发电机保护讲稿.ppt
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发电机继电保护PPT课件
7.1.3 发电机保护装设的原则
总的原则
针对发电机的故障类型和不正常状态，根 据发电机的容量和重要程度和规程规定配 置相应的保护
保护配置
1. 纵差动保护：对1MW以上发电机的定子绕 组及其引出线的相间短路
2. 接地保护：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
7.1 发电机的故障类型、不正常 运行状态及其保护方式
图7.7 发电机电压系统的对地电容分布图
7.4 发电机定子绕组单相接地保护
7.4.2 利用零序电压构成的定子接地保护
为提高可靠性，两部分的保护区应相互重叠。
构成第二部分保护的方案主要有：
1. 发电机中性点加固定的工频偏移电压，其值为额定相电压的10 ％～15％。当发电机定子绕组接地时，利用此偏移电压来加大 故障点的电流（其值限制在10～25A左右），接地保护即反应 于这个电流而动作，使发电机跳闸。
7.1 发电机的故障类型、不正常运行状态及其保护 方式
7.1.2大型发电机组的特点及对继电保护的要求
对继保提出的新要求： ➢ 装设具有反时限特性的过负荷保护及过电
流保护。
➢ 大型机组更需要性能完善的失磁保护
➢ 用灵敏的匝间短路保护和漏水保护
➢ 装气隙不均保护和设计新的反应匝间短路
7.1 发电机的故障类型、不正常运行状态及其 保护方式
保护装置的整定电流，通常取发电机定子 绕组额定电流20～30％，即：
7.3 发电机定子绕组匝间短路保护
7.3.3 定子绕组零序电压原理的匝间短路保护
➢当发电机正常运行和外部相间短路 时，TVN1辅助二次绕组没有输出电压， 即3U0=0。
➢当发电机内部或外部发生单相接地 故障时，中性点电位升高为U0 ，由于 TVN1一次侧中性点不接地，开口三角 绕组输出电压为0V。
总的原则
针对发电机的故障类型和不正常状态，根 据发电机的容量和重要程度和规程规定配 置相应的保护
保护配置
1. 纵差动保护：对1MW以上发电机的定子绕 组及其引出线的相间短路
2. 接地保护：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
7.1 发电机的故障类型、不正常 运行状态及其保护方式
图7.7 发电机电压系统的对地电容分布图
7.4 发电机定子绕组单相接地保护
7.4.2 利用零序电压构成的定子接地保护
为提高可靠性，两部分的保护区应相互重叠。
构成第二部分保护的方案主要有：
1. 发电机中性点加固定的工频偏移电压，其值为额定相电压的10 ％～15％。当发电机定子绕组接地时，利用此偏移电压来加大 故障点的电流（其值限制在10～25A左右），接地保护即反应 于这个电流而动作，使发电机跳闸。
7.1 发电机的故障类型、不正常运行状态及其保护 方式
7.1.2大型发电机组的特点及对继电保护的要求
对继保提出的新要求： ➢ 装设具有反时限特性的过负荷保护及过电
流保护。
➢ 大型机组更需要性能完善的失磁保护
➢ 用灵敏的匝间短路保护和漏水保护
➢ 装气隙不均保护和设计新的反应匝间短路
7.1 发电机的故障类型、不正常运行状态及其 保护方式
保护装置的整定电流，通常取发电机定子 绕组额定电流20～30％，即：
7.3 发电机定子绕组匝间短路保护
7.3.3 定子绕组零序电压原理的匝间短路保护
➢当发电机正常运行和外部相间短路 时，TVN1辅助二次绕组没有输出电压， 即3U0=0。
➢当发电机内部或外部发生单相接地 故障时，中性点电位升高为U0 ，由于 TVN1一次侧中性点不接地，开口三角 绕组输出电压为0V。
发电机保护PPT课件
第32页/共46页
（一）发电机的失磁运行及其影响
对发电机的危害：
（1）转子绕组出现差频电流，引起绕组发热 （2）异步运行后，发电机的等效电抗降低，从系统中吸收的 无功增加，使定子绕组过热 （3）对大型直接冷却式汽轮发电机，其转矩和有功将发生剧 烈摆动。这种影响对水轮发电机更为严重，直接威胁机组安全 （4）定子端部漏磁增强，使端部的部件和端部铁芯过热
（一）发电机定子绕组单相接地的特点
TA0
Ik0
U 0
I0G C0G
I0l
C0l
发电机定子绕组单相接地时的零序等效网络
3I0G j3 E A C0G 3I0l j3 E A C0l 3Ik0 j3 E A (C0G C0l ) j3C0 E A
第19页/共46页
三、发电机定子绕组单相接地保护
I2* a b
t1 3 ~ 5s t2 5 ~ 10s
跳闸 信号
0.5 0.1
04
c d
10
400
第28页/共46页
e t (s)
四、发电机的负序电流保护
（三）负序反时限过电流保护 I 2*
保护动作特性
A
t
I
2 2*
t
或 I22*t A t
第29页/共46页
四、发电机的负序电流保护
（三）负序反时限过电流保护
Q
1、保护原理：逆功率保护反
动
应
作 区 Pset
P
发电机从系统吸收有功功率
P Pset
的大小；
P的正方向指向系统母线；
第43页/共46页
（二）、低频累加保护
低频运行
气轮机叶片疲劳损伤
使叶片断裂造成故障
保护原理：保护通过4个定值f1,f2,f3,f4将频率范围分 为4个频率段，并且f1>f2>f3>f4。
（一）发电机的失磁运行及其影响
对发电机的危害：
（1）转子绕组出现差频电流，引起绕组发热 （2）异步运行后，发电机的等效电抗降低，从系统中吸收的 无功增加，使定子绕组过热 （3）对大型直接冷却式汽轮发电机，其转矩和有功将发生剧 烈摆动。这种影响对水轮发电机更为严重，直接威胁机组安全 （4）定子端部漏磁增强，使端部的部件和端部铁芯过热
（一）发电机定子绕组单相接地的特点
TA0
Ik0
U 0
I0G C0G
I0l
C0l
发电机定子绕组单相接地时的零序等效网络
3I0G j3 E A C0G 3I0l j3 E A C0l 3Ik0 j3 E A (C0G C0l ) j3C0 E A
第19页/共46页
三、发电机定子绕组单相接地保护
I2* a b
t1 3 ~ 5s t2 5 ~ 10s
跳闸 信号
0.5 0.1
04
c d
10
400
第28页/共46页
e t (s)
四、发电机的负序电流保护
（三）负序反时限过电流保护 I 2*
保护动作特性
A
t
I
2 2*
t
或 I22*t A t
第29页/共46页
四、发电机的负序电流保护
（三）负序反时限过电流保护
Q
1、保护原理：逆功率保护反
动
应
作 区 Pset
P
发电机从系统吸收有功功率
P Pset
的大小；
P的正方向指向系统母线；
第43页/共46页
（二）、低频累加保护
低频运行
气轮机叶片疲劳损伤
使叶片断裂造成故障
保护原理：保护通过4个定值f1,f2,f3,f4将频率范围分 为4个频率段，并且f1>f2>f3>f4。
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（4）定子绕组匝间短路发生的概率较少，但也需要配置保护。
7.2发电机定子绕组短路故障的保护
反应发电机定子绕组及其引出线的相间短路的保护--纵差动保护， 是发电机的主要保护。
Id I1 I2
传统纵差动保护整定方法
按照以下两个原则来整定：
(1) 在正常情况下，电流互感器二次回路断线时保护不应误动。
2)中性点经消弧线圈接地时: US3 7C f 2Cw UN3 9(C f 2Cw )
7.3.3 利用三次谐波电压构成的发电机定子绕组单相接地保 护
而在发电机内部定子接地时，按图7.13的等值电路推导，有：
结果曲线7.14所示。
US3 1 UN3
7.3.3 利用三次谐波电压构成的发电机定子绕组单相接地保 护
7.2.2 比率制动式差动保护
动作电流 Id I1 I2
制动电流
I res
I1 I2 2
动作方程：
当 Ires Ires.min
Id K (Ires Ires.min ) Id.min
当 Ires Ires.min , Id Id.min
动作区 制动区
Ires.min 拐点电流 Id.min 启动电流
7.1发电机的故障、不正常运行状态及其保护方式
交流同步发电机原理 发电机的故障类型主要有： (1)定子绕组相间短路。 (2)定子一相绕组内的匝间短路。 (3)定子绕组单相接地。 (4)转子绕组一点接地或两点接地。 (5)转子励磁回路励磁电流异常下降
或完全消失。
7.1发电机的故障、不正常运行状态及其保护方式
2、单元横差动保护的基本原理
如图7.6，其本质是把一半绕 组的三相电流之和去与另一 半绕组三相电流之和进行比 较。
这种接线方式没有由于互感
7.2发电机定子绕组短路故障的保护
反应发电机定子绕组及其引出线的相间短路的保护--纵差动保护， 是发电机的主要保护。
Id I1 I2
传统纵差动保护整定方法
按照以下两个原则来整定：
(1) 在正常情况下，电流互感器二次回路断线时保护不应误动。
2)中性点经消弧线圈接地时: US3 7C f 2Cw UN3 9(C f 2Cw )
7.3.3 利用三次谐波电压构成的发电机定子绕组单相接地保 护
而在发电机内部定子接地时，按图7.13的等值电路推导，有：
结果曲线7.14所示。
US3 1 UN3
7.3.3 利用三次谐波电压构成的发电机定子绕组单相接地保 护
7.2.2 比率制动式差动保护
动作电流 Id I1 I2
制动电流
I res
I1 I2 2
动作方程：
当 Ires Ires.min
Id K (Ires Ires.min ) Id.min
当 Ires Ires.min , Id Id.min
动作区 制动区
Ires.min 拐点电流 Id.min 启动电流
7.1发电机的故障、不正常运行状态及其保护方式
交流同步发电机原理 发电机的故障类型主要有： (1)定子绕组相间短路。 (2)定子一相绕组内的匝间短路。 (3)定子绕组单相接地。 (4)转子绕组一点接地或两点接地。 (5)转子励磁回路励磁电流异常下降
或完全消失。
7.1发电机的故障、不正常运行状态及其保护方式
2、单元横差动保护的基本原理
如图7.6，其本质是把一半绕 组的三相电流之和去与另一 半绕组三相电流之和进行比 较。
这种接线方式没有由于互感
《发电机保护》课件
03
过载保护具有高灵敏度、快速动作的优点，但需要 与其他保护配合使用，以避免误动作。
05
发电机的微机保护方案
微机保护的特点与优势
快速性
准确性
微机保护的反应速度极快，可以在毫秒级 别内完成故障检测和保护动作。
微机保护采用数字信号处理技术，能够准 确地识别故障类型和位置。
可靠性
灵活性
微机保护具有自我检测和诊断功能，能够 及时发现和处理软硬件故障。
《发电机保护》课件
目录
• 发电机保护的基本概念 • 发电机故障类型与保护配置 • 发电机保护装置的安装与调试 • 发电机的继电保护方案 • 发电机的微机保护方案 • 未来发电机保护技术的发展趋势
01
发电机保护的基本概念
发电机保护的重要性
保障电力系统的稳定运行
发电机作为电力系统中的重要设备，其正常运行对于保障 整个系统的稳定供电至关重要。发电机保护能够及时检测 和应对故障，避免设备损坏和系统瘫痪。
微机保护具有丰富的保护功能和灵活的配 置方式，可以根据实际需求进行定制。
微机保护的实现方式
数据采集
通过传感器和信号调理电路采集发电机的电 流、电压、温度等信号。
信号处理
利用数字信号处理技术对采集到的信号进行 分析和处理，提取故障特征。
故障判断
根据故障特征和保护逻辑判断是否发生故障 ，并执行相应的保护动作。
防止设备损坏
发电机在运行过程中可能会遇到各种故障，如过载、短路 、接地等。如果没有及时保护，这些故障可能导致设备严 重损坏甚至报废。
提高供电可靠性
发电机保护能够减少设备故障导致的停电事故，从而提高 供电的可靠性和稳定性，保障生产和生活的正常进行。
发电机保护的基本原理
过载保护具有高灵敏度、快速动作的优点，但需要 与其他保护配合使用，以避免误动作。
05
发电机的微机保护方案
微机保护的特点与优势
快速性
准确性
微机保护的反应速度极快，可以在毫秒级 别内完成故障检测和保护动作。
微机保护采用数字信号处理技术，能够准 确地识别故障类型和位置。
可靠性
灵活性
微机保护具有自我检测和诊断功能，能够 及时发现和处理软硬件故障。
《发电机保护》课件
目录
• 发电机保护的基本概念 • 发电机故障类型与保护配置 • 发电机保护装置的安装与调试 • 发电机的继电保护方案 • 发电机的微机保护方案 • 未来发电机保护技术的发展趋势
01
发电机保护的基本概念
发电机保护的重要性
保障电力系统的稳定运行
发电机作为电力系统中的重要设备，其正常运行对于保障 整个系统的稳定供电至关重要。发电机保护能够及时检测 和应对故障，避免设备损坏和系统瘫痪。
微机保护具有丰富的保护功能和灵活的配 置方式，可以根据实际需求进行定制。
微机保护的实现方式
数据采集
通过传感器和信号调理电路采集发电机的电 流、电压、温度等信号。
信号处理
利用数字信号处理技术对采集到的信号进行 分析和处理，提取故障特征。
故障判断
根据故障特征和保护逻辑判断是否发生故障 ，并执行相应的保护动作。
防止设备损坏
发电机在运行过程中可能会遇到各种故障，如过载、短路 、接地等。如果没有及时保护，这些故障可能导致设备严 重损坏甚至报废。
提高供电可靠性
发电机保护能够减少设备故障导致的停电事故，从而提高 供电的可靠性和稳定性，保障生产和生活的正常进行。
发电机保护的基本原理
《发电机保护》课件
发电机的常见故障
机械故障
如轴承磨损、转子不平衡等。
电气故障
如匝间短路、相间短路、接地故障等。
热故障
如过热、热变形等。
控制和保护装置故障
如继电器、传感器等元件的故障。
发电机保护的基本原则
可靠性
保护装置应具备高可靠性，能够
准确判断故障并及时动作，避免
因误动或拒动导致故障扩大。
01
选择性
02
保护装置应具备选择性，仅切除
故障部分，尽量减小停电范围。
速动性
保护装置应快速动作，以减小故
障对设备的损害，提高系统稳定
03
性。
灵敏性
04 保护装置应具备足够的灵敏度，
能够检测到各种故障，并作出相
应的动作。
02
发电机保护装置
差动保护装置
总结词
差动保护装置是发电机最重要的保护 装置之一，用于检测发电机内部故障 。
详细描述
差动保护装置通过比较发电机两端电 流的大小和相位来实现保护功能。当 发电机内部出现故障时，差动保护装 置会迅速切断电源，防止故障扩大。
《发电机保护》PPT课件
CONTENTS
• 发电机保护概述 • 发电机保护装置 • 发电机保护的配置与整定 • 发电机保护的测试与维护 • 发电机保护的发展趋势与展望
01
发电机保护概述
定义与重要性
定义
发电机保护是指为防止发电机及其相关设备发生故障或损坏而采取的一系列措 施。
重要性
发电机作为电力系统中的重要设备，其正常运行对保障电力供应的稳定性和可 靠性至关重要。因此，采取有效的保护措施对于发电机的正常运行至关重要。
分布式保护系统
将发电机保护功能分散到多个智能节点， 提高保护系统的可靠性和灵活性。
发电机保护详细讲解ppt
设备安装
严格按照设备说明书和相关规范进 行设备的安装和调试，确保设备的 正常运行。
设备维护
定期对设备进行维护和检修，确保 设备的稳定性和可靠性。
设备升级
根据需要和技术发展，及时对设备 进行升级改造，提高设备的性能和 可靠性。
THANK YOU.
护装置动作。
过流保护
监测发电机定子电流，当电流超 过设定值时，保护装置动作。
欠压保护
监测发电机定子电压，当电压低于 设定值时，保护装置动作。
发电机的保护装置应用
大型发电机组
大型发电机组需要配置完善的保护装置，以确保电力系统的稳定 运行。
工业用电
工业用电需要保证电力质量，因此需要对发电机进行保护，防止 故障发生。
及对整个发电机保护系统的检查和测试。
03
维护周期
发电机的保护维护一般应定期进行，根据发电机的运行状况和实际需
要，可制定合理的维护计划，一般建议每季度进行一次全面的检查和
维护。
05
发电机保护故障诊断与排除
发电机的保护故障诊断
异常声音
发电机运行时出现异常声音，可能是由于轴承损 坏、转子不平衡、空气间隙不均匀等原因引起的 。此时，应立即停机检查，排除故障。
发电机的电气保护
短路保护
01
发电机短路可能导致设备损坏或火灾，因此需要快速切断电源
。
过载保护
02
发电机过载会导致设备过热，影响正常运行，严重时可能造成
火灾。
欠压保护
03
发电机欠压会导致输出功率不足，不能满足负荷需求，因此需
要采取保护措施。
发电机的热保护
温度监控
实时监测发电机的温度，发现 异常及时采取措施。
发电机主设备保护PPT课件
每相分别装设 TA（6个）和继电器（3个） 缺点：接线复杂，不平衡电流大；
2. 单元件横差保护
适用于具有多个分支的定子绕组且有两个以上中性点引出端子的发电机。
动作电流按躲过区外短路时最大不平衡电流整定
0
纵向零序电压保护
定子绕组发生匝间短路时，均会出现纵向不对称，产生纵向零序电压。通过装设专用电压互感器，互感器一次中性点与发电机中性点直接相连，而不允许再接地，在互感器开口三角形绕组取得纵向零序电压。
保护不易误动，发电机内部故障时， 制动电流为零，
保护有较大的灵敏度。
纵差保护并不是满足动作方程就动作，为防止TA 断线引起保护的误动，还需要加入其他判别逻辑。
保护的动作逻辑：
不完全纵差保护：
大型汽轮或水轮发电机每相定子绕组为两个或多个并联分支，
4.发电机三相电势的不对称或TV传变特性误差产生的零序基波不平衡电压。
缺点：一般能够保护 85% 以上的定子接地故障，但靠近中性点部分有一定的保护死区。
死区
二、利用三次谐波电压的定子绕组单相接地保护
由于发电机气隙磁场的非正弦波，在三相定子绕组中将感应产生各种谐波电动势，如3，5，7次谐波，使发电机三相电压偏离正弦波形，为此电机制造厂家采用短距绕组和分布绕组来最大限度减小或消除5，7次谐波，3次谐波不影响线电压波形，且铁芯的局部饱和也是不可避免，因此发电机三相电压中，总是或多或少的存在3次谐波成分。
1 . 发电机中性点不接地
对于一台孤立发电机，
则有，
若发电机与系统并列运行，
且中性点不接地，则有：
2 . 发电机中性点经消弧线圈接地
采用欠补偿方式，
若不计电阻，消弧线圈以纯电感 L 表示，则有：
即补偿系数
2. 单元件横差保护
适用于具有多个分支的定子绕组且有两个以上中性点引出端子的发电机。
动作电流按躲过区外短路时最大不平衡电流整定
0
纵向零序电压保护
定子绕组发生匝间短路时，均会出现纵向不对称，产生纵向零序电压。通过装设专用电压互感器，互感器一次中性点与发电机中性点直接相连，而不允许再接地，在互感器开口三角形绕组取得纵向零序电压。
保护不易误动，发电机内部故障时， 制动电流为零，
保护有较大的灵敏度。
纵差保护并不是满足动作方程就动作，为防止TA 断线引起保护的误动，还需要加入其他判别逻辑。
保护的动作逻辑：
不完全纵差保护：
大型汽轮或水轮发电机每相定子绕组为两个或多个并联分支，
4.发电机三相电势的不对称或TV传变特性误差产生的零序基波不平衡电压。
缺点：一般能够保护 85% 以上的定子接地故障，但靠近中性点部分有一定的保护死区。
死区
二、利用三次谐波电压的定子绕组单相接地保护
由于发电机气隙磁场的非正弦波，在三相定子绕组中将感应产生各种谐波电动势，如3，5，7次谐波，使发电机三相电压偏离正弦波形，为此电机制造厂家采用短距绕组和分布绕组来最大限度减小或消除5，7次谐波，3次谐波不影响线电压波形，且铁芯的局部饱和也是不可避免，因此发电机三相电压中，总是或多或少的存在3次谐波成分。
1 . 发电机中性点不接地
对于一台孤立发电机，
则有，
若发电机与系统并列运行，
且中性点不接地，则有：
2 . 发电机中性点经消弧线圈接地
采用欠补偿方式，
若不计电阻，消弧线圈以纯电感 L 表示，则有：
即补偿系数
发电机保护精品PPT课件
不仅对发电机造成 危害，而且对电力 系统安全也会造成
严重影响。
装设失磁保护。
2、发电机的不正常工作状态及其相应的保护
外部短路、非周期合闸
不
正
以及系统振荡等。
过过电负流荷保保护护
常
工
负荷超过发电机额定值、负
作
序电流超过发电机长期允许值
状
态
发电机突然甩负荷
过电压保护
主汽门突然关闭而发 电机断路器未断开
Iop K I rel unb.max Krel Kaper K ss fer I k.max
两条件取较大值为整定值。
灵敏度：
K sen
I
(2) k . min
I op
2
I (2) k. min
：发电机出口短路时，流经保护最小的
周期性短路电流。
3、比率制动式发电机纵差保护
基本原理：基于保护的动作电流随着外部故障 的短路电流而产生的最大不平衡电流的增大而 按比例的线性增大，且比最大不平衡电流增大 的更快，使在任何情况下的外部故障时，保护 不会误动作。
逆功率保护
过电流保护
作为外部短路和内部短路的后 备保护。50MW及以上的发电 电机，应装设负序过电流保护。
过负荷保护
对称过负荷，应装设只接于一 相的过负荷保护。不对称过负 荷，一般在50MW及以上发电 电机应装设负序过负荷保护。
过电压保护
特别是水轮发电机，在突 然甩负荷时，转速急剧上 升从而引起过电压。在水 轮发电机和大型汽轮发电 机上应装设。
定子绕组单相接地是易发生的一种故 障。单相接地后，其电容电流流过故障点 的定子铁芯，当此电流较大或持续时间较 长时，会使铁芯局部熔化。因此，应装设 灵敏的反应全部绕组任一点接地故障的 100%定子绕组单相接地保护。
发电机保护PPT
第七章 发电机保护
第七章 发电机保护
发电机变压器组的保护配置
主变纵差保护 发电机变压器组纵差保护 变压器瓦斯保护 发电机纵向零序保护（匝 间短路） 发电机侧单相接地100%保 护 发电机失磁保护 变压器高压侧零序保护 复合电压起动的过电流保 护 过负荷保护 转子接地保护
采用电流互感器连接于两个星形中 性点连线方式存在问题： 发电机均有三次谐波电势，若两 支路E3不相等，则连线中会有环流。 处理方法： 增加三次谐波滤除器，削弱三次 谐波；
第七章 发电机保护 7.2.6 发电机纵差动保护和横差动保护 二、发电机匝间短路的单元件横差动电流保护 发电机匝间短路的单元件横差动
二.比率制动式纵差动保护
外部短路不误动－躲最大不平衡电流； 内部短路灵敏度高－定值要低；
动作值 (电流 )随外部短路电流增大而自动增大称为比率制动 特性。
动作量： Id=|I1/n1+I2/n2| 制动量： Ires=1/2*|I1/n1-I2/n2| 动作条件：Id>Id.min(启动电流) Ires<=Ires.min Id>=Id.min+K*(Ires-Ires.min) K为制动特性斜率K=tgα。见图7.2
利用机端电压互感器开口三角形上引出的基波 零序电压，构成反映α>15%以上范围的单相接地故 障。接地故障越接近机端，灵敏性越高。
利用两者的组合，构成100%定子接地保护 。
第七章 发电机保护
7．4 发电机的负序过电流保护 一．负序过电流保护的作用 负序过电流引起转子过热(产生100Hz振动)(主保护)； 邻元件不对称短路的后备保护(灵敏度高) 。 二．两段式负序过流过负荷保护(图7.17) I2* 躲过长期允许负序电流， 延时t2(5－10s)发信号。 躲短时允许负序电流， 延时t1(3－5s)跳闸。 0.5 不能和发热允许负序 0.1 t 电流曲线很好配合 (图7.16) t1 t2 不能反应负序电流变化时转子的热积累过程。
发电机保护讲稿.ppt
2020/3/31
发电机保护
4
小机组保护配置
• 纵联差动保护——定子绕组及引线故障 • 接地保护——定子一点接地保护 • 匝间保护——定子同名相匝间短路 • 励磁回路一点接地保护——励磁回路一
点接地
• 励磁回路两点接地保护——励磁回路两 点接地
2020/3/31
发电机保护
5
小机组保护配置
• 过流保护——系统故障引起发电机过电 流
发电厂、变电所 继电保护整定计算
发电机保护
发电机保护配置
• 纵联差动保护——定子绕组及引线故障 • 接地保护——定子一点接地保护 • 匝间保护——定子同名相匝间短路 • 励磁回路一点接地保护——励磁回路一
点接地
• 励磁回路两点接地保护——励磁回路两 点接地
2020/3/31
发电机保护
2
发电机保护配置
2
Idz j 由曲线查出
2020/3/31
发电机保护
13
接地保护
2020/3/31
发电机保护
14
接地保护
2020/3/31
发电机保护
15
接地保护
• 零序互 感器
2020/3/31
发电机保护
16
接地保护
• 零序互感器
2020/3/31
发电机保护
17
100%接地保护
U0 比较器
3f
3f
2020/3/31
2020/3/31
发电机保护
24
0.5xd’
失磁保护
静稳边界
失磁异步运行
2020/3/31
发电机保护
Xd
25
振荡
2020/3/31
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• 低励失磁保护——发电机欠励磁、失磁 • 过流保护——系统故障引起发电机过电
流
• 过负荷保护——系统异常运行 • 励磁过负荷保护——强励时间过长 • 过电压保护——发电机甩负荷 • 逆功率保护——关汽门
2021年1月13日
发电机保护
3
发电机保护配置
• 失步保护——系统振荡 • 低频保护——防止低频叶片损坏 • 断水保护——水冷发电机断水
发电机保护
22
2021年1月13日
异步运行过程
R
z ( jxs 1 1 0) jxd jxad
R0
z ( jxs
1
1
1 ) jxd
jxad jx fs
发电机保护
23
临界失步
U
Us
E U s
U U
IjX d IjX s
kej，即Z Z
jX d jX s
kej
2021年1月13日
0.5xd’
0.5Xd'
失磁异步运行
静稳边界
2021年1月13日
Xd
Xd
发电机保护
29
2021年1月13日
Idz
kk k
f zqktx
fi
I
(3) d
max
Idz kk Ie 两者取大
Idz j Idz / nl
Wcd
60 Idz
j
灵敏系数
Klm
k
jx I
(2) d
min
Idz jnl
2
断线信号
Idz j 0.2Ie G / nl
tdz 6 ~ 9s
发电机保护
12
比率制动特性继电器整定
2021年1联差动保护——定子绕组及引线故障 • 接地保护——定子一点接地保护 • 匝间保护——定子同名相匝间短路 • 励磁回路一点接地保护——励磁回路一
点接地
• 励磁回路两点接地保护——励磁回路两 点接地
2021年1月13日
发电机保护
5
小机组保护配置
• 过流保护——系统故障引起发电机过电 流
• 过负荷保护——系统异常运行
2021年1月13日
发电机保护
6
发电机保护出口方式
• 停机——跳开断路器、灭磁、主汽门
• 解列灭磁——跳开断路器、灭磁
• 解列——跳开断路器
• 减出力——减负荷
• 缩小故障范围——断母联等
• 程序跳闸——关主汽门，逆功率跳开断路 器、灭磁
• 信号——声光信号
2021年1月13日
发电机保护
7
发电机P-Q运行图
2021年1月13日
发电机保护
8
• 差动保护原理—正常运行及外部短路
G
2021年1月13日
发电机保护
Ry
9
• 差动保护原理—内部短路
G
2021年1月13日
发电机保护
Ry
10
比率制动特性
Idz
2021年1月13日
A a
发电机保护
b
Izhd
11
差 动 保 护 整 定
18
机端零序电压
发电机定子
2021年1月13日
a
发电机保护
E
19
谐波电压
U3s
2021年1月13日
U3n
发电机保护
20
功角特性
P EU sin
X
2021年1月13日
发电机保护
21
Z U2 U2 • 1 P jQ P 1 jQ / P
直径U 2 / P 圆心U / 2P
等有功过程
2021年1月13日
Idz kk k fzqktx fi Ie2G (0.065 ~ 0.075)Ie2G 0.2Ie2G
拐点 I zd 0 (1.0 ~ 1.2)Ie2G 制动系数 Kzd kkk k fzq tx fi 0.1 ~ 0.15
灵敏系数
Klm
I (2) dz jm in Idz j
2
Idz j 由曲线查出
2021年1月13日
发电机保护
13
接地保护
2021年1月13日
发电机保护
14
接地保护
2021年1月13日
发电机保护
15
接地保护
• 零序互 感器
2021年1月13日
发电机保护
16
接地保护
• 零序互感器
2021年1月13日
发电机保护
17
100%接地保护
U0 比较器
3f
3f
2021年1月13日
发电机保护
发电厂、变电所 继电保护整定计算
发电机保护
发电机保护配置
• 纵联差动保护——定子绕组及引线故障 • 接地保护——定子一点接地保护 • 匝间保护——定子同名相匝间短路 • 励磁回路一点接地保护——励磁回路一
点接地
• 励磁回路两点接地保护——励磁回路两 点接地
2021年1月13日
发电机保护
2
发电机保护配置
发电机保护
24
0.5xd’
失磁保护
静稳边界
失磁异步运行
2021年1月13日
发电机保护
Xd
25
振荡
2021年1月13日
•电势为常数
圆心： k
k
2
2
1
Z
,
半径： k
k 2
1
Z
静稳边界 K=1
发电机保护
26
结束
2021年1月13日
发电机保护
27
休息20分！
2021年1月13日
发电机保护
28
失磁保护