《同步发电机保护》PPT课件

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1、供配电系统继电保护与设计第六章同步发电机的继电保护南师大电自学院电气工程系主要内容第一节常见故障类型、不正常工作状态及其保护方式第二节发电机的纵差保护第三节发电机定子绕组匝间短路保护第四节发电机相间短路后备保护及过负荷保护第五节发电机定子绕组的接地保护第六节发电机转子回路接地保护第七节发电机失磁保护第八节发电机-变压器组保护的特点与原理作业常见故障类型不正常工作状态相应的保护方式故障类型定子绕组故障：相间短路包括一相的匝间短路单相接地转子绕组故障：一点接地包括两点接地短路转子绕组失磁可能引起发电机强烈振动，甚至把转子绕组烧坏。导致发电

2、机异步运行，甚至解列。能使定子绕组绝缘损坏，甚至引起发电机着火。不正常工作状态⒈由于外部短路引起的定子绕组过电流；⒉负荷超过发电机额定容量而引起的过负荷；以上两种会引起定子绕组温度升高，加速绝缘老化，缩短机组寿命，可能发展为定子绕组故障。⒊定子绕组过电压；可造成定子绕组绝缘击穿。⒋转子表层过热。可造成转子局部灼伤，严重时使护环受热松脱。保护方式纵差动保护：定子绕组及其引出线的相间短路保护横差动保护：定子绕组一相匝间短路的保护单相接地保护：对发电机定子绕组单相接地短路的保护接地电容电流：5A以下动作于信号5A以上动作于跳闸发电机外部短路

3、引起的过电流，可采用：过电流保护，用于1MW以下的小型发电机。复合电压启动的过电流保护，用于1MW以上的发电机。负序电流及单相式低电压启动的过电流保护，用于50MW及以上的发电机。反应不对称短路或三相负荷不对称而引起的负序过电流采用：负序过电流保护：50MW及以上的发电机过负荷保护：发电机长时间超过额定负荷运行时作用于信号的保护过电压保护：反应突然甩负荷而出现的过电压失磁保护：反应转子励磁回路励磁电流急剧下降或消失转子一点接地保护和两点接地保护：反应励磁回路的接地故障保护转子过负荷保护逆功率保护：当汽轮机主汽门突然关闭，防止汽轮机遭到

4、损坏。其它注意：保护动作与发电机出口断路器跳闸时，必须同时跳开灭磁开关，断开发电机励磁回路，以使转于回路电流不会在定子绕组中再感应电动势，继续供给短路电流。发电机纵差保护是发电机定子绕组及其引出线相间短路的主保护。作用原理第二节发电机的纵差保护动作电流的整定计算两个条件：（1）躲大于发电机额定电流（CT二次断线时不误动）（2）躲外部短路时的最大不平衡电流。2．BCH-2型继电器线圈匝数计算动作线圈计算值：取小而接近的整数作为整定值。即：式中Wds和WbS分别为差动线圈和平衡线圈的整定值，由实际抽头确定。则一次动作电流整定值为：3．灵敏

5、度校验断线监视继电器动作电流整定计算在中线上设电流继电器KA来设置断线预告信号。动作电流整定：Iop·KA=0.2ING／KTA动作时限整定:大于发电机后备保护时限一个时限阶梯高灵敏度接线的差动保护2。电流整定1。接线带比率制动式的纵联差动保护1。接线2。工作原理动作量：Ⅰ′－Ⅱ′→U1→Ⅰ制动量：Ⅰ′＋Ⅱ′→U2→Ⅱ当U1＞U2时，Umn＞0，继电器动作。当U1＜U2时，Umn＜0，继电器不动作。比率制动特性如图11-3(b)所示：图中Ires·0有稳压管WY决定，直线P—Q为WY未被击穿时的情况。Ires·0=（1～1.2）IN·

6、G／KTA（1）内部短路时，Ⅰ′－Ⅱ′较大，而Ⅰ′＋Ⅱ′较小，继电器动作。（2）外部短路时，Ⅰ′＝Ⅱ′，U1很小，而U2很大，继电器不动作。3。比率特性曲线第三节发电机定子绕组匝间短路保护在大容量发电机中，由于额定电流很大，其每相都是由两个(或更多个)并联的绕组组成的。任一个绕组中发生匝间短路时，两个绕组中的电动势就不再相等，因而会由于出现电动势差而产生一个均衡电流，在两个绕组中环流。由此，利用反应两个支路电流之差的原理，即可实现对发电机定于绕组匝问短路的保护。原理此接线复杂，保护中的不平衡电流也大，因此，实际上已很少采用实用接线该接

7、线没有互感器特性不同而引起的不平衡电流，灵敏度高，接线也较简单。整定计算动作电流：Iop=（0.2～0.3）ING电流互感器变比：KTA=0.25ING／5评价优点：简单，灵敏度高。缺点：有死区，对其它绕组接线形式的大型机组无法适用。第四节发电机的过电流保护及过负荷保护发电机的过电流保护主要用来作为发电机定子绕组相间短路主保护（一般为纵差保护）的近后备保护，并同时作为发电机外部短路时的远后备保护。目前，发电机的过电流保护主要有三种。1。一般过电流保护，用于1MW以下的小型发电机；2。复合电压起动的过电流保护，用于1MW以上的发电机；3

8、。负序过电流及单相低电压起动的过电流保护，用于50MW以上的发电机。前两种前面已作详细的介绍，本节重点介绍第三种保护形式。二、复合电压起动的过电流保护三、负序过电流保护的作用当电力系统中发生不对称短路或在正常远行情况下三