[小学教育]第7章发电机保护.pptVIP

第七章 发电机保护 一、发电机的故障、不正常运行状态及保护方式 二、发电机定子绕组短路故障的保护 三、发电机定子绕组单相接地的保护 四、发电机负序电流保护 五、发电机的失磁保护 六、发电机的失步保护 七、发电机励磁回路接地保护 发电机应装设的继电保护装置 纵差动保护、 发电机定子绕组中性点一般不直接接地 失磁到失步前阻抗变化轨迹 7.5.2 发电机失磁后的机端测量阻抗 正常运行时： 稳定运行极限： 发电机失步： 从失磁到稳定异步运行过程： 失步后的异步运行 临界失步点 失磁到失步前 1、失磁后到失步前 有功基本不变 无功由正变负，发电机变为吸收感性的无功功率 等有功阻抗圆 7.1 发电机的故障、不正常运行状态及保护方式 发电机的故障类型主要有： 1、定子绕组相间短路； 2、定子绕组一相绕组内匝间短路； 3、定子绕组单相接地； 4、转子绕组一点接地或两点接地 5、转子励磁回路励磁电流消失 ——纵差动保护，横差保护 ——横差保护 ，纵向零序电压式 ——零序电压保护和其它 ——励磁回路接地保护 ——失磁保护 发电机的不正常工作状态： 1、定子绕组过电流和定子过负荷； 2、定子绕组负序过电流和负序过负荷； 由于外部不对称短路和不对称负荷引起。 3、调速系统惯性较大的发电机突然甩负荷引起的过 电压； 5、由于主汽门突然关闭引起的发电机逆功率 ； 4、由于励磁回路故障或强行励磁时间过长引起的转子 过负荷； 6、 发电机频率上升或下降 定子接地保护、 1MW以上，相间短路 100MW以下，90% 横差保护、 200MW以上，双重化 过电流保护、 50MW及以上：负序过电流及单元件低电压启动的过电流保护 1MW以上：复合电压启动的过电流保护 1MW以下：过电流保护 自并励发电机：带电流记忆的低压过流保护 负序过电流保护、 50MW及以上 过负荷保护、 针对由对称负荷引起的定子绕组过电流 带延时的过电压保护、 针对水轮发电机定子绕组过电压 励磁回路一点接地保护、 1MW以上 失磁保护、 转子过负荷保护 逆功率保护 过励磁保护 其他保护 7.2 发电机定子绕组短路故障的保护 一、纵差保护：发电机相间短路的主保护 1）正常运行情况下，CT 断线不能误动 整定： 2）躲开外部故障的最大不平衡电流 3）容量＞100MW的发电机，应采用比率制动式差动保护 校验： 图7-1 纵差保护原理示意图 I-I nTA1 nTA2 nT 差动电流或动作电流 制动电流 拐点电流 启动电流 制动线斜率 标积制动是比率制动原理的另一种表达形式 动作判据为 标积制动系数 发电机纵差动保护整定与灵敏度 发电机纵差动保护的灵敏度是在发电机机端发生两相金属性短路情况下差动电流和动作电流的比值。 1、灵敏度系数的定义与校验 要求： 2、整定 二、横差保护 适用于大容量机组（每相有并联分支） 发电机匝间短路的主保护， 同时也反应相间短路 正常运行时，各绕组中的电动势相等，流过相等的负荷电流。 大容量发电机由于额定电流很大，每相都是由两个或两个以上并联分支绕组组成的。 （1）一绕组内部匝间短路 α越小，环流越小，继电器的电流越小, 有死区。 α越大，环流越大，继电器的电流越大； 1、发电机裂相横差动保护基本原理 （2）同相两绕组间发生匝间短路 α1＝α2时， α1≠α2时， 产生两个环流 无环流, 保护出现死区。 单元件横差动保护适用于具有多分支的定子绕组且有两个以上中性点引出端子的发电机。 2、单元件横差保护基本原理 单元件横差动保护原理接线图 不平衡电流产生原因： 1）同相不同分支绕组参数不完全相同； 2）定子气隙不完全均匀； 3）转子偏心； 3）存在三次谐波电流。 （1）每相分别装设电流互感器（共6个）和继电器（共3个） 缺点：接线复杂，不平衡电流大；很少采用 （2）单元件横差保护： 优点：接线简单；无不平衡电流，起动电流小，灵敏性高。 也能反应定子绕祖上出现的分支开焊故障。 注意：滤除三次谐波环流引起的不平衡电流。 （1） （2） 三、纵向零序电压式定子绕组匝间短路保护 1、基本原理 发电机定子绕组在其同一分支匝间或同相不同分支间短路故障，均会出现纵向不对称，从而产生纵向零序电压。 当测量到纵向零序电压超过定值时，保护动作。 2、纵向零序电压的整定 3、负序功率方向元件 防止区外故障时匝间短路保护误动作 7.3 发电