电厂继电保护-发电机保护.ppt

第10章 发电机保护 发电机保护技术与应用 7.8 发电机—变压器组保护的特点及配置 用于发电机直接并列与母线的情况 ~ ~ ~ ~ C0g C0s C0sC0g I0sI0g 内部单相接地 外部单相接地 I0sIactI0g 延时1~2S保护动作于信号，必要 时也可动作于停机。 发电机未并列时采用机端零序电压监视绝缘 7.4.3 利用零序电压构成的定子接地保护 可用于发变组，中性点附近有死区 取自机端TV开口三角形或发电机中性点侧TV。 整定值躲过不平衡电压 不平衡电压形成原因： 1）发电机三次谐波电压， 2）变压器高压侧接地时经电容耦合过来的零序电压。 为提高灵敏度，需滤除三次谐波 减小不平衡电压影响措施： 1）装设三次谐波滤过器， 2）延时躲过外部接地影响。 采取以上措施后，整定值为5~10V，死区为（5~10）%。 α 0 1 100 10 3U0（V） 10% 动作电压 N T 死区5~10% 保护区 7.4.4 利用基波零序电压和三次谐波电压构成的100％定子接地保护 保护分两部分：1）反应基波零序电压 2）反应三次谐波电压 N T 反应三次谐波电压 反应基波零序电压 保护区示意图 1.发电机正常运行时的三次谐波电压 和 发电机电势中有固有的三次谐波电势E3 - + L N T - + - + L N T 正常运行时 补偿系数 内部单相接地时 正常运行时 可以将 作为定子绕组单相接地故障 的判据，这样保护区为0α0.5 ∵0α0.5时有(1- α) α即 N T 反应三次谐波电压 反应基波零序电压 基波零序电压保护 三次谐波电压保护 或 7.5 发电机励磁回路接地保护 一点接地保护 两点接地保护 励磁回路一点接地 无直接危害，可能发展成 为两点接地。 励磁回路两点接地 短路电流可能烧坏转子绕组和铁芯，转子磁场畸变 引起机组振动。 一点接地保护——动作于信号 两点接地保护——动作于跳闸 绝缘检查装置 直流电桥式 切换采样式 直流电桥式 一点接地保护 两点接地保护 1.励磁回路一点接地绝缘检查装置 两表法 单表法 2.直流电桥式一点接地保护 3.切换采样式一点接地保护 联立四个方程，可得Rf=ER1/3△U-R1-2R/3 R1 Rf 4.励磁回路两点接地保护 正常时保护不投入。励磁回路一点接地后，投入保护，调电桥使之平衡。两点接地后平衡被打破，保护动作于停机。 存在问题：1）K1、K2相距较近时保护有死区 2）K1、K2相继发生，发生时间相 隔较短时来不及投入保护。 7.6 发电机的失磁保护 发电机失磁：励磁电流下降到低于静稳极限所对应的电流或励磁电流完全消失。 失磁原因：励磁绕组故障、励磁回路开路、 励磁系统故障、灭磁开关误跳、 自动调节励磁系统故障、误操作等。 7.6.1 发电机失磁原因及产生的影响 失磁后发电机运行的物理过程及其影响： （1）失磁后发电机运行的物理过程 δ ? ~ Xd Xs 不稳定异步运行 稳定异步运行 临界失步 P δ PT PT a b c d 1 3 2 1）失磁后到失步前（δ90°) PT基本不变,Q减小至负 2)临界失步δ=90°c点 3）失步δ90° （2）发电机失磁后的影响 对系统的影响:无功缺额导致电压下降、有功 功率摆动危及系统稳定性。 对失磁发电机的影响：定子绕组过流、发热，转子上感应差频电流、发热，异步转矩导致机组振动。 保护动作结果：动作于信号或跳闸，也可以减出力运行。由系统、机组情况决定失磁后机组可否继续运行。 7.6.2 发电机失磁后机端测量阻抗的变化规律 ——机端测量阻抗为发电机失磁的主要判据 圆心 半径 P1 P2 P3 jX R 0 jXs P1 P2 P3 Zm （1）失磁后到失步前的等有功阶段 ——P≈PT，阻抗轨迹为圆，称为等有功圆 （2）临界失步点 圆心 半径 jX R 0 jXs -jXd Zm ——无功为常数,阻抗轨迹称等无功圆或临界失步圆。 （3）失步后异步运行阶段 时 时 最终,Zm落于-jXd与-jX’d之间。 -jXd -jX’d R jX 异步阻抗圆 失磁后Zm的变化规律： 1)Zm沿等有功圆由Ⅰ象限进入Ⅳ象限 （A点）2)Zm沿等有功圆进入等无功圆