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发电机内部故障主保护 （一）比率制动式纵差保护 1、大型发电机的相间短路不选用带速饱和变流器的纵差保护（如BCH-2型差动继电器）的原因： 速饱和变流器虽有削弱外部短路暂态不平衡电流作用，但它同时恶化了内部短路故障暂态（非周期分量和周期分量）电流的传变，使保护动作延缓，灵敏度降低。 由于不采用比率制动特性，保护动作电流必须按最大外部短路时周期性短路电流所引起的最大不平衡电流来整定，即动作电流 为一固定值。 其值为 （1-1-1） 式中： —可靠系数， ； —两侧电流互感器同型系数，当两侧电流互感器 为相同型式时， ，否则 ； —电流互感器幅值的误差系数， ，、 为互感器一、二次侧电流， 为互感器变比； —机端三相短路（保护区外）最大周期性电流。 取 ， ， ， ，则一次动作电流（标幺值）为 ，即该保护的一次动作电流达发电机额定电流的37.5%。从表面上看，它对机端两相短路仍有足够的灵敏度（灵敏系数满 足 ），但这并不说明它对发电机内部实际发生的相间短路具有可靠的保护作用，且其速动性差。 2、比率制动式纵差保护的基本原理 如图，一次电流用大写 字母表示， 二次电流用小写 字母表示。纵差保护继电器 的差动线圈匝数为 ，制动 线圈匝数为 、 ，互 感器一、二次绕组极性和 一、二次电流正方向定义如图所示。若 ，则差动继电器差动安匝为 ，制动安匝为 为了方便，直接用电流表示： 差动电流： （1-1-2） 制动电流： （1-1-3） 当发电机本身无故障，机外（纵差保护区外）发生短路时 ， ， ，制动作用很大，动作作用理论上为零，保护可靠制动。外部短路电流 越大，制动电流 越大，而差动电流仅为不平衡电流 ， （1-1-4） 式中 —考虑外部短路暂态非周期分量电流对互感器饱和的影响，称非周期系数。一般取 既然继电器制动电流 随外部短路电路线形增大，纵差保护的动作电流 也随外部电流相应增大。 随 增大而增大的性能，称为比率制动特性（图2折线BC）。 当发电机正常运行时，各相电流不大于互感器一次额定电流 。这时纵差保护的不平衡电流不应由上式计算。按照国际标准，继电保护用电流互感器在额定电流下，5P级和10P级比误差分别是 和 ， 很小，完全不需要比率制动特性，只用最小动作电流 即可避越负荷状态下的最