發(fā)電機(jī)變壓器繼電保護(hù)裝置第一頁，共22頁。發(fā)電機(jī)的故障類型：a、發(fā)電機(jī)定子繞組相間短路（d1故障）；b、發(fā)電機(jī)定子繞組匝間短路（1）繞組同相同分支匝間短路（d2故障）；（2）繞組同相不同分支匝間短路（d3故障）；c、發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地短路；d、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子勵磁回路一點(diǎn)或兩點(diǎn)接地（d4故障）；e、失磁（低勵）故障。第二頁，共22頁。發(fā)電機(jī)的不正常工作狀態(tài)：a、定子繞組過電流和定子過負(fù)荷；b、定子繞組負(fù)序過電流和負(fù)序過負(fù)荷；由于外部不對稱短路和不對稱負(fù)荷引起。c、調(diào)速系統(tǒng)慣性較大的發(fā)電機(jī)突然甩負(fù)荷引起的過電壓；d、由于主汽門突然關(guān)閉引起的發(fā)電機(jī)逆功率；e、由于勵磁回路故障或強(qiáng)行勵磁時間過長引起的轉(zhuǎn)子過負(fù)荷；f、發(fā)電機(jī)頻率上升或下降第三頁，共22頁。針對發(fā)電機(jī)故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，應(yīng)該配置的發(fā)電機(jī)保護(hù)：a、縱聯(lián)差動保護(hù)，反應(yīng)發(fā)電機(jī)定子繞組及引出線相間短路；b、定子繞組匝間短路；c、定子單相接地保護(hù)；d、過電流保護(hù)；e、對稱過負(fù)荷保護(hù)；f、勵磁回路接地保護(hù)g、失磁保護(hù)h、失步保護(hù)I、轉(zhuǎn)子過負(fù)荷保護(hù)j、逆功率保護(hù)k、定子繞組過電壓保護(hù)L、發(fā)電機(jī)過勵磁保護(hù)第四頁，共22頁。發(fā)電機(jī)保護(hù)的配置：第五頁，共22頁。發(fā)電機(jī)保護(hù)的動作方式：（1）全停（停機(jī)）：快速停汽機(jī)、停鍋爐、斷開高壓側(cè)斷路器、滅磁、斷開高壓廠用變壓器低壓側(cè)斷路器、使機(jī)爐及其輔機(jī)停止工作。（2）解列滅磁：斷開發(fā)電機(jī)或發(fā)－變組斷路器和廠用分支斷路器、滅磁，原動機(jī)甩負(fù)荷。（3）解列：斷開發(fā)電機(jī)或發(fā)－變組斷路器，原動機(jī)甩負(fù)荷。（4）降低勵磁。（5）減出力：將原動機(jī)出力減至給定值。（6）縮小故障范圍（母線解列）：斷開母聯(lián)或分段斷路器。（7）程序跳閘：對于汽輪發(fā)電機(jī)，先關(guān)主汽門，待逆功率繼電器動作后再斷開發(fā)電機(jī)或發(fā)－變組斷路器并滅磁。（對于水輪機(jī)，先將導(dǎo)水葉關(guān)到空載位置，待逆功率繼電器動作后再斷開發(fā)電機(jī)或發(fā)－變組斷路器并滅磁）（8）信號：發(fā)出聲光信號。第六頁，共22頁。發(fā)電機(jī)保護(hù)的動作方式：第七頁，共22頁。第二講發(fā)電機(jī)的差動保護(hù)電流差動原理應(yīng)用在發(fā)電機(jī)中構(gòu)成發(fā)電機(jī)差動保護(hù)。第八頁，共22頁。第三講發(fā)電機(jī)的匝間短路保護(hù)一、裂相橫聯(lián)差動保護(hù)，可以反應(yīng)相間短路和匝間短路故障A相裂相差動電流：，如果，認(rèn)為故障。B相裂相差動電流：，如果，認(rèn)為故障。C相裂相差動電流：，如果，認(rèn)為故障。第九頁，共22頁。發(fā)電機(jī)的匝間短路保護(hù)二、單元件橫聯(lián)差動保護(hù)動作條件是：，其中是動作整定值單元件橫聯(lián)差動保護(hù)可以反應(yīng)相間短路和匝間短路故障。第十頁，共22頁。發(fā)電機(jī)的匝間短路保護(hù)三、反應(yīng)零序電壓的匝間短路保護(hù)（縱向零序過電壓保護(hù)）當(dāng)發(fā)電機(jī)內(nèi)部發(fā)生匝間短路或發(fā)生對中性點(diǎn)不對稱的各種相間短路時，TV輸出縱向基波零序電壓，縱向零序電壓保護(hù)正確動作。動作判據(jù)：第十一頁，共22頁。發(fā)電機(jī)的匝間短路保護(hù)四、故障分量負(fù)序方向保護(hù)發(fā)電機(jī)機(jī)端故障分量的三相總負(fù)序功率為：微機(jī)故障分量負(fù)序方向保護(hù)的動作判據(jù)為：第十二頁，共22頁。第四講發(fā)電機(jī)定子繞組接地保護(hù)正常情況下,發(fā)電機(jī)三相電壓中的基波零序電壓3Uo很??；當(dāng)定子繞組單相接地故障時,就出現(xiàn)3Uo。利用基波零序電壓構(gòu)成定子繞組單相接地保護(hù)，采用過電壓繼電器，其動作電壓為：反應(yīng)基波零序電壓的發(fā)電機(jī)接地保護(hù)（橫向零序過電壓保護(hù)）單相接地基波零序電壓保護(hù)只能保護(hù)定子繞組靠近機(jī)端的85%左右。第十三頁，共22頁。發(fā)電機(jī)定子繞組接地保護(hù)100%保護(hù)區(qū)的定子單相接保護(hù)：由兩種保護(hù)共同組成（1）基波零序過電壓保護(hù)（2）三次諧波零序電壓保護(hù)基波零序過電壓保護(hù)負(fù)責(zé)定子繞組靠近機(jī)端85的部分；三次諧波零序電壓保護(hù)負(fù)責(zé)定子繞組靠近中性點(diǎn)的15部分。第十四頁，共22頁。第五講起停機(jī)定子接地保護(hù)起停機(jī)定子接地保護(hù)作為發(fā)電機(jī)升速升勵磁尚未并網(wǎng)前的定子接地短路故障的保護(hù)。起停機(jī)定子接地保護(hù)也是一種橫向零序過電壓保護(hù)。其橫向零序電壓取自發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)側(cè)。起停機(jī)定子接地保護(hù)的邏輯框圖動作判據(jù)：是零序電壓動作門檻值，一般取10V（二次側(cè)）第十五頁，共22頁。第六講發(fā)電機(jī)的電流、電壓保護(hù)發(fā)電機(jī)后備保護(hù)也可采用低電壓起動的過電流保護(hù)、復(fù)合電壓起動的過電流保護(hù)、負(fù)序電流加單相式低電壓起動的過電流保護(hù)、阻抗保護(hù)。一、復(fù)合電壓起動的過電流保護(hù)同變壓器的復(fù)合電壓起動的過電流保護(hù)。動作條件是：（1）（相）過電流，是相電流動作整定值。（2）（相）低電壓，（3）負(fù)序過電壓，復(fù)合電壓起動的過電流保護(hù)必須同時滿足上述3個條件后才能起動。復(fù)合電壓起動的過電流保護(hù)的靈敏度比過電流保護(hù)高。第十六頁，共22頁。發(fā)電機(jī)的電流、電壓保護(hù)二、負(fù)序電流保護(hù)對于容量為5萬kW以上的發(fā)電機(jī)，需配置負(fù)序電流保護(hù)。不對稱負(fù)荷或故障引起的定子繞組負(fù)序電流的危害：在轉(zhuǎn)子本體和各部件上感應(yīng)電流，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子過熱，甚至燒傷轉(zhuǎn)子。負(fù)序電流危害產(chǎn)生的原因：（1）定子繞組負(fù)序電流產(chǎn)生的定子合成磁場與正序電流產(chǎn)生的磁場轉(zhuǎn)向相反，即逆轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)。相對于轉(zhuǎn)子來說以2倍同步轉(zhuǎn)速相對旋轉(zhuǎn)。（2）負(fù)序電流產(chǎn)生的定子合成磁場切割轉(zhuǎn)子，會在轉(zhuǎn)子本體和各部件（如阻尼條）上感應(yīng)兩倍工頻的渦流。（3）由于轉(zhuǎn)子本體和各部件的自阻抗很小，渦流很大，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子過熱，甚至燒壞轉(zhuǎn)子本體表面及阻尼條。（4）使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生100HZ的交變振動第十七頁，共22頁。發(fā)電機(jī)承受負(fù)序電流的能力：發(fā)電機(jī)定子繞組流過一定負(fù)序電流時，不使轉(zhuǎn)子損壞的可以經(jīng)受該負(fù)序電流存在的時間。定子負(fù)序電流越大，發(fā)電機(jī)可以承受的時間越短；定子負(fù)序電流越小，發(fā)電機(jī)可以承受的時間越長。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子發(fā)熱所容許的負(fù)序電流（標(biāo)么值）和時間t之間的關(guān)系可以表示為：防止定子負(fù)序電流危害的措施是配置負(fù)序電流保護(hù)。（1）負(fù)序定時限過電流保護(hù)，分為兩段。（2）負(fù)序反時限過電流保護(hù)第十八頁，共22頁。第七講發(fā)電機(jī)勵磁回路接地保護(hù)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)的作用是防止勵磁回路兩點(diǎn)接地故障。發(fā)電機(jī)勵磁回路兩點(diǎn)接地故障的危害：（1）使轉(zhuǎn)子磁場畸變，力矩不平衡，轉(zhuǎn)子劇烈振動；（2）很大的故障電流燒壞勵磁線圈和轉(zhuǎn)子本體；（3）勵磁回路兩點(diǎn)接地使汽輪機(jī)磁化。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)（乒乓式勵磁回路一點(diǎn)接地保護(hù)）的工作原理：通過切換電橋兩臂電阻值的大小，并利用在不同狀態(tài)下測量的U1,U2,U3的電壓，計(jì)算出勵磁繞組對地的絕緣電阻，從而判斷勵磁回路狀態(tài)的好壞，即是否發(fā)生一點(diǎn)接地故障。第十九頁，共22頁。第八講發(fā)電機(jī)的失磁保護(hù)發(fā)電機(jī)失磁是指發(fā)電機(jī)的勵磁電流突然全部消失或部分消失。發(fā)電機(jī)失磁故障的危害：（1）從系統(tǒng)中吸收大量無功功率，使系