电力系统继电保护第七章PPT课件

第一节 发电机的故障、不正常运行状态
及其保护方式
中国石油大学 China University of Petroleum
1、发电机的故障
➢ 定子绕组
➢ 定子绕组及引出线上的相间短路 ➢ 定子绕组的匝间短路 ➢ 定子绕组的单相接地故障
➢ 转子绕组
➢ 一点接地或两点接地 ➢ 转子励磁回路励磁电流消失
二、发电机纵差动保护整定计算与灵敏度
1.纵差动保护的整定
Id
I d.max
Id.min A 0
Bα
I r e s.min
C
I k.max
(1)启动电流的整定 Id.m K in re (Iler 1Ier)2
式中 Krel1.5~2
I res
Ie
r10.06Ign
TA传变误差 引起的差流
Ie r20.1Ign 其他二次误差
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发电机纵差保护与变压器纵差保护的区别
1. 变压器各侧额定电压电流不同，各侧TA不同型，纵差保 护的 不平衡电流相对较大；
2. 变压器纵差保护对绕组的匝间短路具有一定的保护作用 （铁心磁路耦合），而发电机纵差保护对定子绕组匝间短 路完全没有保护作用；
Id.m i(0 n.2~ 40.3)2 Ign通常取0.3Ign 中国石油大学 China University of Petroleum
Id
I d.max
Id.min A 0
Bα
I r e s.min
C
(2)拐点电流的整定
Ire s . m(0 in .5~1.0)Ign
I k.max
I res
3.发电机应装设的保护
（1）纵联差动保护 ➢1MW以上定子绕组及引出线的相间短路 （2）定子绕组接地保护； ➢直接连于母线，且接地电流较大； （3）定子绕组匝间短路保护-横差保护； ➢当定子绕组星形接线、每相有并联分支且中性点侧有引出端 （4）发电机外部相间短路保护； ➢50MW及以上发电机：负序过电流及单元件低电压启动过电流 ➢1MW以上的发电机：复合电压启动过电流保护： ➢1MW以下的发电机：过电流保护
中国石油大学（华东） 《电力系统继电保护》
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第七章 发电机保护
主要内容
一、发电机的故障、不正常运行状态及其保护方式 二、发电机定子绕组短路故障的保护 三、发电机定子绕组单相接地保护 四、发电机负序电流保护 五、发电机的失磁保护
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（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。
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I1 I2 2
动作方程：
IdK (Ire sIres.)m Id in.min Ires Ires.min
Id Id.min
Ires Ires.min
Id
C
I d.max
Id.min A 0
Bα I r e s.min
I k.max
I res
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（5）负序过电流保护 ➢ 针对不对称负荷或者外部不对称短路引起的负序过电流，50MW以
上发电机装设负序过电流保护 （6）定子绕组过负荷保护 ➢ 针对对称负荷引起的定子过电流，装设接于一相电流的过负荷保护 （7）定子绕组过电压保护 （8）发电机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；
，被短接的绕组中会出现很大的短路电流 发电机及其极端引出线的故障中相间短路最多，是发电机保
护的重点
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二、比率制动式纵差动保护
..
I1
I 1
I 2
I 2
..
正常运行或区外故障时：
Id
Id I1I2 0
内部故障时：
Id I1I2 0
计算条件：
①发电机与系统并列运行以前，其出口发生两相短路；
②发电机采用自同期并列时，在系统最小运行方式下， 其出口发生两相短路。
要求Ksen≥1.5
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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， 不与完机全端差电动流保I1护构在成发纵电差机动中保性护点，侧通仅过接选入择部不分同并的联电分流支互电感流器I2 变比，使得正常运行及外部短路时没有差动电流。 当发电机发生相间、匝间短路和分支开焊故障，差动电流超过 动作电流时，不完全纵差保护动作切除故障。
(3)制动特性的斜率的整定
K Id.maxId.min Ik.maxIres.min
式中 Id.max KreIlunb.max
K0.2~0.4
机端故障时的最中大国石短油大路学电路
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2.发电机纵差动保护的灵敏性
Ksen
Ik.min Id
机端发生两相金属性短路时的差动电流 动作电流
3. 变压器纵差和发电机纵差均对绕组的开焊故障没有保护 作用，需要配置其它保护方式；
4. 发电机纵差保护严格符合KCL定律，而变压器纵差保护
其保护区内不仅有电路联系，而且还包含磁路的联系，存
在励磁涌流问题；
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Id I1 I2
Ires
第二节 发电机定子绕组短路故障的保护
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一、发电机定子绕组短路故障的特点
发电机中性点接地方式
– 高阻接地 – 经消弧线圈Fra Baidu bibliotek地 – 不接地
单相接地故障时，故障电流不大，不属于严重的短路故障 发电机内部短路故障主要是定子的各种相间和匝间短路故障
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2.发电机的不正常运行状态
➢ 定子绕组过电流
➢ 外部故障
➢ 对称过负荷 ➢ 负序过电流
➢ 外部非对称故障
➢ 定子绕组过电压
➢ 甩负荷
➢ 转子绕组过负荷
➢ 励磁回路故障或者强励
➢ 逆功率
➢ 原动机汽门突然关闭
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