电力系统继电保护第1章 发电机保护.ppt

第10章 发电机保护 第10章 发电机保护 10.9.2 发电机逆功率保护 一种用于程序跳闸（先关汽门及减负荷、待逆功率继电器动作后跳闸、灭磁） 一种用于正常运行时监视，防止运行于电动机状态。 10.10同步发电机异常工况保护 10.10同步发电机异常工况保护 10.11发电机——变压器组成套保护 10.7.3 励磁回路两点接地保护——定子二次谐波 发电机转子绕组两点接地时，其气隙磁场将发生畸变，在定子绕组中将产生二次谐波负序分量电势。转子两点接地保护即反应定子电压中二次谐波“负序”分量。 动作条件为负序二次谐波 大于整定值。 逻辑框图 高定值 低定值 转子一点接地 10.8 同步发电机失磁保护 发电机失磁：励磁电流消失或下降 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。 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° 失磁的影响 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。 对失磁机组的影响：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。 保护行为：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。 10.8.2 发电机失磁过程的机端测量阻抗 ——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过程 ——P≈PT，阻抗轨迹为圆，称为等有功圆 （2）临界失步 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）异步运行 时 时 最终,Zm落于-jXd与-jX’d之间。 -jXd -jX’d S较小 S较大 R jX 异步阻抗圆 （4）临界电压圆 ——高压母线电压为常数时Zm的轨迹。 ~ ~ Xd XT Xs KT=0.8~0.9 KT为常数时,Zm轨迹为圆——临界电压圆 圆心 半径 R jX 0 失磁保护的定子判据和辅助判据 1.失磁保护的定子判据 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 （B点）3)Zm进入异步阻抗圆 （C点） ? ? ? A C B R jX 等有功圆 等无功圆 异步阻抗圆 临界电压圆 通常采用等无功圆（临界失步圆）或异步阻抗圆作为发电机失磁的定子判据。 失磁保护的辅助(闭锁)判据 1)励磁电压下降 2)负序分量 3)延时 4)操作闭锁 5)电压回路断线 10.8.3 失磁保护逻辑 U B Z UE t3 T3 0 t2 T2 0 t1 T1 0 Y3 Y2 Y1 转子电压 机端电流 机端电压 高压侧电压 电压断线 电压断线 跳闸 跳闸 减负荷 减负荷 断线闭锁 10.9 同步发电机失步保护、逆功率保护 发电机失步危害——使机端电压随振荡作大幅度波动，厂用机械难以稳定运行。 逆功率危害——造成发电机“飞车” 加速失步 减速失步 失步时测量阻抗的轨迹 测量阻抗依次穿越一次动作特性则为失步。 失步保护特性 两种逆功率继电器 10.10.1发电机（变压器）过励磁保护 过励磁运行 ——铁心发热 过激磁倍数——电压与频率之比 定时限 反时限 10.10.2 发电机过电压保护 过电压运行 ——损坏绝缘 200Mw及以上汽轮发电机宜装设过电压保护，其定值一般取Uact=1.3UN，t=0.5s,，动作于解列灭磁。 10.3.4 纵向零序电压式匝间保护 关键：纵向零序电压，TV一次侧中性点与发电机中性点相连 ※要滤除三次谐波以提高灵敏度； 必要时可采用具有制动特性的动作方程。 ※单相接地时相对地电压有零序分量，相对中性点电压无零序分量。即纵向零序电压不反应单相接地。 不灵敏段 高定值 低定值 灵敏段 三次谐波制动 动作条件：3U0 P20 应设TV断线闭锁 10.4 发电机的单相接地保护 当接地电容电流等于或大于5A时，应装设动作于跳闸的接地保护； 当接地电流小于5A时，一般装设作用于信号的接地保护。 ——中性点不接地或经过消弧线圈接地 10.4.1 发电机定子绕组单相接地的特点 单相接地时的零序电压 机端零序电压 0 1 单相接地时的零序电流 ——电容电流 内