【专业知识】发电机定子绕组及其引出线的相间短路故障配置主保护规定
第六讲 发电机保护
3U0>
&
TV断线
t
出口
信号 中性点零序电压
3U0>
t
信号
出口
机端TV开口三角
> 3U 0
&
中性点零序电压
t
> 3U 0
&
10
TV断线信号
2）发电机三次谐波电压式定子接地保护
三次谐波电压式定子接地保护范围是：反映发电机中性点向机内20%左右定子 绕组或机端附近定子绕组单相接地故障,与零序基波电压式定子接地保护联合构成 100%的定子接地保护。 三次谐波电压式定子接地保护，按比较发电机中性点及机端三次谐波电压的大小和相 位构成。其交流接入回路如下。
保护的反时限特性曲线由三部分构成：上限短延时、反时限及 下限长延时。其特性曲线如下。
I
I up
t
K1 I2 K 2
IS I g1
0 t up
ts t
逻辑框图 发电机反时限对称过负荷保护的逻辑框图如下。 Ig1、t11—定时限动作电流、时间；Is、ts—下限电流、 长延时； Iup、tup—上限电流、时间
阻抗型失磁保护的逻辑框图如下：
信号
Uh< Ug < Z g<
& & &
1.5
t3
出口 信号 出口
t4
信号
TVg断线
+ & &
t1
t2
Vfd<
出口 信号 出口 信号
P>
t5
出口
失磁保护动作过程：
当发电机失磁导致机端低电压动作时，经延时t4发出信号并 作用于出口（如切换励磁或切换厂用电源等措施）； 当发电机失磁导致机组功率超过整定值时，经延时t5发出信 号并作用于出口（如降出力）； 当发电机失磁并导致系统低电压动作时，经延时t3发出信号 并作用于跳闸； 当发电机失磁阻抗元件满足，或同时转子低电压也满足时， 经t1延时或t2延时发出信号并作用于出口（如解列灭磁）。
乙站机组主要保护及范围规定
乙站机组主要保护及范围规定1 电气专业1.1 发电机设有下列保护:（1）发电机纵差保护：该保护是发电机定子绕组及其出线（中性点2TA与发电机机端9TA间）各种相间短路故障的主保护，瞬时动作于全停。
（2）发电机定子匝间保护：保护作为发电机定子绕组匝间短路故障的主保护，保护灵敏段瞬时动作于全停。
受制动灵敏段经延时动作于全停。
（3）发电机定子接地保护：保护作为发电机定子绕组及引出线（机端1TV以内）单相接地故障保护。
动作后分别经延时发信号和全停（断开出口压板后只发信号）。
（4）发电机对称过负荷保护：保护作为由于发电机过负荷引起的发电机定子绕组过电流故障保护。
保护由定时限和反时限两部分组成，定时限部分经延时动作于信号和减出力。
反时限部分经延时动作于解列。
（5）发电机不对称过负荷保护：保护作为由于发电机不称过负荷及区外不对称短路故障的后备保护。
保护由定时限和反时限两部分组成，定时限经延时动作于信号。
反时限经延时动作于解列。
（6）发电机转子一点接地保护：保护作为发电机转子单相接地故障保护，保护动作后延时发信号。
（7）发电机转子两点接地保护：发生一点接地保护自动投入，保护动作后延时全停。
（8）发电机失磁保护：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的保护，设4个时限段，分别动作于减出力、切换厂用电、经延时解列。
（9）发电机复合电压过流保护：由低电压判据和过流判据以及负序过电压判据共同构成，保护动作后经延时全停。
（10）电超速保护：当发电机定子电流低于25％额定电流时，保护动作后经出口继电器向热工提供一个电信号。
1.2 主变压器设有下列保护:（1）发电机变压器组差动保护：发变组差动保护作为发变组及其引出线范围（机尾1TA、主变高压侧19TA、主变中压侧27TA、高厂变低压A分支侧8TA、高厂变低压B分支侧14TA之间）内短路故障的主保护，保护瞬时动作于全停。
（2）主变压器纵差保护：保护作为主变压器绕组内部、出线套管的及其引出线（主变高压侧18TA、主变中压侧26TA、主变低压侧6TA、高厂变高压侧5TA之间）短路故障的主保护，保护瞬时动作于全停。
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。
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。
大型发电机及发变组保护配置
大型发电机及发变组保护配置5.2 发电机保护配置5.2.1 一般原则5.2.1.1 对于大型发电机的下列故障及异常运行状态，应按本条的规定，装设相应的保护。
a)定子绕组相间短路；b)定子绕组接地；c)定子绕组匝间短路；d)发电机外部相间短路；e)定子绕组过电压；f)定子绕组过负荷；g)转子表层（负序）过负荷：h)励磁绕组过负荷；i)励磁回路接地；j)励磁电流异常下降或消失；k)定子铁芯过励磁；l)发电机逆功率；m)频率异常；n)失步；o)调相运行与系统解列；p)轴绝缘破坏；q)发电机突然加电压；r)发电机启、停故障；s)其他故障和异常运行。
5.2.1.2 发电机出口装设断路器时，上述各项保护，宜根据故障和异常运行状态的性质及动力系统具体条件，分别动作于：a)停机：断开发电机出口断路器、灭磁。
对汽轮发电机，还要关闭主汽门；对水轮发电机还要关闭导水叶。
b)解列灭磁：断开发电机出口断路器、灭磁。
汽轮机甩负荷，水轮机关导水叶至空载。
c)解列：断开发电机出口断路器。
汽轮机甩负荷，水轮机关导水叶至空载。
d)减出力：将原动机出力减到给定值。
e)缩小故障影响范围：断开预定的其他断路器。
f)程序跳闸：对汽轮发电机首先关闭主汽门，待逆功率继电器动作后，再跳发电机出口断路器并灭磁；对水轮发电机，首先将导水叶关到空载位置，再跳开发电机出口断路器并灭磁。
g)减励磁：将发电机励磁电流减至给定值。
h)信号：发出声光信号。
5.2.1.3 发电机出口不装设断路器时，上述各项保护，宜根据故障和异常运行状态的性质及动力系统具体条件，分别动作于：a）停机：断开主变压器高、中压侧断路器、灭磁。
对汽轮发电机，还要关闭主汽门，断开高压厂用工作变压器低压侧分支断路器，启动厂用电源切换等；对水轮发电机还要关闭导水叶。
b）解列灭磁：断开主变压器高、中压侧断路器，灭磁。
汽轮机甩负荷，断开高压厂用工作变压器低压侧分支断路器，启动厂用电源切换等；水轮机关导水叶至空载。
发电机保护原理资料讲解
发电机保护原理发电机保护原理大型发电机的造价高昂，结构复杂，一旦发生故障遭到破坏，其检修难度大，检修时间长，要造成很大的经济损失。
例如，一台20万kW的汽轮发电机，因励磁回路两点接地使大轴和汽缸磁化，为退磁需停机1个月以上，姑且不论检修费用和对国民经济造成的间接损失，仅电能损失就近千万元。
大机组在电力系统中占有重要地位，特别是单机容量占系统容量较大比例的情况下，大机组的突然切除，会给电力系统造成较大的扰动。
因此，发电机的安全运行对电力系统的正常工作、用户的不间断供电、保证电能的质量等方面，都起着极其重要的作用。
1.发电机故障形式由于发电机是长期连续旋转的设备，它既要承受机身的振动，又要承受电流、电压的冲击，因而常常导致定子绕组和转子线圈的损坏。
因此，发电机在运行中，定子绕组和转子励磁回路都有可能产生危险的故障和不正常的运行情况。
一般说来，发电机的故障和不正常工作情况有以下几种：(1)定子绕组相间短路故障：定子绕组相间短路故障是对发电机危害最大的一种故障。
故障时，短路电流可能把发电机烧毁。
(2)定子绕组匝间短路：定子绕组匝间短路时，在匝间电压的作用下产生环流，可能使匝间短路发展为单相接地短路和相间短路。
(3)定子绕组接地故障：定子绕组的单相接地故障是发电机内较常见的一种故障，故障时，发电机电压系统的电容电流流过定子铁心，造成铁心烧伤，当此电流较大时将使铁心局部熔化。
(4)励磁回路接地故障：发电机励磁回路一点或两点接地时，一般说来，转子一点接地对发电机的危害并不严重，但一点接地后，如不及时处理，就有可能导致两点接地，而发生两点接地时，由于破坏了转子磁通的平衡，可能引起发电机的强烈振动，或将转子绕组烧损。
(5)定子绕组过负荷：超过发电机额定容量运行形成过负荷时，将引起发电机定子温度升高，加速绝缘老化，缩短发电机的寿命，长时间过负荷，可能导致发电机发生其他故障。
(6)定子绕组过电压：调速系统惯性较大的发电机，如水轮发电机或大容量的汽轮发电机，在突然甩负荷时，可能出现过电压，造成发电机绕组绝缘击穿。
【专业知识】发电机定子绕组及其引出线相间短路故障配置保护规定
【专业知识】发电机定子绕组及其引出线相间短路故障配置保护规定【学员问题】发电机定子绕组及其引出线相间短路故障配置保护规定？【解答】1、1MW、及以下单独运行的发电机，如中性点有引出线，则在中性点侧装设过电流保护；如中性点无引出线，则在发电机端装设低电压保护。
2、1MW、及以下与其它发电机或与电力系统并列运行的发电机，应在发电机机端装设电流速断保护。
如电流速断保护灵敏系数不符合要求，可装设纵联差动保护；对中性点没有引出线的发电机，可装设低压过流保护。
3、对1MW、以上的发电机，应装设纵联差动保护。
4、对发电机变压器组，当发电机与变压器之间有断路器时，发电机装设单独的纵联差动保护；当发电机与变压器之间没有断路器时，100MW、及以下发电机，可只装设发电机变压器组共用纵联差动保护，100MW、以上发电机，除发电机变压器组共用纵联差动保护外，发电机还应装设单独的纵联差动保护，对200～300MW、的发电机变压器组亦可在变压器上增设单独的纵联差动保护，即采用双重快速保、护。
5、对300MW、及以上汽轮发电机变压器组，应装设双重快速保护，即装设发电机纵联差动保护、变压器纵联差动保护和发电机变压器组共用纵联差动保护，当发电机与变压器之间有断路器时，装设双重发电机纵联差动保护。
6、应对纵联差动保护采取措施，例如用带速饱和电流互感器或具有制动特性的继电器，在穿越性短路及自同步或非同步合闸过程中，减轻不平衡电流所产生的影响，以尽量降低动作电流的整定值。
7、如纵联差动保护的动作电流整定值大于发电机的额定电流，应装设电流回路断线监视装置，断线后动作于信号。
8、规定装设的过电流保护、电流速断保护、低电压保护、低压过流和纵联差动保护，均应动作于停机。
以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成，供参考，如有问题请及时沟通、指正。
结语：借用拿破仑的一句名言：播下一个行动，你将收获一种习惯；播下一种习惯，你将收获一种性格；播下一种性格，你将收获一种命运。
发电机保护整定计算
4. 发电机外部故障引起旳定子过流(1)过流保护用于1WM下列旳小容量发电机保护(2)复压开启旳过流保护用于过流保护敏捷度不足旳发电机保护(3)负序过电流及单相低电压起动旳过流保护用于用于50WM及以上旳发电机保护5. 发电机旳其他保护定子绕组过负荷/过电压发电机失磁保护 发电机失步保护
按条件(2）整定，有： Iop= （0.40.6)Ign 动作更敏捷；但LH二次回路断线、同步区外故障将造成保护误动Iop< Ign (如上) 不使用1)中旳LH二次回路断线闭锁: 保护定值不能躲过 断线故障机率很小,且加强运营维护,可大大降低断线旳可能性:倾向于条件(2）整定保护定值微机保护具有更强旳装置故障监测手段,可按条件2）整定保护定值,辅下列述条件区别故障或断线:任意一相电压工频变化量元件起动任意一相正、负、零序电压元件起动起动后任意一相电流不小于1.1Ign 满足任一条件为故障
100%定子绕组接地短路旳保护
四、定子、转子绕组旳电流保护涉及：定子、转子绕组过负荷保护发电机旳负序过电流保护对于大容量发电机，因为热容量降低，过负荷能力下降，需考虑反时限动作特征： 动作时间与故障电流成反比
（一）定子、转子绕组过负荷保护（1）中小机组：单相定时限过电流保护 （2）大型机组：发电机旳热容量明显下降，过负荷能力随之下降发电机过电流倍数越大，允许运营时间越短：过负荷能力具有反时限特征应使用具有反时限特征旳过负荷保护 t = K/[(I/Ign)2–(1+)]K:与发电机热容量ຫໍສະໝຸດ 关旳常数=0.010.02,修正系数
发电机保护
• 对发电机
• • • •
(1)转子过热 (2) 定子过热 (3) 振动 (4)定子端部漏磁增强，将使端部的部件和边段铁芯过热。
• 失磁保护由发电机机端测量阻抗判据、
转子低电压判据、变压器高压侧低电压 判据、定子过流判据构成。 • 失磁t1：发信号，切换厂用电 • 失磁t2、t3：全停。
片烧结在一起。 • 接地电流将破坏绕组绝缘，扩大事故。
• 发电机定子保护动作于全停：跳203开关，
跳励磁开关2QFA,2QFB及手动柜，跳厂 用分支开关2DL、3DL,投入快切装置I、 II ，关闭主汽门。
• 当发生定子绕组单相接地故障时，机端
将出现较高的零序基波电压3U0。
• 利用定子绕组单相接地时，机端与中性
• 射频监视：由于发电机定子绕组中存在
着多种射频干扰信号，改射频监视仪可 以从射频信号中区别出发电机放电情况。
发电机非电量保护
• 发电机热工ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ主汽门关闭） • 发电机断水
发电机定子匝间保护
• 匝间短路故障主要指属于同一分支的位
于同槽的上下层导体间发生短路，或者 属于同一相但不同分支的位于同槽上下 层导体间发生短路，当然还有绕组端部 匝间短路以及因两点接地引起的匝间短 路。 • 发电机定子绕组发生匝间短路故障时， 三相绕组的对称性遭到破坏。
1
• 机端三相对发电机中性点出现基波零序电压
• 定子过负荷保护的设计取决于发电机在
一定过负荷倍数下允许过负荷时间，与 不对称过负荷（负序过流）保护相似。 • 反时限：跳203开关，跳励磁开关
2QFA,2QFB及手动柜，跳厂用分支开关 2DL、3DL,投入快切装置I、II ，关闭主 汽门。 • 定时限：报警
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。
电力装置的继电保护和自动装置设计规范GB 50062-92
电力装置的继电保护和自动装置设计规范中华人民共和国国家标准GB 50062－92条文说明前言根据国家计委计综[1986] 2630号文的要求，由能源部东北电力设计院对《工业与民用电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GBJ62-83进行了修订，经建设部建标[1992] 425号文批准发布。
名称改为《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB 500062-92。
为便于广大设计、施工、科研、学校等有关人员在使用本规范时能正确理解和执行条文规定，规范编订组根据国家计委关于编制规范条文说明的统一要求，按规范的章、节、条顺序编制了条文说明，供有关人员参考。
在使用中如遇有问题，请将意见和有关材料寄交能源部电力规划设计总院和东北电力设计院《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》修订组。
本条文说明仅供国内有关部门和单位执行本规范时使用，不得翻印。
1992年7月目录第一章总则第二章一般规定第三章发电机的保护第四章电力变压器的保护第五章 3～63KV中性点非直接接地电力网中线路的保护第六章 110kV中性点直接接地电力网中线路的保护第七章母线的保护第八章电力电容器的保护第九章 3KV及以上电动机的保护第十章自动重合闸第十一章备用电源和备用设备的自动投入装置第十二章自动低频减载装置第十三章同步并列及解列第十四章二次回路第一章总则第1．0．1条说明制定本规范的目的。
本规范作为国家标准，是全国各地区、各部门共同遵守的准则和依据。
制定本规范的目的在于贯彻执行国家的技术经济政策，使继电保护和自动装置的设计，做到安全可靠、技术先进和经济合理。
就其内容来讲是关于设计要求方面的一些原则规定，考虑到实用的需要，一些条款规定的比较具体、比较详细。
第1．0．2条原规范适用于3－35kV电力设备和线路的继电保护和自动装置。
考虑到国民经济和电力建设的发展，许多工业企业及民用电力装置的电压等级已超过35kV，工矿企业自备电站也有很大发展。
因此要求规范提高电压适用的范围，增加发电机和变压器的有关内容。
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。
7.2发电机定子绕组短路故障的保护详解
I ' I ' , I I d 1 2 res
' I ' I 1 2 2
比率制动方程为：
I d K ( I res I res. min ) I d . min , I res I res. min I d I d . min , I res I res. min
Id
K 2故障特性曲线
以上动作方程可用如图所示的比 率制动特性图表示，它在动作方程中 引入了启动电流和拐点电流，制动线 BC 一般已不再经过原点，从而能够 更好地拟合TA的误差特性，进一步提 高差动保护的灵敏度。
I res
C
I d . min
A B
I res. min
α
根据比率制动特性曲线分析：当发电机正常运行，或区外较远的地方发生
外部短路时误动，继电器动作电流应躲过最大不平衡电流，
这样一来，纵差动保护动作电流将比较大，降低了保护的 灵敏度，甚至有可能在发电机内部相间短路时拒动。 为了解决这个问题，考虑到不平衡电流随着流过TA电流的 增加而增加的因素，提出了比率制动式纵差动保护，使动 作值随着外部短路电流的增大而自动增大。
设
值时可切除故障。
2 发电机不完全纵差动保护接线
不完全纵差保护可按此原则选择配置中性点TA的个数：
a / 2 N (a / 2) 1
N——中性点侧每相接入纵差动保护的分支数； a——发电机每相的并联的支路数。
由于发电机不完全纵差动保护仅引入了中性点的部分分支
电流，因此在应用时要注意以 下问题：
短路时，差动电流接近为零，差动保护不会误动。而在发电机内部发生短路 故障时，差动电流明显增大，两侧电流相位接近相同，减小了制动量，从而
发电机保护相关知识培训讲解
中流过的电流为外接元件电容电流，方向由 发电机流向母线；
发生外部单相接地时，机端零序电流互感器 中流过的电流为发电机本身的电容电流，方 向由外部流向发电机。
二、利用零序电流构成的发电机定子绕组单相接地保护
① 零序电流互感器装在
CW
发电机出口；
② 采用具有交流助磁的
2I'd nTA
I d.r
2Id nTA
I set
动作
I' d
利用两个分支绕组短路
点存在电势差而产生的
2
I'
1 环流来实现
d
α1≈α2时，环流较小，保护有死区 同相不同分支绕组匝间短路
2.单元件横差动保护基本原理
A
B
C
需具有性能良好的 三次谐波滤过器
Id.r (0.2 ~ 0.3)IgN
四、纵向零序电压式定子绕组匝间短路保护
1
3. 发电机应装设的保护
8 励磁绕组一点及两点接地保护； 9 失磁保护； 10 励磁绕组过负荷保护； 11 逆功率保护； 12 过励磁保护； 13 失步保护；
3.发电机应装设的保护
14 大容量发电机还应考虑配置低频保护 、过频保护、起停机保护、误上电 保护、断口闪络保护等；
15 发电机的非电量保护，如采用水冷 却的发电机应配置断水保护。
Bα
I
res.min
式中 Krel 1.5 ~ 2
kI.max
Ires
Ier1 0.06Ign
Ier2 0.1Ign
Id.min (0.24 ~ 0.32)Ign 通常取0.3Ign
2
Id
Id.max
标准-GB50062-92 电力装置的继电保护和自动装置设计规范
第2.0.4条 保护装置的灵敏系数，应根据不利正常运行方式和不利故障类型进行计算，必 要时，应计及短路电流衰减的影响。各类继电保护的最小灵敏系数，应符合表 2.0.4 的要求。
第2.0.5条 装有管型避雷器的线路，保护装置的动作时间不应大于 0.08s；保护装置起动元 件的返回时间不应小于 0.02s。
一、继电保护和自动装置应简单可靠，使用的元件和接点应尽量少，接线回路简单，运行 维护方便，在能够满足要求的前提下宜采用最简单的保护。
二、对相邻设备和线路有配合要求的保护，前后两级之间的灵敏性和动作时间应相互配合。 三、当被保护设备或线路范围内发生故障时，应具有必要的灵敏系数。 四、保护装置应能尽快地切除短路故障。当需要加速切除短路故障时，可允许保护装置无 选择性地动作，但应利用自动重合闸或备用电源自动投入装置，缩小停电范围。
1
第二章 一般规定
第2.0.1条 电力网中的电力设备和线路，应装设反应短路故障和异常运行的继电保护和自 动装置。继电保护和自动装置应能尽快地切除短路故障和恢复供电。
第2.0.2条 电力设备和线路应有主保护、后备保护和异常运行保护，必要时可增设辅助保 护。
第2.0.3条 继电保护和自动装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求，并应符 合下列规定：
第一章 总则
第1.0.1条 为了在电力装置的继电保护和自动装置的设计中，贯彻执行国家的技术经济政 策，做到安全可靠、技术先进和经济合理，制定本规范。 第1.0.2条 本规范适用于各行业 3～110kV 电力线路和设备,单机容量为 25MW 及以下发电 机，63MVA 及以下电力变压器等电力装置的继电保护和自动装置的设计。 第1.0.3条 继电保护和自动装置的设计应选用按国家规定鉴定合格的产品。 第1.0.4条 电力装置的继电保护和自动装置设计，除应执行本规范外，尚应符合国家现行 的有关标准和规范的规定。
发变组各保护的作用及保护范围
发变组各保护的作用及保护范围1．发电机的纵差动保护发电机的纵差保护能快速而灵敏地切除发电机定子绕组及引出线发生的故障，是发电机的内部相间短路的主保护。
2．发电机的匝间短路保护发电机的匝间短路保护有两种类型：横联差动保护和反应零序电压的匝间短路保护，切除发电机定子匝间短路。
3．发电机定子绕组单相接地保护反应基波零序电压的定子绕组接地保护切除发电机端至中心点85%-95%范围内的定子绕组单相接地故障；反应三次谐波电压定子绕组接地保护，其保护区为中性点至的机端的50％；两保护区加起来构成１００％的保护区。
4．发电机后备保护发电机后备保护可采用低电压起动的过电流保护，复合电压起动的过电流保护或负序电流加单相式低电压起动的过电流保护。
当对灵敏度和时限配合的要求较高时，还可采用阻抗保护作为后备保护。
发电机后备保护作发电机的纵差保护的后备保护。
5．转子一点接地保护转子一点接地时发信号或跳闸。
6．转子两点接地保护转子一点接地保护动作后投转子两点接地保护，切除转子两点接地故障。
7．发电机失磁保护发电机失磁后动作于发信号或跳闸8．发电机逆功率保护机炉保护动作或其他原因使汽轮机主汽门误关闭，而断路器未跳闸，发电机变成电动机运行，从系统吸收有功功率。
发电机逆功率保护动作跳闸。
9．发电机—变压器组差动保护快速而灵敏地切除发电机定子绕组，变压器绕组，发电机与变压器的连线发生的故障，是发电机和变压器的内部相间短路主保护。
10．高压厂用变压器差动保护能快速而灵敏地切除高压厂变绕组的故障，是高压厂变内部相间短路的主保护。
11．发电机定子反时限过负荷保护发电机对称过负荷时动作于发信号或跳闸。
12．发电机定子负序反时限过负荷保护发电机非对称过负荷时动作于发信号或跳闸。
18．定子绕组过电压保护定子绕组过电压保护动作于跳闸或发信号。
14．主变压器过励磁保护主变压器过励磁时保护动作于发信号或跳闸。
15．变压器零序电流保护作变压器中性点接地侧接地故障的后备保护和相联线路接地故障的后备保护。
- 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)。
【专业知识】发电机定子绕组及其引出线的相间短路故障配置主保护规定
【学员问题】发电机定子绕组及其引出线的相间短路故障配置主保护规定？
【解答】1、1MW、及以下单独运行的发电机，如中性点有引出线，则在中性点侧装设过电流保护；如中性点无引出线，则在发电机端装设低电压保护。
2、1MW、及以下与其它发电机或与电力系统并列运行的发电机，应在发电机机端装设电流速断保护。
如电流速断保护灵敏系数不符合要求，可装设纵联差动保护；对中性点没有引出线的发电机，可装设低压过流保护。
3、对1MW、以上的发电机，应装设纵联差动保护。
4、对发电机变压器组，当发电机与变压器之间有断路器时，发电机装设单独的纵联差动保护；当发电机与变压器之间没有断路器时，100MW、及以下发电机，可只装设发电机变压器组共用纵联差动保护，100MW、以上发电机，除发电机变压器组共用纵联差动保护外，发电机还应装设单独的纵联差动保护，对200～300MW、的发电机变压器组亦可在变压器上增设单独的纵联差动保护，即采用双重快速保护。
5、对300MW、及以上汽轮发电机变压器组，应装设双重快速保护，即装设发电机纵联差动保护、变压器纵联差动保护和发电机变压器组共用纵联差动保护；当发电机与变压器之间有断路器时，装设双重发电机纵联差动保护。
6、应对纵联差动保护采取措施，例如用带速饱和电流互感器或具有制动特性的继电器，在穿越性短路及自同步或非同步合闸过程中，减轻不平衡电流所产生的影响，以尽量降低动作电流的整定值。
7、如纵联差动保护的动作电流整定值大于发电机的额定电流，应装设电流回路断线监视装置，断线后动作于信号。
8、本条中规定装设的过电流保护、电流速断保护、低电压保护、低压过流和纵联差动保护，均应动作于停机。
以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成，供参考，如有问题请及时沟通、指正。
结语：借用拿破仑的一句名言：播下一个行动，你将收获一种习惯；播下一种习惯，你将收获一种性格；播下一种性格，你将收获一种命运。
事实表明，习惯左右了成败，习惯改变人的一生。
在现实生活中，大多数的人，对学习很难做到学而不厌，学习不是一朝一夕的事，需要坚持。
希望大家坚持到底，现在需要沉淀下来，相信将来会有更多更大的发展前景。