继电保护原理发电机保护.PPT

第七节 发电机相间短路后备保护 3、过电流保护 发电机的过电流保护时发电机外部短路和定子绕组内部相间短路的后备保护，它的保护范围一般包括升压变压器的高中压母线、厂用变压器低压侧和发电机电压母线上出线的末端。由于过电流保护的整定值需要考虑电动机自启动的影响，因而动作电流值较大，而发电机外部故障时稳态短路电流值往往很小，满足不了灵敏性的要求，因此过电流保护实际上只能够用在容量小于1000kW的发电机上。 第七节 发电机相间短路后备保护 4、复合电压启动的过电流保护 由于低电压继电器在电动机自启动时不会动作，如果将低电压继电器和过电流继电器的触点相串联后启动出口中间继电器，则电流继电器的动作电流就可以不考虑电动机的自启动电流。此外低电压继电器还可以起到闭锁的作用，以防止过电流继电器因误碰或误通电而引起的误动作。因此，对50MW以下的发电机为了提高Y，d接线变压器后面发生不对称短路时保护的灵敏性，可以广泛采用复合电压启动的过电流保护。 第七节 发电机相间短路后备保护 五、过负荷保护 （1）定子过负荷保护 发电机定子绕组通过的电流和允许电流的持续时间成反时限的关系，即电流I越大，允许时间t越短。因此，对于大型发电机的过负荷保护，应尽量采用反时限特性的继电器，以模拟定子的发热特性，反应定子过负荷能力。为了正确反应定子绕组的温升情况，保护装置应采用三相式，动作时作用于跳闸。 对于定子绕组非直接冷却的中小容量的发电机，由于模拟定子发热特性的反时限继电器太复杂，通常采用接于一相电流的过负荷保护。如图 11－36所示，过负荷保护由一个电流继电器KA和一个时间继电器KT组成，动作时发信号。发电机定时限过负荷保护的整定值按发电机额定电流的1.24倍整定 第七节 发电机相间短路后备保护 （2）励磁绕组过负荷保护 当发电机励磁系统故障或强励磁时间过长时，转子的励磁回路都可能过负荷。采用半导体励磁系统的发电机由于半导体励磁系统某些元件易出故障（如可控硅控制回路失灵），转子过负荷的机会就比直流机励磁的发电机多。大容量发电机的转子绕组一般用氢或水直接内冷，绕组导线所取电流密度较高，线径相对较小，因而允许过负荷的时间很短，国内生产的一些机组在二倍额定励磁电流时允许运行20s。如果让值班人员在这样短的时间内处理好励磁绕组过负荷问题是有困难的，因此，行业标准规定：容量为100MW及以上的采用半导体励磁的发电机，应装设励磁绕组过负荷保护。 作业 第331页 11-1，11-3，11-4，11-6，11-7 本章内容结束 * * * * * * * * * * * 保护构成： 反映零序电压保护原理接线 缺点：保护在离中性点附近接地存在动作死区。 图11-14反应零序电压 的发电机定子绕组接地保护 提高 保护 灵敏 度措 施： 加装3次谐波滤过器。 高压侧中性点直接接地 电网中，利用保护延时躲 过高压侧接地故障。 高压侧中性点非直接接地 电网中，利用高压侧接地 出现的零序电压闭锁或者 制动发电机接地保护。 注意：在中性点附近接地仍有5%的死区。 三、反应基波零序电压和3次谐波电压 构成的发电机定子100%接地保护 在发电机相电势中，除基波之外，还含有一定分量的谐波，其中主要是3次谐波，3次谐波值一般不超过基波10%。 1）正常运行时定子绕组中3次谐波电压分布 图11-15发电机三次谐波电压 （a）等值电路 (b)三次谐波分布 机端3次谐波电压： 中性点谐波电压： 比值： 结论：正常运行时，机端3次谐波电压总 是小于中性点3次谐波电压。 T T3 2）定子绕组单相接地时3次谐波电压的分布 有 其比值为： 结论 T T3 C0T 零序电压随α变化特性： 结 论 正常情况：机端3次谐波 小于中性点处3次谐波电压； 当离中性点处不足50%的范 围内接地，机端3次谐波电 压大于中性点处3次谐波电压 。 原理：利用机端3次谐波电压作为 动作量，利用中性点处3次谐波电压 作为制动量，构成接地保护，越靠近 中性点保护越灵敏。可与其它保护 一起构成发电机定子100%接地保护。 利用三次谐波电压的接地保护和利用零序电压的接地保护构成100%定子接地保护 图11-19 100%定子接地保护原理接线图 利用三次谐波电压的接地保护和利用零序电压的接地保护构成100%定子接地保护 图中UX1和UX2为电抗变换器，UX1一次绕组接在电压互感器TV1的开口三角绕组侧，反应机端的三次谐波电压UT3.C1和UX1的一次绕组并联，组成对三次谐波电压的并联谐振电路。放大机端的三次谐波电压。同理，接在发电机中性点侧TV的二次侧的UX2,由于其一次绕组和电容C3组成并联谐振电路，也能放大中性点的三次谐波电压UN3. UX1和UX2的二次电压分别反应UT3和UN3,经过整流滤波后即可以进行绝对值比较