发电机保护PPT学习教案

1、会计学1发电机保护发电机保护一、发电机故障和不正常工作状态及其保护方式一、发电机故障和不正常工作状态及其保护方式第1页/共46页（1）定子绕组过电流（2）负序过电流（3）定子绕组过电压（4）失步（5）低励、失磁（6）逆功率（7）过励磁（8）频率异常（9）转子绕组的一点接地（10）发电机的误上电、断 路器断口闪络 一、发电机故障和不正常工作状态及其保护方式一、发电机故障和不正常工作状态及其保护方式第2页/共46页（三）发电机应装设的保护（三）发电机应装设的保护 （1）纵联差动保护 （2）定子绕组匝间短路保护（3）定子绕组接地保护（4）发电机外部相间短路保护（5）定子绕组过负荷保护（6）定子绕组过

2、电压保护（7）转子表层过负荷保护（8）励磁绕组过负荷保护 （9）励磁绕组一点及两点接地保护一、发电机故障和不正常工作状态及其保护方式一、发电机故障和不正常工作状态及其保护方式第3页/共46页（三）发电机应装设的保护（三）发电机应装设的保护（10）失磁保护（11）过励磁保护（12）逆功率保护（13）失步保护（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一、发电机故障和不正常工作状态及其保护方式一、发电机故障和不正常工作状态及其保护方式第4页/共46页. . .I-I1I2I1I2IrI（一）

3、纵联差动保护（一）纵联差动保护 二、发电机定子绕组短路故障的保护二、发电机定子绕组短路故障的保护1. 1. 差动保护基本原理差动保护基本原理021dIII正常运行或区外故障时： 021dIII内部故障时： 为提高内部故障时保护灵敏度，可采用比例制动纵差保护。 第5页/共46页21dIII221resIII动作方程： d.minres.gresd)(IIIKIres.gresIId.mindII res.gresII2. 2. 比例制动纵差保护比例制动纵差保护d.minIAres.gIBresIdI0Ck.maxId.maxI第6页/共46页3. 3. 发电机纵差保护的接线方式发电机纵差保护的接

4、线方式第7页/共46页1 1、定子绕组匝间短路的形式和特点、定子绕组匝间短路的形式和特点 同相一分支的匝间短路 同相不同分支之间的匝间短路 （二）横差保护（二）横差保护 第8页/共46页（1）在中性点连线上产生零序电流（2）发生匝间短路时， 在机端专用电压互 感器的开口三角绕 组两端，产生零序 电压（3）产生负序功率，其方向为由发电机内部指向外部0U 1 1、定子绕组匝间短路的形式和特点、定子绕组匝间短路的形式和特点 第9页/共46页dITAd2nIsetTAdd.r2InII动作利用因电势差而在各绕组间产生的环流来实现0时，环流较小，保护有死区同一分支绕组内部匝间短路2 2、发电机裂相横差动

5、保护基本原理、发电机裂相横差动保护基本原理第10页/共46页dITAd2nIsetTAdd.r2InII动作同相不同分支绕组匝间短路dI 1 2 利用两个分支绕组短路点存在电势差而产生的环流来实现12时，环流较小，保护有死区第11页/共46页gNd.r3020II).(ABC需具有性能良好的三次谐波滤过器第12页/共46页三次谐波过滤器LPI- -t信号信号跳跳灭灭磁磁开开关关- -NGop)3 . 02 . 0(II起动电流 第13页/共46页TATVN1TV2出口利用匝间短路时破坏了三相对中性点的对称，而产生对中性点的零序电压来实现4、纵向零序电压式定子绕组匝间短路保护纵向零序电压式定子绕

6、组匝间短路保护第14页/共46页TATVN1TV2出口按躲区外不对称短路时的最大不平衡电压整定。需性能良好的三次谐波滤过器第15页/共46页TATVN1TV2出口防止TVN1一次熔断器熔断而引起保护误动作第16页/共46页TATVN1TV2出口防止区外故障时保护误动作第17页/共46页C B A0GClC0AEBECEBDUCDU0UADUAA)1 (EUABBEEUACCEEUACBA0)(31EUUUU0TA三、发电机定子绕组单相接地保护三、发电机定子绕组单相接地保护第18页/共46页0GClC0llCEjI0A0330U0GIlI0k0I0GA0GCEjI33A0GAk0ECjCCEjI

7、l003)(330TA三、发电机定子绕组单相接地保护三、发电机定子绕组单相接地保护发电机定子绕组单相接地时的零序等效网络第19页/共46页三、发电机定子绕组单相接地保护三、发电机定子绕组单相接地保护第20页/共46页1.1.基波零序电流保护基波零序电流保护 （1）零序电流互感器装 在发电机出口 （2）采用具有交流助磁 的零序电流互感器（3）当相间保护动作时 将接地保护退出 跳跳闸闸或或信信号号TA0I0三、发电机定子绕组单相接地保护三、发电机定子绕组单相接地保护第21页/共46页2.2.基波零序电压保护基波零序电压保护 动作电压整定值应躲开正常运行时的不平衡电压（包括三次谐波电压），以及变压器

8、高压侧接地时在发电机端所产生的零序电压 三次谐波电压滤过器U跳闸或跳闸或信号信号三、发电机定子绕组单相接地保护三、发电机定子绕组单相接地保护无三次谐波滤过器时，一般为1530V；有三次谐波滤过器时，一般为515V 第22页/共46页（三）发电机（三）发电机100%100%定子绕组单相接地保护定子绕组单相接地保护 +发电机中性点加固定的工频偏移电压 零序电压保护零序电压保护（85%85%） 附加直流或低频（20Hz或25Hz）电源 利用发电机固有的三次谐波电势 用于消除死区用于消除死区 两部分的保护区应相互重叠两部分的保护区应相互重叠 三、发电机定子绕组单相接地保护三、发电机定子绕组单相接地保护

9、第23页/共46页三次谐波电压型定子接地保护正常运行时利用中性点及机端的三次谐波电压的比值构成。33)(22ECCCCUwgwgN33)(2ECCCUwggSgwgSNCCCUU2331当中性点经消弧线圈接地时，比值更大。第24页/共46页金属性接地33EUN33)1 (EUS133SNUU第25页/共46页A2*2tI发电机负序过流保护是针对定子绕组电流不平衡而引起的转子过热的一种保护 t*2I四、发电机的负序电流保护四、发电机的负序电流保护第26页/共46页不对称过不对称过负荷信号负荷信号信号信号I2过滤器acbTATVIUI2- -tI2t- - 1234567四、发电机的负序电流保护四

10、、发电机的负序电流保护第27页/共46页两段式两段式 NG2.op1 . 0 II NG2.op0.6)5 . 0(IIs531t跳闸 10s52t信号 abcde)(st*2I041040010.50.四、发电机的负序电流保护四、发电机的负序电流保护第28页/共46页22*AItt*2I保护动作特性 ttI A22*或 四、发电机的负序电流保护四、发电机的负序电流保护第29页/共46页AIBICII2过滤器I2过负荷起动回路t10过负荷信号I2运算回路2形成回路&减法器t2A值整定回路电平检测器&反时限跳闸四、发电机的负序电流保护四、发电机的负序电流保护第30页/共46页( (一一) )发电

11、机的失磁运行及其影响发电机的失磁运行及其影响 ( (二二) )失磁发电机机端测量阻抗的变化轨迹失磁发电机机端测量阻抗的变化轨迹( (三三) )其他运行方式下发电机机端测量阻抗其他运行方式下发电机机端测量阻抗( (四四) )失磁保护的构成方式失磁保护的构成方式第31页/共46页对电力系统的危害对电力系统的危害：（1）造成系统中大量无功缺少。当系统中无功储备不足，将引起电压下降，严重时引起电压崩溃，系统瓦解（2）造成系统中其他发电机增加无功输出。使某些发电机、变压器、输电线路过电流，后备保护可能因过流动作，扩大故障范围（3）造成有功功率摆动及系统电压降低。可能导致相邻正常运行的发电机与系统之间失去

12、同步，引起系统振荡第32页/共46页对发电机的危害：对发电机的危害： （1）转子绕组出现差频电流，引起绕组发热（2）异步运行后，发电机的等效电抗降低，从系统中吸收的无功增加，使定子绕组过热（3）对大型直接冷却式汽轮发电机，其转矩和有功将发生剧烈摆动。这种影响对水轮发电机更为严重，直接威胁机组安全（4）定子端部漏磁增强，使端部的部件和端部铁芯过热第33页/共46页dE系统dXSXsindSSdXXUEPSUdS2SdSSdXXUXXUEQcos)(acT22JPPPdtdT功角特性关系：功角特性关系：转子运动方程式：转子运动方程式：P TP90123dE失步前失步前开始失步开始失步完全失步完全失

13、步第34页/共46页1.1.等有功阻抗圆（等有功阻抗圆（P P不变）不变） RjXSjXP2U2S1P2P3Pj22SS2SGe2j2PUXPUZ)(dE系统dXSXSU第35页/共46页2.2.临界失步圆（临界失步圆（= 90= 90时，时，Q Q不变）不变） jXSjXdjXRj2SdSdGe2j2jXXXXZ第36页/共46页3.3.失步后的异步运行阶段失步后的异步运行阶段 RjXSjXdjXabcdXj abc1X2XadX2Rss1R2)( )( j)j(jj2ad222ad1GXXSRXSRXXZ第37页/共46页GZRjX2fZkZ1fZL3fZL第38页/共46页第39页/共46页（1）静稳边界阻抗圆判据 （2）异步阻抗圆判据 （3）无功方向判据 （4）系统三相电压降低 XjSXjdXjRdX j2. 2. 失磁保护的主判据失磁保护的主判据（1）励磁电压下降 （2）不出现负序分量 （3）用延时躲振荡 3. 3. 失磁保护的辅助判据失磁保护的辅助判据第40页/共46页按躲空载运行时的最低励磁电压整