发电厂继电保护讲解.ppt

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1、发电机—变压器组的继电保护一、发电机故障及不正常运行方式二、发电机—变压器组主要继电保护功能原理及整定原则发变组与高压输电线路元件相比，故障几率比较小。但发变组故障后会对其本身设备造成的危害极大，进而造成电力系统的有功无功缺失，严重危及系统稳定运行，对电力系统和发变组本身都非常不利。因此，发变组的继电保护在火电机组运行过程中起着非常重要的作用。一、发电机故障及不正常运行方式（一）发电机故障类型（二）发电机不正常运行状态（一）发电机故障类型发电机正常运行时发生的比较常见的故障有如下几种：（1）定子绕组相间短路。发电机定子绕组发

2、生相间短路若不及时切除，将烧毁整个发电机组，引起极为严重的后果，必须有两套或两套以上的快速保护反应此类故障。（2）定子绕组匝间短路。发电机定子绕组发生匝间短路会在短路环内产生很大电流。因此发生定子绕组匝间短路时也应快速将发电机切除。3）定子单相接地。定子单相接地并不属于短路性故障，但由于以下几方面的原因，对单相接地故障却要求灵敏而又可靠地反应：①很多大型机组中性点都经高阻接地；②电容电流会灼伤故障点的铁心；③绝大部分短路都是首先由于单相接地没有及时进行处理发展而成；④接地时非接地相电压升高，影响绝缘。（4）失磁。由于励磁设备

3、故障、励磁绕组短路等会引发失磁（全失磁或部分失磁），使发电机进入异步运行，对系统和发电机的安全运行都有很大影响。（5）转子一点、二点接地故障。转子一点接地对汽轮发电机组的影响不大，一般都允许继续运行一段时间。（二）发电机不正常运行状态由于发电机是旋转设备，加上一般发电机在设计制造时，考虑的过载能力都比较弱，一些不正常的运行状态将会严重威胁发电机的运行安全，因此对以下这些状态的处理也同样必须及时，准确。（1）定子负序过流。发电机承受负序过流能力非常弱，很小的负序电流流经定子绕组，就可能会引起转子铁心的严重过热，甚至烧损发电机铁

4、心。大机组上一般都配置两套反应负序过流的保护。（2）定子对称过流。当外部发生对称三相短路时，会引起发电机定子过热，因此应有反应对称过流的保护。（3）过负荷。当发电机过负荷时，应及时报警。（4）过电压。由于励磁等原因引起过电压时，会影响发电机的绝缘寿命，因此必须有反应过电压的保护。（5）过励磁。当电压升高、频率降低时，可引起发电机和主变压器过励磁，从而使发电机过热而损坏，需装设反应过励磁的保护。（6）频率异常。发电机在非额定频率下运行，可能会引起共振，使发电机疲劳损伤，应配置频率异常保护。（7）发电机与系统之间失步。当发电机和

5、系统失步时，巨大的交换功率使发电机无法承受而损坏，应配有监测失步的保护装置。（8）误上电。对发电机并网前误合主变出口断路器的情况做出反应。（9）启停机故障。发电机组在没有给励磁前，有可能发生了绝缘损坏的故障，若能在并网前及时发现，就可以避免更大的事故发生。（10）逆功率。发电机组在运行中，从系统吸收有功时，则会引起汽轮机的鼓风损失而引起汽轮机发热损坏。二、发电机—变压器组主要继电保护功能原理及整定原则下图为发变组保护柜（A柜）的保护压板。下面结合该保户柜对发变组继电保护功能原理及整定原则进行介绍。（一）发电机差动保护（1XB

6、）差动保护选择性好、灵敏度高，宜于作为发电机、变压器及母线等元件的主保护。发电机差动保护用以反应发电机定子绕组及引出线的相间短路。该保护按比较发电机定子绕组两侧电流大小及相位的原理构成。（二）定子接地保护（2XB）采用3零序电压保护和三次谐波定子接地保护，可构成100%定子接地保护，也可用外加电源方式构成。1．发电机3定子接地保护接线引入发电机机端TV开口三角处的零序电压3或者引入发电机中性点处配电变压器二次侧3电压。3电压来自机端时应考虑TV断线闭锁环节。该保护可靠性高，能切除绝大部分定子绕组发生的单相接地故障。但它无法检

7、测发电机中性点附近发生的单相接地故障。2．三次谐波式定子接地保护三次谐波式定子接地保护的主要任务是检测发电机中性点附近的单相接地故障。（1）接线从发电机机端TV开口三角处引入机端三次谐波电压。从发电机中性点TV或消弧线圈引入发电机中性点侧三次谐波电压。（2）原理三次谐波式定子接地保护具有反应机端和中性点三次谐波大小和相位变化的构成原理。（三）热工保护（3XB）热工系统对发电机各个参数进行监测，当参数异常，热工信号动作与声光报警，提醒运行人员进行及时处理；当参数超限，危害机组安全时，如主机轴承振动大，汽包水位高等情况发生时，热

8、工保护动作，使机组停运，防止设备损坏。（四）主变差动保护（4XB）主变压器的差动保护范围包括发电机出口到主变压器高压侧。变压器差动保护在以下方面显著不同于发电机差动保护。（1）变压器各侧额定电压和额定电流各不相等，各侧电流互感器的型号又一定相同，所以变压器差动保护的制动系数比发电机的大，灵