继电保护原理第 7 章 发电机继电保护.pptVIP

7.5.2 发电机失磁后的机端测量阻抗 一、失磁后，失步前（等有功过程） 失磁后，功角δ逐渐增大，当功角小于90°时，其机端测量阻抗沿等有功阻抗圆向第四象限变化 失磁后，失步前机端阻抗的特点 ①圆的大小与P有关，P↑→圆↓ ②失磁前，发电机向系统送无功，Q为正，ZK位于第一象限； ③失磁后，随Q的变化，Q由正→负，ZK从I→IV象限，圆越小，从I→IV越快 ④圆的位置与jXs有关。 * 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；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： 保护不