第八章发电机继电保护 ·发电机的安全运行对于保证电力系统的正常工作 和电能质量起着决定性的作用 ·同时，发电机本身也是十分昂贵的电气设备 ·因此，应该针对各种不同的故障和不正常运行状 态，装设性能完善的发电机继电保护装置 西安石油大学电气工程及其自动化教研室
81发电机故障及保护方式 、发电机故障及不正常运行状态 发电机的故障类型: 定子绕组相间短路(危害最大!) 定子一相绕组内的匝间短路(发电机、变压器特有) 定子绕组单相接地 转子绕组一点接地或者两点接地 转子励磁回路励磁消失 西安石油大学电气工程及其自动化教研室
发电机故障及不正常运行状态 发电机的不正常运行状态 由于外部短路引起的定子绕组过电流 由于负荷超过发电机额定容量而引起的三相对称过负荷 由外部不对称短路或不对称过负荷而引起的发电机负序过电流 由于突然甩负荷而引起的定子绕组过电压 由于励磁回路故障或者强励时间过长而引起的转子绕组过负荷 由于汽轮机汽门突然关闭而引起的发电机逆功率等 西安石油大学电气工程及其自动化教研室
二、发电机的保护类型 发电机故障的典型保护配置: 定子绕组及其引岀出线的相间短路:纵差动保护 定子绕组的匝间短路:横差保护、双重横差保护 定子绕组单相接地故障:接地保护 励磁回路的一点接地故障:定期检测装置、励磁回路· 点接地保护 励磁消失故障:专用失磁保护 西安石油大学电气工程及其自动化教研室
二、发电机的保护类型 ·针对发电机不正常运行状态的典型保护配置: 发电机外部短路引起的过电流:负序过电流及不同类型的过电流保护 由对称负荷引起的发电机定子绕组过电流:过负荷保护 不对称负荷或外部不对称短路而引起的负序过电流:负序过电流保护 定子绕组过电压:过电压保护 转子回路的过负荷:转子过负荷保护 主汽门突然关闭而出现的发电机变电动机运行:逆功率保护 过励磁保护 西安石油大学电气工程及其自动化教研室
发电机的保护类型 其他保护配置: 当电力系统振荡影响机组安全运行时,在300MW机组上, 宜装设失步保护 当汽轮机低频运行会造成机械振动,叶片损伤,对汽 轮机危害极大时,可装设低频保护 当水冷发电机断水时,可装设断水保护 为了快速消除发电机內部的故障,在保护动作于发电机断路器跳闸时, 还必须动作于自动灭磁开关,断开发电机励磁回路,使定子绕组中不再 感应出电动势,继续供给短路电流 西安石油大学电气工程及其自动化教研室
8-2发电机的电流速断保护 、适用:800kW以下发电机 原理接线装于发电机出口LH 不完全星形接线(两相两继电器) 动作于跳D、M(停机) 动作参数 1、动作电流: Ⅰ>L(外部短路时发电机提供的短路电流) IⅠ(最大振荡电流) 2、灵敏度:Kn≥2注:被保护发电机与系统或容量 更大的发电机并联运行时,装此保护才有意义 西安石油大学电气工程及其自动化教研室
8-3发电机的差动保护 、用途和保护范围 800kW及以上发电机——定子绕组及引出线相间短路 动作于跳DL、MK(停机) 、接线 采用BCH-2型差动继电器,P211图12-2图(a): 组LH装于发电机中性点引出线 组LH装于发电机出口 Ib产生原因:两侧LH励磁特性不同 优点:BCH2差动继电器可很好地躲开Lb J(CJJ):差动回路断线监视 西安石油大学电气工程及其自动化教研室
三、动作参数 1、1~3CJ: Ⅰ冮Ⅰ(外部短路时最大不平衡电流) t>Immx(二次回路断线不误动) K1≥2 2、LJ(CJJ): d2=0.2l (带20%负荷运行断线时应能动作) 延时发信号 西安石油大学电气工程及其自动化教研室
8-4发电机的过电流保护 用途和保护范围 1、用途:区内故障—近后备;区外故障一远后备 2、保护范围: 升压变压器高压侧母线;厂用变低压侧 发电机电压馈线全长 3、动作结果:跳DL、M 接线方式 不带电压闭锁的过电流保护 适用:800kW以下发电机 安装:LH裝装于中性点(并车前后均可反应故障) 西安石油大学电气工程及其自动化教研室