ACE继电保护-71发电机综述.pptVIP

* 第七章 发电机保护 7.1发电机的故障、不正常工作状态 及保护方式 发电机的故障类型： a、发电机定子绕组相间短路（d1故障）；－最常发生 b、发电机定子绕组匝间短路 （1）绕组同相同分支匝间短路（d2故障） ； （2）绕组同相不同分支匝间短路（d3故障） ； c、发电机定子绕组单相接地短路； d、发电机转子励磁回路一点或两点接地（d4故障） ； e、失磁（低励）故障。 发电机的不正常工作状态： a、定子绕组过负荷； b、转子表层过热； 由于外部不对称短路或系统非全相运行出现负序电流引起。 c、定子绕组过电压； d、发电机逆功率运行（主汽门突然关闭，转为电动机） ； e、励磁回路过负荷和过励磁； f、 发电机频率上升或下降； g、发电机与系统之间失步； a、纵联差动保护，反应发电机定子绕组及引出线相间短路； b、定子绕组匝间短路保护； c、定子单相接地保护（接地电流超过允许值时）； d、负序过电流保护 ； e、对称过负荷保护； f、 励磁回路一点或二点接地保护； g、失磁保护； h、失步保护； I、 转子过负荷保护； j、 逆功率保护； k、定子绕组过电压保护； L、发电机过励磁保护。 发电机保护配置： 7.2 发电机的纵差和横差保护 保护范围：发电机定子绕组及引出线的相间短路的主保护。 发电机正常运行，差动回路不平衡电流较小，随着外部短路电流的增大，不平衡电流相应增大，为防止保护误动，通常采用比率制动式纵差保护 。 正常运行或外部故障情况下，流入差动继电器的电流为0，内部故障时为故障电流。 比率制动式纵差保护： 不完全纵差保护： 大型汽轮或水轮发电机每相定子绕组为两个或多个并联分支， 不完全差动保护在发电机中性点侧仅接入部分并联分支电流 与机端电流 构成纵差动保护，通过选择不同的电流互感器 变比，使得正常运行及外部短路时没有差动电流。 当发电机发生相间、匝间短路和分支开焊故障，差动电流超过动作电流时，不完全纵差保护动作切除故障。 发电机横差保护： 发电机定子绕组 匝间短路 的主保护。 1. 裂相横差保护 α越大，环流越大，继电器的电流越大； α越小，环流越小，继电器的电流越小, 有死区。 （2）同相不同分支发生匝间短路 α1＝α2 时，无环流，保护出现死区。 α1≠α2 时，产生两个环流 （1）同相同分支发生匝间短路 优点：接线简单，不平衡电流小，灵敏性高， 反应定子绕组匝间、相间及分支开焊故障。 注意滤除三次谐波电流引起的不平衡电流。 每相分别装设 TA（6个）和继电器（3个） 缺点：接线复杂，不平衡电流大； 2. 单元件横差保护 适用于具有多个分支的定子绕组且有两个以上中性点引出端子的发电机。 动作电流按躲过区外短路时最大不平衡电流整定 7.3 发电机定子绕组单相接地保护 定子绕组单相接地故障一般是由定子线圈与铁芯之间的绝缘损坏引起的。大型发电机组定子绕组对地电容较大，发生接地故障时，接地电容电流比较大，可能使定子铁芯烧坏，故障点会出现局部弧光过电压，可能导致发电机绕组的多点绝缘损坏，使得故障扩展成为危害更大的相间或匝间短路故障 。 发电机中性点接地方式主要有中性点不接地、中性点经消弧线圈接地以及中性点经高阻接地。 大型发电机组采用中性点经消弧线圈接地，通过消弧线圈的电感电流补偿发电机电容电流，使单相接地故障电流限制在规定限值内。发生单相接地故障时，则保护发出接地故障信号，同时转移负荷，实现平稳停机检修。 α 正常情况下: 发电机三相电压中的基波零序电压3U0很小；单相接地故障时: 就出现3U0 ,其大小与故障点位置有关。 发电机端各相对地电势： 缺点：一般能够保护 85% 以上的定子接地故障，但靠近中性点部分有一定的保护死区。 适用：发电机变压器组单元接线 一、基波零序电压定子绕组单相接地保护 故障点基波零序电压为： 基波零序电压保护动作判据为： 动作电压 按躲过正常运行时电压互感器输出的最大不平衡电压。 二、利用三次谐波电压的定子绕组单相接地保护 US3 / UN3＝（1－α）/ α 当α 50% 时， U N 3 U S 3 理论分析表明：在正常运行情况下