11 发电机保护.ppt

2、工作原理为： 1）．匝间短路时，LH0中一次侧有3I0流过，如足够大，使保护动作。 2）．正常运行或外部短路时，电流有三次谐波分量，使不平衡电流变大。用三次谐波滤过器，可减少不平衡电流，提高灵敏性。 3）、转子发生一点接地允许继续运行，发生瞬时两点接地时，可能引起横差保护误动作。 因此，一点接地后，将横差保护切换到延时0.5～1秒动作,以躲瞬时两点接地故障。 若发生定子绕组匝间短路，则故障相绕组的两个 分支的电势不相等，因而在定子绕组中出现环流， 通过中性点连线，该电流大于保护的动作电流， 则保护动作，跳开发电机断路器及灭磁开关。 3、横差保护动作电流： 理想发电机正常时中性点连线上不会有电流产生。实际上发电机不同中性点之间存在不平衡电流， 可能的原因有： (1)定子同相而不同分支的绕组参数不完全相同，致使两端的电动势及支路电流有差异。 (2)发电机定子气隙磁场不完全均匀，在不同定子绕组中产生的感应电动势不同 (3)存在三次谐波电流。 4、存在死区： (1)单相分支匝间短路的α较小，即短接的匝数较少时。 (2)同相两分支间匝间短路，且α1=α2，或α1与α2差别较小时。 三、反应零序电压的匝间短路保护 当发电机定子绕组发生相间、匝间短路时，机端三相电压对发电机中性点不对称，出现纵向零序电压3U0 。 (发电机中性点不直接接地) 当发电机内部或外部发生单相接地故障时， 机端三相对地出现横向零序电压3U’0。 （1）基本原理： 为了检测发电机的相间、匝间短路必须测量3U0，但又不反应3U’0，以免混淆单相接地故障与不对称短路，为此必须装设专用电压互感器。 （2）专用电压互感器： 一次侧中性点直接与发电机中性点连接， 且不允许接地。 3U0取自开口三角形绕组. 正常运行或外部相间短路故障时，TV的开口 三角形绕组输出不平衡电压主要是3次谐波电压. （3）保护原理接线 三次谐波 滤过器 跳闸 （4）相量图分析 EA EC EB αEA UCK UAK UBK U0 A、单相接地 EC EB αEA 3U0 B、匝间短路 （5）纵向零序电压的整定 U0.op=KrelU0.max 四、反应转子回路2次谐波电流的匝间短路保护 （a）当定子绕组发生匝间短路时，出现纵向不对称， （1）基本原理 产生负序电流。 其负序功率方向是由发电机指向系统， 定子负序电流在发电机转子回路内感应出100Hz的倍频 电流；保护可反应于转子中的这个2次谐波电流而动作。 (b)当外部发生不对称短路时 虽然负序电流在转子中仍感应出l00Hz交流，但其负序功率方向却相反，是由系统指向发电机。 所以，利用负序功率方向继电器和100Hz倍频电流继电器组成与门构成匝间短路保护， （2）原理接线 负序电流 滤过器 2次谐波 滤过器 负序电压 滤过器 2次谐波电 流继电器 负序 功率 方向 继电 器 执 行 元 件 出口 6.4发电机定子绕组单相接地保护 一、发电机内部发生单相接地时三相网络接线图 6.4.1 基波零序电压保护 设A相距中性点α处，单相接地。发电机中性点将发生位移，产生零序电压。 故障点各相对地电压： EA EC EB αEA UCK UAK UBK U0 故障点零序电压为 说明，故障点离中性点越远，零序电压越高。 α U k0 E A 0.1 100V 50V 10V 二、反映零序电压的发电机定子绕组接地保护原理图 工作原理： （1）定子绕组单相接地时，定子回路出现零序电压，且零序电压大小与接地点位置有关。接地点越靠近中性点，发电机端零序电压越小。 （2）动作电压为： 15～30V。 因此有15％～30％的死区。为减少死区，加装三次谐波滤过器；可将死区减少为5％～10％。 α U k0 E A 0.1 100V 50V 10V 采用上述措施后，继电器的动作电压值可 以取5~10v，保护范围可以提高到90％以上， 但是，中性点附近仍有5％~10％的死区。 三、定子接地故障时电流分布 发电机内部单相接地时 零序等效网络图 L 6.4.2 零序电流保护 L 四、利用零序电流构成的定子接地保护 1．原理接线图 2．工作原理 （1）躲过外部单相短路时流过电流互感器的3I0和正常情况下的不平衡电流。 （2）动作时限为1～2秒。 （4）为防止外部相间短路误动，用ZJ闭锁元件。 （3）中性点附近有保护死区。 6.4.2 反应基波零序电压和3次谐波电压构成 100%接地保护 一、正常运行时绕组中3次谐波分布 发电机气隙磁通密度的非正弦分布和铁磁饱和的影响，定子绕组中感应电势除基波分量外，还含有高次谐波分量。 中性点端 机端 中性点端