發(fā)電機(jī)保護(hù)配置

1、發(fā)電機(jī)保護(hù)配置第1頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)43分，星期二發(fā)電結(jié)構(gòu)示意轉(zhuǎn)子：勵(lì)磁后產(chǎn)生磁場(chǎng)，在原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。定子：感受交變磁場(chǎng)，線圈切割磁力線發(fā)出電能。第2頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)43分，星期二發(fā)電機(jī)可能發(fā)生的故障定子繞組相間短路定子繞組匝間短路定子繞組一相絕緣破壞引起的單相接地勵(lì)磁回路（轉(zhuǎn)子繞組）接地勵(lì)磁回路低勵(lì)（勵(lì)磁電流低于靜穩(wěn)極限對(duì)應(yīng)的勵(lì)磁電流）、失磁 第3頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)43分，星期二發(fā)電機(jī)主要的不正常工作狀態(tài) 過負(fù)荷 定子繞組過電流定子繞組過電壓三相電流不對(duì)稱過勵(lì)磁逆功率失步、非全相、斷路器出口閃絡(luò)、誤上電

2、等第4頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)43分，星期二發(fā)電機(jī)的主要保護(hù)和作用縱差保護(hù)作用：發(fā)電機(jī)及其引出線的相間短路保護(hù)規(guī)程：1MW以上發(fā)電機(jī)，應(yīng)裝設(shè)縱差保護(hù)。對(duì)于發(fā)電機(jī)變壓器組：當(dāng)發(fā)電機(jī)與變壓器間有斷路器時(shí)，發(fā)電機(jī)裝設(shè)單獨(dú)的縱差保護(hù)；當(dāng)發(fā)電機(jī)與變壓器間沒有斷路器時(shí)，100MW及以下發(fā)電機(jī)可只裝設(shè)發(fā)電機(jī)變壓器組公用縱差保護(hù)；100MW及以上發(fā)電機(jī)，除發(fā)電機(jī)變壓器組公用縱差保護(hù)還應(yīng)裝設(shè)獨(dú)立縱差保護(hù)，對(duì)于200MW及以上發(fā)電機(jī)變壓器組亦可裝設(shè)獨(dú)立變壓器縱差保護(hù)。 與發(fā)變組差動(dòng)區(qū)別：發(fā)變組差動(dòng)需要考慮廠用分支，要考慮涌流制動(dòng)、各側(cè)平衡調(diào)節(jié)。 第5頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)43

3、分，星期二發(fā)電機(jī)的主要保護(hù)和作用橫差保護(hù) 作用：發(fā)電機(jī)定于繞組一相匝間短路。要求：定子繞組為星形接線，每相有并聯(lián)分支且中心點(diǎn)有分支引出端子的發(fā)電機(jī)。 第6頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)43分，星期二發(fā)電機(jī)的主要保護(hù)和作用縱向零序電壓 作用：發(fā)電機(jī)匝間短路（也能反映相間短路）。規(guī)程：50MW以上發(fā)電機(jī)，當(dāng)定子繞組為星形接線，中性點(diǎn)只有三個(gè)引出端子時(shí)，根據(jù)用戶和制造廠的要求，也可裝設(shè)專用的匝間短路保護(hù)。 第7頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)43分，星期二發(fā)電機(jī)的主要保護(hù)和作用定子接地 作用：定子繞組單相接地是發(fā)電機(jī)最常見的故障，由于發(fā)電機(jī)中心點(diǎn)不接地或經(jīng)高阻接地，定子繞組單相

4、接地并不產(chǎn)生大的故障電流。常用保護(hù)方式：基波零序電壓（90）、零序電流、三次諧波零序電壓（100） 第8頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)43分，星期二發(fā)電機(jī)的主要保護(hù)和作用定子接地 規(guī)程：與母線直接連接的發(fā)電機(jī)：當(dāng)單相接地故障電流(不考慮消弧線圈的補(bǔ)償作用)大于允許值時(shí)，應(yīng)裝設(shè)有選擇性的接地保護(hù)裝置。保護(hù)裝置由裝于機(jī)端的零序電流互感器和電流繼電器構(gòu)成，其動(dòng)作電流躲過不平衡電流和外部單相接地時(shí)發(fā)電機(jī)穩(wěn)態(tài)電容電流整定，接地保護(hù)帶時(shí)限動(dòng)作于信號(hào)，但當(dāng)消弧線圈退出運(yùn)行或由于其它原因，使殘余電流大于接地電流允許值時(shí)應(yīng)切換為動(dòng)作于停機(jī)。發(fā)電機(jī)變壓器組：對(duì)100MW以下發(fā)電機(jī)應(yīng)裝設(shè)保護(hù)區(qū)不小于90

5、%的定子接地保護(hù)，對(duì)100MW及以上的發(fā)電機(jī)應(yīng)裝設(shè)保護(hù)區(qū)為100%的定子接地保護(hù)。保護(hù)裝置帶時(shí)限動(dòng)作于信號(hào)必要時(shí)也可動(dòng)作于停機(jī) 。第9頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)43分，星期二發(fā)電機(jī)的主要保護(hù)和作用勵(lì)磁回路接地保護(hù) 作用：勵(lì)磁回路一點(diǎn)接地故障對(duì)發(fā)電機(jī)并未造成危害。但若繼而發(fā)生兩點(diǎn)接地將嚴(yán)重危害發(fā)電機(jī)安全。實(shí)現(xiàn)方法：采用乒乓式原理。 規(guī)程：1MW及以下水輪發(fā)電機(jī)，對(duì)一點(diǎn)接地故障宜裝設(shè)定期檢測(cè)裝置，1MW以上水輪發(fā)電機(jī)應(yīng)裝設(shè)一點(diǎn)接地保護(hù)裝置。 100MW以及汽輪發(fā)電機(jī)，對(duì)一點(diǎn)接地故障可采用定期檢測(cè)，裝置對(duì)兩點(diǎn)接地故障應(yīng)裝設(shè)兩點(diǎn)接地保護(hù)裝置。 轉(zhuǎn)子水內(nèi)冷汽輪發(fā)電機(jī)和100MW及以上的汽

6、輪發(fā)電機(jī)，應(yīng)裝設(shè)勵(lì)磁回路一點(diǎn)接地保護(hù)裝置，并可裝設(shè)兩點(diǎn)接地保護(hù)裝置，對(duì)旋轉(zhuǎn)整流勵(lì)磁的發(fā)電機(jī)宜裝設(shè)一點(diǎn)接地故障定期檢測(cè)裝置。 一點(diǎn)接地保護(hù)帶時(shí)限動(dòng)作于信號(hào)兩點(diǎn)接地保護(hù)應(yīng)帶時(shí)限動(dòng)作于停機(jī)。 第10頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)43分，星期二發(fā)電機(jī)的主要保護(hù)和作用失磁保護(hù) 作用：為防大型發(fā)電機(jī)低勵(lì)(勵(lì)磁電流低于靜穩(wěn)極限所對(duì)應(yīng)的勵(lì)磁電流)或失去勵(lì)磁(勵(lì)磁電流為零)后，從系統(tǒng)中吸收大量無功功率而對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響。 實(shí)現(xiàn)方法：測(cè)量機(jī)端阻抗、勵(lì)磁電壓、有功、無功。 規(guī)程：100MW以下不允許失磁運(yùn)行的發(fā)電機(jī)，當(dāng)采用半導(dǎo)體勵(lì)磁系統(tǒng)時(shí)宜裝設(shè)專用的失磁保護(hù)；100MW以下但失磁對(duì)電力系統(tǒng)有重大影響的

7、發(fā)電機(jī)，及100MW及以上發(fā)電機(jī)應(yīng)裝設(shè)專用的失磁保護(hù)，對(duì)600MW的發(fā)電機(jī)可裝設(shè)雙重化的失磁保護(hù)。 第11頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)43分，星期二發(fā)電機(jī)的主要保護(hù)和作用定子繞組過電流保護(hù) 作用：當(dāng)發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)范圍外發(fā)生短路，而短路元件的保護(hù)或斷路器拒絕動(dòng)作時(shí)，為了可靠切除故障，則應(yīng)裝設(shè)反應(yīng)外部短路的過電流保護(hù)。這種保護(hù)兼作縱差保護(hù)的后備保護(hù)。 規(guī)程：1MW以上的發(fā)電機(jī)宜裝設(shè)復(fù)合電壓(包括負(fù)序電壓及線電壓)起動(dòng)的過電流保護(hù) 50MW及以上的發(fā)電機(jī)可裝設(shè)負(fù)序過電流保護(hù)和單元件低壓起動(dòng)過電流保護(hù) 。 自并勵(lì)發(fā)電機(jī)帶電流記憶。 第12頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)43分，

8、星期二發(fā)電機(jī)的主要保護(hù)和作用過負(fù)荷保護(hù)作用：發(fā)電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間超過額定負(fù)荷運(yùn)行時(shí)作用于信號(hào)的保護(hù)。中小型發(fā)電機(jī)只裝設(shè)定子過負(fù)荷保護(hù)；大型發(fā)電機(jī)應(yīng)分別裝設(shè)定子過負(fù)荷和勵(lì)磁繞組過負(fù)荷保護(hù)。規(guī)程：定子繞組非直接冷卻的發(fā)電機(jī)，應(yīng)裝設(shè)定時(shí)限過負(fù)荷保護(hù)保護(hù)。裝置接一相電流動(dòng)作于信號(hào)。定子繞組為直接冷卻且過負(fù)荷能力較低(例如低于1.5倍60s)的發(fā)電機(jī)，過負(fù)荷由定時(shí)限和反時(shí)限兩部分組成。 50MW及以上,A10的發(fā)電機(jī)應(yīng)裝設(shè)定時(shí)限負(fù)序過荷保護(hù)；100MW及以上，A10的發(fā)電機(jī)應(yīng)裝設(shè)由定時(shí)限和反時(shí)限兩部分組成的轉(zhuǎn)子表層過熱保護(hù)。 對(duì)勵(lì)磁系統(tǒng)故障或強(qiáng)勵(lì)時(shí)間過長(zhǎng)引起的勵(lì)磁繞組過負(fù)荷，在10MW及以上，采用半導(dǎo)體勵(lì)磁系統(tǒng)

9、的發(fā)電機(jī)上應(yīng)裝設(shè)勵(lì)磁繞組過負(fù)荷保護(hù)。對(duì)于300MW以下采用半導(dǎo)體勵(lì)磁系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)，可裝設(shè)定時(shí)限勵(lì)磁繞組過負(fù)荷保護(hù)，帶時(shí)限動(dòng)作于信號(hào)和動(dòng)作于降低勵(lì)磁電流。 第13頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)43分，星期二發(fā)電機(jī)的主要保護(hù)和作用負(fù)序過負(fù)荷保護(hù) 作用：電力系統(tǒng)發(fā)生不對(duì)稱短路或者三相負(fù)荷不對(duì)稱(如電氣機(jī)車、電弧爐等單相負(fù)荷的比重太大)時(shí)，發(fā)電機(jī)定于繞組中就有負(fù)序電流。該負(fù)序電流產(chǎn)生反向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，相對(duì)于轉(zhuǎn)子為兩倍同步轉(zhuǎn)速，因此在轉(zhuǎn)子中出現(xiàn)100Hz的倍頻電流，它會(huì)使轉(zhuǎn)子端部、護(hù)環(huán)內(nèi)表面等電流密度很大的部位過熱。造成轉(zhuǎn)子的局部灼傷，因此應(yīng)裝設(shè)負(fù)序電流保護(hù)。中小型發(fā)電機(jī)多裝設(shè)負(fù)序定時(shí)限電流保護(hù)

10、；大型發(fā)電機(jī)多裝設(shè)負(fù)序反時(shí)限電流保護(hù)，其動(dòng)作時(shí)限完全出發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子承受負(fù)序電流而發(fā)熱的能力(A)決定不考慮與系統(tǒng)保護(hù)配合。 規(guī)程：50MW及以上,A10的發(fā)電機(jī)應(yīng)裝設(shè)定時(shí)限負(fù)序過荷保護(hù)；100MW及以上，A10的發(fā)電機(jī)應(yīng)裝設(shè)由定時(shí)限和反時(shí)限兩部分組成的轉(zhuǎn)子表層過熱保護(hù)。第14頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)43分，星期二發(fā)電機(jī)的主要保護(hù)和作用定于繞組過電壓保護(hù)作用： 中小型汽輪發(fā)電機(jī)通常不裝設(shè)過電壓保護(hù)。水輪發(fā)電機(jī)和大型汽輪發(fā)電機(jī)都裝設(shè)過電壓保護(hù)、以切除突然甩去全部負(fù)荷后引起定子繞組過電壓。規(guī)程：對(duì)于水輪發(fā)電機(jī)應(yīng)裝設(shè)過電壓保護(hù)；對(duì)于200MW及以上的汽輪發(fā)電機(jī)宜裝設(shè)過電壓保護(hù)。第15頁(yè)

11、，共18頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)43分，星期二發(fā)電機(jī)的主要保護(hù)和作用逆功率保護(hù)作用： 當(dāng)汽輪機(jī)主汽門誤關(guān)閉，或機(jī)爐保護(hù)動(dòng)作關(guān)閉主汽門而發(fā)電機(jī)出口斷路器未跳閘時(shí)，發(fā)電機(jī)失去原動(dòng)力變成電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，從電力系統(tǒng)吸收有功功率。這種工況對(duì)發(fā)電機(jī)并無危險(xiǎn)，但由于鼓風(fēng)損失，汽輪機(jī)尾部葉片有可能過熱而造成汽輪機(jī)事故，故大型機(jī)組要裝設(shè)用逆功率繼電器構(gòu)成的逆功率保護(hù)，用于保護(hù)汽輪機(jī)。規(guī)程：200MW及以上的汽輪發(fā)電機(jī)宜裝設(shè)逆功率保護(hù)對(duì)燃汽輪發(fā)電機(jī)應(yīng)裝設(shè)逆功率保護(hù)。 第16頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)43分，星期二發(fā)電機(jī)的主要保護(hù)和作用其它保護(hù)失步保護(hù)：大型發(fā)電機(jī)應(yīng)裝設(shè)反應(yīng)系統(tǒng)振蕩過程的失步保護(hù)。中小型發(fā)電機(jī)都不裝設(shè)失步保護(hù)，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生振蕩時(shí)，由運(yùn)行人員判斷，根據(jù)情況用人工增加勵(lì)磁電流、增加或減少原動(dòng)機(jī)出力、局部解列等方法來處理。 300MW以上宜裝設(shè)。頻率異常保護(hù)：可能造成汽輪機(jī)葉片產(chǎn)生損傷并威脅廠用電的安全。低頻保護(hù)：300MW以上裝設(shè)，時(shí)間累計(jì)。過勵(lì)磁保護(hù)：300MW以上非全相保護(hù)：220kV及以上斷路器斷口閃絡(luò)：220kV及以上第17頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)43分，星期二發(fā)電機(jī)保護(hù)動(dòng)作方式停機(jī)：斷開發(fā)電機(jī)斷路器、滅磁；對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)還要關(guān)閉主汽門；對(duì)水輪發(fā)電機(jī)還要關(guān)閉導(dǎo)水機(jī)構(gòu)。解列滅磁：斷開發(fā)電機(jī)斷路器、滅磁，