任务十七发电机过电流保护和失磁保护

1、项目六项目六 发电机保护装置性能检验与运行维护发电机保护装置性能检验与运行维护任务十七任务十七 发电机过电流保护和发电机过电流保护和失磁保护性能检验与运行维护失磁保护性能检验与运行维护过电流保护过电流保护失磁保护失磁保护素质目标：素质目标：u培养学生严谨认真的工作态度培养学生严谨认真的工作态度u培养学生的团队协作的能力培养学生的团队协作的能力学习目标学习目标u能分析发电机过电流保护的工作原理能分析发电机过电流保护的工作原理u能够分析发电机失磁保护的工作原理能够分析发电机失磁保护的工作原理u能说出发电机失磁的电气量特征能说出发电机失磁的电气量特征u能说出发电机过电流保护的种类能说出发电机过电流保

2、护的种类能力目标：能力目标：知识目标：知识目标：过电流保护过电流保护u定子绕组单相接地零序电压的分布u基波零序电压保护1发电机的复合电压启动的过电流保护发电机的复合电压启动的过电流保护-1记忆功能投入复压过流保护软压板投入保护动作复合电压元件动作复合电压元件投入机端TV断线&过流元件动作t1&t2t31后备保护硬压板投入 复合电压启动的过复合电压启动的过流流保护保护的原理图和的原理图和构成构成 由过电流元件、由过电流元件、复合电压元件、复合电压元件、TVTV断线闭锁元件和电断线闭锁元件和电流记忆元件流记忆元件( (针对针对采用自并励发电机采用自并励发电机组组) )组成。组成。复

3、合电压过流后备保护的整定计算复合电压过流后备保护的整定计算 参考变压器参考变压器 1 1 过流定值过流定值 过电流定值按发电机额定负荷下可靠返回的条件整定，过电流定值按发电机额定负荷下可靠返回的条件整定， 灵敏系数按主变压器高压侧母线两相短路的条件校验，即灵敏系数按主变压器高压侧母线两相短路的条件校验，即 式中：式中： 为主变压器高压侧母线两相短路时，保护安装处的为主变压器高压侧母线两相短路时，保护安装处的最小短路电流最小短路电流。 rtNrelsetgKIKI gksenIIK/2min. 2min.kI发电机的复合电压启动的过电流保护发电机的复合电压启动的过电流保护-2 2 2负序过电压定

4、值负序过电压定值 参考变压器参考变压器P166P166 负序过电压定值按躲过发电机正常运行时的不平衡电压整定，负序过电压定值按躲过发电机正常运行时的不平衡电压整定，即即式中：式中： 为发电机额定电压。为发电机额定电压。 灵敏系数按主变压器高压侧母线两相短路的条件校验，即灵敏系数按主变压器高压侧母线两相短路的条件校验，即式中：式中： 为主变高压侧母线两相短路时，保护安装处的最为主变高压侧母线两相短路时，保护安装处的最小负序电压。小负序电压。 N208. 006. 0UUsetNUsetsenUUK2min2/min2U发电机的复合电压启动的过电流保护发电机的复合电压启动的过电流保护-33 3低电

5、压定值低电压定值 对于汽轮发电机组，动作电压可整定为：对于汽轮发电机组，动作电压可整定为：灵敏系数按主变压器高压侧母线三相短路的条件校验，即灵敏系数按主变压器高压侧母线三相短路的条件校验，即式中：式中： 为主变压器电抗；为主变压器电抗； 为主变压器高压侧母线三相短路时，为主变压器高压侧母线三相短路时，保护安装处的最大短路电流。保护安装处的最大短路电流。4 4延时定值延时定值复压过流保护的动作延时，按大于升压变压器后备保护的动作时限复压过流保护的动作延时，按大于升压变压器后备保护的动作时限整定。整定。当整定时限和保证发电机安全允许时限相矛盾且无转子负序过负荷当整定时限和保证发电机安全允许时限相矛

6、盾且无转子负序过负荷反时限保护时，应以发电机安全允许时限为准。反时限保护时，应以发电机安全允许时限为准。NsetgUU6 .0. 3max./ktsetgsenIXUKtX 3max. kI发电机的复合电压启动的过电流保护发电机的复合电压启动的过电流保护-4负序过电流保护的整定计算负序过电流保护的整定计算(1) (1) 负序过电流元件定值负序过电流元件定值 按防止负序电流导致转子过热损坏的条件整定，一般按防止负序电流导致转子过热损坏的条件整定，一般有有 灵敏系数按主变压器高压侧母线两相短路的条件校验，灵敏系数按主变压器高压侧母线两相短路的条件校验，即即 式中：式中： 主变高压侧母线两相短路时，

7、保护安装主变高压侧母线两相短路时，保护安装处的最小负序电流。处的最小负序电流。(2)(2)低电压定值、相电流定值和延时定值的整定和灵敏系低电压定值、相电流定值和延时定值的整定和灵敏系数校验与复合电压启动的过电流保护相同。数校验与复合电压启动的过电流保护相同。N26 . 05 . 0IIset setksenIIK222min/ 22min kI发电机的负序过电流保护发电机的负序过电流保护-2发电机失磁保护发电机失磁保护u发电机失磁基本知识u发电机失磁保护判据2发电机失磁的概念及影响发电机失磁的概念及影响-1 发电机失磁发电机失磁 发电机失磁通常是指发电机励磁异常下降或励磁发电机失磁通常是指发电

8、机励磁异常下降或励磁完全消失的故障，发电机完全失去励磁时，励磁电流完全消失的故障，发电机完全失去励磁时，励磁电流将逐渐衰减至零，发电机感应电动势随之减小，其电将逐渐衰减至零，发电机感应电动势随之减小，其电磁转矩将小于原动机机械转矩，引起转子加速，使发磁转矩将小于原动机机械转矩，引起转子加速，使发电机功角电机功角增大，最后悔导致发电机与系统失去同步增大，最后悔导致发电机与系统失去同步。 失磁对失磁对电力系统电力系统的危害的危害 A. A. 失磁发电机由失磁发电机由失磁前失磁前向系统向系统送出无功功率送出无功功率转为转为从系统吸收无功功率，若系统无功功率容量储备不足从系统吸收无功功率，若系统无功功

9、率容量储备不足，将会引起将会引起系统电压严重下降，甚至导致系统电压崩系统电压严重下降，甚至导致系统电压崩溃。溃。发电机失磁的概念及影响发电机失磁的概念及影响-2失磁对失磁对电力系统电力系统的危害的危害 B. B. 失磁引起的系统电压下降会使失磁引起的系统电压下降会使相邻发电机励磁相邻发电机励磁调节器调节器动作，增加其无功输出，引起有关发电机、变动作，增加其无功输出，引起有关发电机、变压器或线路过流，甚至使压器或线路过流，甚至使后备保护后备保护因过流而动作，扩因过流而动作，扩大故障范围。大故障范围。 C. C. 失磁引起有功功率摆动和励磁电压下降，可能失磁引起有功功率摆动和励磁电压下降，可能导致

10、电力系统某些部分之间导致电力系统某些部分之间失步失步，使系统发生振荡，使系统发生振荡，甩掉大量负荷。甩掉大量负荷。发电机失磁的概念及影响发电机失磁的概念及影响-3失磁对失磁对失磁发电机失磁发电机本身的危害本身的危害 A. A.由于出现由于出现转差转差，在转子回路出现差频电流，在，在转子回路出现差频电流，在转子回路里产生附加损耗，可能使转子过热而损坏。转子回路里产生附加损耗，可能使转子过热而损坏。 B. B.失磁发电机进入异步运行后，等效电抗降低，失磁发电机进入异步运行后，等效电抗降低，定子电流增大。失磁前发电机输出有功功率越大，失定子电流增大。失磁前发电机输出有功功率越大，失磁失步后转差越大，

11、等效电抗越小，过电流越严重，磁失步后转差越大，等效电抗越小，过电流越严重，定子因之过热。定子因之过热。发电机失磁的概念及影响发电机失磁的概念及影响-4失磁对失磁对失磁发电机本身失磁发电机本身的危害的危害 C. C.失磁失步后发电机有功功率发生剧烈的周期摆动失磁失步后发电机有功功率发生剧烈的周期摆动，变化的电磁转矩周期性地作用到轴系上，并通过定，变化的电磁转矩周期性地作用到轴系上，并通过定子传给机座，引起剧烈振动，同时转差也作周期性变子传给机座，引起剧烈振动，同时转差也作周期性变化，这些直接威胁机组安全。化，这些直接威胁机组安全。 D. D.失磁运行时，发电机定子端部漏磁增加，使端部失磁运行时，发电机定子端部漏磁增加，使端部的部件和边段铁心过热。的部件和边段铁心过热。 发电机失磁的概念及影响发电机失磁的概念及影响-5失磁保护的应用失磁保护的应用 1.1.利用利用自动灭磁开关自动灭磁开关连锁跳开发电机断路器：连锁跳开发电机断路器： 一般用于容量在一般用于容量在100MW100MW以下带直流励磁机的水轮发电以下带直流励磁机的水轮发电机以及不允许失磁运行的汽轮发电机上。机以及不允许失磁运行的汽轮发电机上。 2.2.利用失磁后发电机定子各参数变化的特点构成失利用失磁