继保考试复习-7发电机继电保护

电力系统继电保护原主讲教师：2C C 定子绕组匝间短路（大容量发电机

F45定子绕组过电流（外部短路引起6发电机的保护方式-定子绕横差保护：发电机定子绕组匝间短路（大容量发电机注意：对于发电压器组，一般采用复合电压启动7发电机的保护方式-转子绕发电机纵差保护，横差保护，零序电流保护，失磁保8667I-II-II-II54t断线监视继电器的整 0.2IN KrelIN

Krel KrelIN.G/②按躲开外部故障时的最大不平衡电流整Iact.r KrelIunb Iunb KnpKerrKstIk.max/不同类型发动机的差动电流整定Ik.max 8IN则Iact.r(0.50.6)IN.G/Ik.max 5IN则Iact.r(0.30.4)IN.G/具有比率制动特性的差动Iact.rIact.rfIbrkIumbfIact

IN.G/

最小起动电流It.r.00.1~0.3)IN.G纵差保护的灵敏度校

IkI

供给的短路电流在系统最小运行方式下，发1横差动保护的原理—定子绕组结横差动保护的原IIIIIkI（a） （b）

Ikd

2Ik/其中，Ikd

1-

横差动保护的原IIIIIkI

（a） （b）

横差动保护的接线-至信5 至信5 63241tI5 6324t1I再动作于跳断路器和灭磁开关

Iop(0.2~0.3)IN.G发电机电压网络的特点-定子绕组单相接地的特点-故障点UAk

0UN

UDU EBUN EBEA

Uk

ECUNECEA UUk0(UAkUBk UCk)/3定子绕组单相接地的特点-零序电

ak

3I0G

II

3I0Lj3C0LUk0定子绕组单相接地的特点-故障点的接 电

Ik()j3(C0GC0LUIk()3(C0GU定子绕组单相接地的特点--发电 (1)EA

BEA 3Uk(0) UBKUCK)EA利用零序电流构成的定子接地保I1Z2SI2

Z

I1Z2

I2Z/ 定子零序电流保护的整利用零序电压构成定子接地保 号BXF

定子零序电压保护的整①躲开正常运行时的不平衡电定子零序电压保护的灵敏反应100%发电机三次谐波电势的分布特点-

弧线

.

C0S

UN3

2(C0GC0S US

S UN

当C0s=0US3UN3发电机三次谐波电势的分布特点-有消NS.UNS.U22C3

13L

C0L

3(3L)(

N3(3L)

2C0S发电机三次谐波电势的分布特点-有消NS.UNS.U22C3

1

3L

C0LXS3

3(7C0G2C0SUS XS

7C0G UN XN 9(C0G2C0S发电机三次谐波电势的分布特点- 绕组单相接地故

a2a2(12C0S

UN

E3US3(1)E3USUN

1aEE

（机端

a/%

发电机三次谐波电势的分布特点- 绕组单相接地故

2

(1a(1a)C2

（中性点

（机端E3aE3

，UN a/%

US3UN350%100%

三次谐波电压保护

基波零序电压保护发电机的负序过电流保定子负序 生原因及影定子负序电流引起转子发热的度t i2dtI2t 0100~300MWA发电机组容量越大，承受负序过负荷的能力越小，即A定子负序过电流保护的作负序定时限过电流保护原理接& &I I

I2act 负序定时限过电流保护原理接& &I I

aI2act(0.5~a两段负序定时限过电流保 b0

c c保护动作保护动作I2tA2I2t2 发电机失磁运行及影响-发电机失磁运行及影响-失磁后的物理现发电机失磁运行及影响-失磁后的物理现d PEdUssindXd发电机失磁运行及影响-失磁定子过转子发热（滑差电流造成系统会解列 行 系统如果没有足够的备用无功功率，系统电压下 相邻的并列运行的发电机强励磁动 过，跳 扩大事 甚至造成系 UI失磁后到失UUsPEdUX

sin 转子一旦加速，Pe增加， 发电机失磁后的机端测量阻圆：Z Uf UsjXsIUs

jX

US*USI*U

jXU2U PjQ

jXs

U2(PjQPjQ 2P(PjQU PjQ s(1

)jX2 PjQU We

s(12

We

)jXU U 2

jXs

s2

j等有功阻抗圆(失步前UUIUUsXR UXR U sjX

sej

发电机失磁后的机端测量阻U U( sjXs)；圆的半径为

为变数（PWej 临界失步阻抗圆(功角为90度，无功恒定当功角增大到90度时，d 90这一点称为临界失步点。此时，发E E Q scos s X X X

发电机失磁后的机端测量阻b)临界失步阻抗圆(功角为90度，无功恒定b)临界失步阻抗圆(功角为90度，无功恒定Zf

PUIUUIUjXI U2 IIjXs SjX *UPjQPjQssU(1PPU (1ej2)jXsU Q X

代入上面的方程式面的方程式发电机失磁后的机端测量阻临界失步阻抗圆(功角为90度，无功恒定UZf (1ej2j2

)jXsU (1e2Uj S2Xd

j

)jXsjX X (1ej2) jX jXd

XsXdX

ej

X ；圆的半径为

XdX2该圆称为临界失步阻抗圆，也 sZ sZ Xs2R

Xsj

Xs ej 当>90°以后，增加，sin降，Pe下降 sin改变符号（从正变为负值），此时，发电机子的电压，电流的幅值将周期性摆动。发 为步发电机。其等值电路图如

X1为发电机定子绕组的漏 X2为转子绕组漏抗（归算到定子侧

X

R1R2为转子绕组电阻（归算到定子侧 Xad为定子与转子之S为滑差S fs ffXXXXR 1sZfZfjX1jXad||(jX2

R2jXjX1

ad

2

j( X) jXd

X'j X'

j

X d2 X 2 X ;X'

Xad*XXadX

c)

jXXXdXXdR Z jX 2j( X)

S0此时发电机机端测量阻抗为最大，ZfjXdS

Zf

dj(X1

X2*XadX2X等有功圆等无功圆异步运XXXdR直接进入异步运行状态C其它运行方式下的机端测量阻 R

系统振荡时机端测量阻XOXOX2(180RU在震荡情况下，发电机的等值电抗即等值电势是变化的。在同步振荡情况下，发电机的电势和电抗可以用暂态荡滑入失步振荡时或由失步进入同步时，发电机要用系统振荡时机端测量阻UUXd

(2

ZZM) 2

2

O

X 2(180 当=180时，Xs0，ZjX'; jX (Z )jZcot 当=180时，Xs0，ZjX

; jX (Z )1jX'jX'1jX 1当为其他角时，ZmM=12

-d2d

jX'ctg1d2d2系统振荡时机端测量阻UUXd

(2

ZZM) 2

2

O

X 2(180 当=180时，Xs0，Z

jX'; jX (Z )jZcot

当=180时，Xs0，ZjX'; jX (Z )1jX'jX'1jX 1当为其他角时，ZmM=12

jX

-d2d

d2d发电机失磁保护的主要XXP1＞MNRj2发电机失磁保护的主要XXXRdbc1Od2发电机失磁保护的主要ufdzd

0.8ufdufdufdufdufd0

aa

4.发电机失磁保护的主要三相同时低电压判 Uset