6.5励磁磁涌流是怎么产生的？与哪些因素有关？

答：励磁电流的大小取决于励磁电感的数值，也就是取决于变压器铁芯是否饱和。正常运行和外部故障时变压器不会饱和，励磁电流一般不会超过额定电流的2％～5％，对纵差动保护的影响常常略去不计。当变压器空载投入或外部故障切除后电压恢复时，变压器电压从零或很小的数值突然上升到运行电压。在这个电压上升的暂态过程中，变压器可能会严重饱和，产生很大的暂态励磁电流，这个暂态励磁电流称为励磁涌流。励磁涌流的最大值可达额定电流的4～8倍，并与变压器的额定容量、电压幅值、合闸角以及铁芯剩磁等有关。

6.7变压器纵差动保护中消除励磁涌流影响的措施有哪些？它们利用了哪些特征？各自有何特点？

答：(1)采用速饱和中间变流器。励磁涌流中含有大量的非周期分量，所以可以采用速饱和中间变流器来防止差动保护的误动。对于Ydll接线方式的三相变压器，常常有一相是对称性涌流，没有非周期分量，中间变流器不能饱和，只能通过差动继电器的动作电流来躲过。

(2)二次谐波制动的方法。二次谐波制动方法是根据励磁涌流中含有大量二次谐波分量的特点，当检测到差电流中二次谐波含量大于整定值时就将差动继电器闭锁，以防止励磁涌流引起的误动。这种方法称为二次谐波制动的差动保护。

二次谐波制动差动保护原理简单、调试方便、灵敏度高，在变压器纵差动保护中获得了非常广泛的应用。但在具有静止无功补偿装置等电容分量比较大的系统，若空载合闸前变压器已经存在故障，合闸后故障相为故障电流，非故障相为励磁涌流，采用三相或门制动的方案时，差动保护必将被闭锁。由于励磁涌流衰减很慢，保护的动作时间可能会长达数百毫秒。这是二次谐波制动方法的主要缺

点。

(3)间断角鉴别的方法。励磁涌流的波形中会出现间断角。而变压器内部故障时流入差动继电器的稳态差电流是正弦波，不会出现间断角。间断角鉴别的方法就是利用这个特征鉴别励磁涌流和故障电流，即通过检测差电流波形是否存在间断角，当间断角大于整定值时将差动保护闭锁。

间断角原理由于采用按相闭锁的方法，在变压器合闸于内部故障时，能够快速动作。这是比二次谐波制动(三相或门制动)方法优越的地方。对于其他内部故障，暂态高次谐波分量会使电流波形畸变(微分后畸变更加严重)。波形畸变一般不会产生“间断角”， 但会影响电流的波宽。若波形畸变很严重导致波宽小于整定值(140。)，差动保护也将被暂时闭锁而造成动作延缓。显然，造成保护动作延缓的因素，二次谐波制动与间断角原理是有差异的。

6.9与低电压启动的过电流保护相比，复合电压启动的过电流保护为什么能够提高灵敏度？

答：复合电压启动时的过电流保护将原来的三个低电压继电器改由一个负序过电压继电器U2〉（电压继电器接于负序电压滤过器上）和一个接于线电压上的低电压继电器U〈组成。由于发生各种不对称故障时，都能出现负序电压，故负序过电压继电器U2〉作为不对称故障的电压保护，而低电压继电器U〈则作为三相短路故障时的电压保护。过电流继电器和低电压继电器的整定原则与低电压启动过电流保护相同。负序过电压继电器的动作电压按躲过正常运行时的负序滤过器出现的最大不平衡电压来整定，通常取

U2.set=（0.06~0.12）UN

该定值较小，使负序电压继电器动作的灵敏度远大于低电压继电器，所以，

复合电压启动过电流保护在不对称故障时电压继电器的灵敏度高。

6.10零序电流保护为什么在各段中均设两个时限？

答：在变压器零序电流保护中，要考虑缩小故障影响范围的问题。每段零序电流可设两个时限，并以较短的时限动作于缩小故障影响范围（跳母联等），以较长的时限断开变压器各侧断路器。

6.11多台变压器并联运行时，全绝缘变压器和分级绝缘变压器对接地保护的要求有何区别？

答：全绝缘变压器在中性点处能够承受与引出线处一样的对地电压，所以在所连接的系统发生单相接地同时又变为中性点不接地时，其自身的绝缘强度可以承受这种过电压，但此时产生的零序过电压会危及其他电力设备的绝缘，必须装设零序电压保护。零序电压保护的动作电压要躲过在部分中性点接地的电网中发生单相接地时，保护安装处可能出现的最大零序电压；同时要在发生单相接地且失去接地中性点时有足够的灵敏度。

分级绝缘变压器是利用设置在变压器中性点放电间隙上的零序电流元件来检测，当中性点电压超过允许的电压时，间隙放电，检测到放电电流后迅速切除变压器。放电间隙此设施因气象条件、连续放电的次数都可能会出现该动作而确邑动作的情况，因此还需装设零序电压元件，作为间隙不能放电时的后备，动作于切除变压器，动作电压和时限的整定方法与全绝缘变压器的零序电压保护相同。

第7章 发电机保护习题参考答案

7.1 简述发电机保护的配置。

答：针对以上故障类型及不正常运行状态，发电机应装设以下继电保护装置。 （1）对1MW以上发电机的定子绕组及其引出线的相间短路，应装设纵差动保护。

（2）对直接连于母线的发电机定子绕组单相接地故障，当单相接地故障电流（不考虑消

弧线圈的补偿作用）大于表7.1规定的允许值时，应装设有选择性的接地保护装置。

表7.1 发电机定子绕组单相接地故障电流允许值

发电机额定电压 （kV） 发电机额定容量 接地电容电流允 （MW） 许值 （A） 6.3 10.5 汽轮发电机 水轮发电机 13.8～15.75 汽轮发电机 水轮发电机 18～20 * 对氢冷发电机为2.5.。

对于发电机—变压器组，对容量在100MW以下的发电机，应装设保护区不小于定子绕组串联匝数90%的定子接地保护，对容量在100MW及以上的发电机，应装设保护区为100%的定子接地保护，保护带时限动作于信号，必要时也可以动作于切机。

<50 50～100 10～100 125～200 40～225 300～600 1 2* 4 3