继电保护课件 同步发电机保护

1、第九章 同步发电机保护,本章主要内容,一、常见故障和不正常运行及保护 二、发电机纵差动保护 三、定子绕组匝间短路保护 四、定子绕组的接地保护 五、定子绕组相间短路的后备保护 六、负序电流保护和过负荷保护 七、同步发电机的失磁保护 八、同步发电机转子回路接地保护,第一节 常见故障和不正常运行及保护,上页,下页,返回,一、发电机常见故障及保护：,相间短路纵差动保护,匝间短路匝间短路保护,单相接地单相接地保护,一点接地一点接地保护,二点接地二点接地保护,为了保证电力系统安全稳定运行，并将故障或不 正常运行状态的影响限制到最小范围，按照GB14 258-1993继电保护和安全自动装置技术规程 的规定，

2、发电机应装设以下保护装置。,第一节 常见故障和不正常运行及保护,上页,下页,返回,二、发电机不正常运行及保护,转子失磁,减负荷或动作于 解列灭磁,过电流,过电流保护,以短时限动作于解列， 以长时限动作于停机,过负荷,过负荷保护,动作于信号或减负 荷、降低励磁电流,过电压,过电压保护,动作于解列灭磁,逆功率,逆功率保护,动作于信号 或解列,失磁保护,第二节 发电机纵差动保护,上页,下页,返回,一、用BCH2型继电器构成的发电机差动保护,、原理接线：,上页,下页,返,一、用BCH2型继电器构成的发电机差动保护,、整定计算：,、整定计算：,）躲过外部短路时的最大不平衡电流。,）为避免电流互感器二次回

3、路断线时误动作，保护的动作电流应大于发电机的额定电流。,上页,下页,返回,二、用LCD-12差动继电器构成的发电机差动保护,、原理接线,调节最小动作电流,调节制动特性斜率,上页,下页,返,二、用LCD-12差动继电器构成的发电机差动保护,2、LCD12型继电器制动特性曲线,直线4表示 外部短路 故障时通 过变压器 的故障电 流和不平 衡电流之 间的关系,上页,下页,返,二、用LCD-12差动继电器构成的发电机差动保护,3、整定计算,3、整定计算,1）最小动作电流：按躲过最大负荷下差回路的不平衡电流整定。,2）制动特性斜率：,3）最小制动电流：取额定电流的50% -100%。,4、灵敏系数校验：

4、,按单机运行时，发电机出口两相短路校验。,第三节 定子绕组匝间短路保护,上页,下页,返回,一、单元件式横差保护,第三节 定子绕组匝间短路保护,上页,下页,返回,二、纵向零序电压匝间短路保护,第三节 定子绕组匝间短路保护,上页,下页,返回,三、测量励磁绕组2次谐波电流的匝间短路保护,当定子绕组发生匝间短路时，KWN和K同时动作，经KWN和K两触点串联接通跳闸回路。,第四节 定子绕组的接地保护,上页,下页,返回,一、反应基波零序电压的接地保护,1定子单相接地故障的零序电压特点,第四节 定子绕组的接地保护,上页,下页,返回,3、反应基波零序电压的接地保护,上页,下页,返回,二、3次谐波式定子绕组单相

5、接地保护,1定子单相接地时三次谐波电压的特点,正常运行时，机端3次谐波电压小于中性点侧3次谐波电压；当定子绕组的=0.5-1范围内发生金属性接地故障时，U3S U3N；当在距中性点50%范围以内发生单相接地时，则U3S U3N 。,2反应三次谐波电压的接地保护,如果用机端的3次谐波电压U3S作为动作量，中性点的3次谐波电压U3N作为制动量构成接地保护，其动作条件为U3S U3N，则正常运行时保护不可能动作，只有当中性点附近发生接地故障时，保护才会动作。,上页,下页,返回,三、发电机100%定子接地保护,发电机100%定子接地保护由反应基波零序电压元件和反应3次谐波电压元件两部分组成。第一部分可

6、保护定子绕组的90%95%，而第二部分是用以消除基波零序电压元件保护的死区。,上页,下页,返回,第五节 定子绕组相间短路的 后备保护,负序电流元件,单相低电压元件,上页,下页,返回,第六节 同步发电机的负序电流保护和过负荷保护,一、发电机承受负序电流的能力,发电机单机容量越大,其允许的承受负序电流的能力越低,可用下面的方程表示:,A发电机允许过热时间常数，它与发电机容量、冷却方式等有关，非强迫冷却的发电机;,I2发电机短时承受的负序电流.,上页,下页,返回,第六节 同步发电机的负序电流保护和过负荷保护,1、两段式定时限负序电流保护,上页,下页,返回,第六节 同步发电机的负序电流保护和过负荷保护

7、,上页,下页,返回,第六节 同步发电机的负序电流保护和过负荷保护,二、过负荷保护,大型发电机，由于有效材料利用率的提高，发电机热容量降低，从而使发电机的过负荷能力大大降低。为了充分利用发电机的过载能力而又不致损坏发电机，在大型发电机的定子、转子、励磁绕组都采用反时限特性的过负荷保护。,上页,下页,返回,第七节同步发电机的失磁保护,一、发电机失磁过程中的机端测量阻抗,上页,下页,返回,第七节同步发电机的失磁保护,一、发电机失磁过程中的机端测量阻抗,第七节同步发电机的失磁保护,二、失磁保护判据及保护方案,失磁保护判据,第七节同步发电机的失磁保护,二、失磁保护判据及保护方案,上页,下页,返回,第八节 同步发电机转子回路接地保护,一、测量转子绕组对地导纳一点接地保护,1测量导纳特性,上页,下页,返回,第八节 同步发电机转子回路接地保护,一、测量转子绕组对地导纳一点接地保护,1测量导纳特性,上页,下页,返回,第