第二十一讲发电机失磁保护探讨.pptVIP

第二十一讲 发电机的负序过电流保护 失磁保护和母线保护 ;主要内容 1.掌握发电机负序过电流保护的作用 2.掌握发电机失磁进入异步运行时，对电力系统和发电机的危害 3.掌握发电机失磁机端测量阻抗的变化轨迹 4、什么是失磁发电机的等有功阻抗园、等无功阻抗园和临界失步园 5、简述母线常见的故障类型及相应的保护方式 6、掌握母线完全差动保护和相位差动保护的基本原理;Ⅰ 发电机的负序过电流保护;I2*---为以发电机额定电流倍数表示的负序电流的标幺值; A –允许过热时间常数 曲线表明发电机允许负序电流持续的时间t是随大小而变 化的。I2*大时，允许的时间短，I2*小时，允许的时间长。 这种变化的特性称为反时限特性。 为此发电机应装设负序过电流保护。;经t2(5-10)s延时动作于序信号;（3）在cd段内，保护装置Ⅰ段不会动作，只能由 Ⅱ段动作于发信号，靠运行人员去处理。在靠近c 点部分，允许时间较短，实际上来不及处理，所以 在此区段内，对发电机是不安全的。;三、负序反时限过流保护;发电机的失磁运行及其产生的影响 一、失磁的原因： （1）励磁回路开路、励磁绕组断线、灭磁开关误动作、励磁调节 装置的自动开关误动、可控硅励磁装置中部分元件损坏； （2）励磁绕组由于长期发热，绝缘老化或损坏引起短路； （3）运行人员误调整等。 发电机失磁后，它的各种电气量和机械量都会发生 变化。将危及发电机的安全。;功角特性关系：;发电机从失磁到进入稳态的异步运行，一般可分为三个阶段：;在发电机超过同步转速后，转子回路中将感应出频率为ff-fx电流，该电流将产生异步功率Pac Q负的越多机端电压下降的越多，定子电流将持续增大。;（四）失磁后的影响;对发电机： （1）发电机失磁后，转子和定子磁场间出现了速度 差，则在转子回路中感应出转差频率的电流，引起转 子局部过热。 （2）发电机受交变的异步电磁力矩的冲击而发生振 动，转差率越大，振动越厉害。 可见，失磁后，若不失步，无直接危害。失步后，对 发电机及系统有不利影响。故应装设失磁保护。 ;①等有功阻抗图(δ90°); 等有功阻抗圆;结论： （1）园的大小与有功功率的大小有关，功率越小，园的直径越大； （2）失磁前，发电机向系统送有功功率和无功功率，θ为正，测量阻抗在第一象限；失磁后，无功功率由正变负， θ角由正值向负值变化，测量阻抗也逐渐向第四象限过渡，失磁前，发电机送出的有功功率越大，进入第四象限的时间越短。 （3）等有功阻抗园的圆心坐标与联系阻抗Xs有关。 可见，失磁后，ZJ向第四象限移动，且最终将稳定在第四象限内。;②等无功阻抗圆(δ=90°); 临界失步(或静稳极限)阻抗圆;③临界电压值（临界电压园）;临界电压阻抗园;三、失磁保护的主要判据;2.辅助判据 为了保证保护动作的选择性，还需要用非正常 运行状态下的某些特征，作为辅助判据如下： （1）励磁电压下降； （2）不出现负序分量； （3转子电流减小）； （4）用延时躲振荡。;3.失磁保护的构成方案;（2）整定值能自动随有功功率P变化的转子低电压失磁继电器作主要判据而构成失磁保护的方案;（3）稳态异步运行阻抗圆;发电机异步运行等值电路;Ⅲ 母线保护;;在双电源网络上，利用电源侧的保护切除母线故障;1.在正常运行以及母线范围以外故障时，在母线所 有连接元件中，流入的电流和流出的电流相等； 2.当母线上发生故障时，所有与电源有连接元件都 向故障点供给短路电流，而在供电给负荷的连接元 件中电流等于零； 3.从相位来看，在正常运行以及外部故障时，至少 有一个元件中的电流相位和其余元件中的电流相位 相反。而当母线故障时除电流等于零的元件以外， 其它元件中的电流则是同相位的。;三、几种常用的母线差动保护;2.电流比相式母线保护 工作原理;保护的构成：;3.双母线固定连接的母线差动保护;组成： 第一组：由电流互感器1、2、5和差动继电器1CJ组成，用以选择第Ⅰ组母线上的故障。 第二组：由电流互感器3、4、6和差动继电器2CJ组成，用以选择第Ⅱ 组母线上的故障。 第三组：由电流互感器1~6和差动继电器3CJ组成的完全电流差动保护，作为整套保护的起动元件。 ;组成： 第一组：由电流互感器1、2、5和差动继电器1CJ组成，用以选择第Ⅰ组母线上的故障。 第二组：由电流互感器3、4、6和差动继电器2CJ组成，用以选择第Ⅱ 组母线上的故障。 第三组：由电流互感器1~6和差动继电器3CJ组成的完全电流差动保护，作为整套保护的起动元件。 当第Ⅰ组母线故障时 继电器1CJ、3CJ流入全部短路电流，故1CJ、3CJ起动，使断路器1DL、2DL、5DL跳闸，切除Ⅰ母线故障。继电器2CJ流入不平衡电流，不会动作， Ⅱ母线继续运行。 ;组成： 第一组：由电流互感器1