发电机保护类型及原理课程课件

一、发电机相间短路的纵联差动保护作用:反映发电机定子绕组及其引出线相间短路故障的主保护发电机纵差保护的接线方式

完全纵差动保护不完全纵差动保护发电机完全纵差保护和不完全纵差保护均是比较发电机两侧同相电流的大小和相位而构成发电机完全纵差动保护图9—1发电机纵差保护原理接线示意图G●●●●发电机不完全纵差动保护（a）中性点侧引出6个端子

（b）中性点侧引出4个端子不同之处：

完全纵差保护是比较每相定子首末两端的全相电流，

不完全纵差动保护是比较机端每相定子全相电流和中性点侧每相定子的部分相电流而构成。发电机纵差保护的原理1．比率制动式发电机纵差保护原理发电机纵差保护原理接线示意图G●●●●(2)动作特性曲线图9－3比率制动式发电机纵差保护的动作特性Iop.min.Ires.min.IresK动作区制动区IK发电机纵差保护的原理

2.标积制动式发电机纵差动保护原理二、发电机定子绕组的匝间短路保护匝间短路:每个分支的匝间或分支之间的短路内容:单元件式横联差动保护纵向零序电压原理的匝间短路保护(一)单元件式横联差动保护1．保护的接线方式见下图（a）

UVW横差TA纵差TA·····纵差TA纵差TA机壳（b）·UVW横差TA纵差TA·····纵差TA纵差TA·机壳2．保护的原理分析1）当定子绕组的同分支匝间短路时：

2）定子绕组不同分支间发生短路时：

3)保护的接线

2图9－6单元件式横联差保护原理接线图1-三次谐波滤过器；2－横差保护t跳闸4)评价：保护接线较简单，灵敏度较高。保护存在死区：当很小时或者不同分支间的短路匝数相同时,保护不能动作。(二)纵向零序电压原理的匝间短路保护

适用于中性点侧没有6个或4个引出端子的发电机定子匝间短路。该保护利用发电机定子绕组发生匝间短路时，机端三相对发电机中性点出现的零序电压而构成。保护按的构躬成原鲜理图9—9零序电压匝间短路保护原理接线图4)零序电哗压匝间零保护原箭理方框医图图9－10负序功率闭锁的零序电压匝间保护原理方框图l－三次谐波滤过器；2－断线闭锁保护；3－跳闸出口三发司电机定嗽子绕组酱的单相添接地保由护（一）松、发电剧机定子封绕组单祝相接地叛故障的厘分析1.定子泻绕组川单相锄接地理故障沉的零籍序电秋压1)当机庭端单稳相接宰地时:2)接地发梢生在定毯子绕组聪距中性肺点怀处电压炊相量蓬图为:2．发飞电机茎三次状谐波歇电压址的分亏布（1）正常枝运行时寸三次谐庙波电压咽分布S图9－13发电机三次谐波电势及对地电容的等值电路N（2）距牧中性卖点皮处硬发生专单相赞接地扇时三扮次谐类波电役压的争分布（二）垂反应基亚波零序洽电压的谢定子接甩地保护图9—17发电机零序电压保护接线示意图过电压榨元件检摸测发电岔机机端零电压互遮感器二嘉次侧开尊口三角向形的输朱出电压慰，当检缺测的电恰压大于排保护的描动作整创定值时为，过电识压元件黄动作发老出信号。保护墨装置侨的整板定值鸽应避开正常吃运行促时的不平衡丙电压。根据年运行嘴经验于，保碌护的食起动秒电压躺一般蛮整定注为15～30戚V左右。衔考虑采鼻用性能箱良好的骄三次谐信波滤过穴器后，恶其动作圣值可降句至5～10V。保护唉在中性点散附近有5％～10％的死伴区。（三躲）、止基波着零序膜电压霉和三叙次谐佛波电木压构杂成的10轮0％定卖子接咐地保肌护1．保梨护的缎工作丽原理100％定子蜂接地保村护由两竖部分组匆成：基波零浴序电压处保护:反应机善端附近弓的85％～95％的罪定子摊绕组筹单相惧接地三次梦谐波刚电压威保护:反应中谨性点附终近定子点绕组的堡单相接惧地。零序电压保护三次谐波保护图9－18100％定子接地保护的保护范围示意图保护欧的逻废辑框曲图:四、露发电痒机转现子回仓路接蚀地保汤护转子回何路一点叶接地保露护---叔--信号转子两肺点接地田保护--赠--揉-跳闸一、史转子族绕阻营绝缘榴破坏于的故瘦障形绩式及遍其危捷害1．转子帜绕组一良点接地对发忠电机医并未俗造成柳直接贷危害跨。1．1正常时正极驼对地事电压负极对报地电压加在绝凝缘介质调上的电谣压为励姓磁电压尝的一半奥。1．2一点拦接地匆时设：音正极撤接地奖，痒，则：另营一端对沃地电压掉上升为乐Ｅ，如镰某点绝扁缘比较吸薄弱，识则有可令能被击以穿，造谁成两点尤接地故顾障。转子绕氏阻绝缘众破坏的贞故障形歪式及其这危害2．转漆子绕夕组两俭点接鼠地2．1部分绕孙阻被短掩接，使菌励磁电饼流增大纱，转子谅绕阻因哪过热而个烧伤；2．2故障点独流过短予路电流惩，烧伤孙转子本巡寿体；2．3部分绕市阻被短幸接，使旷气隙磁算通失去闻平衡，赚引起机坦体振动稳。2．4对汽守轮发政电机拿，还么可能旁使轴出系和从汽机激磁化壶。二、转子乌回路糠一点酒接地球保护主要有瓶以下几堆种：（1）电学桥式辆；（2）叠圈加直压流电担压式荡；（3）叠考加交浇流电学压式驳；（4）切许换采主样式久等。大型发清电机装设认一点胜接地意保护既，动程作于挖信号贱，应刺转移青负荷尿，尽涛快安蜡排停蛋机。转子叛回路挣一点盘接地度保护打原理（切诉换采项样式鉴转子交一点京接地亏保护）（1－a）EaES1S2RRRRR1RfaU1,U2I1I2图9－20切换采样式转子一点接地保护原理接线三、粮转子吼两点轮接地建保护电桥影式转停子两街点接灭地保析护DK1DK1DK2D1D2Rf’RfRf’’RL’RL’’ANmV保护五、悬发电桃机的羊失磁烤保护发电机却失磁运你行及其铲产生的月影响1.失磁酬的原纠因转子绕因组故障兼、励磁寇回路开黄路、励龟磁机故暂障、半芳导体励禽磁系统每故障、炕自动调隔节励磁召装置故半障、灭辰磁开关渡误跳闸蚀、运行够人员误跳操作等衣。2.失磁运去行对发青电机的炊影响转子过泰热、定召子过热匪、铁芯惰过热、饥机械冲柴击。3.发电士机失速磁运场行对司电力哀系统圈的影刷响无功缺破额、有旬功缺额杏、电压会下降。二、鼠发电筋机失汪磁保颂护的蜘配置大型发翼电机通常装淹设专门丈的失磁棕保护，链动作于晕信号、仍减负荷销、或停斜机。三、发电剩机的俭机端御测量势阻抗1．等值餐电路2.发电机稠失磁后蒸的机端勺测量阻铁抗1.发电机矮从失磁滥到失步存前（蹦）该式鹿为一茄圆的尼方程喝，该圆称缓为等有姑功阻坛抗圆。2.临界卷失步达点（抹）该式为坐一圆的声方程，该圆吸称为临界诞失步漫圆或等无怀功阻适抗圆。3.失步冒后（钻）3.失步后氏（线）4．其它诞情况下窑的机端毯测量阻亦抗4.1发电控机外袭部短敏路时4.2发电机括采用自关同期并爱列时4.汇3系统振墓荡时六、哈发电在机的哪过负万荷保质护（2）发找电机违允许拉过负丈荷的哨特性在不都考虑乐导体锡散热斯的情绝况下－是片以额甘定电怜流为愧基准杀的电城流的购标幺宾值。发电机勿允许过用负荷的理特性考虑了蒸发电机程的散热恐条件后富，厂家妄还给出骑了发电死机的定刃子绕组则、转子编绕组、祖转子表票层的持轨续允许维电流常殖数（а值）齿。设：选－是以受额定电宝流为基揭准的，呼在能够旬保证发需电机长带期正常袍运行情黑况下，璃所允许翁的最大暴电流的净标幺值服。则：（2）发我电机旱允许撑过负水荷的诞特性图9－28发电机的允许过负荷特性曲线示意图1－考虑散热条件下；2－不考虑散热条件下21考虑了此发电机秆的散热斜条件后逝，发电泪机能徒够正调常运鲁行的蒜条件捕：即：二、定历子绕组检的过负坐荷保护接成三斜相式，的取其中躬最大的僻相电流劈燕进行判豆别。小型治发电孩机采壮用定月时限气过负乎荷保储护；大中龄型发夏电机衫由定时限胶过负荷贺保护和反时从限过状电流筑保护两部老分组衫成。用于反赚映发电危机定子新绕组的俘对称过聚负荷或影外部故较障引起欺的定子红绕组过卫电流。二、团定子锐绕组用的过周负荷号保护1.定时限持过负荷匙保护动作胞后延汗时发运信号踢或减榴负荷。动作枝电流脆：按公在发禽电机槐长期傻允许轧的负践荷电复流下副，能蒙可靠皮返回半的条秆件整睛定。二、定索子绕组茫的过负名荷保护2.反时洲限过习电流乔保护启动电陷流取1.后15～1.2倍的岭额定寸电流反时限享动作判价据：保护使动作皮后作营用于解列皮或程匙序跳狸闸。Ｐ17供4七、转谁子绕组葱的过负还荷保护对于30份0M密W以下凭的发润电机羊，只麦装设瘦定时片限过始负荷云保护厌，延击时动容作于伞发信桑号和座降低虾励磁葬电流竖。对于300霞MW及以厨上的汉发电身机组灰，由明定时条限过各负荷贯和反粥时限育过流喉保护饥两部请分组园成。仿用来犬作为赔转子袜励磁吼回路领的过剥流、竭过负螺荷保魔护；脏兼作柴交流员励磁咱机的撞后备闷保护映。定时限贪部分经蜘延时动集作于信徐号；反时齿限部助分动型作于把解列胀灭磁眯。1、转子烈绕组的尝过负荷舌保护定时较限过配负荷遗保护重的动唐作电止流，皮按正龟常运挪行最优大励拐磁电容流下烛，能侄可靠辉返回更的条引件整粥定。反时限肤过流保续护的动扯作判据证于定子撒绕组反率时限过幅流保护跨相同。－应取性以额定亩转子电回流为基荷准的转漂子电流届标幺值凭。2、转留子表果层负养序过图流、颤过负醉荷保笑护当不对积称短路或或负荷表不对称锣时，定粪子绕组毯中的负粗序电流胡将产生放一个与宪转子转膀动方向寇相反的至旋转磁邪场，此侵时转子播相对于监负序旋顾转磁场棉有两倍才的同步俘转速。将在转石子表层励感生出100蚀Hz的倍扒频电胶流，增使转派子表故层局劳部过油热，宅将转恐子灼散伤；渐如转展子本愿体与池护环巾的温牛差过行大，笼还将俩导致虎护环飘松脱要，造妇成机皱组严特重损雷坏。转子表耕层负序蛮过流、键过负荷惊保护，租用来作蚊为发电葛机不对鹊称故障挡或不对僚称运行吸时，负味序电流低引起转捉子表层龄过热的腿保护。牛还可兼致作系统划不对称乳故障的雹后备保构护。1.对于快小型驱发电宗机组采用绘两段腐式定问时限检负序目过流店、过舒负荷吼保护塞，I段：咽动作矩电流明按与幼相邻粗元件士后备舞保护对配合廊的条泥件整杏定，泛一般鹿取：经3～5S延时榆后，居动作街于跳握闸。II段：助动作策电流猛按躲东过发它电机臂长期晌允许虾的负丧序电脚流整速定，行一般务取：经5～10虫S延时后膨，动作览于发信注号。2．对舒于大坟型发绿电机甘组一般由授定时限应负序过累负荷保眠护和反博时限负桨序过流海保护两彼部分组肚成。2.确1定时限岭负序过悬负荷保风护动作挖电流狮，按场躲过运发电秘机长宇期允薄许的看负序怒电流魂整定窑，一吴般取彩：经t1考=凝5～10S延时后丈，动作闷于发信点号。2.闻2反时限环负序过内流保护启动茅元件移的动其作电哈流，街按躲湿过发傍电机纱长期莫允许轰的负肿序电稻流整违定，榜一般羊取：反时捕限动掉作判玩据转子劳表层拢负序盈过流能、过纽奉负荷悼保护计特性壮曲线t1屈=5～10S：定时饶限负钓序过竟负荷针保护树动作励时限飘，用裙于发批信号速。t2=缠0.2钟~1S：反时东限延辩时上捆限，害用于州割除闸反时漆限特英性中I2值较胃大的影部分突。t3笛=6木00逼~1剑00煌0S：反时限搏延时下怪限，用叉于割除往反时限违特性中I2值较小堪的部分燥。转子表武层负序席过流、将过负荷艺保护逻辑寻框图发变率组保症护功阁能保护楚出口蚀：不同的灾出口分砖别设立帖独立的纳出口继园电器，艇出口继单电器的螺接点容框量满足误强电控枯制回路滩要求，接点数传量满足匀保护跳筐闸出口梦要求，脊并留有芒四付备规用接点拆。保护出榴口回路莫设置因铜元件损献坏而引妹起误动俩的闭锁剖措施，违防止保使护误出宾口，并战发出元辽器件损絮坏的告际警信号劲。凡保护低出口回丝式路，均拼经压板窗投入、湾退出，蒜不允许撤不经压宽板而直都接去驱库动跳闸猎继电器临。非电气办量保护糊可经装胸置触点染转换出紧口或经帽装置延法时后出纽奉口，装贼置能反容映其信吊号。组屏：发变菌组保挂护装昼置采裳用原府装进帝口产吵品，肿采用寻国内挺组屏妈方式至。保护分底柜原则－发电忙机（含饼励磁变闯）与主伶变压器遣、厂高驴变保护烘分屏设炒置，以柄便满足养发电机馋与变压暗器解列垦运行的所要求，欣其中管津理机的海配置也汤满足此糟要求。－同一蓝元件的优两套保窃护分别柳布置于严不同柜梳内。如淹：发电鹊机差动Ⅰ和发西电机盈差动Ⅱ；主型变压仿器差钟动Ⅰ和主变蚊压器差搞动Ⅱ等，难均分尖别布墙置于酬不同棍柜内汤。－非电家量保护调与保护低管理机唉单独组1面屏。保护永柜配钢置：每面丙保护宇柜的伙直流锯电源辽各自额独立倚互不涂交叉济。每面杂保护游柜装蛋置有克各自垂独立严的保迈护出何口。每台楚机配首置1台管理雾机，负往责管理率各保护取柜中的含各个保支护装置乳及微机叉监控（战监测）雀系统的桶通信。每套保敞护装置劝包括主盆保护和雪后备保港护。装置功汽能：装置中拆不同种怨类保护塔具有方雷便的软缘瑞投退功犁能。装置具吹有必要虽的参数宜监视功蜜能。装置具掀有自复熊位功能敬，当软泼件工作羡不正常清时能通孩过自复谈位电路炼自动恢穴复正常骑工作。装置长每一抵个独逮立逆叔变稳支压电塌源的连输入吓具有符独立雀的保淡险功择能，称并设勒有失引电报傍警。装置帅记录导必要旱的信恢息，可并通青过接型口送贺出；栏信息宣且不岁丢失后，并连可重牌复输疼出。装置有管独立的更内部时煌钟，并幼具有接击受GP洒S时钟的孔软对时枕及硬对肺时的接碗口。发电机策保护配患置低频保艇护：低委频保护舰反系统漂频率的腊降低，朱保护由芳灵敏的害频率继隆电器和服计数器樱组成，剃并受出幼口断路简器辅助羽接点闭地锁。即岔发电机植退出运撒行时低怠频保护据自动退循出运行善。保护伶动作于踪蝶发信号贵或全停漆。装置策在运行乱时可实全时监视仁定值，考频率及蔬累计时荷间的显百示。两趴套保护愿之间宜镰有连续威跟踪和逝数据累针计功能盒。发电机垦逆功率冠保护：笼保护动去作分两笑段时限t1发信看号,t2动作于英全停,具备PT断线寒闭锁渴功能味。变压绪器保宣护配子置主变差条动保护怕：采用控二次谐使波制动跟比率差胀动原理营的四侧吉差动继冶电器构鸽成,并且贯有电离流速典断元才件,保护阔瞬时义动作要于全袖停。主变同压器牲过激狐磁保喘护：拿过激复磁是呼以V/H高Z的比绘值为旨动作炼原理,设有两员段定值说。低定盘值带时惨限动作腊于信号荐和降低勿励磁电戚流,高定值敲部分动称作全停及或程序风跳闸。主变塌压器浓复合厘电压宵过流消保护请：由饲主变原低压页侧PT引出摧的复晓合电垒压高委压侧料电流嘱共同竭构成冰，经膛延时刺，动婚作于星跳各区侧开痒关。主变各通风竞：单怒相电栏流元掀件动遵作于地启动艳辅助擦冷却钓器。厂高改变冷肺却器齐故障蝇：当溪变压批器冷沉却器大全停显时瞬笼时发的信号,延时好动作窄于厂揪用电业切换弟或全议停。厂高校变油防位：威动作稠于发朋信。厂高变堡温度：休动作于神发信号内。厂高软变瓦繁斯：嫩重瓦泪斯动伶作于陪全停,或切换劈燕至信号:轻瓦斯挪动作于卫发信。厂高电变有第载调勒压瓦贸斯：括重瓦铅斯动败作于雹全停,或切换忙至信号:轻瓦拢斯动钞作于常发信酿。厂高解变压晕力释花放：泡动作安于发叙信或链全停扬。非电量口保护发电机泛断水保必护：瞬迎时发信医号，延陶时动作拿于程序罪跳闸，去并可切识换到全筹停。热工篇保护裳：动刃作于帽发信撤号或偷动作汗于全追停。主变然冷却袋器故外障：笼当变条压器惊冷却铁器全占停时扛瞬时换发信袭号，驰延时印动作趴于全哄停或馋程序郑跳闸茶。主变油意位：动忙作于发狡信号。主变温算度：动妨作于发袄信号及弊跳闸。主变瓦闲斯：轻砍瓦斯动拍作于发悄信。重闻瓦斯动号作于全随停或切积换至信卡号。主变压贤力释放糖：动作购于发信假号或全吸停。厂高羊变差派动保嫂护：塔保护膜采用及二次役谐波涂制动武原理贱的三民侧差卧动,瞬时动嗽作于全洒停。并副具有CT断线魂判别愧及闭胆锁功眉能。厂高怪变复宇合过芒流保承护：坑由复湾合电掀流判破据构格成，次经一联段延厅时动踢作于踢全停规。厂高变幻玉过负荷骂调压闭顾锁：保遵护经延斤时动作黄于全停话。厂高变柳通风：柏单相电助流动作拨于启动丝式辅助冷灶却器。厂高变竟分支过幼流保护倾：延时贝动作于弊本分支音断路器,并闭锁尝备用电筹源切换夏。厂高板变分被支零填序过件流：哄保护时带一唱段时上限,t辜1动作衣于跳放本分梢支断栋路器,并闭胳锁备券用电狂源自旬投。备用停碑机变保栽护配置非电量舍保护接聪口备用/停机皂变变饥重瓦懒斯，销瞬时拍动作辩于跳敌各侧魂开关订（不币起动加失灵准），病也可揉切换竞至信型号。备用/停机研变变增轻瓦横斯，厕动作葬于信脚号备用/停机变隶变有载搅调压重除瓦斯，扫瞬时动奇作于跳外各侧开件关（不唤起动失滨灵），乎也可切缝换至信捐号。备用/停机变嚼变有载磨调压轻棒瓦斯，丈动作于济信号备用/停机硬变变百压力埋释放识，瞬贯时动栽作于熟跳各糖侧开助关（尽不起胳动失抓灵）硬，也腐可切积换至逆信号负。备用/停机变妖变有载讲调压压毕力释放旬，瞬时波动作于甲跳各侧互开关（宣不起动腥失灵）悔，也可宪切换至茶信号。备用/停机变络变温度璃：动作化于信号惑。备用/停机律变变蓬油位精：动蜜作于伪信号冰。备用/停机缎变变形保护就装置唐采用完原装为进口竞产品这，采掩用国番内组舞屏方躺式。功备用/停机变窃变保护庆装置由2面屏组板成，含朴有远方疼跳闸插洗件。差动挠保护蝇：保研护采垫用二雄次谐袜波制罚动原害理的顿差动奸构成般，并爽且保津护有妥电流茄速断土元件收，保甚护瞬碎时动使作于老跳各初侧开稠关。高压塑侧复么合过嘱流保坚护：弹由高毁压侧浊复合篇电流找构成哥，一都段延调时，闹动作斑于跳饲各侧口开关捧。高压侧网零序电宾流保护遵：零序稼电流保掏护设二粘段定值痛各带两首段时限浮，均以穴第一段盛时限跳组母联或辟分段，各第二段太时限跳敲各侧开竟关。备用/停机淹变变摔低压匹侧分呜支零仁序电坛流保屿护：藏零序派电流喝保护蹄设二钞段定搬值各撕带时开限跳贝各分送支开测关。备用/停机膏变变疮通风择：单桂相电五流元卸件动蒸作于龟启动带通风劫。过负毫荷调竿压闭享锁：匙保护著经延顿时动犁作于孟全停饿。发电机尘不对称诊过负荷嫂保护：剃保护由用定时限伏和反时晋限组成,定时限伯动作于体信号,动作电的流按躲苍过发电哄机长期暮允许的臣负序电援流值和按按躲过营最大负坏荷下负织序电流脖滤过器甚的不平堆衡电流延值整定斧。反时昨限保护浸反应发晃电机转于子热积巨累过程庄。动作躁特性按阿发电机隶承受负具序电流醋的能力夕确定,动作全于全假停或所程序圾跳闸灿。发电机杯突加电砌压电保份护：保尤护由电谢流元件津及电压没元件构惊成，动莲作于发讨电机出京口断路年器。发般电机出荣口断路筑器合闸植后,该保挤护退添出，涌解列兵后自身动投召入运壁行。PT断线闭瓦锁保护贵由电压蓬元件构浩成，动害作于信菊号。励磁过直负荷保茶护：保遍护由定悼时限和巩反时限刻两部分停组成。双定时限舱部分动落作电流炒按正常要运行最势大励磁阔电流下能可靠蜂返回的宋条件整戴定，带词时限动届作于信容号，并堂动作于计降低励浸磁电流井；反时筋限部分泽动作特岛性按发宣电机励向磁绕组止的过负现荷能力副确定，捧并动作猫于全停头。保护艳能反映愈电流变深化时励追磁绕组鞭的热积木累过程恩。励磁变酿差动保语护：保钩护瞬时祖动作于穷全停。励磁翅变过缘瑞流保滤护：星保护物瞬时席动作档于全他停。发电厨机过湾激磁舍保护乒：过皂激磁比是以V/H瘦Z的比值血为动作好原理，倚设有两催段定值迹。低定铁值带时寄限动作尝于信号淋和降低坏励磁电板流，高坡定值部掉分动作流全停或锣程序跳县闸。发电喷机出旬口断圆路器施失灵扭保护地：判端断发钩电机愧出口恩断路糖器失趋灵拒挠动，定保护签动作部全停