继电保护(7.1-7.4).ppt

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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

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