繼電保護(hù)(發(fā)電機(jī))

1、2022-2-23電力系統(tǒng)繼電保護(hù)1發(fā)電機(jī)保護(hù)發(fā)電機(jī)保護(hù)發(fā)電機(jī)的故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)及其保護(hù)方式發(fā)電機(jī)的故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)及其保護(hù)方式發(fā)電機(jī)相間短路的縱差動(dòng)保護(hù)發(fā)電機(jī)相間短路的縱差動(dòng)保護(hù)發(fā)電機(jī)定子繞組匝間短路保護(hù)發(fā)電機(jī)定子繞組匝間短路保護(hù)發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地保護(hù)發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地保護(hù)發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路接地保護(hù)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路接地保護(hù)發(fā)電機(jī)負(fù)序電流保護(hù)發(fā)電機(jī)負(fù)序電流保護(hù)發(fā)電機(jī)的其他保護(hù)發(fā)電機(jī)的其他保護(hù)2022-2-23電力系統(tǒng)繼電保護(hù)22-1 2-1 發(fā)電機(jī)故障和不正常狀態(tài)及保護(hù)方式發(fā)電機(jī)故障和不正常狀態(tài)及保護(hù)方式1 1、發(fā)電機(jī)的故障及其危害、保護(hù)方式、發(fā)電機(jī)的故障

2、及其危害、保護(hù)方式n定子繞組的相間短路：定子繞組的相間短路： 巨大的短路電流，燒壞發(fā)電機(jī)巨大的短路電流，燒壞發(fā)電機(jī) 瞬時(shí)動(dòng)作的縱差動(dòng)保護(hù)瞬時(shí)動(dòng)作的縱差動(dòng)保護(hù)n定子繞組匝間短路（同相同分支、同相異分支）：定子繞組匝間短路（同相同分支、同相異分支）： 巨大的短路電流，燒壞發(fā)電機(jī)巨大的短路電流，燒壞發(fā)電機(jī) 瞬時(shí)動(dòng)作的匝間短路保護(hù)瞬時(shí)動(dòng)作的匝間短路保護(hù)n定子單相接地（繞組對(duì)鐵芯短接）：定子單相接地（繞組對(duì)鐵芯短接）： 電弧灼傷鐵芯、破壞繞組絕緣、故障發(fā)展電弧灼傷鐵芯、破壞繞組絕緣、故障發(fā)展 100%100%定子繞組接地保護(hù)定子繞組接地保護(hù)2022-2-23電力系統(tǒng)繼電保護(hù)32-1 2-1 發(fā)電機(jī)故障和

3、不正常狀態(tài)及保護(hù)方式發(fā)電機(jī)故障和不正常狀態(tài)及保護(hù)方式n失磁（完全失磁、部分失磁）：失磁（完全失磁、部分失磁）： 危害發(fā)電機(jī)、影響系統(tǒng)的安全危害發(fā)電機(jī)、影響系統(tǒng)的安全 失磁保護(hù)失磁保護(hù)n轉(zhuǎn)子一點(diǎn)、二點(diǎn)接地故障：轉(zhuǎn)子一點(diǎn)、二點(diǎn)接地故障： 二點(diǎn)接地引起機(jī)組劇烈振動(dòng)二點(diǎn)接地引起機(jī)組劇烈振動(dòng) 轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)和二點(diǎn)接地保護(hù)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)和二點(diǎn)接地保護(hù)2022-2-23電力系統(tǒng)繼電保護(hù)42 2、發(fā)電機(jī)不正常運(yùn)行狀態(tài)及其保護(hù)方式、發(fā)電機(jī)不正常運(yùn)行狀態(tài)及其保護(hù)方式n定子繞組負(fù)荷不對(duì)稱運(yùn)行（出現(xiàn)負(fù)序電流）定子繞組負(fù)荷不對(duì)稱運(yùn)行（出現(xiàn)負(fù)序電流）： 定子繞組不對(duì)稱過負(fù)荷保護(hù)（轉(zhuǎn)子表層過熱保護(hù)）定子繞組不對(duì)稱過負(fù)荷

4、保護(hù)（轉(zhuǎn)子表層過熱保護(hù)）n定子繞組對(duì)稱過負(fù)荷：定子繞組對(duì)稱過負(fù)荷： 對(duì)稱過負(fù)荷保護(hù)對(duì)稱過負(fù)荷保護(hù)n轉(zhuǎn)子繞組過負(fù)荷：轉(zhuǎn)子繞組過負(fù)荷： 轉(zhuǎn)子繞組過負(fù)荷保護(hù)轉(zhuǎn)子繞組過負(fù)荷保護(hù)n逆功率：逆功率：逆功率保護(hù)逆功率保護(hù)n過激磁：過激磁：過激磁保護(hù)過激磁保護(hù)n系統(tǒng)振蕩引起發(fā)電機(jī)失步：系統(tǒng)振蕩引起發(fā)電機(jī)失步：失步保護(hù)失步保護(hù)n其他保護(hù)：其他保護(hù)：定子繞組過電壓保護(hù)、低頻運(yùn)行保護(hù)、非全相運(yùn)定子繞組過電壓保護(hù)、低頻運(yùn)行保護(hù)、非全相運(yùn)行保護(hù)等行保護(hù)等2022-2-23電力系統(tǒng)繼電保護(hù)53 3、保護(hù)裝置的控制對(duì)象、保護(hù)裝置的控制對(duì)象保護(hù)出口方式保護(hù)出口方式（1 1）發(fā)變組全停發(fā)變組全停：跳主變高壓側(cè)、發(fā)電機(jī)、高廠變，

5、滅磁，：跳主變高壓側(cè)、發(fā)電機(jī)、高廠變，滅磁，關(guān)主汽門，廠用電切換關(guān)主汽門，廠用電切換（2 2）解列滅磁解列滅磁：跳發(fā)電機(jī)、高廠變，滅磁，汽輪機(jī)甩負(fù)荷：跳發(fā)電機(jī)、高廠變，滅磁，汽輪機(jī)甩負(fù)荷（3 3）解列解列：跳發(fā)電機(jī)跳發(fā)電機(jī)（4 4）減出力減出力：減少汽輪機(jī)輸出功率：減少汽輪機(jī)輸出功率（5 5）發(fā)信號(hào)發(fā)信號(hào)：發(fā)出聲、光信號(hào)：發(fā)出聲、光信號(hào)（6 6）母線解列：對(duì)雙母線系統(tǒng)，斷開母線聯(lián)絡(luò)斷路器）母線解列：對(duì)雙母線系統(tǒng)，斷開母線聯(lián)絡(luò)斷路器2022-2-23電力系統(tǒng)繼電保護(hù)63 3、保護(hù)裝置的控制對(duì)象、保護(hù)裝置的控制對(duì)象保護(hù)出口方式保護(hù)出口方式（1 1）發(fā)變組全停：）發(fā)變組全停：跳主變高壓側(cè)、發(fā)電機(jī)、高

6、廠變，滅磁，關(guān)主汽門，跳主變高壓側(cè)、發(fā)電機(jī)、高廠變，滅磁，關(guān)主汽門，廠用電切換廠用電切換（2 2）停機(jī)：）停機(jī)：跳發(fā)電機(jī)，滅磁，關(guān)主汽門跳發(fā)電機(jī)，滅磁，關(guān)主汽門（3 3）解列滅磁：）解列滅磁：跳發(fā)電機(jī)，滅磁，汽輪機(jī)甩負(fù)荷跳發(fā)電機(jī)，滅磁，汽輪機(jī)甩負(fù)荷（4 4）解列：）解列：跳發(fā)電機(jī)跳發(fā)電機(jī)（5 5）孤島運(yùn)行：）孤島運(yùn)行：跳主變高壓側(cè)、汽輪機(jī)減負(fù)荷帶廠用跳主變高壓側(cè)、汽輪機(jī)減負(fù)荷帶廠用（6 6）程序跳閘：）程序跳閘：關(guān)主汽門，逆功率動(dòng)作，跳發(fā)電機(jī)，滅磁關(guān)主汽門，逆功率動(dòng)作，跳發(fā)電機(jī)，滅磁（7 7）減勵(lì)磁）減勵(lì)磁（8 8）減出力減出力：減少汽輪機(jī)輸出功率：減少汽輪機(jī)輸出功率（9 9）廠用電源切換）廠

7、用電源切換（1010）發(fā)信號(hào)）發(fā)信號(hào)：發(fā)出聲、光信號(hào)：發(fā)出聲、光信號(hào)（1111）母線解列：對(duì)雙母線系統(tǒng)，斷開母線聯(lián)絡(luò)斷路器）母線解列：對(duì)雙母線系統(tǒng)，斷開母線聯(lián)絡(luò)斷路器2-2 2-2 發(fā)電機(jī)相間短路的縱差動(dòng)保護(hù)發(fā)電機(jī)相間短路的縱差動(dòng)保護(hù)作用：作用：反應(yīng)發(fā)電機(jī)內(nèi)部定子繞組及其引出線相間短路，主反應(yīng)發(fā)電機(jī)內(nèi)部定子繞組及其引出線相間短路，主保護(hù)，外部故障不誤動(dòng)保護(hù)，外部故障不誤動(dòng) 配置：配置：在發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)和靠近發(fā)電機(jī)出口斷路器處分別按在發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)和靠近發(fā)電機(jī)出口斷路器處分別按相裝設(shè)型號(hào)、變比相同的電流互感器，二次側(cè)按環(huán)相裝設(shè)型號(hào)、變比相同的電流互感器，二次側(cè)按環(huán)流法連接流法連接 原理：原理：比較發(fā)

8、電機(jī)繞組兩端電流的大小和相位，正常和外比較發(fā)電機(jī)繞組兩端電流的大小和相位，正常和外部故障時(shí)：相同；內(nèi)部故障時(shí)不同部故障時(shí)：相同；內(nèi)部故障時(shí)不同 2022-2-23電力系統(tǒng)繼電保護(hù)81 1、基本原理基本原理1IGKAKATA1TA22I11TAnI22TAnIKA：差動(dòng)繼電器，接差動(dòng)回路正常運(yùn)行或外部故障時(shí) KA的電流：121222120KATATAIIIIInnKA不動(dòng)作保護(hù)區(qū)內(nèi)故障時(shí) KA的電流：12122212KKATATATAIIIIIInnn當(dāng) 時(shí),KA動(dòng)作KAsetIITA1、TA2：同型號(hào) 同變比2022-2-23電力系統(tǒng)繼電保護(hù)9GKAKATA1TA21I2I11TAnI22TA

9、nI實(shí)際正常運(yùn)行及外部故障時(shí)：12220II不平衡電流流入KA的電流：1222unbIIITAKiunpstunbnIfKKI/)3(max.max.iunpstfKK-同型系數(shù)，取0.5-非周期分量影響系數(shù),取11.5-TA最大誤差系數(shù),取0.1KA的動(dòng)作電流max.max.unbrelopunbopIKIII問題：動(dòng)作電流大，靈敏度低提高靈敏度：減小動(dòng)作電流0 10 3()op.minNI. .I1 1、基本原理基本原理2022-2-23電力系統(tǒng)繼電保護(hù)102-32-3發(fā)電機(jī)子繞組匝間短路保護(hù)發(fā)電機(jī)子繞組匝間短路保護(hù)1 1、單繼電器式橫差保護(hù)、單繼電器式橫差保護(hù) 定子繞組每相兩并聯(lián)分支分別

10、接成星形，兩個(gè)星形中性定子繞組每相兩并聯(lián)分支分別接成星形，兩個(gè)星形中性點(diǎn)連接線上接入點(diǎn)連接線上接入TATA，經(jīng)高次諧波過濾器，經(jīng)高次諧波過濾器Z Z接至電流繼電器接至電流繼電器KAKA。 用于定子繞組每相有兩個(gè)并聯(lián)支路且每一支路中性點(diǎn)側(cè)用于定子繞組每相有兩個(gè)并聯(lián)支路且每一支路中性點(diǎn)側(cè)都有引出端的發(fā)電機(jī)，反應(yīng)定子繞組的匝間短路都有引出端的發(fā)電機(jī)，反應(yīng)定子繞組的匝間短路 。2022-2-23電力系統(tǒng)繼電保護(hù)11正常運(yùn)行或外部故障時(shí)，兩中性點(diǎn)等電位，連接線上無電流正常運(yùn)行或外部故障時(shí)，兩中性點(diǎn)等電位，連接線上無電流或僅有數(shù)值不大的不平衡電流通過，保護(hù)不動(dòng)作。或僅有數(shù)值不大的不平衡電流通過，保護(hù)不動(dòng)作

11、。 定子繞組匝間短路，故障相繞組的兩個(gè)分支的電勢(shì)不等，因定子繞組匝間短路，故障相繞組的兩個(gè)分支的電勢(shì)不等，因而在定子繞組中出現(xiàn)環(huán)流，通過中性點(diǎn)連線，若該電流大于而在定子繞組中出現(xiàn)環(huán)流，通過中性點(diǎn)連線，若該電流大于保護(hù)的動(dòng)作電流，則保護(hù)動(dòng)作。保護(hù)的動(dòng)作電流，則保護(hù)動(dòng)作。2022-2-23電力系統(tǒng)繼電保護(hù)12（1 1）保護(hù)存在死區(qū)。）保護(hù)存在死區(qū)。當(dāng)一個(gè)分支短路匝數(shù)很小或兩分支短路時(shí)匝數(shù)相近時(shí)，中性點(diǎn)連線上通過的電流可能小于繼電器動(dòng)作值，保護(hù)裝置不動(dòng)作。（2 2）三次諧波引起保護(hù)可能誤動(dòng)作）三次諧波引起保護(hù)可能誤動(dòng)作。正常運(yùn)行情況下，若三相電動(dòng)勢(shì)的波形中含有三次諧波及三次諧波的倍數(shù)次諧波分量，且當(dāng)

12、任一支路的三次諧波電動(dòng)勢(shì)與其他支路不相等時(shí)，將有三次諧波流過電流互感器。為此，采用了高次諧波濾過器Z ，使高次諧波電流不致流入電流繼電器KA 。（3 3）勵(lì)磁回路發(fā)生兩點(diǎn)接地故障時(shí)，單繼電器式橫差動(dòng)保護(hù)可能動(dòng)作。）勵(lì)磁回路發(fā)生兩點(diǎn)接地故障時(shí)，單繼電器式橫差動(dòng)保護(hù)可能動(dòng)作。定子同一相的兩并聯(lián)分支回路電動(dòng)勢(shì)不等，形成環(huán)流。若其值大于保護(hù)動(dòng)作值，將使橫差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作。 勵(lì)磁回路發(fā)生一點(diǎn)接地后，利用切換片SO 將橫差保護(hù)切換到帶時(shí)限動(dòng)作于跳閘。動(dòng)作時(shí)限通?？扇?.51S 。討論：2022-2-23電力系統(tǒng)繼電保護(hù)132-32-3發(fā)電機(jī)定子繞組匝間短路保護(hù)發(fā)電機(jī)定子繞組匝間短路保護(hù)2 2、反應(yīng)發(fā)電機(jī)各相

13、對(duì)中性點(diǎn)的零序電壓匝間短路保護(hù)、反應(yīng)發(fā)電機(jī)各相對(duì)中性點(diǎn)的零序電壓匝間短路保護(hù)原理：原理：發(fā)生匝間短路時(shí)，機(jī)端三相電壓對(duì)發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)不發(fā)生匝間短路時(shí)，機(jī)端三相電壓對(duì)發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)不對(duì)稱，出現(xiàn)零序電壓。對(duì)稱，出現(xiàn)零序電壓。配置：配置： TV TV 一次繞組中性點(diǎn)與一次繞組中性點(diǎn)與發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)直接連接，電壓發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)直接連接，電壓互感器互感器TVTV測(cè)量該零序電壓測(cè)量該零序電壓,TV ,TV 開口三角側(cè)接入三次諧波濾波開口三角側(cè)接入三次諧波濾波器器Z Z 及零序過電壓繼電器及零序過電壓繼電器KV KV 。2022-2-23電力系統(tǒng)繼電保護(hù)14（1 1）三次諧波濾波器三次諧波濾波器用于減小發(fā)電機(jī)正常運(yùn)

14、行時(shí)固有三次諧用于減小發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)固有三次諧波對(duì)保護(hù)的影響。波對(duì)保護(hù)的影響。TZJTZJ（2 2）零序電壓繼電器的動(dòng)作電壓應(yīng)躲過正常運(yùn)行和外部故障）零序電壓繼電器的動(dòng)作電壓應(yīng)躲過正常運(yùn)行和外部故障時(shí)三次諧波濾波器輸出的最大不平衡電壓時(shí)三次諧波濾波器輸出的最大不平衡電壓采取外部故障采取外部故障時(shí)閉鎖保護(hù)的措施時(shí)閉鎖保護(hù)的措施。這樣，零序電壓繼電器的動(dòng)作電壓只需。這樣，零序電壓繼電器的動(dòng)作電壓只需按躲過正常運(yùn)行時(shí)的不平衡電壓整定。按躲過正常運(yùn)行時(shí)的不平衡電壓整定。KWNKWN（3 3）TV TV 回路斷線時(shí)可能造成保護(hù)誤動(dòng)作，因此需要裝設(shè)回路斷線時(shí)可能造成保護(hù)誤動(dòng)作，因此需要裝設(shè)電電壓回路斷線

15、閉鎖裝置壓回路斷線閉鎖裝置。（4 4）原理簡(jiǎn)單，靈敏度較高，能反應(yīng)零序電壓的匝間短路保）原理簡(jiǎn)單，靈敏度較高，能反應(yīng)零序電壓的匝間短路保護(hù)，還能反應(yīng)定子繞組開焊故障。適用于中性點(diǎn)只有三個(gè)引護(hù)，還能反應(yīng)定子繞組開焊故障。適用于中性點(diǎn)只有三個(gè)引出端的發(fā)電機(jī)匝間短路保護(hù)，但是保護(hù)接線復(fù)雜。出端的發(fā)電機(jī)匝間短路保護(hù)，但是保護(hù)接線復(fù)雜。討論：討論：2022-2-23電力系統(tǒng)繼電保護(hù)152022-2-23電力系統(tǒng)繼電保護(hù)162-42-4發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地保護(hù)發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地保護(hù)產(chǎn)生：產(chǎn)生：發(fā)電機(jī)定子繞組與鐵心間絕緣遭到破壞發(fā)電機(jī)定子繞組與鐵心間絕緣遭到破壞（鐵心接地）（鐵心接地）主要危害：主要危

16、害：接地電流產(chǎn)生電弧燒傷鐵心，鐵心疊片燒結(jié)，維修困難接地電流產(chǎn)生電弧燒傷鐵心，鐵心疊片燒結(jié)，維修困難接地電流破壞繞組絕緣，擴(kuò)大事故接地電流破壞繞組絕緣，擴(kuò)大事故發(fā)電機(jī)定子繞組接地保護(hù)：發(fā)電機(jī)定子繞組接地保護(hù)：安全電流：安全電流：不產(chǎn)生電弧的單相接地電流不產(chǎn)生電弧的單相接地電流接地電流小于接地電流小于安全電流：安全電流：保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)接地電流大于接地電流大于安全電流：安全電流：保護(hù)立即動(dòng)作于跳閘停機(jī)保護(hù)立即動(dòng)作于跳閘停機(jī)對(duì)大中型發(fā)電機(jī)定子繞組接地保護(hù)的基本要求：對(duì)大中型發(fā)電機(jī)定子繞組接地保護(hù)的基本要求：對(duì)繞組有對(duì)繞組有100%的保護(hù)范圍的保護(hù)范圍經(jīng)過渡電阻接地故障，應(yīng)有足夠靈敏度經(jīng)

17、過渡電阻接地故障，應(yīng)有足夠靈敏度2022-2-23電力系統(tǒng)繼電保護(hù)171 1、零序電壓保護(hù)的基本原理、零序電壓保護(hù)的基本原理10KUA相繞組距中性點(diǎn) 處單相接地ACCKABBKAAAKEEUEEUEEUACKBKAKEUUUU330UEUA00U%10U10010CBAAEBECEKAECKUBKUAKU0U零序電壓隨接地點(diǎn)零序電壓隨接地點(diǎn)位置位置而變化。而變化。2022-2-23電力系統(tǒng)繼電保護(hù)18( 1 ( 1 ）大機(jī)組中性點(diǎn)采用高阻接地。大機(jī)組中性點(diǎn)采用高阻接地。小機(jī)組中性點(diǎn)裝設(shè)消弧小機(jī)組中性點(diǎn)裝設(shè)消弧線圈，抵消單相接地時(shí)的電容電流，使接地電流減小到允線圈，抵消單相接地時(shí)的電容電流，使接

18、地電流減小到允許值以下。為防止系統(tǒng)運(yùn)行方式改變時(shí)，產(chǎn)生諧振，引起許值以下。為防止系統(tǒng)運(yùn)行方式改變時(shí)，產(chǎn)生諧振，引起過電壓，出口有直供負(fù)荷時(shí)，采用過補(bǔ)償方式，即過電壓，出口有直供負(fù)荷時(shí)，采用過補(bǔ)償方式，即ILIc，無直供負(fù)荷時(shí)，采用欠補(bǔ)償。無直供負(fù)荷時(shí)，采用欠補(bǔ)償。( 2 ( 2 ）當(dāng)發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地時(shí)，利用）當(dāng)發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地時(shí)，利用零序電壓隨接地零序電壓隨接地點(diǎn)而變化的特點(diǎn)，可以構(gòu)成基波零序電壓保護(hù)點(diǎn)而變化的特點(diǎn)，可以構(gòu)成基波零序電壓保護(hù)以及在此基以及在此基礎(chǔ)上的某些礎(chǔ)上的某些100 100 定子接地保護(hù)。定子接地保護(hù)。討論：討論：2022-2-23電力系統(tǒng)繼電保護(hù)19（3 3）

19、利用）利用內(nèi)部故障與外部故障流過零序電流互感器內(nèi)部故障與外部故障流過零序電流互感器TA0 TA0 的零序電流數(shù)值不同的零序電流數(shù)值不同的特點(diǎn)，可以構(gòu)成的特點(diǎn)，可以構(gòu)成零序電流接地保護(hù)零序電流接地保護(hù)。發(fā)電機(jī)外部單相接地時(shí)，流過發(fā)電機(jī)外部單相接地時(shí)，流過TA0TA0的零序電流為發(fā)電機(jī)本的零序電流為發(fā)電機(jī)本身的電容電流。流過接地點(diǎn)的電流為發(fā)電機(jī)電容電流與電身的電容電流。流過接地點(diǎn)的電流為發(fā)電機(jī)電容電流與電網(wǎng)電容電流之和，具有電容性質(zhì)并與網(wǎng)電容電流之和，具有電容性質(zhì)并與成正比，機(jī)端附近成正比，機(jī)端附近接地時(shí)其值最大。接地時(shí)其值最大。發(fā)電機(jī)內(nèi)部單相接地時(shí)，流過發(fā)電機(jī)內(nèi)部單相接地時(shí)，流過TA0TA0的零

20、序電流為除發(fā)電機(jī)的零序電流為除發(fā)電機(jī)以外的全部發(fā)電機(jī)電壓電網(wǎng)電容電流。流過接地點(diǎn)的電流以外的全部發(fā)電機(jī)電壓電網(wǎng)電容電流。流過接地點(diǎn)的電流為發(fā)電機(jī)電容電流與電網(wǎng)電容電流之和，具有電容性質(zhì)并為發(fā)電機(jī)電容電流與電網(wǎng)電容電流之和，具有電容性質(zhì)并與與成正比，機(jī)端附近接地時(shí)其值最大。成正比，機(jī)端附近接地時(shí)其值最大。討論：討論：2022-2-23電力系統(tǒng)繼電保護(hù)20（1 1）定子接地點(diǎn)的）定子接地點(diǎn)的接地電流不應(yīng)超過安全電流接地電流不應(yīng)超過安全電流，一般地，一般地，應(yīng)小于應(yīng)小于1. 0 1.5A1. 0 1.5A，以保證發(fā)電機(jī)定子鐵芯的安全。，以保證發(fā)電機(jī)定子鐵芯的安全。（2 2）定子接地保護(hù)應(yīng)有）定子接地

21、保護(hù)應(yīng)有100 100 保護(hù)區(qū)保護(hù)區(qū)，不允許存在死區(qū)。，不允許存在死區(qū)。（3 3）保護(hù)區(qū)內(nèi)任何一點(diǎn)發(fā)生接地故障，保護(hù)應(yīng)有）保護(hù)區(qū)內(nèi)任何一點(diǎn)發(fā)生接地故障，保護(hù)應(yīng)有足夠靈敏足夠靈敏度。度。發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)100%100%定子接地保護(hù)的要求：定子接地保護(hù)的要求： 對(duì)于中小型發(fā)電機(jī)而言，由于認(rèn)為在正常運(yùn)行時(shí)，中對(duì)于中小型發(fā)電機(jī)而言，由于認(rèn)為在正常運(yùn)行時(shí)，中性點(diǎn)電位等于或接近于零，發(fā)生絕緣擊穿的可能性極小，性點(diǎn)電位等于或接近于零，發(fā)生絕緣擊穿的可能性極小，保護(hù)有死區(qū)還是可以允許的。保護(hù)有死區(qū)還是可以允許的。對(duì)于雙水內(nèi)冷的大型發(fā)電機(jī)，對(duì)于雙水內(nèi)冷的大型發(fā)電機(jī)，要求具有要求具有100 100 保護(hù)區(qū)且靈敏度較高

22、的定子接地保護(hù)。保護(hù)區(qū)且靈敏度較高的定子接地保護(hù)。2022-2-23電力系統(tǒng)繼電保護(hù)21( 1 ( 1 ）反應(yīng)三次諧波電壓的方式。反應(yīng)三次諧波電壓的方式。 它能可靠地覆蓋零序電壓保護(hù)的死區(qū)，與零序電壓保護(hù)一它能可靠地覆蓋零序電壓保護(hù)的死區(qū)，與零序電壓保護(hù)一起組成起組成100 %100 %定子接地保護(hù)。定子接地保護(hù)。( 2 ( 2 ）利用）利用外加電源進(jìn)行對(duì)地檢測(cè)外加電源進(jìn)行對(duì)地檢測(cè)，以實(shí)現(xiàn)，以實(shí)現(xiàn)100 100 保護(hù)。保護(hù)。 如中性點(diǎn)外加工頻電壓法、人工二次諧波電流法，外加低如中性點(diǎn)外加工頻電壓法、人工二次諧波電流法，外加低頻電壓或編碼信號(hào)以及外加直流電源等。頻電壓或編碼信號(hào)以及外加直流電源等

23、。( 3 ( 3 ）利用）利用接地故障產(chǎn)生的行波接地故障產(chǎn)生的行波以實(shí)現(xiàn)保護(hù)。以實(shí)現(xiàn)保護(hù)。 發(fā)電機(jī)定子發(fā)電機(jī)定子100 100 接地保護(hù)實(shí)現(xiàn)的方法：接地保護(hù)實(shí)現(xiàn)的方法：2022-2-23電力系統(tǒng)繼電保護(hù)22UEUA00U%10U10010零序電壓保護(hù)V0動(dòng)作電壓：510V保護(hù)死區(qū)：%10%51 1、基、基波零序電壓保護(hù)波零序電壓保護(hù)2022-2-23電力系統(tǒng)繼電保護(hù)232 2、 三次諧波三次諧波零序電壓保護(hù)零序電壓保護(hù)正常運(yùn)行時(shí)的三次諧波電壓tCMCMCSEU233E2MC2MCtCNUSUtCMCtCMCNEU23SNUU定子單相接地時(shí)的三次諧波電壓NUSU3E2MC2)1 (MCtC3)1

24、 (E3)1 (EUS3EUN1SNUU2022-2-23電力系統(tǒng)繼電保護(hù)24正常運(yùn)行時(shí)的三次諧波電壓關(guān)系SNUUSNUU%50SNUU%50定子單相接地時(shí)的三次諧波電壓關(guān)系1SNUU+ 基波零序電壓保護(hù)SNUU3E1NUSU0.5100%保護(hù)范圍： 基波零序電壓：機(jī)端側(cè)約90%保護(hù)范圍，機(jī)端短路靈敏度最高三次諧波：中性點(diǎn)側(cè)約50%保護(hù)范圍，中性點(diǎn)短路靈敏度最高2 2、 三次諧波三次諧波零序電壓保護(hù)零序電壓保護(hù)2022-2-23電力系統(tǒng)繼電保護(hù)252-52-5發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路的接地保護(hù)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路的接地保護(hù)勵(lì)磁回路接地：勵(lì)磁回路接地：（1 1）勵(lì)磁回路一點(diǎn)接地）勵(lì)磁回路一點(diǎn)接地： 不會(huì)形成接地

25、電流通路，因此對(duì)發(fā)電機(jī)無直接危害。但不會(huì)形成接地電流通路，因此對(duì)發(fā)電機(jī)無直接危害。但勵(lì)磁回路對(duì)地電壓將增加，在最不利情況下，將比正常時(shí)增勵(lì)磁回路對(duì)地電壓將增加，在最不利情況下，將比正常時(shí)增大一倍，因而容易導(dǎo)致第二點(diǎn)接地。大一倍，因而容易導(dǎo)致第二點(diǎn)接地。（2 2）勵(lì)磁回路發(fā)生兩點(diǎn)接地）勵(lì)磁回路發(fā)生兩點(diǎn)接地： 部分勵(lì)磁繞組被短接，造成轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)發(fā)生畸變，致使機(jī)部分勵(lì)磁繞組被短接，造成轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)發(fā)生畸變，致使機(jī)組振動(dòng)。故障點(diǎn)電弧將燒壞轉(zhuǎn)子繞組與鐵芯。接地電流可能組振動(dòng)。故障點(diǎn)電弧將燒壞轉(zhuǎn)子繞組與鐵芯。接地電流可能使汽輪機(jī)汽缸磁化。使汽輪機(jī)汽缸磁化。 對(duì)于大型汽輪發(fā)電機(jī)，宜采用對(duì)于大型汽輪發(fā)電機(jī)，宜采用動(dòng)

26、作于信號(hào)的勵(lì)磁回路一動(dòng)作于信號(hào)的勵(lì)磁回路一點(diǎn)接地保護(hù)點(diǎn)接地保護(hù)和和動(dòng)作于停機(jī)的兩點(diǎn)接地保護(hù)動(dòng)作于停機(jī)的兩點(diǎn)接地保護(hù)。2022-2-23電力系統(tǒng)繼電保護(hù)262-62-6發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)失磁：失磁：勵(lì)磁電流異常下降或勵(lì)磁電流完全消失的故障。勵(lì)磁電流異常下降或勵(lì)磁電流完全消失的故障。勵(lì)磁回路異常下降：勵(lì)磁電流的降低超過了靜態(tài)穩(wěn)定極限所勵(lì)磁回路異常下降：勵(lì)磁電流的降低超過了靜態(tài)穩(wěn)定極限所允許的程度。允許的程度。造成失磁的主要原因：造成失磁的主要原因：主勵(lì)磁機(jī)或副勵(lì)磁機(jī)故障、勵(lì)磁系統(tǒng)主勵(lì)磁機(jī)或副勵(lì)磁機(jī)故障、勵(lì)磁系統(tǒng)故障、操作上過量調(diào)整以及勵(lì)磁回路開路等。故障、操作上過量調(diào)整以及勵(lì)磁回路開路等

27、。對(duì)不允許失磁運(yùn)行的發(fā)電機(jī)，失磁保護(hù)應(yīng)動(dòng)作于跳閘。對(duì)不允許失磁運(yùn)行的發(fā)電機(jī)，失磁保護(hù)應(yīng)動(dòng)作于跳閘。對(duì)允許失磁運(yùn)行的發(fā)電機(jī)，失磁保護(hù)動(dòng)作于發(fā)信號(hào)對(duì)允許失磁運(yùn)行的發(fā)電機(jī)，失磁保護(hù)動(dòng)作于發(fā)信號(hào)，并要求，并要求失磁保護(hù)與切換勵(lì)磁、自動(dòng)減載等自動(dòng)控制相結(jié)合，以取得失磁保護(hù)與切換勵(lì)磁、自動(dòng)減載等自動(dòng)控制相結(jié)合，以取得發(fā)電機(jī)失磁后的最好處理效果。發(fā)電機(jī)失磁后的最好處理效果。2022-2-23電力系統(tǒng)繼電保護(hù)27失磁對(duì)電力系統(tǒng)的危害：失磁對(duì)電力系統(tǒng)的危害：( 1 ( 1 ）低勵(lì)或失磁的發(fā)電機(jī)將從系統(tǒng)吸收無功，引起系統(tǒng)電壓）低勵(lì)或失磁的發(fā)電機(jī)將從系統(tǒng)吸收無功，引起系統(tǒng)電壓下降。如果系統(tǒng)無功儲(chǔ)備不足，將使鄰近故障

28、機(jī)組的系統(tǒng)某下降。如果系統(tǒng)無功儲(chǔ)備不足，將使鄰近故障機(jī)組的系統(tǒng)某點(diǎn)電壓低于允許值，使電源與負(fù)荷間失去穩(wěn)定，甚至造成電點(diǎn)電壓低于允許值，使電源與負(fù)荷間失去穩(wěn)定，甚至造成電力系統(tǒng)因電壓崩潰而瓦解。力系統(tǒng)因電壓崩潰而瓦解。( 2 ( 2 ）一臺(tái)機(jī)失磁電壓下降，電力系統(tǒng)中的其他機(jī)組在自動(dòng)調(diào)）一臺(tái)機(jī)失磁電壓下降，電力系統(tǒng)中的其他機(jī)組在自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置作用下將增大無功輸出，從而可能使某些機(jī)組、整勵(lì)磁裝置作用下將增大無功輸出，從而可能使某些機(jī)組、線路過負(fù)荷，其后備保護(hù)可能誤動(dòng)作，使故障范圍擴(kuò)大。線路過負(fù)荷，其后備保護(hù)可能誤動(dòng)作，使故障范圍擴(kuò)大。 ( 3 ( 3 ）一臺(tái)機(jī)失磁后，由于有功功率的擺動(dòng)以及系統(tǒng)電壓

29、的下）一臺(tái)機(jī)失磁后，由于有功功率的擺動(dòng)以及系統(tǒng)電壓的下降，可導(dǎo)致相鄰正常發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)之間或系統(tǒng)回路之間發(fā)生降，可導(dǎo)致相鄰正常發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)之間或系統(tǒng)回路之間發(fā)生振蕩，造成嚴(yán)重后果。振蕩，造成嚴(yán)重后果。 2022-2-23電力系統(tǒng)繼電保護(hù)28失磁對(duì)發(fā)電機(jī)本身的危害：失磁對(duì)發(fā)電機(jī)本身的危害： 低勵(lì)或失磁后，發(fā)電機(jī)進(jìn)入異步運(yùn)行低勵(lì)或失磁后，發(fā)電機(jī)進(jìn)入異步運(yùn)行( 1 ( 1 ）轉(zhuǎn)子回路中出現(xiàn)差頻電流，產(chǎn)生附加損耗，使轉(zhuǎn)子發(fā)熱）轉(zhuǎn)子回路中出現(xiàn)差頻電流，產(chǎn)生附加損耗，使轉(zhuǎn)子發(fā)熱加大，轉(zhuǎn)子本體與槽楔、護(hù)環(huán)的接觸面局部過熱。加大，轉(zhuǎn)子本體與槽楔、護(hù)環(huán)的接觸面局部過熱。（2 2 ）由機(jī)端觀測(cè)到的發(fā)電機(jī)等效電抗降低

30、，從系統(tǒng)吸收的）由機(jī)端觀測(cè)到的發(fā)電機(jī)等效電抗降低，從系統(tǒng)吸收的無功功率增加。重負(fù)荷下失磁，定子因過電流而過熱。無功功率增加。重負(fù)荷下失磁，定子因過電流而過熱。( 3 ( 3 ）發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩、有功功率要發(fā)生劇烈的周期性擺動(dòng)，使）發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩、有功功率要發(fā)生劇烈的周期性擺動(dòng)，使發(fā)電機(jī)的定子、轉(zhuǎn)子和基座受到異常的機(jī)械力沖擊。轉(zhuǎn)差周發(fā)電機(jī)的定子、轉(zhuǎn)子和基座受到異常的機(jī)械力沖擊。轉(zhuǎn)差周期性變化，最大值可達(dá)期性變化，最大值可達(dá)4 4 5 % 5 % ，發(fā)電機(jī)周期性地嚴(yán)重超速。，發(fā)電機(jī)周期性地嚴(yán)重超速。( 4 ( 4 ）定子端部漏磁增加，使端部部件和邊段鐵芯過熱。這一）定子端部漏磁增加，使端部部件和邊段鐵芯

31、過熱。這一情況通常是限制發(fā)電機(jī)失磁異步運(yùn)行能力的主要條件。情況通常是限制發(fā)電機(jī)失磁異步運(yùn)行能力的主要條件。2022-2-23電力系統(tǒng)繼電保護(hù)29失磁保護(hù)構(gòu)成的方式：失磁保護(hù)構(gòu)成的方式：大機(jī)組利用大機(jī)組利用測(cè)量定子回路參數(shù)變化作為主判據(jù)測(cè)量定子回路參數(shù)變化作為主判據(jù)，而，而利用測(cè)量利用測(cè)量轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電壓下降等作為輔助判據(jù)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電壓下降等作為輔助判據(jù)，共同來判斷失磁故障的。，共同來判斷失磁故障的。勵(lì)磁電壓降低，勵(lì)磁電壓降低，Ue Ue 動(dòng)作動(dòng)作 電壓低于安全運(yùn)行允許值電壓低于安全運(yùn)行允許值，與門與門1 1輸出，輸出，t1 t1延時(shí)躲過振蕩延時(shí)躲過振蕩 失磁，失磁，阻抗元件阻抗元件KR KR 動(dòng)作，

32、動(dòng)作，與門與門2 2 輸出，發(fā)失步信號(hào)，輸出，發(fā)失步信號(hào)，t2t2延時(shí)躲過振蕩延時(shí)躲過振蕩作為失磁判據(jù)的定子回路參數(shù)作為失磁判據(jù)的定子回路參數(shù) 機(jī)端測(cè)量阻抗的變化機(jī)端測(cè)量阻抗的變化 無功功率方向的變化無功功率方向的變化2022-2-23電力系統(tǒng)繼電保護(hù)30判據(jù)一：判據(jù)一：發(fā)電機(jī)失磁后，發(fā)電機(jī)失磁后，無功功率改變方向無功功率改變方向，由發(fā)出，由發(fā)出感性無功功率變?yōu)槲崭行詿o功功率。感性無功功率變?yōu)槲崭行詿o功功率。判據(jù)二：判據(jù)二：進(jìn)一步越過進(jìn)一步越過靜穩(wěn)阻抗邊界靜穩(wěn)阻抗邊界，發(fā)電機(jī)開始失步。，發(fā)電機(jī)開始失步。失磁前發(fā)電機(jī)送出的有功功率越大，則由失磁到失步失磁前發(fā)電機(jī)送出的有功功率越大，則由失磁到

33、失步的時(shí)間越短。失步前，失磁故障對(duì)機(jī)組本身以及系統(tǒng)的時(shí)間越短。失步前，失磁故障對(duì)機(jī)組本身以及系統(tǒng)不會(huì)造成危害。不會(huì)造成危害。判據(jù)三：判據(jù)三：發(fā)電機(jī)失步后，隨滑差的增大，進(jìn)入發(fā)電機(jī)失步后，隨滑差的增大，進(jìn)入異步運(yùn)行異步運(yùn)行狀態(tài)狀態(tài)。當(dāng)外部故障、系統(tǒng)振蕩、長(zhǎng)線充電、自同期和電壓回路斷當(dāng)外部故障、系統(tǒng)振蕩、長(zhǎng)線充電、自同期和電壓回路斷線時(shí)，機(jī)端測(cè)量阻杭也會(huì)進(jìn)入靜穩(wěn)阻杭邊界和異步阻抗邊線時(shí)，機(jī)端測(cè)量阻杭也會(huì)進(jìn)入靜穩(wěn)阻杭邊界和異步阻抗邊界。因此，界。因此，由延時(shí)來躲過振蕩、外部故障、由延時(shí)來躲過振蕩、外部故障、PTPT斷線等。斷線等。2022-2-23電力系統(tǒng)繼電保護(hù)312-7 2-7 發(fā)電機(jī)負(fù)序電流保

34、護(hù)發(fā)電機(jī)負(fù)序電流保護(hù)負(fù)序磁場(chǎng)：負(fù)序磁場(chǎng)：方向與轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方向相反，在轉(zhuǎn)子本體、槽楔、勵(lì)磁方向與轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方向相反，在轉(zhuǎn)子本體、槽楔、勵(lì)磁繞組感生倍頻電流，引起額外損耗和發(fā)熱繞組感生倍頻電流，引起額外損耗和發(fā)熱產(chǎn)生產(chǎn)生2 2倍頻交變電磁轉(zhuǎn)矩，機(jī)組倍頻交變電磁轉(zhuǎn)矩，機(jī)組100Hz100Hz振動(dòng)振動(dòng)機(jī)組承受負(fù)序電流能力：機(jī)組承受負(fù)序電流能力： 轉(zhuǎn)子表層發(fā)熱情況確定轉(zhuǎn)子表層發(fā)熱情況確定負(fù)序電流保護(hù)（轉(zhuǎn)子表層過熱保護(hù)）：負(fù)序電流保護(hù)（轉(zhuǎn)子表層過熱保護(hù)）： 與承受負(fù)序電流能力相匹配與承受負(fù)序電流能力相匹配不對(duì)稱短路或負(fù)荷不對(duì)稱，定子繞組中產(chǎn)生負(fù)序電流不對(duì)稱短路或負(fù)荷不對(duì)稱，定子繞組中產(chǎn)生負(fù)序電流2022-2-

35、23電力系統(tǒng)繼電保護(hù)32轉(zhuǎn)子發(fā)熱特點(diǎn)及負(fù)序電流反時(shí)限動(dòng)作判據(jù)轉(zhuǎn)子發(fā)熱特點(diǎn)及負(fù)序電流反時(shí)限動(dòng)作判據(jù)發(fā)電機(jī)長(zhǎng)期承受負(fù)序電流的能力 規(guī)程：在額定負(fù)荷下汽輪發(fā)電機(jī)持續(xù)負(fù)序電流 負(fù)序電流超過長(zhǎng)期允許值時(shí)，保護(hù)延時(shí)發(fā)報(bào)警信號(hào)NII%)8%6(2發(fā)電機(jī)短時(shí)承受負(fù)序電流的能力 發(fā)熱量與流經(jīng)發(fā)電機(jī)的負(fù)序電流平方和持續(xù)時(shí)間成正比AtI22.A-與發(fā)電機(jī)型式及冷卻方式有關(guān)的常數(shù)負(fù)序電流保護(hù)動(dòng)作判據(jù)：考慮散熱修正系數(shù)K22.20.2()IK ItA22 .022 .IKIAtK0=0.6-安全系數(shù)發(fā)電機(jī)允許負(fù)序電流與允許持續(xù)時(shí)間的關(guān)系（絕熱）2022-2-23電力系統(tǒng)繼電保護(hù)33上限定時(shí)限：與發(fā)-變組高壓側(cè)兩相短路保

36、護(hù)配合下限定時(shí)限：按發(fā)電機(jī)長(zhǎng)期允許I2整定，且外部故障切除后返回反時(shí)限特性：動(dòng)作于跳閘解列cbaIII負(fù)序電流濾過器整流濾波I2下限門檻(Id1)I2上限門檻(Iu)反時(shí)限啟動(dòng)門檻(Id)短延時(shí)(510)s長(zhǎng)延時(shí)(2501000)s延時(shí)tu(0.53)s平方器積分器電壓比較器反時(shí)限特性形成H跳閘監(jiān)視報(bào)警st/2IuIutdI1dt1dI轉(zhuǎn)子表層過熱保護(hù)方案轉(zhuǎn)子表層過熱保護(hù)方案2022-2-23電力系統(tǒng)繼電保護(hù)342-8 2-8 發(fā)電機(jī)異常工況保護(hù)發(fā)電機(jī)異常工況保護(hù)一、發(fā)電機(jī)一、發(fā)電機(jī) （變壓器）的過勵(lì)磁保護(hù)（變壓器）的過勵(lì)磁保護(hù)過勵(lì)磁：過勵(lì)磁：磁通密度過大磁通密度過大危害：危害：反復(fù)過勵(lì)磁，過

37、熱而絕緣老化，降低設(shè)備的使用壽命。反復(fù)過勵(lì)磁，過熱而絕緣老化，降低設(shè)備的使用壽命。原因：原因：電壓的升高，頻率的降低電壓的升高，頻率的降低1 1、變壓器過勵(lì)磁、變壓器過勵(lì)磁 大型電力變壓器，為節(jié)省材料、減輕重量，額定磁通密大型電力變壓器，為節(jié)省材料、減輕重量，額定磁通密度與飽和磁通密度相近。度與飽和磁通密度相近。 電壓頻率比增大時(shí)，工作磁密增大，勵(lì)磁電流隨之增大。電壓頻率比增大時(shí)，工作磁密增大，勵(lì)磁電流隨之增大。鐵芯飽和后，勵(lì)磁電流急劇增大，出現(xiàn)過勵(lì)磁狀態(tài)。鐵芯飽和后，勵(lì)磁電流急劇增大，出現(xiàn)過勵(lì)磁狀態(tài)。fNBSfNU44. 444. 4fUKB 2022-2-23電力系統(tǒng)繼電保護(hù)35易發(fā)生過勵(lì)

38、磁的情況易發(fā)生過勵(lì)磁的情況升壓變壓器在未與系統(tǒng)并列之前，升壓變壓器在未與系統(tǒng)并列之前， 由于誤操作而使發(fā)電機(jī)電壓過高；由于誤操作而使發(fā)電機(jī)電壓過高； 切機(jī)過程中滅磁開關(guān)拒動(dòng)；切機(jī)過程中滅磁開關(guān)拒動(dòng)； 發(fā)電機(jī)一變壓器組出口斷路器跳閘后，由于自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝發(fā)電機(jī)一變壓器組出口斷路器跳閘后，由于自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置失靈而使電壓迅速升高。置失靈而使電壓迅速升高。 正常情況下突然甩負(fù)荷也要引起相當(dāng)嚴(yán)重的過勵(lì)磁：正常情況下突然甩負(fù)荷也要引起相當(dāng)嚴(yán)重的過勵(lì)磁： 因?yàn)閯?lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)和原動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)都是由慣性環(huán)節(jié)組成因?yàn)閯?lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)和原動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)都是由慣性環(huán)節(jié)組成的，突然甩負(fù)荷后，電壓要迅速上升，而頻率上升緩慢，因

39、的，突然甩負(fù)荷后，電壓要迅速上升，而頻率上升緩慢，因而比值而比值U / f U / f 上升，使變壓器過勵(lì)磁，不過其持續(xù)時(shí)間較短。上升，使變壓器過勵(lì)磁，不過其持續(xù)時(shí)間較短。危害：危害：勵(lì)磁電流非正弦，含大量高次諧波分量，使鐵芯和其勵(lì)磁電流非正弦，含大量高次諧波分量，使鐵芯和其他金屬構(gòu)件渦流損耗大大增加，致使變壓器發(fā)熱情況嚴(yán)重。他金屬構(gòu)件渦流損耗大大增加，致使變壓器發(fā)熱情況嚴(yán)重。2022-2-23電力系統(tǒng)繼電保護(hù)36規(guī)程規(guī)定：規(guī)程規(guī)定：500kV 500kV 變壓器對(duì)頻率降低和電壓升高引起的鐵芯變壓器對(duì)頻率降低和電壓升高引起的鐵芯工作磁密過高和工作磁密過高和300MW 300MW 及以上發(fā)電機(jī)應(yīng)

40、裝設(shè)過勵(lì)磁保護(hù)。及以上發(fā)電機(jī)應(yīng)裝設(shè)過勵(lì)磁保護(hù)。造價(jià)高、檢修困難、停電損失較大造價(jià)高、檢修困難、停電損失較大作用：作用：防止繞組及鐵芯等過熱，是后備快速保護(hù)防止繞組及鐵芯等過熱，是后備快速保護(hù)原理：原理：通過反應(yīng)通過反應(yīng)U / f U / f 比值來檢驗(yàn)磁密，從而反應(yīng)過勵(lì)磁狀況比值來檢驗(yàn)磁密，從而反應(yīng)過勵(lì)磁狀況輔助電壓互感器輔助電壓互感器FYHFYH：一次側(cè)接于系統(tǒng)電壓互感器的二次側(cè)，：一次側(cè)接于系統(tǒng)電壓互感器的二次側(cè)，二次側(cè)接二次側(cè)接RC RC 串聯(lián)回路。在電容串聯(lián)回路。在電容C C 上抽取電壓進(jìn)行整流、濾波，上抽取電壓進(jìn)行整流、濾波，再將直流信號(hào)電壓加至保護(hù)裝置的執(zhí)行元件。再將直流信號(hào)電壓加

41、至保護(hù)裝置的執(zhí)行元件。2022-2-23電力系統(tǒng)繼電保護(hù)37正常情況下電容正常情況下電容C C 的端電壓的端電壓 Uc Uc 與工作磁通密度與工作磁通密度B B 成正比，即成正比，即Uc Uc 能夠反應(yīng)能夠反應(yīng)U/fU/f的變化的變化情況。變壓器過勵(lì)磁時(shí)，情況。變壓器過勵(lì)磁時(shí)，Uc Uc 增大，增大，當(dāng)當(dāng)Uc Uc 達(dá)到繼電器動(dòng)作電達(dá)到繼電器動(dòng)作電壓時(shí)，可使電平檢測(cè)器動(dòng)作，發(fā)出過勵(lì)磁信號(hào)或直接跳閘壓時(shí)，可使電平檢測(cè)器動(dòng)作，發(fā)出過勵(lì)磁信號(hào)或直接跳閘。 過勵(lì)磁保護(hù)簡(jiǎn)單易行，整定值由變壓器飽和磁通密度決定。過勵(lì)磁保護(hù)簡(jiǎn)單易行，整定值由變壓器飽和磁通密度決定?？勺龀煽勺龀蓛啥问?，一段整定過勵(lì)磁倍數(shù)較高

42、，以相應(yīng)的較短延兩段式，一段整定過勵(lì)磁倍數(shù)較高，以相應(yīng)的較短延時(shí)動(dòng)作于跳閘；二段整定過勵(lì)磁倍數(shù)較低，以相應(yīng)的較長(zhǎng)延時(shí)動(dòng)作于跳閘；二段整定過勵(lì)磁倍數(shù)較低，以相應(yīng)的較長(zhǎng)延時(shí)動(dòng)作于聲光信號(hào)時(shí)動(dòng)作于聲光信號(hào)。電壓互感器變比電壓互感器變比n nYH YH ，輔助電壓互感器變比，輔助電壓互感器變比n nF F2022-2-23電力系統(tǒng)繼電保護(hù)382 2、發(fā)電機(jī)過勵(lì)磁、發(fā)電機(jī)過勵(lì)磁2-8 2-8 發(fā)電機(jī)異常工況保護(hù)發(fā)電機(jī)異常工況保護(hù)（1 1）發(fā)電機(jī)過勵(lì)磁倍數(shù)曲線一般要比變壓器低些。）發(fā)電機(jī)過勵(lì)磁倍數(shù)曲線一般要比變壓器低些。（2 2）發(fā)電機(jī)氣隙較大，鐵芯平均磁密較低，冷卻好。）發(fā)電機(jī)氣隙較大，鐵芯平均磁密較低

43、，冷卻好。 發(fā)發(fā)變組的過勵(lì)磁保護(hù)裝于發(fā)電機(jī)端部的電壓互感器上。變組的過勵(lì)磁保護(hù)裝于發(fā)電機(jī)端部的電壓互感器上。 若變壓器低壓側(cè)額定電壓比發(fā)電機(jī)額定電壓低（約若變壓器低壓側(cè)額定電壓比發(fā)電機(jī)額定電壓低（約5% ) , 5% ) , 則過勵(lì)磁保護(hù)的動(dòng)作值應(yīng)按變壓器的飽和磁通密度整定則過勵(lì)磁保護(hù)的動(dòng)作值應(yīng)按變壓器的飽和磁通密度整定. . 若變壓器低壓側(cè)額定電壓等于或大于發(fā)電機(jī)的額定電壓，若變壓器低壓側(cè)額定電壓等于或大于發(fā)電機(jī)的額定電壓，則過勵(lì)磁保護(hù)的動(dòng)作值應(yīng)按發(fā)電機(jī)的飽和磁通密度整定。則過勵(lì)磁保護(hù)的動(dòng)作值應(yīng)按發(fā)電機(jī)的飽和磁通密度整定。 發(fā)電機(jī)一變壓器組，通常也裝設(shè)兩段過勵(lì)磁保護(hù)，一段發(fā)電機(jī)一變壓器組，通

44、常也裝設(shè)兩段過勵(lì)磁保護(hù)，一段按變壓器的過勵(lì)磁倍數(shù)整定，一段按發(fā)電機(jī)過勵(lì)磁倍數(shù)整定。按變壓器的過勵(lì)磁倍數(shù)整定，一段按發(fā)電機(jī)過勵(lì)磁倍數(shù)整定。2022-2-23電力系統(tǒng)繼電保護(hù)39二、過電壓保護(hù)二、過電壓保護(hù)2-8 2-8 發(fā)電機(jī)異常工況保護(hù)發(fā)電機(jī)異常工況保護(hù)主要原因：主要原因：( 1 ( 1 ）發(fā)電機(jī)甩負(fù)荷時(shí)的轉(zhuǎn)速升高及其電樞反應(yīng)的消失。）發(fā)電機(jī)甩負(fù)荷時(shí)的轉(zhuǎn)速升高及其電樞反應(yīng)的消失。 調(diào)速系統(tǒng)和自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置都由慣性環(huán)節(jié)組成，勵(lì)磁調(diào)速系統(tǒng)和自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置都由慣性環(huán)節(jié)組成，勵(lì)磁調(diào)節(jié)過程比較遲緩，勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)較大，勵(lì)磁電調(diào)節(jié)過程比較遲緩，勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)較大，勵(lì)磁電流不能突變，轉(zhuǎn)速

45、仍將上升，發(fā)電機(jī)電壓在短時(shí)間內(nèi)也要上流不能突變，轉(zhuǎn)速仍將上升，發(fā)電機(jī)電壓在短時(shí)間內(nèi)也要上升，可達(dá)升，可達(dá)1.3 1.5 1.3 1.5 倍額定電壓，持續(xù)時(shí)間可達(dá)幾秒鐘。倍額定電壓，持續(xù)時(shí)間可達(dá)幾秒鐘。( 2 ( 2 ）勵(lì)磁系統(tǒng)調(diào)節(jié)器故障。）勵(lì)磁系統(tǒng)調(diào)節(jié)器故障。 功頻調(diào)整系統(tǒng)或自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置退出運(yùn)行時(shí)，發(fā)生甩功頻調(diào)整系統(tǒng)或自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置退出運(yùn)行時(shí)，發(fā)生甩負(fù)荷，過電壓持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)。負(fù)荷，過電壓持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)。( 3 ( 3 ）電容負(fù)荷引起自勵(lì)磁。）電容負(fù)荷引起自勵(lì)磁。2022-2-23電力系統(tǒng)繼電保護(hù)40過電壓的危害：過電壓的危害：對(duì)發(fā)電機(jī)定子繞組的絕緣有威脅，對(duì)發(fā)電機(jī)定子繞組的絕緣有威脅，使升

46、壓變壓器勵(lì)磁電流劇增，引起變壓器過勵(lì)磁，使鐵芯飽使升壓變壓器勵(lì)磁電流劇增，引起變壓器過勵(lì)磁，使鐵芯飽和損耗增大，甚至損壞絕緣。和損耗增大，甚至損壞絕緣。設(shè)計(jì)和整定過電壓保護(hù)的依據(jù)：設(shè)計(jì)和整定過電壓保護(hù)的依據(jù)：發(fā)電機(jī)承受過電壓的能力，發(fā)電機(jī)承受過電壓的能力，隨機(jī)組不同而不同。隨機(jī)組不同而不同。發(fā)電機(jī)主絕緣的工頻耐壓水平：發(fā)電機(jī)主絕緣的工頻耐壓水平：1. 3 1. 3 倍額定電壓，持續(xù)倍額定電壓，持續(xù)60s60s。一般地，采用一段式定時(shí)限過電壓保護(hù)即可，當(dāng)一般地，采用一段式定時(shí)限過電壓保護(hù)即可，當(dāng)U1. 3UeU1. 3Ue時(shí)，時(shí)，保護(hù)動(dòng)作，經(jīng)保護(hù)動(dòng)作，經(jīng)0. 5S 0. 5S 延時(shí)，可發(fā)信號(hào)，也

47、可全停及起動(dòng)斷路器延時(shí)，可發(fā)信號(hào)，也可全停及起動(dòng)斷路器失靈保護(hù)。失靈保護(hù)。 2022-2-23電力系統(tǒng)繼電保護(hù)412-8 2-8 發(fā)電機(jī)異常工況保護(hù)發(fā)電機(jī)異常工況保護(hù)三、發(fā)電機(jī)的逆功率保護(hù)三、發(fā)電機(jī)的逆功率保護(hù)危害：危害：對(duì)發(fā)電機(jī)無危害，對(duì)發(fā)電機(jī)無危害，但危害汽輪機(jī)，殘留在汽輪機(jī)尾部的蒸汽與長(zhǎng)葉片摩擦，使但危害汽輪機(jī)，殘留在汽輪機(jī)尾部的蒸汽與長(zhǎng)葉片摩擦，使葉片過熱。葉片過熱。逆功率：逆功率：保護(hù)動(dòng)作或者調(diào)速控制回路故障關(guān)閉主汽門時(shí)，發(fā)保護(hù)動(dòng)作或者調(diào)速控制回路故障關(guān)閉主汽門時(shí)，發(fā)電機(jī)斷路器未跳閘之前，隨著機(jī)組動(dòng)能下降，發(fā)電機(jī)迅速轉(zhuǎn)電機(jī)斷路器未跳閘之前，隨著機(jī)組動(dòng)能下降，發(fā)電機(jī)迅速轉(zhuǎn)為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，

48、從系統(tǒng)吸取有功功率。為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，從系統(tǒng)吸取有功功率。規(guī)定：逆功率不超過規(guī)定：逆功率不超過10 %10 %額定有功功率，時(shí)間不得超過額定有功功率，時(shí)間不得超過3min3min。2022-2-23電力系統(tǒng)繼電保護(hù)422-8 2-8 發(fā)電機(jī)異常工況保護(hù)發(fā)電機(jī)異常工況保護(hù)逆功率保護(hù)：逆功率保護(hù)：由兩段構(gòu)成，由兩段構(gòu)成，第一段第一段動(dòng)作時(shí)限動(dòng)作時(shí)限t tl l ，按躲過系統(tǒng)振蕩整定，取，按躲過系統(tǒng)振蕩整定，取210S 210S 發(fā)信號(hào)發(fā)信號(hào)，以防發(fā)電機(jī)并列或失步時(shí)誤動(dòng)作。以防發(fā)電機(jī)并列或失步時(shí)誤動(dòng)作。第二段第二段動(dòng)作時(shí)限為動(dòng)作時(shí)限為t t2 2，根據(jù)發(fā)電機(jī)允許的最大逆功率運(yùn)行時(shí)間，根據(jù)發(fā)電機(jī)允許的最大

49、逆功率運(yùn)行時(shí)間整定，約整定，約23min 23min 動(dòng)作于跳閘動(dòng)作于跳閘。2022-2-23電力系統(tǒng)繼電保護(hù)432-8 2-8 發(fā)電機(jī)異常工況保護(hù)發(fā)電機(jī)異常工況保護(hù)四、過負(fù)荷保護(hù)四、過負(fù)荷保護(hù)原因：原因：系統(tǒng)中切除了部分電源，出現(xiàn)的短時(shí)沖擊性負(fù)荷、大系統(tǒng)中切除了部分電源，出現(xiàn)的短時(shí)沖擊性負(fù)荷、大型電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)、發(fā)電機(jī)強(qiáng)行勵(lì)磁、失磁運(yùn)行、同期誤操作型電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)、發(fā)電機(jī)強(qiáng)行勵(lì)磁、失磁運(yùn)行、同期誤操作及振蕩等。及振蕩等。危害：危害：溫升過高溫升過高原理：原理：反應(yīng)平均發(fā)熱狀況反應(yīng)平均發(fā)熱狀況裝設(shè)三套過負(fù)荷保護(hù)裝設(shè)三套過負(fù)荷保護(hù)：（1 1）定子繞組過負(fù)荷保護(hù)）定子繞組過負(fù)荷保護(hù)（2 2）勵(lì)磁繞組過

50、負(fù)荷保護(hù)。）勵(lì)磁繞組過負(fù)荷保護(hù)。（3 3）轉(zhuǎn)子表層過負(fù)荷保護(hù)，即負(fù)序電流保護(hù)。）轉(zhuǎn)子表層過負(fù)荷保護(hù)，即負(fù)序電流保護(hù)。1 1發(fā)電機(jī)的過負(fù)荷發(fā)電機(jī)的過負(fù)荷2022-2-23電力系統(tǒng)繼電保護(hù)442-8 2-8 發(fā)電機(jī)異常工況保護(hù)發(fā)電機(jī)異常工況保護(hù)2 2 定子繞組的過負(fù)荷保護(hù)定子繞組的過負(fù)荷保護(hù)過負(fù)荷保護(hù)由定時(shí)限和過負(fù)荷保護(hù)由定時(shí)限和反時(shí)限兩部分組成。反時(shí)限兩部分組成。發(fā)電機(jī)過負(fù)荷的倍數(shù)越大，發(fā)電機(jī)過負(fù)荷的倍數(shù)越大，允許持續(xù)運(yùn)行的時(shí)間越短。允許持續(xù)運(yùn)行的時(shí)間越短。2022-2-23電力系統(tǒng)繼電保護(hù)452-8 2-8 發(fā)電機(jī)異常工況保護(hù)發(fā)電機(jī)異常工況保護(hù)定時(shí)限部分定時(shí)限部分的動(dòng)作電流的動(dòng)作電流按發(fā)電機(jī)長(zhǎng)

51、期允許的負(fù)荷電流下能可按發(fā)電機(jī)長(zhǎng)期允許的負(fù)荷電流下能可靠返回的條件整定，經(jīng)延時(shí)動(dòng)作于信號(hào)，并可動(dòng)作于減出力靠返回的條件整定，經(jīng)延時(shí)動(dòng)作于信號(hào)，并可動(dòng)作于減出力。定時(shí)限部分的動(dòng)作電流小，用來作為反時(shí)限定子負(fù)荷保護(hù)的定時(shí)限部分的動(dòng)作電流小，用來作為反時(shí)限定子負(fù)荷保護(hù)的閉鎖元件（保護(hù)裝置中個(gè)別元件損壞可能引起反時(shí)限延時(shí)回閉鎖元件（保護(hù)裝置中個(gè)別元件損壞可能引起反時(shí)限延時(shí)回路誤動(dòng)作）。路誤動(dòng)作）。反時(shí)限部分反時(shí)限部分是是定子繞組在發(fā)熱方面的安全保護(hù)，動(dòng)作特性按定子繞組在發(fā)熱方面的安全保護(hù)，動(dòng)作特性按定子繞組的過負(fù)荷能力確定，動(dòng)作于解列定子繞組的過負(fù)荷能力確定，動(dòng)作于解列，按制造廠提供的，按制造廠提供的

52、反時(shí)限要求作用于跳閘的。反時(shí)限要求作用于跳閘的。應(yīng)能反應(yīng)電流變化時(shí)應(yīng)能反應(yīng)電流變化時(shí) 定子勵(lì)磁繞組的熱積累過程。定子勵(lì)磁繞組的熱積累過程。2022-2-23電力系統(tǒng)繼電保護(hù)462-8 2-8 發(fā)電機(jī)異常工況保護(hù)發(fā)電機(jī)異常工況保護(hù)3 3 勵(lì)磁繞組的過負(fù)荷保護(hù)勵(lì)磁繞組的過負(fù)荷保護(hù)（1 1）轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組的主保護(hù)）轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組的主保護(hù)（2 2）主勵(lì)磁機(jī)定子繞組差動(dòng)保護(hù)的后備保護(hù)）主勵(lì)磁機(jī)定子繞組差動(dòng)保護(hù)的后備保護(hù)（3 3）主勵(lì)磁機(jī)差動(dòng)保護(hù)范圍外部交流部分的主保護(hù)）主勵(lì)磁機(jī)差動(dòng)保護(hù)范圍外部交流部分的主保護(hù)原因：原因：強(qiáng)行勵(lì)磁或勵(lì)磁系統(tǒng)故障，使勵(lì)磁繞組過負(fù)荷。強(qiáng)行勵(lì)磁或勵(lì)磁系統(tǒng)故障，使勵(lì)磁繞組過負(fù)荷。勵(lì)磁繞組承受過負(fù)荷的能力：勵(lì)磁繞組承受過負(fù)荷的能力：較低，一般在較低，一般在2 2 倍額定勵(lì)磁電倍額定勵(lì)磁電流時(shí)僅允許持續(xù)流時(shí)僅允許持續(xù)2020 s s 左右，允許過負(fù)荷時(shí)間最多左右，允許過負(fù)荷時(shí)間最多1 20s1 20s。設(shè)置：設(shè)置：轉(zhuǎn)子電流超過額定值時(shí)帶時(shí)限作用于信號(hào)，并根據(jù)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子電流超過額定值時(shí)帶時(shí)限作用于信號(hào)，并根據(jù)轉(zhuǎn)子及勵(lì)磁系統(tǒng)允許過負(fù)荷的特性，以較短時(shí)限降低勵(lì)磁電流，子及勵(lì)磁系統(tǒng)允許過負(fù)荷的特性，以較短時(shí)限降低勵(lì)磁電流，必要時(shí)以較