第7章 發(fā)電機保護第1講

第7章發(fā)電機保護第7章發(fā)電機保護7.1發(fā)電機的故障、不正常運行狀態(tài)及保護方式7.2發(fā)電機定子繞組短路故障的保護7.3發(fā)動機定子繞組單相接地保護7.4發(fā)電機負序電流保護7.5發(fā)電機的失磁保護7.6發(fā)電機的失步保護7.7發(fā)電機勵磁回路接地保護第7章發(fā)電機保護7.1發(fā)電機的故障、不正常工作狀態(tài)及保護配置（一）發(fā)電機故障發(fā)電機由定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組兩部分構(gòu)成。定子繞組故障

①定子繞組相間故障

②定子繞組接地故障

③定子繞組一相匝間故障轉(zhuǎn)子繞組故障

①轉(zhuǎn)子繞組一點或兩點接地故障

②勵磁消失7.1發(fā)電機的故障、不正常工作狀態(tài)及保護配置（二）發(fā)電機不正常工作狀態(tài)外部短路引起的定子繞組過電流三相對稱過負荷由外部不對稱短路或不對稱負荷引起的發(fā)電機負序過電流由于突然甩負荷引起的定子繞組過電壓勵磁回路故障或強勵時間過長引起的轉(zhuǎn)子繞組過負荷由于汽輪機主氣門突然關閉引起的發(fā)電機逆功率運行失步運行7.1發(fā)電機的故障、不正常工作狀態(tài)及保護配置（三）發(fā)電機保護配置總的原則

針對發(fā)電機的故障類型和不正常狀態(tài)，根據(jù)發(fā)電機的容量和重要程度和規(guī)程規(guī)定配置相應的保護保護配置縱差動保護：對容量1MW以上的發(fā)電機，應配置縱聯(lián)差動保護。作為定子繞組及其引出線的故障的主保護。（為此發(fā)電機應在機端和中性點安裝相應的電流互感器）匝間短路保護：對于定子繞組匝間短路，當定子繞組采用星形接線，每相有并聯(lián)分支且中性點側(cè)有分支引出端時，應裝設橫差保護。7.1發(fā)電機的故障、不正常工作狀態(tài)及保護配置（三）發(fā)電機保護配置保護配置定子繞組接地保護：接地保護對直接聯(lián)于母線上的發(fā)電機定子繞組單相接地故障，當單相接地故障電容電流超過5A時，應裝設有選擇性的接地保護裝置。當接地電容電流小于5A時，應裝設動作于信號的定子接地保護。在100MW以上的發(fā)電機，應裝設保護區(qū)為100%的定子接地保護。負序過電流保護：對于不對稱引起的負序過電流，一般在50MW以上機組裝設負序過電流保護，防止過熱。7.1發(fā)電機的故障、不正常工作狀態(tài)及保護配置（三）發(fā)電機保護配置保護配置外部短路引起的過電流保護：對于發(fā)電機外部短路引起的過電流可采用以下保護方式負序過電流保護或單相式低壓啟動過電流保護復合電壓啟動過電流保護過流保護過負荷保護：反應對稱過負荷的單相式過負荷保護定子繞組過電壓保護：對于水輪機定子繞組過電壓，應裝設帶延時的過電壓保護。（調(diào)速慢）

7.1發(fā)電機的故障、不正常工作狀態(tài)及保護配置（三）發(fā)電機保護配置保護配置轉(zhuǎn)子一點接地保護：對于轉(zhuǎn)子回路一點接地故障，則1MW及以下的小型發(fā)電機可裝設定期檢測裝置。對1MW以上機組應裝設轉(zhuǎn)子一點接地故障保護。防止其發(fā)展為兩點接地故障。轉(zhuǎn)子過負荷保護：對100MW以上機組且采用半導體勵磁系統(tǒng)，應安裝轉(zhuǎn)子過負荷保護失磁保護：對采用半導體勵磁系統(tǒng)及100MW以上采用電機勵磁的發(fā)電機，應專設專用的失磁保護。對于發(fā)電機勵磁消失故障，在發(fā)電機不允許失磁運行時，應在自動滅磁開關動作后聯(lián)跳發(fā)電機機端斷路器。7.1發(fā)電機的故障、不正常工作狀態(tài)及保護配置（三）發(fā)電機保護配置保護配置11.逆功率保護12.過勵磁保護13.其他保護：失步保護，低頻保護，應結(jié)合系統(tǒng)實際考慮配置。發(fā)電機保護出口回路的特點：跳開發(fā)電機出口斷路器同時，應跳開自動滅磁開關。（因為發(fā)電機為有源元件）7.2發(fā)電機定子繞組短路故障的保護7.2.1縱差動保護（一）保護原理縱差動保護一般作為發(fā)電機定子繞組相間故障的主保護發(fā)電機縱差動保護原理與一般差動保護相同

發(fā)電機縱差動保護一般采用帶制動特性的縱差動保護

比率制動

標積制動7.2發(fā)電機定子繞組短路故障的保護7.2.1縱差動保護（二）保護接線完全差動保護

特點：差動電流取自發(fā)電機機端和中性點引出端可以反映定子繞組各種類型的相間故障不能反映定子繞組匝間故障7.2發(fā)電機定子繞組短路故障的保護7.2.1縱差動保護（二）保護接線不完全差動保護

特點：差動電流取自發(fā)電機機端和定子繞組中性點側(cè)部分分支可以反映定子繞組各種類型的相間故障可以反映定子繞組匝間故障7.2發(fā)電機定子繞組短路故障的保護7.2.1縱差動保護（三）整定計算啟動電流躲過正常運行時的不平衡電流

對于不完全差動保護，啟動電流應適當提高7.2發(fā)電機定子繞組短路故障的保護7.2.1縱差動保護（三）整定計算2.拐點電流通常整定為

拐點電流的大小直接影響差動保護的靈敏度。7.2發(fā)電機定子繞組短路故障的保護7.2.1縱差動保護（三）整定計算3.制動線斜率可表示為

7.2發(fā)電機定子繞組短路故障的保護7.2.2橫差動保護

對于發(fā)電機來說，縱差保護是定子繞組相間短路的主保護，橫差是定子繞組匝間短路的主保護?？v差原理是比較機端和中性點兩處電流的數(shù)值和相位，因此不能用于匝間短路；橫差是比較定子引出線兩中性點的電位，當發(fā)生匝間短路時電位不等，兩中性點之間的TA上有電流。7.2發(fā)電機定子繞組短路故障的保護7.2.2橫差動保護（一）定子繞組裂相運行橫差保護原理同一繞組匝間短路分析差動回路電流為差動回路電流大小和短路匝數(shù)有關7.2發(fā)電機定子繞組短路故障的保護同相不同繞組匝間短路橫差保護差動回路電流為差動回路電流大小同樣取決于短路匝數(shù)有關7.2.2橫差動保護（一）定子繞組裂相運行橫差保護原理7.2發(fā)電機定子繞組短路故障的保護7.2.2橫差動保護（二）單元件橫差保護原理

單元件橫差動保護適用于具有多分支的定子繞組且有兩個以上中性點引出端子的發(fā)電機，能反應定子繞組匝間短路、分支線棒開焊及機內(nèi)繞組相間短路。7.2發(fā)電機定子繞組短路故障的保護單元件橫差保護接線原理圖特點：只需一個電流互感器，簡單可靠7.2.2橫差動保護（二）單元件橫差保護原理7.2發(fā)電機定子繞組短路故障的保護7.2.2橫差動保護（二）單元件橫差保護原理中性點不平衡電流分析定子同相而不同分支的繞組參數(shù)不完全相同，致使兩端的