2 发电机继电保护系统
接地瞬间发电机暂态电容电流（其数值远较稳定时的3?C0GU?为大）的影响。
由单相接地故障特点可知，对直接连在母线上的发电机发生内部单相接地时，外接元件对地电容较大，接地电流增大超过允许值，这就是零序电流接地保护的动作条件。这种保护原理简单，接线容易。但是当发电机中性点附近接地时，接地电流很小，保护将不能动作，因此零序电流保护存在一定的死区。
2.4.2 利用零序电压构成的定子接地保护
为了保证该保护中动作的选择性，保护装置的整定值应躲开正常运行时的不平衡电压（包括三次谐波电压），以及变压器侧接地时由高压侧经高、低压绕组间电容耦合至发电机端的零序电压。根据经验，继电器的启动电流一般整定为15~30V。
这种保护主要应用于发电机变压器组接线方式，它的一个突出优点是即使在单相接地电流很小的情况下也可以采用，但是由于在发电机中性点处存在位移电压，该保护不可避免的在中性点附近接地时存在死区，且当经过过渡电阻接地时灵敏度不高。
2.4.3 100%定子接地保护
100%定子接地保护由两部分构成,一部分为基波零序电压保护,另一部分为三次谐波电压定子接地保护。
三次谐波电压型定子接地保护是利用发电机中性点和出线端的三次谐波电压在正常和接地故障时的特点构成的。正常运行时,发电机中性点的三次谐波电压Un比出线端的三次谐波电压Us大;而在发电机定子绕组中性点及其附近范围内发生接地故障时,出线端的三次谐波电压Us比发电机中性点的三次谐波电压Un大。利用其变化的特点,使发电机出口的三次谐波电压Us作为动作量,中性点的三次谐波电压Un为制动量,利用绝对值比较原理,当发电机出口三次谐波电压Us大于中性点的三次谐波电压Un时,继电器动作。
2.5 横差动保护
利用反应两个支路电流之差的原理，实现对发电机定子绕组匝间短路的保护，即为横差动保护。它有两种接线方式： a. 每相装设两个电流互感器和一个继电器做成单独的保护。这样三相总共需要六个互感器和三个继电器。由于接线复杂，保护中的不平衡电流也大，因此实际上已经很少采用。
b.目前广泛应用的接线方式实质上是把一半绕组的三相电之和去与另一半绕组三相电流之和进行比较，当发生
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前述各种匝间短路时，此中性点联线上照样有环流通过。因此，差动继电器KD动作。这种接线由于只使用了一个互感器，也就不存在由于互感器的误差所产生的不平衡电流，因此，起动电流较小，灵敏度较高。此外，这种接线方式也比第一种接线方式简单[1]。
运行经验表明，当励磁回路发生永久性的两点接地时，由于发电机励磁磁势的畸变而引起空气隙磁通发生较大的畸变，发电机将产生异常的振动，此时励磁回路两点接地保护应动作于跳闸。在这种情况下，虽然按照横差动保护的工作原理来看它不应该动作，但由于发电机已有切除的必要，因此横差动保护动作于跳闸也是允许的。基于上述考虑，目前已不采用励磁回路两点接地保护动作时闭锁横差动保护的措施。为了防止在励磁回路中发生偶然性的瞬间两点接地时引起的误动作，因此，当励磁回路发生一点接地后，在投入两点接地保护的同时，也应将横差动保护切换至0.5~1s的延时动作于跳闸。
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3 主变压器继电保护系统
3 主变压器继电保护系统
变压器是电力系统的核心设备之一，它的故障对供电可靠性和系统的稳定运行会造成严重影响，因此对它的继电保护也就成为重中之重，必须根据变压器的容量和重要程度考虑装设性能良好、工作可靠的继电保护装置。然而，由于设计制造技术、工艺以及运行维护水平的限制，变压器的故障还是时有发生，这大大影响了电力系统的安全稳定运行，所以为了防止和尽快排除变压器引起的故障，特装设变压器继电保护装置。
变压器的继电保护是利用当变压器内外发生故障时，由于电流、电压、油温等随之发生变化，通过这些突然变化来发现、判断变压器故障性质和范围，继而作出相应的反应和处理。
3.1 故障类型及不正常运行状态
3.1.1 故障类型
变压器的内部故障可以分油箱内部和油箱外部故障两种。油箱内部的故障包括绕组的相间短路、接地短路、匝间短路以及铁芯的绕损等。油箱外的故障,主要是套管和引出线上发生的相间短路和接地短路。变压器发生故障，必将对电网和变压器带来危害，特别是发生内部故障时，短路电流产生的高温电弧不仅烧坏绕组绝缘和铁芯，而且使绝缘材料和变压器油受热分解产生大量气体，导致变压器外壳局部变形、甚至引起爆炸。因此变压器发生故障时，必须将其从电力系统中切除。
3.1.2 不正常运行状态
(1)过负荷(2)外部短路引起的过电流(3)外部接地短路引起中性点过电压(4)漏油引起的油面降低(5)对大容量变压器，在过电压或低频率等异常运行方式下，还会发生变压器的过励磁故障等。
3.2 变压器的继电保护类型
为防止以上故障和变压器的不正常运行状态，变压器应装设以下主要继电保护装置： 1.为反应变压器油箱内部各种短路故障和油面降低，对于0.8MVA及以上的油浸式变压器和户内0.4MVA以上变压器应装设瓦斯保护。
2.为反应变压器绕组和引出线的相间短路，以及中性点直接接地电网侧绕组和引线接地短路及绕组匝间短路，应装设纵差保护或电流速断保护。
3.为反应外部相间短路引起的过电流和作为瓦斯、纵差保护(或电流速断保护)的后备，应装设过电流保护。
4.为反应大接地电流系统外部接地短路，应装设零序电流保护。 5.为反应过负荷应装设过负荷保护。 6.为反应变压器过励磁应装设过励磁保护。
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3.3 变压器的纵联差动保护
3.3.1 变压器纵联差动保护的原理和接线
所谓变压器的纵联差动保护，是指由变压器的一次和二次电流的数值和相位进行比较而构成的保护。纵联差动保护装置，一般用来保护变压器线圈及引出线上发生的相间短路和大电流接地系统中的单相接地短路。对于变压器线圈的匝间短路等内部故障，通常只作后备保护。
纵联差动保护装置由变压器两侧的电流互感器和继电器等组成，两个电流互感器串联形成环路，电流继电器并接在环路上。因此，差动继电器KD的电流等于两侧电流互感器二次侧电流之差如图所示
???2?I???2。在正常情况下或保护范围外发生故障时，两侧电流互感器二次侧Idiff?I电流大小相等，相位相同，因此流经继电器的差电流为零，但如果在保护区内发生短路故障，流经继电器的差电流不再为零，因此继电器将动作，使断路器跳闸，从而起到保护作用[6]。
??1I??2IKD??2?I???2I???2I双绕组变压器纵联差动保护的原理接线对双绕组变压器实现纵差动保护的原理接线如右图所示，图中规定一次侧电流的正方向从母线流向被保护的变压器。为了保证纵联差动保护的正确工作，应使得在正常运行和外部故障时，两个二次电流相等，差回路电流为零，进而就必须适当选择两侧电流互感器的变比。即
I?2?I?1I??1??I??2 （3-1） nTA1nTA2所以
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nTA2I??1??nT （3-2） nTA1I?1式中，nTA1为高压侧电流互感器的变比；nTA2为低压侧电流互感器的变比；nT为变压器的变比。
由上式可知，构成变压器纵联差动保护的基本原则是：必须适当选择两侧电流互感器的变比，使其比值等于变压器的变比nT。
3.3.2 变压器纵联差动保护在稳态情况下的不平衡电流及减小不平衡电流的措施
在正常运行及保护范围外部短路稳态情况下流入纵联差动保护差回路中的电流叫稳态不平衡电流Iunb。不平衡电流越大，继电器的启动电流越大，灵敏度越低。
(1) 由变压器两侧电流相位不同而产生的不平衡电流
引起原因为：由于变压器常常采用Y，d11的接线方式，因此，其两侧电流的相位差30o。此时，如果两侧的电流互感器仍采用通常的接线方式，则二次电流由于相位不同，会有一个很大的不平衡电流电流流入继电器。
解决办法为：通常都是将变压器星形侧的三个电流互感器接成三角形，而将变压器三角形侧的三个电流互感器接成星形，这样可以使二次电流的相位相同。但是，当电流互感器采用上述接线方式以后，在互感器接成三角形侧的差动臂中，电流增加了3倍。为了保证在正常运行及外部故障情况下流入差动回路的电流为零，就必须将该侧电流互感器的变比加大3倍以减小二次电流，使之与另一侧的电流相等。故此时选择变比的条件是
nTA2nTA13?nT （3-3）
式中，nTA1和nTA2为Y,d11接线的需要而采用的新变比[2]。 （2）由计算变比与实际变比不同而产生的不平衡电流
引起原因为:由于两侧的电流互感器都是根据产品目录选取其标准变比，而变压器的变比也是一定的。因此，三者的关系很难满足
nTA2nTA2?nT（或?nT）的要求，从而在差动回路中产生不
nTA1nTA13平衡电流。
解决方法为：采用具有速饱和铁芯的差动继电器，可以利用它的平衡线圈来消除不平衡电流的影响。在数字式变压器保护中，可以预先在变压器的一侧电流互感器的二次电流上乘以一个固定系数（三绕组变压器需在两侧各乘以一个固定系数）以保证正常运行和外部故障且电流互感器未饱和时的差电流为零。这样就消除了计算变比和实际变比不同而产生的不平衡电流。
（3）两侧电流互感器的型号不同引起的不平衡电流
引起原因为：由于变压器各侧的电压等级和额定电流不同，因而采用的电流互感器型号各异，它们的特性差别较大，故引起较大的不平衡电流。这一不平衡电流也在计算保护的动作值时考虑躲过。
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