《发电机母线保护》PPT课件

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1、第八章发电机保护第八章发电机保护发电机的安全运行对于保证电力系统的正常工作和电能质量起着决定性的作用同时，发电机本身也是十分昂贵的电气设备因此，应该针对各种不同的故障和不正常运行状态，装设性能完善的发电机继电保护装置第一节发电机的故障类型和不正常工作状态发电机的故障类型：定子绕组相间短路定子一相绕组内的匝间短路定子绕组单相接地转子绕组一点接地或者两点接地转子励磁回路励磁消失第一节发电机的故障类型和不正常工作状态发电机的不正常运行状态：由于外部短路引起的定子绕组过电流由于负荷超过发电机额定容量而引起的三相对称过负荷由外部不对称短路

2、或不对称过负荷而引起的发电机负序过电流由于突然甩负荷而引起的定子绕组过电压由于励磁回路故障或者强励时间过长而引起的转子绕组过负荷由于汽轮机汽门突然关闭而引起的发电机逆功率等第二节发电机的典型保护配置针对发电机故障的典型保护配置：定子绕组及其引出线的相间短路：纵差动保护定子绕组的匝间短路：横差保护、双重横差保护定子绕组单相接地故障：接地保护励磁回路的一点接地故障：定期检测装置、励磁回路一点接地保护励磁消失故障：专用失磁保护第二节发电机的典型保护配置针对发电机不正常运行状态的典型保护配置：发电机外部短路引起的过电流：负序过电流及不同

3、类型的过电流保护由对称负荷引起的发电机定子绕组过电流：过负荷保护不对称负荷或外部不对称短路而引起的负序过电流：负序过电流保护定子绕组过电压：过电压保护转子回路的过负荷：转子过负荷保护主汽门突然关闭而出现的发电机变电动机运行：逆功率保护过励磁保护第二节发电机的典型保护配置其他保护配置：当电力系统振荡影响机组安全运行时，在300MW机组上，宜装设失步保护当汽轮机低频运行会造成机械振动，叶片损伤，对汽轮机危害极大时，可装设低频保护当水冷发电机断水时，可装设断水保护为了快速消除发电机内部的故障，在保护动作于发电机断路器跳闸时，还必须动作

4、于自动灭磁开关，断开发电机励磁回路，使定子绕组中不再感应出电动势，继续供给短路电流第三节发电机定子绕组短路故障的保护发电机定子绕组中性点一般不直接接地，而是通过高阻接地、消弧线圈接地或不接地，故发电机的定子绕组都设计为全绝缘发电机定子绕组可能由于绝缘老化、或者过电压冲击、或者机械振动等原因发生单相接地和短路故障发电机定子单相接地并不会引起大的短路电流，不属于严重的短路性故障发电机内部短路故障主要是指定子的各种相间和匝间短路故障，短路故障时在发电机被短接的绕组中将会出现很大的短路电流，严重损伤发电机本体，甚至使发电机报废，危害十分

5、严重发电机定子绕组的短路故障保护历来是发电机保护的研究重点之一第三节发电机定子绕组短路故障的保护近年来短路故障的统计数据表明，发电机及其机端引出线的故障中相间短路是最多的，是发电机保护考虑的重点针对发电机定子绕组相间短路，可以装设发电机纵差动保护：当正常运行以及发生保护区外故障时，流入差动继电器的差动电流为零，继电器不动作当发生发电机内部故障时，流入差动继电器的差动电流将会出现较大数值当差动电流超过整定值时，继电器判为发生了发电机内部故障而作用于跳闸第三节发电机定子绕组短路故障的保护常规纵差动保护引入发电机定子机端和中性点的全部

6、相电流，在定子绕组发生同相匝间短路时两电流仍然相等，保护不能动作针对发电机定子绕组匝间短路，可以装设发电机横差动保护：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两个以上并联分支绕组组成。正常运行时，各绕组流过相等的负荷电流当同相内非等电位点发生匝间短路时，各绕组间出现环流利用这个环流，可以实现发电机定子绕组匝间短路的保护第四节发电机定子绕组单相接地保护发电机容易发生绕组线棒和定子铁芯之间绝缘的破坏，因此发生单相接地故障的比例很高，约占定子故障的70%～80%由于大型发电机定子绕组对地电容比较大，当发电机机端附近发生接

7、地故障时，故障点的电容电流比较大，影响发电机的安全运行同时，由于接地故障的存在，会引起弧光过电压，可能导致发电机其他位置绝缘的破坏，形成危害严重的相间或匝间短路故障第四节发电机定子绕组单相接地保护为了限制定子绕组单相接地故障的故障电流，大型发电机有的装设了消弧线圈，通过消弧线圈的电感电流与接地电容电流相互抵消，把定子绕组单相接地电容电流限制在规定的允许值之内有些发电机中性点采用了高阻接地方式，主要目的是限制发电机单相接地时的暂态过电压，但另一方面增大了故障电流。采用这种接地方式的发电机定子绕组应选择尽快跳闸第四节发电机定子绕组单

8、相接地保护假设A相距离定子绕组中性点a处发生金属性接地故障当接地电容电流大于允许值时，不论该网络是否装有消弧线圈，接地保护动作于跳闸；当接地电流小于允许值时，接地保护动作于信号定子绕组单相接地时机端出现零序电压，可以利用基波零序电压构成定子单相接地保护故障点越靠