电力系统继电保护技术 教学课件 作者 许建安 7.1发电机故障和保护.ppt

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1、发电机故障、不正常运行及其保护7.1发电机故障和不正常运行及其保护1、发电机故障类型发电机的安全运行直接影响电力系统的安全。发电机由于结构复杂，在运行中可能发生故障和不正常工作状态，特别是现代的大中型发电机的单机容量大，对系统影响大，损坏后的修复工作复杂且工期长，所以对继电保护提出了更高的要求。针对发电机的故障和不正常工作状态，应装设性能完善的继电保护装置。（1）定子绕组相间短路：定子绕组相间短路会产生很大的短路电流，严重损坏发电机。应装设纵联差动保护。7.1发电机故障和不正常运行及其保护（2）发电机定子绕组匝间短

2、路：匝间短路将出现很大的环流，使绝缘老化，甚至击穿绝缘发展为单相接地或相间短路，扩大发电机损坏范围。（3）发电机定子绕组单相接地：定子绕组单相接地是易发生的一种故障。单相接地后，其电容电流流过故障点的定子铁芯，当此电流较大或持续时间较长时，会使铁芯局部熔化。（4）励磁回路一点接地或两点接地：转子绕组一点接地，由于没有构成通路，对发电机没有直接危害。再发生另一点接地，则转子绕组一部分被短接，会烧毁转子绕组，由于部分绕组短接，破坏磁路的对称性，造成磁势不平衡而引起机组剧烈振动，产生严重后果。7.1发电机故障和不正常运行

3、及其保护（5）励磁电流消失：励磁系统故障或自动灭磁开关误跳闸造成励磁电流消失。发电机将转入异步运行，从系统吸收无功，引起电压下降。定子电流增加及转子局部过热。2、发电机不正常运行状态（1）定子绕组过电流：外部短路引起绕组过电流，将使绕组温度升高，可能发展成内部故障。7.1发电机故障和不正常运行及其保护（2）对称过负荷：使绕组过热。（3）转子过热：不对称短路将在转子绕组中感应出倍频电流，可能造成转子局部灼伤，严重时使护环受热松脱。（4）定子绕组过电压：突然甩负荷造成转速升高，定子绕组绝缘可能击穿。7.1发电机故障和不

4、正常运行及其保护（5）发电机逆功率：汽门突然关闭，断路器未断开，将从系统吸收功率，使汽轮机受到损伤。3、相应保护（1）纵联差动保护：对1MW以上发电机的定子绕组及其引出线的相间短路，应装设纵联差动保护。7.1发电机故障和不正常运行及其保护（2）定子绕组匝间短路保护：定子绕组星形接线，每相有并联分支且中性点侧有分支引出端的发电机，应装设横联差动保护。对于中性点侧只有三个引出端的大容量发电机，可采用零序电压式或转子二次谐波电流式匝间短路保护。（3）定子绕组单相接地保护：对直接联于母线的发电机定子绕组单相接地故障，当单相

5、接地故障电流(不考虑消弧线圈的补偿作用)大于或等于表7-1规定的允许值时，应装设有选择性的接地保护。额定电压额定容量接地电流允许值7.1发电机故障和不正常运行及其保护≤汽轮发电机汽轮发电机水轮发电机水轮发电机（氢冷）7.1发电机故障和不正常运行及其保护发-变组容量在100MW以下的发电机，应装设保护区不小于定子绕组90%的定子绕组接地保护；容量100MW及以上的发电机，应装设保护区为100%的定子绕组接地保护，保护动作于信号，必要时也可动作于停机。（4）励磁回路一点或两点接地保护:水轮发电机一般只装设励磁回路一点接

6、地保护，小容量机组用定期检测装置；100MW以下汽轮发电机，一般采用定期检测装置，对两点接地故障，装设两点接地保护。转子水内冷发电机和100MW及以上的汽轮发电机，装设一点接地保护和两点接地保护装置。7.1发电机故障和不正常运行及其保护（5）失磁保护:对不允许失磁运行的发电机，或失磁对电力系统有重大影响的发电机，应装设专用的失磁保护。（6）对于发电机外部短路引起的过电流1）过电流保护:用于1MW及以下的小型发电机。2）复合电压启动的过电流保护:一般用于1MW以上的发电机。3）负序过电流及单相低电压过电流保护:一般用

7、于50MW及以上的发电机。7.1发电机故障和不正常运行及其保护4）低阻抗保护:当电流保护灵敏度不足时采用。（7）过负荷保护:定子绕组非直接冷却的发电机，应装设定时限过负荷保护。（8）过电压保护:水轮发电机或100MW及以上的汽轮发电机，应装设过电压保护。（9）逆功率保护:大容量的发电机组应考虑装设逆功率保护。发电机保护的出口方式有：1）停机:断开断路器，灭磁，关闭汽门或导水翼。2）解列灭磁:断开断路器，灭磁，原动机甩负荷。3）解列:断开发电机断路器，原动机甩负荷。4）减出力:将原动机出力减到给定值。5）减励磁:将发

8、电机励磁电流减到给定值。6）励磁切换:将励磁电源由工作励磁电源系统切换到备用励磁电源系统。7）厂用电切换:由厂用工作电源供电切换到备用电源供电。8）发信号:发声光信号。7.1发电机故障和不正常运行及其保护