继电保护原理第 7 章 发电机继电保护ppt课件.ppt

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1、第7章发电机继电保护7.1发电机的故障类型、不正常运行状态及其保护方式1.发电机的内部故障内部故障主要是由定子绕组及转子绕组绝缘损坏引起的，常见的故障有：(1)定子绕组相间短路—危害最大(2)定子绕组单相匝间短路：可能发展为单相接地和相间短路(3)定子绕组单相接地：较常见，可造成铁芯烧伤或局部融化(4)转子绕组一点接地或两点接地：一定接地时危害不严重；两点接地时，因破坏了转子磁通的平衡，可能引起发电机的强烈震动或将转子绕组烧损。(5)转子励磁回路电流消失：从系统吸收无功功率，造成失步，从而引起系统电压下降，甚至可使系统崩溃。2.发电机的不正常运行状态不正常

2、运行状态主要有：(1)外部短路或系统振荡引起的定子绕组过电流。(2)负荷超过发电机额定容量而引起的三相对称过负荷。(3)外部不对称短路或不对称负荷(如单相负荷，非全相运行等)而引起的发电机负序过电流和过负荷。(4)突然甩负荷而引起的定子绕组过电压。(5)励磁回路故障或强励时间过长而引起的转子绕组过负荷。(6)汽轮机主汽门突然关闭而引起的发电机逆功率运行以及低频、失步、过励磁等。三、发电机的保护配置1、定子绕组相间短路（1MW以上一般采用差动保护）2、定子绕组匝间短路保护3、定子绕组接地保护（100MW以上发电机应用100%保护区）4、转子绕组一点接地或两点

3、接地保护5、励磁电流异常下降或消失保护（100MW以上发电机）6、发电机外部相间短路7、定子绕组过负荷保护8、转子表层（负序）过负荷保护（50MW以上发电机）9、定子绕组过电压保护10、励磁绕组过负荷保护（100MW以上发电机）11、发电机逆功率保护（200MW以上汽轮发电机）12、发电机低频保护（300MW以上汽轮发电机）13、失步保护（300MW以上汽轮发电机）14、定子铁芯过励磁保护15、其他故障及异常运行保护。四、保护动作方式根据故障及异常运行方式的性质，上述各项保护可动作于：1、全停：即断开发电机断路器，灭磁，关闭汽轮机主汽门，切换厂用；2、解列

4、并灭磁，即断开发电机断路器，灭磁，原动机甩负荷3、减出力，即将原动机负荷减到给定值；4、发出声光信号；5、程序跳闸，即首先关闭原动机主汽门或导水翼，待逆功率继电器动作后，再断开断路器并灭磁。7.2发电机的纵差动保护和横差动保护7.2.1发电机纵差动保护的整定计算和原理接线发电机纵差保护是发电机定子绕组及其引出线相间短路的主保护，它应能快速切断内部所发生的故障；同时在正常及外部故障时，又能保证动作的选择性和可靠性。在保护范围内发生相间短路时，应瞬间断开发电机断路器和自动灭磁开关。两组CT特性、变比一致，正常及区外故障时，继电器中只有流过数值较小的不平衡电流；

5、当发电机内部故障时，故障电流流过继电器时，瞬时动作于跳闸。二、整定计算原则两个条件1、躲开外部短路时的最大不平衡电流2、躲大于发电机额定电流（LH二次断线时不误动）灵敏度（出口两相短路）监视断线电流继电器的整定电流该继电器的整定电流应躲过正常运行时的不平衡电流动作时限大于发电机后备保护时限三、发电机纵差保护原理接线四、比率制动特性差动继电器的差动保护1、动作分析2、整定计算（1）最小动作电流灵敏度（出口两相短路）（2）制动特性的最小制动电流（3）最大制动电流发电机的纵差动保护可以无延时地切除保护范围的各种故障，同时又不反应发电机的过负荷和系统振荡，且灵敏系

6、数一般较高。7.2.2发电机匝间短路的横差动电流保护作用：反映了定子绕组的匝间短路及定子绕组开焊一、匝间短路的特点1、当发生匝间短路时，短路线匝内电流很大，短路环中电流的大小与短路匝数大致成反比关系；2、定子回路中的零序电流，将在并联分支绕组的两个中性点之间的连接线上形成环流；3、在转子回路中将产生二次及其它次谐波的电流分量；4、发电机定子绕组一相匝间短路时，在短路电流中有正序、负序和零序分量，且各序电流相等，同时有纵向零序电压出现。短路环中的电流与短路匝数的关系曲线如图：二、横差保护原理正常：（2）同相两分支间：保护不动匝间接地：动作死区：（1）同一分支

7、：保护不动三、单元件式横差保护原理：保护用电流互感器装设于发电机两组星形中性点的连线上。它实质是将一组三相分支电流之和与另一组三相分支电流之和进行比较。保护装置的原理接线及其它有关问题1、三次谐波滤过器：其作用是滤除三次谐波，即使三次谐波也不会流到电流继电器线圈中。2、励磁回路有两点接地时保护的动作行为：在一般情况下，横差动保护无时限动作，当发电机励磁回路一点接地后，即切换至延时回路。整定计算保护的整定电流根据运行经验一般取值评价：优点：接线简单、灵敏度高，对匝间短路和分支开焊均起保护作用；缺点：发电机引出端必须有六个端子，死区范围大7.3发电机定子绕组单

8、相接地保护定子绕组因绝缘破坏而引起的单相接地故障比较普遍。由于发电