发电厂继电保护讲解分解
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? （2）定子绕组匝间短路。发电机定子绕组发生匝 间短路会在短路环内产生很大电流。因此发生定 子绕组匝间短路时也应快速将发电机切除。
? 3）定子单相接地。定子单相接地并不属于短路性 故障，但由于以下几方面的原因，对单相接地故 障却要求灵敏而又可靠地反应：①很多大型机组 中性点都经高阻接地；②电容电流会灼伤故障点 的铁心；③绝大部分短路都是首先由于单相接地 没有及时进行处理发展而成；④接地时非接地相 电压升高，影响绝缘。
发电机—变压器组的继电保护
? 一、发电机故障及不正常运行方式 ? 二、发电机—变压器组主要继电保护功能
原理及整定原则
? 发变组与高压输电线路元件相比，故障几 率比较小。但发变组故障后会对其本身设 备造成的危害极大，进而造成电力系统的 有功无功缺失，严重危及系统稳定运行， 对电力系统和发变组本身都非常不利。因 此，发变组的继电保护在火电机组运行过 程中起着非常重要的作用。
? 主变压器的差动保护范围包括发电机出口到主变压器高压侧。 ? 变压器差动保护在以下方面显著不同于发电机差动保护。 ? （1）变压器各侧额定电压和额定电流各不相等，各侧电流互
感器的型号又一定相同，所以变压器差动保护的制动系数比 发电机的大，灵敏度相对较低。 ? （2）变压器高压绕组常有调压分接头，调节后使最小动作电 流和制动系数相应要加大。 ? （3）发电机的差动保护对绕组的匝间短路没有作用。由于变 压器铁心磁路的耦合，变压器的差动保护对匝间短路有保护 作用(可视为变压器的一个新绕组发生端口短路)。
? （4）对变压器绕组的开焊，差动不动作，只能依靠瓦斯 保护等来保护。
? （5）变压器的保护范围除各绕组外，还包括变压器的铁 心，在变压器磁通密度过高的过励磁工况下（没有内部短 路时），铁心严重饱和，励磁电流很大，造成误动作；变 压器空载合闸时的暂态过励磁电流（通常称为励磁涌流） 会流入差动保护的差动回路，为防止励磁涌流引起变压器 差动保护误动，通常根据其特点加上一些闭锁环节，如速 饱和原理、间断角原理、二次谐波与基波之比等。
? （10）逆功率。发电机组在运行中，从系 统吸收有功时，则会引起汽轮机的鼓风损 失而引起汽轮机发热损坏。
二、发电机—变压器组主要继电保护功能 原理及整定原则
? 下图为发变组保护柜（A柜）的保护压板。 下面结合该保户柜对发变组继电保护功能 原理及整定原则进行介绍。
（一）发电机差动保护（1XB）
2．三次谐波式定子接地保护
? 三次谐波式定子接地保护的主要任务是检测发电机 中性点附近的单相接地故障。
? （1）接线 ? 从发电机机端 TV开口三角处引入机端三次谐波电压。 ? 从发电机中性点 TV或消弧线圈引入发电机中性点侧
三次谐波电压。 ? （2）原理 ? 三次谐波式定子接地保护具有反应机端和中性点三
一、发电机故障及不正常运行方式
? （一）发电机故障类型 ? （二）发电机不正常运行状态
（一）发电机故障类型
? 发电机正常运行时发生的比较常见的故障有如下 几种：
? （1）定子绕组相间短路。发电机定子绕组发生相 间短路若不及时切除，将烧毁整个发电机组，引 起极为严重的后果，必须有两套或两套以上的快 速保护反应此类故障。
? （1）定子负序过流。发电机承受负序过流能力非常弱， 很小的负序电流流经定子绕组，就可能会引起转子铁心的 严重过热，甚至烧损发电机铁心。大机组上一般都配置两 套反应负序过流的保护。
? （2）定子对称过流。当外部发生对称三相短路时，会引 起发电机定子过热，因此应有反应对称过流的保护。
? （3）过负荷。当发电机过负荷时，应及时报警。
? 差动保护选择性好、灵敏度高，宜于作为 发电机、变压器及母线等元件的主保护。
? 发电机差动保护用以反应发电机定子绕组 及引出线的相间短路。
? 该保护按比较发电机定子绕组两侧电流大 小及相位的原理构成。
（二）定子接地保护（2XB）
? 采用3 U 0 零序电压保护和三次谐波定子接 地保护，可构成100%定子接地保护，也可 用外加电源方式构成。
? （4）失磁。由于励磁设备故障、励磁绕组短路等 会引发失磁（全失磁或部分失磁），使发电机进 入异步运行，对系统和发电机的安全运行都有很 大影响。
? （5）转子一点、二点接地故障。转子一点接地对 汽轮发电机组的影响不大，一般都允许继续运行 一段时间。
（二）发电机不正常运行状态
? 由于发电机是旋转设备，加上一般发电机在设计制造时， 考虑的过载能力都比较弱，一些不正常的运行状态将会严 重威胁发电机的运行安全，因此对以下这些状态的处理也 同样必须及时，准确。
? （7）发电机与系统之间失步。当发电机和系统失 步时，巨大的交换功率使发电机无法承受而损坏， 应配有监测失步的保护装置。
? （8）误上电。对发电机并网前误合主变出 口断路器的情况做出反应。
? （9）启停机故障。发电机组在没有给励磁 前，有可能发生了绝缘损坏的故障，若能 在并网前及时发现，就可以避免更大的事 故发生。
次谐波大小和相位变化的构成原理。
（三）热工保护（3XB）
? 热工系统对发电机各个参数进行监测，当 参数异常，热工信号动作与声光报警，提 醒运行人员进行及时处理；当参数超限， 危害机组安全时，如主机轴承振动大，汽 包水位高等情况发生时，热工保护动作， 使机组停运，防止设备损坏。
（四）主变差动保护（4XB）
? （4）过电压。由于励磁等原因引起过电压时，会 影响发电机的绝缘寿命，因此必须有反应过电压 的保护。
? （5）过励磁。当电压升高、频率降低时，可引起 发电机和主变压器过励磁，从而使发电机过热而 损ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ，需装设反应过励磁的保护。
? （6）频率异常。发电机在非额定频率下运行，可 能会引起共振，使发电机疲劳损伤，应配置频率 异常保护。
1．发电机3U 0 定子接地保护
? 接线引入发电机机端 TV开口三角处的零 序电压3或者引入发电机中性点处配电变压 器二次侧 3 U 0 电压。 3 U 0 电压来自机端时 应考虑TV断线闭锁环节。
? 该保护可靠性高，能切除绝大部分定子绕 组发生的单相接地故障。但它无法检测发 电机中性点附近发生的单相接地故障。
? 3）定子单相接地。定子单相接地并不属于短路性 故障，但由于以下几方面的原因，对单相接地故 障却要求灵敏而又可靠地反应：①很多大型机组 中性点都经高阻接地；②电容电流会灼伤故障点 的铁心；③绝大部分短路都是首先由于单相接地 没有及时进行处理发展而成；④接地时非接地相 电压升高，影响绝缘。
发电机—变压器组的继电保护
? 一、发电机故障及不正常运行方式 ? 二、发电机—变压器组主要继电保护功能
原理及整定原则
? 发变组与高压输电线路元件相比，故障几 率比较小。但发变组故障后会对其本身设 备造成的危害极大，进而造成电力系统的 有功无功缺失，严重危及系统稳定运行， 对电力系统和发变组本身都非常不利。因 此，发变组的继电保护在火电机组运行过 程中起着非常重要的作用。
? 主变压器的差动保护范围包括发电机出口到主变压器高压侧。 ? 变压器差动保护在以下方面显著不同于发电机差动保护。 ? （1）变压器各侧额定电压和额定电流各不相等，各侧电流互
感器的型号又一定相同，所以变压器差动保护的制动系数比 发电机的大，灵敏度相对较低。 ? （2）变压器高压绕组常有调压分接头，调节后使最小动作电 流和制动系数相应要加大。 ? （3）发电机的差动保护对绕组的匝间短路没有作用。由于变 压器铁心磁路的耦合，变压器的差动保护对匝间短路有保护 作用(可视为变压器的一个新绕组发生端口短路)。
? （4）对变压器绕组的开焊，差动不动作，只能依靠瓦斯 保护等来保护。
? （5）变压器的保护范围除各绕组外，还包括变压器的铁 心，在变压器磁通密度过高的过励磁工况下（没有内部短 路时），铁心严重饱和，励磁电流很大，造成误动作；变 压器空载合闸时的暂态过励磁电流（通常称为励磁涌流） 会流入差动保护的差动回路，为防止励磁涌流引起变压器 差动保护误动，通常根据其特点加上一些闭锁环节，如速 饱和原理、间断角原理、二次谐波与基波之比等。
? （10）逆功率。发电机组在运行中，从系 统吸收有功时，则会引起汽轮机的鼓风损 失而引起汽轮机发热损坏。
二、发电机—变压器组主要继电保护功能 原理及整定原则
? 下图为发变组保护柜（A柜）的保护压板。 下面结合该保户柜对发变组继电保护功能 原理及整定原则进行介绍。
（一）发电机差动保护（1XB）
2．三次谐波式定子接地保护
? 三次谐波式定子接地保护的主要任务是检测发电机 中性点附近的单相接地故障。
? （1）接线 ? 从发电机机端 TV开口三角处引入机端三次谐波电压。 ? 从发电机中性点 TV或消弧线圈引入发电机中性点侧
三次谐波电压。 ? （2）原理 ? 三次谐波式定子接地保护具有反应机端和中性点三
一、发电机故障及不正常运行方式
? （一）发电机故障类型 ? （二）发电机不正常运行状态
（一）发电机故障类型
? 发电机正常运行时发生的比较常见的故障有如下 几种：
? （1）定子绕组相间短路。发电机定子绕组发生相 间短路若不及时切除，将烧毁整个发电机组，引 起极为严重的后果，必须有两套或两套以上的快 速保护反应此类故障。
? （1）定子负序过流。发电机承受负序过流能力非常弱， 很小的负序电流流经定子绕组，就可能会引起转子铁心的 严重过热，甚至烧损发电机铁心。大机组上一般都配置两 套反应负序过流的保护。
? （2）定子对称过流。当外部发生对称三相短路时，会引 起发电机定子过热，因此应有反应对称过流的保护。
? （3）过负荷。当发电机过负荷时，应及时报警。
? 差动保护选择性好、灵敏度高，宜于作为 发电机、变压器及母线等元件的主保护。
? 发电机差动保护用以反应发电机定子绕组 及引出线的相间短路。
? 该保护按比较发电机定子绕组两侧电流大 小及相位的原理构成。
（二）定子接地保护（2XB）
? 采用3 U 0 零序电压保护和三次谐波定子接 地保护，可构成100%定子接地保护，也可 用外加电源方式构成。
? （4）失磁。由于励磁设备故障、励磁绕组短路等 会引发失磁（全失磁或部分失磁），使发电机进 入异步运行，对系统和发电机的安全运行都有很 大影响。
? （5）转子一点、二点接地故障。转子一点接地对 汽轮发电机组的影响不大，一般都允许继续运行 一段时间。
（二）发电机不正常运行状态
? 由于发电机是旋转设备，加上一般发电机在设计制造时， 考虑的过载能力都比较弱，一些不正常的运行状态将会严 重威胁发电机的运行安全，因此对以下这些状态的处理也 同样必须及时，准确。
? （7）发电机与系统之间失步。当发电机和系统失 步时，巨大的交换功率使发电机无法承受而损坏， 应配有监测失步的保护装置。
? （8）误上电。对发电机并网前误合主变出 口断路器的情况做出反应。
? （9）启停机故障。发电机组在没有给励磁 前，有可能发生了绝缘损坏的故障，若能 在并网前及时发现，就可以避免更大的事 故发生。
次谐波大小和相位变化的构成原理。
（三）热工保护（3XB）
? 热工系统对发电机各个参数进行监测，当 参数异常，热工信号动作与声光报警，提 醒运行人员进行及时处理；当参数超限， 危害机组安全时，如主机轴承振动大，汽 包水位高等情况发生时，热工保护动作， 使机组停运，防止设备损坏。
（四）主变差动保护（4XB）
? （4）过电压。由于励磁等原因引起过电压时，会 影响发电机的绝缘寿命，因此必须有反应过电压 的保护。
? （5）过励磁。当电压升高、频率降低时，可引起 发电机和主变压器过励磁，从而使发电机过热而 损ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ，需装设反应过励磁的保护。
? （6）频率异常。发电机在非额定频率下运行，可 能会引起共振，使发电机疲劳损伤，应配置频率 异常保护。
1．发电机3U 0 定子接地保护
? 接线引入发电机机端 TV开口三角处的零 序电压3或者引入发电机中性点处配电变压 器二次侧 3 U 0 电压。 3 U 0 电压来自机端时 应考虑TV断线闭锁环节。
? 该保护可靠性高，能切除绝大部分定子绕 组发生的单相接地故障。但它无法检测发 电机中性点附近发生的单相接地故障。