汽轮机发电机保护的应用论文

钢铁中小型发电机组继电气保护的设置与整定

摘要：钢铁行业发电机组大多采用工业煤气原料为能源燃料，其他的能源，利用高炉产生的煤气、转炉煤气、焦炉煤气等，通过锅炉产生蒸汽发电等；利用煤气压差发电，形成在循环经济，节省了能源的浪费，降低了钢铁行业的成本，利用钢铁的各类能源余热形成自备发电机组，在钢铁行业显得越来越重要，这就需要进一步完善发电机组的各类生产运行保护。

发电机机组由于结构复杂，在运行中可能发生故障和异常运行状态，这样会对发电机造成危害，同时，由于系统故障也可能损伤发电机，特别是现代的大中型发电机，由于容量大，出现故障维修困难，因此，要对发电机可能发生的故障类型及不正常的运行状态进行分析，并针对性设置相应的必要的保护措施，来保证发电机组的正常运行。

关键词：差动保护；比例差动保护；过负荷保护；过流保护；失磁保护。

振动保护；油系统保护；轴移位保护；超速保护

目录：

1、引用标准和规范

1、1 《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》BS50062-92

1、2 《电力预防性试验规程》DL/596-1996

1、3 《继电保护和自动装置技术规程》DL400-91

1、4 《护技术规程》14285-2006

1、5 《继电保护装置运行整定规程》D L T584-95

1、6 《继电保护技术规程》GB14285-2006

2、电力能源的发展

2、1 电力系统：就是指发电厂、变电所、送电线路、用电设备所构成的整体。

2、2 电力能源：水力发电、火力发电、核电、太阳能发电（环保型）、风力发电（环保型）。

3、钢铁行业电力能源的循环经济发展

3、1 利用剩余煤气发电(焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气)、煤气余压发电等

3、2 锅炉生产蒸汽推动汽轮机发电（即汽轮机发电机组，装机量10MW—100MW）。

3、2、1 利用高炉煤气压差TRT发电机（4500KW—8000KW）

3、2、2 CCPP发电10000kW –50MW)

3、2、3 干熄焦发电机

4、继电保护的发展状况

4、1 第一代的继电保护是电磁式继电器。

4、1 第二代的继电器装置加装的晶体管保护装置。

4、3 第三代的继电器装置是以集成电路为保护装置。

4、4 第四代是以微机继电器保护装置的检测、控制、显示、保护遥控等综合保护装置。

5、电气继电保护概论

4、1 继电保护的作用

5、1、1 继电保护的概念及任务

电力系统继电保护是反映电力系统中电气设备发生故障或不正常运行状态而动作于断路器跳闸或发生信号的一种自动装置。

继电保护的基本任务是：电力系统发生故障时，自动、快速、有选择地将故障设备从电力系统中切除，保证非故障设备继续运行，尽量缩小停电范围;电力系统出现异常运行状态时，根据运行维护的要求能自动、及时、有选择地发出告警信号或者减负荷、跳闸。

5、2 继电保护的基本原理和保护装置的组成

5、2、1 反应系统正常运行与故障时电器元件（设备）一端所测基本参数的变化而构成的原理（单端测量原理，也称阶段式原理）

5、2、2 反应电气元件内部故障与外部故障（及正常运行）时两端所测电流相位和功率方向的差别而构成的原理（双端测量原理，也称差动式原理）

5、2、3 保护装置的组成部分

┌──┐┌──┐┌──┐

输入─→│测量│─→│逻辑│─→│执行│─→输出

信号└──┘└──┘└──┘信号

↑

└整定值

5、3 对电力系统继电保护的基本要求

5、3、1 继电保护的灵敏度、快速性、选择性、可靠性。

5、3、1、1 选择性：继电保护动作的选择性是指保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量缩小，以保证系统中的无故障部分仍能继续安全运行

5、3、1、2速动性：继电保护的速动性是指继电保护装置应以尽可能快的速度切除故障设备。故障后,为防止并列运行的系统失步,减少用户在电压降低情况下工作的时间及故障元件损坏程度，应尽量地快速切除故障。

5、3、1、3灵敏性：继电保护的灵敏性是指保护装置对于其应保护的范围内发生故障的反应能力。（保护不该动作情况与应该动作情况所测电气量相差越大→灵敏度↑）。一般用灵敏系数Klm来衡量灵敏度。

5、3、1、4可靠性：继电保护的可靠性是指保护装置在电力系统正常运行时不误动;再规定的保护范围内发生故障时，应可靠动作;而在不属于该保护动作的其他任何情况下，应可靠的不动作。（主保护对动作快速性要求相对较高；后备保护对灵敏性要求相对较高。

5、4保护分类

电力系统中的电力设备和线路，应装设短路故障和异常运行的保护装置。电力设备和线路短路故障的保护应有主保护和后备保护，必要时可增设辅助保护。

5、4、1主保护

主保护是满足系统稳定和设备安全要求，能以最快速度有选择地切除被保护设备和线路故障的保护。

5、4、2 后备保护

后备保护是主保护或断路器拒动时，用以切除故障的保护。后备保护可分为远后备和近后备两种方式。

a.远后备是当主保护或断路器拒动时，由相邻电力设备或线路的保护实现后备。

b.近后备是当主保护拒动时，由该电力设备或线路的另一套保护实现后备的保护；当断路器拒动时，由断路器失灵保护来实现的后备保护。

5、4、3 辅助保护

辅助保护是为补充主保护和后备保护的性能或当主保护和后备保护退出运行而增设的简单保护。

5、4、4 异常运行保护

异常运行保护是反应被保护电力设备或线路异常运行状态的保护。

6、同步发电机的构成和运行参数

6、1 同步发电机是将原动机的机械能转变为电能的旋转机械。由于发电机转速总是与定子绕组通过三相电流后产生的旋转磁场转速相等，所依成为同步发电机。

6、2 同步发电机基本原理是由定子和转子两部分组成。

6、2、1 定子三相交流绕组镶嵌于冲好槽的硅钢片叠加而成的铁芯里。

6、2、2 转子主要由转子铁芯和励磁绕组组成，通可控制的直流励磁源。

6、3 同步发电机运行参数

6、3、1 电气绝缘等级：Y级-90；A级-105；E级-120；B级-130；F级-155；H级-180。

6、3、2 汽轮发电机耳钉冷却空气温度为+35O C.