转子表层负序过负荷保护(负序电流保护).
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发电机长期承受负序电流的实际能力，要通过负 序电流试验加以校验。施加负序电流后，测量转子各 部位的温升，由转子各部件允许温度所限定的最小负 序电流，即为 I 2 值。因为是长期承受负序电流，所以 材料的允许温度要取比较低的数值。例如对铝、铝合 金槽楔允许温度不宜取得高于100 C ，转子本体钢材 不宜超过300 C 。 长期承受负序电流的能力 I 2 ，是负序电流保护的 整定依据之一。当出现超过 I 2 的负序电流时，保护装 置要可靠动作，发出声光信号，以便及时处理。当其 持续时间达到规定值，而负序电流尚未消除时，则应 当动作于切除发电机，以防负序电流造成损害。 国外大型发电机的 I 2 规定如下： 日、捷、瑞典等 8% 6
7
对汽轮发电机的负序电流允许值，我 国作如下规定：
表5
2 转子直接冷却式汽轮发电机的 I 2 和 I 2 tA
Sn MVA
I 2
2 A I2 t
350 350 ~ 900 900 ~ 1250 1250 ~ 1600
0.08
8
0.08 Sn 350 3104 8 0.00545 Sn 350 0.08 Sn 350 3104
法国（50万kW及以上） 德国（30~40万kVA） （40万kVA以上） 意大利（32万kW） 英国 俄罗斯 美国 间接冷却式隐极机 隐极机 （直接冷却式）
96万kVA以下 96.1~120万kVA 120.1~150万kVA
凸极机
有阻尼 无阻尼
<6%~8% 6%~8% <4%~6% 6% 10%~15% 5%~6% 10% 8% 6% 5% 10% 5%
5 5
8
0.05
（三）发电机短时承受负序电流的能力 1、发电机短时负序转子发热常数A 在短时间内，负序电流使转子温度升高的程度, 与负序电流 I 2的大小及其持续时间t的长短有关。在 给定的允许温升下，若 I 2大则允许时间t就短。 由于讨论短时间内负序电流对转子的作用，所 以将转子视为绝热体，并假设负序磁场产生的倍频 电流只在转子本体和槽楔表面流动，所产生损耗全 部用于转子表面温升，既不向周围介质散热，也不 沿转子本体向大轴中心传热。 汽轮发电机的短时负序转子发热常数A为：
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（二）发电机长期承受负序电流的能力 发电机定子绕组中流过负序电流后，如其值超过 一定数值，则转子将受到损伤，甚至遭受破坏。因此 发电机都要依其转子的材料和结构特点，规定长期承 受负序电流的限额。这一限额我们用 I 2 表示。 汽轮发电机单机容量的增长，一方面靠增大电机 尺寸，另一方面是改进冷却方式，提高材料的利用率, 因而电机尺寸并不随容量成比例增长。这样，大机组 转子表面的热负荷便相应提高，除励磁电流产生的热 负荷增加外，气隙磁密高次谐波在转子表面产生的热 负荷也明显提高。例如，10万kW汽轮发电机气隙磁密 高次谐波在转子表面产生的热负荷约为5kW/m 2，20万kW 机约为7kW/m 2,而60万kW机要增加到10~25kW/m 2。因此 对于大型汽轮发电机，其负序电流产生的热负荷允许 值要相应降低，也就是承受负序电流的能力相应降低 为了提高长期承受负序电流的能力，大型汽轮发电
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楔与槽壁之间等接触面上，形成过热点，将转子 烧伤。倍频电流还将使转子的平均温度升高，使转 子挠性槽附近断面较小的部位和槽楔、阻尼环与阻 尼条等分流较大的部位，形成局部高温，从而导致 转子表面金属材料的强度下降，危机机组的安全。 此外，若转子本体与护环的温差超过允许限度，将 导致护环松脱，造成严重的破坏。国内外发电机 （特别是汽轮发电机）因负序电流烧伤转子的事例 屡见不电机都要求装设比较完善的 负序电流保护。 发电机有一定的承受负序电流的能力。流过发 电机定子绕组的负序电流，只要不超过规定的限度， 转子就不会遭到损伤。因此，发电机承受负序电流 的能力，就是构成和整定负序电流保护的主要依据。
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对于水轮发电机，转子各极都由叠片构成，在 相同的负序电流作用下，其附加损耗要比汽轮发电 机小得多。例如一台10万kW汽轮发电机，当负序电 流 I2 1 （以额定电流为基值的标幺值）时，转子的 附加损耗是转子额定损耗的33倍；而无阻尼的水轮 发电机，在相同的负序电流下，却只有3~4倍。对 有阻尼的水轮发电机，这个值还要小一些。因此， 对水轮发电机负序电流保护的构成方式，将于汽轮 发电机有所不同。 此外，负序电流流过定子绕组时，由于负序旋 转磁场相对于正序旋转磁场以两倍同步转速旋转， 从而产生了倍频交变电磁力矩，作用在转子轴系和 定子机座上，引起倍频振动。通常，这种倍频振动 不是确定发电机承受负序电流能力的决定条件。
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机要采取专门的措施。例如，装设阻尼条和阻尼环、 槽楔镀银、采用铝青铜槽楔等。 各国、各制造厂制造的汽轮发电机，长期承受的 负序电流以额定电流为基值的标幺值表示时，一般有 I 2 0.04 ~ 0.10 ，容量较大的机组，其 I 2 较小。对个别 机组有 I 2 0.10 ~ 0.15 的情况。对于水轮发电机，一般 有阻尼绕组的 I 2 0.10 ，无阻尼绕组的 I 2 0.05 。从电 力系统的运行需要方面看，在有电气机车等大型不对 称负荷的电力系统中，可取 I 2 0.07 ~ 0.10 ，其它情况下 可取 I 2 0.04 ~ 0.06 。可见，上述发电机长期承受负序电 流的能力，在绝大多数情况下已满足电力系统的实际 需要。但是，由于定子额定线负荷的差异、转子所用 材料和允许温升值的不同以及转子正常热负荷的差异, 使不同厂的同一容量等级的发电机 I 2值也可能不同。
转子表层负序过负荷保护（负序电流保护）
（一）概述 电力系统中发生不对称短路，或三相负荷不对 称（例如电气机车、电弧炉等单相负荷）时，将有 负序电流流过发电机的定子绕组，并在发电机中产 生对转子以两倍同步转速旋转的磁场，从而在转子 中产生倍频电流。 对于汽轮发电机，上述倍频电流由于集肤效应 的作用，主要在转子表面流通，并经转子本体、槽 楔和阻尼条，在转子的端部附近约10%~30%的区域 内沿周向构成闭合回路。这一周相电流，有很大的 数值。例如，对一台50万kW汽轮发电机机端两相短 路的估算，倍频电流在端部可达100~250kA；对一 台60万kW机组，可达250~300kA。这样大的倍频电 流流过转子表层时，将在护环与转子本体之间和槽
发电机长期承受负序电流的实际能力，要通过负 序电流试验加以校验。施加负序电流后，测量转子各 部位的温升，由转子各部件允许温度所限定的最小负 序电流，即为 I 2 值。因为是长期承受负序电流，所以 材料的允许温度要取比较低的数值。例如对铝、铝合 金槽楔允许温度不宜取得高于100 C ，转子本体钢材 不宜超过300 C 。 长期承受负序电流的能力 I 2 ，是负序电流保护的 整定依据之一。当出现超过 I 2 的负序电流时，保护装 置要可靠动作，发出声光信号，以便及时处理。当其 持续时间达到规定值，而负序电流尚未消除时，则应 当动作于切除发电机，以防负序电流造成损害。 国外大型发电机的 I 2 规定如下： 日、捷、瑞典等 8% 6
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对汽轮发电机的负序电流允许值，我 国作如下规定：
表5
2 转子直接冷却式汽轮发电机的 I 2 和 I 2 tA
Sn MVA
I 2
2 A I2 t
350 350 ~ 900 900 ~ 1250 1250 ~ 1600
0.08
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0.08 Sn 350 3104 8 0.00545 Sn 350 0.08 Sn 350 3104
法国（50万kW及以上） 德国（30~40万kVA） （40万kVA以上） 意大利（32万kW） 英国 俄罗斯 美国 间接冷却式隐极机 隐极机 （直接冷却式）
96万kVA以下 96.1~120万kVA 120.1~150万kVA
凸极机
有阻尼 无阻尼
<6%~8% 6%~8% <4%~6% 6% 10%~15% 5%~6% 10% 8% 6% 5% 10% 5%
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（三）发电机短时承受负序电流的能力 1、发电机短时负序转子发热常数A 在短时间内，负序电流使转子温度升高的程度, 与负序电流 I 2的大小及其持续时间t的长短有关。在 给定的允许温升下，若 I 2大则允许时间t就短。 由于讨论短时间内负序电流对转子的作用，所 以将转子视为绝热体，并假设负序磁场产生的倍频 电流只在转子本体和槽楔表面流动，所产生损耗全 部用于转子表面温升，既不向周围介质散热，也不 沿转子本体向大轴中心传热。 汽轮发电机的短时负序转子发热常数A为：
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（二）发电机长期承受负序电流的能力 发电机定子绕组中流过负序电流后，如其值超过 一定数值，则转子将受到损伤，甚至遭受破坏。因此 发电机都要依其转子的材料和结构特点，规定长期承 受负序电流的限额。这一限额我们用 I 2 表示。 汽轮发电机单机容量的增长，一方面靠增大电机 尺寸，另一方面是改进冷却方式，提高材料的利用率, 因而电机尺寸并不随容量成比例增长。这样，大机组 转子表面的热负荷便相应提高，除励磁电流产生的热 负荷增加外，气隙磁密高次谐波在转子表面产生的热 负荷也明显提高。例如，10万kW汽轮发电机气隙磁密 高次谐波在转子表面产生的热负荷约为5kW/m 2，20万kW 机约为7kW/m 2,而60万kW机要增加到10~25kW/m 2。因此 对于大型汽轮发电机，其负序电流产生的热负荷允许 值要相应降低，也就是承受负序电流的能力相应降低 为了提高长期承受负序电流的能力，大型汽轮发电
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楔与槽壁之间等接触面上，形成过热点，将转子 烧伤。倍频电流还将使转子的平均温度升高，使转 子挠性槽附近断面较小的部位和槽楔、阻尼环与阻 尼条等分流较大的部位，形成局部高温，从而导致 转子表面金属材料的强度下降，危机机组的安全。 此外，若转子本体与护环的温差超过允许限度，将 导致护环松脱，造成严重的破坏。国内外发电机 （特别是汽轮发电机）因负序电流烧伤转子的事例 屡见不电机都要求装设比较完善的 负序电流保护。 发电机有一定的承受负序电流的能力。流过发 电机定子绕组的负序电流，只要不超过规定的限度， 转子就不会遭到损伤。因此，发电机承受负序电流 的能力，就是构成和整定负序电流保护的主要依据。
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对于水轮发电机，转子各极都由叠片构成，在 相同的负序电流作用下，其附加损耗要比汽轮发电 机小得多。例如一台10万kW汽轮发电机，当负序电 流 I2 1 （以额定电流为基值的标幺值）时，转子的 附加损耗是转子额定损耗的33倍；而无阻尼的水轮 发电机，在相同的负序电流下，却只有3~4倍。对 有阻尼的水轮发电机，这个值还要小一些。因此， 对水轮发电机负序电流保护的构成方式，将于汽轮 发电机有所不同。 此外，负序电流流过定子绕组时，由于负序旋 转磁场相对于正序旋转磁场以两倍同步转速旋转， 从而产生了倍频交变电磁力矩，作用在转子轴系和 定子机座上，引起倍频振动。通常，这种倍频振动 不是确定发电机承受负序电流能力的决定条件。
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机要采取专门的措施。例如，装设阻尼条和阻尼环、 槽楔镀银、采用铝青铜槽楔等。 各国、各制造厂制造的汽轮发电机，长期承受的 负序电流以额定电流为基值的标幺值表示时，一般有 I 2 0.04 ~ 0.10 ，容量较大的机组，其 I 2 较小。对个别 机组有 I 2 0.10 ~ 0.15 的情况。对于水轮发电机，一般 有阻尼绕组的 I 2 0.10 ，无阻尼绕组的 I 2 0.05 。从电 力系统的运行需要方面看，在有电气机车等大型不对 称负荷的电力系统中，可取 I 2 0.07 ~ 0.10 ，其它情况下 可取 I 2 0.04 ~ 0.06 。可见，上述发电机长期承受负序电 流的能力，在绝大多数情况下已满足电力系统的实际 需要。但是，由于定子额定线负荷的差异、转子所用 材料和允许温升值的不同以及转子正常热负荷的差异, 使不同厂的同一容量等级的发电机 I 2值也可能不同。
转子表层负序过负荷保护（负序电流保护）
（一）概述 电力系统中发生不对称短路，或三相负荷不对 称（例如电气机车、电弧炉等单相负荷）时，将有 负序电流流过发电机的定子绕组，并在发电机中产 生对转子以两倍同步转速旋转的磁场，从而在转子 中产生倍频电流。 对于汽轮发电机，上述倍频电流由于集肤效应 的作用，主要在转子表面流通，并经转子本体、槽 楔和阻尼条，在转子的端部附近约10%~30%的区域 内沿周向构成闭合回路。这一周相电流，有很大的 数值。例如，对一台50万kW汽轮发电机机端两相短 路的估算，倍频电流在端部可达100~250kA；对一 台60万kW机组，可达250~300kA。这样大的倍频电 流流过转子表层时，将在护环与转子本体之间和槽