发电机保护简介2

1、12/17/2009 发电机保护简介发电机是电力系统的重要原件，而且是电力系统中最宝贵的原件，它的安全运行对电力系统向用户可靠供电起着决定作用。因此，应该针对各种不同的故障和不正常运行状态，装设性能完好的继电保护装置。发电机的故障1.定子绕组相间短路定子绕组相间短路：定子绕组相间短路对发电机危害最大的是会产生很大的短路电流使绕组过热，故障点的电弧将破坏绝缘、烧坏铁心和绕组，甚至导致发电机着火。2 2定子一相绕组内的匝间短路定子一相绕组内的匝间短路：定子绕组匝间短路时，被短路的部分绕组内将产生较大的环流，从而引起故障处温度升高，绝缘破坏，并有可能转化为单相接地或相间短路故障。3 3定子绕组单相接

2、地定子绕组单相接地：发生此类故障时，发电机电压网络的电容电流将流过此点，当电流较大时，会使铁心局部融化，给修理带来很大的困难。4 4转子绕组一点接地转子绕组一点接地:当转子励磁回路一点接地时，由于没有构成接地电流回路，因此对发电机没有直接危害；如果再发生另一点接地就会造成励磁回路两点接地短路，可能烧坏励磁绕组和铁心。此外由于磁通的对称性破坏，还会造成机组的强烈震动。5 5转子励磁回路励磁电流异常下降或完全消失转子励磁回路励磁电流异常下降或完全消失。12/17/2009发电机的不正常运行状态发电机的不正常运行状态1、由于外部短路引起的定子绕组过电流。2、由于负荷超过发电机而定容量而引起的三相对称

3、过负荷。3、由于外部不对称短路或不对称过负荷而引起的发电机负序过电流和过负荷。4、由于突然甩负荷引起的定子绕组过电压。5、由于励磁回路故障或强励时间过长引起转子绕组过负荷。6、由于主汽门突然关闭引起的发电机逆功率。12/17/2009发电机保护配置原则1 1、对1MW以上的发电机的定子绕组和引出线的短路，应装设纵差动保护。2 2、对直接连接于母线的发电机定子绕组单相接地故障，当发电机接地网络的接地电容电流大于或5A时（不考虑消弧线圈的补偿），应装设作用于跳闸的零序电流保护；接地电容电流小于5A时装设作用于信号的接地保护。3 3、对于发电机定子绕组的匝间短路，当绕组接成星形且每相中有引出的并联支

4、路时，应装设单继电器式的横联差动保护。4 4、对于发电机外部故障引起的过流，可采用下列保护方式：1）、负序过电流及单相式低电压起动过流保护，一般用于50MW及以上的发电机。2）、复合电压（负序电压及线电压）起动的过电流保护。3）、过电流保护，用于1MW及一下的小发电机。5 5、对于由不对称负荷或外部不对称短路而引起的负序过电流，一般在50MW及以上发电机上装设负序电流保护。12/17/20096、对于由对称负荷引起的发电机定子绕组过电流，应装设接于一相电流的过负荷保护。7、对发电机励磁回路的一点接地，一般采用定期检测装置，对于大容量机组则可以装设一点接地保护。对两点接地故障，应装设两点接地保护

5、，在励磁回路发生一点接地后投入。8、对于发电机励磁消失的故障，在发电机不允许失磁运行时，应在自动灭磁开关断时连锁断开发电机的断路器。对于采用半导体励磁及100MW及以上采用电机励磁的发电机，应增设直接反应发电机失磁时电气参数变化的专用失磁保护。9、对于转子回路的过负荷，在100MW及以上并采用半导体励磁系统的的发电机上，应装设转子过负荷保护。10、对于主汽门突然关闭，为防止损坏汽轮机，对大容量的发电机组可考虑装设逆功率保护。11、其他保护：当汽轮机低频运行会造成机械震动、叶片损失对汽轮机的危害极大时，可装设低频保护；当水冷发电机断水时，可设断水保护。12/17/200912/17/2009纵差

6、保护作用：发电机及其引出线的相间短路保护规程：1MW以上发电机，应装设纵差保护。对于发电机变压器组：当发电机与变压器间有断路器时，发电机装设单独的纵差保护；当发电机与变压器间没有断路器时，100MW及以下发电机可只装设发电机变压器组公用纵差保护；与发变组差动区别：发变组差动需要考虑厂用分支，要考虑涌流制动、各侧平衡调节。12/17/2009 横差保护作用：发电机定子绕组的匝间短路、分支开焊故障及相间短路的主保护。绕组单相接地保护作用：定子绕组单相接地是发电机最常见的故障，由于发电机中心点不接地或经高阻接地，定子绕组单相接地并不产生大的故障电流。常用保护方式：基波零序电压（90）、零序电流、三次

7、谐波零序电压（100）规程：与母线直接连接的发电机：当单相接地故障电流(不考虑消弧线圈的补偿作用)大于允许值时，应装设有选择性的接地保护装置。保护装置由装于机端的零序电流互感器和电流继电器构成，其动作电流躲过不平衡电流和外部单相接地时发电机稳态电容电流整定，接地保护带时限动作于信号，但当消弧线圈退出运行或由于其它原因，使残余电流大于接地电流允许值时应切换为动作于停机。12/17/200912/17/2009 失磁保护：作用：为防大型发电机低励(励磁电流低于静稳极限所对应的励磁电流)或失去励磁(励磁电流为零)后，从系统中吸收大量无功功率而对系统产生不利影响。实现方法：测量机端阻抗、励磁电压、有功

8、、无功。12/17/2009 定了绕组过电流保护：作用：当发电机纵差保护范围外发生短路，而短路元件的保护或断路器拒绝动作时，为了可靠切除故障，则应装设反应外部短路的过电流保护。这种保护兼作纵差保护的后备保护。规程：1MW以上的发电机宜装设复合电压(包括负序电压及线电压)起动的过电流保护过负荷：作用：发电机长时间超过额定负荷运行时作用于信号的保护。中小型发电机只装定子过负荷。规程：定子绕组非直接冷却的发电机，应装设定时限过负荷保护。装置接一相电流于动作信号。负序过负荷保护：作用：电力系统发生不对称短路或者三相负荷不对称时，发电机定子绕组中就有负序电流。该电流产生反向旋转磁场，相对于转子为两倍同步装速，因此在转子中出现100HZ的倍频电流，它会使转子端部、护环内表面等电流密度