继电保护名词解释

继电保护名词解释继电保护名词解释 1 主保护 满足系统稳定和设备安全要求 能以最快速度有选择地切除被保护设备和线路故障的保护 2 高频闭锁距离保护 利用距离保护的启动元件和距离方向元件控制收发信机发出高频闭锁信号 闭锁 两侧保护的原理构成的高频保护 3 二次设备 是指对一次设备的工作进行监测 控制 调节 保护以及为运行 维护人员提供运行工况 或生产指挥信号所需的低压电气设备 4 重复接地 将零线上的一点或多点 与大地进行再一次的连接叫重复接地 5 距离保护 是利用阻抗元件来反应短路故障的保护装置 因阻抗元件反应接入该元件的电压与电流的 比值 U I Z 即反应短路故障点至保护安装处的阻抗值 而线路的阻抗与距离成正比 所以称这种保护 为距离保护或阻抗保护 6 零序保护 在大短路电流接地系统中发生接地故障后 就有零序电流 零序电压和零序功率出现 利 用这些电量构成保护接地短路的继电保护装置统称为零序保护 零序电流保护就是常用的一种 7 后备保护 是指当某一元件的主保护或断路器拒绝动作时 能够以较长时限 相对于主保护 切除故 障元件的保护元件 8 高频保护 就是故障后将线路两端的电流相位或功率方向转化为高频信号 然后利用输电线路本身构 成一高频电流通道 将此信号送至对端 以比较两端电流相位或功率方向的一种保护 9 电力系统安全自动装置 是指防止电力系统失去稳定和避免电力系统发生大面积停电的自动保护装置 10 电力系统事故 是指电力系统设备故障或人员工作失误 影响电能供应数量和质量并超过规定范围的 事件 11 谐振过电压 电力系统中一些电感 电容元件在系统进行操作或发生故障时可形成各种振荡回路 在 一定的能源下 会产生串联谐振现象 导致系统某些元件出现严重的过电压 12 断路器失灵保护 当系统发生故障 故障元件的保护动作而断路器操作失灵拒绝跳闸时 通过故障元 件的保护作用于本变电站相邻断路器跳闸 有条件的还可以利用通道 使远端有关断路器同时跳闸的接线 称为断路器失灵保护 13 谐振 由电阻 电感和电容组成的电路 若电源的频率和电路的参数符合一定的条件 电抗将等于零 电路呈电阻性 电压与电流同相位 这种现象称为谐振 14 综合重合闸 当发生单相接地故障时 采用单相重合闸方式 当发生相间短路时 采用三相重合闸方 式 综合考虑这两种重合闸方式的装置称为综合重合闸装置 综合重合闸装置经过转换开关切换 一般都 具有单相重合闸 三相重合闸 综合重合闸和直跳 即线路上发生任何类型的故障 保护可通过重合闸装 置的出口 断开三相 不进行重合闸 等四种运行方式 15 自动重合闸 是将因故障跳开后的断路器按需要自动投入的一种自动装置 16 运用中的电气设备 是指全部带有电压或一部分带有电压及一经操作即带有电压的电气设备 17 远后备 是指当元件故障而其保护装置或开关拒绝动作时 由各电源侧的相邻元件保护装置动作将故 障切开 18 能量管理系统 EMS 是现代电网调度自动化系统的总称 其主要功能由基础功能和应用功能两 个部分组成 19 近后备保护 用双重化配置方式加继电保护名词解释继电保护名词解释 1 主保护 满足系统稳定和设备安全要求 能以最快速度有选择地切除被保护设备和线路故障的保护 2 高频闭锁距离保护 利用距离保护的启动元件和距离方向元件控制收发信机发出高频闭锁信号 闭锁 两侧保护的原理构成的高频保护 3 二次设备 是指对一次设备的工作进行监测 控制 调节 保护以及为运行 维护人员提供运行工况 或生产指挥信号所需的低压电气设备 4 重复接地 将零线上的一点或多点 与大地进行再一次的连接叫重复接地 5 距离保护 是利用阻抗元件来反应短路故障的保护装置 因阻抗元件反应接入该元件的电压与电流的 比值 U I Z 即反应短路故障点至保护安装处的阻抗值 而线路的阻抗与距离成正比 所以称这种保护 为距离保护或阻抗保护 6 零序保护 在大短路电流接地系统中发生接地故障后 就有零序电流 零序电压和零序功率出现 利 用这些电量构成保护接地短路的继电保护装置统称为零序保护 零序电流保护就是常用的一种 7 后备保护 是指当某一元件的主保护或断路器拒绝动作时 能够以较长时限 相对于主保护 切除故 障元件的保护元件 8 高频保护 就是故障后将线路两端的电流相位或功率方向转化为高频信号 然后利用输电线路本身构 成一高频电流通道 将此信号送至对端 以比较两端电流相位或功率方向的一种保护 9 电力系统安全自动装置 是指防止电力系统失去稳定和避免电力系统发生大面积停电的自动保护装置 10 电力系统事故 是指电力系统设备故障或人员工作失误 影响电能供应数量和质量并超过规定范围的 事件 11 谐振过电压 电力系统中一些电感 电容元件在系统进行操作或发生故障时可形成各种振荡回路 在 一定的能源下 会产生串联谐振现象 导致系统某些元件出现严重的过电压 12 断路器失灵保护 当系统发生故障 故障元件的保护动作而断路器操作失灵拒绝跳闸时 通过故障元 件的保护作用于本变电站相邻断路器跳闸 有条件的还可以利用通道 使远端有关断路器同时跳闸的接线 称为断路器失灵保护 13 谐振 由电阻 电感和电容组成的电路 若电源的频率和电路的参数符合一定的条件 电抗将等于零 电路呈电阻性 电压与电流同相位 这种现象称为谐振 14 综合重合闸 当发生单相接地故障时 采用单相重合闸方式 当发生相间短路时 采用三相重合闸方 式 综合考虑这两种重合闸方式的装置称为综合重合闸装置 综合重合闸装置经过转换开关切换 一般都 具有单相重合闸 三相重合闸 综合重合闸和直跳 即线路上发生任何类型的故障 保护可通过重合闸装 置的出口 断开三相 不进行重合闸 等四种运行方式 15 自动重合闸 是将因故障跳开后的断路器按需要自动投入的一种自动装置 16 运用中的电气设备 是指全部带有电压或一部分带有电压及一经操作即带有电压的电气设备 17 远后备 是指当元件故障而其保护装置或开关拒绝动作时 由各电源侧的相邻元件保护装置动作将故 障切开 18 能量管理系统 EMS 是现代电网调度自动化系统的总称 其主要功能由基础功能和应用功能两 个部分组成 19 近后备保护 用双重化配置方式加强元件本身的保护 使之在区内故障时 保护无拒动的装 强元件本身的保护 使之在区内故障时 保护无拒动的可能 同时装设开关失灵保护 以便当开关拒绝跳 闸时启动它来切开同一变电所母线的高压开关 或摇切对侧开关 20 复合电压过电流保护 是由一个负序电压继电器和一个接在相间电压上的低电压继电器共同组成的电 压复合元件 两个继电器只要有一个动作 同时过电流继电器也动作 整套装置即能启动 21 自动低频减负荷装置 为了提高供电质量 保证重要用户供电的可靠性 当系统出现有功功率缺额引 起频率下降时 根据频率下降的程度 自动断开一部分不重要的用户 阻止频率下降 以使频率迅速恢复 到正常值 这种装置叫自动低频减负荷装置 22 线路的纵联保护 当线路发生故障时 使两侧开关同时快速跳闸的一种保护装置 是线路的主保护 它以线路两侧判别量的特定关系作为判据 即两侧均将判别量借助通道传输到对侧 然后 两侧分别安装 对侧与本侧判别量之间的关系来判别区内故障或区外故障 23 电力系统动态稳定 是指电力系统受到小的或大的干扰后 在自动调节器和控制装置的作用下 保持 长过程的运行稳定性的能力 24 调度术语中 许可 的含义 在改变电气设备的状态和电网运行方式前 根据有关规定 由有关人员提出 操作项目 值班调度员同意其操作 25 综合指令 是值班调度员对一个单位下达的一个综合操作任务 具体操作项目 顺序由现场运行人员 按规定自行填写操作票 在得到值班调度员允许之后即可进行操作 26 频率的一次调整 由发电机组的调速器自动实现的不改变变速机构位置的调节过程就是频率的一次调 整 这一调节是有差调节 是对第一种负荷变动引起的频率偏差进行的调整 27 频率的二次调整 在电力负荷发生变化时 仅靠发电机调速系统频率特性而引起的一次调频是不能恢 复原运行频率的 为使频率保持不变 需运行人员手动或自动操作调速器 使发电机的频率特性平行地上 下移动 进而调整负荷 使频率不变 保持系统频率不变是由一次调整和二次调整共同完成的 28 频率的三次调整 即有功功率的经济分配 按最优化准则分配预计负荷中的持续分量部分 安排系统 系统内各有关发电厂按给定的负荷曲线发电 在各发电厂 各发电机组之间最优分配有功功率负荷 29 发电机调速系统的频率静态特性 当系统频率变化时 发电机组的调速系统将自动地改变汽轮机的进 汽量或水轮机的进水量 以增减发电机组的出力 这种反映由频率变化而引发发电机组出力变化的关系 叫发电机调速系统的频率静态特性 30 逆调压方式 在最大负荷时提高中枢点电压以抵偿因线路上最大负荷而增大的电压损耗 在最小负荷 时将中枢点电压降低一些以防止负荷点的电压过高 这种中枢点的调压方法称为逆调压 在最大负荷时 使中枢点电压比线路额定电压高 5 在最低负荷时 使中枢点电压下降至线路的额定电压 大多能满足 用户要求 31 恒调压 如果负荷变动较小 即将中枢点电压保持在较线路额定电压高 2 5 的数值 不必随 负荷变化来调整中枢点的电压仍可保证负荷点的电压质量 这种调压方法叫恒调压或常调压 32 顺调压 如负荷变化甚小 或用户处于允许电压偏移较大的农业电网 在最大负荷时允许中枢点电压 低一些 不得低于线路额定电压的 102 5 在最小负荷时允许中枢点电压高一些 不得高于线路额定 电压的 107 5 在无功调整手段不足时 可采取这种调压方式 但一般应避免采用 33 电力调度计划的变更权 是指电网调度机构在电网出现特殊情况下 变更日调度计划的一种权利 这 种权利是有限的 不能借此权利滥变调度计划而使其失去严肃性 34 变压器空载损耗 变压器运行时 一次侧在额定电压下变压器所消耗的功率 其近似等于铁损 35 变压器连接组别的时钟表示法 以变压器高压侧线电压的向量作为分针 并固定指向 12 以低压侧 同名线电压的向量作为时针 它所指向的时数 即为该接线组别的组号 36 变压器过励磁 当变压器在电压升高或频率下降时都将造成工作磁通密度增加 变压器的铁芯饱和称 为变压器过励磁 37 变压器励磁涌流 是指变压器全电压充电时在其绕组产生的暂态电流 其最大值可达变压器额定电流 值的 6 8 倍 最大涌流出现在变压器投入时电压经过零点瞬间 38 电力系统 把由发电 输电 变电 配电 用电设备及相应的辅助系统组成的电能生产 输送 分配 使用的统一整体称为电力系统 39 电力网 把输电 变电 配电设备及相应的辅助系统组成的联系发电与用电的统一整体称为电力网 40 输电能力 是指在电力系统之间 或在电力系统中从一个局部系统 或发电厂 到另一个局部系统 或变电所 之间的输电系统容许的最大送电功率 一般按受端计 41 主网 是指最高电压输电网 在形成初期也包括次一级电压网 共同构成电网的骨架 42 电网结构 主要是指主网的接线方式 区域电网电源和负荷大小及联络线功率交换量的大小等 43 线路充电功率 由线路的对地电容电流所产生的无功功率 称为线路的充电功率 44 潜供电流 当故障相 线路 自两侧切除后 非故障相 线路 与断开相 线路 之间存在的电感耦 合和电容耦合 继续向故障相 线路 提供的电流称为潜供电流 如其值较大时可使重合闸失败 45 波阻抗 电磁波沿线路单方向传播时 行波电压与行波电流绝对值之比称为波阻抗 其值为单位长度 线路电感与电容之比的平方根 46 自然功率 输电线路既会因其具有的分布电容产生无功功率 又会因其串联阻抗消耗无功功率 当沿 线路传送某一固定有功功率 线路上的这两种无功功率适能相互平衡时 这个有功功率叫线路的自然功率 如传输的有功功率低于此值 线路将向系统送出无功功率 而高于此值时 则将吸收系统的无功功率 47 大接地电流系统 中性点直接接地系统中 发生单相接地故障时 接地短路电流很大 这种系统称为 大接地电流系统 48 电压崩溃 电力系统无功电源的电压特性曲线与无功负荷的电压特性曲线的切点所对应的运行电压 称为临界电压 当电力系统所有无功电源容量已调至最大 系统运行电压会因无功负荷的不断增长而不断 降低 如运行电压降至临界电压时 会因扰动使负荷的电压下降 将使无功电源永远小于无功负荷 从而 导致电压不断下降最终到零 这种电压不断下降最终到零的现象称为电压崩溃 电压崩溃会导致大量损失 负荷 甚至大面积停电或使系统瓦解 49 频率崩溃 发电机的频率特性曲线与负荷的频率特性曲线的切点所对应的频率称为临界频率 电力系 统运行频率等于 或低与 临界频率时 如扰动使系统频率下降 将迫使发电机出力减少 从而使系统频 率进一步下降 有功不平衡加剧 形成恶性循环 导致频率不断下降最终到零 这种频率不断下降最终到 零的现象称为频率崩溃 50 重合闸后加速 当线路发生故障后 保护有选择性地动作切除故障 然后重合闸进行一次重合 如重 合于永久性故障时 保护装置不带时限地动作断开短路器 51 变压器复合电压过流保护 该保护通常作为变压器的后备保护 它是由一个负序电压继电器和接在相 间电压上的低电压继电器共同组成的电压复合元件 两个继电器只要有一个动作 同时过流继电器也动作 整套装置既能启动 52 跨步过电压 通过接地体或接地网流到地中的电流 会在地表及地下深处形成一个空间分布的电流场 并在离接地体不同距离的位置产生一个电位差 这个电位差叫跨步电压 跨步电压与入地电流强度成正比 与接地体的距离的平方成反比 跨步电压较高时 易造成对人 蓄的伤害 53 反击过电压 在变电站中 如雷击到避雷针上 雷电流则通过架构接地引下线流散到地中 由于架构 电感和接地电阻的存在 在架构上会产生很高的对地电位 高电位对附近的电气设备或带电的导线会产生 很大的电位差 如两者距离较近 就会导致避雷针对其它设备或导线放电 引起反击闪落而造成事故 54 系统瓦解 由于电力系统稳定破坏 频率崩溃 电压崩溃 连锁反映或自然灾害等原因所造成的四分 五裂的大面积停电事故状态 55 联锁反映 是指由于一条输电线路 或一组变压器 的过负荷或事故跳闸而引起其它输电设备和发电 机的相继跳闸 包括防止设备损坏而进行的人员操作在内 联锁反映是事故扩大的一个重要原因 56 三道防线 是指在电力系统受到不同扰动时对电网保证稳定可靠供电方面提出的要求 1 当电网 发生常见的概率高的单一故障时 电力系统应保持稳定运行 同时保持对用户的正常供电 2 当电网 发生了性质严重但概率较低的单一故障时 要求电力系统保持稳定运行 但允许失去部分负荷 或直接切 除某些负荷 或因系统频率下降 负荷自然降低 3 当系统发生了罕见的多重故障 包括单一故障 同时继电保护动作不正确等 电力系统可能不能保持稳定运行 但必须有预定的措施以尽可能缩小事故 影响范围和缩短影响时间 57 差动速断保护 在变压器内部发生不对称故障时 差动电流中产生较大的二次谐波分量 使变压器微 机纵差保护被制动 直至二次谐波分量衰减后 纵差保护才能动作 为加速保护动作行为 规定当差动电 流大于可能出现的最大励磁涌流时 纵差保护应立即动作跳闸 按次原理而整定的保护即为差动速断保护 乘机安全小贴士 安全出行要重视 17 36 发电机定子接地零序电压保护有几种 零序电压取自发电机中性点电压互感器的电压或消弧线圈的二 次电压或机端三相电流互感器的开口三角 1 反应零序电 压的定子接地保护 保护装置的动作电压一般取 15V 保护范 围为 85 2 反应基波零序电压的定子接地保护 带有三次谐波滤过器 反应基波零序电压的定子接地保护动作电压取 5 15V 保护范 围为 90 95 死区 5 10V 3 带有制动量的反映基波零序电压的定子接地保护 高压系 统中性点不直接接地 为防止高压侧发生接地故障而误动 因 此装设以高压侧零序电压为制动量 以发电机机端零序电压为 动作量的基波零序电压型定子接地保护 也可采用高压侧零序 电压闭锁的方式 4 保护装置的动作时间 一般取 1 5S 动作于信号 2 0S 动 作于跳闸 37 发电机励磁回路接地保护 发电机励磁回路一点接地 励磁电压仍然正常 对发电机无直 接危害 但改变励磁电压的分布 在励磁绕组一端接地时 其 另一端励磁电压将升高为全部励磁电压 比正常时增大一倍 在励磁绕组绝缘薄弱处可能发生第二点接地 励磁绕组发生两点接地时 部分励磁绕组被短接 使其铁心气 隙磁通畸变 造成机组振动 故障点的电弧将烧伤转子绕组与 铁心 接地电流可能使轴系和汽轮机汽缸磁化 故励磁回路两 点接地的后果是严重的 1 转子回路一点接地保护 绝缘检查装置 组成 将两电压表串联后接在转子回路正 负极之间 两电压 表之间连线接地 根据两电压表读数不同 判断正极或负极绝 缘降低 转子绕组中点接地 存在死区 直流电桥式励磁回路一点接地保护 保护原理 转子偏心和磁路不对称等原因产生的转子绕组 叠 加在直流励磁电压上 的交流电压 使转子绕组中点对地电压 不保持为零 而在一定范围内波动 利用这个波动的电压 可 使保护具有较高的灵敏性 由电阻 R1 R2 非线性元件稳压管 3WY 为直流电桥的两个臂 励磁绕组的电阻构成直流电桥的另两个臂 直流电桥对角线 P 地 转子轴 之间串入整流桥 BZ 和继电器 J 正常情况下 调节 R1 R2 使通过继电器 J 中的电流最小 使继电器不动作 若转子绕组一点接地 电桥平衡被破坏 流过继电器 J 的电流 大于其动作电流 保护动作 装设稳压管 3WY 后 即使转子绕 组中点接地 保护也能动作 消除了动作死区 2 转子回路两点接地保护 直流电桥原理构成的励磁回路两点接地保护 由转子绕组构成直流电桥的两个臂 滑动变阻器构成两个臂组 成直流电桥 其对角线 滑动电阻器的滑动端与地 转子轴 之 间接入 mV 表和电流继电器 当发生一点接地后 投入发电机 转子两点接地保护 调整滑动变阻器使 mV 表指示为零 此时 电桥平衡 断开 mV 表 合上刀闸投入电流继电器 LJ 当发生 两点接地时 电桥平衡遭到破坏 流过继电器 LJ 的电流大于其 动作电流 保护动作跳闸发电机 应用于小型机组 反应定子绕组二次谐波电压的转子两点接地保护 发电机正常运行时 转子磁通密度曲线对称于横坐标轴 不存 在偶次谐波 当励磁回路发生两点接地或匝间短路时 由于部 分励磁绕组被短接只要两个接地点不完全对称于励磁磁极 那 么两个磁极的磁通密度曲线的对称性就被破坏 因而励磁绕组 中就产生二次及以上的各种偶次谐波电流 于是定子绕组中也 会出现相应的偶次谐波电势 利用定子绕组中的二次谐波电压 可以实现转子两点接地保护 为区分励磁回路两点接地与匝间短路 将二次谐波电压继电器 与一点接地保护继电器常开接点串联 构成转子两点接地保护 的出口回路 仅二次谐波电压继电器动作可判断为转子绕组匝 间短路 38 发电机失磁保护 1 发电机失磁运行及其影响 发电机失磁是指发电机的励磁电流下降到低于静态稳定极限所 对应的励磁电流值或励磁电流完全消失 失磁的主要原因 转 子绕组故障 励磁回路开路 半导体励磁系统故障 灭磁开关 误跳闸 自动调节励磁装置故障 运行人员误操作等 发电机 失磁后 18 由同步运行过渡到异步运行 转子出现转差 转子回路出现差 频电流 定子电压降低 定子电流增大 有功功率下降 无功 功率反向并增大 系统电压降低和某些电源回路过电流 在一 定条件下 破坏电力系统的稳定运行 影响发电机的安全 一 失磁运行对发电机本身的影响 由于发电机转子出现转差 转子表面出现差频电流 该电流 产生附加损耗 使转子过热 将转子本体与槽楔 护环的接触 面烧伤 失磁发电机转入异步运行后 其等值电抗降低 从系统吸取 的无功功率增大 失磁前所带的有功功率越大 异步运行时的 转差越大 等值电抗越小 吸取的无功功率就越大 造成定子 绕组过电流 定子过热 异步运行中 发电机的转矩 有功功率将有剧烈的周期性摆 动 使定子 转子和基座受到异常机械冲击 失磁运行中 发电机定子端部的漏磁增大 使定子端部的部件和边段铁心过 热 二 发电机失磁运行对电力系统的影响 发电机失磁后 从系统吸取相当于额定容量的无功功率 使系 统电压降低 若系统的无功功率储备不足 将使邻近失磁发电 机的部分系统电压低于允许值 这将威胁负荷和各电源间的稳 定运行 甚至导致系统因电压崩溃而瓦解 这是发电机失磁最 严重的后果 发电机的容量越大 失磁后引起的无功功率缺额 越大 电力系统的容量越小 补偿失磁引起的无功缺额的能力 越小 因此 发电机单机容量占系统容量比例越大 发电机失 磁对系统的影响越严重 2 失磁保护的构成方式 利用灭磁开关联跳发电机断路器 一般用于 100MVA 以下的 发电机 不能反应除灭磁开关误跳外的其它原因引起的失磁故 障 利用失磁后有关参数的变化构成的失磁保护 阻抗元件 Z 反映发电机机端测量阻抗的变化 低电压元件 Uf 反应机端电压的变化 励磁低电压元件 Ufd 反应发电机 励磁电压 若发电机失磁 阻抗元件 Z 动作 而励磁电压降低 Ufd 动作 与 门 Y2 有输出 发出失步信号 表示发电机已失步 但 不能确定是系统振荡还是失磁引起的失步 由延时 t2 来判断 如果是失磁 经 t2 动作于停机 T2 按躲开系统振荡整定 t2 0 5 1 5S 如果机端电压降到系统安全运行最低允许电压值 之下 低电压元件 Uf 动作 与 门 Y1 有输出 经 t1 延时 通过 或 门 H 作用于停机 t1 按躲开振荡影响的条件整定 t1 0 5 1 0S 39 发电机的后备保护 发电机的后备保护采用低电压起动的过电流保护 复合电压起 动的过电流保护 负序电压加单相电压起动的过电流保护 也 可采用阻抗保护作为后备保护 负序电流保护采用两段式 即 负序过负荷信号和负序过电流跳闸 前者动作电流按躲开发电 机长期容许的负序电流整定 通常取 0 1Ie f 发电机额定电流 其动作时限应大于发电机后备保护的动作时限 5 10S 后者的 动作电流应按发电机短时容许的负序电流整定 对表面式冷却 的发电机取 0 5 0 6 Ie f 发电机额定电流 其动作时限与后备保 护逐级配合 取 3 5S 反时限负序过流保护 发电机三相负荷不对称或发电机三相定子绕组发生不对称短路 时 定子绕组中的负序电流在转子中感应出 100Hz 的电流 使 转子附加发热 其发热量正比于负序电流的平方与所持续时间 的乘积 因两段式负序电流保护时限特性不能与转子发热特性 配合 定时限负序电流保护不能充分利用发电机承受负序电流 的能力 有时负序电流很大 因时间短 保护不动作 也不利 于发电机安全 因此装设与允许负序电流曲线配合的反时限负 序电流保护 反时限负序电流保护是动作时间随负序电流的增 大而减小的保护 40 为什么大型发电机配置逆功率保护 当汽轮机主汽门误关闭 在发电机断路器跳开前 发电机转为 电动机运行 从系统吸取有功功率 此时逆功率对发电机本身 无害 但是由于残留在汽轮机尾部的蒸汽与尾部叶片摩擦 使 叶片过热 因此逆功率不能超过 3MIN 装设逆功率保护 邹县 600MW 发电机逆功率定值 2 5 Pe 动作时限 5S 41 发电机为什么要装设频率异常保护 汽轮机的叶片都有一个自振频率 如果发电机运行频率低于或 高于额定值 在接近或等于叶片自振频率时 将导致共振 使 材料疲劳 达到材料不允许的程度时 叶片就可能断裂 造成 严重故障 材料的疲劳是一个不可逆的积累过程 所以汽轮机 给出了在规定频率下允许的累计运行时间 低频运行多发生在 重负荷下 对汽轮机威胁更为严重 另外 对极低频工况 还 将威胁厂用电的安全 因此发电机应装设低频保护 42 大型发电机组要装设失步保护 发电机与系统发生失步时 将出现发电机的机械量和电气量与 系统之间的振荡 这种持续的振荡将对发电机组和电力系统产 生有破坏力的影响 1 单元接线的大型发电机组电抗较大 而系统规模的增大将 使系统等效电抗减小 因此震荡中心往往落在发电机端附近或 19 升压变压器范围内 使振荡过程对机组的影响大为加重 由于 机端电压周期性地严重下降 使厂用辅机工作稳定性遭到破坏 甚至导致全厂停机 停炉 停电的重大事故 2 失步运行时 当发电机电势与系统等效电势的相位差为 180o 的瞬间 振荡电流的幅值接近机端三相短路时流经发电机 的电流 使定子绕组遭受热损伤或端部遭受机械损伤 3 振荡过程中产生对轴系的周期性扭力 可能造成大轴严重 机械损伤 4 在振荡过程中由于周期性转差变化在转子绕组中引起感生 电流 引起转子绕组发热 5 大型机组与系统失步 还可 能导致电力系统解列甚至崩溃事故 因此大型发电机需要装设 失步保护 以保障机组和电力系统的安全 43 意外加电压保 护 1 定义 发电机在盘车过程中 发电机出口开关误合闸 突 然加上电压 使发电机异步启动造成机组严重损坏 针对这 种异常运行而设置突然加电压保护 以迅速切除电源 3 突然加电压的危害 盘车中的发电机突然加电压后 其电抗接近 Xd 并在启动过 程中基本不变 计及升压变压器的电抗 Xb 和系统连接电抗 Xs 并且在 Xs 较小时流过发电机定子绕组的电流可达 3 4 倍额定电 流值 定子电流所建立的旋转磁场 将在转子中产生差频电流 频率在变 如果不及时切除电源 使流过的电流持续时间过 长 则在转子上产生的热效应 I2t 将超过允许值 引起转子过热 而遭到损坏 此外 还可能因润滑油压低而使轴瓦遭受损坏 4 保护构成及动作过程 突然加电压后的异步启动过程 一般流过发电机的电流总是大 于额定电流 意外加电压保护可以用一个低频组件 F 和一个过 电流组件 I 组成 当频率降到可能的最低运行频率之下时 低频元件 F 输出逻辑 1 启动一延时返回的时间元件 t t 和电流元件 I 经 与 门 输出启动保护出口元件 频率元件 F 用于正常运行时把电流元 件的输出回路解除 使之只在低频时才起作用 突然加电压后 由于外加电压的频率是额定频率 频率元件将立即返回 输出 1 变为 0 为保证电流元件 I 动作后完成跳闸过程 设置时间元 件 t 其返回延时应保证跳闸过程的完成 当发电机停机 发变 组出口刀闸未拉开前 时 应保持意外加电压保护始终投入 此外 逆功率保护 失磁保护 阻抗保护也能反应突然加电压 工况 但需附加下列措施 1 设置无延时出口元件 并在盘 车时投入 2 盘车时接该保护的电压互感器 电流互感器 直流电源回路均不应解除 较复杂 不可取 4 600MW 发电机意外加电压保护构成 44 启动保护 1 定义 发电机在启动或停机过程中有励磁电流流过励磁绕组 因误操作 机组低转速下并列 盘车状态利用励磁绕组 对转子预热 此时定子电压的频率很低 许多保护在低频下不 起作用 通常要装设反应定子接地故障和相间故障 由电磁式 继电器构成的保护装置 这种保护称为启停机保护或启动保护 也称为低频运行保护 2 保护构成 一般启停保护中 用一只电磁式电压互感器接入零序电压 3Uo 装在机端或中性点侧 反映定子接地故障 在发电机 升压 变压器和机端引出的厂用变压器的差动保护回路中 各接入一 组电磁式电流继电器 一般接于差动回路中 用于反应相间短 路故障 3 600MW 发电机启动保护 45 非全相运行保护 1 定义 由于误操作或机械方面的原 因 使断路器三相不能同时合闸或跳闸 或在正常运行中突然 一相跳闸 造成断路器 非全相运行 针对这种异常工况装设的保护称为非全相运行保 护 2 非全相运行的危害 发电机 变压器组的出口断路器发生非全相运行时 发电机定子 绕组中流过负序电流 该负序电流产生反向旋转磁场 相对转 子为两倍同步转速 因此在转子中出现 100Hz 的倍频电流 它 会使转子端部 护环内表面等电流密度很大的部位过热 造成 转子局灼伤 而反时限负序电流保护动作时间较长 可能造成 相邻线路误动作 使故障扩大 装设断路器非全相运行保护可 以快速切除故障 3 非全相运行保护的构成 一般由灵敏的负序电流元件 I2 和非全相判别回路组成 经短延时 T 0 2 0 5S 动作跳开其他健全相 如果是操作机 构故障断开其他健全相不能成功 则应动作于母线失灵保护 切断与本回路有关的母线上的其他有源回路 4 500KV 断路 器非全相运行保护构成 46 断路器闪络保护 1 定义 在进行同期合闸的过程中 断路器合闸之前 作用于断口上的电压 随待并发电机与系统 等效发电机电势之