繼電保護教材發(fā)電機保護第七章作者：匿名2007/12/28 233333633333

較好節通道：關(guān)鍵詞：總結發(fā)電機的安全運行對保證電力系統的正常運行和電能質(zhì)量起著(zhù)決定性的作用。同時(shí)，發(fā)電機本身也是非常有價(jià)值的電氣元件。因此，對于各種故障和異常工況，應安裝性能完善的繼電保護裝置。一、故障類(lèi)型及異常運行狀態(tài)：1。故障類(lèi)型1)定子繞組相間短路：危害較大2)定子繞組一相匝間短路：可能發(fā)展為單相接地短路和相間短路3)定子繞組單相接地：常見(jiàn)，可能造成鐵芯燒損或局部熔化4)轉子繞組一點(diǎn)接地或兩點(diǎn)接地：一點(diǎn)接地時(shí)危害不嚴重；兩點(diǎn)接地時(shí)，轉子磁通平衡被破壞，可能引起發(fā)電機強烈振動(dòng)或燒壞轉子繞組。5)轉子勵磁回路勵磁電流急劇下降或消失：系統吸收無(wú)功功率，導致失步，從而導致系統電壓下降，甚至系統崩潰。2.異常運行狀態(tài)1)外部短路引起的定子繞組過(guò)流：溫升、絕緣老化2)負荷超過(guò)發(fā)電機額定容量引起的三相對稱(chēng)過(guò)載：溫升、絕緣老化3)外部不對稱(chēng)短路或負載不對稱(chēng)引起的發(fā)電機負序過(guò)流和過(guò)載：轉子中感應出100hz的倍頻電流，可能引起轉子局部燒傷或保護環(huán)放熱，造成發(fā)電機嚴重事故。此外，還會(huì )引起發(fā)電機100hz的振動(dòng)。4)突然甩負荷引起定子繞組過(guò)電壓：調速系統慣性大時(shí)，可能發(fā)生過(guò)電壓，導致發(fā)電機繞組絕緣擊穿。5)勵磁電路故障或長(cháng)時(shí)間強勵引起轉子繞組過(guò)載；6)汽輪機主汽門(mén)突然關(guān)閉引起的發(fā)電機逆功率：當發(fā)電機因爐膛保護或調速回路故障及某些人為因素切換到電機運行時(shí)，發(fā)電機會(huì )從系統中吸收有功功率，即逆功率。2.保護類(lèi)型：1。發(fā)電機縱差保護：定子繞組及其出線(xiàn)2相間短路保護。橫向差動(dòng)保護：定子繞組3單相匝間短路保護。單相接地保護：發(fā)電機定子繞組4單相接地短路保護。發(fā)電機失磁保護：對轉子勵磁回路5勵磁電流急劇下降或消失的響應。過(guò)流保護：對外部短路引起的過(guò)流的響應。同時(shí)也作為縱差保護的后備保護。6.負序電流保護：當反作用不對稱(chēng)短路或三相負載不對稱(chēng)時(shí)，發(fā)電機定子繞組7中的負序電流。過(guò)載保護：發(fā)電機長(cháng)期超過(guò)額定負荷運行時(shí)的信號保護8。過(guò)壓保護：突然甩負荷引起的過(guò)壓9。轉子一點(diǎn)接地保護和兩點(diǎn)接地保護：勵磁回路10的接地故障保護。轉子過(guò)載保護：11。逆功率保護：當汽輪機主汽閥誤關(guān)，發(fā)電機出口斷路器未跳閘時(shí)，發(fā)電機失去動(dòng)力，變成電動(dòng)機運行，從電力系統吸收有功功率危險：汽輪機尾葉片可能過(guò)熱，造成事故。第二節發(fā)電機縱差保護一、功能原理下圖為發(fā)電機縱差保護單相原理圖。當兩組的CT特性和變比一致時(shí)，在正常區域外接地時(shí)，可以選擇CT特性盡量一致。不平衡電流比干式變壓器小。計算兩個(gè)閾值：(1)避免外部短路；(2)避免大于發(fā)電機額定電流的出口兩相短路(CT第二次斷開(kāi)時(shí))。第三節發(fā)電機橫向差動(dòng)保護當一相定子繞組有兩個(gè)或兩個(gè)以上并聯(lián)支路時(shí)，安裝該保護正常：間接轉向：死區：(1)同支路：保護固定；(2)同相支路：保護固定；(3)纏繞 #p#分頁(yè)標題#e#

第四節發(fā)電機單相接地保護一、發(fā)電機定子繞組單相接地的特點(diǎn)定子繞組中性點(diǎn)不接地或經(jīng)高阻接地是較常見(jiàn)的故障之一。它具有一般不接地系統單相接地短路的特點(diǎn)。如果A遠離中性點(diǎn)，單相接地發(fā)電機中性點(diǎn)會(huì )發(fā)生位移，產(chǎn)生零序電壓。各故障點(diǎn)相對地電壓：故障點(diǎn)零序電壓為電流分布：見(jiàn)上頁(yè)：2。發(fā)電機定子單相接地保護使用的基波零序分量取決于大小。發(fā)電機直接接母線(xiàn)時(shí)，——零序電流保護動(dòng)作跳閘，(發(fā)電機-變壓器組)允許值為——零序電壓保護，作用于信號(1)基波零序電流保護對C的要求：(1)三相對稱(chēng)負載。(小)輸出功率足夠小。一般的C達不到足夠的靈敏度，帶交流助磁的C得到了廣泛的應用。(2)基波零序電壓保護整定隱藏在高壓側，發(fā)電機側一般15~30V有死區100定子接地保護：零序電壓保護增加支路電壓和固定工頻偏移電壓保護方式，采用三次諧波電壓。第五節發(fā)電機負序過(guò)流保護一、負序電流保護的作用：——轉子過(guò)熱，機械振動(dòng)為了防止轉子過(guò)熱，——負序電流標準值表示為發(fā)電機額定電流的倍數，A——允許過(guò)熱時(shí)間常數曲線(xiàn)表明發(fā)電機允許負序電流的時(shí)間隨大小而變化，故稱(chēng)反時(shí)限。針對這種情況，安裝發(fā)電機負序過(guò)流保護。2.負序過(guò)流保護兩級一段在跳閘二段延時(shí)，在信號分析延時(shí)。(1)ab段，對發(fā)電機不安全。(2)在bc段，發(fā)電機對的承載能力沒(méi)有得到充分利用。(3)信號在cd段發(fā)送，但由于操作人員的操作，當信號接近該點(diǎn)時(shí)，就不安全。(4)在de段第三，負序反時(shí)限過(guò)流保護或——校正常數(考慮轉子冷卻閾值)第六節發(fā)電機失磁保護一、發(fā)電機失磁運行及其影響失磁故障是指勵磁突然消失或部分消失(低勵磁)。勵磁電流低于靜態(tài)穩定極限對應的勵磁電流)1失磁原因：三種(1)勵磁回路開(kāi)路，勵磁繞組斷線(xiàn)誤操作，勵磁開(kāi)關(guān)誤操作，勵磁調節裝置自動(dòng)開(kāi)關(guān)誤操作。

置中部分元件損壞（2）勵磁繞組由于長(cháng)期發(fā)熱，絕緣老化或損壞引起短路（3）運行人員調整等。發(fā)電機失磁后，它的各種電氣量和機械量都會(huì )發(fā)生變化，且將危及發(fā)電機和系統的安全。2失磁后的基本物理過(guò)程：依據：功角特性關(guān)系：轉子運動(dòng)方程：——原動(dòng)機功率——同步功率——異步功率——電氣角加速度——機組的慣性時(shí)間常數（1）不變當發(fā)電機未失步——同步振蕩階段（靜穩定極限角）——臨界失步狀態(tài)轉子加速愈趨劇烈異步運行階段，這時(shí)原動(dòng)機的調速裝置在轉子加速的影響下，使汽門(mén)關(guān)小，（2）當時(shí)，即從系統吸收感性無(wú)功功率，，吸收圖圓為發(fā)電機以不同的有功功率P臨界失步時(shí)，機端測量阻抗的軌跡，圓內為失步區。在發(fā)電機超過(guò)同步轉速后，轉子回路中將感應出頻率為電流，（發(fā)電機轉速的頻率，系統頻率）該電流將產(chǎn)生異步功率當即進(jìn)入穩態(tài)的異步運行階段。3．失磁后的影響：對電力系統：(1)吸收Q無(wú)功儲備不足，將因電壓崩潰而瓦解(2)(3)失磁失步振蕩甩負荷對發(fā)電機（1）轉子中的差頻電流過(guò)熱（2）轉差率吸定子過(guò)電流發(fā)熱（3）轉速振動(dòng)氣輪發(fā)電機：較大s 0.5可穩定運行.——可異步運行一段時(shí)間水輪發(fā)電機較小s很大發(fā)熱厲害，故不允許失磁異步運行可見(jiàn)：失磁后，若不失步，無(wú)直接危害。失步后，對發(fā)電機及系統有不利影響。故應裝設失磁保護。二、失磁發(fā)電機機端測量阻抗的變化軌跡通常采用等有功阻抗圓。等無(wú)功圓（臨界失步阻抗圓）和等電壓阻抗圓來(lái)分析。（一）等有功阻抗圓：失步前。P基本不變———等有功過(guò)程圓的方程式特點(diǎn)：（1）圓的大小與P有關(guān)圓（2）失磁前，發(fā)電機向系統送無(wú)功，Q為正，位與第Ⅰ象限失磁后，隨Q的變化，Q由正負，從ⅠⅣ象限，圓越小，從ⅠⅣ快。（3）圓的位置與j有關(guān)，若=0，圓心在實(shí)軸上，很容易進(jìn)入第Ⅳ象限可見(jiàn)，失磁后，向第四象限移動(dòng)，且較終將穩定在第四象限內（二）等無(wú)功阻抗圓（臨界失步圓）常數圓周為發(fā)電機以不同的有功功率P臨界失步時(shí)，機端測量阻抗的軌跡，圓內為失步區。（三）臨界電壓阻抗圓臨界電壓值：發(fā)電機失磁后，系統某一點(diǎn)電壓下降到是機組不能穩定運行，此電壓值稱(chēng)為臨界電壓值（整理后：三、失磁保護的主要判據 來(lái)源：中電力資料網(wǎng)#p#分頁(yè)標題#e#