继电保护71-74ppt课件

1、第七章发电机的继电维护第一节发电机的缺点类型、不正常运转形状 及 其 相 应 的 维 护 方 式发电机的主要缺点类型：定子绕组相间短路；定子绕组一相的匝间短路；定子绕组单相接地；转子绕组一点接地或两点接地；转子励磁回路励磁电流异常下降或完全消逝发电机失磁。发电机的不正常运转形状：外部短路引起的定子绕组过电流；负荷超越额定而引起的三相对称过负荷；外部不对称短路或不对称负荷如非全相运转而引起的发电机负序过电流和过负荷；忽然甩负荷而引起的定子绕组过电压；励磁回路缺点或强励时间过长而引起的转子绕组过负荷； 汽轮机主汽门忽然封锁而引起的发电机逆功率。发电机维护配置规定纵联差动维护：定子绕组及其引出线的相

2、间；零序电流维护：定子绕组单相接地缺点，根据不同情况，可动作于信号或跳闸；横联差动维护：定子绕组匝间短路；过电流维护：外部短路引起的过电流实现方式：负序过电流；单相式低电压起动的过电流；复合电压起动的过电流；过电流。 负序过电流维护：外部不对称短路或不对称过负荷； 过负荷维护一相：对称负荷引起的定子绕组过电流 水轮发电机定子绕组过电压，应装设带延时的过电压维护。 励磁回路一点或两点接地维护。 失磁维护：发电机励磁消逝缺点 转子回路的过负荷维护 逆功率维护 其他：失步维护；低频维护；断水维护等。第二节发电机的纵差动维护和横差动维护一、发电机纵差动维护的整定计算和原理接线维护范围：发电机定子绕组不

3、包括转子绕组及引出线的相间短路。其原理与输电线路的分相电流纵联差动很类似，两个电流互感器分别接于一相绕组的头尾；因此发电机装设纵联差动必需其绕组末端有单独引出线。为使差动维护的范围能包括发电机的引出线在内，其电流互感器应装在接近断路器的地方。内部缺点外部缺点 发电机纵差动维护的整定 1躲开电流互感器二次回路断线的差动电流，即躲开发电机正常额定运转时的额定电流。 为防止在电流互感器二次回路断线时，发生外部短路，这时发电机经过的是短路电流，差动维护依然会误动。因此，加装断线监视安装，动作于信号。其定值按躲开正常运转时的不平衡电流整定： GNrelactIKI.TAGNactnII/2 . 0. 为

4、防止外部短路时，断线监视安装误发信号，其动作时限大于发电机后备维护动作时限即发生外部短路时，该安装起动，但针对外部短路的维护跳闸后，该安装前往，不误发信号。 2躲开外部缺点时最大不平衡电流 非周期分量系数 ：发电机忽然短路时，会出现很大的非周期分量，与变压器励磁涌流类似程度要小很多，非周期分量能够导致不平衡电流，因此要加以思索。当采用速饱和铁芯的差动继电器时，这一影响可以略去， 。 发电机纵差动维护不存在变压器变比问题，可以采用一样型号电流互感器， 发电机出口三相最大短路电流 差动继电器起动电流：aperK1aperK5 . 0ssKGNkII.max.)85(GNactII.)63 . 0(

5、 因此，按躲不平衡电流条件整定的差动维护，其起动值远较按躲电流互感器二次回路断线整定的为小，因此灵敏度也高。这时，可不装设互感器回路断线监视安装。 运转阅历阐明，只需注重对差动回路的维护和检查，实践运转中发生电流互感器二次回路断线的情况是很少的。3具有比率制动特性的差动继电器原理与变压器比例制动差动继电器根本一样。其制动差动回路的二个臂中，从其中点引出差动回路。其制动系数比率制动特性的斜率通常取为0.20.4，其最小起动电流：发电机纵差动维护的灵敏系数TAGNactknII/)3 . 01 . 0(.0 .actksenIIKmin. 所谓最小短路电流是一个相对的规范：取发电机出口处内部缺点即

6、引出线上发生两相短路电流为规范。普通灵敏性都能满足要求。 但是当发电机内部发生细微缺点时，差动维护往往不能起动。因此尽量减小维护安装的起动电流，提高发电机内部缺点反响才干是很有意义的。二、发电机匝间短路的横差动电流维护大型发电机定子绕组的每相都是由2个或多个绕组组成的。正常情况下，两个绕组是对称的。电势相等，各供出一半的负荷电流。匝间短路时，两个绕组中的电势不再相等，因此会出现电势差，产生环流。 因此，将两个绕组的引出端交叉相接构成差电流，即为横差动维护。 一相不同绕组之间等电位电发生匝间短路时，没有电势差，因此没有差动电流。因此，维护有死区。 实践接线是采用单继电器式。本质是把一半绕组的三相

7、电流之和减去另一半绕组三相电流之和进展比较。当发生匝间短路时，中性电的连线上有环流流过。 对于三次谐波电动势，由于三相是同相位的，假设任一支路与其他支路三次谐波不相等时，都会出现三次谐波的环流。因此采用三次谐波过滤器，以滤掉三次谐波不平衡电流。 转子回路发生接地时，转子磁极平衡会发生变化，能够在同一相不同绕组之间感应不同电势，从而出现环流，使横差维护误动。但转子两点接地缺点也应跳闸，因此没有专门维护时，也不闭锁。转子发生一点接地时，延时动作。GNactII.)3 . 02 . 0(第三节发电机单相接地维护 单相接地缺点：定子绕组因绝缘破坏。当接地电流较大时，能在缺点点引起电弧，使绕组绝缘和定子

8、铁芯烧坏，也容易开展成相间短路。 我国规定：当接地电容电流等于或大于5A时，应装设动作于跳闸的接地维护，当接地电流小于5A时，应装设动作于信号的接地维护。一、发电机定子绕组单相接地的特点现代发电机，其中性点都是不接地或经消弧线圈接地的。因此发生发电机内部单相接地缺点时，流经接地点电流为发电机所在电压网络对地电容电流之总和。当发电机内部单相接地时，流经零序电流互感器的零序电流，为发电机以外电压网络的对地电容电流；发电机外部缺点时，流经发电机零序电流互感器的零序电流是发电机本身的对地电容电流。 发电机内部缺点时缺点点的零序电压实践是测不到的，而从等值电路能看出，假设忽略零序电流在内绕组上的压降，那

9、么机端测得的零序电压就是缺点点零序电压。)(00)(31)1 (kACDBDADkACCDABBDAADUEUUUUEEUEEUEU二、利用零序电流构成的定子接地维护 对于直接衔接在母线上的发电机，当接地电流大于表中规定允许值时，应装设接地维护动作于跳闸，否那么动作于信号。 零序电流互感器，公用的穿芯式，可以提高灵敏性，同时与静态继电器等配合，带负载才干也能保证。 整定原那么： 1躲开外部单相接地时，发电机本身的电容电流，以及零序电流互感器的不平衡电流。2维护的一次动作电流小于表中允许值。3为防止外部相间短路产生的不平衡电流引起误动，在相间维护时将其闭锁。4躲开外部单相接地瞬间，发电机的暂态电

10、容电流的影响，普通添加12s的时限。否那么，需按照暂态电容电流整定，但灵敏度降低。5当接地点在定子绕组中性点附近时，存在一定死区。三、利用零序电压构成的定子接地维护用于发电机变压器组在发变组接线中，发电机电压网络中和发电机有直接电联络的各元件，只需发电机本身、衔接发电机与变压器的电缆以及变压器原边对地电容。当发电机发生单相接地时，其接地电容电流普通小于允许值。以上电容电流根本不受运转方式的影响，装设消弧线圈后，根本可以做到完全补偿。这时可装设作用于信号的接地维护。 发电机内部单相接地缺点的信号安装，普通是反响于零序电压而动作，零序电压取自发电机电压互感器二次侧的开口三角输出电压上。 维护整定应

11、躲开正常运转时的不平衡电压包括三次谐波电压，以及变压器高压侧接地时在发电机端所产生的零序电压，普通整定为1530V左右。 存在一定死区。四、利用三次谐波电压构成的100定子接地维护利用零序电流、零序电压构成的定子接地维护，对定子绕组都不能到达100维护范围。1、发电机三次谐波电动势的分布特点在定子绕组的感应电势中，除基波分量外，还含有高次谐波分量。相电动势中，三次谐波电势约占百分之几，三次谐波电势用 表示。3E 根据等值电路，正常运转时中性点及机端的三次谐波电压分别为： 正常运转时， ，极限情况，当发电机出线端开路时 ，30003300003)(2)(22ECCCUECCCCUSGGSSGSG

12、N1200033SGGNSCCCUU133NSUU00SC33NSUU 当发电机中性点经消弧线圈接地时，假设基波电容电流得到完全补偿，那么： 此时，发电机中性点侧对地三次谐波的等值电抗为：)(3100SGCCL)27(632)3(332)3(3003003SGNGGNCCjXCLCLjX 发电机端对三次谐波的等值电抗为： 因此， 当发电机出线端开路时， 在正常运转情况下，虽然发电机的 随着其构造及运转情况而改动，但是以上关系总是符合的。 )2(32003SGSCCjX)2(92700003333SGSGNSNSCCCCXXUU970330NSSUUC3E 当发电机定子绕组发生金属性单相接地时，

13、设接地发生在距中性点 处，此时不论发电机中性点能否接有消弧线圈，恒有： 当 因此，假设用机端三次谐波迪电压 作为动作量，而用中性点侧三次谐波电压 作为制动量来构成接地维护，且当 时为维护的动作条件，那么在正常时维护1)1 (,333333NSSNUUEUEU33%,50NSUU3SU3NU33NSUU不能够动作，而当中性点附近发生接地时，那么具有很高的灵敏性。利用这种原理构成的接地维护，可以反响定子绕组中性点侧约50范围以内的接地缺点。2、反响三次谐波电压的比值和基波零序电压组合而构成的100定子接地维护利用三次谐波电压构成的接地维护可以反响 范围以内的单相接地缺点，利用基波零序电压构成的接地

14、维护，那么可以反响 以上范围的单相接地缺点，从而构成100的定子绕组接地维护。%50%15第四节发电机的负序过电流维护一、负序过电流维护的作用当电力系统出现不对称短路或正常负荷不对称时，发电机绕组中将出现负序电流，此电流建立的负序旋转磁场相对于转子为两倍的同步转速，将在转子绕组、阻尼绕组、以及转子铁芯等部件上感应于100Hz的倍频电流。该电流使得转子端部、护环内外表等，能够出现部分灼伤；另外，负序气隙旋转磁场与转子电流之间以及正序旋转磁场与定子负序电流之间所产生的100Hz交变电磁转矩，将同时作用在转子大轴和定子机座上，从而引起100Hz的振动。负序电流在转子中引起的发热量，正比于负序电流的平方与所继续时间的乘积： A：与发电机型式和冷却方式相关的常数 负序电流的有效值。AtIdtit02*222tdtiIt022*2*2I*二、负序定时限过电流维护负序过负荷信号继电器3，其整定值应按躲开发电机长期允许的负序电流值和最大负荷下负序过滤器的不平衡电流：负序过电流跳闸继电器4，其整定值应按发电机短时允许的负序电流确定。普通应给一个时间区间， ，使得运转人员采取措施消除产生负序电流的运转方式。GNactII. 21 . 0stca120 维护安装动作的标幺值应为： 由于负序过电流维护不能反响于三相短路，因此，当用它作为后备维