发电机保护
发电机保护
（二）三次谐波电压比率定子接地保护
三次谐波电压比率判据只保护发电机中性点25％左右的定子接地，机端三次谐波电压取自机 端TV开口三角，中性点侧三次谐波电压取自发电机中性点TV。 1、三次谐波电压差动定子接地保护
2、三次谐波电压比率定子接地保护(我厂发电机单相接地采用此保护)
三次谐波保护延时：躲过区外故障后备保护延时，建议取6～9S，故实际取t1 = 6s。 出口方式：三次谐波定子接地保护动作于信号。
基波零序电压保护
跳闸或 信号
U>
三次谐波电 压滤过器
动作电压整定值应 躲开正常运行时的不平 衡电压（包括三次谐波 电压）； 变压器高压侧接地 时在发电机端所产生的 零序电压闭锁保护。
（一）基波零序电压保护定值（我厂发电机定子接地采用零序电压保护）
• 基波零序电压保护发电机85～95％的定子绕组单相接地。基波零序电压保护反应发电 机零序电压大小。由于保护采用了频率跟踪、数字滤波及全周傅氏算法,使得零序电压 对三次谐波的滤除比达100以上,保护只反应基波分量。按以下两个条件选取： u按躲过发电机正常运行时中性点PT的基波最大不平衡电压U unb.max整定，即动作电 压U 0.opj为：U 0.opj = K relU unb.max =1.3*Uunb.max 式中： K rel---可靠系数，取1.3； U unb.max---中性点实测基波不平衡零序电压。 按规程，取10%～15%额定电压整定，这里取10%， 考虑两种情况： 1）按规定，该延时应与110kV系统侧接地后备保护配合，而接地后备保护一般为 tmax = 0.3s，所以零序电压灵敏段保护延时为t1 = tmax + Dt = 0.5s 2）发电机单相接地时的接地电流： 假定距发电机中性点位置发生金属性单相接地，单相接地电容电流可表示为： 当发电机定子发生单相接地时，切除故障时间久，对发电机十分不利。注意到零序动 作电压已可靠躲过系统接地时耦合到低压侧的零序电压，所以动作时限可降低。同时 考虑发电机定子绕组由一点接地发展成两点接地故障时间一般不超过1.5s，故该保护 动作时间应不超过0.5s，这对发电机是有利的。故：动作时限取t1 = 0.5s。出口方式： 动作于发电机全停。
发电机接地保护导则
发电机接地保护导则
发电机接地保护是一种重要的保护措施，主要用于防止电力系统中的发电机因接地故障导致电气故障和人身伤害。
以下是一些发电机接地保护的导则：
1. 发电机接地电流保护：发电机接地电流保护是最基本的保护措施之一，它通过监测发电机的接地电流并与设定值进行比较，以便及时检测到接地故障。
2. 发电机差动保护：发电机差动保护是通过对发电机的电流进行差动计算，以判断是否存在接地故障。
当差动电流超过设定值时，保护装置将动作，从而切断发电机与电网的连接。
3. 发电机绝缘监测保护：发电机绝缘监测保护可定期测量发电机绝缘电阻，并通过监测绝缘电阻的变化来判断是否存在接地故障。
当绝缘电阻降低到预设的警戒值时，保护装置将发出警报或切断电源。
4. 发电机低电压保护：发电机低电压保护是为了防止发电机在接地故障发生时电压过低而无法正常运行的情况。
当发电机输出电压低于设定值时，保护装置将动作，切断发电机与电网的连接。
5. 发电机过电流保护：发电机过电流保护可以监测发电机输出电流是否超过额定值，当发电机输出电流超过设定值时，保护装置将动作，从而防止发电机因过载而发生接地故障。
以上是一些常见的发电机接地保护导则，实际应用时需要根据具体情况进行选择和设置。
此外，还应考虑与其他保护措施的配合使用，以提高发电机接地保护的可靠性和灵敏度。
发电机的保护配置与整定计算
发电机的保护配置与整定计算1.发电机过载保护：发电机过载保护的主要目的是保护发电机的发电绕组和冷却系统免受过负荷运行的影响。
过载保护通常通过测量发电机的电流来实现。
当电流超过额定值时，过载保护装置会发出警报并切断电源，以防止过载引起的发电机损坏。
过载保护的整定计算包括确定额定电流、过载比和过载动作时间等参数。
2.发电机短路保护：发电机短路保护的目的是在发生短路故障时尽快切断电源，以避免发电机受到二次短路电流的损害。
短路保护通常采用电流和时间两种保护方式，电流保护是通过测量发电机的电流来实现，当电流超过设定值时，保护装置会发出动作信号；时间保护则是根据故障时的电流和时间曲线来判断是否需要动作。
3.发电机接地保护：发电机接地保护主要用于检测和切断发电机的接地故障。
接地故障通常会导致电流异常增大，可能引发发电机的绝缘损坏。
常用的接地保护方法包括零序电流保护、低阻接地保护和绝缘监测保护等。
整定计算包括确定接地电流的阈值、根据发电机的实际容量和电流曲线来选择保护参数等。
4.发电机不平衡保护：发电机在运行过程中可能会出现相间短路和不平衡电压等故障，不平衡保护的目的是在故障发生时切断电源，保护发电机不受损害。
不平衡保护常用的方法包括电流差动保护和电压不平衡保护。
整定计算包括确定不平衡电流的阈值、根据发电机的容量和电压曲线选择保护类型和参数等。
以上是对发电机保护配置与整定计算的简要介绍，详细的保护配置和整定计算需要根据具体的发电机类型、容量和工作环境等进行。
在实践中，通常需要依靠经验、标准和专业软件来完成保护配置与整定计算。
同时，为了保证发电机的可靠性和安全性，还需要定期的检查和维护。
发电机保护配置
发电机保护配置一、发电机保护配置1、法电机差动保护：保护能在区外故障时可靠地躲过两侧CT特性不一致所产的不平衡电流，区内故障保护灵敏动作。
保护采用三相式接线, 由两侧差动继电器构成，瞬时动作于全停。
2、发电机定子接地保护：保护由发电机机端零序电压和中性点侧三次谐波电压共同构成100%保护区的定子接地保护，基波跳闸，三次谐波发信号。
设PT断线闭锁。
区外故障时不误动。
3、发电机过电压保护：过电压保护动作电压取1.3倍额定电压，延时0.5秒动作于全停。
4、低频保护：低频保护反应系统频率的降低，保护由灵敏的频率继电器和计数器组成，并受出口断路器辅助接点闭锁。
即发电机退出运行时低频保护自动退出运行。
保护动作于发信号或全停。
装置在运行时可实时监视定值，频率及累计时间的显示。
两套保护之间宜有连续跟踪和数据累计功能。
5、失步保护：保护由三阻抗元件或测量振荡中心电压及变化率等原理构成,在短路故障、系统稳定振荡、电压回路断线等情况下,保护不误动作。
能检测加速和减速失步。
保护通常动作于信号,当振荡中心在发电机变压器内部,失步动作时间超过整定值或电流振荡次数超过规定值时,保护动作于全停。
并装设电流闭锁装置,以保证断路器断开时的电流不超过断路器额定失步开断电流。
6、失磁保护：保护由发电机端测量阻抗判据、变压器高压侧低电压判据、定子过电流判据组成。
设PT断线闭锁。
闭锁元件动作，阻抗元件动作发出失磁信号经延时t1动作减出力。
闭锁元件动作，阻抗元件动作延时t2切换厂用电源。
闭锁元件动作，系统电压低于动作允许值时经延时t3动作于全停或程序跳闸。
7、发电机逆功率保护：保护动作分两段时限t1发信号，t2动作于全停，具备PT断线闭锁功能。
8、程序跳闸逆功率保护：保护为程序跳闸专用,用于确认主汽门完全关闭。
由逆功率继电器作为闭锁元件,其整定值为(1-3)%发电机额定功率。
保护动作分两段时限t1发信号,t2动作于全停。
9、发电机过激磁保护：过激磁是以V/HZ的比值为动作原理，设有两段定值。
发电机保护常识知识点总结
发电机保护常识知识点总结发电机保护常识知识点总结发电机作为电力系统的重要组成部分，起着将机械能转化为电能的关键作用。
为了确保发电机的正常工作和延长其使用寿命，发电机保护显得尤为重要。
以下是一些关于发电机保护的常识知识点的总结。
一、过电压保护过电压是指发电机的电压超过额定值的情况。
过电压不仅会对发电机本身造成损坏，还会对连接在发电站和变电站的其他设备造成损害。
发电机过电压的原因可以是系统故障、电源切换、过电流、电网故障等。
针对过电压，常见的保护方式有电压继电器和电压保护装置。
电压继电器主要用于监测发电机的电压，当电压超过设定值时，电压继电器会触发相应的保护动作，例如切断电源或引导过电压。
电压保护装置可以检测到发电机输出电压超过限定值的情况，并及时采取措施来保护发电机。
例如，可以通过投入空载运行的变压器来降低发电机的电压。
二、过电流保护过电流是指发电机的电流超过额定值的情况。
过电流可能会在发电机负荷过重、短路故障、绝缘损坏等情况下发生。
过电流保护的目的是保护发电机和电力系统中的其他设备，防止过电流引发故障和损坏。
常见的过电流保护方式包括电流继电器和差动保护。
电流继电器使用电流互感器来监测发电机的电流。
当电流超过设定值时，电流继电器会发送信号触发保护动作，例如切断电源或引导过电流。
差动保护比电流继电器更为精确，它可以同时检测到发电机的输入和输出电流的差异。
如果差异超过设定值，差动保护将触发相应的保护动作。
三、频率保护频率是发电机运转状态的一个重要指标。
频率变化可能是由于发电机负荷突变、电网故障、发电机转速变化等原因引起的。
频率过高或过低都可能对发电机和连接设备造成损坏。
频率保护的主要目的是监测发电机频率的变化并触发相应的保护动作。
常见的频率保护装置有频率继电器和频率保护装置。
频率继电器通过监测发电机的输出频率来保护发电机。
一旦频率超出设定范围，频率继电器会触发保护动作。
频率保护装置可以通过调整发电机与电网之间的连接方式来稳定频率。
发电机保护现象、处理
发电机保护1 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。
(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。
(8)定子绕组过电压保护:用于防止突然甩去全部负荷后引起定子绕组过电压,水轮发电机和大型汽轮发电机都装设过电压保护,中小型汽轮发电机通常不装设过电压保护。
(9)负序电流保护: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,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,因此应装设负序电流保护。
(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。
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。
发电机主保护及后备保护有哪些？
发电机主保护及后备保护有哪些？
不同的类型发电机有不同的爱护的。
比如30MW发电机爱护有：差动，时限电流速断，复合电压过电流，失磁，过电压等要跳闸。
温度过高，过负荷，单相接地等报警。
1、发电机主爱护：发变组差动（大差）、发电机差动（小差）、发电机横差。
（1）纵联差动爱护..
（2）匝间短路爱护.
a、定子绕组单相接地爱护.
b、转子绕组接地爱护.
c、发电机失磁爱护.
2、发电机后备爱护：失灵启动（跳上一级开关的爱护）。
意思是：当发电机爱护动作后，结果发电机爱护拒动或开关拒动，无法跳闸停机。
那么去启动发电机相邻元件爱护，跳开相邻元件的开关。
比方：发电机带一条线路，发电机不跳，就延时去跳线路的开关。
a、外部短路引起的定子绕组过电流爱护.
b、定子绕组过负荷爱护.
c、转子绕组.
d、转子表层过负荷爱护.
e、定子绕组过电压爱护.
f、逆功率爱护.
g、失步爱护.
h、过激磁爱护.
i、低频率爱护.
3、发电机，1831年9月23日由法拉第创造，是将机械能转变成电能的电机。
通常由汽轮机、水轮机或内燃机驱动。
电能是现代社会最主要的能源之一。
发电机在工农业生产、国防、科技及日常生活中有广泛的用途。
发电机分为直流发电机和沟通发电机两大类。
后者又可分为同步发电机和异步发电机两种。
现代发电站中最常用的是同步发电机。
发电机的主保护
发电机的主保护：纵联差动保护短路保护单相接地保护发电机的后备保护：短路保护过电流保护负序电流保护励磁保护变压器的主保护：瓦斯保护差动保护电流速断保护后备保护：相间故障接地短路过负荷过励磁倒闸操作：电气设备的几种状态⑴运行状态系指某回路中的高压隔离开关和高压断路器（或低压刀开关及自动开关）均处于合闸位置，电源至受电端的电路得以接通而呈运行状态。
⑵检修状态系指某回路中的高压断路器及高压隔离开关（或自动开关及刀开关）均已断开，同时按保证安全的技术措施的要求悬挂了临时接地线，并悬挂标示牌和装好临时遮栏，处于停电检修的状态。
⑶热备用状态系指某回路中的高压断路器（或自动开关）已断开，而高压隔离开关（或刀开关）仍处于合闸位置。
⑷冷备用状态系指某回路中的高压断路器及高压隔离开关（或自动开关及刀开关）均已断开。
编辑本段倒闸操作规定⑴、倒闸操作必须根据值班调度员或电气负责人的命令，受令人复诵无误后执行。
⑵、发布命令应准确、清晰，使用正规操作术语和设备双重名称，即设备名称和编号。
⑶、发令人使用电话发布命令前，应先和受令人互通姓名，发布和听取命令的全过程，都要录音并做好记录。
⑷、倒闸操作由操作人填写操作票。
⑸、单人值班，操作票由发令人用电话向值班员传达，值班员应根据传达填写操作票，复诵无误，并在监护人签名处填入发令人姓名。
⑹、每张操作票只能填写一个操作任务。
⑺、倒闸操作必须有二人执行，其中一人对设备较为熟悉者作监护，受令人复诵无误后执行；单人值班的变电所倒闸操作可由一人进行。
⑻、开始操作前，应根据操作票的顺序先在操作模似板上进行核对性操作。
（预演）⑼、操作前，应先核对设备的名称、编号和位置，并检查断路器、隔离开关、自动开关、刀开关的通断位置与工作票所写的是否相符。
⑽、操作中，应认真执行复诵制、监护制，发布操作命令和复诵操作命令都应严肃认真，声音宏亮、清晰，必须按操作票填写的顺序逐项操作，每操作完一项应有监护人检查无误后在操作票项目前打"√"；全部操作完毕后再核查一遍。
发电机的保护原理的介绍
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低电压元件的作用在于区别是过负荷还是由于故障引起 的过电流。 B 复合电压启动的过电流保护。 复合电压启动是指负序电压和单元件相间电压共同启动 过电流保护。 发电机复合电压过流保护的整定 2. 发电机定子接地保护
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Байду номын сангаас
发电机定子接地的危害 当发电机定子绕组与铁芯间的绝缘损坏将引起定子绕组的单相接地短 路。如果发电机的中性点是绝缘不接地的，此时接地点的接地电流是发电 机电压系统的电容电流。 该电流较大时非但会烧伤定子绕组的绝缘还会烧损铁芯，甚至会将多 层铁芯叠片烧接在一起在故障点形成涡流，使铁芯进一步加速熔化，导致 铁芯严重损伤 。
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其电流取自发电机中性点或机端的电流互感器，电压取 自机端电压互感器的相间电压，在发电机并网前发生故障时， 保护装置也能动作。 在发电机发生过负荷时，过电流元件可能动作，但因这 时低电压元件不动作，保护被闭锁。 发电机的后备保护方式
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发电机的后备保护主要有低阻抗保护、低电压启动的过 电流保护、复合电压启动的过电流保护等。 A 低电压启动的过电流保护。 发电机低压启动的过流保护的电流继电器，接在发电机 中性点侧三相星形连接的电流互感器上，电压继电器接在发 电机出口端电压互感器的相间电压上，在发电机投入前发生 故障时，保护也能动作。
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为确保发电机的安全，不应使发电机的单相接地短路发展成相间短路 或匝间短路，因此应该使单相接地故障处不产生电弧或者使接地电弧瞬间 熄灭。这个不产生电弧的最大接地电流被定义为发电机单相接地的安全电 流，该电流与发电机的额定电压有关。 当单相接地电流小于安全电流时，定子接地保护动作后只发信号而不 跳闸。调度人员应转移负荷、平稳停机，以免再发生另一点接地形成很大 的短路电流而烧坏发电机。当单相接地电流大于安全电流时，定子接地保 护应动作于跳闸。
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。
│Ua+Ub+Uc-3U0│≥Uset用于判别TV单相或两相断线，低压判据判断三相失压。
在电力系统短路或短路切除等非失磁因素引起系统振荡时，保护采取措施闭锁Ufd(P)，可防止保护误出口。
励磁低电压Ufd(P)判据动作后经t1（2s）发出失磁信号。
励磁低电压Ufd(P)判据、静稳阻抗判据均满足且无TV二次回路断线时经t2（6s）发出跳闸指令。
励磁低电压Ufd(P)判据、静稳阻抗、系统低电压判据均满足且无TV二次回路断线时经t3（1s）发出跳闸指令。
2.发电机过激磁保护过激磁保护是反应发电机因频率降低或者电压过高引起铁芯工作磁密过高的保护。
过激磁保护分高、低两段定值，低定值经固定延时5s发出信号和降低励磁电压（降低励磁电压、励磁电流的功能暂未用），高定值经反时限动作于解列灭磁。
反时限延时上限为5秒，下限为200秒。
3.发电机定子接地保护发电机定子接地保护作为发电机定子单相接地故障保护，由基波零序电压部分和三次谐波电压两部分组成，基波零序电压保护机端至机尾95%区域的定子绕组单相接地故障，由反映发电机机端零序电压原理构成，经时限t1（3s）动作于解列灭磁；三次谐波电压保护机尾至机端30%区域的定子绕组单相接地故障，由发电机中性点和机端三次谐波原理构成，经时限t2（5s）动作于信号。
发电机保护
tA I
2
（2）发电机允许过负荷的特性
2
1
图9－28
发电机的允许过负荷特性曲线示意图
1－考虑散热条件下；2－不考虑散热条件下
二、定子绕组的过负荷保护 保护的动作电流，按在发电机长期允许的负 荷电流下能可靠返回的条件整定。 三、转子绕组的过负荷保护 由定时限电流保护和反时限电流保护两部分 组成。定时限部分经延时动作于信号；反时 限部分动作于解列灭磁。 四、转子表层的过负荷保护 一般由定时限负序电流保护和反时限负序电 流保护两部分组成。定时限负序电流保护动 作于信号，反时限负序电流保护动作于跳闸。
（1－a）E
R
S2
R 图9－20
R1
U1,U2
R
切换采样式转子一点接地保护原理接线
U1 1 接地点位置 为： 3 3 U
接地电阻 R f 为：
Rf a
R1 2 R1 R 3U 3
正常运行时:四 4 个电阻 R 对称， U1＝U2，Δ U＝0， R f ＝ ； 转子绕组一点接地时：U1≠U2, 当 Rf
1.定子绕组单相接地故障的零序电压
图9－11 机端金属性单相接地时电压相量图
1)当机端单相接地时:
如图 9－11 所示：
1 1 UW ) U U0 (UU UV UW ) (UV U 3 3
显然： 发电机机端一相金属性接地时， 机端零序电压的大小等于发电机故障前的相电压。
第六节 发电机的失磁保护
一、发电机失磁运行及其产生的影响 1）发电机失磁，对机组本身产生危害。 2）发电机失磁运行对电力系统的影响。 二、发电机失磁保护的配置 大型发电机通常装设专门的失磁保护，动 作于信号、减负荷、或停机。
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，可以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）立即检查保护装置有无动作,哪些保护动作信号有指示。
发电机外部重动保护原理
发电机外部重动保护原理一、引言发电机作为电力系统重要的组成部分，其稳定运行对于保障电力系统的正常供电具有至关重要的作用。
为了确保发电机在外部重动过程中能够及时得到保护，减少事故损失，发电机外部重动保护系统应运而生。
本文将介绍发电机外部重动保护的原理及其作用。
二、发电机外部重动保护的概述发电机外部重动保护是指在外部力作用下，监测发电机运行状态并及时采取保护措施的系统。
它通过检测发电机的振动、温度、压力等参数来判断是否存在外部重动，一旦发现外部重动，保护系统会迅速切断发电机与电力系统之间的连接，以防止故障扩大。
三、发电机外部重动保护原理1.振动监测发电机的振动是外部重动的重要指标之一。
通过在发电机上安装振动传感器，可以监测到发电机的振动情况。
当振动超过设定的阈值时，保护系统会发出信号，触发保护动作。
保护动作可以包括切断电力系统的连接，停机保护等。
2.温度监测发电机的温度也能反映外部重动的情况。
由于外部重动通常会导致发电机内部的部件受损，进而造成温度升高。
因此，通过安装温度传感器，可以监测发电机的温度变化。
当温度超过安全范围时，保护系统会采取相应的措施，保护发电机的正常运行。
3.压力监测发电机的压力也是外部重动的指标之一。
通过监测发电机的进气压力、冷却水压力等参数，可以及时发现外部重动的迹象。
当压力变化异常时，保护系统会发出警报信号，并采取相应的保护措施。
4.轴向、径向位移监测通过安装轴向、径向位移传感器，可以监测发电机轴向、径向位移的变化情况。
当位移超过设定的限定值时，保护系统会发出报警信号，并采取保护措施，以确保发电机的安全运行。
5.频率监测发电机的频率也可以用来判断外部重动情况。
当频率超出正常范围时，保护系统会判断发电机可能存在外部重动，立即触发相应的保护动作，保护发电机和电力系统的安全。
四、发电机外部重动保护的作用发电机外部重动保护的主要作用是保护发电机和电力系统的安全运行，同时减少事故损失。
发电机保护整定计算
发电机保护整定计算
发电机保护是电力系统中非常重要的一部分，它旨在保护发电机免受电流过载、电压不平衡、频率偏离、过热等故障的损害。
为了确保发电机在故障发生时能够及时地切除电源并避免进一步损坏，需要进行发电机保护整定计算。
发电机过流保护是最基本的保护措施，它可以保护发电机免受短路电流和电源侧电流过载的损害。
过流保护整定计算需要确定过流保护的额定电流设置以及故障电流的计算方式。
2.短路阻抗测量计算
发电机短路阻抗测量可以通过测量电压和电流，计算发电机的短路发电机的电阻和电抗值。
短路阻抗测量计算可以帮助确定发电机的额定短路阻抗，从而提供发电机保护的参考参数。
欠频保护可以保护发电机免受系统频率过低的损害，过频保护则可以保护发电机免受系统频率过高的损害。
欠频保护和过频保护整定计算需要考虑发电机的额定频率，并根据系统的特性和要求进行合理的整定计算。
电压保护可以保护发电机免受电压不平衡和电压低下的损害。
电压保护整定计算需要考虑发电机的额定电压和电压不平衡限制，并根据系统的要求进行合理的整定计算。
温度保护可以保护发电机免受过热的损害。
温度保护整定计算需要考虑发电机的额定温度和热敏电阻的特性，并根据发电机的运行条件进行合理的整定计算。
以上是发电机保护整定计算的几个主要方面，其中每个方面都需要详细的计算和参数设置。
在实际应用中，还需要考虑保护元件的特性和整定参数的合理性，以及与其他保护装置的协调工作等因素。
同时，还需要根据实际的发电机运行状态进行整定，以保证发电机保护系统的可靠性和灵敏性。
发电机保护
发电机保护1、发电机差动保护：发电机差动保护是发电机相间短路的主保护。
根据接入发电机中性点电流的份额即接入全部中性点电流或只取一部分电流接入，可分为完全纵差保护和不完全纵差保护。
另外，根据算法不同，可以构成比率制动特性差动保护和标积制动式差动保护。
不完全纵差保护，适用于每相定子绕组为多分支的大型发电机。
它除了能反应发电机相间短路故障，尚能反应定子线棒开焊及分支匝间短路。
可根据机组结构、容量及有关特点，合理地选用发电机纵差保护的类型（完全纵差、不完全纵差、比率制动式或标积制动式）。
当采用完全纵差时，机端和中性点的电流互感器，应选用同型号、同变比的；当采用不完全纵差时，机端和中性点电流互感器仍可采用同型号、同变比的，但要引入平衡系数调平衡。
TA二次回路开路会引起高电压的危险，特别是大型发电机组，建议采用TA断线不闭锁差动保护方案。
发电机差动保护，动作于全停。
２、发电机横差：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。
分单元件横差保护（又称高灵敏度横差保护）和裂相横差保护两种。
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，保护用TA的变比，按确保区内故障时TA的动稳定及热稳定来选择。
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，其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将各组分支电流之和，反极性引到保护装置中计算差流。
当差流大于整定值时，保护动作。
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。
裂相横差保护可采用同型号、同变比的电流互感器，且要求各TA 的暂态特性要好。
每相定子绕组分支数为奇数时，由于两组TA所匝链的分支数不同，需引入平衡系数。
发电机横差保护，动作于全停。
３、发电机匝间保护：本保护不仅作为发电机内部匝间短路的主保护，还可作为发电机内部相间短路及定子绕组开焊的保护。
发电机保护原理
发电机保护原理
发电机保护原理是为了保护发电机免受损坏，并确保其安全运行。
以下是发电机保护的主要原理：
1. 过电流保护：通过监测发电机额定电流和短路电流来判断是否存在过电流情况。
一旦检测到过电流，保护系统将立即切断电源，防止发电机受到损害。
2. 过载保护：发电机的额定负载能力是有限的，当负荷超过额定值时，过载保护系统将启动，以避免发电机超负荷运行。
3. 过压保护：发电机工作时，电压波动可能会导致过电压情况。
过压保护系统会监测发电机输出电压，一旦检测到过压，保护系统将采取措施降低电压，以保护发电机。
4. 低压保护：发电机输出电压过低可能会导致设备故障。
低压保护系统会监测发电机输出电压，一旦检测到低压，保护系统将立即调整电压或停电，以防止发电机损坏。
5. 频率保护：发电机输出频率过高或过低都可能会导致设备故障。
频率保护系统会监测发电机输出频率，并在异常情况下采取相应的措施，以确保发电机的正常运行。
6. 温度保护：过高的温度可能会引起发电机内部部件的损坏。
温度保护系统会监测发电机的温度，并在温度超过安全范围时采取措施，如降低负载或自动停机，以防止发电机受损。
7. 短路保护：发电机输出电路中的短路可能会导致设备受损。
短路保护系统会监测电路的电流和电压，一旦检测到短路，保护系统将切断电源，以保护发电机。
总结起来，发电机保护原理主要是通过监测和反馈控制，及时发现并处理发电机可能面临的故障情况，从而确保发电机的安全、稳定运行。
发电机保护
发电机保护第一节 基本概念一 发电机发电机的作用是将汽轮机或水轮机输出的机械能变换成电能。
1 主要构成发电机主要由定子和转子两部分构成。
在定子与转子间留有适当的间隙，通常将该间隙称作为气隙。
极对数为1的三相交流同步发电机的结构示意图如图1所示。
在定子铁芯上设置有槽，每个定子槽分上槽和下槽，上槽及下槽中设置有定子绕组。
每台发电机的定子绕组为三相对称式绕组，如图1中的a-x 、b-y 、c-z 所示。
所谓三相对称绕组是指三个绕组（即a-x 、b-y 、c-z ）的匝数相等，其空间分布相对位置相距1200。
在定子铁芯的上槽与下槽之间设置有屏蔽层。
在转子铁芯上也有槽，槽内设置有转子绕组（如图1中的W －j 所示）。
图1 三相同步交流发电机结构示意图为提高发电机的单机容量及降低铁芯及绕组的温度，各种发电机均设置有冷却系统。
小型发电机一般采用空气冷却方式，也有采用氢冷式；对于大型汽轮发电机，通常采用水内冷及氢冷方式。
2 作用原理在转子绕组中（图1中的W －j ）通入直流，产生一恒定磁场（其两极极性分别为N －S ）。
发电机转子由汽轮机或水轮机拖着旋转，恒定磁场变成旋转磁场（通常称之气隙磁场）。
转子旋转磁场切割定子绕组，必将在定子绕组产生感应电势。
由于转子磁场在气隙中按正弦分布，而转子以恒定速度旋转，从而使定子绕组中的感应电势按正弦波规律变化。
发电机并网运行时，定子绕组中出现感应电流，向系统输出电能。
3 发电机的额定转速转子磁场旋转时，每转过一对磁极，定子绕组中的电势便历经一个周期。
因此，定子绕组中电势的频率可由每秒钟转过磁极的极对数来表示。
设发电机的极对数（即一个N 、一个S ）为P ，每分钟的转速为n ，则频率 转速 (1)汽轮发电机的极对数P ＝1，当电网的频率f ＝50赫时，n ＝3000转/分。
对于水轮发电机，其极对数较多，故允许其转速转低，当P ＝4时，水轮机的转速n=750转/分，当极对数P ＝24时，其转速为125转/分。
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零序电压基波通道与三次谐波通道相互独立，
并采用硬件滤波回路和软件付氏滤波算法滤 去零序电压基波通道的三次谐波分量，滤去 三次谐波电压通道的基波分量，保护的交流 接入回路如图所示。
TV断线闭锁与功率方向闭锁
为防止专用TV一次断线时保护误动，引入 TV断线闭锁；另外，为防止区外故障或其他 原因（例如，专用TV回路有问题）产生的纵 向零序电压使保护误动，引入负序功率方向 闭锁。负序功率方向判据采用开放式（即 “允许式”）闭锁。
发电机保护类型
1.定子绕组：纵联差动保护；定子绕组单相接地保 护；定子绕组的匝间短路保护；发电机外部短路引 起的过电流保护；不对称负荷或外部不对称短路而 引起的负序过电流保护；水轮发电机定子绕组过电 压保护。 2.转子绕组：励磁回路的接地故障；失磁保护； 转子过负荷保护。 3.其它异常工况保护
式中 Ik.min——为发电机内部故障时流过保护装置的最小短路电流。
发电机比率制动式差动保护
1.动作方程
2、发电机纵差保护动作特性
3.保护逻辑框图
单相出口方式发电机纵差保护逻辑框图
循环闭锁出口方式发电机纵差保护逻辑框图
发电机完全纵差动保护一般使用循环闭锁出
口方式。发电机不完全纵差动保护一般使用 单相出口方式。对于100MW及以上的大容量 发电机，我国目前均推荐采用有制动特性的 差动继电器，即利用外部故障时的穿越电流 实现制动，这样既能保证发生区外故障时可 靠地避开最大不平衡电流的影响，有能达到 提高区内故障时的灵敏性目的。
定子绕组的匝间短路保护
容量较大的发电机每相都有两个或两个以上
的并联支路，定子绕组的匝间短路包括同相 同分支绕组匝间短路、相同相不同分支间的 短路，其示意图如图所示。定子绕组匝间短 路，纵差动保护不能反应，故在发电机(尤其 是大型机组)上装没匝间短路保护。
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。 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。
发电机定子的单相接地保护ຫໍສະໝຸດ 根据安全要求，发电机的外壳都是接地的，
因此，定子绕组因绝缘破坏而引起的单相接 地故障比较普遍。当接地电流比较大，能在 故障点引起电弧时．将使绕组的绝缘和定子 铁心挠坏，并且也容易发展成相问短路，造 成更人的危害。我国规定，当接地电容电流 等于或大于5A时，应装设动作于跳闷的接地 保护，当接地电流小于5A时，一般装设作用 于信号的接地保护。
发电机纵差动保护
发电机完全纵差保护交流接入回路示意图
发电机不完全纵差保护交流接入回路示意图
（1）保护起动电流整定 对于中、小容量的发电机完全差动保护的整定原则按以下条件进行：
根据对不平衡电流的分析,代入上式,则 （2）发电机差动保护灵敏度校验 发电机纵联差动保护的灵敏性以灵敏系数来衡量,其值为
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。 （1）构成原理 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图97所示。
.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
发电机保护
李薇薇
故障类型及异常工况状态
１.发电机可能发生的故障 （1）定子绕组相间短路 （2）定子绕组匝间短路 （3）定子绕组一相绝缘破坏引起的单相接地 （4）励磁回路（转子绕组）接地 （5）励磁回路低励（励磁电流低于静稳极限对 应的励磁电流）、失磁
２.发电机主要的异常工况 （1）过负荷 （2）定子绕组过电流 （3）定子绕组过电压 （4）三相电流不对称 （5）过励磁 （6）逆功率 （7）失步、非全相、断路器出口闪络、误上电等
2
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臵中计算差动电流 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。
二次谐波电流的匝间短路保护
当发电机定子绕组发生匝间短路或线棒开焊故障时，三相定 于电流中使出现负序分量。该负序分量电流产生负序旋转磁 场在发电机励磁线圈WEG中感应出二次(100Hz)谐波电流。 因此，可利用转子回路出现二次谐波电流为判据，构成发电 机匝间短路保护。但是，当发电机内部或外部发生不对称相 间短路时，三相定子电流中也有负序分量。WEG中也会出 现二次谐波电流。为防止这种情况下匝间短路保护误动，采 用了负序功率方向元件闭锁保护的出口回路。当发电机定子 绕组外部发生不对称短路时，负序功率方向继电器动作，将 禁止门NG闭锁，保护不功作；当定子绕组发生匝间短路或 线棒开焊时，负序功率方向继电器不动作，禁止门NG开放， 允许保护动作。
纵向零序电压式匝间保护
发电机纵向零序电压式匝间保护，是发电 机同相同分支匝间短路及同相不同分支之间 匝间短路的主保护。 1. 构成原理 该保护反映的是发电机纵向零序电压的基 波分量，并用其三次谐波增量作为制动量
发电机正常运行或相间短路时，无零序电压。定子绕组单相 接地时，故障相对地电压等于零，中性点对地电压为相电压， 三相定子绕组对中性点电压仍然对称，不出现机端对绕组中 性点的零序电压。当定子绕组发生匝间短路时，便出现机端 三相对中性点电压不对称。例如图所示的A相绕组发生匝间 短路，设被短路的绕组匝数与每相总绕组匝数之比为α，则 故障相电动势为EAN＝(1-α)EA，而末发生匝间短路的其它 两相电动势不变。因此，出现了机端对中性点的零序序电压 为纵向零序电压取自机端专用TV的开口三角输出端。TV应 全绝缘,其一次中性点不允许接地，而是通过高压电缆与发 电机中性点联接起来。