发电机应装设哪些保护,它们的作用
发电机各种保护方法
（一）发电机保护配置原则：大型机组造价昂贵，在系统中作用重要，一旦发生故障，不仅危及机组，而且严重影响系统安全运行，酿成巨大经济损失和恶劣社会影响，因此在考虑其继电保护的总体配置时，应辨证权衡，力求合理，完善和可靠，着眼点既要将机组损害降至最低，又要避免不必要的突然停机，以确保系统安全运行。
发电机保护总结分类介绍：反应各种类型的短路故障，这些故障可造成机组的直接损坏，有主保护和异常运行保护之分：（I）短路保护：包括：发电机差动保护；定子匝间短路；定子接地保护；转子接地保护；后备保护：阻抗保护：用作发电机及变压器内部相间短路的后备保护负序电流保护：能反映机组三相不对称运行时出现的负序分量，主要作为发变组二相短路时的后备保护（2）异常运行保护：反应各种可能给机组造成危害的异常工况，这些工况不会很快造成机组的直接破坏，装设专用保护；a.定子过负荷保护；b.转子表层负序过负荷保护；c.失磁保护；d.失步保护；e.过励磁保护；f.过电压保护；g∙低频保护；h.逆功率保护；I意外加电压保护J发电机断水保护（3）大机组造价昂贵，结构复杂，故障造成的损失巨大。
大机组在系统中很重要，突然切除，给系统造成交大的扰动。
考虑保护总体配置时，要求：a.内部故障缩小保护死区，最大限度缩小故障破坏范围；b.尽可能避免不必要的突然停机，对某些异常工况采用自动处理；当发生短路保护时，当做发电机跳闸，立即停机处理。
当发生异常运行时，需针对异常参数，及时调整，否则做发电机跳闸，停机处理后重新启动机组（三）一般典型的有：1）发电机定子过负荷事故原因：1发电机某一相负荷过大发电机外部的不对称短路事故现象：1发电机三相电流不对称，某一相电流过大，可能超过额定值；2.转子温度升高；3.引起“发电机不对称过负荷”动作，保护信号灯亮；4.DCS报警窗口”发电机不对称过负荷”光字亮。
事故处理方法：1减少有功负荷，使负荷最大相电流不超过发电机的额定电流；2.监视转子温升情况。
中小发电机保护配置和原理(辽化)
(8)励磁绕组过负荷保护 (9)励磁绕组(一点及两点)接地保护 (10)低励,失磁保护 (11)定子铁芯过激磁保护 (12)逆功率保护 (13)频率异常保护 (14)失步保护 (15)其它故障和异常运行保护
2,各保护装置根据故障和异常运行的性质,按规定分别 动作于下列之一
停机:断开断路器,灭磁;关闭原动力. 解列灭磁:断开断路器,灭磁; 解列:断开断路器 减出力:降低原动力 缩小故障范围:适当解开母线联络开关等 程序跳闸:气轮机先关主气门,待逆功率保护动作后,跳发电机及灭磁; 水轮机先关闭导水叶,再跳发电机及灭磁. 信号:发出声光告警信号.
F
C
D
I A
dz.0
B
I
zd .0
E
I I
k .m ax zd
O
当发 发电 内 生 机 部相 短路 障时 间 故 , I I = I , I = I ,随 着故 电流 增 障 的 大,
1 2 k2 dz k2
I
1
I
2
I
k2
动作 流不 快 电 断 速增 ,制 电流 比 大 动 的 例 对减 ,保 可 动 . 相 小 护 靠 作 I ≥ I 动作 程 方 : I ≥ I + k (I I )
反时限部分动作判据为: t =
K I (1+α)
2
I
式 电 为标 值 K是发 机 子 组过 中 流 么 . 电 定 绕 负 常数 α = 0.01 0.02是考 散 作用 荷 , ～ 虑 热 的 常数 α越大 明 热越 , 许过 荷 , 表 散 好 允 负 时 间t就 长 越 .以 参 可由厂 给 的发 机 上 数 家 出 电 定子 负 允许 许 间参 计 出 过 荷 允 时 数 算 .例 : 如 某 发 机 铭牌 数为 .3倍 定 允许 台 电 , 参 1 额 下 持续 许60s, 当I =1.3 ,t = 60s, 允 即 时 令
发电机主保护及励磁系统说明
发电机主保护设计发电机是电力系统最重要的设备之一，发电机的安全运行对保证电力系统的稳定运行和电能质量起着决定性的作用。
因此必须针对发电机可能发生的各种不同的故障和不正常的运行状态配装完善的继电保护装置。
5.1发电机故障、不正常运行状态及其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)定子绕组匝间短路。
(3)定子绕组单相接地。
(4)励磁回路一点或两点接地。
发电机的不正常运行状态主要有：(1)励磁电流急剧下降或消失。
(2)外部短路引起定子绕组过电流。
(3)负荷超过发电机额定容量而引起的过负荷(4)转子表层过热。
(5) 定子绕组过电压。
针对上述故障类型和异常运行状态，按规程规定，发电机应装设以下继电保护装置：（1）纵联差动保护。
对于1MW以上的发电机的定子绕组及其引出线的相间短路，应装设纵联差动保护。
（2）定子绕组接地保护。
对于直接接于母线的发电机定子绕组单相接地故障，当单相接地电流大于或等于5A （不考虑弧绕组的补偿作用）时，应装设动作于跳闸的零序电流保护；当接地电流小于5A时，则装设作用于信号的接地保护。
对于发电机变压器组，容量在100MW以上发电机应装设保护区为100%的定子接地保护；容量在100MW以下的发电机应装设保护区不小于90%的定子接地保护。
（3）定子绕组匝间短路保护。
定子绕组为双星形接线且中性点引出六个端子的发电机，通常装设单元件式横差保护，作为匝间短路保护。
对于中性点只有三个引出端子的大容量发电机的匝间短路保护，一般采用零序电压式或转子二次谐波电流式保护装置。
（4）发电机外部相间短路保护。
可采用复合电压启动的过电流保护，用于1MW 以上的发电机。
（5）定子绕组过负荷保护（本设计不考虑）。
（6）定子绕组过电压保护（本设计不考虑）。
（7）转子表层过负荷保护。
50MW 及其以上的发电机，应装设时限复序过负荷保护。
（8）励磁回路一点以及两点接地保护。
100MW 以下的汽轮发电机，对一点接地故障，可以采用定期检测装置；对于两点接地故障，应设两点接地保护装置。
发电机保护
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，动作于全停1、2
2、发电机横差（匝间）保护：定子绕组一相匝间或同相不同分支的匝间的短路保护。动作于全停1、2。
3、 单相接地保护：对发电机定子绕组单相接地短路的保护，由3U0+3W构成100﹪定子接地保护。定子接地3U0，动作于全停1、2。定子接地3W，动作于信号。
护的可靠性。动作后母线解列。
14、断路器断口闪络保护：接在220KV以上电压系统中的大型发电机--变压器组,在进行同步并列的过程中,作用于断口上的电压,随待并发电机与系统等效发电机电势之间相角差δ的变化而不断变化,当δ=180°时其值最大,为两者电势之和。当两电势相等时,则有两倍的相电压作用于断口上,有时要造成断口闪络事故。
6、发电机逆功率：发电机的功率方向应该为由发电机流向母线，但是当发电机失磁或其他某种原因，发电机有可能变为电动机运行，即从系统中吸取有功功率。这就是逆功率。当逆功率达到一定值时，发电机的保护动作，或动作于发信号或动作于跳闸，发电机逆功率保护主要保护汽轮机不受损害。t1动作于发信号，t2动作于全停1、2。
4、发电机对称过负荷（定时限、反时限）：反映发电机定子电流的大小。
⑴定时限：当发电机定子电流超过额定电流时，延时动作于信号、减出力。
⑵反时限：当发电机定子电流超过额定电流时，动作于全停1、2。
5、发电机不对称过负荷反时限：大容量发电机的特点是采用内冷却绕组，允许绕组导体上有较大的电流密度，提高了发电机的利用系数。但过热性能差，允许过热的时间常数小，因此承受不对称运行的能力低，需要采用能与发电机允许的负序电流相适应的反时限负序电流保护。当负序电流数值较大时，保护能以较短的时限跳闸；较小时，以较长的时限跳闸。动作于全停1、2。
简述发电机保护的配置
7.1 简述发电机保护的配置答：（1）对1MW以上发电机的定子绕组及其引出线的相间短路，应装设纵差动保护。
（2）对直接连于母线的发电机定子绕组单相接地故障，当单相接地故障电流（不考虑消弧线圈的补偿作用）大于规定的允许值时，应装设有选择性的接地保护装置。
（3）对于发电机定子绕组的匝间短路，当定子绕组星形接线、每相有并联分支且中性点侧有分支引出端时，应装设横差保护。
200MW及以上的发电机有条件时可装设双重化横差保护。
（4）对于发电机外部短路引起的过电流，可采用下列保护方式：1）负序过电流及单元件低电压启动过电流保护，一般用于50MW及以上的发电机；2）复合电压（包括负序电压及线电压）启动的过电流保护，一般用于1MW 以上的发电机；3）过电流保护，用于1MW及以下的小型发电机；4）带电流记忆的低压过电流保护，用于自并励发电机。
（5）对于由不对称负荷或外部不对称短路而引起的负序过电流，一般在50MW及以上的发电机上装设负序过电流保护。
（6）对于由对称负荷引起的发电机定子绕组过电流，应装设接于一相电流的过负荷保护。
（7）对于水轮发电机定子绕组过电压。
应装设带延时的过电压保护。
（8）对于发电机励磁回路的一点接地故障，对1MW及以下的小型发电机可装设定期检测装置；对1MW以上的发电机应装设专用的励磁回路一点接地保护装置。
（9）对于发电机励磁消失故障，在发电机不允许失磁运行时，应在自动灭磁开关断开时连锁断开发电机的断路器；对采用半导体励磁以及100MW及以上采用电机励磁的发电机，应增设直接反应发电机失磁时电气参数变化的专用失磁保护。
（10）对于转子回路的过负荷，在100MW及以上，并且采用半导体励磁系统的发电机上，应装设转子过负荷保护。
（11）对于汽轮发电机主汽门突然关闭而出现的发电机变电动机运行的异常运行方式，为防止损坏汽轮机，对200MW及以上的大容量汽轮发电机宜装设逆功率保护；对于燃气轮发电机，应装设逆功率保护。
机电设备电气控制系统中常用的保护措施及作用
机电设备电气控制系统中常用的保护措施及作用
机电设备电气控制系统中常用的保护措施主要包括短路保护、过载保护和欠压保护。
这些保护措施的作用如下：
1. 短路保护：当电路发生短路时，电流会迅速增加，可能会损坏设备或电线。
短路保护装置（如熔断器或断路器）会在电流超过预定值时自动断开电路，以防止设备损坏和火灾发生。
2. 过载保护：当电机负荷过大时，电流也会增加，可能导致电机过热甚至烧毁。
过载保护装置通常会检测电机的运行电流，当电流超过预定值时，装置会自动切断电源，以防止电机过热。
3. 欠压保护：当电压过低时，电机的输出功率会降低，可能导致设备无法正常运行。
欠压保护装置会在电压低于预定值时自动切断电源，以保护电机和设备不受损坏。
这些保护措施可以有效地保护机电设备电气控制系统中的设备，防止因电流过大、电压过低或电机过载等问题而造成的损坏。
发电机保护类型及原理介绍
3．保护的整定原则 动作电流
Iop (0.2 ~ 0.3)Ig.n
需增设 0.5～1 秒的延时， 以躲过转子回路的瞬时两点接地故障。
(二) 纵向零序电压原理的匝间短路保护
适用于中性点侧没有6个或4个引出端子的 发电机定子匝间短路。
该保护利用发电机定子绕组发生匝间短路 时，机端三相对发电机中性点出现的零序电压 而构成。
对发电机并未造成直接危害。
1．1正常时 正极对地电压
U
E R2 E R2R2 2
负极对地电压
U
E 2
加在绝缘介质上的电压为励磁电压的一半。
1．2一点接地时
设：正极接地， U ，0 U E
则：另一端对地电压上升为Ｅ，如某点绝缘比较薄弱，则有可 能被击穿，造成两点接地故障。
转子绕阻绝缘破坏的故障形式及其危害
一、发电机相间短路的纵联差动保护
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 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
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
发电机完全纵差动保护
●
G
●
● ●
图9—1 发电机纵差保护原理接线示意图
2．保护的原理分析
1）当定子绕组的同分支匝间短路时：
2）定子绕组不同分支间发生短路时：
3)保护的接线
2
跳闸
t
图9－6 单元件式横联差保护原理接线图 1-三次谐波滤过器；2－横差保护
4)评价：
保护接线较简单，灵敏度较高。
保护存在死区：当 很小时或者不同分 支间的短路匝数相同时, 保护不能动作。
电桥式转子两点接地保护
RL’
继电保护试题答案(正式)
四川电网继电保护专业竞赛评分标准考号________单位________姓名________ 得分________一、填空：（15题，每题1分）1、电力系统对继电保护的基本性能要求有________、________、_________、________。
(可靠性、选择性、快速性、灵敏性)2、根据微机继电保护装置运行管理规程的要求，新安装的微机保护装置_______内进行1次全部检验，以后每_______进行1次全部检验;每______进行1次部分检验。
（1、6年、1～2年）3、当正方向发生接地故障时，零序电压____________零序电流约95度；当反方向发生接地故障时，零序电压____________零序电流约80度左右。
—（滞后、超前）4、微机线路保护中，起动元件起动后才__________出口继电器的正电源，以提高保护装置的抗干扰能力。
（开放）5、目前高频保护广泛采用的电力载波高频通道主要有__________制通道和__________制通道两种构成方式。
（相－相，相－地）6、按照部颁反措要点的要求，保护跳闸连接片，开口端应装在________方，接到断路器的线圈回路。
（上，跳闸）7、在220KV双母线运行方式下,当任一组母线故障,母线差动保护动作而母联断路器拒动时, 母差保护将无法切除故障, 这时需由________或__________保护来切除非故障母线。
（断路器失灵保护、对侧线路）8、高频保护启动发信方式有:________启动, ___________ 启动,__________启动。
}（保护、远方、手动）9、为了保证在电流互感器与断路器之间发生故障，本侧开关跳开后对侧高频保护能快速动作，应采取的措施为_________跳闸停讯。
（母差保护）10、继电保护要求电流互感器的一次电流等于最大短路电流时，其变比误差小于或等于_____。
（10％）11、在系统振荡过程中,系统电压_______叫振荡中心,位于系统综合阻抗的________处。
电气实操题及答案
电气实操题1、高压厂用母线电压互感器停、送电操作应注意什么?答：高压厂用母线电压互感器停电时应注意下列事项：(1)停用电压互感器时，应首先考虑该电压互感器所带继电保护及自动装置，为防止误动可将有关继电保护及自动装置或所用的直流电源停用。
(2)当电压互感器停用时，应将二次侧熔断器取下。
然后将一次熔断器取下。
(3)小车式或抽匣式电压互感器停电时，还应将其小车或抽匣拉出，其二次插件同时拔出。
高压厂用母线电压互感器送电时应注意下列事项：(1)应首先检查该电压互感器所带的继电保护及自动装置确在停用状态。
(2)将电压互感器的一次侧熔断器投入。
(3)小车式或抽匣式电压互感器推至工作位置。
(4)将电压互感器的二次侧熔断器投入。
(5)小车式或抽匣式电压互感器的二次插件投入。
(6)停用的继电保护及自动装置直流电源投入。
(7)电压互感器本身检修后，在送电前还应按规定测高、低压绕组的绝缘状况。
(8)电压互感器停电期间，可能使该电压互感器所带负荷的电度表转速变慢，但由于厂用电还都装有总负荷电度表，因此，电压互感器停电期间，各分负荷所少用的电量不必追计。
2、大修后的发电机怎样做假同期试验?答：大修后的发电机，为了验证同期回路的正确性，并网前应做假同期试验。
假同期试验系统接线如图F-8所示。
(1)将220kVⅠ(或Ⅱ)母线上运行的所有元件倒至Ⅱ(或工)母线，拉开母联断路器，工母线停电。
(2)合上主变中性点接地开关及Ⅰ母隔离开关。
(3)保持发电机转速为额定值。
(4)合上灭磁开关，合上同期开关，将同期方式选择开关切至手动位置，合上主油断路器，升压，检查 220kY工母线电压表及发电机出口电压表指示情况，正常，升压至额定值。
(5)检查频率差表针和电压差表针应在零位，同步表针应指同步点，同期检查继电器应返回，其常闭触点应闭合。
拉开同期开关，将同期方式选择开关切至断开位置(同步表通电时间不能超过15min)。
(6)220kVⅠ母线TV二次与发电机出口TV二次定相，相位正确后，拉开主油断路器，拉开主变Ⅰ母线隔离开关并将其辅助接点垫上，以使同期电压能够切换。
发电机应装哪些保护它们的作用是什么
(10)失步保护:反应大型发电机与系统振荡过程的失步保护。
(11)逆功率保护:当汽轮机主汽门误关闭,或机炉保护动作关闭主汽门而发电机出口断路器未跳闸时,从电力系统吸收有功功率而造成汽轮机事故,故大型机组要装设用逆功率继电器构成的逆功率保护,用于保护汽轮机。
编写人
张 杰
签
名
核准人
讲课人
日期
OPL单点课教材
部门
集控中心
编号
教案科目
发电机应装哪些保护?它们的作用是什么?
说明
了解发电机的保护装置
发电机应装哪些保护?它们的作用是什么?
对于发电机可能发生的故障和不正常工作状态,应根据发电机的容量有选择地装设以下保护。
(1)纵联差动保护:为定子绕组及其引出线的相间短路保护。
(2并联分支而构成两个或三个中性点引出端时,才装设该种保护。
(3)单相接地保护:为发电机定子绕组的单相接地保护。
(4)励磁回路接地保护:为励磁回路的接地故障保护。
(5)低励、失磁保护:为防止大型发电机低励(励磁电流低于静稳极限所对应的励磁电流)或失去励磁(励磁电流为零)后,从系统中吸收大量无功功率而对系统产生不利影响,100MW及以上容量的发电机都装设这种保护。
(6)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。中小型发电机只装设定子过负荷保护;大型发电机应分别装设定子过负荷和励磁绕组过负荷保护。
(7)定子绕组过电流保护:当发电机纵差保护范围外发生短路,而短路元件的保护或断路器拒绝动作,这种保护作为外部短路的后备,也兼作纵差保护的后备保护。
发电机应装设哪些类型的保护装置
发电机应装设哪些类型的保护装置?有何作用?根据发电机容量大小、类型、重要程度及特点，装设下列发电机保护，以便及时反映发电机的各种故障及不正常工作状态。
(1)纵差动保护。
用于反映发电机线圈及其引出线的相间短路。
(2)横差动保护。
用于反映发电机定子绕组的同相的一个分支匝间或同相不同分支间短路。
(3)过电流保护。
用于切除发电机外部短路引起的过流，并作为发电机内部故障的后备保护，通常与复合电压（低电压、负序电压等）进行配合。
(4)单相接地保护。
反映定子绕组单相接地故障。
在不装设单相接地保护时，应用绝缘监视装置发出接地故障信号。
(5)不对称过负荷保护。
反映不对称负荷引起的过电流，一般在5MW以上的发电机应装设此保护，动作于信号。
(6)对称过负荷保护。
反映对称过负荷引起的过电流，一般应装设于一相过负荷信号保护。
(7)过压保护。
反映大型汽轮发电机突然甩负荷时，引起的定子绕组的过电压。
(8)励磁回路的接地保护，分转子一点接地保护和转子两点接地保护。
反映励磁回路绝缘状态。
(9)失磁保护。
是反应发电机由于励磁故障造成发电机失磁，根据失磁严重程度，使发电机减负荷或切厂用电或跳发电机。
(10)发电机断水保护。
装设在水冷发电机组上，反应发电机冷却水中断故障。
以上十种保护是大型发电机必需的保护。
为了快速消除发电机故障，以上介绍的各类保护，除已标明作用于信号的外，其它保护均作用发电机断路器跳闸，并且同时作用于自动灭磁开关跳闸。
发电机保护简介1 发电机失磁保护失磁保护作为发电机励磁电流异常下降或完全消失的失磁故障保护。
由整定值自动随有功功率变化的励磁低电压Ufd(P)、系统低电压、静稳阻抗、TV断线等判据构成，分别动作于发信号和解列灭磁。
励磁低电压Ufd(P)判据和静稳阻抗判据均与静稳边界有关，可检测发电机是否因失磁而失去静态稳定。
静稳阻抗判据在失磁后静稳边界时动作。
TV断线判据在满足以下两个条件中任一条件：│Ua+Ub+Uc－3U0│≥Uset(电压门坎)或三相电压均低于8V，且0.1A<Ia<Iset(电流门坎)时判为TV二次回路断线，将失磁保护闭锁。
发电机保护
1 发电机差动保护发电机差动保护作为发电机定子绕组及出线的相间短路故障的主保护。
保护采用比率制动原理。
为防止TA断线差动误动，任一相电流互感器断线，均应能闭锁差动，TA断线功能应设置开关，使其能投能退。
发电机差动瞬时动作于全停。
2 发电机变压器组差动保护发变组差动作为发变组及其引出线范围内短路故障的主保护。
保护采用二次谐波电流制动原理。
为防止TA断线差动误动，任一相电流互感器断线，均应能闭锁差动，TA断线功能应设置开关，使其能投能退。
保护瞬时动作于全停。
3 发电机横差保护发电机横差保护作为发电机定子绕组匝间短路故障的主保护，保护动作于全停。
本保护只有一组CT，两屏需共用此CT电流。
判据1(无制动特性):Iop(横差电流) Iget动作电流整定值4 发电机失磁保护作为发电机励磁电流异常下降或完全消失的失磁故障保护。
该保护由阻抗元件、UL -P元件、UL<元件及机端电压等元件通过一定的逻辑关系构成，。
失磁保护电流、电压取自发电机机端。
保护t1动作于信号，t2、t3动作于解列或程序跳闸。
5 发电机过电压保护发电机过电压保护作为发电机定子绕组的异常过电压保护并由主变高压侧断路器辅助接点(常开)闭锁，并网前投入，并网后退出。
发电机过电压经延时动作于全停。
6 发电机基波定子接地保护发电机定子接地保护作为发电机定子绕组单相接地故障的保护。
保护由反应定子中性点基波零序电压判据（保护95%）构成，基波零序电压定子接地保护带时限动作于信号和程序跳闸。
7 转子一点、两点接地保护采用乒乓式原理构成，一点接地保护延时动作于信号；一点接地后启动两点接地，两点接地保护延时动作于全停。
8 逆功率保护作为系统向发电机倒送有功，发电机变电动机运行异常工况的保护。
由灵敏的功率元件构成。
保护设二段延时，t1发信号，t2动作于程序跳闸。
9低阻抗保护采用偏移阻抗特性，经延时动作于解列灭磁。
设有PT断线闭锁及过电流闭锁。
10 负序过流保护负序过流保护作为发电机不对称故障的保护。
第五讲发电机保护
定子绕组发生匝间短路时，定子侧有纵向零序电压，这时可采用反应纵向 零序电压的匝间短路保护。其原理接线如下。该保护原理简单，具有较高 的灵敏度，适用于中性点只有三个引出端子的多分支绕组的发电机上。但 须设专用电压互感器，因其中性点不直接接地，故不能用来测量相对地电 压和用于接地保护。
量的无功功率，引起定子过电流，同时发电机可
能失去同步而进入异步运行，若系统无功储备不
足，将引起电压下降，严重时会危机系统的稳定
运行。
异常 工况 状态
定子绕组过电流 过负荷 负序过电流和过负荷 定子绕组过电压 转子绕组过负荷 逆功率
二 . 大容量发电机组的特点
• 大容量发电机组指的是容量在200MW以上汽轮发电机和 容量在125MW以上的水轮发电机。大容量发电机组有如 下特点。
• 1.短路比减小(短路比意义是对应于空载额定电压的励磁 电流下三相稳态短路时的短路电流与额定电流之比)
• 、电抗增大 • 2.惯性时间常数降低3.热容量降低 • • 4.时间常数增大 • 此外，大容量发电机组采用直接冷却方式，绝缘水平相对
有所降低，且冷却系统较复杂，发生故障的几率相对增多； 由于单机容量增大，机组轴向长度与直径之比增大，容易 引起气隙不均匀，使振动加剧。
第五讲 发电机保护
• 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，对系统的影响较大，同时修复工作复杂且 工期长，经济损失也较大。因此，发电机必须装设专门的、 性能完善的继电保护装置。一旦发生故障，保护装置能快 速而有选择性地将发电机从系统中切除，并进行灭磁。同 步发电机处于不正常运行状态时，保护装置应能及时发出 信号，以便运行人员进行处理。
电气检修简答题1
1发电机转子绕组发生两点接地故障有哪些危害？答：主要危害有：（1）转子绕组发生两点接地后，相当于一部分绕组短路，两个接地点之间有故障电流流过，•它可能引起线圈燃烧和由于磁路不平衡引起发电机剧烈震动。
（2）转子电流通过转子本体，如果电流较大可能烧坏转子。
（3）由于转子本体局部通过电流，引起局部发热，使转子缓慢变形而偏心，进一步加剧震动。
2高压厂用变压器一般装有哪些保护？其保护范围是怎样？答：高压厂用变压器一般装有的保护及范围如下：（1）瓦斯保护。
用来保护变压器内部故障和反应油面降低，是变压器的主要保护。
（2）纵联差动保护。
用来保护变压器引出线、套管及内部相间短路，是变压器的主要保护。
（3）电流速断保护。
可作为容量较小变压器的主要保护。
（4）过电流保护。
用来作为主保护的后备保护。
（5）过负荷保护。
用来防御对称过负荷。
3通常发电机装设哪几种类型的保护？针对何种故障？答：其类型及针对故障是：（1）防御发电机定子绕组相间短路的纵差动保护。
（2）防御发电机定子匝间短路的横差保护。
（3）防御发电机变压器单相接地和定子接地保护。
（4）防御由于外部短路故障引起的定子过电流及差动保护、后备的定子过流保护和负序电流保护。
（5）防御（三相对称）过负荷保护。
（6）防御转子接地故障的转子一点或两点接地保护。
（7）防御发电机由于失磁而从系统中吸收大量无功功率的失磁保护。
4在进行发电机升压操作时应注意哪些问题？答：其应注意的问题是：（1）升压不宜过急，应使发电机电压逐渐上升到额定值。
（2）升压过程中观察定子电流表有无指示。
（3）通过绝缘监察装置检查定子三相电压应平衡。
（4）定子电压与转子电流的相应值应正常。
（5）定子内压达到额定值转子电流达空载数值时，励磁调节用的电位器或磁场变阻器的手轮转动位置应正常。
5直流系统寻找接地的一般原则是什么？答：其一般原则是：（1）对不重要的直流电源•（如事故照明、信号装置、断路器的合闸电源及试验室电源）馈线，采用瞬停法寻找，即拉开某一馈线的闸刀开关再迅速合上，（切断时间不超过三秒钟），并注意接地现象是否消失，若未消失，则再依次选择。
发电机零功率保护的研究与应用
发电机零功率保护的研究与应用摘要：当发电机组特别是大容量机组满载情况下因非自身继电保护动作发生正向功率突降为零时，高压侧电压迅速升高，机组转速迅速上升，锅炉水位急剧波动；由于发电机没有灭磁、锅炉没有灭火，机组从超压、超频演变为低频过程，甚至可能出现频率摆动过程，对叶片也有伤害。
因此，大机组应装设零功率保护，动作于快速切换厂用电并对发电机灭磁，同时作用于锅炉灭火（MFT）和汽机紧急跳闸（ETS）。
发电机失步、逆功率、系统故障、正常停机时零功率保护不应误动作。
关键词：发变组零功率保护发电机超速发电机过电压引言某电厂发变组接线方式采用发电机―变压器组接线，单台机组容量660MW，发电机出口装设GCB。
采用DEH调节汽轮机转速，若在极端工况下，DEH未能控制住转速，通过汽轮机组危急保安器动作停机关闭主汽门。
发电机组运行中突然甩负荷是引起汽轮机组超速、发电机变压器过电压的一个主要原因。
《防止电力生产事故的二十五项重点要求》第8.1.6条中明确要求机组停机时，应先将发电机有功、无功功率减至零，检查确认有功功率到零，电能表停转或逆转以后，再将发电机与系统解列，或采用汽轮机手动打闸或锅炉手动主燃料跳闸联跳汽轮机，发电机逆功率保护动作解列。
严禁带负荷解列。
从中可以看出，在正常运行情况下，带负荷跳发电机出口断路器是不允许的。
在机组正常运行情况下，当出现发电机出口断路器异常跳闸或者主变高压侧断路器误跳时，汽轮发电机组将会出现超速、发电机过电压等异常现象。
此时，若DEH控制失灵，将导致机组严重超速，应对汽轮机超速的只剩热控超速保护动作来关闭主汽门。
为了增加保护的可靠性，确保汽轮机在出现超速情况之前，能可靠关闭主汽门，防止超速引发事故，新增加发电机零功率保护应对这种异常情况。
一、保护原理当发电机组特别是大容量机组满载情况下因非自身继电保护动作发生正向有功功率突降为零时，发电机输出电流突然降到一个低值，电枢反应突然降低，由于调速系统和自动励磁调节装置都是由惯性环节组成，转速将上升，同时由于励磁电流不能突变，使得发电机电压在短时间内也会上升，锅炉水位急剧波动；由于发电机没有灭磁、锅炉没有灭火，机组从超压、超频演变为低频过程，甚至可能出现频率摆动过程，对叶片也有伤害。
发电机保护
5 发电机保护5.1 发电机的故障与不正常运行状态在电力系统中发电机的安全运行是非常重要的，它是电力系统中最重要设备之一，电力系统的稳定运行及电能质量与其密切相关。
所以，为了保障发电机及电力系统的正常运行，必须针对各种不同的故障及不正常运行状态装设与其相配的完善的继电保护装置。
5.1.1 发电机故障与不正常运行状态类型发电机的主要故障及异常状态一般有：（1）定子绕组相间及其引出线短路。
（2）定子绕组的同一相的匝间短路。
（3）定子绕组单相接地。
（4）定子绕组过电压。
（5）定子绕组过负荷。
（6）定子铁芯过励磁。
（7）转子绕组一点或两点接地。
（8）转子励磁回路励磁电流异常或消失。
（9）发电机外部相间短路。
（10）励磁绕组过负荷。
（11）励磁回路一点接地。
5.2 发电机装设的保护5.2.1 发电机装设保护装置种类在针对上述发电机的故障及异常状态，发电机应该装设各种不同类型的继电保护装置达到其正常运行。
（1）定子绕组相间及其引出线短路针对1MW及以下单独运行的发电机，如在中性点有引出线，故应在中性点侧装设过电流保护；如果其没有引出线，则在发电机机端装设低压电压保护。
在1MW及以下发电机与其他发动机或电力系统并列运行时，一般在其机端装设电流速断保护，在电流速断保护灵敏度达不到要求时，就采用纵联差动保护。
针对1MW以上的发电机的定子绕组相间及其引出线短路，均应装设纵差保护，并用做其主保护。
（2）与母线直连的发电机定子绕组接地保护在发电机单相接地故障时，当起单相故障电流大于（不考虑消弧线圈补偿作用）大于允许值，即表5.1。
则就应该装设选择性的接地保护。
表5.1 发电机单相接地允许电流①对氢冷发电机接地电容电流允许值为2.5A对表5.1所列出发电机接地电容电流允许值，对于100～300MW机组为发电机变压器组接线同样适用。
与母线直连的发电机定子绕组接地保护装置它是由在零序电流互感器和电流互感器组成，其动作电流是按躲过不平衡电流及外部单相接地时发电机暂态电容电流整定。
发电机的主要保护
发电机的主要保护1、继电保护及自动装置的一般规定继电保护及自动装置是保证电网运行。
保护电气设备的主要装置,保护装置使用不当或不正确动作将会引起事故或事故扩大,损坏电气设备甚至整个电力系统瓦解。
1) 继电保护盘的前后,都应有明显的设备名称,盘上的继电器、压板和试验部件及端子排都应有明显的标志名称,投入运行前由继保人员负责做好、2) 任何情况下,设备不容许无保护运行,若开关改非自动,应在有关调度和本厂领导同意下情况方可短时停用其中一部分保护。
3) 继电保护和自动装置的投入、停用、试验或更改定值,如由系统调度管理的设备,则应按调度命令执行;如由本厂管理的设备,则应按值长命令执行。
4) 运行人员一般只进行投入,切除装置的压板、控制开关(切换开关)和操作控制电源的操作,在事故处理或发生异常情况时,能够在查明图纸的情况下进行必要的处理,并做好必要记录。
5) 运行人员处的继电保护图纸应经常保持正确完整、当继电保护回路接线变动后,检修人员应及时送交异动报告和修改底图。
2、继电保护及自动装置的维护与管理1)、值班人员在接班时,应巡视保护装置,并检查以下项目:(1)继电保护及自动装置罩壳是否完好,无过热、水蒸汽、异声等不正常现象、(2)继电保护及自动装置信号应指示正确。
(3)继电保护及自动装置的运行方式,出口压板等应符合被保护设备的当时运行方式,(４)所有保护装置应保持清洁,做保护装置清洁工作时,要小心谨慎,对保护装置不可敲击,并注意固定不可靠的电阻,灯座,小线等。
(5)监视直流母线电压在220Ｖ左右,以防止因直流电压不正常而使保护装置拒动或误动作。
监视直流系统绝缘正常,以防止因系统绝缘降低或直流接地造成保护装置误动作(6)开关跳、合闸回路应良好(跳闸灯亮代表合闸回路正常,合闸灯亮代表跳闸回路正常;跳、合闸灯同时亮或不亮代表回路不正常)。
2)。
系统发生异常或事故时,值班人员应进行下列工作:(1)马上检查保护装置有无动作,哪些保护动作信号有指示。
电力系统主设备保护概述
电力系统主设备保护概述1. 引言在电力系统中，主设备的保护是确保电力系统平安运行的重要环节。
主设备包括变压器、发电机、母线、断路器等重要组件。
保护措施的有效实施和运行对于系统的可靠性和稳定性至关重要。
本文将对电力系统主设备保护进行概述，并介绍主要的保护设备和功能。
2. 变压器保护变压器是电力系统中非常重要的设备，用于改变电压的大小。
为了保证变压器的平安运行，需要对其进行保护。
常见的变压器保护设备包括差动保护、油温保护、短路保护等。
差动保护是最常用的一种变压器保护装置，通过对变压器两侧电流进行比拟，及时发现并切除故障线路，保护变压器不受损坏。
油温保护通过监测变压器内部油温，当油温超过设定值时，自动切除电源，防止变压器过热。
短路保护用于检测变压器绕组的短路故障，及时切除电源，防止故障扩大。
3. 发电机保护发电机是电力系统中的能量转换设备，其保护同样非常重要。
发电机保护主要包括差动保护、过流保护、欠频保护等。
差动保护是最常见的发电机保护装置，通过对发电机定子电流、励磁电流进行比拟，及时发现并切除故障线路，保护发电机。
过流保护用于检测发电机电流超过额定值的情况，及时切除电源，防止电流过载引起发电机损坏。
欠频保护用于监测发电机输出频率，当频率过低时，自动切除电源，防止发电机超负荷运行。
4. 母线保护母线是电力系统中连接各个主要设备的重要局部，其保护同样重要。
常见的母线保护设备包括差动保护、电压保护、过流保护等。
差动保护通过对母线两侧电流进行比拟，及时切除故障线路，保护母线。
电压保护用于监测母线电压，当电压异常时，自动切除电源，防止电压过高或过低对母线造成损害。
过流保护用于检测母线电流超过额定值的情况，及时切除电源，防止电流过载引起母线损坏。
5. 断路器保护断路器是电力系统中用于控制和保护设备的关键局部，其保护同样至关重要。
常见的断路器保护设备包括过电流保护、短路保护、欠频保护等。
过电流保护用于监测断路器电流，当电流超过额定值时，自动切除电源，防止电流过载引起断路器损坏。
职业技能试卷 — 电机检修(第127套)
一、选择题（共 30 题，每题 1.0 分）：【1】为了保证三极管处于放大状态，则电源极性应（）。
A．发射极正偏，集电极正偏B．发射极反偏，集电极反偏C．发射极正偏，集电极反偏D．发射极反偏，集电极正偏【2】当中性点不接地系统某一线路发生单相接地时，（）。
A．仍可在一定时间内继续运行B．仍可长期继续运行C．继电保护装置将延时数秒之后，将故障线路切除D．继电保护将迅速动作以切除故障线路【3】直流电动机起动时，由于（），故而起动电流与起动转矩均很大。
A．转差率最大B．负载最少C．负载最大D．反电动势尚未建立【4】通常，异步电动机额定转差率的范围是SN=（）。
A．0.02~0.06B．0~1C．12D．-1~0【5】以下项目中不属于汽轮发电机大修标准项目的是（）。
A．抽转子B．电气绝缘预防性试验C．更换测温元件D．铁心解体重装【6】-台异步电动机正常运行时，轴上的机械负载增大会导致（）。
A．转差率上升，电流增大B．转差率下降，电流减小C．转差率上升，电流减小D．转差率下降，电流增大【7】在查找发电机转子绕组接地故障不稳定接地点时，可用不大于200V的交流电压加在绕组和本体之间，但加压时应串限流电阻使短路电流不超过（）A。
A．10~15B．50~65C．90~95D．95~105【8】发电机线棒多采用银焊或磷铜焊，其允许的工作温度高，熔点大于（）℃。
A．200B．500C．700D．1000〇【9】若环境温度30℃下起动电动机，运行后测得电动机绕组温度为100℃，则电动机的温升是（）。
A．100℃B．70℃C．3℃D．未知数【10】氧乙炔焊由于氧与乙炔混合比例不同，可产生三种性质不同的火焰：中性焰、碳化焰、氧化焰，其中碳化焰适合于焊接（）。
A．-般低碳钢、不锈钢B．高碳钢、铸铁C．黄铜D．紫铜和铝合金【11】自粘性硅橡胶三角带是一种新型绝缘材料，在抢修高压电机定子绕组时，其工艺简便，大大缩短了抢修时间。
电机检修职业技能试卷(109)
一、选择题（共 40 题，每题 1.0 分）：【1】直流电机的电枢绕组（）。
A．与交流电机定子绕组相同B．与交流电机转子绕组相同C．是一闭合绕组D．经电刷后闭合【2】直流电机电刷装置，电刷组的数目等于（）的数目。
A．换向磁极B．电枢绕组并联支路数C．补偿绕组的并联支路数D．主磁极【3】发电机的非同期振荡与（）有关。
A．过负荷B．失磁C．甩负荷D．转子一点接地【4】为了保证三极管处于放大状态，则电源极性应（）。
A．发射极正偏，集电极正偏B．发射极反偏，集电极反偏C．发射极正偏，集电极反偏D．发射极反偏，集电极正偏【5】直流电机换向极绕组应与（）。
A．主极励磁绕组串联B．主极励磁绕组并联C．电枢绕组串联D．电枢绕组并联【6】在以下四种同步发电机的冷却方式中，简便、安全、成本低但冷却效能较差，摩擦损耗较大的是（）。
A．空气冷却B．氢内冷C．氢外冷D．水内冷【7】三相交流电动机初次起动时响声很大，起动电流很大，且三相电流相差很大，产生原因：（）。
A．有一相的始端和末端接反B．鼠笼转子断条C．定子绕组匝间短路D．电源极性错误【8】有一台星形连接380V三相异步电动机，现将绕组改接成三角形接线，则该电机可接到电压为（）的交流电源上运行。
A．220VB．380VC．600VD．120V【9】在氢冷汽轮发电机停机后，测试定子绕组的绝缘电阻或做高压试验时，应保持氢气纯度不得小于（）或置换成空气后进行。
A．90%B．96%C．93%D．85%【10】发电机在带负荷不平衡的条件下运行时，转子（）温度最局。
A．本体B．转子绕组C．两端的槽楔和套箍在本体上嵌装处D．定子绕组【11】设备改造是为了消除设备的（）。
A．损耗B．无形损耗C．有形损耗D．故障【12】三相异步电动机空载试验的时间应（）,可测量铁心是否过热或发热不均匀，并检查轴承的温升是否正常。
A．不超过1minB．不超过30minC．不少于30minD．不少于1h【13】异步电动机起动时，虽然转差率最大，但因此时（）,故起动电流大而起动转矩却不大。
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发电机应装设哪些保护？它们的作用是什么？
作者：. 文章来源：. 点击数：572 更新时间：2007-8-30
对于发电机可能发生的故障和不正常工作状态，应根据发电机的容量有选择地装设以下保护。
1、纵联差动保护。
为定子绕组及其引出线的相间短路保护。
2、横联差动保护。
为定子绕组一相匝间短路保护。
只有当一相定子绕组有两个及以上并联分支而构成两个或三个中性点引出端时，才装设该种保护。
3、单相接地保护。
为发电机定子绕组的单相接地保护。
4、励磁回路接地保护。
为励磁回路的接地故障保护，分为一点接地保护和两点接地保护两种。
中小型汽轮发电机，当检查出励磁回路一点接地后再投入两点接地保护，大型汽轮机发电机应装设一点接地保护。
5、低励、失磁保护。
为防止大型发电机低励（励磁电流低于静稳极限所对应的励磁电流）或失去励磁（励磁电流为零）后，从系统中吸收大量无功功率而对系统产生不利影响，100MW及以上容量的发电机都装设这种保护。
6、过负荷保护。
发电机长时间超过额定负荷电流运行时作用于信号的保护。
中小型发电机只装设定子过负荷保护；大型发电机应分别装设定子过负荷和励磁绕组过负荷保护。
7、定子绕组过电流保护。
当发电机纵差范围外发生短路，而短路元件的保护或断路器拒动时，为了可靠切除故障，则应装设反应外部短路的过电流保护。
这种保护兼作纵差保护的后备保护。
8、定子绕组过电压保护。
中小型汽轮发电机通常不装设过电压保护。
水轮发电机和大型汽轮发电机都装设过电压保护，以切除突然甩去全部负荷后引起定子绕组过电压。
9、负序过电流保护。
电力系统发生不对称短路或者三相负荷不对称（如电气机车、电弧炉等单相负荷的比重太大）时，发电机定子绕组中就有负序电流。
该负序电流产生反向旋转磁场，相对于转子为两倍同步转速，因此在转子中出现100HZ的倍频电流，它会使转子端部、护环内表面等电流密度很大的部位过热，造成转子的局部灼伤，因此应装设负序过流保护。
中小型发电机多装设负序定时限电流保护；大型发电机多装设负序反时限电流保护，其动作时限完全由发电机转子承受负序发热的能力决定，不考虑与系统保护配合。
10、失步保护。
大型发电机应装设反应系统振荡过程的失步保护。
中小型发电机都不装设失步保护，当系统发生振荡时由运行人员判断，根据情况用人工增加励磁电流、增加或减少原动机出力、局部解列等方法处理。
11、逆功率保护。
当汽轮机主汽门误关闭，或机炉保护动作关闭主汽门而发电机出口断路器未跳闸时，发电机失去原动力变成电动机运行，从电力系统吸收有功功率。
这种工况对发电机并无危险，但由于鼓风损失，汽轮机尾部叶片有可能过热而造成汽轮机事故，故大型机组要装设用逆功率继电器构成的逆功率保护，用于保护汽轮机。