发电机变压器组继电保护及自动装置.ppt

七．同步发电机的定子单相接地保护 表10-1 发电机单相接地电流允许值 发电机额定电压(kV) 发电机额定容量(MW) 接地电流允许值(A) 6.3 50 4 10.5 50-100 3 13.10-15.75 125-200 2① 110-20 300 1 ①对于氢冷发电机,允许值为2.5A。 定子接地保护方案 基波零序电压式定子接地保护，保护范围为由机端至机内90%左右的定子绕组单相接地故障。可作小机组的定子接地保护。也可与三次谐波定子接地保护合用，组成大、中型发电机的100%定子接地保护。 1、基波零序电压式定子接地保护 故障点的零序电压为 发电机基波零序电压式定子接地保护原理图 100％定子接地保护装置组成： 第—部分是零序电压保护，保护定子绕组的85％以上； 第二部分保护则用来消除零序电压保护不能保护的死区。为提高可靠性，两部分的保护区应相互重总叠。 2、利用基波零序电压和三次谐波电压构成的100％定子接地保护 1）、发电机三次谐波电势的分布特点 产生原因：由于发电机气隙磁通密度的非正弦分布和铁磁饱和的影响。 可见：在正常运行时，发电机中性点侧的三次谐波电压U3N总是大于发电机端的三次谐波电压U3S。极限情况是当发电机出线端开路时: U3S＝U3N 机端三次谐波电压与中性点三次谐波电压之比为 当发电机定子绕组发生金属性单相接地时，设接地发生在距中性点a处，此时不管发电机中性点是否接有消弧线圈，恒有： 动作量：机端三次谐波电压U3S； 制动量：中性点侧三次谐波电压UN3； 保护的动作条件：U3SU3N 保护范围：反应定子绕组中性点侧约50％范围内的接地故障。 三次谐波定子接地保护交流接入回路 绝对值比较式定子接地保护的动作方程为 K1、K3三次谐波式定子接地保护调整系数定值 浮动电压门坎。 定子接地保护逻辑框图 2、基波零序电压和三次谐波电压构成的定子单相接地保护 (1)保护原理 基波零序电压保护：发电机距机端95％范围内定子绕组单相接地故障（中性点附近有5%的死区）； 三次谐波电压保护：发电机中性点附近定子绕组的单相接地。 动作判据为 Uset——为实测基波不平衡电压。 当UOP＜10V时，应校验高压系统接地短路时传递到机端的基波零序电压，以免误动。 2)三次谐波电压比的整定。 若实测发电机正常运行时的最大三次谐波电压比值设为K0，则取K＝(1.05～1.15)K0。 取1.2～1.3 若发电机机端电压互感器变比为 不管发电机中性点接地方式如何，中性点电压互感器变比应满足 八．发电机相间短路后备保护 1\同步发电机复合电压过流保护保护 1、构成原理及逻辑框图 （0.7～0.75）UN （8%~10%） UN 图4.19发电机复合电压过电流保护出口逻辑框图 2、阻抗保护（包括发电机、变压器） 发电机变压器低阻抗保护，主要作为发电机及变压器相间短路的后备保护，有时还兼作相邻设备（母线、线路等）相间短路的后备保护。 该保护主要由三个相间阻抗元件构成。阻抗元件的接入电压和接入电流，可以取自机端TV及TA的二次，也可以取自主变高压侧或中压侧TV及TA二次。 图4.20发电机低阻抗保护动作逻辑框图 正向阻抗及反向阻抗的整定 对于发电机变压器组的阻抗保护，当阻抗保护的输入电压及电流取自机端时，阻抗园应整定为具有偏移度的方向阻抗园。此时：ZF=ZT（变压器的二次阻抗 ） 阻抗保护的动作延时，应大于相邻线路保护距离I段的动作时间，而小于相邻线路对侧距离II段的动作时间  当阻抗保护的输入电压及电流取自主变高压侧时，阻抗园应整定为过原点的下抛园。此时， 3、发电机反时限对称过负荷保护 作用：是发电机定子的过热保护，主要用于内冷式大型汽轮发电机。 构成原理：保护反映发电机定子电流的大小，其输入电流同发电机定时限过负荷及过电流保护，即可为发电机TA二次某一相电流，或者为三相电流。该保护由定时限和反时限两部分构成。 动作方程 定时限部分： 反时限部分 动作特性 当发电机的电流大于定时限动作整定值时，经延时发信号；而大于反时限启动电流值时，保护的动作时间与电流大小成反比，出口作用于解列或程序跳闸。 保护的反时限特性曲线由三部分构成：上限短延时、反时限及下限长延时。其特性曲线如图所示。 发电机变压器组继电保护及自动装置 第一节 发电机继电保护 同步发电机是电力系统最重要和昂贵的设备，它的安全运行直接影响到电力系统的安全。然而，在发电机运行过程中，其定子绕组和转子回路都可能出现故障和异常情况。当故障发生后