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用户培训手册 ２４
Iop ? 1.2In + 0.7(Ires –1.1In) ( Ires >1.1In )) (1-2)
Iop为差动电流，Iop.0为差动最小动作电流整定值，Ires为制动电流，Ires.0为最小制动电流整定值，S为比率制动系数整定值，In为基准侧电流互感器二次侧的电流。
对于两侧差动：
Iop = | I1 + I2 | Ires = ( |I1 - I2| / 2) 对于三侧及以上差动：
Iop = | I1 +I2 +…+ In | Ires = max{ |I1|，|I2|，…，|In| }
式中：3≤n≤6，I1，I2， 。。。In分别为变压器各侧电流互感器二次侧的电流。判据(1-1)为低定值的比率制动差动，判据(1-2)为高定值比率制动差动。 注意：变压器各侧电流互感器极性端须标注清楚。正确计算保护各侧电流的平衡系数。
2.8、变压器比率制动式零序差动保护
比率制动式零序差动保护主要应用于三绕组自耦变压器，变压器高、中压侧发生单相接地故障时，在纵差保护灵敏度不够的情况下使用。
当取高压侧、中压侧、公共绕组侧三侧零序电流的最大值作为制动电流时，在外部三相短路时，零序差动的差流是各侧零序不平衡电流的向量和，制动电流是某侧的不平衡电流，很显然各侧零序不平衡电流的向量和完全可能大于某侧的不平衡电流，比率制动式的零序差动保护可能误动。为了避免误动，不得不提高最小动作电流，这样失去了比率制动式零序差动保护高灵敏度的优点。为了克服外部相间短路某侧的不平衡电流小于各侧零序不平衡电流的向量和、致使制动电流小于动作电流引起保护误动的缺点，本装置取|IA +Ic |、|IB +Ia |、|IC +Ib|的最大值作为制动电流。IA、IB、IC、Ia、Ib、Ic分别为变压器高压侧和中压侧的A、B、C三相电流。
保护采取自适应提高定值的方式，防止外部故障时由于TA饱和引起差动误动，当差流中的三次谐波与基波的比值大于某一定值时，自动提高比率制动差动的动作值、即自动增大比率制动特性斜率、最小制动电流及最小动作电流。动作
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特性图如下：
差动电流(Iop)
制动电流(Ires) 图2.12 零序差动动作特性图
图中阴影部分要经过TA断线判别和TA饱和判别后才出口，双阴影部分只要经过差流判别就出口。
低定值的零序差动动作方程：
Iop > Iop.0 ( Ires ? Ires.0) Iop ? Iop.0 + S(Ires – Ires.0) ( Ires > Ires.0 ) 高定值的零序差动动作方程： Ires >1.1 In
Iop ? 1.2In + 0.7(Ires –1.1 In) ( Ires >1.1 In ) Iop = |I
?0.h+
?I?0.m+
?I?0o|
?
???Ires = max(|IA +Ic |、|IB +Ia |、|IC +Ib |) 上式中：Iop为零序差动的差动电流，Iop.0为零序差动的最小动作电流整定值，
???Ires为零序差动的制动电流，Ires.0为零序差动的最小制动电流整定值，S 为零序比率制动特性斜率；I0.h、 I0.m、 I0.o分别为变压器高压侧、中压侧、中性点侧零序电流，由各侧三相电流通过装置自产（或专用TA）获得。
由于零差保护的保护范围只包含有电路连接的变压器部分绕组，励磁涌流对零差保护来说纯属穿越性电流，因此无需增加防涌流措施。TA断线时，制动电流是高、中压侧相电流的向量和，差动电流是断线的相电流，Ires >Iop，保护不动作，零序差动不需增加TA断线防误动的措施，但是如果制动系数太小，需要增加TA断线判别，TA断线的投退可以由控制字选择。 2.9、定子接地保护
定子绕组的单相接地（定子绕组与铁芯间的绝缘破坏）是发电机最常见的一种故障，如果定子发生单相接地故障时的接地电流大于发电机接地电流允许值
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时，故障电流将对定子铁芯产生严重损伤。
根据DL 400-91 继电保护和安全自动装置技术规程的规定：对于100MW以下发电机，应装设保护区不小于90％的定子接地保护；对于100MW以上的发电机，应装设保护区为100％的定子接地保护。保护装置带时限动作于信号，必要时动作于停机。
基波零序电压型定子接地保护可作为发电机定子绕组从机端算起的动作区不小于90%的定子接地保护。
基波零序电压动作判据为：
｜3U0｜＞Uop
3U0为发电机单相接地时的基波零序电压，Uop为基波零序电压整定值； 由于基波零序电压型定子接地保护存在死区，即当中性点附近发生单相接地故障时，检测到的基波零序电压很小，严重时近似为0，因此当定子绕组中性点附近发生单相接地故障时此型保护灵敏度很低甚至无法动作。
对于大型发电机组，发电机中性点都装设有零序TV，为了满足100％定子接地保护的要求，可增设三次谐波型定子接地保护，它与基波零序电压型定子接地保护一同构成100％定子接地保护。
由于发电机的三次谐波电压的产生比较复杂，在发生故障时，三次谐波的变化也和机组有关，因此提供了两种保护方案供选择。
三次谐波电压动作判据为：
方案1： U3s?KU3n
方案2： U3s?Kp?U3n?KU3n
U3S和U3n分别为发电机机端TV开口三角绕组和中性点TV输出中的三次谐波分量；K'、K''分别为方案1、方案2的制动系数，它们是不同的正实数。
零序电压判据和三次谐波判据各有独立的出口回路，以满足不同配置要求(如零序判据作用于直接跳闸，三次谐波判据作用于发信号等)。
需要注意的问题：
定子绕组发生单相接地故障时，如忽略相电流在发电机内阻抗上的压降，定子绕组任一相和任一点的零序电压相等。即机端和中性点的零序电压相等。也就是说基波型定子接地保护的基波零序电压可以取自机端或中性点，如果取自机端，由于TV断线时保护会误动，因此必须增设TV断线闭锁条件。为了减少中间环节，简化保护，建议基波零序电压取自中性点。但是要注意的是，机端开口三角TV和中性点零序TV的变比不一定匹配，即在发生单相接地故障时，在机端和
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中性点检测到的基波零序电压极可能不一样（因为TV变比的影响），故在整定定值和计算灵敏度时必须注意到这一点。同理，机端和中性点TV检测到的三次谐波电压也要考虑到变比的不匹配。现举例如下：
一般情况下，发电机机端TV变比为UgnUgn3100100/V333/，如果中性点TV变比为
/100V（此时机端和中性点变比匹配），则在单相接地故障时机端和中性点检
测到的基波零序电压相等，此时可以不用考虑变比不同的影响。同时三次谐波定子接地保护的变比平衡系数应整定为1。
如果机端和中性点TV变比与上述情况不一致，这要考虑变比不同所带来的影响，基波零序动作电压定值可能不同，同时三次谐波定子接地保护的变比平衡系数也应该整定为3倍的机端TV开口三角变比除以中性点TV变比。 2.10、转子一点接地保护
该保护主要反映转子回路一点接地故障。
采用乒乓式开关切换原理，通过求解两个不同的接地回路方程，实时计算转子接地电阻值和接地位置。原理图见图2.13所示。其中：S1、S2为由微机控制的电子开关，Rg为接地电阻，?为接地点位置，E为转子电压(考虑它的变化，新的电动势以E’表示)。两个降压电阻R，一个测量电阻R1。
计算接地位置并记忆，为判断转子两点接地作准备。为防止保护误动及计算溢出，特设启动判据：E >40V。
图2.13 转子一点接地保护切换采样原理接线图
当Rg小于或等于接地电阻整定值时，经延时发转子一点接地信号或作用于跳闸。
在单元管理机上可实时显示转子接地电阻值和接地位置。
注意：由于此原理的转子接地保护是建立在利用电子开关的切换模拟转子正负极瞬时接地来计算接地电阻，因此转子一点接地保护(包括两点接地保护)和励磁回
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