发电机匝间保护原理
发电机的匝间短路保护
保护动作值：
动作电流： I op (0.2 ~ 0.3)I GN
电流互感器变比：nTA 0.25IGN / 5
7.3 发电机的匝间短路保护
在容量较大的发电机中，每相绕组有两个并联 支路，每个支路的匝间或支路之间的短路称为 匝间短路故障。由于纵差保护不能反映同一相 的匝间短路，当出现同一相匝间短路后，如不 及时处理，有可能发展成相间故障，造成发电 机严重损坏，因此，在发电机上应该装设定子 绕组的匝间短路保护 。
1、横联差动保护
α α2
α1
信号
跳断路器 跳灭磁开关
切转换子片一为正点滤转常接保过子运地护器两行时装，点时，设接降投投了地11低~~故323保次位位障护置谐置做动,，保波好作保护准护不备带带。延延时时，。 电流，提高灵敏度。
α α2
α1
信号
跳断路器 跳灭磁开关
发正生常定运子行绕或组外匝部间短短路路时，，故每障一相分绕支组绕的组两供个
2）定子绕组单相接地时3次谐波电压的分布
α
（１－α）
αα
（１－α）
有 U N.3 E3 ,U s.3 (1 )E3
其比值为：
结论
U s.3 1
U N .3
50%,U s.3 U N.3 50%,U s.3 U N.3
零序电压随α变化特性：
（中性点）
1、反应基波零序电压的接地保护
每相对地电压为：
αEC
Uk0
αEB
发电机保护原理资料讲解
发电机保护原理发电机保护原理大型发电机的造价高昂，结构复杂，一旦发生故障遭到破坏，其检修难度大，检修时间长，要造成很大的经济损失。
例如，一台20万kW的汽轮发电机，因励磁回路两点接地使大轴和汽缸磁化，为退磁需停机1个月以上，姑且不论检修费用和对国民经济造成的间接损失，仅电能损失就近千万元。
大机组在电力系统中占有重要地位，特别是单机容量占系统容量较大比例的情况下，大机组的突然切除，会给电力系统造成较大的扰动。
因此，发电机的安全运行对电力系统的正常工作、用户的不间断供电、保证电能的质量等方面，都起着极其重要的作用。
1.发电机故障形式由于发电机是长期连续旋转的设备，它既要承受机身的振动，又要承受电流、电压的冲击，因而常常导致定子绕组和转子线圈的损坏。
因此，发电机在运行中，定子绕组和转子励磁回路都有可能产生危险的故障和不正常的运行情况。
一般说来，发电机的故障和不正常工作情况有以下几种：(1)定子绕组相间短路故障：定子绕组相间短路故障是对发电机危害最大的一种故障。
故障时，短路电流可能把发电机烧毁。
(2)定子绕组匝间短路：定子绕组匝间短路时，在匝间电压的作用下产生环流，可能使匝间短路发展为单相接地短路和相间短路。
(3)定子绕组接地故障：定子绕组的单相接地故障是发电机内较常见的一种故障，故障时，发电机电压系统的电容电流流过定子铁心，造成铁心烧伤，当此电流较大时将使铁心局部熔化。
(4)励磁回路接地故障：发电机励磁回路一点或两点接地时，一般说来，转子一点接地对发电机的危害并不严重，但一点接地后，如不及时处理，就有可能导致两点接地，而发生两点接地时，由于破坏了转子磁通的平衡，可能引起发电机的强烈振动，或将转子绕组烧损。
(5)定子绕组过负荷：超过发电机额定容量运行形成过负荷时，将引起发电机定子温度升高，加速绝缘老化，缩短发电机的寿命，长时间过负荷，可能导致发电机发生其他故障。
(6)定子绕组过电压：调速系统惯性较大的发电机，如水轮发电机或大容量的汽轮发电机，在突然甩负荷时，可能出现过电压，造成发电机绕组绝缘击穿。
发电机保护动作分析及处理
发电机保护动作分析及处理摘要：大容量机组在多个行业发展阶段有广泛应用，发电机事故类型多样，且有不可预知性、随机性特征，其保护配置情况均和机组及电网运作安全性密切相关。
通过相关实践研究表明，在发电机运行过程中由于存在二次回路不良、整定值不合理以及调试不当等现象，容易导致发电机变压器出现保护动作不正确等相关事件。
对此，需要针对相关变压器保护动作不正确案例进行分析，采取有效对策，从而进一步提升发电机变压器保护动作的准确性和可靠性。
本文针对如何提高发电机变压器保护动作的可靠性进行分析，探讨变压器纵差保护和发电机逆功率保护不正确原因，并提出具体的改进对策，希望能够为相关工作人员起到一些参考和借鉴。
关键词：发电机；变压器；保护动作；技术措施1、变压器纵差保护分析近些年来，由于相关的二次回路缺陷问题，进而导致发电机变压器的纵差保护出现相关动作不正确事件。
而由于差动电流互感器二次回路中出现相间短路现象，所引起的差动保护误动案例相对较少。
最近一段时间以来，由于二次相间短路导致变压器出现纵差保护误动的相关事件共包括两起。
以下针对由于两相短路所引起的变压器纵差保护误动案例进行分析，具体如下。
1.1案例概况和故障原因在我国某发电厂的一台发电机组，其配置了一套微机型发电机变压器组保护装置，而主变压器的接线组别和纵差保护两侧插动的接线均已明确。
当机组在正常运行状态时，主变压器纵差保护动作可以对发电机进行切除。
而在进行保护动作时，系统不会产生冲击，运行人员没有进行操作，而且天气状况良好。
对保护装置的记录进行调查后，发现主变压器A相插动原件出现动作。
根据保护装置的故障录波可以发现发生保护动作时，主变低压侧插动的二次三相电流波形为正常状态，但高压侧插动二次三相电流波形出现异常情况。
依据相关录波可以发现，在差动保护动作开始前的20秒内，输入插动元件的三相电流出现了相应的变化，从三相对称电流转变成三相不对称电流。
1.2分析对电流波形根据保护装置中三相电流通道的电流波形可以看出，在二次回路处于正常状态时，该电流波形和二次三相电流波形保持相同。
发电机纵向零序电压式匝间保护(优选内容)
发电机纵向零序电压式匝间保护一、 保护原理发电机纵向零序电压式匝间保护，是发电机同相同分支匝间短路及同相不同分支之间匝间短路的主保护。
该保护反映的是发电机纵向零序电压的基波分量，并用其三次谐波增量作为制动量。
为防止专用TV 一次断线时保护误动，引入TV 断线闭锁；另外，为防止区外故障或其他原因（例如，专用TV 回路有问题）产生的纵向零序电压使保护误动，引入负序功率方向闭锁。
负序功率方向判据采用开放式（即允许式）闭锁，其三相电流必须取自发电机机端侧。
保护的逻辑框图如图一所示。
＞信号&&t 0出口)33(00l U U -)(3.03.0n z U U K ωω-U U 033hU U 0033专用TV 断线P 20l＞＞＞0出口信号图一 纵向零序电压式匝间保护逻辑框图在图一中 P2——负序功率方向判据； t 0——短延时；专用TV 断线判别采用电压平衡式原理。
构成框图如图二所示。
&&普通TV 的U 2闭锁匝间保护信号信号{}U U U U ca bc ab ∆∆∆∆、、max ＞＞图二 电压平衡式TV 断线逻辑框图在图二中U ∆——整定压差；ab U ∆、bc U ∆、ca U ∆——专用TV 与普通TV 二次同名相间电压之差；{}ca bc ab U U U ∆∆∆``max ——取ab U ∆、bc U ∆、ca U ∆中的最大者；U 2——普通TV 负序电压。
二、一般信息TV位置名称首端末端对应通道发电机通用TV电压U ab U bc U ca发电机专用TV电压U ab U bcU ca3U0.w 3U0.3w发电机机端电流I a I b I c匝间灵敏段匝间次灵敏段通用TV断线专用TV断线匝间灵敏段匝间次灵敏段匝间灵敏段匝间次灵敏段只发信，不出口跳闸。
定值名称定值符号定值单位次灵敏段电压3Uo h V灵敏段电压3Uo1V三次谐波电压3Uo3w V谐波增量制动系数Kz灵敏段延时t o S压差△U V负序功率方向控制字P2←2.6投入保护开启液晶屏的背光电源，在人机界面的主画面中观察此保护是否已投入。
发变组保护保护原理
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发变组保护原理
4、转子接地保护
• 对1MW及以下发电机的转子一点接地故障，可装设定期 检测装置。
• 1MW及以上的发电机应装设专用的转子一点接地保护装 置延时动作于信号，宜减负荷平稳停机，有条件时可动作 于程序跳闸。
• 对旋转励磁的发电机宜装设一点接地故障定期检测装置。
－摘自GB14285-2006继电保护和安全自动装置技术规程
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发变组保护原理
1、发电机差动保护
• 和应涌流，区外故障及其切除过程中由于两侧TA传变特 性不一致，都易导致差动保护误动；
dia
Id
dIA
Ir
图a 相电流波形
图b 差动电流和制动电流波形
1次判别 25次判别
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发变组保护原理
1、发电机差动保护
• 采用循环闭锁原理，进一步提高差动保护的可靠性； • 具有完善的抗TA饱和能力，以及故障恢复过程中不平
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6、失步保护
jX
6区
5区 4区 3区
2区
1区
Xs B
Xt
减速失步
加速失步
-Rs -Rj 0
Rj
Rs
R
δ4
δ3
δ2 δ1
A
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7、逆功率保护
理论 传统
动作区 动作区
发变组保护原理
jQ
理想
P -Pset
• 对发电机变电动机运行的异常运行 方式，200MW及以上的汽轮发电机， 宜装设逆功率保护。
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发变组保护原理
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9、变压器差动保护
• 难点：
涌流的识别； TA饱和的识别； 和应涌流或区外故障切除后各侧TA暂态特性不一致导致的 差动保护误动。
试论发电机定子匝间保护
试论发电机定子匝间保护作者：肖舒理来源：《卷宗》2016年第12期摘要：从发电机定子匝间保护的必要性分析入手，重点介绍了横联式差动、不完全纵差、转子二次谐波电流和纵向零序电压这四种常用的匝间保护方法，论述了当前所用发电机定子匝间保护装置存在的主要问题，并在此基础上提出了针对性的应对措施。
关键词：发电机；定子绕组；匝间短路；短路保护发电机是电力系统的基石，随着市场用电需求的不断增加，发电机的单机容量也在不断提高，如何保障发电机的安全稳定运行对于整个电力系统的发展和社会经济的发展都具有重要的意义。
匝间短路是发电机常见的故障之一，其给发电机所带来的损害也是致命的，而当前所用的各种匝间保护装置均存在灵敏度低、可靠性差的缺陷，难以满足实际运用的需求，因此在后续的发展过程中仍需对现有的匝间保护装置进行更加深入的研究和改进。
1 发电机定子匝间保护的必要性分析虽然说针对发电机是否需要采用定子匝间保护这个问题国内外仍存在一定的争论，但是笔者认为发电机定子匝间仍然是非常有必要的，其主要原因如下：（1）虽然从以往统计的数据来说，发电机发生匝间短路的概率还是比较小的，但是发电机匝间短路的危害确是巨大的，其不仅容易烧坏发电机，还会对整个供电系统的正常运转造成重要影响，因此给发电机多加一层保护是相当有必要的。
（2）与匝间保护类似的单相接地保护等相关技术在近些年来虽然也取得了不小的进度，但是其仍然无法取代匝间短路保护，特别是对一些大型的发电机组来说，其冷却方式复杂，匝间故障的概率明显增大，更加需要匝间保护。
2 常见的发电机定子匝间保护方法2.1 横联式差动保护横联式差动保护是运用最为广泛的一种匝间保护方法。
一般来说发电机的横差保护都安装在两个星形中性点引出回路上的电流互感器上，其由电流互感器和继电保护装置这两大部分组成。
在发电机正常工作时，两个星型绕组上的三相电流之和为零，故电流互感器中也没有电流产生，横差保护不会启动。
而当发电机发生匝间短路或者是线端开焊时，中性点引出回路上便会有环流产生，电流互感器会产生感应电流使得继电保护装置动作，发电机停止工作，以免匝间短路造成更大的损失。
G60发电机保护装置中匝间保护研究
G60发电机保护装置中匝间保护研究作者：冯京波段向东来源：《中国科技纵横》2015年第20期【摘要】在科学技术水平快速提升的背景下，G60发电机得到了广泛的应用，在大型机组中，它扮演着重要的角色。
G60发电机的保护装置众多，其中匝间保护的作用是显著的，它为发电机的安全、有序与高效运行提供了可靠的保障，促进了发电机保护能力的提高。
本文研究了匝间保护装置的概况，同时根据G60发电机保护装置的概况及其匝间保护装置的特点，重点阐述了匝间保护装置在G60发电机中的保护分析与现场分析。
【关键词】G60发电机保护装置匝间保护目前，在发电厂中广泛应用着G60发电机，为了不断提高发电机运行的安全性与可靠性，匝间保护装置得以运用，该装置有效解决了发电机匝间短路故障，并且提高了大型机组匝间保护的灵敏性，进而保障了发电厂综合效益的最大化。
在此背景下，本文主要介绍了匝间保护装置的概况，并重点阐述了G60发电机保护装置中的匝间保护。
1 匝间保护装置的概况当前，在现代大型发电机中的定子绕组主要为双层绕组，其中的每相均包含着两个或者两个以上的并联分支，此时发电机极易出现匝间短路故障，此故障是指同相不同分支的导体出现了短路，其中的导体位于同槽的上下层，该故障还可以指绕组端部出现的匝间短路、不同相分支匝间短路与两点接地匝间短路等。
通过研究可知，匝间短路中的电流与机端三相短路电流相比，前者相对偏高，在此基础上，对于绕组与铁芯会造成严重的损伤。
因此，在大型发电机组中均十分注重匝间保护装置的装设，以此促进匝间保护灵敏性的提高，进而发电机组的安全性与稳定性也将得到可靠的保障[1]。
G60发电机的匝间保护反应着发电机纵向零序电压的基波分量，其中的零序电压来自于发电机机端专用TV0的开口三角形绕组。
TV0一次侧中性点和发电机中性点可以直接连接，但不能直接接地；TVO二次侧零序电压在接入过程中，需要借助两根连接线实现，其中的连接线不能采用两端接地线来代替，进而避免受两个接地端电位差的影响造成零序电压元件出现误动作。
发电机匝间保护原理
发电机匝间保护原理
发电机匝间保护是发电机保护系统中非常重要的一部分，它能够有效地防止发
电机在运行过程中因匝间故障而受损，保障了发电机的安全稳定运行。
在本文中，我们将详细介绍发电机匝间保护的原理及其作用。
发电机匝间保护的原理主要是基于匝间故障对发电机的危害和影响进行监测和
诊断，及时采取保护措施，以防止匝间故障扩大，保护发电机不受损坏。
发电机匝间保护系统通常包括匝间保护装置、匝间保护继电器、匝间保护仪表等组成，通过对发电机绕组的监测和诊断，实现对匝间故障的及时检测和保护。
发电机匝间保护的作用主要体现在以下几个方面，一是保护发电机绕组不受损坏，避免因匝间故障导致发电机短路或绝缘损坏，影响发电机的正常运行；二是提高发电机的可靠性和稳定性，减少发电机因匝间故障引起的故障停机，确保发电机的持续供电能力；三是延长发电机的使用寿命，避免因匝间故障导致频繁的维修和更换，降低维护成本，提高发电机的经济性。
发电机匝间保护系统通常采用多种监测手段和保护措施，如绝缘电阻检测、匝
间电流检测、匝间温度检测等，通过对发电机绕组的各种参数进行实时监测和分析，及时发现匝间故障，并启动相应的保护措施，如发出警报信号、切断故障回路、停机保护等，以保护发电机不受匝间故障的损害。
总的来说，发电机匝间保护的原理是通过对发电机绕组的监测和诊断，及时发
现和保护匝间故障，保障发电机的安全稳定运行。
发电机匝间保护系统的作用是保护发电机不受匝间故障的损害，提高发电机的可靠性和稳定性，延长发电机的使用寿命，保证发电机的正常运行。
因此，合理有效地设计和运行发电机匝间保护系统对于发电机的安全运行至关重要。
发变组保护纵差、横差、匝间保护原理及异同
发变组保护纵差、横差、匝间保护原理及异同2020年10月14日二纵差保护三横差保护四匝间保护一、差动保护的概念Ø差动保护的理论基础－基尔霍夫电流定律（KCL）对任一集总参数电路中的任一节点，在任一瞬间，流经该节点的所有电流的代数和恒为零，即就参考方向而言，流出节点的电流在式中取正号，流入节点的电流在式中取负号。
基尔霍夫电流定律是电荷守恒定律在电路中的体现。
0=∑==Nk k k iØ差动保护的特点选择性：同时测量并比较被保护设备各端电流的幅值及相位关系，能正确反应正常运行、区外故障与区内故障的不同；而后备保护仅测量某一端的电流与（或）电压，为不越级跳闸，其动作值与动作时限必须与相邻元件配合，或加装方向元件。
速动性：因具有天然的选择性，所以不需与相邻元件的保护在定值和时间上配合，动作快速。
灵敏性：区外故障时，差动电流仅为不平衡电流，区内故障时差动电流远大于制动电流。
可靠性：采用比率制动特性，并采取必要的闭锁条件（如二次谐波、五次谐波闭锁）。
、纵差保护Ø纵差保护作用:反映发电机定子绕组及其引出线相间短路故障的主保护。
Ø发电机纵差保护的接线方式：完全纵差动保护；不完全纵差动保护。
Ø原理发电机完全纵差保护和不完全纵差保护均是比较发电机两侧同相电流的大小和相位而构成。
Ø区别：完全纵差保护是比较每相定子首末两端的全相电流；不完全纵差动保护是比较机端每相定子全相电流和中性点侧每相定子的部分相电流而构成。
一、系统概述Ø保护范围：发电机完全纵差保护是发电机相间故障的主保护。
由于差动元件两侧TA的型号、变比完全相同，受其暂态特性的影响较小。
其动作灵敏度也较高，但不能反应定子绕组的匝间短路及线棒开焊。
不完全纵差保护除保护定子绕组的相间短路之外，尚能反应定子线棒开焊及某些匝间短路。
但是，由于在中性点侧只引入其一分支的电流，故在整定计算时，尚应考虑各分支电流不相等产生的差流。
发电机匝间短路
逻辑图
图中P2>0的含义？一会解释
负序功率方向元件
可以作为启动元件，也可以作为闭锁元件。
后面讲述故障时，负序功率方向元件一律CT1是发电机中性点侧CT，极性向左如图，参考方向也 是向左； CT2是发电机机端侧CT，极性是向右，参考方向也是向 右。
最大功率灵敏角
最大灵敏角：输入电压超前输入电流这个角 度时，继电器输出最大功率。 P=UIcos(φ-φsen),由余弦图形可知， （φ-φsen）在-90°到90°之间是灵敏区域。 以灵敏角75°为例，φ的范围是 -15°到165° 阴影是动作区域
发电机匝间短路
匝间短路时，发电机内部出现横向负序电势。负序电 流取发电机机端CT，CT极性是发电机指向系统，即参 考方向是如图一所示，负序电压取机端PT。
发电机匝间保护中负序功率元件 灵敏角整定、电流取向和CT极性
萝卜
发电机匝间保护依据
发电机定子绕组发生匝间短路时，将出现纵 向零序电压，所以以零序电压为判据构成发 电机匝间短路保护。 • 为防止专用TV 一次断线时匝间保护误动， 引入TV 断线闭锁； • 为防止区外故障或其他原因（例如专用TV 回路出现问题）产生的纵向零序电压使保 护误动，通常采用负序功率方向元件，闭 锁匝间保护。
向量图
U2=I2*Zf2， Zf2阻抗角在65°~80°， 取75° 则向量图如右： 最大灵敏角应整定为75°， 在发电机匝间短路故障时， 负序功率方向元件动作 （该元件作为启动元件， 接点取常开接点），常开 接点闭合，启动匝间保护 动作。
P2>0含义
当负序功率方向元件为启动元件时 灵敏角整定应为75°（根据上面故障系统所选CT 和PT的极性决定）， P2>0表示负序功率方向继电 器的常开接点，该元件动作，常开接点闭合，纵 向零序电压大于定值，匝间保护动作。 当负序功率方向元件为闭锁元件时 灵敏角整定应为-105°， P2>0表示负序功率方向 继电器的常闭接点，该元件动作，常闭接点断开， 闭锁匝间保护。
匝间保护
3.2匝间保护3.2.1单元件横差定子绕组内部短路保护3.2.1.1概述1991年～1994年100MW 以上发电机225次本体故障中定子匝间短路3次，定子绕组开焊故障1次。
发电机定子绕组匝间短路保护共动作28次，正确动作仅11次，正确动作率只有39.29％，误动原因有保护装置原理上存在缺陷，加上运行维护管理不善，急需改进研制和整定调试工作。
3.2.1.2保护原理对于定子绕组为双Y 接线且中性点具有四个或六个引出线的发电机，保护装置反应发电机两中性点连线上的电流，从而反应发电机的内部匝间、内部相间短路和分支开焊故障。
保护判据为：dz o I I > （3-2-1）式中：o I —中性点连线零序电流的基波分量。
保护采用零点全周富氏算法，采用高性能零点滤波器有效滤除三次谐波电流。
即使系统频率偏移，该算法也有很好的滤除三次谐波的能力。
分析表明，该零点滤波器再叠加全周富氏算法使三次谐波的滤波比可达到100倍左右。
电流取自两中性点连线间的零序TA 。
其它【NARI RCS-985发电机变压器成套保护装置技术说明书－2001】装设在发电机两个中性点连线上的横差保护，用作发电机定子绕组的匝间短路、分支开焊故障以及相间短路的主保护由于保护采用了频率跟踪、数字滤波及全周傅氏算法，使得横差保护对三次谐波的滤过比在频率跟踪范围内达到100以上，保护只反应基波分量装置采用相电流比率制动的横差保护原理，其动作方程为：hczd d I I > 时ezd MAX I I ≤hczd ezdezd MAX hczd d I I I I K I *)1(-+> 时ezd MAX I I > 式中，hczd I 为横差电流定值，MAX I 为机端或中性点三相电流中最大相电流，ezd I 为发电机额定电流，hczd K 为制动系数相电流比率制动横差保护能保证外部故障时不误动，内部故障时灵敏动作，由于采用了相电流比率制动，横差电流定值只需按躲过正常运行时的不平衡电流整定，比传统的单元件横差保护定值大为减小，因而提高了发电机内部匝间短路时的灵敏度对于其它正常运行情况下横差不平衡电流的增大，横差电流保护动作值具有浮动门槛的功能（相电流比率制动的功能：（1）外部故障时故障电流相增加很大，而横差电流增加较少，因此能可靠制动；（2）定子绕组轻微匝间故障时，横差电流增加较大，而相电流变化不大，有很高的动作灵敏度；（3）定子绕组严重匝间故障时，横差电流保护高定值段可靠动作；（4）定子绕组相间故障时横差电流增加也较大，仅以小比率相电流增量作制动，保证横差保护可靠动作；（5）对于其它正常运行情况下横差不平衡电流的增大，横差电流保护动作值具有浮动门槛的功能）高灵敏横差保护动作于跳闸出口。
发电机匝间保护原理
发电机匝间保护原理发电机匝间保护是发电机保护系统中非常重要的一部分，其原理和作用对于发电机的安全运行至关重要。
发电机匝间保护的主要原理是利用匝间保护装置监测发电机绕组的匝间电压，一旦匝间电压超过设定值，保护装置将发出信号，使发电机停机，以避免匝间故障引发发电机损坏甚至事故。
发电机匝间保护的原理主要包括以下几个方面：首先，发电机绕组的匝间电压是指相邻绕组之间的电压。
在正常情况下，绕组之间的匝间电压应该是稳定的，当发生匝间故障时，由于绕组内部的短路或绝缘损坏，匝间电压就会发生异常变化。
因此，监测匝间电压的变化可以及时发现匝间故障的存在。
其次，发电机匝间保护装置通常采用差动保护原理。
差动保护是利用比较发电机各相绕组之间的电流差值来判断是否存在匝间故障。
当发生匝间故障时，由于短路或绝缘损坏导致的电流异常，差动保护装置就会发出信号，使发电机停机，以避免匝间故障扩大造成更严重的后果。
另外，发电机匝间保护还可以通过监测绕组的温度来判断是否存在匝间故障。
由于匝间故障会导致局部绕组发热，因此可以通过监测绕组的温度变化来及时发现匝间故障的存在。
一旦发现异常温度变化，保护装置就会及时停机，以避免发电机受损。
此外，发电机匝间保护还可以通过监测绕组的电压和电流波形来判断是否存在匝间故障。
当发生匝间故障时，电压和电流波形会发生异常变化，通过监测这些波形的变化可以及时发现匝间故障的存在。
总的来说，发电机匝间保护的原理是通过监测匝间电压、电流、温度和波形等参数的变化来及时发现匝间故障的存在，从而保护发电机的安全运行。
发电机匝间保护的原理虽然复杂，但是对于发电机的安全运行至关重要，因此在实际运行中需要严格按照相关规程和标准进行检测和维护，以确保发电机匝间保护系统的可靠性和有效性。
发电机保护
发电机保护1、发电机差动保护：发电机差动保护是发电机相间短路的主保护。
根据接入发电机中性点电流的份额即接入全部中性点电流或只取一部分电流接入，可分为完全纵差保护和不完全纵差保护。
另外，根据算法不同，可以构成比率制动特性差动保护和标积制动式差动保护。
不完全纵差保护，适用于每相定子绕组为多分支的大型发电机。
它除了能反应发电机相间短路故障，尚能反应定子线棒开焊及分支匝间短路。
可根据机组结构、容量及有关特点，合理地选用发电机纵差保护的类型（完全纵差、不完全纵差、比率制动式或标积制动式）。
当采用完全纵差时，机端和中性点的电流互感器，应选用同型号、同变比的；当采用不完全纵差时，机端和中性点电流互感器仍可采用同型号、同变比的，但要引入平衡系数调平衡。
TA二次回路开路会引起高电压的危险，特别是大型发电机组，建议采用TA断线不闭锁差动保护方案。
发电机差动保护，动作于全停。
２、发电机横差：发电机横差保护，是发电机定子绕组匝间短路（同分支匝间短路及同相不同分支之间的匝间短路）、线棒开焊的主保护，也能保护定子绕组相间短路。
分单元件横差保护（又称高灵敏度横差保护）和裂相横差保护两种。
单元件横差保护，适用于每相定子绕组为多分支，且有两个或两个以上中性点引出的发电机，保护用TA的变比，按确保区内故障时TA的动稳定及热稳定来选择。
裂相横差保护，又称三元件横差保护，实际上是分相横差保护，其实质是将每相定子绕组的分支回路分成两组，并通过两组TA将各组分支电流之和，反极性引到保护装置中计算差流。
当差流大于整定值时，保护动作。
保护的动作特性，可采用比率制动特性，也可采用标积制动特性。
裂相横差保护可采用同型号、同变比的电流互感器，且要求各TA 的暂态特性要好。
每相定子绕组分支数为奇数时，由于两组TA所匝链的分支数不同，需引入平衡系数。
发电机横差保护，动作于全停。
３、发电机匝间保护：本保护不仅作为发电机内部匝间短路的主保护，还可作为发电机内部相间短路及定子绕组开焊的保护。
大型汽轮发电机定子匝间保护及中性点引出方式探讨_傅自清
大型汽轮发电机定子匝间保护及中性点引出方式探讨傅自清,陈文学(东方电机股份有限公司,四川德阳618000)摘要:从大型汽轮发电机设计制造的角度,论述了定子绕组匝间故障发生的概率、装设匝间故障保护的必要性、中性点引出6个(或4个)出线端的可能性以及结构措施,并就装设新型匝间保护所涉及的主要问题提出了看法和建议。
关键词:大型汽轮发电机;定子绕组设计;继电保护;中性点引出方式中图分类号:TM 311;TM 772收稿日期:2000-01-10。
0 引言东方电机股份有限公司作为国内主要的大型汽轮发电机制造厂商,对于大型发电机继电保护的研究工作一直十分关注,早在70年代末和80年代初,就与清华大学、西北勘测设计院等单位合作,对其设计制造的、当时国内单机容量最大的龙羊峡水电站320MW 水轮发电机进行了内部故障主保护的大量试验研究工作,将电流互感器(TA )置入发电机内部,接于各并联支路上,成功地采用了“高灵敏横差和不完全纵差”保护,至今仍正常运行,对保护发电机起到重要作用,而且已推广应用于其他大型水电机组[1]。
本文对文献[2,3]中提出的汽轮发电机定子匝间故障新型高灵敏横差和不完全纵差保护(本文简称新型保护)及中性点引出方式的问题发表一些浅见,进行初步探讨。
1 新型保护原理图1为新型保护的原理图。
该方案适用于中性点引出6个端子(见图1(a ))或4个端子(见图1(b ))的双支路定子绕组,它主要反映定子一相绕组内部故障(见图2),其中F 1为同相不同分支路短路,F 2为同相同分支路短路,F 3为分支开焊故障。
2 大型汽轮发电机的特点2.1 结构特点大型汽轮发电机与水轮发电机相比,由于极数少,转速高,体积小,结构紧凑,机座为压力密封结构(对氢冷电机),机内空间十分有限,电流互感器不能装在机内,只能装在机外出线套管上。
目前我公司生产的200M W ～600MW 各型汽轮发电机均为水氢氢型冷却方式,定子绕组均为两支路并联(即双星接法),各相各支路引线线棒经并联连接线在机内并图1 发电机内部故障主保护方案Fig .1 Main protection scheme for innerfaults of generator图2 定子一相绕组故障类型Fig .2 Type of f aults in stator phase winding联,然后经过渡引线与励端端罩(或机座)下部出线罩内的6支高压绝缘出线套管连接,其中3个主出线经分相封闭母线与主变压器相连,3个中性点出线在机外并联后与中性点设备(接地变压器或消弧线圈)连接。
大龙电厂 #1发电机匝间保护的分析
同时发生 才允 许 保 护 出 口，保 护 逻辑 详 见 图二 。优
点是 可 以有 限避免 类似 的 ３ 干扰 、Ｐｒ接触 不 良引
起 的误 动问题 。缺 点是 影 响 匝 间保 护 的灵 敏 性 ，但 对于微机型保护装置 ，功率方向元件 的动作功率很
表 １ 三种情况的三次谐波 电压
２ 发 电机定子匝 间保护分析
２．１ 匝间保 护 构成
· ５８ ·
２．３ 保 护特 性分析 在保护动作中呈现较大的 ３ ，三次谐波及 ＰＩ．
维普资讯
２００６年第 ５期
‘贵州电力技术）
（总第 ８３期 ）
断线 均未 闭锁 保 护 出 Ｅｌ。在 正 常 运行 中 ３ 较 大 的原 因有 ：① 三相 参数 不对称 ，包 括发 电机 定子 、ｆｒｒ 等特性不一致 ；② ３Ｕｏ中三次谐波过 滤特性不好 ； ③ 外界 电压 耦合产 生 ３ ，如 高压近距 离接地 故 障。随着一次、次设备制造工艺 、技术水平 的提 高，特别采用微机数字 滤波处 理后 ，正 常运行 中的 ３ 很小 ，一般不大于 Ｏ．１ Ｖ。纵 向零序过压整定较 低 ，按规程 规定 为 ２～３ Ｖ，在 大 型 发 电厂 中很 难 保 证干扰信号低于此值 ，这就要求该保护应具备防止 干 扰引 起 的误 动功 能 。
磁 ，冷却方式为水氢氢 ，额定转速为 ３０Ｏ０ ｒ／ｍｉｎ，发 电 障同时 ，防止外部短路时保护误动，本方案以纵向零 机采用高阻接地 ，采用单元接线方式与系统联结 ，发 序电压中三次谐波特征量的变化来 区分内部和外部
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发电机匝间保护原理
发电机是现代工业中应用广泛的一种电力设备，用于将机械能转化为电能。
然而，由于发电机运转时存在大量的机械和电磁现象，其内部构造也十分复杂，因此在运行过程中容易出现各种故障，其中匝间故障是比较常见的一种。
本文将从发电机匝间故障的原理、成因以及保护方式等方面进行介绍。
发电机匝间指的是电气绕组中的主绕组或励磁绕组中的一匝或多匝出现断路、短路和接触不良等故障。
由于匝间故障会引起电极短路，进而导致电机抖动、响声增大、温度升高，甚至是发生火灾等严重后果，因此必须及时采取有效的保护措施。
匝间故障成因多种多样，一般分为机械、电化学、热熔和外力四类。
机械原因包括导线断裂、绝缘层磨损等；电化学原因则包括电解产生的氢及氧等气体膨胀而导致的绕组断裂；热熔原因则是在过载或电流过大的情况下，由于绕组材料的热膨胀而导致的绝缘材料融化；外力原因包括机械暴力和异物的破坏等。
针对发电机匝间故障的保护方式有很多，其中较为常见的是温度保护和差动保护两种。
温度保护是一种在发电机电缆或绕组出现过热或过载时，根据温度传感器的信号及时停机保护的方法。
温度保护的原理是将测量得到的发电机电缆或绕组的温度与设定的保护值比较，当温度超过设定值时，自动切断主回路，保护发电机不受损坏。
差动保护是一种应用广泛的发电机保护方法，其原理是将发电机绕组分成两组，在发生故障时监测两组绕组中的电流是否一致。
当发电机的绕组出现匝间故障时，会导致其电流异常，此时差动保护会及时监测到，产生保护动作，自动切断主回路，进而保护发电机。
总之，发电机匝间故障不可避免。
针对匝间故障的保护方式有许多，但无论采用何种方式来保护发电机，都应确保其保护范围的准确性和可靠性，提高设备的可靠性和安全性。