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660MW发电机保护原理与应用 设备部电气专业 目 录 第一节 发电机差动保护 1 一、 发电机比率差动原理 1 二、 发电机差动各侧电流的折算 3 三、 发电机比率差动方程分析 4 四、 保护动作分析 4 第二节 发电机匝间保护 6 一、 装设匝间保护的必要性 6 二、 横差保护的原理及整定 6 三、 纵向零序电压保护原理及整定 7 第三节 发电机相间后备保护 10 一、 发电机相间后备保护的作用 10 二、 发电机的后备保护方式 10 三、 发电机复合电压过流保护原理 11 四、 发电机复合电压过流保护整定 11 第四节 发电机定子接地保护 14 一、 发电机定子接地的危害 14 二、 零序电压定子接地保护 14 三、 三次谐波电压比率定子接地保护 16 第五节 发电机转子接地保护 20 一、 发电机转子接地保护的必要性 20 二、 切换采样式（乒乓式）转子一点接地保护 20 三、 转子两点接地保护 21 四、 转子接地保护的注意事项 22 第六节 发电机定子绕组过电流保护 23 一、 发电机定子绕组过电流保护原理及组成 23 二、 发电机定子绕组过电流保护动作判据 23 第七节 发电机负序过负荷保护 26 一、 发电机负序过负荷保护原理及组成 26 二、 发电机负序过负荷保护动作判据 26 第八节 发电机失磁保护 28 一、概述 28 二、 失磁对电力系统和发电机的影响 28 三、 发电机允许失磁运行的条件 28 四、 发电机失磁保护判据 29 五、 发电机失磁保护整定原则 31 第九节 发电机失步保护 32 一、 装设失步保护的必要性 32 二、 失步继电器动作特性 32 三、 失步保护的整定原则 33 第十节 发电机过电压保护 35 一、 发电机过电压的危害 35 二、 发电机过电压保护整定原则 35 第十一节 发电机过励磁保护 36 一、 概述 36 二、 发电机过励磁保护的整定 36 第十二节 发电机逆功率保护 38 一、 概述 38 二、 发电机程序逆功率保护 38 三、 逆功率保护动作判据 38 第十三节 发电机频率异常保护 40 一、 发电机频率异常保护的必要性 40 二、 发电机频率异常的运行要求 40 三、 限制频率异常的措施 40 四、 发电机频率异常运行 41 第十四节 发电机启停机保护 43 一、 发电机启停机的作用 43 二、 发电机启停机的整定 43 第十五节 发电机误上电保护 44 一、 发电机误上电的产生 44 二、 发电机误上电的危害 44 三、 发电机误上电保护的整定原则 44 第十六节 发电机断水保护 46 一、 发电机断水的危害 46 二、发电机短时断水运行 46 三、 发电机断水保护延时整定 46 第一节 发电机差动保护 一、比率差动保护原理 发电机相间短路是发电机内部最严重的故障，因此要为定子绕组装设快速动作的保护装置，当发电机的中性点侧有分相引出线时，可装设纵差保护作为发电机相间短路的主保护，纵差保护是比较被保护设备各引出端电气量（电流）大小和相位的一种保护，此保护应在发电机机端侧和中性点侧应装设同一变比、同一型号的电流互感器。 为便于陈述，我们将发电机两端流过方向相同、大小相等的电流称为穿越性电流，而方向相反的电流称为非穿越性电流。作为主保护，发电机比率制动差动保护是以非穿越性电流作为动作量、以穿越性电流作为制动量，来区分被保护元件的正常状态、故障状态和非正常运行状态的，区别如下： 1.正常运行状态，穿越性电流即为负荷电流，非穿越性电流理论为零。 2.内部相间短路状态，非穿越性电流剧增。 3.当外部故障时，穿越性电流剧增。 在上述三个状态中，保护能灵敏反应内部相间短路状态动作出口，从而达到保护元件的目的，而在正常运行和区外故障时可靠不动作。 比率差动保护动作特性、动作方程 下面以南瑞继保公司RCS-985保护装置为例，对当前广泛采用的便制动系数比率差动保护的判据进行分析如下，如无特殊说明，下述中电流为二次值。 1.比率差动保护的动作特性如图1.1所示。 图1.1 比率差动保护的动作特性 2.比率差动保护的动作方程（判据）如下： 式中：——差动电流； ——制动电流； ——差动电流起动定值； ——发电机额定电流； ——发电机机端和中性点电流； ——比率差动制动系数； ——比率差动制动系数增量； ——起始比率差动斜率，一般可取0.1； ——最大比率差动斜率，一般可取0.7； ——最大比率制动系数时的制动电流倍数，固定取6。 差动电流起动定值（最小动作电流）可按躲过正常发电机额定负荷时的最大不平衡电流整定，即： 式