第九章发电机保护1.

1、第九章第九章 发电机保护发电机保护第一节第一节 概概 述述一、发电机的故障和异常运行状态一、发电机的故障和异常运行状态1.1.发电机的故障类型主要有：发电机的故障类型主要有：1 1）定子绕组相间短路；）定子绕组相间短路；2 2）定子绕组的匝间短路；）定子绕组的匝间短路；3 3）定子绕组单相接地；）定子绕组单相接地；4 4）转子绕组一点接地或两点接地等。）转子绕组一点接地或两点接地等。2.2.发电机的不正常运行状态主要有：发电机的不正常运行状态主要有：1 1）由外部短路引起的定子绕组过电流；）由外部短路引起的定子绕组过电流；2 2）定子绕组三相对称过负荷；）定子绕组三相对称过负荷；3 3）由于突

2、然甩负荷而引起的定子绕组过电压；）由于突然甩负荷而引起的定子绕组过电压；4 4）由外部不对称短路或不对称负荷）由外部不对称短路或不对称负荷( (如单相如单相负荷、非全相运行等负荷、非全相运行等) )引起的转子表层过负引起的转子表层过负荷等。荷等。二、发电机保护的配置二、发电机保护的配置1 1发电机的主保护发电机的主保护（1 1）纵联差动保护）纵联差动保护（2 2）匝间短路保护匝间短路保护 （3 3）定子绕组单相接地保护）定子绕组单相接地保护（4 4）转子绕组接地保护）转子绕组接地保护（5 5）发电机失磁保护）发电机失磁保护2 2发电机的后备保护发电机的后备保护（1 1）外部短路引起的定子绕组过

3、电流保护）外部短路引起的定子绕组过电流保护（2 2）定子绕组过负荷保护）定子绕组过负荷保护（3 3）转子绕组、转子表层过负荷保护）转子绕组、转子表层过负荷保护（4 4）定子绕组过电压保护）定子绕组过电压保护（5 5）逆功率保护）逆功率保护（6 6）失步保护）失步保护（7 7）过激磁保护）过激磁保护（8 8）低频率保护）低频率保护 在保护动作于发电机断路器跳闸的在保护动作于发电机断路器跳闸的同时，还必须动作于自动同时，还必须动作于自动灭磁开关灭磁开关。 第二节第二节 发电机相间短路的纵联差动保护发电机相间短路的纵联差动保护作用作用: :反映发电机定子绕组及其引出线反映发电机定子绕组及其引出线 相

4、间短路故障的主保护相间短路故障的主保护一、发电机纵差保护的接线方式一、发电机纵差保护的接线方式 两种两种: :完全纵差动保护完全纵差动保护 不完全纵差动保护不完全纵差动保护1.发电机完全纵差动保护 图图9 91 1 发电机纵差保护原理接线示意图发电机纵差保护原理接线示意图G2 2发电机不完全纵差动保护发电机不完全纵差动保护（a a）中性点侧引出）中性点侧引出6 6个端子个端子 （b b）中性点侧引出）中性点侧引出4 4个端子个端子分析可见分析可见: 发电机完全纵差保护和不完全纵发电机完全纵差保护和不完全纵差保护均是比较发电机差保护均是比较发电机两侧同相电流两侧同相电流的大小和相位的大小和相位而

5、构成而构成不同之处：不同之处： 完全纵差完全纵差保护是比较每相定子首末两保护是比较每相定子首末两端的全相电流，端的全相电流， 不完全纵差动不完全纵差动保护是比较机端每相定保护是比较机端每相定子全相电流和中性点侧每相定子的部子全相电流和中性点侧每相定子的部分相电流而构成。分相电流而构成。二、发电机纵差保护的原理二、发电机纵差保护的原理1比率制动式发电机纵差保护原理比率制动式发电机纵差保护原理 发电机纵差保护原理接线示意图发电机纵差保护原理接线示意图G(2) 动作特性曲线动作特性曲线图图9 93 3 比率制动式发电机纵差保护的动作特性比率制动式发电机纵差保护的动作特性Iop.min.Ires.mi

6、n.IresK动作区动作区制动区制动区IK2. 标积制动式发电机纵差动保护原理标积制动式发电机纵差动保护原理第三节第三节 发电机定子绕组的匝间短路保护发电机定子绕组的匝间短路保护匝间短路匝间短路:每个分支的匝间或分支之间的短路每个分支的匝间或分支之间的短路内容内容: 单元件式横联差动保护单元件式横联差动保护 纵向零序电压原理的匝间短路保护纵向零序电压原理的匝间短路保护一、单元件式横联差动保护一、单元件式横联差动保护1保护的接线方式及其特点（a） UVW横差横差TA纵差TA 纵差TA纵差TA机壳机壳（b）UVW横差横差TA纵差TA纵差TA纵差TA机壳机壳2保护的原理分析保护的原理分析1）当定子绕

7、组的同分支匝间短路时：）当定子绕组的同分支匝间短路时： 2）定子绕组不同分支间发生短路时：）定子绕组不同分支间发生短路时： 3)保护的接线保护的接线 2图图9 96 6 单元件式横联差保护原理接线图单元件式横联差保护原理接线图1-1-三次谐波滤过器；三次谐波滤过器；2 2带有延时的保护装置带有延时的保护装置4)评价：n保护接线较简单，灵敏度较高。保护接线较简单，灵敏度较高。n保护存在保护存在死区死区：当：当 很小时或者不很小时或者不同分支间的短路匝数相同时同分支间的短路匝数相同时, 保护不保护不能动作。能动作。二、纵向零序电压原理的匝间短路保护二、纵向零序电压原理的匝间短路保护 适用于适用于中性点侧中性点侧没有没有6个或个或4个引出端个引出端子的发电机定子匝间短路。子的发电机定子匝间短路。 该保护利用发电机定子绕组发生匝间该保护利用发电机定子绕组发生匝间短路时，机端三相对发电机中性点出现的短路时，机端三相对发电机中性点出现的零序电压零序电压而构成。而构成。1.保护的构成原理保护的构成原理图图9 99 9 零序电压匝间短路保护原理接线图零序电压匝间短路保护原理接线图4)零序电压匝