发电机保护整定计算课件.ppt

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1、发电机保护一、发电机故障及其保护配置（一）发电机的故障和异常运行状态1．发电机的故障：定子绕组及引出线相间短路定子绕组单相匝间短路和分支开焊定子绕组单相接地转子绕组一点或两点接地励磁回路励磁电流消失2．发电机异常运行状态外部相间短路引起的定子绕组过电流外部不对称短路或不对称负荷引起的负序过电流和负序过负荷定子绕组三相对称过负荷突然甩负荷引起的定子绕组过电压励磁回路故障或强励时间太长引起的转子绕组过负荷汽轮机主气门突然关闭引起的发电机逆功率（二）发电机的保护配置（与容量相关）1.定子绕组及其引出线相间短路保护纵联差动保护是发电机的主保护1MW以上的发电机应装设纵联差动

2、保护发变组当发电机与变压器之间有断路器时，设单独的纵差保护当发电机与变压器之间没有断路器时100MW以下的发电机，设发变组共用纵差100MW以上的发电机设单独的纵差保护，与发变组共用纵差构成双重主保护定子绕组单相接地短路保护接地电容电流5A,动作于跳闸接地电容电流<5A,动作于信号100MW及以上发电机，设保护区为100%的单相接地短路保护定子绕组单相匝间短路对有六个引出端的双绕组发电机，应设置简单、灵敏的单元件横差保护4.发电机外部故障引起的定子过流(1)过流保护用于1WM以下的小容量发电机保护(2)复压启动的过流保护用于过流保护灵敏度不足的发电机保护(3)负序

3、过电流及单相低电压起动的过流保护用于用于50WM及以上的发电机保护5.发电机的其它保护定子绕组过负荷/过电压发电机失磁保护发电机失步保护二、发电机纵差/横差保护（一）不带制动的纵差保护1.保护动作值整定(1).正常运行时,LH二次回路断线时保护不误动Iop=KrelIgn/nLIgn：发电机额定电流Krel：可靠系数，取Krel=1.3为防止在LH二次回路断线、同时区外故障导致保护误动，另需设置LH二次回路断线监视装置发出告警信号,由运行人员退出保护Iop=0.2Ign(躲开正常运行时的不平衡电流)(2).躲开外部短路时的最大不平衡电流Iop=KrelIunb.ma

4、x=KkelKerKapKccId.maxKrel：可靠系数，取Krel=1.3Kap：非周期分量影响系数。使用BLH时，Kap=1，否则Kap=1.31.5Kcc:LH同型系数。发电机差动采用同型LH，Kcc=0.5(相对误差5%)Ker=0.1:满足10%误差曲线要求时LH最大误差Id.max:取外部短路K(3)，Zs.min时计算按条件(2）整定，有：Iop=（0.40.6)Ign动作更灵敏；但LH二次回路断线、同时区外故障将导致保护误动Iop

5、线的可能性:倾向于条件(2）整定保护定值微机保护具有更强的装置故障监测手段,可按条件2）整定保护定值,辅以下述条件区分故障或断线:任意一相电压工频变化量元件起动任意一相正、负、零序电压元件起动起动后任意一相电流大于1.1Ign满足任一条件为故障2.灵敏度校验Ksen=Id.min/Iop>2Id.min为内部故障时流过保护的最小短路电流校验条件（1）发电机与系统并列运行前，机端两相短路故障：发电机单独供给的短路电流（2）发电机无励磁、与最小运行方式的系统自同期并列时机端两相短路故障：系统单独供给的短路电流（二）带制动的纵差保护一定满足灵敏度要求，无需校验(1)最小动

6、作电流大于正常运行时最大不平衡电流Iop.0=（0.10.2)Ign(2)制动特性拐点对应的制动电流Ires.0=Ign(3)制动系数Iop.max=KkelKerKapKccId.maxIres.max=Iunb.maxKres=Iop.max/Ires.max=KkelKerKapKcc(推荐取0.3)(4)斜率S=(Iop.max–Iop.0)/(Ires.max-Ires.0)（三）定子绕组匝间短路的保护1.横差保护大容量发电机额定电流很大，各相以两个绕组(或更多绕组)并联工作同相同绕组或同相不同绕组匝间短路时，两绕组的电势不再相等绕组电势差将在绕组内产生

7、很大环流而不被纵差保护反应对有六个引出端的双绕组发电机，应设置简单、灵敏的单元件横差保护(1)利用两绕组电流之差即可构成三元件横差保护三元件横差保护接线复杂，可靠性低(2)单元件横差保护将一半绕组与另一半绕组的三相电流和比较各种单相匝间短路时，通过两组绕组的中性点连接线构成短路环流通路也可反应定子绕组相间不对称短路：相间短路时，一般两组绕组三相不对称，可形成环流发电机正常运行和外部短路时，有较大三次谐波不平衡电流通过中性点连接线，需滤波处理转子永久性两点接地时气隙磁通畸变，也有较大不平衡电流通过中性点连接线，可使横差误动畸变气隙磁通导致发电机异常震动，需转子永久