1、发变组保护校验宝典教程文件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与定值相符，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的 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
2、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的两点，第三点应远离拐点，以检验拐点电流值及制动系数与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，检验负序电压的动作值应与整定值相符，并满足误差要求。1.5 TA 断线及负序电压闭锁功
3、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 25 ms。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
4、，测试到各出口压板，要求其动作时间不大于 20 ms。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与整定值相符。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 的三卷变压器，其差动保护各侧 TA 的接线方式为 Y，y，y，设变压器的额定容量为 Se，高、中、低三侧的额定或运行抽头实际电压分别为 UH、UM、UL、差动 TA 的变化分别为 nH、nM、nL。以低压侧为基准侧，高压侧、中压侧对低压侧的平衡系数计算过程及计算结果如表
5、 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的 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
6、计算制动系数。起始点为只加单侧电流时的动作值，第一、二点为靠近拐点前后的两点，第三点应远离拐点，以检验拐点电流值及制动系数是否与制动特性（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： I2、I1某相差流中的二次谐波电流和基波电流；整定的二次谐波制动比； IN为二次 TA 额定电流。以或门制动特性为例：用可叠加谐波输出的测试仪在某一侧通入 2 倍差动定值的三相基波电流，改变任一相二次谐波电流（与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
7、。.2.5 TA 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 25 ms。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
8、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 20 ms。.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，检查动作值与整定值相符，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，要求其动作时间与整定值相符，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，测试值应与整定值相符，并满足误差要求。
9、注意：测试反时限特性时，要清除电流的热积累效应（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 的复位按钮）。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、动作时间应与整定值相符，电流值的误差应在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的 1/3。发电机保护中通入 1.5 倍整定值，测试到各出口压板，要求其动作时间与整定值相符，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
10、测试反时限特性曲线，至少测 5 个点。测试值应与计算值相符，并满足误差要求。注意：测试反时限特性时，要清除电流的热积累效应（方法同上）。如加入单相电流，则负序电流等于单相电流的 1/3。5 过激磁保护检验5 over-excitation protection test5.1 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57.7 V，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 50 Hz，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，与定值相符，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40 ms 以内。5.2 反
11、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。记录过激磁保护的启动值、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。测试值与计算值相符，延时定值误差应在1%定值40 ms 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，灵敏角与整定值相符，误差在5定值或0.1以内。固定电流不变，减小电压使保护动作，计算阻抗值应与整定值相符，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
12、，测量保护动作时间应与整定值相符，并满足误差要求。6.3 TV 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
13、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 4.6 a)。7.2 系统侧低电压定值测试在满足阻抗条件的同时，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的同时，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与整定值相符，并满足误差要求。7.5 TV 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
14、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的变化轨迹，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=Xd（Xd 为发电机暂态电抗）。引入保护的电压为机端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 5 A。并使在测量阻抗轨迹变化过程中，测量电抗始
15、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的夹角为 0U65292X此时测量阻抗位于R 方向的 0 区。改变电流与电压的相角，使测量电阻由R 向R 方向变化，依次穿过 0、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的夹角为 180u65292X此时测量阻抗位于R 方向的 0 区。改变电流与电压的相角，使测量电阻由R 向R 方向变化，依次穿过、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
16、护动作出口。8.3 短路故障时特性检验使三相电压与三相电流之间的相角等于 0u65292X并迅速地改变电压与电流的角度，快速穿过 0、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，电流与电压相位为 180U65292X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的动作时间，应与整
17、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，应与整定值相符，并满足误差要求。10.2 整组动作时间测试加入 1.2 倍定值的基波零序电压，测试保护动作时间与整定值应相符，并满足误差要求。10.3 TV 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
18、接地 K 值整定打开发电机三次谐波定子接地的“整定与监视”画面，待发电机并网后，带20%30%的额定负荷，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 13k，火电机组 35k），单击 K3 调整按钮（K3 下方的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
19、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 的值，以免影响已设定的定值。11.1.3 撤除电阻。11.1.3 Remove the resistor.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。11.3 TV 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 T
20、V 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的动作延时调至最小。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的阻值至转子一点接地保护动作，测试动作电阻值，与整定电阻值相符，误差应小于 10%或 0.5 k。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与断开时的电流之比，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
21、模拟转子负极和大轴突然短接，测试动作时间，与整定值相符，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。测试前暂将保护的动作延时调到零。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，与整定值应相符，电压值的误差应在5%定值或 0.05 V 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与整定值相符，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的累积效应，可作为低频积累保护，或高频积累保护。保护逻辑图见
22、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，加电压的频率大于 50 Hz。缓慢降低频率分别至保护的段、段及段动作。记录各段的动作值 fdz1、fdz2、fdz3及 fdz4，误差应不大于0.05 Hz。14.2 累计延时的测量加额定电压，其频率小于低频某段的上限值，测试该低频段的时间累计正常，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的上限时，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，并断开保护装置的直流电源开关，当重新合上直流电源开关后观察保护装置界面显示该段
23、的累加时间，该时间应等于断电前的累加时间。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的频率，直至保护出口，测试低频动作值，误差不大于 0.05 Hz。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的频率定值时，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，与整定值相符，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
24、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，或退出灵敏段出口的压板，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。再增加电压中的三次谐波电压值至 10 V 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。15.5 times sensitive section acti
25、on time setting testIn the generator dedicated TV opening triangular voltage side, suddenly add 1.2 times the value of voltage, test action time.15.6 负序功率方向功能检验先操作保护装置的界面鼠标，调出保护负序功率的计算值显示界面，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，此时负序电流的方向与电流 IA的方向相同
26、，而负序电压与电压 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的负序功率的计算值，若保护的计算功率为正值，功率方向元件动作，保护的方向即为正确的，功率方向控制字整定也是正确的。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 相的电压输入，此时，负序电流的方向与电流 IA的方向相同，而负序电压与电压 UA 反方向，因此，若计算功率为负值，则说明方向元件的动作方向正确。否则应通过改变控制字为 0 来改变功率方向。注：匝间保护的负
27、序功率方向元件，其作用为开放式，又称之“允许式”。15.7 TV 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的 1.2 倍时，匝间保护两段动作。然后断开专用 TV 的一相，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、返回值应与整定值相符，并满足误差要求。16.2 动作时间定值测试突然加 1.倍定值电压，测试动作时间。17 发电机误上电保护检验17
28、 generator fault power protection test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
29、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18 circuit breaker flashover protection test18.1 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与整定值相符，并满足误差要求。18.2 动作时
30、间测试恢复断路器闪络保护延时，加 1.2 倍整定值的负序电流，测试保护动作时间应与整定值相符，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与整定值相符，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与定值相符，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
31、电机启停机保护动作，动作值应与整定值相符，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 倍整定值的电压，测试动作时间应与整定值相符，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，测试动作值与定值相符，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，测试动作值与整定值相符，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，测试动作值与整定值相符，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
