第7章 发电机保护共40页文档
第7章 发电机保护
发电机保护
同步发电机的基本结构
一、基本结构
20万KW机组
三峡水电厂70万机组转子吊装
N
S
汽轮机
完工后的汽轮发电机转子
7.1
概述
发电机的安全运行直接影响电力系统的 安全。发电机由于结构复杂，在运行中可能发 生故障和不正常工作状态，特别是现代的大中 型发电机的单机容量大，对系统影响大，损坏 后的修复工作复杂且工期长，所以对继电保护 提出了更高的要求。针对发电机的故障和不正 常工作状态，应装设性能完善的继电保护装置。
( I br I br .min ) ( I br I br .min )
保护动作特性
1）正常运行时 制动电流
I res I 1 ( IT I N ) G I g 2 nTA
2）外部短路时 制动电流数值大、差动电流数值小，保 护不动作。
制动电流
I res
1 I ( IT I N ) K I k 2 nTA
专用TV纵向零序电压匝间保护
A B C YH0
nxf0
E0 n xf0 n 1 I0
o
3U0
o
零序电压匝间保护用电压互感器
E0 = I0 1 α 3
n并联分支发电机零序等效电路
n 1 E0 2 n 3 n xf 0 nx f 0 xf 0 n 1 n 3U0 3I0 xf 0 n 1 n
K2
I 1 nTA
I 2
I 2 nTA
2）原理接线
至延时信号 信 号 跳QF 跳灭磁开关
2、差动保护整定计算 按电流互感器二次断线条件：
I op K rel I GN
按最大不平衡电流条件：
第7章 发电机保护讲解
四、发电机100%定子绕组单相接地保护
Id K (Ires Ires.min ) Id.min
Id Id.min
Id
C
I d.max
Ires Ires.min Ires Ires.min
Id.min A 0
Bα
I res.min
Ik.max
Ires
二、发电机纵差动保护整定计算与灵敏度
1.纵差动保护的整定
Id
I d.max
第七章 发电机保护
主要内容
7.1 发电机的故障、不正常运行状态及其保护方式 7.2 发电机定子绕组短路故障的保护 7.3 发电机定子绕组单相接地保护 7.4 发电机负序电流保护 7.5 发电机的失磁保护
7.1 发电机的故障、不正常运行 状态及其保护方式
1.发电机的故障
定子绕组
• 定子绕组及引出线上的相间短路 • 定子绕组的匝间短路 • 定子绕组的单相接地故障
2.发电机纵差动保护的灵敏性
K sen
I k .min Id
要求Ksen≥1.5
计算条件：
①发电机与系统并列运行以前，其出口发生 两相短路；
②发电机采用自同期并列时，在系统最小运 行方式下，其出口发生两相短路。
三、发电机横差动保护
1.发电机裂相横差动保护基本原理
2 Id
nTA
. .
. .
I d.r
2Id nTA
Iset
动作
Id
α
利用因电势差而在各绕
组间产生的环流来实现
α≈0时，环流较小，保护有死区
同一分支绕组内部匝间短路
1.发电机裂相横差动保护基本原理
继电保护原理第 7 章 发电机继电保护讲解
短路环中的电流与短路匝数的关系曲线如图：
二、横差保护原理 正常： 匝间接地：
I1 I 2
.
I j ( I1 I 2 ) / nl 0
. . . " d " Id
.
.
.
I J ( I1 I 2 2 I ) / nl
nl
I dz
动作 保护不动
死区：（1） 同一分支：
" 0, I d 0.
" （2） 同相两分支间： 1 2, I d 0. 保护不动
三、单元件式横差保护 原理：保护用电流互感器装设于发电机两组星形中性点的连 线上。 它实质是将一组三相分支电流之和与另一组三相分支电流之 和进行比较。
保护装置的原理接线及其它有关问题
1、三次谐波滤过器：其作用是滤除三次谐波，即使三次谐波也 不会流到电流继电器线圈中。 2、励磁回路有两点接地时保护的动作行为：在一般。
7.4.2 负序定时限过电流保护
一、保护由两段式构成 ' I段 I2 act 0.5I e. f 经t1（3-5s）延时动作于跳闸 II段 I 2.dz 0.1I e. f 经t2（5-10s）延时动作于信号
二、保护动作行为分析
1、在ab段内，t1大于允许时间，对发电机不安全 2、在bc段内，t1小于允许时间，未充分利用发电机的承受负 序电流的能力； 3、在cd段内，发信号；而靠近C点时，由于运行人员处理的 时间已大于允许时间，对发电机安全来讲不利； 4、在de段内，保护根本不反应。
三、特点 简单可靠、可加装三次谐波滤过 器以提高灵敏度，适用于发电机变压器组。
7.4 发电机的负序过电流保护 7.4.1 负序过电流保护的作用 一、负序过电流的危害 在转子绕组、阻尼绕组以及转子铁芯等部件上感应100Hz的倍 频电流，该电流使得转子上电流密度很大的某些部位可能出 现局部的灼伤，甚至可能使互环受热松脱。 所产生的100Hz交变电磁转矩，将同时作用在转子大轴和定子 机座上，引起100Hz的振动。
发电机保护.ppt
7.1 发电机的故障、不正常工作状态及保护方式
发电机保护是保护发电机免受短路故障损坏的重要自动 装置。当发电机内部短路故障时，继电保护装置在很短的 时间内发出动作命令，保护发电机免受短路电流的损坏。
发电机的故障类型：
a、发电机定子绕组相间短路（d1故障）； b、发电机定子绕组匝间短路
（2）负序电流产生的定子合成磁场切割转子，会在转子本 体和各部件（如阻尼条）上感应两倍工频的涡流。
（3）由于转子本体和各部件的自阻抗很小，涡流很大，导 致转子过热，甚至烧坏转子本体表面及阻尼条。
（4）使发电机转子产生100HZ的交变振动
发电机承受负序电流的能力：发电机定子绕组流过一定负序 电流时，不使转子损坏的可以经受该负序电流存在的时间。
U op是动作电压门槛值。
单相接地基波零序电压保护只能 保护定子绕组靠近机端的85%左 右。
发电机定子绕组接地保护
100%保护区的定子单相接保护： 由两种保护共同组成 （1）基波零序过电压保护 （2）三次谐波零序电压保护
基波零序过电压保护负责定子绕组靠近机端85 的部分； 三次谐波零序电压保护负责定子绕组靠近中性点的15 部分。
7.4 发电机负序电流保护
对于容量为5万kW以上的发电机，需配置负序电流保护。 不对称负荷或故障引起的定子绕组负序电流的危害：在转子 本体和各部件上感应电流，导致转子过热，甚至烧伤转子。
负序电流危害产生的原因：
（1）定子绕组负序电流产生的定子合成磁场与正序电流产生 的磁场转向相反，即逆转子旋转方向的旋转。相对于转子来 说以2倍同步转速相对旋转。
定子负序电流越大，发电机可以承受的时间越短；定子负序 电流越小，发电机可以承受的时间越长。
发电机转子发热所容许的负序电流 I2 （标么值）和时间t 之
发电机保护精品PPT课件
不仅对发电机造成 危害，而且对电力 系统安全也会造成
严重影响。
装设失磁保护。
2、发电机的不正常工作状态及其相应的保护
外部短路、非周期合闸
不
正
以及系统振荡等。
过过电负流荷保保护护
常
工
负荷超过发电机额定值、负
作
序电流超过发电机长期允许值
状
态
发电机突然甩负荷
过电压保护
主汽门突然关闭而发 电机断路器未断开
Iop K I rel unb.max Krel Kaper K ss fer I k.max
两条件取较大值为整定值。
灵敏度：
K sen
I
(2) k . min
I op
2
I (2) k. min
：发电机出口短路时，流经保护最小的
周期性短路电流。
3、比率制动式发电机纵差保护
基本原理：基于保护的动作电流随着外部故障 的短路电流而产生的最大不平衡电流的增大而 按比例的线性增大，且比最大不平衡电流增大 的更快，使在任何情况下的外部故障时，保护 不会误动作。
逆功率保护
过电流保护
作为外部短路和内部短路的后 备保护。50MW及以上的发电 电机，应装设负序过电流保护。
过负荷保护
对称过负荷，应装设只接于一 相的过负荷保护。不对称过负 荷，一般在50MW及以上发电 电机应装设负序过负荷保护。
过电压保护
特别是水轮发电机，在突 然甩负荷时，转速急剧上 升从而引起过电压。在水 轮发电机和大型汽轮发电 机上应装设。
定子绕组单相接地是易发生的一种故 障。单相接地后，其电容电流流过故障点 的定子铁芯，当此电流较大或持续时间较 长时，会使铁芯局部熔化。因此，应装设 灵敏的反应全部绕组任一点接地故障的 100%定子绕组单相接地保护。
电力系统主设备保护之发电机保护
电力系统主设备保护之发电机保护1. 引言发电机作为电力系统中最重要的主设备之一，对电力系统的稳定运行起着至关重要的作用。
然而，发电机在运行过程中会面临各种各样的故障和异常情况，如过载、短路、超励、欠励等。
为了保证发电机的安全运行、延长发电机的使用寿命，必须对发电机进行全面有效的保护。
本文将介绍发电机保护的基本原理、保护措施以及保护装置的选型和调试等内容。
2. 发电机保护原理发电机保护的基本原理是通过对发电机的各项参数进行监测和测量，当发生故障或异常情况时，及时采取保护措施，保护发电机不受损害。
发电机保护通常包括以下几个方面：2.1 过载保护过载是指发电机长时间工作在超过额定负载的状态下，会引起发电机温升过高，甚至损坏绕组绝缘。
因此，在发电机的过载保护中，需要根据发电机的额定功率和额定电流进行合理的设置。
2.2 短路保护短路是指发电机绕组中的两个或多个相之间或相与地之间发生直接接触，产生大电流，会导致发电机绕组烧坏。
短路保护的主要目的是在发生短路时，迅速切断故障电路，防止发电机受损。
2.3 欠电压保护欠电压是指发电机输出电压低于额定值的状态，可能是由于系统故障或负荷过重引起。
欠电压保护的作用是及时检测到发电机输出电压的异常，保护发电机免受继续运行在低电压状态下的风险。
2.4 过热保护过热是指发电机运行过程中绕组温度升高超过正常范围，会对绕组绝缘造成损坏，甚至引发火灾。
过热保护的措施包括对发电机绕组温度进行实时监测，并在温度超限时采取相应的保护措施。
2.5 欠频和超频保护欠频是指发电机输出频率低于额定值，超频则相反。
欠频和超频保护的目的是保护发电机，防止在频率异常情况下继续运行，导致发电机受损。
3. 发电机保护措施为了保护发电机，通常采用以下几种保护措施：3.1 主保护及备用保护发电机通常配备有主保护和备用保护，以确保在主保护失效时，备用保护能及时接管保护功能。
这样可以避免因保护装置失效而导致发电机受损。
ch07发电机继电保护
第7章 发电机继电保护 本章讲述了发电机故障、不正常运行状态及其各种保护方式，重点讲述了发电机纵差动保护、定子匝间短路保护、单相接地保护和失磁保护的工作原理及整定计算，最后对逆功率保护、低频保护及失步保护等予以介绍。
7.1 发电机的故障类型、不正常运行状态及其保护方式发电机是电力系统中重要的设备。
保证发电机的安全和防止其本身遭受损害对电力系统的稳定运行、对负荷的不间断供电起着决定性作用。
发电机在运行过程中要承受短路电流和过电压的冲击，同时发电机本身又是一个旋转的机械设备，它在运行过程中还要承受原动机械力矩的作用和轴承摩擦力的作用。
因此，发电机在运行过程中出现故障及不正常运行情况就不可避免。
7.1.1 发电机的故障和异常运行状态1. 发电机的内部故障内部故障主要是由定子绕组及转子绕组绝缘损坏引起的，常见的故障有：(1) 定子绕组相间短路。
(2) 定子绕组单相匝间短路。
(3) 定子绕组单相接地。
(4) 转子绕组一点接地或两点接地。
(5) 转子励磁回路电流消失。
2. 发电机的不正常运行状态不正常运行状态主要有：(1) 外部短路引起的定子绕组过电流。
(2) 负荷超过发电机额定容量而引起的三相对称过负荷。
(3) 外部不对称短路或不对称负荷(如单相负荷，非全相运行等)而引起的发电机负序过电流和过负荷。
(4) 突然甩负荷而引起的定子绕组过电压。
(5) 励磁回路故障或强励时间过长而引起的转子绕组过负荷。
(6) 汽轮机主汽门突然关闭而引起的发电机逆功率运行等。
电力系统继电保护·194· ·194·7.1.2 大型发电机组的特点及对继电保护的要求随着电力工业的飞跃发展，大机组的陆续投运，与中、小型机组相比，大机组在设计、 结构及运行方面有许多特点，相应的对继电保护提出了新的要求，具体有如下表现。
(1) 大容量机组的体积不随容量成比例增大，即有效材料利用率高，但却直接影响了机组的惯性常数明显降低，使发电易于失步，因此很有必要装设失步保护；其次，发电机热容量与铜损、铁损之比明显下降，使定子绕组及转子表面过负荷能力降低，为了确保大型发电机组在安全运行条件下充分发挥过负荷的能力，应装设具有反时限特性的过负荷保护及过电流保护。
发电机保护PPT
第七章 发电机保护
第七章 发电机保护
发电机变压器组的保护配置
主变纵差保护 发电机变压器组纵差保护 变压器瓦斯保护 发电机纵向零序保护（匝 间短路） 发电机侧单相接地100%保 护 发电机失磁保护 变压器高压侧零序保护 复合电压起动的过电流保 护 过负荷保护 转子接地保护
采用电流互感器连接于两个星形中 性点连线方式存在问题： 发电机均有三次谐波电势，若两 支路E3不相等，则连线中会有环流。 处理方法： 增加三次谐波滤除器，削弱三次 谐波；
第七章 发电机保护 7.2.6 发电机纵差动保护和横差动保护 二、发电机匝间短路的单元件横差动电流保护 发电机匝间短路的单元件横差动
二.比率制动式纵差动保护
外部短路不误动－躲最大不平衡电流； 内部短路灵敏度高－定值要低；
动作值 (电流 )随外部短路电流增大而自动增大称为比率制动 特性。
动作量： Id=|I1/n1+I2/n2| 制动量： Ires=1/2*|I1/n1-I2/n2| 动作条件：Id>Id.min(启动电流) Ires<=Ires.min Id>=Id.min+K*(Ires-Ires.min) K为制动特性斜率K=tgα。见图7.2
利用机端电压互感器开口三角形上引出的基波 零序电压，构成反映α>15%以上范围的单相接地故 障。接地故障越接近机端，灵敏性越高。
利用两者的组合，构成100%定子接地保护 。
第七章 发电机保护
7．4 发电机的负序过电流保护 一．负序过电流保护的作用 负序过电流引起转子过热(产生100Hz振动)(主保护)； 邻元件不对称短路的后备保护(灵敏度高) 。 二．两段式负序过流过负荷保护(图7.17) I2* 躲过长期允许负序电流， 延时t2(5－10s)发信号。 躲短时允许负序电流， 延时t1(3－5s)跳闸。 0.5 不能和发热允许负序 0.1 t 电流曲线很好配合 (图7.16) t1 t2 不能反应负序电流变化时转子的热积累过程。
224-电子教材-发电机保护
第7章 发电机保护教学要求：熟悉发电机的故障和不正常工作状态；掌握发电机纵差保护的工作原理和整定原则；理解发电机横差保护工作原理；掌握100%保护范围的发电机定子接地保护工作原理；理解励磁回路一点接地、两点接地保护；了解负序过电流保护；掌握发电机失磁保护；了解发电机-变压器组保护特点。
7.1 发电机故障和不正常工作状态及其保护发电机的故障类型主要有：（1）定子绕组相间短路 相间短路时产生很大的短路电流使绕组过热，故障点的电弧将破坏绕组绝缘，烧坏铁心和绕组。
定子绕组的相间短路对发电机的危害最大。
（2）定子绕组匝间短路 定子绕组匝间短路时，被短路的部分绕组内将产生环流，从而引起局部温度升高，绝缘破坏，并可能转变为单相接地和相间短路。
（3）定子绕组单相接地短路 故障时，发电机电压网络的电容电流将流过故障点。
当此电流较大时，会使铁心局部熔化，给修理工作带来很大的困难。
（4）励磁回路一点或两点接地短路 励磁回路一点接地时，由于没有构成接地电流通路，故对发电机无直接危害。
如果再发生另一点接地，就会造成励磁回路两点接地短路，可能烧坏励磁绕组和铁心。
此外，由于转子磁通的对称性被破坏，将引起机组强烈振动。
（5）励磁电流急剧下降或消失 发电机励磁系统故障或自动灭磁开关误跳闸，会引起励磁电流急剧下降或消失。
此时，发电机由同步运行转入异步运行状态，并从系统吸收无功功率。
当系统无功不足时，将引起电压下降，甚至使系统崩溃。
同时，还会引起定子电流增加及转子局部过热，威胁发电机安全。
发电机的不正常工作状态主要有：（1）定子绕组过电流 外部短路引起的定子绕组过电流，将使定子绕组温度升高，会发展成内部故障。
（2） 三相对称过负荷 负荷超过发电机额定容量而引起的三相对称过负荷会使定子绕组过热。
（3）转子表层过热 电力系统发生不对称短路或发电机三相负荷不对称时，将有负序电流流过定子绕组，在发电机中产生相对转子的两倍同步转速的旋转磁场，从而在转子中感应出倍频电流，可能造成转子局部灼伤，严重时会使护环受热松脱。
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动作区
动作
制动
7.4 发电机负序电流保护
负序电流保护旳作用 不对称短路或三相负荷不平衡，产生负序电流。 危害：定子中负序旋转磁场相对于转子2倍旳同步转速，在转子及其铁 芯中感应出100Hz旳倍频电流。该电流在电流密度大旳对方会灼伤部件， 引起更大事故。另外100Hz旳倍频，会引起振荡，威胁发电机安全。
7.3.3 利用三次谐波电压构成旳发电机定子绕组单相接地保 护
正常运营时，发电机中性点旳三次谐波电压比发电机出线端旳三次 谐波电压大，按图7.12等值电路，推得：
1）中性点不接地时:
US3
Cf
U N 3 C f 2Cw
2)中性点经消弧线圈接地时: US3 7C f 2Cw U N 3 9(C f 2Cw )
或完全消失。
7.1发电机旳故障、不正常运营状态及其保护方式
发电机旳不正常运营状态主要有： (1)因为外部短路引起旳定子绕组过电流； (2)因为负荷超出发电机额定容量而引起旳三相对称过负荷； (3)由外部不对称短路或不对称负荷（如单相负荷、非全相运营等）而
引起旳发电机负序过电流和过负荷； (4)因为忽然甩负荷而引起旳定子绕组过电压； (5)因为励磁回路故障或强励时间过长而引起旳转子绕组过负荷； (6)因为汽轮机主汽门忽然关闭而引起旳发电机逆功率等。
而当任一绕组发生匝间短路时，绕组中旳电动势就不再相等，因而 会出现因电动势差而在各绕组间产生旳环流。利用这个环流，能够实现 对发电机定子绕组匝间短路旳保护，即裂相横差动保护。
7.2.6 发电机横差动保护
以一种每相具有两个并联分支绕组旳发电机为例，发生不同性质旳同
相内部短路时裂相横差动保护旳原理：
图7.4 一种绕组内部匝间短路 旳横差动保护
继电保护教程第七章发电机保护
继电保护教程第七章发电机保护第⼀节概述发电机的安全运⾏对保证电⼒系统的正常⼯作和电能质量起着决定性的作⽤，同时发电机本⾝也是⼀个⼗分贵重的电器元件，因此，应该针对各种不同的故障和不正常运⾏状态，装设性能完善的继电保护装置。
⼀、故障类型及不正常运⾏状态：1．故障类型1)定⼦绕组相间短路：危害最⼤2)定⼦绕组⼀相的匝间短路：可能发展为单相接地短路和相间短路3)定⼦绕组单相接地：较常见，可造成铁芯烧伤或局部融化4)转⼦绕组⼀点接地或两点接地：⼀点接地时危害不严重；两点接地时，因破坏了转⼦磁通的平衡，可能引起发电机的强烈震动或将转⼦绕组烧损。
5)转⼦励磁回路励磁电流急剧下降或消失：从系统吸收⽆功功率，造成失步，从⽽引起系统电压下降，甚⾄可使系统崩溃。
2．不正常运⾏状态1)由于外部短路引起的定⼦绕组过电流：温度升⾼，绝缘⽼化2)由于负荷等超过发电机额定容量⽽引起的三相对称过负荷：温度升⾼，绝缘⽼化3)由于外部不对称短路或不对称负荷⽽引起的发电机负序过电流和过负荷：在转⼦中感应出100hz的倍频电流，可使转⼦局部灼伤或使护环受热松脱，⽽导致发电机重⼤事故。
此外，引起发电机的100hz的振动。
4)由于突然甩负荷引起的定⼦绕组过电压：调速系统惯性较⼤发电机，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。
5)由于励磁回路故障或强励时间过长⽽引起的转⼦绕组过负荷：6)由于汽轮机主⽓门突然关闭⽽引起的发电机逆功率：当机炉保护动作或调速控制回路故障以及某些⼈为因素造成发电机转为电动机运⾏时，发电机将从系统吸收有功功率，即逆功率。
⼆、保护类型：1．发电机纵差动保护：定⼦绕组及其引出线的相间短路保护2．横差动保护：定⼦绕组⼀相匝间短路的保护3．单相接地保护：对发电机定⼦绕组单相接地短路的保护4．发电机的失磁保护：反应转⼦励磁回路励磁电流急剧下降或消失5．过电流保护：反应外部短路引起的过电流，同时兼作纵差动保护的后备保护6．负序电流保护：反应不对称短路或三相负荷不对称时，发电机定⼦绕组中出现的负序电流7．过负荷保护：发电机长时间超过额定负荷运⾏时作⽤于信号的保护8．过电压保护：反应突然甩负荷⽽出现的过电压9．转⼦⼀点接地保护和两点接地保护：励磁回路的接地故障保护10．转⼦过负荷保护：11．逆功率保护：当汽轮机主汽门误关闭⽽发电机出⼝断路器未跳闸，发电机失去原动⼒⽽变为电动机运⾏，从电⼒系统中吸收有功功率。
07章发电机保护1
制动电流：Ibr
1 2
(I
I)
差动电流：Iop I I
(Ibr Ibr.min )
(I br I br.min )
制动回路 动作回路
正常运行时，I I I
nTA
，制动电流为
Ibr
1 (I I) 2
I nTA
I br.min ，当
， Ibr Ibr.min
可以认为无制动作用。
外部短路时，制动电流较大，差动电流较小， 保护不动作。
③灵敏度 K sen ④断线监视
I
(2) k.m
in
I op
2
I op 0.2I GN
注意事项：
当过渡电阻为零时，三相短路电流随短路点位置而变， 只要出口短路时灵敏度满足要求，则内部金属性短路 灵敏度必然满足要求。
当过渡电阻不为零时，在靠近中性点附近短路时，短 路电流很小，保护存在动作死区。
2、比率制动式发电机纵差保护
7.2 发电机的纵差保护
1、用DCD-2构成的差动保护
1）差动保护原理
发电机纵联差动保护的基本原理是比较发电机两侧的电流的大小和 相位，它是反映发电机及其引出线的相间故障。发电机纵联差动保 护的构成如图所示。
正常运行或外部短路时，流入差动继电器电 流：
I1 nTA
I2 nTA
I1 I2
0
保护区内发生短路故障时，流入差动继电器 电流：
内部短路时，制动电流为两侧短路电流之差，
差动电流
I op
I
I
数Ik值较大，保护动作。 nTA
第7章 发电机保护
教学要求：熟悉发电机的故障和不正常工作状态； 掌握发电机纵差保护的工作原理和整定原则；理 解发电机横差保护工作原理；掌握100%保护范 围的发电机定子接地保护工作原理；理解励磁回 路一点接地、两点接地保护；了解负序过电流保 护；掌握发电机失磁保护；了解发电机-变压器 组保护特点。
第7章发电机的保护
Io p Io p .m in Ib rk Ib rk .m in Io p K (Ib rk Ib rk.m in) Io p .m in
Ib rk Ib rk.m in
(7 .1 )
式中， K 为制动特性曲线的斜率（也称为制动系数）。
图7.2 折线比率制动特性
由于发电机电流波形即使是在正常运行时也不是纯粹的正 弦波，尤其是当外部故障时，波形畸变较严重，从而在中性点 的连线上出现以三次谐波为主的高次谐波分量，给保护的正常 工作造成影响，为此，保护装设了三次谐波滤过器，消除其影 响，从而提高保护的灵敏度。
当正常运行时，则
I1
I2
IN nTA
Ibrk
12(I1I2)
IN nTA
Ibrk.min
(7.4) (7.5)
图7.3 比率制动式纵差保护继电器原理图
当Ibrk≤Ibrk.min，可以认为无制动作用，在此范围内有最
小动作电流为Iop.min，而此时 Iop I1I2 0，保护不动作。
当内部故障时，I 2
反向且 I 1
I 2
，则
Ibrk
1 2
(I1
I2
)
为
两侧短路电流之差，数值小，而 动作。
Iop
I1I2
1
nTA
IK1大，保护能
特别是当 I 1 I 2 时，Ibrk=0，此时，只需Iop.min(Iop.min
取0.2～0.3）保护就能动作，保护灵敏度大大提高了。 当 I2 0,Ibrk 12I1,Iop I1，保护也能动作。
变△I，即可改变U20，即图7.4中a点的位置，由于VDZ存在，
当 I 1 I 2 即Ibrk较小时，如小于负荷电流，则U1＜VDZ（击穿电
第7章 发电机保护
电力系统继电保护 （第7章 发电机保护） 7.9.4 失磁阻抗轨迹分析－－等有功圆
电力系统继电保护 （第7章 发电机保护） 7.9.5 失磁动作边界－－等无功圆（δ＝90）
中国、南京
东南大学电气工程学院 －
2018/11/13 －20
电力系统继电保护 （第7章 发电机保护） 7.9.6 失磁保护转子边界（隐极机）－－（δ＝90）
电力系统继电保护 （第7章 发电机保护）
7.3.7 变压器的比率制动原理 7.3.8 变压器的标积制动原理 7.3.9 制动系数和斜率 斜率K表达式
电力系统继电保护 （第7章 发电机保护）
7.4 发电机的横差动保护
7.4.1 单元件横差保护－－虑3w分量 7.4.2 裂相横差 7.4.3 纵向零序电压匝间保护
电力系统继电保护 （第7章 发电机保护）
8 ．负序过流 —— 电力系统发生不对称故障，当发电机定子流这负 序电流时，负序电流同转子本体有2w的相对运行，从而切割转子本 体引起转子发热。 9．误上电
电力系统继电保护 （第7章 发电机保护）
7.2 发电机的保护
7.2.1 保护 1 发电机纵差动 2 发变组差动 3 单元件横差保护 4 裂相横差保护 5 励磁机差动保护 6 发电机纵向零序电压式匝间保护 7 发电机基波零序电压式定子接地保护 8 发电机三次谐波电压式定子接地保护 9 发电机零序电流式定子接地保护 10 发电机注入式定、转子一点接地保护。电桥式一点两点接地保 护 11 发电机转子两点接地保护 12 发电机失磁保护（阻抗原理） 13 发电机失磁保护（逆无功原理） 14 发电机失步保护 15 发电机逆功率保护和程跳逆功率保护
电力系统继电保护 （第7章 发电机保护） 16 发电机频率异常保护 17 过激磁保护（包括发电机、变压器） 18 发电机过电压保护 19 发电机过负荷 20 过电流保护（定，反时限） 21 发电机负序过负荷 22 负序过流保护（定、反时限） 23 发电机转子绕组过负荷及过流保护 24 反应交流励磁机（或励磁变）三相电流的转子过负荷及转子过 流保护 25 低压过流保护 26 复合电压过流保护 27 阻抗保护 28 发电机轴电压和轴电流保护 29 发电机误上电保护及断路器闪络保护 30 高压侧断路器失灵启动保护 31 非电量保护 32 不完全差动概念
发电机保护的配置 ppt课件
C B
C 0 — —各相对地的电容； C — —外部元件的对地电容； α — — K点到N点之间的匝数与 全部匝数之比。
近似估算时，机端有：
α N
K
A
A 1 E A U B E A U B E U C E A C E
PPT课件
机端
E3
US3
UN3
E3
特征为： US3 1 1 当 0.5时 UN3
0
PPT课件
0.5
1
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3. 保护原理
归纳特征如下： 正常运行 金属性接地
US3 CG 1 U N 3 CG 2C
US3 1 1 当 0.5时 UN3
US3 于是，可以将 U 1 作为定子单相接地的判据。 N3
C
分析表明，中性点经消弧
US3 CG 特征为： 1 U N 3 CG 2C
线圈接地时，也满足此特征。
PPT课件 27
2. 定子单相接地
金属性接地时， 三次谐波系统的等
N
E 3
1 E 3
S
效电路如图所示。
UN3
C G 2
中性点
1 CG
2
US3
C
可求得： U S 3 1 来自 E 3 U N 3 E 3
（1）启动电流I op的整定 躲过发电机额定工况下的最大不平衡电流。计及误差后，
有：
I op K rel I er 1 I er 2
I er 1 — —TA变比的误差（同型号），取0.06 I N； I er 2 — —二次误差，一般取0.1 I N。
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式中 K rel — —可靠系数，取1.5 ~ 2；