发电机横差保护原理
发电机横差保护原理
发电机横差保护原理
发电机横差保护是一种用于保护发电机的安全运行的控制保护装置。
它主要监测发电机绕组之间的电流是否平衡，当发现出现不平衡情况时，会及时采取保护措施。
发电机通常由三个绕组组成，分别为A相、B相和C相。
在
正常运行情况下，这三个绕组的电流应当保持平衡，即电流大小相等，相位角相同。
然而，由于某些原因，例如绕组故障、负载不平衡、对地短路等，会导致发电机的电流失去平衡，出现横差。
发电机横差保护的原理是通过监测发电机的A相、B相和C
相电流的大小和相位差来判断是否发生了横差。
一般来说，监测系统会设置一个横差阀值，当电流的不平衡程度超过该阀值时，就会触发保护操作。
当发电机的电流失去平衡时，发电机横差保护会迅速切断电源，并发送信号给控制系统，以防止进一步的损坏。
同时，保护器还会通过显示屏或报警灯等方式向操作人员发出警告，以便及时处理故障。
发电机的横差保护是保证其安全稳定运行的重要保护装置。
它可以有效地监测和保护发电机，防止横差故障对发电机造成损坏，同时也能提醒操作人员及时采取措施，保证发电系统的可靠运行。
发电机横差保护课件
横差保护具有较高的灵敏度和选择性， 能够快速准确地检测匝间短路故障。 但需要注意的是，横差保护对于发电 机外部故障和定子绕组开路故障可能 存在误动作的风险。
02
发电机横差保护系统构成
电流互感器
电流互感器是发电机横差 保护系统中的重要组成部 分，用于将发电机定子绕 组中的电流转换为可测量 的电压信号。
案例二
故障现象
故障分析
某水电站发电机在发生匝间短路故障时， 横差保护装置未能正确动作，导致故障扩 大，严重影响了机组的正常运行。
经过检查，发现横差保护装置的软件算法 存在缺陷，导致装置无法准确判断匝间短 路故障的发生，从而引发了保护拒动。
故障处理
防范措施
对横差保护装置的软件算法进行升级和完 善，同时对整个发电机组进行全面的检查 和测试，确保机组正常运行。
横差保护应配置得当，以 防止发电机在正常运行时
误动作。
灵敏度要求
横差保护应具有足够的灵 敏度，以便在发电机内部
故障时快速动作。
选择性要求
横差保护应具有选择性， 仅在发电机内部故障时动 作，而与其他保护装置协
同工作，避免误动作。
整定计算
差电流整定
根据发电机正常运行时的最大不平衡电流 进行整定。
动作时间整定
注意运行中的监视
在发电机运行过程中，应密切监视横 差保护的运行状态，发现异常及时处 理。
04
发电机横差保护故障诊断与处理
常见故障分析
发电机匝间短路
匝间短路会导致发电机内部电流分布不均， 进而影响横差保护的正常工作。
电流互感器故障
电流互感器故障可能导致测量到的电流值 失真，影响横差保护的判断。
二次回路故障
工作原理
发电机匝间短路的横差动保护
发电机匝间短路的横差动保护
在大容量发电机中，由于额定电流很大，其每相都是由两个或多个并联的绕组组成。
在正常运行的时候，各绕组中的电动势相等，流过相等的负荷电流。
而当任一绕组发生匝间短路时，绕组中的电动势就不再相等，因而会消失因电动势差而在各绕组间产生均衡电流。
利用这个环流，可以实现对发电机定子绕组匝间短路的爱护，即横差动爱护。
以一个每相具有两个并联分支绕组的发电机为例，发生不同性质的同相内部短路时横差动爱护的原理可用两个原理图来说明。
图1 一个绕组内部匝间短路的横差动爱护
在某一个绕组内部发生匝间短路，此时由于故障支路和非故障支路的电动势不相等，因此有一个环流Id产生，这时在差动回路中将流有电流Id。
当此电流大于继电器的起动电流时，爱护即可动作于跳闸。
短路匝数越多时，则环流越大；当a较小时，爱护就不能动作，即爱护有死区。
在同相的两个绕组间发生匝间短路，当a1≠a2时，由于两个支路的电动势差，将分别产生两个环流I'd和I''d，此时继电器中的电流为Id，当a1-a2之差值很小时，也将消失爱护死区。
当a1=a2时，表示在电动势等位点上短接，此时无环流。
图2 同相不同绕组匝间短路的横差动爱护。
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。
发电机横差保护原理
发电机横差保护原理发电机横差保护是发电厂电气保护系统中的重要组成部分，它主要用于保护发电机在运行过程中遭遇横差故障时，及时有效地切除故障，保护设备和系统的安全稳定运行。
下面将介绍发电机横差保护的原理及其作用。
发电机横差保护原理。
发电机横差保护是通过监测发电机的转子电流和定子电流之间的相位差，以及发电机的电压和电流之间的相位差来实现的。
当发电机出现横差故障时，转子电流和定子电流之间的相位差会发生变化，或者发电机的电压和电流之间的相位差会发生异常变化。
发电机横差保护系统会监测这些参数的变化，一旦超出设定的范围，就会发出保护动作信号，切断发电机与系统的连接，以防止故障扩大，保护设备和系统的安全运行。
发电机横差保护的作用。
发电机横差保护的主要作用是保护发电机和系统的安全稳定运行。
当发电机出现横差故障时，如果没有及时有效地切除故障，可能会导致发电机受损甚至损坏，严重时还会影响到系统的稳定运行，甚至引发事故。
因此，发电机横差保护的作用非常重要，它能够及时发现并切除横差故障，保护发电机和系统的安全运行。
发电机横差保护的特点。
发电机横差保护具有以下几个特点，一是灵敏可靠，能够及时发现发电机的横差故障，保护设备和系统的安全运行；二是动作速度快，一旦发现故障就能够立即切断发电机与系统的连接，防止故障扩大；三是自动化程度高，能够实现全自动监测和保护，减轻操作人员的负担，提高系统的可靠性和稳定性。
总结。
发电机横差保护是保护发电机和系统安全稳定运行的重要手段，它通过监测发电机的转子电流和定子电流之间的相位差，以及发电机的电压和电流之间的相位差来实现对发电机横差故障的保护。
发电机横差保护具有灵敏可靠、动作速度快、自动化程度高等特点，能够有效地保护设备和系统的安全运行。
因此，在发电厂的电气保护系统中，发电机横差保护是必不可少的一部分，对于保障发电机和系统的安全稳定运行起着至关重要的作用。
横差保护与纵差保护的区别
以发电机为例：横差保护是反映发电机定子绕组的一相匝间短路和同一相两关联分支间的匝间短路的保护;纵差保护是指反映发电机定子相间及引线的短路的保护;
区别：在定子引出线或中性点附近相间短路时,两中性点连线中的电流较小,横差保护不能动作,出现死区,而纵差保护就能取代;
纵差保护反应的是相间故障;接地或不接地的相间短路,通常称为横向故障,那么纵差保护的纵应该指的是CT电流互感器的串联;
横差保护反应的是匝间故障;定子绕组的匝间短路或分支开焊,称为纵向故障,那么横差保护的横应该指的是CT电流互感器的并联;
WCK-7000J系列微机保护测控一体化装置以下简称WCK-7000J系列是采用高性能的32位单片机结合大容量Flash存储器构成的低压保护测控一体化装置;采用分布式结构设计,模块化、标准化程度高,便于批量生产和现场维护;背插式结构使强弱电完全分开,装置抗干扰能力强,安全、可靠,可安装在环境比较恶劣的开关柜、PT柜等处; WCK-7000J系列开发起点高,借鉴并集中了电力系统中广泛应用的保护装置以及监控系统的优点和成熟技术,使得WCK-7000J系列整体可靠性高、测量准确、通讯快速可靠、保护功能可靠完善;该系列型号分类：WCK-7011J/7012J馈线/线路保护测控装置、WCK－7021J/7022J/7023J电容器保护测控装置、WCK-7031J站用变/接地变保护测控装置、WCK-7041J电动机保护测控装置;
铝母线的电阻率比铜稍大,导电性能次于铜,机械强度比铜小,易腐蚀氧化,但价格便宜,质轻;铜母线导电性能好,电阻率小,机械强度大,防腐性能好,但价格较贵;。
发电机横差保护..
（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） （机端）
正常情况：机端3次谐波 小于中性点处 次谐波电压； 原理：利用机端 33 次谐波电压作为
于中性点只有3个引出端的发电机匝间短路保护。
3、反应转子回路2次谐波电流的匝间短路保护
原理：匝间短路在转子绕组出现2次谐波电 流 ，利用此特点构成保护。
负序电压 滤过器 负序电流 滤过器 2次谐波 滤过器 2次谐波电 流继电器
负序 功率 方向 继电 器
执 行 元 件
出口
负序电压 滤过器 负序电流 滤过器 2次谐波 滤过器 2次谐波电 流继电器
发电机额定电 压（KV) 6.3 10.5 13.8~15.75
18~20
发电机额定容 量（MW) 小于等于50 50~100 125~200
300
接地电流允许 值（A) 4 3 2
1
对大中型发电机定子绕组单相接地保护 的基本要求：
绕组有100%的 保护范围。
在绕组匝内发生经 过渡电阻接地故障时， 保护应有足够灵敏度。
1、反应基波零序电压的接地保护
每相对地电压为：
αEC Uk0 αEB
U ( 1 ) E AG A
E U E BG B A
αEA α
E U E CG C A
故障点零序电压：
1 U k 0 a (U AG U BG U CG ) E A 3
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’
横联差动保护原理
横联差动保护原理横联差动保护（Merz-Price保护）是电力系统中一种常用的保护方式，主要用于保护电力系统中的发电机和变压器。
它的基本原理是通过对比电流量的差异来判断系统是否存在故障，并采取相应的保护措施。
横联差动保护主要由主保护和备用保护两部分组成。
主保护是指差动保护的主控装置，通常使用保护继电器实现。
备用保护是指在主保护发生故障或失效时，能够自动接管差动保护的保护设备。
这样可以确保电力系统在主保护失效的情况下仍能正常运行。
差动保护的原理基于基尔霍夫电流定律，根据该定律，电流在闭合电路中是守恒的。
在电力系统中，如果系统没有发生故障，电流在负载和发电机之间是平衡的。
因此，通过检测电流的差异，可以判断系统是否存在故障。
差动保护的基本原理是将系统中的所有电流计算出来，并将其相加。
对于没有故障的情况，电流的总和为零。
当系统发生故障时，故障电流进入系统，导致电流总和不再为零。
通过检测电流总和是否为零，可以判断系统是否存在故障。
横联差动保护通常采用双绕组变压器作为例子进行解释。
在双绕组变压器的差动保护中，主变压器和备用变压器的主绕组电流通过差动继电器进行比较。
差动继电器是一种特殊的继电器，它能够计算电流的差异并产生动作信号。
差动保护装置通常包括电流互感器、差动继电器、保护继电器和操作继电器等组成。
电流互感器用于测量电流的大小，差动继电器用于计算电流的差异，保护继电器用于产生保护信号，操作继电器用于控制断路器的动作。
横联差动保护的计算公式一般为：差动电流= 主绕组电流- 备用绕组电流当差动电流超过设定的阈值时，差动保护装置将产生保护信号，触发操作继电器使断路器动作，切断故障电流。
这样可以保护变压器免受故障电流的损害。
横联差动保护具有高灵敏度、快速动作和较低成本的优点。
通过对所有电流进行差动计算，可以准确检测到电流差异，从而准确判断系统是否存在故障。
此外，差动保护的操作时间较短，可以快速切断故障电流，减少对系统的损害。
发电机完全裂相横差保护
发电机完全裂相横差保护发电机是电力系统中重要的组成部分，其运行状态直接影响着电力系统的稳定性和可靠性。
在发电机的运行过程中，裂相横差保护是一种重要的保护手段。
本文将从以下三个方面对发电机完全裂相横差保护进行介绍：裂相横差保护的原理、裂相横差保护的特点和应用、以及裂相横差保护的调试和应急措施。
一、裂相横差保护的原理裂相横差保护是指在发电机运行过程中，当发生相间短路时，通过检测发电机的输出电压和电流之间的相位差来判断发电机的运行状态。
通常情况下，发电机的输出电流和电压之间的相位差约为90度，而当发生相间短路时，电压和电流之间的相位差会发生变化。
裂相横差保护通过检测电压和电流之间的相位差变化来判断发电机是否发生了裂相故障，从而对发电机进行保护。
二、裂相横差保护的特点和应用裂相横差保护具有以下几个特点和应用：1. 裂相横差保护是一种快速、可靠的保护手段，可以有效地保护发电机在发生裂相故障时不受损坏。
2. 裂相横差保护可以检测发电机输出电压和电流之间的相位差变化，从而判断发电机是否发生了裂相故障。
3. 裂相横差保护可以应用于各种类型的发电机，包括同步发电机、异步发电机、永磁发电机等。
4. 裂相横差保护可以与其他保护装置相结合，形成完善的电力系统保护体系。
三、裂相横差保护的调试和应急措施在使用裂相横差保护时，需要对其进行调试和应急措施。
具体措施如下：1. 调试时需要注意检查保护装置的接线是否正确、保护装置的设置参数是否合理等。
2. 在正常运行过程中，需要对裂相横差保护进行定期检查和维护，以确保其正常运行。
3. 在发电机发生裂相故障时，应及时进行应急措施，包括与电力系统中其他保护装置相结合进行保护、切断故障电路等。
发电机完全裂相横差保护是电力系统中重要的保护手段之一，其原理简单、特点明显，应用广泛。
在使用裂相横差保护时，需要注意调试和维护，以确保其正常运行并对发电机进行有效保护。
发电机横差保护
断路器
断路器是发电机横差保护中的执行元 件，用于快速切断故障电流。
断路器的选择需要根据发电机的额定 电流和短路电流等因素进行计算和选 择，以确保其能够承受短路电流的冲 击并快速切断故障电流。
当继电器判断出故障后，断路器会迅 速动作，将发电机定子绕组从电网中 切除，以减小故障对系统的影响。
02
CATALOGUE
发电机横差保护的组成
电流互感器
电流互感器是发电机横差保护中的重要组成部分，用于将发电机定子绕组中的电流 变换为适合测量和保护装置使用的数值。
电流互感器通常采用电磁感应原理，通过一次侧和二次侧的电流比例关系，将发电 机定子绕组中的大电流转换为二次侧的小电流，供测量和保护装置使用。
实施过程
在实施过程中，严格按照设计要求进行安装和调试，确保 二次回路接线正确、可靠；对保护装置进行全面的测试和 验证，确保其性能满足设计要求。
设计要点
根据核电站的特点，选择高精度、高稳定性的电流互感器 和保护装置；采用先进的算法和技术手段提高保护的可靠 性和准确性。
经验教训
在核电站等重要场合，发电机横差保护的设计和实施应更 加严格和细致，以确保机组的安全稳定运行。
动作电流的整定
总结词
动作电流是发电机横差保护中的关键参数，用于判断发电机是否发生故障。
详细描述
动作电流的整定值应大于发电机的额定电流，以避免正常运行时误动作。同时 ，应考虑发电机的过载能力，确保在发电机过载时保护装置能够正确动作。
灵敏度校验
总结词
灵敏度校验是评估发电机横差保护在发生故障时能否正确动作的重要步骤。
电流互感器的精度和稳定性对发电机横差保护的可靠性至关重要，需要选择合适型 号和高质量的电流互感器，并进行定期维护和校准。
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。
(最新整理)发电机差动保护原理
(完整)发电机差动保护原理编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（(完整)发电机差动保护原理）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。
本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为(完整)发电机差动保护原理的全部内容。
5.1 发电机比率制动式差动保护比率制动式差动保护是发电机内部相间短路故障的主保护。
5。
1。
1保护原理5.1。
1.1比率差动原理。
差动动作方程如下：I op I op.0 （ I res I res.0 时） I op I op.0 + S （I res – I res.0) ( I res > I res 。
0 时)式中:I op 为差动电流，I op.0为差动最小动作电流整定值，I res 为制动电流，I res 。
0为最小制动电流整定值，S 为比率制动特性的斜率。
各侧电流的方向都以指向发电机为正方向，见图5.1。
1。
差动电流： N T op I I I ⋅⋅+=制动电流： 2NT res I I I ⋅⋅-=式中：I T ，I N 分别为机端、中性点电流互感器(TA ）二次侧的电流，TA 的极性见图5.1.1.图5。
1.1 电流极性接线示意图（根据工程需要，也可将TA 极性端均定义为靠近发电机侧） 5.1。
1.2 TA 断线判别当任一相差动电流大于0.15倍的额定电流时启动TA 断线判别程序，满足下列条件认为TA 断线：a. 本侧三相电流中至少一相电流为零；b. 本侧三相电流中至少一相电流不变；c. 最大相电流小于1.2倍的额定电流。
5.2发电机匝间保护发电机匝间保护作为发电机内部匝间短路的主保护。
根据电厂一次设备情况，可选择以下方案中的一种：5。
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。
发电机保护原理
变压器过电流保护逻辑框图
Ia > I g Ib > I g Ic > I g
信号
+
t1
出口
十二、发电机轴电流保护
机组在正常运行时一旦出现轴承绝缘性能下降，此时 在较高的轴电压作用下将会产生较大的轴 电流。当通 过瓦面的轴电流密度超过0．2 A／cm2，就可能对轴 瓦产生电腐蚀，油膜遭到破坏，危及机 组安全运行。 为此，合理配置及装设可靠的轴电流 保护装置，在大 型水轮发电机组的保护中显得尤为 重要。
转子一点接地原理
发电机励磁回路一点接地，由于构不成电流通路，并 不影响发电机的正常运行，也不会对发电机构成危害。 对于一点接地故障的危害，主要担心再发生第二点接 地故障，因为在一点接地故障后，励磁回路对地电压 有所升高，就有可能发生第二个接地故障点。其危害 有：
（1）破坏发电机气隙磁场的对称性，使气隙磁场不均 匀发生畸变，气隙磁通失去平衡，引起发电机的剧烈 振动而损坏发电机、无功出力降低。汽轮发电机励磁 回路两点接地还可能引起轴系和汽机磁化，后果严重。 若装有横差保护，还会引起它的误动作，所以转子一 点接地保护动作后要将横差保护加上一个短的延时防 止误动。
失磁对电力系统的危害
失磁对发电机的危害
发电机失磁保护阻抗圆原理逻辑
图 信号
Uh<
&
t3
出口
信号
Ug<
&
t4
出口
Zg<
&
1.5
TVg断线
+
&
横联差动保护
横联差动保护
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。
当发电机定子绕组为双星形接线，且中性点有6个引出端子时，匝间短路保护一般采用横联差动保护(简称横差保护)。
发电机横差保护，有单元件横差保护（又称高灵敏度横差保护）和裂相横差保护两种。
1.单元件横差保护
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。
原理：
发电机单元件横差保护的输入电流，为发电机两个中性点连线上的TA二次电流。
以定子绕组每相两分支的发电机为例，其交流输入回路示意图如下图所示。
2. 裂相横差保护
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。
（1）构成原理及动作特性
以每相定子绕组有二分支的发电机为例，发电机裂相横差保护的交流输入回路示意图
裂相横差保护的实质是：将每相定子绕组的分支回路分成两组，并通过两组TA将各组分支电流分别引入到保护装置中计算差动电流和制动电流。
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。
具有比率制动特性的动作方程和动作特性如下所示。
发电机横差保护原理
发电机横差保护原理发电机横差保护是发电机保护的一项重要功能，主要应用于多机组发电场，保护各发电机之间的电流横差，保证各发电机之间的电力平衡和稳定性，以提高发电厂的安全性和稳定性。
本文将详细介绍发电机横差保护的原理及其工作方式。
1. 横差保护的定义发电机横差保护是一种保护手段，用于保护多台发电机之间的电流横差，防止其发生错误抢功率，造成整个发电厂的不稳定运行。
2. 原理介绍多台发电机并联运行时，各发电机产生的电动势可能不同，从而出现电流横差。
当某一台发电机产生过量电能时，会向系统电网送电，并从其他发电机上吸取电能抬高其输出，导致整个发电系统不稳定运行。
横差保护的原理就是通过比较各发电机之间的电流差异来检测电路中是否存在横差电流，当电流横差超出预先设定的限制值时，横差保护就会立即对该发电机进行保护动作，避免电能交换不平衡，确保整个发电系统的正常运行。
3. 工作方式横差保护主要分为路由横差保护和自适应横差保护两种方式。
（1）路由横差保护在路由横差保护中，通过在各发电机之间设置继电器、电流互感器和电压互感器等设备，实现电流和电压相位的比较和测量，从而判断是否存在电流横差。
当电流横差超过设定的阈值时，横差保护系统将向控制信号发出保护命令，通过运用差动继电器或其他保护装置对故障发电机进行停机或切除操作，以减小故障对整个电力系统的影响。
在自适应横差保护中，通常采用数字信号处理技术，通过运用微处理器和计算机等电子设备，对电流横差进行实时监测和处理，实现自适应保护。
当电流横差超过设定的阈值时，自适应横差保护系统将进入保护状态，自动切断故障部分，在故障消除后，再次连接起来。
4. 应用场合发电机横差保护主要应用于多机组并联运行的发电厂中，包括火力发电厂、水力发电厂和核能发电厂等。
此外，发电机横差保护也适用于多台风机并联运行的风电场、输电线路、变电站和柴油发电机等设备的保护中。
总之，发电机横差保护是发电机保护的一种重要措施，旨在保证发电场内各发电机之间的电力平衡和稳定性，当发生故障时，能够及时、准确地检测和切断故障部分，以保护整个电力系统的安全稳定。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
发电机横差保护原理
发电机横差保护是一种用于保护发电机的电气装置，用于检测并防止发电机转子与定子之间的短路故障。
该保护原理的主要目的是保护发电机的绝热和定子线圈，以防止发生严重的故障和电气火灾。
横差保护的基本原理是通过测量发电机转子与定子之间的电压差来检测可能的
短路故障。
当转子与定子之间出现短路时，会导致电流泄漏，进而造成电压差变化。
横差保护装置将通过检测这种电压差异来发现潜在的故障，并及时采取措施以避免进一步损坏。
为了实现横差保护的工作原理，通常需要安装两个电流互感器，一个位于发电机的转子绕组上，另一个位于定子绕组上。
这两个互感器将用于测量发电机的转子电流和定子电流，并将其传输到横差保护装置。
在正常工作情况下，发电机的转子电流和定子电流应该是相等的，因为它们是由相同的电压驱动。
当发生短路故障时，转子与定子之间的电流将发生变化，从而导致测量到的电流差异。
横差保护装置将测量转子电流和定子电流之间的差异，并与预设的差异阈值进行比较。
如果测量到的差异超过了阈值，则横差保护装置将判断发生了短路故障，并采取相应的保护动作。
保护动作通常包括切断发电机的电源以避免进一步损坏，并发送报警信号以通知操作员进行检修和维护。
此外，横差保护装置还可以与其他保护装置和自动化系统进行联动，以实现发电机的全面保护。
需要注意的是，横差保护装置的设计和设置需要根据具体发电机的特性和工作条件进行调整。
不同类型的发电机可能需要不同的差异阈值和保护动作设置。
此外，由于发电机的复杂性和高电压环境，横差保护装置还需要具备良好的抗干扰和可靠性能。
总之，发电机横差保护通过测量转子电流和定子电流之间的差异来检测可能的短路故障，并及时采取保护动作以防止进一步损坏。
该保护原理可在发电机运行过程中提供可靠的保护，确保发电机的安全运行。