第七章发电机保护2PPT课件下载推荐.ppt

1、荷。解列：断开发电机断路器，汽轮机甩负荷。减出力减出力：将原动机出力减到给定值。程序跳闸程序跳闸：首先关闭主汽门，待逆功率继电器动作首先关闭主汽门，待逆功率继电器动作后，再跳开发电机断路器并灭磁。后，再跳开发电机断路器并灭磁。第二节发电机纵差动保护第二节发电机纵差动保护 一、用一、用BCHBCH2 2型继电器构成的发电机型继电器构成的发电机差动保护差动保护、原理接线、原理接线 、整定计算：、整定计算：）躲过外部短路时的最大不平衡电流。）为避免电流互感器二次回路断线时误）为避免电流互感器二次回路断线时误动作，保护的动作电流应大于发电机的额动作，保护的动作电流应大于发电机的额定电流。定电流。3 3

2、、灵敏度校验、灵敏度校验 按单机运行时，发电机出口两相按单机运行时，发电机出口两相短路来校验差动保护的灵敏度。短路来校验差动保护的灵敏度。4 4、断线监视部分的整定、断线监视部分的整定 按躲过正常运行时的不平衡电按躲过正常运行时的不平衡电流来整定。根据运行经验取：流来整定。二、由比率制动式差动继电器构二、由比率制动式差动继电器构成的纵联差动保护成的纵联差动保护 LCD-12原原理理接接线线1、动作方程、动作方程 2 2、LCDLCD1212型继电器动作特性曲线型继电器动作特性曲线 3 3、整定计算、整定计算 1 1）最小动作电流：按躲过最大负荷）最小动作电流：按躲过最大负荷下差回路的不平衡电流

3、整定。下差回路的不平衡电流整定。2 2）制动特性斜率：）制动特性斜率：3 3）最小制动电流：取额定电流的）最小制动电流：取额定电流的5050-100%-100%。4 4、灵敏度校验：、灵敏度校验：按单机运行时，发电机出口两相按单机运行时，发电机出口两相短路校验。短路校验。第三节第三节 同步发电机定子绕组匝间短同步发电机定子绕组匝间短路保护路保护 作用作用：作为发电机匝间短路的主保护：作为发电机匝间短路的主保护出口方式出口方式:全停或解列灭磁全停或解列灭磁一、单继电器式横差保护一、单继电器式横差保护原理：原理：是反映双是反映双Y型接线的定子绕组两中性点连线中型接线的定子绕组两中性点连线中的电流而

4、动作的保护的电流而动作的保护.适用范围适用范围：双双Y型接线的定子绕组，且中性点至少有型接线的定子绕组，且中性点至少有6 6个引出端子。个引出端子。动作电流整定动作电流整定按躲过机端三相短路故障时流过继电器的最大不平衡按躲过机端三相短路故障时流过继电器的最大不平衡电流整定。电流整定。一般按经验取：保护接线特点及存在的问题保护接线特点及存在的问题1 1、为为消消除除不不平平衡衡电电流流中中的的三三次次谐谐波波的的影影响响，提提高高保护灵敏度，在继电器中设有三次谐波滤波器保护灵敏度，在继电器中设有三次谐波滤波器Z。2、为为避避免免励励磁磁回回路路瞬瞬时时性性两两点点接接地地时时，横横差差保保护护误

5、误跳跳闸闸，故故在在转转子子发发生生一一点点接接地地后后，将将横横差差保保护护装装置置的的连连接接片片XB接接入入时时间间继继电电器器KT，使使横横差差保保护护带有带有0 05 51 1s延时。延时。3、该保护存在死区。、该保护存在死区。二、纵向零序电压匝间短路保护二、纵向零序电压匝间短路保护 原理：保护是按照反应发电机机端对中性点零序电压保护是按照反应发电机机端对中性点零序电压原理构成的原理构成的 出口逻辑关系出口逻辑关系：零序电压元件动作、负序功率方向元：零序电压元件动作、负序功率方向元件不动作，件不动作，TVTV断线判别元件不动作，则保护动作。断线判别元件不动作，则保护动作。三、测量励磁

6、绕组二次谐波电流的匝间短三、测量励磁绕组二次谐波电流的匝间短路保护路保护原理：测量励磁绕组二次谐波电流，并且利用负序测量励磁绕组二次谐波电流，并且利用负序功率方向来区别区内短路还是区外短路的保护。功率方向来区别区内短路还是区外短路的保护。出口逻辑关系出口逻辑关系：电流元件和方向元件都动作，保护：电流元件和方向元件都动作，保护才动作。才动作。第四节第四节 同步发电机定子绕组的接地保护同步发电机定子绕组的接地保护 一、反应基波零序电压的接地保护一、反应基波零序电压的接地保护 1 1、定子绕组单相接地故障时的零序电流、定子绕组单相接地故障时的零序电流2、机端零序电流特点及对相应保护的影、机端零序电流

7、特点及对相应保护的影响响机端流过的零序电流：机端流过的零序电流：3 3、定子绕组单相接地故障时的零序电压、定子绕组单相接地故障时的零序电压4、机端零序电压的特点及对相应保护的、机端零序电压的特点及对相应保护的影响影响零序电压电压大小与接地点位置有关，越靠近中性点，零序电压电压大小与接地点位置有关，越靠近中性点，零序电压越小。零序电压越小。反映基波零序电压的定子绕组接地保护存在动作死区。二、反应基波零序电压的接地保护二、反应基波零序电压的接地保护 三、发电机定子绕组三、发电机定子绕组100%100%接地接地保护保护 1 1、定子绕组单相接地时三次谐波电压的特点、定子绕组单相接地时三次谐波电压的特

8、点 NS结论结论 2 2反应三次谐波电压的接地保护反应三次谐波电压的接地保护 用机端的三次谐波电压用机端的三次谐波电压U U3S3S作为动作为动作量，中性点的三次谐波电压作量，中性点的三次谐波电压U U3N3N作为作为制动量构成接地保护，其动作条件为制动量构成接地保护，其动作条件为U U3S 3S UU3N3N，则正常运行时保护不动作，则正常运行时保护不动作，只有当中性点附近发生接地故障时，只有当中性点附近发生接地故障时，保护才会动作。保护才会动作。发电机发电机100%100%定子接地保护由反定子接地保护由反应基波零序电压元件和反应三次应基波零序电压元件和反应三次谐波电压元件两部分组成。第一谐

9、波电压元件两部分组成。第一部分可保护定子绕组的部分可保护定子绕组的90%-95%90%-95%，而第二部分是用以消除基波零序而第二部分是用以消除基波零序电压元件保护的死区。电压元件保护的死区。3、发电机发电机100%100%定子接地保护定子接地保护第六节第六节 发电机的过电流和过负荷保护发电机的过电流和过负荷保护广泛采用单相低电压启动过电流和两段式负序电广泛采用单相低电压启动过电流和两段式负序电流保护接线流保护接线单相低电压启动过电流部分单相低电压启动过电流部分主要作为发电机和升主要作为发电机和升压变三相短路的后备保护压变三相短路的后备保护负序电流保护部分负序电流保护部分主要作为转子发热的主保

10、护主要作为转子发热的主保护,同同时兼做发电机和升压变两相短路的后备保护时兼做发电机和升压变两相短路的后备保护负序过负荷保护部分负序过负荷保护部分主要作为发电机不对称过负主要作为发电机不对称过负荷保护荷保护 发电机转子发热特性方程发电机转子发热特性方程 A A发电机允许过热时间发电机允许过热时间常数，它与发电机容量、冷却方常数，它与发电机容量、冷却方式等有关，非强迫冷却的发电机，式等有关，非强迫冷却的发电机，A30A30；直接冷却的；直接冷却的100-300MW100-300MW汽汽轮发电机，轮发电机，A=6-15A=6-15；600MW600MW汽轮汽轮发电机的设计值发电机的设计值A=4A=4

11、。1、定时限负序电流和过负荷保护动作值整定定时限负序电流和过负荷保护动作值整定定时限负序电流保护与发热特性配合情况定时限负序电流保护与发热特性配合情况 2 2、反时限负序电流保护、反时限负序电流保护 大型发电机，由于有效材大型发电机，由于有效材料利用率的提高，发电机热容料利用率的提高，发电机热容量降低，从而使发电机的过负量降低，从而使发电机的过负荷能力大大降低。为了充分利荷能力大大降低。为了充分利用发电机的过载能力而又不致用发电机的过载能力而又不致损坏发电机，在大型发电机的损坏发电机，在大型发电机的定子、转子、励磁绕组都采用定子、转子、励磁绕组都采用反时限特性的过负荷保护。反时限特性的过负荷保

12、护。第七节第七节 同步发电机的失磁保护同步发电机的失磁保护 一、发电机失磁的影响一、发电机失磁的影响二、发二、发电机失磁过程中的机端电机失磁过程中的机端 测量阻抗测量阻抗 三、失磁保护判据及保护方案三、失磁保护判据及保护方案 发电机的失磁保护发电机的失磁保护 一、一、发电机的失磁运行及其产生的影响发电机的失磁运行及其产生的影响 1 1、需需要要从从电电网网中中吸吸收收很很大大的的无无功功功功率率以以建建立立发发电电机机的的磁磁场场，所所需需无无功功功功率率的的大大小小主主要要取取决决于于发发电电机机的的参参数数以以及及实实际际运行的转差率。运行的转差率。、由由于于从从电电力力系系统统中中吸吸收

13、收无无功功功功率率将将可可能能引引起起电电力力系系统统电电压压下下降降，如如果果电电力力系系统统的的容容量量较较小小或或无无功功功功率率的的储储备备不不足足，可可能能使使失失磁磁发发电电机机的的机机端端电电压压、升升压压变变压压器器高高压压侧侧的的母母线线电电压压或或其其它它邻邻近近点点的的电电压压低低于于允允许许值值，从从而而破破坏坏了了负负荷荷与与各各电电源源间间的的稳稳定定运运行行，甚甚至至可能因电压崩溃而使系统瓦解。可能因电压崩溃而使系统瓦解。、由由于于失失磁磁发发电电机机吸吸收收了了大大量量的的无无功功功功率率，因因此此为为了了防防止止其其定定子子绕绕组组的的过过电电流流，发发电电机

14、机所所能能发发出出的的有有功功功功率率将将较较 同同步步运运行行时时有有不不同同程程度度的的降降低低，吸吸收收的的无无功功功功率率越大，则降低越多。越大，则降低越多。4、失磁后发电机的转速超过同步转速，因失磁后发电机的转速超过同步转速，因此，在转子励磁回路中将产生差频电流，此，在转子励磁回路中将产生差频电流，因而形成附加损耗，使发电机转子和励磁因而形成附加损耗，使发电机转子和励磁回路过热。显然，当转差率越大时，所引回路过热。显然，当转差率越大时，所引起的过热也越严重。起的过热也越严重。5 5、失磁后会引起发电机组的振动，凸极机、失磁后会引起发电机组的振动，凸极机振动更厉害。振动更厉害。二、发二

15、、发电机失磁过程中的机端测量阻抗电机失磁过程中的机端测量阻抗从失磁到稳定异步运行过程从失磁到稳定异步运行过程 失磁到失步前失磁到失步前 临界失步点临界失步点 失步后的异步运行失步后的异步运行1 1、失磁到失步前、失磁到失步前 失磁到失步前阻抗变化轨迹失磁到失步前阻抗变化轨迹2、临界失步点阻抗变化轨迹、临界失步点阻抗变化轨迹3、失步后的异步运行、失步后的异步运行 机端测量阻抗末端轨迹沿机端测量阻抗末端轨迹沿等有功圆由第等有功圆由第象限进入第象限进入第象限，机端测量阻抗进入第象限，机端测量阻抗进入第象限后，进一步将越过静稳阻象限后，进一步将越过静稳阻抗边界阻抗圆，最后进入异步抗边界阻抗圆，最后进入异步阻抗圆，表明发电机已进入异阻抗圆，表明发电机