1%定值±40ms以内。

5.2反时限过激磁保护检验

突然外加电压，满足反时限过激磁倍数，保护出口，记录动作时间。

记录过激磁保护启动值、返回值，检查返回系数不小于0.96，并测试反时限特性曲线，至少测5个点。

测试值及计算值相符，延时定值误差应在±1%定值±40ms以内。

6阻抗保护检验

6.1阻抗动作值测试

改变电流、电压相角，测试阻抗动作边界，灵敏角及整定值相符，误差在±5％定值或±0.1Ω以内。

固定电流不变，减小电压使保护动作，计算阻抗值应及整定值相符，并满足误差要求（按AB相阻抗Uab/Iab、BC相阻抗Ubc/Ibc、CA相阻抗Uca/Ica分别测试）。

6.2保护动作时间测试

在灵敏角下加0.7倍阻抗整定值，测量保护动作时间应及整定值相符，并满足误差要求。

6.3TV断线闭锁功能检验

TV断线闭锁采用负序电压和无电压有电流原理，测试时先在TV上加三相平衡电压，然后断开一相，观察TV断线闭锁灯亮，模拟阻抗保护动作，测试阻抗保护被闭锁，保护可靠不动作；模拟TV三相断线，测试阻抗保护被闭锁，保护可靠不动作。

6.4相电流闭锁功能测试

固定电流不变，但电流值小于相电流定值，减小电压模拟保护动作，但实际保护不会出口。

注意：

测试前保护应无TV断线信号。

7发电机失磁保护检验

失磁保护一般采用异步边界阻抗圆原理，动作逻辑见图2。

Zg为机端测量阻抗

Vfd为转子电压

Ug为机端电压

Us为系统电压

P为发电机有功

图2发电机失磁保护阻抗圆原理逻辑图

7.1阻抗动作值测试

测试方法同4.6a）。

7.2系统侧低电压定值测试

在满足阻抗条件同时，在高压侧电压输入端子C相加电压，降低电压幅值，使t3出口灯亮。

7.3机端低电压定值测试

在满足阻抗条件同时，同时降低机端三相电压幅值，使t4出口灯亮。

7.4保护整组动作时间测试

在最大灵敏角处模拟0.7倍阻抗整定值，测量失磁保护动作时间应及整定值相符，并满足误差要求。

7.5TV断线闭锁功能检验

TV断线闭锁采用负序电压和无电压有电流原理，测试时先在TV上加三相平衡电压，然后断开一相、二相、三相，观察TV断线闭锁灯亮，模拟失磁保护动作，失磁保护被闭锁，保护可靠不动作。

7.6负序电压闭锁功能检验

固定发电机正序电流5A不变，加两相电压，减小发电机电压，失磁保护应可靠不动作。

8发电机失步保护检验

失步保护反应发电机机端测量阻抗变化轨迹，动作特性为双遮挡器，如图3所示。

XT为电抗整定值；

R1、R2、R3、R4为电阻整定值

XB=XS+XT（XS为系统电抗；

XT为主变电抗）；

XA=－X'd（X'd为发电机暂态电抗）。

引入保护电压为机端TV三相电压，电流为发电机TA三相电流。

图3发电机失步保护动作特性图

加三相对称电压和三相对称电流，电压值较低，电流值为5A。

并使在测量阻抗轨迹变化过程中，测量电抗始终小于XT。

4.8.1加速失步功能检验

使三相电压和三相电流夹角为0°\U65292X此时测量阻抗位于＋R方向0区。

改变电流及电压相角，使测量电阻由＋R向－R方向变化，依次穿过0、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ区。

在此过程中，失步保护应发出“加速”信号。

继续改变角度，当滑极次数等于整定值时，保护动作出口。

注：

测量阻抗依次穿过5个区后记录1次滑极。

8.2减速失步功能检验

使三相电压和三相电流夹角为180°\u65292X此时测量阻抗位于－R方向0区。

改变电流及电压相角，使测量电阻由－R向＋R方向变化，依次穿过Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ、0区。

在此过程中，失步保护应发出“减速”信号。

继续改变角度，当滑极次数等于整定值时，保护动作出口。

8.3短路故障时特性检验

使三相电压及三相电流之间相角等于0°\u65292X并迅速地改变电压及电流角度，快速穿过0、Ⅰ、Ⅱ区，失步保护应不动作。

8.4振荡中心在系统侧特性检验

改变三相电压、三相电流，使测量电抗始终大于1.2倍XT。

重复a）和b）试验，失步保护应不动作。

9发电机逆功率保护检验

9.1逆功率定值测试

外加三相对称电压和三相对称电流，电流及电压相位为180°\U65292X固定电压，调节电流幅值直至发电机逆功率出口动作，此时逆功率值应符合整定值，误差应在±10%定值或0.002PN以内。

9.2逆功率保护时间检验

测试1.2倍逆功率定值时保护动作时间，应及整定值相符，并满足误差要求。

10发电机基波零序电压定子接地保护检验（机端式）

10.1基波零序电压定值测试

在发电机3U0端子侧加入基波电压，缓慢升高电压，直至保护动作出口，测试零序电压值，应及整定值相符，并满足误差要求。

10.2整组动作时间测试

加入1.2倍定值基波零序电压，测试保护动作时间及整定值应相符，并满足误差要求。

10.3TV断线闭锁功能校验

在发电机机端TV开口三角电压端子侧加入基波电压，并超过整定值，出口灯亮；在发电机机端TV加三相不平衡电压，至发TV断线信号，出口灯熄灭，TV断线信号灯亮。

11发电机三次谐波定子接地保护检验

11.1发电机三次谐波定子接地K值整定

打开发电机三次谐波定子接地“整定及监视”画面，待发电机并网后，带20%～30%额定负荷，退出三次谐波定子接地保护。

11.1.1在中性点未外接电阻时，单击“自动计算K1/K2一次”按钮，此时待整定三次谐波动作量接近于0，点击“设定允许修改定值状态”按钮，改变“禁止修改定值状态”为“允许”，单击“将自动计算K1、K2值写入保护装置”按钮，将K1、K2定值写入保护装置。

11.1.2在中性点外接电阻（建议：

水电机组1～3k，火电机组3～5k），单击K3调整按钮（K3下方四个按钮分别表示增大、减小、粗调、细调），将“待整定三次谐波动作量”调整略大于“待整定三次谐波制动量”，单击“将自动计算K1、K2值写入保护装置”按钮，将K3定值写入保护装置。

注意：

不要在此步骤中按“自动计算K1/K2一次”按钮及调整K1、K2值，以免影响已设定定值。

11.1.3撤除电阻。

11.1.3Removetheresistor.

11.2动作时间测试

发电机停机状态下，在发电机机端TV开口三角电压侧突加1.2倍三次谐波定值电压，测试动作时间。

11.3TV断线闭锁功能检验

在发电机机端TV开口三角电压端子侧加入三次谐波电压，并超过整定值，定子接地三次谐波定子接地保护信号亮（一般只发信不跳闸）；在发电机机端TV加三相不平衡电压，至发TV断线信号，三次谐波定子接地保护信号可复归，TV断线信号灯亮。

12发电机转子一点接地保护检验

保护采用注入直流电源原理，动作逻辑见图4。

图4发电机转子一点接地保护动作逻辑图

12.1接地电阻测试

暂将保护动作延时调至最小。

在大轴接地端和转子负极端子上接一滑线电阻器，缓慢地由大减小电阻器阻值至转子一点接地保护动作，测试动作电阻值，及整定电阻值相符，误差应小于10%或0.5kΩ。

注：

当测量电阻误差较大时，可先将大轴接地端和转子负极端子短接，观察装置内部电子开关闭合时及断开时电流之比，闭合电流/开断电流应约等于2。

若不满足要求，可适当调整漏电流补偿值。

4.12.2动作时间定值测试

模拟转子负极和大轴突然短接，测试动作时间，及整定值相符，并满足误差要求。

13发电机转子两点接地保护检验

转子两点接地保护采用二次谐波原理。

测试前暂将保护动作延时调到零。

13.1二次谐波值测试

模拟大轴接地端和转子负极端子短接，使转子一点接地保护动作；由零缓慢增大二次谐波电压至转子两点接地保护动作；测试二次谐波值，及整定值应相符，电压值误差应在±5%定值或0.05V以内。

13.2动作时间测试

恢复时间定值，在1.2倍动作值时测保护动作时间应及整定值相符，并满足误差要求。

14发电机频率保护检验

频率积累保护，反映汽轮机叶片疲劳累积效应，可作为低频积累保护，或高频积累保护。

保护逻辑图见图5.

图5发电机频率积累保护逻辑图

14.1过频定值测试

暂将累计延时t1、t2、t3及t3调至最小，加电压频率大于50Hz。

缓慢降低频率分别至保护Ⅰ段、Ⅱ段及Ⅲ段Ⅵ动作。

记录各段动作值fdz1、fdz2、、fdz3及fdz4，误差应不大于0.05Hz。

14.2累计延时测量

加额定电压，其频率小于低频某段上限值，测试该低频段时间累计正常，检查其它段时间不应累计。

14.3累计时间不消失功能检验

使输出电压频率低于某段动作频率上限时，加电压后，该段累加时间开始计时。

当累加一定时间后，断开试验仪输出，并断开保护装置直流电源开关，当重新合上直流电源开关后观察保护装置界面显示该段累加时间，该时间应等于断电前累加时间。

14.4低频段定值测试

闭合断路器辅助接点，逐步改变发电机机端Uab频率，直至保护出口，测试低频动作值，误差不大于0.05Hz。

14.5动作逻辑检验

模拟断路器断开，输出电压频率低于各段频率定值时，保护应可靠不动作。

15发电机定子匝间保护检验

15.1灵敏段动作值测试

在发电机专用TV开口三角电压端子侧加入基波电压，并缓慢升高，直至灵敏段出口灯亮，测试动作值，及整定值相符，并满足误差要求。

15.2灵敏段制动特性检验

在发电机专用TV开口三角加入基波电压，且叠加三次谐波分量，使基波零序电压超过灵敏段整定值，缓慢改变三次谐波叠加量，直至定子匝间灵敏段出口灯由亮到熄灭。

15.3灵敏段动作时间测试

在发电机专用TV开口三角电压侧，突加1.2倍定值电压，测试动作时间。

15.4次灵敏段动作值测试

暂时将灵敏段定值整定大于次灵敏段定值，或退出灵敏段出口压板，在发电机专用TV开口三角电压端子侧加入基波电压，并缓慢升高，直至次灵敏段出口灯亮，测试动作值。

再增加电压中三次谐波电压值至10V以上，次灵敏段保护不应返回，检验三次谐波电压对次灵敏段无影响。

15.5次灵敏段动作时间定值测试

在发电机专用TV开口三角电压侧，突加1.2倍定值电压，测试动作时间。

15.5timessensitivesectionactiontimesettingtest

InthegeneratordedicatedTVopeningtriangularvoltageside,suddenlyadd1.2timesthevalueofvoltage,testactiontime.

15.6负序功率方向功能检验

先操作保护装置界面鼠标，调出保护负序功率计算值显示界面，负序功率方向控制字整定为1。

15.6.1试验方法一：

二次模拟发电机内部不对称故障法。

即发电机正常带负荷运行后，在保护柜后端子排上把B、C相电流输入互换，B、C相电压互换，此时负序电流方向及电流IA方向相同，而负序电压及电压UA方向相同，负序功率由发电机内部流向系统。

观察保护装置界面上显示负序功率计算值，若保护计算功率为正值，功率方向元件动作，保护方向即为正确，功率方向控制字整定也是正确。

否则，把负序功率方向控制字取反，即将其整定为0。

4.15.6.2试验方法二：

模拟区外单相（A相）一点接地故障。

在发电机正常带负荷运行后，在保护柜后短接B相和C相电流输入，断开A相电压输入，此时，负序电流方向及电流IA方向相同，而负序电压及电压UA反方向，因此，若计算功率为负值，则说明方向元件动作方向正确。

否则应通过改变控制字为0来改变功率方向。

注：

匝间保护负序功率方向元件，其作用为开放式，又称之“允许式”。

15.7TV断线闭锁功能检验

TV断线闭锁采用两组TV互相比较原理，测试时先在两组TV上加三相平衡电压，加入电压超过次灵敏段定值1.2倍时，匝间保护两段动作。

然后断开专用TV一相，匝间保护应可靠返回，并经延时发专用TV断线信号。

16发电机过电压保护检验

16.1电压动作值测试

在电压回路加入0.95倍整定值电压，保护不动作；缓慢升高电压至保护可靠动作后降低电压使保护返回，测试动作值、返回值应及整定值相符，并满足误差要求。

16.2动作时间定值测试

突然加1.２倍定值电压，测试动作时间。

17发电机误上电保护检验

17generatorfaultpowerprotectiontest

利用断路器辅助接点、定子电流、低频低压来判断发电机正常并网或是误上电。

保护逻辑图见图6。

图6发电机误上电逻辑图

17.1电流定值测试

满足断路器接点未合条件，在电流输入端子任一相（如A相）加电流，逐步增加电流达断路器误上电动作，记录测试值。

17.2断路器接点返回时间T1定值测试

满足断路器接点未合条件，满足低频低压条件，在电流输入端任一相（如A相）加电流，保护动作。

短接断路器接点，使其不满足断路器接点未合条件，测返回时间。

17.3低频低压返回时间T2定值测试

满足断路器接点未合条件，满足低频低压条件，在电流输入端任一相（如A相）加电流，保护动作。

突加电压，使低压低频元件不再满足，测返回时间。

17.4动作逻辑检验

断路器未合，没有电压，无电流，误上电保护无动作信号；误合断路器，没有电压，无电流，误上电保护无动作信号；断路器已合，没有电压，有电流达定值，发误上电出口信号；延时T3返回。

18断路器闪络保护检验

18circuitbreakerflashoverprotectiontest

18.1负序电流动作值测试

解除启动断路器失灵保护相应回路，将断路器闪络保护延时改为0S，模拟断路器在断开位置，加负序电流至保护动作，测试负序电流动作值应及整定值相符，并满足误差要求。

18.2动作时间测试

恢复断路器闪络保护延时，加1.2倍整定值负序电流，测试保护动作时间应及整定值相符，并满足误差要求。

18.3动作逻辑检验

模拟断路器在合闸位置，断路器闪络保护应可靠不动作。

19断路器非全相保护检验

19.1负序元件动作值测试

外加负序电流至保护动作，记录保护动作电流应及整定值相符，并满足误差要求。

19.2动作时间测试

外加负序电流值等于1.2倍动作值，模拟断路器非全相运行，测量非全相保护动作时间应及定值相符，并满足误差要求。

20发电机启停机保护检验

发电机启停机保护动作逻辑见图7。

图7发电机启停机保护逻辑图

20.1零序电压定值测试

模拟发电机断路器在断开位置，加零序电压至发电机启停机保护动作，动作值应及整定值相符，并满足误差要求。

20.2启停机保护动作时间测试

模拟发电机断路器在断开位置，加1.2倍整定值电压，测试动作时间应及整定值相符，并满足误差要求。

20.3动作逻辑检验

模拟发电机断路器在合闸位置，启停机保护应可靠不动作。

21复合电压闭锁过流保护检验

该保护功能适用于发电机、主变压器、高厂变、高备变复合电压闭锁过流保护。

21.1相电流定值测试

无电压输入，低电压判据满足，分别输入三相电流，缓慢增加电流幅值，直至复压过流保护出口动作，测试动作值及定值相符，并满足误差要求。

21.2低电压定值测试

低电压动作值测试，加三相全电压、1.2倍定值电流，分别降低两相电压，测试动作值及整定值相符，并满足误差要求。

21.3负序电压定值测试

负序电压动作值测试，加三相全电压、1.2倍定值电流，降低单相电压，测试动作值及整定值相符，并满足误差要求。

21.4动作时间测试

突然加1.2倍定值电流，测试动作时间。

22零序过流保护检验

该保护功能适用于发电机、主变压器、高厂变、高备变零序保护。

22.1零序电流Ⅰ段动作值测试

输入零序电流，缓慢增大，达到零序电流Ⅰ段定值，测试动作值，及定值相符，并满足误差要求。

22.2零序电流Ⅱ段动作值测试

输入零序