发电机保护原理.pptx

发电机保护(bǎohù)原理第一页，共87页。发电机保护(bǎohù)主要内容第二页，共87页。对于发电机可能发生的故障和不正常工作(gōngzuò)状态，应根据发电机的容量有选择地装设以下保护。1、纵联差动保护：为定子绕组及其引出线的相间短路保护。2、横联差动保护：为定子绕组一相匝间短路保护。只有当一相定子绕组有两个及以上并联分支而构成两个或三个中性点引出端时，才装设该种保护。3、单相接地保护：为发电机定子绕组的单相接地保护。4、励磁回路接地保护：为励磁回路的接地故障保护。5、低励、失磁保护：为防止大型发电机低励(励磁电流低于静稳极限所对应的励磁电流)或失去励磁(励磁电流为零)后，从系统中吸收大量无功功率而对系统产生不利影响，100MW及以上(yǐshàng)容量的发电机都装设这种保护。6、过负荷保护：发电机长时间超过额定负荷运行时作用于信号的保护。中小型发电机只装设定子过负荷保护；大型发电机应分别装设定子过负荷和励磁绕组过负荷保护。第三页，共87页。7、定子(dìngzǐ)绕组过电流保护：当发电机纵差保护范围外发生短路，而短路元件的保护或断路器拒绝动作，这种保护作为外部短路的后备，也兼作纵差保护的后备保护。8、定子(dìngzǐ)绕组过电压保护：用于防止突然甩去全部负荷后引起定子(dìngzǐ)绕组过电压，水轮发电机和大型汽轮发电机都装设过电压保护，中小型汽轮发电机通常不装设过电压保护。第四页，共87页。9、负序电流保护：电力系统发生不对称短路或者三相负荷不对称(如电气机车、电弧炉等单相负荷的比重太大)时，会使转子端部、护环内表面等电流密度很大的部位过热，造成转子的局部灼伤，因此应装设负序电流保护。10、失步保护：反应大型发电机与系统振荡过程的失步保护。11、逆功率保护：当汽轮机主汽门误关闭(guānbì)，或机炉保护动作关闭(guānbì)主汽门而发电机出口断路器未跳闸时，从电力系统吸收有功功率而造成汽轮机事故，故大型机组要装设用逆功率继电器构成的逆功率保护，用于保护汽轮机。第五页，共87页。第六页，共87页。第七页，共87页。第八页，共87页。第九页，共87页。第十页，共87页。第十一页，共87页。第十二页，共87页。第十三页，共87页。第十四页，共87页。 比例(bǐlì)制动式差动保护保护构成原理，按比较发电机中性点TA与极端TA二次同名相电流(diànliú)的大小及相位构成。以一相差动为例，并设两侧电流(diànliú)的正方向指向发电机内部。第十五页，共87页。第十六页，共87页。比率(bǐlǜ)制动方程第十七页，共87页。这种动作特性的优点是：在区内故障电流较小时，它具有较高的动作灵敏度；而区外(qū wài)故障时，它具有较强的躲过暂态不平衡差流的能力。第十八页，共87页。第十九页，共87页。保护采用比率制动原理，出口设置为循环闭锁方式，保护逻辑见图一。因为发电机中性点一般不直接接地，当发电机差动区内发生相间短路故障时，有两相或三相差(xiānɡ chà)动同时动作出口跳闸；而当发电机収生一相在区内接地另一相在区外同时接地故障，只有一相差(xiānɡ chà)动动作，但同时有负序电压，保护也出口跳闸。如果只有一相差(xiānɡ chà)动动作无负序电压，判断为TA断线。这是应为发电机中性点不直接接地，内部相间短路时一般都会二相差(xiānɡ chà)动或三相差(xiānɡ chà)动同时动作。第二十页，共87页。第二十一页，共87页。二、发电机低压过流（记忆(jìyì)）保护保护反应发电机电压和电流大小，电流最好取自中性点侧，主要作为发电机相间短路的后备保护。当发电机为自并励方式时，过流元件应有(yīnɡ yǒu)电流记忆功能。第二十二页，共87页。 记忆过流指在当发电机采用自并励系统时，由于励磁变接在发电机出口，当外部故障而主保护拒动时，正常后备保护应动作，可由于发电机出口电压降低，会造成转子电流减少(jiǎnshǎo)，进而使定子电流减少(jiǎnshǎo)使保护返回。为此设计了记忆过流保护，记忆故障初的电流而忽略以后的电流。记忆过流保护应为微机保护作为发电机内部短路故障和区外短路故障的后备保护.第二十三页，共87页。第二十四页，共87页。三、发电机过电压保护(bǎohù)第二十五页，共87页。用于防止突然甩去全部负荷后引起定子绕组过电压,水轮发电机和大型汽轮发电机都装设过电压保护。当运行中的发电机突然甩掉负荷或者带时限切除距发电机较近的外部故障时，由于转子(zhuàn zǐ)旋转速度的增加以及强行励磁装置动作等原因，发电机的机端电压将升高。第二十六页，共87页。对于水轮发电机，由于调速系统惯性较大，使制动过程缓慢，因此在突然失去负荷时，转速将超过额定值，这时发电机输出端电压有可能(kěnéng)高