發(fā)電機保護配置目錄CONTENTS發(fā)電機的故障發(fā)電機故障狀態(tài)下保護的配置12發(fā)電機異常工況狀態(tài)及保護31發(fā)電機的故障相間短路:破壞絕緣，燒壞鐵芯匝間短路:破壞縱絕緣，進而發(fā)展為單相接地或相間短路單相接地:鐵芯局部熔化定子繞組一點接地或兩點接地:一點接地時無危險，兩點接地時危害大勵磁電流急劇下降或消失:發(fā)電機要從系統(tǒng)吸取大量的無功功率，引起定子過電流，甚至可能失步轉(zhuǎn)子繞組故障類型2發(fā)電機故障狀態(tài)下保護的配置對于1MW以上發(fā)電機的定子繞組及其引出線的相間短路，應(yīng)裝設(shè)縱差動保護相間短路當(dāng)定子繞組星形接線、每相有并聯(lián)分支且中性點側(cè)有分支引出端時，應(yīng)裝設(shè)橫差保護；200MW及以上的發(fā)電機有條件時可裝設(shè)雙重化橫差保護。匝間短路接地電容電流≥5A時動作于跳閘的零序電流保護接地電容電流<5A時作用于信號保護區(qū)為100％的定子接地保護：容量在100MW及以上的發(fā)電機裝設(shè)單相接地定子繞組水輪發(fā)電機設(shè)一點接地保護汽輪發(fā)電機定期檢測一點接地；大容量機組裝設(shè)—點接地保護和兩點接地保護一點接地或兩點接地設(shè)置失磁保護勵磁電流急劇下降或消失轉(zhuǎn)子繞組3發(fā)電機異常工況狀態(tài)及保護1.由于外部短路引起的定子繞組過電流可采用下列保護方式01負(fù)序過電流及單相式低電壓起動過電流保護，一般用于50MW及以上的發(fā)電機02復(fù)合電壓(負(fù)序電壓及低電壓)起動的過電流保護，一般用于1MW以上的發(fā)電機03過電流保護，用于1MW以下的小發(fā)電機04帶電流記憶的低壓過電流保護，用于自并勵發(fā)電機2.由于負(fù)荷超過發(fā)電機的額定容量而引起的三相對稱過負(fù)荷對于由對稱負(fù)荷引起的發(fā)電機定子繞組過電流，應(yīng)裝設(shè)接于一相電流的過負(fù)荷保護。3.由外部不對稱短路或不對稱負(fù)荷引起的發(fā)電機負(fù)序過電流對于由不對稱負(fù)荷或外部不對稱短路而引起的負(fù)序過電流，一般在50MW及以上的發(fā)電機上裝設(shè)負(fù)序電流保護。4.由于突然甩負(fù)荷而引起的定子繞組過電壓對于水輪發(fā)電機定子繞組過電壓，應(yīng)裝設(shè)帶延時的過電壓保護5.由于勵磁回路故障或強勵時間過長而引起的轉(zhuǎn)子繞組過負(fù)荷對于轉(zhuǎn)子回路的過負(fù)荷，在100MW及以上并采用半導(dǎo)體勵磁系統(tǒng)的發(fā)電機機上應(yīng)裝設(shè)轉(zhuǎn)子過負(fù)荷保護。6.由于汽輪機主汽門突然關(guān)閉而引起的發(fā)電機逆功率對于汽輪發(fā)電機主汽門突然關(guān)閉，為防止汽輪機遭到損壞，對大容量的發(fā)電機組可考慮裝設(shè)逆功率保護。7.其他的異常工況保護如當(dāng)電力系統(tǒng)振蕩影響機組安全運行時，在300MW及以上機組上宜裝設(shè)失步保護；當(dāng)汽輪機低頻運行造成機械振動，葉片損傷對汽輪機危害極大時，可裝設(shè)低頻保護；其他的異常工況保護注意：

當(dāng)水冷卻發(fā)電機斷水、漏水時，可裝設(shè)斷水或漏水保護；防止出口短路器斷口閃絡(luò)而裝設(shè)斷路器斷口逆閃絡(luò)保護等。為了快速消除發(fā)電機內(nèi)部的故障，在保護動作于發(fā)電機斷路器跳閘的同時，還必須動作于自動滅磁開關(guān)，斷開發(fā)電機勵磁問路，以使轉(zhuǎn)子回路電流不會在定于繞組中再感應(yīng)電勢，繼續(xù)供給短路電流。發(fā)電機定子繞組單相接地保護目錄CONTENTS發(fā)電機定子繞組單相接地的特點雙頻式定子接地保護121發(fā)電機定子繞組單相接地的特點a表示中性點到故障點的繞組占全部繞組的百分?jǐn)?shù)故障點的零序電壓為:各相對地電壓分別為：發(fā)電機的零序電容電流和網(wǎng)絡(luò)的零序電容電流分別為2雙頻式定子接地保護由基波零序電壓保護和三次諧波電壓保護組成。保護組成取自發(fā)電機出口電壓互感器二次側(cè)開口三角形?；阈螂妷簭臋C端繞組到中性點85%的范圍。保護范圍接地保護三次諧波電壓保護的范圍發(fā)電機中性點繞組至機端50%的范圍。三次諧波電壓保護的動作判據(jù)為：雙頻式100％定子接地保護保護區(qū)三次諧波電壓保護區(qū)基波零序電壓保護區(qū)1233U0的取法方案：3U0取自機端和中性點，兩者“與門”出口。3U0取自中性點。3U0取自機端，須引入TV斷線閉鎖。同步發(fā)電機的負(fù)序電流保護目錄CONTENTS負(fù)序過電流的危害負(fù)序反時限過電流保護12負(fù)序反時限過電流保護邏輯圖31負(fù)序過電流的危害

在發(fā)電機空氣隙中建立起負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場→此磁場相對于轉(zhuǎn)子為兩倍的同步轉(zhuǎn)速→將在轉(zhuǎn)子繞組、阻尼繞組、轉(zhuǎn)子鐵心等部件上感應(yīng)100Hz的倍頻電流→使轉(zhuǎn)子上電流密度大的某些部位(如轉(zhuǎn)子端部、護環(huán)內(nèi)表面等)，出現(xiàn)局部的灼傷→或使護環(huán)受熱松脫，從而導(dǎo)致發(fā)電機的重大事故。

負(fù)序氣隙旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子電流之間，以及正序氣隙旋轉(zhuǎn)磁場與定子負(fù)序電流之間所產(chǎn)生的100Hz交變電磁轉(zhuǎn)矩→將同時作用在轉(zhuǎn)子大軸和定子機座上，從而引起100Hz的振動。大型汽輪發(fā)電機水輪發(fā)電機因熱容量相對較小因轉(zhuǎn)子為凸極式，散熱條件較好，且在相同負(fù)序電流的條件下，其附加損耗比汽輪發(fā)電機小得多發(fā)熱條件是決定機組承受負(fù)序電流能力的主要依據(jù)機組振動是承受負(fù)序電流能力的主要依據(jù)依據(jù)：負(fù)序電流在轉(zhuǎn)子中所引起的發(fā)熱量，正比于負(fù)序電流的平方及所持續(xù)時間的乘積。與發(fā)電機型式和冷卻方式有關(guān)的常數(shù)在時間t內(nèi)I22的平均值．使用中應(yīng)采用以發(fā)電機額定電流為基準(zhǔn)的標(biāo)么值i2所持續(xù)的時間為流經(jīng)發(fā)電機的負(fù)序電流2負(fù)序反時限過電流保護3負(fù)序反時限過電流保護邏輯圖I>IupI>IdowI>Iact∫t1t5&tup≥1跳閘或發(fā)信發(fā)信發(fā)電機匝間短路保護目錄CONTENTS發(fā)電機匝間短路保護配置發(fā)電機橫差保護橫差動保護死區(qū)123縱向零序電壓式匝間保護41發(fā)電機匝間短路保護配置對發(fā)電機匝間短路，常用的保護有：單元件橫差、縱向基波零序電壓保護單元件橫差適用于每相定子繞組為多分支，且有兩個或兩個以上中性點引出的發(fā)電機?？v向基波零序電壓保護可用在每相是單個分支的發(fā)電機組。知識點2發(fā)電機橫差保護橫差動保護：利用反應(yīng)兩個支路電流之差的原理，即橫差動保護。發(fā)電機橫差保護是發(fā)電機定子繞組匝間短路（同分支匝間短路及同相不同分支之間的匝間短路）、線棒開焊的主保護，也能保護定子繞組相間短路。知識點3橫差動保護死區(qū)注意：當(dāng)α較小時，短路電流ik也較小,保護不能動作。因此保護有死區(qū)。注意：當(dāng)α1-α2之差值很小時，將不會有環(huán)流,保護也將出現(xiàn)有死區(qū)。4縱向零序電壓式匝間保護發(fā)電機縱向零序電壓式匝間保護，是發(fā)電機同相同分支匝間短路及同相不同分支之間匝間短路的主保護。該保護反映的是發(fā)電機縱向零序電壓的基波分量。

定子繞組發(fā)生匝間短路，形成縱向不對稱（縱向不對稱——指機端相對于中性點不對稱)時，便出現(xiàn)機端三相對中性點電壓不對稱?？v向零序電壓式匝間保護

機端對中性點的零序序電壓為縱向零序電壓取自機端專用TV的開口三角輸出端。TV應(yīng)全絕緣,其一次中性點不允許接地，而是通過高壓電纜與發(fā)電機中性點聯(lián)接起來。發(fā)電機的勵磁回路一點接地保護目錄CONTENTS發(fā)電機勵磁回路一點接地故障的危害勵磁回路兩點接地故障的危害疊加直流電壓式一點接地保護123微機型切換采樣式一點接地保護41發(fā)電機勵磁回路一點接地故障的危害由于沒有形成接地電流通道，勵磁電壓仍然正常，對發(fā)電機并不造成危害。2勵磁回路兩點接地故障的危害0201030506形成短路→電流↑→勵磁回路出現(xiàn)過電流→燒傷轉(zhuǎn)子本體無功輸出降低勵磁電流經(jīng)部分轉(zhuǎn)子鐵芯構(gòu)成回路，引起轉(zhuǎn)子局部過熱，使轉(zhuǎn)子發(fā)生緩慢變形而形成偏心，進一步加劇機組振動繞組部分短接→勵磁繞組中電流↑→過熱、燒傷，甚至引發(fā)火災(zāi)由于部分繞組被短接→氣隙磁通失去平衡→轉(zhuǎn)子磁場發(fā)生畸變→力矩不平衡→引起振動，對于凸極式水輪發(fā)電機和同步調(diào)相機將造成災(zāi)難性后果汽輪發(fā)電機還可能使軸系和汽機磁化危害04！發(fā)電機勵磁回路接地保護現(xiàn)狀1MW以上的水輪發(fā)電機

都裝設(shè)一點接地保護，動作于信號，不裝設(shè)兩點接地保護。中小型汽輪發(fā)電機

裝設(shè)可供定期檢測用的絕緣檢查電壓表和正常不投入運行的兩點接地保護，不裝設(shè)一點接地保護。當(dāng)用絕緣檢查電壓表檢出一點接地故障后，再把兩點接地保護裝置投入。注意轉(zhuǎn)子水內(nèi)冷汽輪發(fā)電機和100MW及以上汽輪發(fā)電機裝設(shè)一點接地保護，并根據(jù)情況可裝設(shè)兩點接地保護裝置。在發(fā)生一點接地信號后，應(yīng)該積極轉(zhuǎn)移負(fù)荷，盡快安排停機。3疊加直流電壓式一點接地保護疊加源電壓一般為50V，內(nèi)阻>50kΩ。疊加直流電源可以采用外加電源，也可采用由保護裝置自產(chǎn)直流電源。外加直流電源通常是將發(fā)電機機TV二次側(cè)某一相間電壓通過單相橋式整流后取得。如DGT801系列發(fā)電機變壓器保護裝置。自產(chǎn)的轉(zhuǎn)子一點接地保護其工況不受發(fā)電機運行工況的影響，從而在發(fā)電機停運時也能正確地檢測轉(zhuǎn)子繞組及勵磁回路的對地絕緣。通過分析可得：4微機型切換采樣式一點接地保護

通過分析可得：理論分析及運行實踐表明疊加式和乒乓式兩種接地保護均能正確檢測轉(zhuǎn)子繞組及勵磁回路的對地絕緣電阻，