发电机保护ppt课件.ppt

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1、第一节概述一、发电机的故障和异常运行状态1.发电机的故障类型主要有：1）定子绕组相间短路；2）定子绕组的匝间短路；3）定子绕组单相接地；4）转子绕组一点接地或两点接地等。2.发电机的不正常运行状态主要有：1）由外部短路引起的定子绕组过电流；2）定子绕组三相对称过负荷；3）由于突然甩负荷而引起的定子绕组过电压；4）由外部不对称短路或不对称负荷(如单相负荷、非全相运行等)引起的转子表层过负荷等。二、发电机保护的配置1．发电机的主保护（1）纵联差动保护（2）匝间短路保护（3）定子绕组单相接地保护（4）转子绕组接地保护（5）发

2、电机失磁保护2．发电机的后备保护（1）外部短路引起的定子绕组过电流保护（2）定子绕组过负荷保护（3）转子绕组、转子表层过负荷保护（4）定子绕组过电压保护（5）逆功率保护（6）失步保护（7）过激磁保护（8）低频率保护在保护动作于发电机断路器跳闸的同时，还必须动作于自动灭磁开关。第二节发电机相间短路的纵联差动保护作用:反映发电机定子绕组及其引出线相间短路故障的主保护一、发电机纵差保护的接线方式两种:完全纵差动保护不完全纵差动保护1.发电机完全纵差动保护图9—1发电机纵差保护原理接线示意图G●●●●2．发电机不完全纵差动保护

3、（a）中性点侧引出6个端子（b）中性点侧引出4个端子分析可见:发电机完全纵差保护和不完全纵差保护均是比较发电机两侧同相电流的大小和相位而构成不同之处：完全纵差保护是比较每相定子首末两端的全相电流，不完全纵差动保护是比较机端每相定子全相电流和中性点侧每相定子的部分相电流而构成。二、发电机纵差保护的原理1．比率制动式发电机纵差保护原理发电机纵差保护原理接线示意图G●●●●(2)动作特性曲线图9－3比率制动式发电机纵差保护的动作特性Iop.min.Ires.min.IresK动作区制动区IK2.标积制动式发电机纵差动保护原理

4、第三节发电机定子绕组的匝间短路保护匝间短路:每个分支的匝间或分支之间的短路内容:单元件式横联差动保护纵向零序电压原理的匝间短路保护一、单元件式横联差动保护1．保护的接线方式及其特点（a）UVW横差TA纵差TA·····纵差TA纵差TA机壳（b）·UVW横差TA纵差TA·····纵差TA纵差TA·机壳2．保护的原理分析1）当定子绕组的同分支匝间短路时：2）定子绕组不同分支间发生短路时：3)保护的接线2图9－6单元件式横联差保护原理接线图1-三次谐波滤过器；2－带有延时的保护装置4)评价：保护接线较简单，灵敏度较高。保护存

5、在死区：当很小时或者不同分支间的短路匝数相同时,保护不能动作。二、纵向零序电压原理的匝间短路保护适用于中性点侧没有6个或4个引出端子的发电机定子匝间短路。该保护利用发电机定子绕组发生匝间短路时，机端三相对发电机中性点出现的零序电压而构成。1.保护的构成原理图9—9零序电压匝间短路保护原理接线图4)零序电压匝间保护原理方框图图9－10负序功率闭锁的零序电压匝间保护原理方框图l－三次谐波滤过器；2－断线闭锁保护；3－跳闸出口第四节发电机定子绕组的单相接地保护一、发电机定子绕组单相接地故障的分析1.定子绕组单相接地故障的零序

6、电压图9－11机端金属性单相接地时电压相量图1)当机端单相接地时:2)接地发生在定子绕组距中性点处电压相量图为:2．发电机三次谐波电压的分布（1）正常运行时三次谐波电压分布S图9－13发电机三次谐波电势及对地电容的等值电路N（2）距中性点处发生单相接地时三次谐波电压的分布二、反应基波零序电压的定子接地保护图9—17发电机零序电压保护接线示意图过电压元件检测发电机机端电压互感器二次侧开口三角形的输出电压，当检测的电压大于保护的动作整定值时，过电压元件动作发出信号。保护装置的整定值应避开正常运行时的不平衡电压。根据运行经验

7、，保护的起动电压一般整定为15～30V左右。考虑采用性能良好的三次谐波滤过器后，其动作值可降至5～10V。保护在中性点附近有5％～10％的死区。三、基波零序电压和三次谐波电压构成的100％定子接地保护1．保护的工作原理100％定子接地保护由两部分组成：基波零序电压保护:反应机端附近的85％～95％的定子绕组单相接地三次谐波电压保护:反应中性点附近定子绕组的单相接地。零序电压保护三次谐波保护图9－18100％定子接地保护的保护范围示意图保护的逻辑框图:第五节发电机转子回路接地保护一、转子回路一点接地保护-----信号二、

8、转子两点接地保护-----跳闸一、转子回路一点接地保护1．保护原理:切换采样式转子一点接地保护（1－a）EaES1S2RRRRR1RfaU1,U2I1I2图9－20切换采样式转子一点接地保护原理接线二、转子两点接地保护第六节发电机的失磁保护一、发电机失磁运行及其产生的影响1）发电机失磁，对机组本身产生危害。2）发电机失磁运行对电力