电力系统继电保护-7发电机的继电保护

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1、电力系统继电保护原理主讲教师：邰能灵27发电机的继电保护7.1发电机的故障类型和不正常运行状态7.2发电机的纵差动保护和横差动保护7.3发电机的定子单相接地保护7.4发电机的负序过电流保护7.5发电机的失磁保护7.6发电机-变压器组继电保护的特点7.1发电机的故障类型和不正常运行状态41.发电机的故障类型定子绕组定子绕组及引出线相间短路定子绕组匝间短路（大容量发电机）定子绕组单相接地转子绕组—励磁回路转子绕组一点或两点接地转子绕组励磁电流消失51.发电机的故障类型因励磁回路接地保护拒动而烧坏转子本体的事故照片62.发电机的不正常运行状态定子定子绕组过电流（外部

2、短路引起）过负荷（负荷超过发电机的额定容量引起）发电机负序过电流（不对称负荷或外部不对称短路引起的）---负序电流会引起发电机发热定子绕组过电压（突然甩负荷引起）转子绕组励磁回路故障或者励磁时间过长而引起的转子绕组过负荷汽轮发电机主汽门突然关闭而引起的发电机的逆功率73.发电机的保护方式-定子绕组定子绕组纵差保护：定子绕组及引出线相间短路横差保护：发电机定子绕组匝间短路（大容量发电机）零序电流和零序电压保护：定子绕组单相接地过电流保护：外部短路引起的定子过电流：采用负序过电流保护、低电压起动的过电流保护、复合电压起动的过电流保护或过电流保护；注意：对于发电机变

3、压器组，一般采用复合电压启动的过电流保护负序电流保护：发电机不对称短路引起的负序电流过电压保护：发电机突然甩负荷引起的过电压83.发电机的保护方式-转子绕组转子转子接地保护：转子绕组一点或者两点接地短路转子绕组过负荷保护：采用转子过负荷失磁保护：励磁绕组失电逆功率保护：汽轮发电机主汽门突然关闭重点介绍的保护发电机纵差保护，横差保护，零序电流保护，失磁保护发电机保护动作的特点：发电机侧的断路器跳开，另外，必须切断励磁回路----作用：转子回路不存在电流，也就不在定子绕组中感应电势，不再继续供给短路电流7.2发电机的纵差动保护和横差动保护101.纵差动保护的原理反

4、应定子内部相间短路：动作于跳闸反应电流互感器二次回路断线：动作于信号111.1断线监视继电器的整定起动电流按躲开正常运行时的不平衡电流整定，原则上越灵敏越好，通常取：为了防止外部故障时由于不平衡电流的影响而误发断线信号，它的动作延时应大于发电机所有后备保护的动作时限121.2差动继电器的整定在正常运行情况下，电流互感器二次回路断线时保护不应误动按躲开外部故障时的最大不平衡电流整定13不同类型发动机的差动电流整定值汽轮发电机：励磁阻抗较小，则水轮发电机：励磁阻抗较大，则141.3具有比率制动特性的差动继电器最小起动电流：拐点制动电流：一般取制动系数（制动特性的斜

5、率）：0.2~0.4151.4纵差保护的灵敏度校验Ik.min为发电机内部故障时流过保护的最小短路电流，需要考虑如下两种情况：发电机与系统并列运行以前，也即发电机单机运行时，在其出线端发生两相短路发电机采用自同期并列时，励磁回路无电流，发电机侧无电流，差动回路中流入的电流只有系统供给的短路电流----在系统最小运行方式下，发电机中性点侧发生两相短路162.1横差动保护的原理—定子绕组结构大容量发电机的特点：额定电流太大，定子绕组的每一相都是由两个并联的绕组组成。正常运行时：每相每个绕组感应电势相等，绕组间无环流；匝间短路时，两个绕组的感应电势不相等，在绕组间有

6、环流。172.1横差动保护的原理利用反应两个支路电流之差的原理，可实现对发电机定子绕组匝间短路的保护。流入差动电流继电器的电流为182.1横差动保护的原理讨论：（1）差动电流跟哪些因素有关？（2）可以列出差动电流的表达式吗？（3）保护有死区吗？192.2横差动保护的接线-方式每相装设两个电流互感器，每相用一个继电器有较大的不平衡电流实用接线方式：两个并列的星形接线的中性点连线上接一个电流互感器，有较小的不平衡电流。202.2横差动保护的接线滤三次谐波采用三次谐波过滤器的原因：滤除三次谐波（三次谐波都会反映到中性线上，三系谐波在绕组中有环流，影响继电器的工作特性

7、）延时继电器的作用：转子回路发生一点接地故障时，会引起较大不平衡电流，导致横差保护动作。。。可以考虑带0.5~1秒的延时，再动作于跳断路器和灭磁开关。212.3横差动保护的整定保护有死区，死区范围跟整定值有关转子回路两点接地时，横差动保护可能误动作，但不必在转子回路两点接地时闭锁横差动保护在投入两点接地保护的同时，横差动保护应切换至带0.5~1s的延时动作于跳闸，可防止转子回路偶然性的两点接地时引起的横差保护误动作222.4不完全差动保护不完全纵差保护的复杂性在于如何选择装设CT的并联分支，这要通过详细的内部故障计算才能确定。7.3发电机的定子单相接地保护24

8、1.发电机电压网络的特点-概述发电机的