发电机保护原理

Question

如题所述

Answer 1

保护原理：

1、对容量在1MW以上发电机的定子绕组及其引出线的相间短路，应装设纵差动保护。

2、对直接连于母线的发电机，当定子绕组单相接地的故障电流(不考虑消弧线圈的补偿作用)大于规定的允许值时，应装设有选择性的接地保护装置。对于发电机一变压器组，当发电机容量在100MW以下时，应装设保护区不小于定子绕组串联匝数90%的定子接地保护。

当发电机容量在100MW及以上时，应装设保护区为100%的定子接地保护。定子接地保护带时限动作于信号，必要时也可以动作于切除发电机。

3、对于发电机定子绕组的匝间短路，当定子绕组星形接线、每相有并联分支且中性点侧有分支引出端时，应装设横差保护；200MW及以上的发电机，有条件时可装设双重化的横差保护。

扩展资料：

主要结构

发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。

定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成。

转子由转子铁芯（或磁极、磁扼）绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成。

由轴承及端盖将发电机的定子，转子连接组装起来，使转子能在定子中旋转，做切割磁力线的运动，从而产生感应电势，通过接线端子引出，接在回路中，便产生了电流。 

参考资料来源：百度百科-发电机保护

Answer 2

(1)纵联差动保护:为定子绕组及其引出线的相间短路保护。
(2)横联差动保护:为定子绕组一相匝间短路保护。只有当一相定子绕组有两个及以上并联分支而构成两个或三个中性点引出端时,才装设该种保护。
(3)单相接地保护:为发电机定子绕组的单相接地保护。
(4)励磁回路接地保护:为励磁回路的接地故障保护。
(5)低励、失磁保护:为防止大型发电机低励(励磁电流低于静稳极限所对应的励磁电流)或失去励磁(励磁电流为零)后,从系统中吸收大量无功功率而对系统产生不利影响,100MW及以上容量的发电机都装设这种保护。
(6)过负荷保护:发电机长时间超过额定负荷运行时作用于信号的保护。中小型发电机只装设定子过负荷保护;大型发电机应分别装设定子过负荷和励磁绕组过负荷保护。
(7)定子绕组过电流保护:当发电机纵差保护范围外发生短路,而短路元件的保护或断路器拒绝动作,这种保护作为外部短路的后备,也兼作纵差保护的后备保护。
(8)定子绕组过电压保护:用于防止突然甩去全部负荷后引起定子绕组过电压,水轮发电机和大型汽轮发电机都装设过电压保护,中小型汽轮发电机通常不装设过电压保护。
(9)负序电流保护:电力系统发生不对称短路或者三相负荷不对称(如电气机车、电弧炉等单相负荷的比重太大)时,会使转子端部、护环内表面等电流密度很大的部位过热,造成转子的局部灼伤,因此应装设负序电流保护。
(10)失步保护:反应大型发电机与系统振荡过程的失步保护。
(11)逆功率保护:当汽轮机主汽门误关闭,或机炉保护动作关闭主汽门而发电机出口断路器未跳闸时,从电力系统吸收有功功率而造成汽轮机事故,故大型机组要装设用逆功率继电器构成的逆功率保护,用于保护汽轮机。

Answer 3

发电机的保护有主保和辅保。
一般主保有：差动速断、差动保护、方向限时电流速度速断、过压保护、过流保护、低压启动过流保护、基波零序过压保护等。
一般辅保有：横差保护、负序功率方向保护、复合电压启动的过流保护、定时限过负荷保护、反时限过负荷保护、负序过流保护、三次谐波型定子一点接地保护、转子一点接地、过励磁保护、失磁保护等。本回答被网友采纳

Answer 4

1) 发电机差动保护
2) 负序电流保护
3) 失磁保护
4) 逆功率保护
5) 电压闭锁过流保护
6) 定子100％接地保护
7) 定子95％接地保护
8) 阻抗保护
9) 低频/过频保护
10) 过激磁保护
11) 发电机过电压保护
12) 发电机突加电压保护
13) 失步保护
14) 发电机定子匝间保护
15) 发电机过负荷保护
16) 发电机出口断路器失灵保护

Answer 5

1 、发电机失磁保护
失磁保护作为发电机励磁电流异常下降或完全消失的失磁故障保护。由整定值自动随有功功率变化的励磁低电压Ufd(P)、系统低电压、静稳阻抗、TV断线等判据构成，分别动作于发信号和解列灭磁。
励磁低电压Ufd(P)判据和静稳阻抗判据均与静稳边界有关，可检测发电机是否因失磁而失去静态稳定。静稳阻抗判据在失磁后静稳边界时动作。
TV断线判据在满足以下两个条件中任一条件：│Ua+Ub+Uc-3U0│≥Uset(电压门坎)或三相电压均低于8V，且0.1A
在电力系统短路或短路切除等非失磁因素引起系统振荡时，保护采取措施闭锁Ufd(P)，可防止保护误出口。 励磁低电压Ufd(P)判据动作后经t1(2s)发出失磁信号。励磁低电压Ufd(P)判据、静稳阻抗判据均满足且无TV二次回路断线时经t2(6s)发出跳闸指令。励磁低电压Ufd(P)判据、静稳阻抗、系统低电压判据均满足且无TV二次回路断线时经t3(1s)发出跳闸指令。
2 、发电机过激磁保护
过激磁保护是反应发电机因频率降低或者电压过高引起铁芯工作磁密过高的保护。过激磁保护分高、低两段定值，低定值经固定延时5s发出信号和降低励磁电压(降低励磁电压、励磁电流的功能暂未用)，高定值经反时限动作于解列灭磁。反时限延时上限为5秒，下限为200秒。
3、发电机定子接地保护
发电机定子接地保护作为发电机定子单相接地故障保护，由基波零序电压部分和三次谐波电压两部分组成，基波零序电压保护机端至机尾95%区域的定子绕组单相接地故障，由反映发电机机端零序电压原理构成，经时限t1(3s)动作于解列灭磁;三次谐波电压保护机尾至机端30%区域的定子绕组单相接地故障，由发电机中性点和机端三次谐波原理构成，经时限t2(5s)动作于信号。二者组成100%的定子接地保护。保护设有PT断线闭锁。
4 、发电机定子匝间保护
保护由纵向零序电压和故障分呈负序方向判据构成,设置PT断线闭锁措施，作为发电机内部匝间、相间短路以及定子绕组开焊的主保护.故障分量负序方向判据通过检测流出发电机的负序功率实现纵向零序电压判据通检测中性点与发电机中性点直接相连但不接地的3PT开口三角绕组所输出的纵向3U0实现。保护动作于全停。 0 w& n+ H2 N: C2 Z. X
5、 失步保护
保护采用三阻抗元件，通过阻抗的轨迹变化来检测滑极次数并确定振荡中心的位置。在短路故障、系统振荡、电压回路断线等情况下，保护不误动作。保护一般动作于信号;当振荡中心在发电机-变压器组内部，保护I段启动经t1(0.5s)发跳闸命令,动作于解列灭磁;当振荡中心在发电机-变压器组外部，保护II段启动经t2(2s)发信号。保护装设有电流闭锁装置，用以保证在断路器断开时电流不超过断路器额定失步开断电流。
6、 低频累加保护
低频累加保护反应系统频率降低对汽轮机影响的累积效应，保护由灵敏的频率继电器和计数器组成，经出口断路器辅助接点闭锁(即发电机退出运行时低频累加保护也退出运行)，累计系统频率低于频率定值47.5Hz的时间，当累计时间达到整定值3000秒时，经延时30秒动作于发信号。装置在运行时可实时监视：定值，频率f及累计时间的显示。发变组差动保护、变压器差动保护及高变差动保护是被保护元件内部相间短路故障的主保护，采用比率制动式原理。区外故障时可靠地躲过各侧CT特性不一致所产生的不平衡电流，区内故障保护灵敏地动作。为避免在变压器励磁涌流作用下保护误动，保护采用二次谐波闭锁。保护设有不经二次谐波闭锁差流速断功能，当差动电流达到整定值时瞬间切除故障。保护具有CT断线闭锁功能(实际未用)。CT断线判别与发电机差动保护相同。
7、 励磁回路过负荷保护
励磁回路过负荷保护用作转子励磁回路过流或过负荷的保护，接成三相式，由定时限和反时限两部分组成。
定时限部分动作电流按正常运行最大额定电流下能可靠返回的条件整定，经时限t1(5s)动作于信号和降低励磁电流(降低励磁电流的功能未用);反时限部分动作特性按发电机励磁绕组的过负荷能力确定，保护动作于解列灭磁，反时限上限为10秒。
8 、发电机转子一点接地保护
发电机转子一点接地保护用于反应发电机转子回路一点接地故障，保护采用乒乓式切换原理，轮流采样转子回路正、负极对地电压，通过求解两个不同的接地回路方程，实时计算转子接地电阻和接地位置。保护经延时2秒动作于信号。
9 、发电机对称过负荷保护
保护装置由定时限和反时限两部分组成，定时限部分经时限5秒动作于信号。反时限动作特性按发电机承受过负荷电流的能力确定，动作于解列。保护装置能反应发电机定子的热积累过程。
10、 发电机负序过负荷保护
保护装置由定时限和反时限两部分组成，定时限动作电流按躲过发电机长期允许的负序电流值和躲过最大负荷下负序电流滤过器不平衡的电流值整定，经时限3秒动作于信号。反时限动作特性按发电机承受负序电流的能力确定，动作于解列灭磁。保护装置能反应发电机转子的热积累过程
11 、发电机过电压保护
在发电机并网前，如机端电压达到1.3倍额定值时，发电机过电压经延时0.5秒动作于解列灭磁。当发电机并网后，自动退出此保护。发电机-变压器组是否并网通过主变220KV侧开关辅助接点状态进行判别。
12、发电机纵差保护
按由差动元件两侧输入电流的不同进行分类，可以分成完全纵差保护和不完全保护两类。

发电机纵差保护的交流接入回路图
在上图中：Ja、Jb、Jc-分别为发电机A、B、C三相的差动元件;
A、B、C-发电机三相输入端子。
1)完全纵差保护
发电机完全纵差保护，是发电机相间故障的主保护。由于差动元件两侧TA的型号、变比完全相同，受其暂态特性的影响较小。其动作灵敏度也较高，但不能反应定子绕组的匝间短路及线棒开焊。
2)不完全纵差保护
不完全纵差保护除保护定子绕组的相间短路之外，尚能反应定子线棒开焊及某些匝间短路。但是，由于在中性点侧只引入其一分支的电流，故在整定计算时，尚应考虑各分支电流不相等产生的差流。另外，当差动元件两侧TA型号不同及变比不同时，受系统暂态过程的影响较大。本回答被网友采纳