继电保护(7.1-7.4).ppt

第七章 发电机的继电保护 第一节 发电机的故障类型、不正常运行状态及其相应的保护方式 第二节 发电机的纵差动保护和横差动保护 第三节 发电机单相接地保护 第四节 发电机的负序过电流保护 二、利用零序电流构成的定子接地保护 对于直接连接在母线上的发电机，当接地电流大于表中规定允许值时，应装设接地保护动作于跳闸，否则动作于信号。 零序电流互感器，专用的穿芯式，可以提高灵敏性，同时与静态继电器等配合，带负载能力也能保证。 整定原则： （1）躲开外部单相接地时，发电机本身的电容电流，以及零序电流互感器的不平衡电流。 （2）保护的一次动作电流小于表中允许值。 （3）为防止外部相间短路产生的不平衡电流引起误动，在相间保护时将其闭锁。 （4）躲开外部单相接地瞬间，发电机的暂态电容电流的影响，一般增加1～2s的时限。否则，需按照暂态电容电流整定，但灵敏度降低。 （5）当接地点在定子绕组中性点附近时，存在一定死区。 三、利用零序电压构成的定子接地保护（用于发电机变压器组） 在发变组接线中，发电机电压网络中（和发电机有直接电联系的各元件），只有发电机本身、连接发电机与变压器的电缆以及变压器（原边）对地电容。当发电机发生单相接地时，其接地电容电流一般小于允许值。 以上电容电流基本不受运行方式的影响，装设消弧线圈后，基本可以做到完全补偿。这时可装设作用于信号的接地保护。 发电机内部单相接地故障的信号装置，一般是反应于零序电压而动作，零序电压取自发电机电压互感器二次侧的开口三角输出电压上。 保护整定应躲开正常运行时的不平衡电压（包括三次谐波电压），以及变压器高压侧接地时在发电机端所产生的零序电压，一般整定为15～30V左右。 存在一定死区。 四、利用三次谐波电压构成的100％定子接地保护 利用零序电流、零序电压构成的定子接地保护，对定子绕组都不能达到100％保护范围。 1、发电机三次谐波电动势的分布特点 在定子绕组的感应电势中，除基波分量外，还含有高次谐波分量。相电动势中，三次谐波电势约占百分之几，三次谐波电势用 表示。 根据等值电路，正常运行时中性点及机端的三次谐波电压分别为： 正常运行时， ，极限情况，当发电机出线端开路时（ ）， * 发电机的主要故障类型： 定子绕组相间短路； 定子绕组一相的匝间短路； 定子绕组单相接地； 转子绕组一点接地或两点接地； 转子励磁回路励磁电流异常下降或完全消失（发电机失磁）。 发电机的不正常运行状态： 外部短路引起的定子绕组过电流； 负荷超过额定而引起的三相对称过负荷； 外部不对称短路或不对称负荷（如非全相运行）而引起的发电机负序过电 流和过负荷； 突然甩负荷而引起的定子绕组过电压； 励磁回路故障或强励时间过长而引起的转子绕组过负荷； 汽轮机主汽门突然关闭而引起的发电机逆功率。 发电机保护配置规定 纵联差动保护：定子绕组及其引出线的相间； 零序电流保护：定子绕组单相接地故障，根据不同情况，可动作于信号或跳闸； 横联差动保护：定子绕组匝间短路； 过电流保护：外部短路引起的过电流 实现形式：负序过电流；单相式低电压起动的过电流；复合电压起动的过电流；过电流。 负序过电流保护：外部不对称短路或不对称过负荷； 过负荷保护（一相）：对称负荷引起的定子绕组过电流 水轮发电机定子绕组过电压，应装设带延时的过电压保护。 励磁回路一点或两点接地保护。 失磁保护：发电机励磁消失故障 转子回路的过负荷保护 逆功率保护 其他：失步保护；低频保护；断水保护等。 一、发电机纵差动保护的整定计算和原理接线 保护范围：发电机定子绕组（不包括转子绕组）及引出线的相间短路。 其原理与输电线路的分相电流纵联差动很类似，两个电流互感器分别接于一相绕组的头尾；因此发电机装设纵联差动必须其绕组末端有单独引出线。 为使差动保护的范围能包括发电机的引出线在内，其电流互感器应装在靠近断路器的地方。 内部故障 外部故障 发电机纵差动保护的整定 （1）躲开电流互感器二次回路断线的差动电流，即躲开发电机正常额定运行时的额定电流。 为防止在电流互感器二次回路断线时，发生外部短路，这时发电机通过的是短路电流，差动保护仍然会误动。因此，加装断线监视装置，动作于信号。其定值按躲开正常运行时的不平衡电流整定： 为防止外部短路时，断线监视装置误发信号，其动作时限大于发电机后备保护动作时限（即发生外部短路时，该装置起动，但针对外部短路的保护跳闸后，该装置返回，不误发信号）。 （2）躲开外部故障时最大不平衡电流 非周期分量系数 ：发电机突然短路时，会出现很大的非周期分量，与变压器励磁涌流类似（程度要小很多），非周期分量可能导致不平衡电流，因此要加以考虑。当采用速饱和铁芯的