发电机的继电保护资料课件.pptVIP

电力系统继电保护原理

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1.1发电机的故障类型和不正常运行状态

?定子绕组单相接地：采用零序电流和零序电压保护?转子绕组一点或两点接地：采用定期检测装置，或采用一点和两点接地保护?转子绕组励磁电流消失：自动灭磁开关断开时连锁断开发电机的断路器，或采用发电机失磁保护4

?外部短路引起的定子过电流：采用负序过电流保护、低电压起动的过电流保护、复合电压起动的过电流保护或过电流保护；?不对称负荷或外部不对称短路引起的定子负序过电流：采用负序过电流保护?对称负荷引起的定子过电流：采用接于一相电流的过负荷保护?转子绕组过负荷：采用转子过负荷保护汽轮发电机主汽门突然关闭：采用逆功率保护5

1.2发电机的纵差动保护和横差动保护

反应电流互感器二次回路断线：动作于信号7

1.1断线监视继电器的整定起动电流按躲开正常运行时的不平衡电流整定，原则上越灵敏越好，通常取：为了防止外部故障时由于不平衡电流的影响而误发断线信号，它的动作延时应大于发电机所有后备保护的动作时限8

①在正常运行情况下，电流互感器二次回路断线时保护不应误动②按躲开外部故障时的最大不平衡电流整定9

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1.4纵差保护的灵敏度校验Idmin为发电机内部故障时流过保护的最小短路电流，①发电机与系统并列运行以前，在其出线端发生两相短路②发电机采用自同期并列时，在系统最小运行方式下，发电机出线端发生两相短路11

利用反应两个支路电流之差的原理，可实现对发电机定子绕组匝间短路的保护12

①每相装设两个电流互感器，每相用一个继电器②只装设一个电流互感器和一个继电器滤三次谐波一点接地后投入13

转子回路两点接地时，横差动保护可能误动作，但不必在转子回路两点接地时闭锁横差动保护在投入两点接地保护的同时，横差动保护应切换至带0.5~1s的延时动作于跳闸，可防止转子回路偶然性的两点接地时引起的横差保护误动作14

1.3发电机的定子单相接地保护

发电机的中性点都是不接地或经消弧线圈接地的发电机电压网络是指与发电机有直接电联系的各元件组成的网络，是非直接接地系统发电机定子绕组单相接地时，流经接地点的电流为发电机电压网络对地电容电流的总和。当接地电流较大时，能在故障点引起电弧，将绕组绝缘和定子铁心烧毁当接地电容电流小于5A时，装设动作于信号的接地保护；否则，装设动作于跳闸的接地保护16

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内部单相接地时，流经LH0的零序电流为发电机以外电压网络的对地电容电流外部单相接地时，流经LH0的零序电流为发电机本身的对地电容电流18

选取继电器的阻抗与零序互感器的励磁阻抗匹配19

①躲过外部单相接地时，发电机本身的电容电流和零序电流互感器二次侧的不平衡电流②零序电流保护的一次动作电流应小于发电机单相接地电流的允许值当起动电流不考虑发电机的暂态电容电流时，保护需带有1~2s的动作延时当起动电流不考虑外部相间短路时的不平衡电流时，需要在相间保护动作时将接地保护闭锁定子绕组中性点附近接地时，接地电流很小，定子零序电流保护存在动作死区20

5.利用零序电压构成定子接地保护21

②变压器高压侧接地时在发电机端产生的零序电压变压器高压侧中性点直接接地时，利用延时躲开高压侧接地故障变压器高压侧中性点非直接接地时，利用高压侧的零序电压将定子接地保护闭锁或对保护实现制动22

二是用来消除零序电压保护不能保护的死区发电机中性点加固定的工频偏移电压附加直流或低频电源，将其电流注入定子绕组利用发电机固有的三次谐波电势23

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利用三次谐波电压构成的接地保护，可以反应定子绕组中靠近中性点侧50%范围内的单相接地故障，且故障点越接近于中性点时，保护越灵敏利用基波零序电压构成的接地保护，可以反应靠近定子机端侧85%范围内的单相接地故障，且故障点越接近于出线端时，保护越灵敏基波零序电压保护区三次谐波电压保护区26

1.定子负序电流产生原因及影响产生原因：电力系统发生不对称短路；在正常运行情况下三相负荷不平衡在转子绕组、阻尼绕组及转子铁心等部件上感应出100Hz的倍频电流，造成局部过热产生100Hz的交变电磁转矩，并作用在转子大轴和定子机座上，引起100Hz的振动28

?假定发电机转子为绝热体（不向周围散热），则不使转子过热所允许的负序电流和时间的关系：凸级式发电机或调空气或氢气表面冷却的隐导线直接冷却的发电机相机极式发电机100~300MW汽轮发电机A40306~15发电机组容量越大，承受负序过负荷的能力越小，即A值越小29

定子负序过电流保护的作用主保护：对定子绕组电流不平衡而引起转子过热的一种保护，是发电机的主保护之一后备保护：在相邻元件发生不对称短路时，定子负序过电流保护可以作为后备保护；需要附加装设一个单相式的低电压起动过电流保护，以反应三相短路30

2.负序定时限过电流