发电机主设备保护.pptx

电力系统主设备保护（2） -- 发电机保护;发电机的故障类型： a、发电机定子绕组相间短路（d1故障）；－最常发生 b、发电机定子绕组匝间短路 （1）绕组同相同分支匝间短路（d2故障） ； （2）绕组同相不同分支匝间短路（d3故障） ； c、发电机定子绕组单相接地短路； d、发电机转子励磁回路一点或两点接地（d4故障） ； e、失磁（低励）故障。;发电机的不正常工作状态： a、定子绕组过负荷； b、转子表层过热； 由于外部不对称短路或系统非全???运行出现负序电流引起。 c、定子绕组过电压； d、发电机逆功率运行（主汽门突然关闭，转为电动机） ； e、励磁回路过负荷和过励磁； f、 发电机频率上升或下降； g、发电机与系统之间失步；; a、纵联差动保护，反应发电机定子绕组及引出线相间短路； b、定子绕组匝间短路保护； c、定子单相接地保护（接地电流超过允许值时）； d、负序过电流保护 ； e、对称过负荷保护； f、 励磁回路一点或二点接地保护； g、失磁保护； h、失步保护； I、 转子过负荷保护； j、 逆功率保护； k、定子绕组过电压保护； L、发电机过励磁保护；;2. 发电机的纵差和横差保护;发电机纵差保护与变压器纵差保护的区别;发电机机端和中性点侧 TA 二次电流分别为; 纵差保护并不是满足动作方程就动作，为防止TA 断线引起保护的误动，还需要加入其他判别逻辑。;不完全纵差保护：;发电机完全纵差保护，是发电机相间故障的主保护。由于差动元件两侧TA的型号、变比完全相同，受其暂态特性的影响较小。其动作灵敏度也较高，但不能反应定子绕组的匝间短路及开焊故障；;发电机横差保护： 发电机定子绕组 匝间短路 的主保护。;优点：接线简单，不平衡电流小，灵敏性高， 反应定子绕组匝间、相间及分支开焊故障。 注意滤除三次谐波电流引起的不平衡电流。;; 6.3 发电机定子绕组单相接地保护;2. 发电机中性点不接地方式，单相接地故障电流为发电机三相对地电容电流，其值相对较小。但随着单机容量的不断增大，三相对地电容也相应增大，使单相接地故障电流增大，威胁发电机安全。;发电机频率偏移时，产生较严重的暂态过电压。 ;发电机中性点经消弧线圈接地必须采用欠补偿方式;机端经过渡电阻发生接地故障;α; 适用：发电机变压器组单元接线 ;1. 发电机三相对地电容不对称，造成中性点产生位移电压;加入消弧线圈后，中性点电压为：;因此消弧线圈中宜加入电阻 R ，使;缺点：一般能够保护 85% 以上的定子接地故障，但靠近中性点部分有一定的保护死区。;二、利用三次谐波电压的定子绕组单相接地保护;若发电机与系统并列运行，;因此，机端 与中性点侧的 3 次谐波电压之比; US3 / UN3＝（1－α）/ α 当α 50% 时，则有：;为防止发电机正常运行时，定子绕组单相接地保护误动，取;三、100％定子绕组单相接地保护;外加交流电源式 100％定子绕组单相接地保护：;外加电源频率的选择：;外加交流电源式 100％定子绕组单相接地保护：;四、选择性定子绕组接地保护;6.4 发电机励磁回路接地保护;一、直流电桥式发电机励磁回路一点接地保护;二、叠加交流电压式励磁回路一点接地保护;当励磁绕组上某点经过渡电阻短路后，流过继电器电流为：;三、叠加方波电压式励磁回路一点接地保护;对应的非齐次方程解的强制分量（新稳态量）为：;所以，测量电阻上的电压降：;当发生励磁绕组接地故障时，对地电阻 Rg 下降，;四、切换采样式（乒乓式）励磁回路一点接地保护;五、 励磁回路两点接地保护; 6.5 发电机失磁保护;发电机失磁的危害： ;3. 失磁后发电机的转矩和有功功率将发生周期性摆动，并通过定子传到机座上，引起机组振动，威胁机组安全； ;失磁保护判据的构成： ;发电机在失磁过程中的机端测量阻抗 ;2. 临界失步点（静稳极限阻抗圆）;将 代入前式，得;;逆无功失磁判据; 发电机机端经过渡电阻短路时，测量阻抗可能进入第四象限，静稳极限阻抗圆可能误动，为避免该情况的发生，可采用异步边界阻抗圆构成失磁保护判据。; 系统发生振荡时，若两侧电动势相等，即使无穷大系统Xs=0，振荡中阻抗变化轨迹与异步边界阻抗圆相切，该失磁保护判据也不会误动。;