發(fā)電機(jī)繼電保護(hù)整定計(jì)算

1、任務(wù)目錄任務(wù)目錄1.縱差保護(hù)的整定原則縱差保護(hù)的整定原則2.匝間短路保護(hù)的整定匝間短路保護(hù)的整定3.定子繞組單相接地保護(hù)的整定定子繞組單相接地保護(hù)的整定4.發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路保護(hù)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路保護(hù)5.低勵(lì)失磁保護(hù)低勵(lì)失磁保護(hù)6.發(fā)電機(jī)的負(fù)序電流保護(hù)發(fā)電機(jī)的負(fù)序電流保護(hù) 1.比率制動式縱差保護(hù) 原理：比率制動式縱差保護(hù)對發(fā)電機(jī)定子繞組極其端部引線的相間短路故障有靈敏的保護(hù)作用，但對定子繞組的同相匝間短路和分支繞組開焊故障毫無反應(yīng)。具有比率制動特性的差動保護(hù)的二次接線如圖所示。比率制動式差動保護(hù)原理接線圖比率制動式差動保護(hù)原理接線圖 當(dāng)差動線圈匝數(shù)Wd與制動線圈匝數(shù)Wres的關(guān)系為 差動電流： 制動電

2、流： 式中： 一次電流； 二次電流； Na電流互感器變比。dresWW5 .0IIIndn1t1a-) /(aresnIII/)(5 .0t1.n1.In1It1In2In2 整定計(jì)算 整定計(jì)算整定計(jì)算2.定子繞組匝間短路的保護(hù) 一、橫差電流保護(hù)使用條件: 每相繞組有兩個(gè)以上并聯(lián)支路，且中性點(diǎn)都有引出。 動作原理：若發(fā)生定子繞組匝間短路，則故障相繞組的兩個(gè)分支的電勢不相等，因而在定子繞組中出現(xiàn)環(huán)流，通過中性點(diǎn)連線，該電流大于保護(hù)的動作電流，則保護(hù)動作，跳開發(fā)電機(jī)斷路器及滅磁開關(guān)。 橫差保護(hù)動作電流： 電流互感器變比： 二、反應(yīng)零序電壓的匝間短路保護(hù)當(dāng)發(fā)電機(jī)定子繞組發(fā)生匝間短路時(shí)，機(jī)端三相電壓對

3、發(fā)當(dāng)發(fā)電機(jī)定子繞組發(fā)生匝間短路時(shí)，機(jī)端三相電壓對發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)不對稱，出現(xiàn)零序電壓。電機(jī)中性點(diǎn)不對稱，出現(xiàn)零序電壓。 三、反應(yīng)轉(zhuǎn)子回路2次諧波電流的匝間短路保護(hù)發(fā)電機(jī)定子繞組發(fā)生匝間短路時(shí)，在轉(zhuǎn)子回路中將出現(xiàn)發(fā)電機(jī)定子繞組發(fā)生匝間短路時(shí)，在轉(zhuǎn)子回路中將出現(xiàn)2 2次諧波電流，因此利用轉(zhuǎn)子中的次諧波電流，因此利用轉(zhuǎn)子中的2 2次諧波電流，可以構(gòu)成次諧波電流，可以構(gòu)成匝間短路保護(hù)。匝間短路保護(hù)。4.定子繞組單相接地保護(hù) 雙頻式定子繞組接地保護(hù)是由基波零序電壓和3次諧波電壓保護(hù)構(gòu)成?；阈螂妷罕Ｗo(hù)定子繞組的90%左右，3 次諧波電壓保護(hù)反應(yīng)定子繞組其余部分的接地故障。 基本原理：正常情況下，機(jī)端3次諧

4、波電壓總是小于中性點(diǎn)3次諧波電壓：發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)不接地時(shí)3次諧波等值電路即：即：Us3Us3UN3 UN3 定子繞組單相接地時(shí)3次諧波電壓的分布：發(fā)電機(jī)定子繞組距中性點(diǎn)發(fā)電機(jī)定子繞組距中性點(diǎn)處發(fā)生金處發(fā)生金屬性單相接地，屬性單相接地，則則恒有恒有： 其比值為：當(dāng)其比值為：當(dāng)50%,Us350%,Us3UN3;UN3;當(dāng)當(dāng)50%50%時(shí)時(shí),Us3UN3,Us3UN3。利用。利用Us3Us3作為動作量，利用作為動作量，利用UN3UN3作作為制動量，構(gòu)成的接地保護(hù)動作范圍為制動量，構(gòu)成的接地保護(hù)動作范圍0 050%50%。 4.發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路保護(hù)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路保護(hù) 一、勵(lì)磁回路一點(diǎn)接地保護(hù) 1、絕緣檢

5、查裝置 正常時(shí)，兩電壓表的讀數(shù)相等，當(dāng)勵(lì)磁回路對地絕緣水平下降時(shí)，兩電壓表讀數(shù)不相等。 缺點(diǎn)是：在勵(lì)磁繞組中點(diǎn)接地時(shí)，兩電壓表讀數(shù)也相等，即存在動作死區(qū)。 2、直流電橋式一點(diǎn)接地保護(hù) 通過合理選擇、調(diào)整各臂電阻值?？勺龅絼?lì)磁繞組正常運(yùn)行時(shí)，電橋處于平衡狀態(tài)。當(dāng)勵(lì)磁繞組發(fā)生一點(diǎn)接地時(shí)，電橋失去平衡，流過繼電器的電流大于其動作電流，保護(hù)動作。 缺點(diǎn)是：接地點(diǎn)靠近中點(diǎn)M時(shí)，保護(hù)無法動作（有死區(qū)）。 消除死區(qū)措施： 在電阻R1的橋臂中串接了非線性元件穩(wěn)壓管，其阻值隨外加勵(lì)磁電壓的大小而變化，因此，保護(hù)裝置的死區(qū)隨勵(lì)磁電壓改變而移動位置。這樣在某一電壓下的死區(qū)，在另一電壓下則變?yōu)閯幼鲄^(qū)，從而減小了保護(hù)拒

6、動的機(jī)率。 轉(zhuǎn)子偏心和磁路不對稱等原因產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子繞組的交流電壓，使轉(zhuǎn)子繞組中點(diǎn)對地電壓不保持為零，而是在一定范圍內(nèi)波動。利用這個(gè)波動的電壓來消除保護(hù)死區(qū)。 二、勵(lì)磁回路二點(diǎn)接地保護(hù) 直流電橋式勵(lì)磁回路兩點(diǎn)接地保護(hù)原理接線如圖所示在發(fā)電機(jī) 勵(lì)磁回路一點(diǎn)接地后，投入兩點(diǎn)接地保護(hù)，當(dāng)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路 兩點(diǎn)接地時(shí)，該保護(hù)經(jīng)延時(shí)動作于停機(jī)。（汽輪發(fā)電機(jī)組采用） 缺點(diǎn)：若K2點(diǎn)離K1點(diǎn)很近，通過繼電器的電流小于繼電器動作電流，保護(hù)將拒動，因此保護(hù)存在死區(qū)，死區(qū)范圍在10%左右。 若第一個(gè)接地點(diǎn)K1點(diǎn)發(fā)生在轉(zhuǎn)子繞組的正極或負(fù)極端，則因電橋失去作用，不論第二點(diǎn)接地發(fā)生在何處，保護(hù)裝置將拒動，死區(qū)100%。電橋由

7、勵(lì)磁回路電阻Re和附加電阻Rab構(gòu)成直流電橋四個(gè)臂。毫伏表和電流繼電器接在對角線上。一點(diǎn)接地后，調(diào)節(jié)R滑動觸點(diǎn)，使電橋平衡。 兩點(diǎn)接地時(shí)，電橋平衡關(guān)系破壞，保護(hù)動作。 5.低勵(lì)失磁保護(hù)100MW及以上發(fā)電機(jī)，應(yīng)裝設(shè)專用的失磁保護(hù)。發(fā)電機(jī)低勵(lì)失磁保護(hù)的動作主判據(jù)可分為：a)系統(tǒng)側(cè)主判據(jù)高壓母線三相同時(shí)低電壓繼電器。本判據(jù)主要用于防止由發(fā)電機(jī)低勵(lì)失磁故障引發(fā)無功儲備不足的系統(tǒng)電壓崩潰，造成大面積停電，其動作判據(jù)為 Uop.3ph(0.850.90)Uh.min 式中：Uop.3ph三相同時(shí)低電壓繼電器動作電壓(此值應(yīng)經(jīng)調(diào)度部門確定)；Uh.min高壓系統(tǒng)最低正常運(yùn)行電壓。經(jīng)輔助判據(jù)“與門”輸出，短延時(shí)動作于發(fā)電機(jī)解列。b)發(fā)電機(jī)側(cè)主判據(jù)： 1)異步邊界阻抗繼電器； 2)靜穩(wěn)極限阻抗繼電器； 3)靜穩(wěn)極限勵(lì)磁低電壓繼電器。低勵(lì)失磁保護(hù)的輔助判據(jù)有： 1)負(fù)序電壓元件； 2)勵(lì)磁低電壓元件； 3)延時(shí)元件。6.發(fā)電機(jī)的負(fù)序電流保護(hù) 利用發(fā)電機(jī)在三相負(fù)荷不對稱時(shí)所產(chǎn)生的負(fù)序電流大小而發(fā)出相應(yīng)信號和保護(hù)動作的一種保護(hù)。 發(fā)電機(jī)不平衡元件保護(hù)設(shè)備不