技能培训专题电力系统继电保护发电机失步保护

1、7.6.1 装设失步保护的必要性装设失步保护的必要性失步的危害失步的危害：（1）振荡中心落在极短附近时，振荡过程对机组的危害加重。机炉的辅机都）振荡中心落在极短附近时，振荡过程对机组的危害加重。机炉的辅机都由接在机端的厂用变压器供电，机端电压周期性严重下降，将使厂用机械工作由接在机端的厂用变压器供电，机端电压周期性严重下降，将使厂用机械工作的稳定性遭到破坏，甚至使一些重要电动机制动，导致停机、停炉。的稳定性遭到破坏，甚至使一些重要电动机制动，导致停机、停炉。（2）振荡过程中，当发电机电动势与系统等效电动势夹角为）振荡过程中，当发电机电动势与系统等效电动势夹角为180时，振荡电时，振荡电流的幅值

2、将接近机端三相短路时流过的短路电流的幅值。如此大的电流反复出流的幅值将接近机端三相短路时流过的短路电流的幅值。如此大的电流反复出现有可能使定子绕组端部受到机械损伤。现有可能使定子绕组端部受到机械损伤。（3）由于大机组热容量相对下降，对振荡电流引起热效应的持续时间也有限）由于大机组热容量相对下降，对振荡电流引起热效应的持续时间也有限制，因为时间过长有可能会导致发电机定子绕组过热而损坏。制，因为时间过长有可能会导致发电机定子绕组过热而损坏。（4）振荡过程常伴随短路及网络操作过程，短路、切除及重合闸操作都可能）振荡过程常伴随短路及网络操作过程，短路、切除及重合闸操作都可能引发汽轮发电机轴系扭转振荡，

3、甚至造成严重事故。引发汽轮发电机轴系扭转振荡，甚至造成严重事故。（5）在短路伴随振荡的情况下，定子绕组端部先遭受短路电流产生的应力，）在短路伴随振荡的情况下，定子绕组端部先遭受短路电流产生的应力，相继又承受振荡电流产生的应力，使定子绕组端部出现机械损伤的可能性增加。相继又承受振荡电流产生的应力，使定子绕组端部出现机械损伤的可能性增加。7.6 发电机失步保护发电机失步保护7.6.2 失步保护原理失步保护原理现介绍一种易于在数字保护中实现的具有双遮挡器动作的失步保护原理，如现介绍一种易于在数字保护中实现的具有双遮挡器动作的失步保护原理，如下图所示（图中整定部分忽略了线路电阻），假定振荡中心在机端保

4、护安装下图所示（图中整定部分忽略了线路电阻），假定振荡中心在机端保护安装处处m。r1，r2，r3，r4将阻抗平面分为将阻抗平面分为04共共5个区：个区：加速失步时测量阻抗轨迹从加速失步时测量阻抗轨迹从+r向向-r方向变化，方向变化，04区依次从右到左排列。当区依次从右到左排列。当阻抗从右向左穿过阻抗从右向左穿过r1时判断为加速失步。时判断为加速失步。减速失步时测量阻抗轨迹从减速失步时测量阻抗轨迹从-r向向+r方向变化，方向变化，04区依次从左到右排列。当区依次从左到右排列。当测量阻抗从左向右穿过测量阻抗从左向右穿过r4时判定为减速失步。时判定为减速失步。若测量阻抗在任若测量阻抗在任意区域永久停

5、留，意区域永久停留，则判断为短路。则判断为短路。若测量阻抗轨迹若测量阻抗轨迹部分穿越这些区部分穿越这些区域后以相反的方域后以相反的方向返回，则判断向返回，则判断为可恢复的摇摆。为可恢复的摇摆。7.7 发电机励磁回路接地保护发电机励磁回路接地保护1 直流电桥式发电机励磁回路一点接地保护直流电桥式发电机励磁回路一点接地保护利用电桥原理构成的一点接地保护原理如图所示：利用电桥原理构成的一点接地保护原理如图所示：励磁绕组励磁绕组le对地绝缘电阻为分布参数，此对地绝缘电阻为分布参数，此分布电阻用位于励磁绕组中点的集中电阻分布电阻用位于励磁绕组中点的集中电阻ry表示。表示。在正常情况下，调节外接电阻在正常

6、情况下，调节外接电阻r1和和r2，使，使流过继电器流过继电器k的不平衡电流最小，并使继电的不平衡电流最小，并使继电器的动作电流大于这一不平衡电流。器的动作电流大于这一不平衡电流。当励磁绕组上某一点当励磁绕组上某一点d经过过渡电阻经过过渡电阻rf接地时如接地时如右图所示：右图所示：此时流过继电器此时流过继电器ka的电流由故障点的位置和过渡的电流由故障点的位置和过渡电阻的大小决定。电阻的大小决定。为消除励磁绕组中点附近发生故障时保护装置的为消除励磁绕组中点附近发生故障时保护装置的死区，串联接入非线性电阻死区，串联接入非线性电阻rn1：当电压升高时，：当电压升高时，rn1下降；反之则下降；反之则rn1上升。从而随励磁电压的