发电机的继电保护.pptVIP

第九章发电机的继电保护9.1发电机的故障、不正常工作状态及其保护配置（一）发电机的故障1.定子绕组（1）定子绕组及引出线上的相间短路（2）定子绕组的匝间短路（3）定子绕组的单相接地故障2.转子绕组（1）转子绕组两点接地（2）转子励磁回路励磁电流消失

（二）发电机的不正常工作状态（1）外部短路引起的定子绕组过电流（2）外部不对称短路或不对称负荷引起的负序过电流和过负荷；（3）突然甩负荷引起的定子绕组过电压（4）失步（5）低励、失磁（6）逆功率（7）过励磁（8）频率异常（10）发电机的误上电（9）转子绕组的一点接地（11）断路器断口闪络（三）发电机应装设的保护（1）纵联差动保护（2）定子绕组匝间短路保护（横差动保护）（3）定子绕组接地保护（4）发电机外部相间短路保护（5）定子绕组过负荷保护（6）定子绕组过电压保护（7）转子表层过负荷保护（8）励磁绕组过负荷保护（9）励磁绕组一点及两点接地保护（10）失磁保护（11）过励磁保护（13）失步保护（12）逆功率保护

（14）大容量发电机还应考虑配置低频保护、过频保护、起停机保护、误上电保护、断口闪络保护等；（15）发电机非电量保护，如采用水冷却发电机应配置断水保护；各种保护可动作于：（1）停机：跳闸、灭磁、关闭主汽门（2）解列、灭磁：跳闸、灭磁、原动机甩负荷（3）解列：跳闸、原动机甩负荷（4）增减出力：增加、减小原动机出力（5）缩小故障影响范围：跳母联断路器（6）程序跳闸：首先关主汽门、跳闸、灭磁（7）信号

9.2发电机的纵差动保护一、纵联差动保护（一）保护原理接线两组TA特性、变比一致正常运行或区外故障时：内部故障时：

（二）整定计算1.按躲外部故障时的最大不平衡电流整定互感器稳态最大误差非周期分量系数1.5～2同型系数0.5或1外部短路时的最大短路电流二次值

2.当电流互感器二次回路断线时不误动

无制动特性的纵联差动保护定值高，保护的灵敏度低，一般用于中小型发电机；对于100MW及以上的发电机，广泛采用具有比率制动特性的纵联差动保护；?当纵联差动保护区外部发生短路故障时，按照图中所示极性关系可知，流入制动线圈的两个电流大小相等、方向相同，制动回路有输出；而流人工作线圈的电流为零，差动回路无输出。因此，纵联差动保护不动作。?当纵联差动保护区内部发生短路故障时，如果流入制动线圈的两侧短路电流大小相等、方向相反，则两侧制动线圈的制动作用相抵消；而流入工作线圈的电流为两侧电流之和，差动回路有输出。因此，纵联差动保护动作于跳闸。

当工作线圈匝数与制动线圈匝数人关系为：保护的动作量为：保护的制动量为：

（三）采用比率制动特性的差动保护最小动作电流：拐点电流：

（三）采用比率制动特性的差动保护最大制动系数：一般取0.2~0.4；

（三）采用比率制动特性的差动保护比率制动特性的斜率

（四）发电机纵差动保护的灵敏性要求计算条件：（1）发电机与系统并列运行以前，其出口发生两相短路；（2）发电机采用自同期并列时，在系统最小运行方式下，其出口发生两相短路；

（五）评价(1)中性点附近存在死区距中性点处发生三相短路，故障点电阻为有必要设法减小定值以提高灵敏度，减小死区

（三）评价(2)不能反应匝间短路(3)不能反映接地故障短路电流很小，差动保护不能动作(4)不受过负荷和系统振荡的影响

二、发电机的不完全纵联差动保护1.原理接线CBTA1ATA2机端侧的全电流和中性点侧的分支电流构成不完全纵差保护。不仅可以反应相间短路，也可以反应匝间短路、分支开焊等故障。

二、发电机的不完全纵联差动保护2.互感器变比的选择：CBTA1ATA2(1)变比匹配

二、发电机的不完全纵联差动保护2.互感器变比的选择：CBTA1ATA2(2)由软件实现平衡

二、发电机的不完全纵联差动保护3.中性点侧电流的选取A每相并联分支数为n，中性点处接入差动保护的支路数为N，一般应满足下面关系：

9.3发电机横差动保护（一）定子绕组匝间短路的形式和特点同相一分支的匝间短路同相不同分支之间的匝间短路

（1）在中性点连线上产生零序电流；（2）发生匝间短路时，在机端专用电压互感器的开口三角绕组两端，产生零序电压；（3）产生负序功率，其方向为由发电机内部指向外部；

（a）正常情况（b）某一绕组内部匝间短路（）同相不同绕组c匝间短路

（二）单元件横差动保护（零序横差动保护）起动电流

（二）单元件横差动保护（零序横差动保护）1.接线简单，经济；2.对相间短路、匝间短路及分支开焊等故障都能反映；3.没有由于互感器的误差产生的不平衡电流，定值小，灵敏度高；

（三）裂相横差动保护用于每相多个分支的发电机，将全部分支分成两部分构成差动保护，可反应几乎发电机内部的所有故障，是大型多分支发电机的有效保护方式。

（三）裂相横差