電力系統(tǒng)繼電保護(hù)第10章-發(fā)電機(jī)保護(hù)-課件

第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)12/22/20221第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)12/18/20221第10章發(fā)電機(jī)保第一節(jié)發(fā)電機(jī)的故障類型、異常工作情況和繼電保護(hù)方式相間短路匝間短路接地短路一點(diǎn)接地二點(diǎn)接地12/22/20222第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)第一節(jié)發(fā)電機(jī)的故障類型、相間短路匝間短路接地短路一點(diǎn)接地相間短路匝間短路單相接地短路定子繞組縱差動(dòng)保護(hù)匝間短路保護(hù)定子接地保護(hù)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地保護(hù)一點(diǎn)接地兩點(diǎn)接地轉(zhuǎn)子繞組一、故障類型及保護(hù)配置12/22/20223第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)相間短路匝間短路單相接地短路定子繞組縱差動(dòng)保護(hù)匝間短路保護(hù)定失磁失磁保護(hù)二、異常工作情況及保護(hù)配置定子繞組過(guò)電流及過(guò)負(fù)荷相間短路后備保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)定子繞組過(guò)電壓定子繞組過(guò)電壓保護(hù)發(fā)電機(jī)逆功率、頻率降低、失步逆功率保護(hù)低頻保護(hù)失步保護(hù)轉(zhuǎn)子過(guò)負(fù)荷轉(zhuǎn)子過(guò)負(fù)荷保護(hù)12/22/20224第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)失磁失磁保護(hù)二、異常工作情況及保護(hù)配置定子繞組過(guò)電流及過(guò)負(fù)荷定子正序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)定子負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)子二次諧波定子負(fù)序轉(zhuǎn)子二次諧波電流轉(zhuǎn)子表層過(guò)熱

100Hz的振動(dòng)定子負(fù)序過(guò)負(fù)荷、過(guò)電流保護(hù)定子負(fù)序電流危害12/22/20225第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)定子正序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)定子負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)子二次諧波定子負(fù)序轉(zhuǎn)子10.2 同步發(fā)電機(jī)的差動(dòng)保護(hù)完全差動(dòng)保護(hù)不完全差動(dòng)保護(hù)相間短路相間短路匝間短路10.2.1差動(dòng)保護(hù)接線12/22/20226第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)10.2 同步發(fā)電機(jī)的差動(dòng)保護(hù)完全差動(dòng)保護(hù)不完全差動(dòng)保護(hù)相完全差動(dòng)保護(hù)接線無(wú)故障時(shí)相間故障時(shí)12/22/20227第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)完全差動(dòng)保護(hù)接線無(wú)故障時(shí)相間故障時(shí)12/18/20227第1假設(shè)每相有n個(gè)分支無(wú)故障時(shí)相間故障或匝間短路時(shí)不完全差動(dòng)保護(hù)接線12/22/20228第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)假設(shè)每相有n個(gè)分支無(wú)故障時(shí)相間故障或匝間短路時(shí)不完全差動(dòng)保護(hù)要點(diǎn)：基本原理同線路差動(dòng)保護(hù)和變壓器差動(dòng)保護(hù)接線簡(jiǎn)單、不平衡電流較小中性點(diǎn)附近有死區(qū)關(guān)鍵問(wèn)題是如何降低動(dòng)作電流、提高靈敏度、減小死區(qū)12/22/20229第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)要點(diǎn)：基本原理同線路差動(dòng)保護(hù)和變壓器差動(dòng)保護(hù)接線簡(jiǎn)單、不平衡10.2.2完全差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作值整定（1）保護(hù)起動(dòng)電流整定1）躲過(guò)外部故障產(chǎn)生的最大不平衡電流TA10%誤差可靠系數(shù)1.3非周期分量系數(shù)1~1.3；如采取了措施去掉非周期分量影響時(shí)取1。同型系數(shù)0.5外部短路時(shí)的最大短路電流12/22/202210第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)10.2.2完全差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作值整定（1）保護(hù)起動(dòng)電流整定1）若汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)額定電流則發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)若TA二次回路斷線會(huì)誤動(dòng)。2）防止TA二次回路斷線導(dǎo)致誤動(dòng)a.設(shè)TA二次回路斷線監(jiān)視裝置b.若水輪發(fā)電機(jī)則12/22/202211第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)若汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)額定電流則發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)若TA二次回路斷（2）發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)靈敏度校驗(yàn)發(fā)電機(jī)內(nèi)部故障時(shí)流過(guò)保護(hù)裝置的最小短路電流。實(shí)際上應(yīng)考慮下面兩種情況：①發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)并列運(yùn)行以前,在其出線端發(fā)生兩相短路,此時(shí),差動(dòng)回路串只有由發(fā)電機(jī)供給的短路電流。②發(fā)電機(jī)采用自同期并列時(shí)(此時(shí)發(fā)電機(jī)先不加勵(lì)磁,因此,發(fā)電機(jī)的電勢(shì)E≈0),在系統(tǒng)最小運(yùn)行方下,發(fā)電機(jī)出線端發(fā)生兩相短路,此時(shí),差動(dòng)回路中只有由系統(tǒng)供給的短路電流。為提高靈敏度，一般采用具有制動(dòng)特性的差動(dòng)繼電器。12/22/202212第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)（2）發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)靈敏度校驗(yàn)發(fā)電機(jī)內(nèi)部故障時(shí)流過(guò)保護(hù)裝置的10.2.3發(fā)電機(jī)比率制動(dòng)式差動(dòng)保護(hù)原理同變壓器差動(dòng)保護(hù)，不平衡電流較小。動(dòng)作方程速斷動(dòng)作區(qū)動(dòng)作區(qū)制動(dòng)區(qū)不完全差動(dòng)接線時(shí)K為分支系數(shù)動(dòng)作特性12/22/202213第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)10.2.3發(fā)電機(jī)比率制動(dòng)式差動(dòng)保護(hù)原理同變壓器差動(dòng)保護(hù)，不保護(hù)動(dòng)作邏輯框圖兩種出口方式：?jiǎn)蜗喑隹诜绞郊把h(huán)閉鎖出口方式特點(diǎn)：需設(shè)置專門的TA斷線閉鎖，當(dāng)差電流較大時(shí)解除TA斷線閉鎖，適于不完全縱差接線。單相出口方式12/22/202214第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)保護(hù)動(dòng)作邏輯框圖兩種出口方式：?jiǎn)蜗喑隹诜绞郊把h(huán)閉鎖出口方式特點(diǎn)：三取二，適于完全縱差接線。循環(huán)閉鎖出口方式內(nèi)外部不同相同時(shí)接地故障12/22/202215第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)特點(diǎn)：三取二，適于完全縱差接線。循環(huán)閉鎖出口方式內(nèi)外部不同相比率制動(dòng)式發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)定值整定1.比率制動(dòng)系數(shù)Kbrk：躲過(guò)出口三相短路時(shí)最大不平衡電流完全差動(dòng)：0.3～0.5不完全差動(dòng)：0.52.啟動(dòng)電流Iact0：躲過(guò)正常工況最大不平衡電流，0.3～0.4IN.G3.拐點(diǎn)電流Ibrk0：建議按躲過(guò)外部故障切除后的暫態(tài)過(guò)程中產(chǎn)生的最大不平衡電流整定；不完全縱差取值要大一點(diǎn)。0.5~0.8IN.G其余參數(shù)請(qǐng)參照具體的保護(hù)說(shuō)明書。12/22/202216第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)比率制動(dòng)式發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)定值整定1.比率制動(dòng)系數(shù)Kbrk：躲比率制動(dòng)式發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)定值整定校驗(yàn)靈敏度：機(jī)端兩相短路12/22/202217第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)比率制動(dòng)式發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)定值整定校驗(yàn)靈敏度：機(jī)端兩相短路1210.2.4.變數(shù)據(jù)窗式標(biāo)積制動(dòng)縱差保護(hù)原理完全差動(dòng)制動(dòng)量~外部故障制動(dòng)量最大內(nèi)部故障制動(dòng)量轉(zhuǎn)為動(dòng)作量，靈敏度高不完全差動(dòng)變數(shù)據(jù)窗：故障初期適當(dāng)提高S，即增加制動(dòng)量；故障數(shù)據(jù)充分時(shí)再降低S，從而提高靈敏度。動(dòng)作方程12/22/202218第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)10.2.4.變數(shù)據(jù)窗式標(biāo)積制動(dòng)縱差保護(hù)原理完全差動(dòng)制動(dòng)量與循環(huán)閉鎖的比率制動(dòng)式差動(dòng)保護(hù)邏輯一樣。動(dòng)作框圖12/22/202219第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)與循環(huán)閉鎖的比率制動(dòng)式差動(dòng)保護(hù)邏輯一樣。動(dòng)作框圖12/18/10.3 同步發(fā)電機(jī)定子繞組匝間短路保護(hù)橫差保護(hù)縱向零序電壓式匝間保護(hù)反應(yīng)轉(zhuǎn)子回路二次諧波電流的匝間短路保護(hù)完全縱差動(dòng)保護(hù)不能反應(yīng)匝間短路12/22/202220第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)10.3 同步發(fā)電機(jī)定子繞組匝間短路保護(hù)橫差保護(hù)縱向匝間短路分析12/22/202221第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)匝間短路分析12/18/202221第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)設(shè)A相短路匝數(shù)占總匝數(shù)的比例為兩中性點(diǎn)間電流I0Z為電流流經(jīng)回路的繞組阻抗縱向零序電壓——相對(duì)于中性點(diǎn)的零序電壓三相電勢(shì)不相等定子負(fù)序電流轉(zhuǎn)子二次諧波電氣量特點(diǎn)：（1）縱向零序電壓（機(jī)端對(duì)中性點(diǎn)），零序電流（2）縱向負(fù)序電壓，負(fù)序電流，轉(zhuǎn)子倍頻電流12/22/202222第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)設(shè)A相短路匝數(shù)占總匝數(shù)的比例為兩中性點(diǎn)間電流I0Z為電流流10.3.1橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)單元件橫差保護(hù)裂相橫差保護(hù)——適于每相兩分支兩中性點(diǎn)引出線——適于每相兩分支，且每分支都有線引出12/22/202223第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)10.3.1橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)單元件橫差保護(hù)裂相橫差保護(hù)——適于每單元件橫差保護(hù)保護(hù)測(cè)量?jī)蓚€(gè)中性點(diǎn)之間連線上的電流保護(hù)反應(yīng)匝間短路及定子繞組開(kāi)焊故障，保護(hù)在較小時(shí)有死區(qū)。12/22/202224第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)單元件橫差保護(hù)保護(hù)測(cè)量?jī)蓚€(gè)中性點(diǎn)之間連線上的電流保護(hù)反應(yīng)匝間保護(hù)動(dòng)作電流應(yīng)大于正?；蛲獠抗收蠒r(shí)不平衡電流一般Iact=(0.3~0.4)IN.G（1）濾除三次諧波以提高保護(hù)的靈敏性。（2）為防止轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地時(shí)磁場(chǎng)空間不對(duì)稱造成保護(hù)誤動(dòng)，在轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地后橫差保護(hù)帶0.5~1S延時(shí)動(dòng)作。注：12/22/202225第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)保護(hù)動(dòng)作電流應(yīng)大于正?；蛲獠抗收蠒r(shí)不平衡電流（1）濾除三次諧裂相橫差保護(hù)——分相橫差保護(hù)保護(hù)測(cè)量每相兩個(gè)分支之間的電流差為提高保護(hù)的靈敏性，可采用具有制動(dòng)特性的差動(dòng)原理，如比率制動(dòng)、標(biāo)積制動(dòng)等。正常運(yùn)行差電流為0，匝間短路有差電流。12/22/202226第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)裂相橫差保護(hù)——分相橫差保護(hù)保護(hù)測(cè)量每相兩個(gè)分支之間的電流差10.3.3反應(yīng)轉(zhuǎn)子回路二次諧波電流的匝間短路保護(hù)動(dòng)作條件：I2ω>&P2>0I2ω匝間短路產(chǎn)生定子繞組縱向負(fù)序電壓、電流，在轉(zhuǎn)子上感應(yīng)出的二次諧波電流。P2>0匝間短路及外部不對(duì)稱故障均產(chǎn)生定子繞組負(fù)序電壓,方向元件只在匝間短路時(shí)開(kāi)放匝間短路保護(hù)。保護(hù)的動(dòng)作值只需按躲過(guò)與發(fā)電機(jī)正常負(fù)荷時(shí)允許的最大不對(duì)稱度(一般取5%左右)相對(duì)應(yīng)的的二次諧波電流整定。12/22/202227第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)10.3.3反應(yīng)轉(zhuǎn)子回路二次諧波電流的匝間短路保護(hù)動(dòng)作條轉(zhuǎn)子二次諧波定子負(fù)序方向元件，防止發(fā)電機(jī)外部不對(duì)稱故障保護(hù)誤動(dòng)12/22/202228第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)轉(zhuǎn)子二次諧波定子負(fù)序方向元件，防止發(fā)電機(jī)外部不對(duì)稱故障保護(hù)誤負(fù)序功率方向元件分析機(jī)端電壓中性點(diǎn)或機(jī)端電流_+結(jié)論ZS2（1）匝間短路12/22/202229第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)負(fù)序功率方向元件分析機(jī)端電壓中性點(diǎn)或機(jī)端電流_+結(jié)論ZS2（_+_+ZS2ZS2（2）外部故障結(jié)論（2）內(nèi)部不對(duì)稱相間故障結(jié)論a.中性點(diǎn)結(jié)論b.機(jī)端※P2>0不反應(yīng)發(fā)電機(jī)外部故障。12/22/202230第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)_+_+ZS2ZS2（2）外部故障結(jié)論（2）內(nèi)部不對(duì)稱相間故10.3.4縱向零序電壓式匝間保護(hù)關(guān)鍵：縱向零序電壓，TV一次側(cè)中性點(diǎn)與發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)相連12/22/202231第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)10.3.4縱向零序電壓式匝間保護(hù)關(guān)鍵：縱向零序電壓，※要濾除三次諧波以提高靈敏度；必要時(shí)可采用具有制動(dòng)特性的動(dòng)作方程?！鶈蜗嘟拥貢r(shí)相對(duì)地電壓有零序分量，相對(duì)中性點(diǎn)電壓無(wú)零序分量。即縱向零序電壓不反應(yīng)單相接地。12/22/202232第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)※要濾除三次諧波以提高靈敏度；※單相接地時(shí)相對(duì)地電壓有零序分不靈敏段高定值低定值靈敏段三次諧波制動(dòng)動(dòng)作條件：3U0>&P2>0應(yīng)設(shè)TV斷線閉鎖12/22/202233第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)不靈敏段高定值低定值靈敏段三次諧波制動(dòng)動(dòng)作條件：3U0>10.4發(fā)電機(jī)的單相接地保護(hù)當(dāng)接地電容電流等于或大于5A時(shí)，應(yīng)裝設(shè)動(dòng)作于跳閘的接地保護(hù)；當(dāng)接地電流小于5A時(shí)，一般裝設(shè)作用于信號(hào)的接地保護(hù)?！行渣c(diǎn)不接地或經(jīng)過(guò)消弧線圈接地12/22/202234第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)10.4發(fā)電機(jī)的單相接地保護(hù)當(dāng)接地電容電流等于或大于5A10.4.1發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地的特點(diǎn)單相接地時(shí)的零序電壓機(jī)端零序電壓0112/22/202235第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)10.4.1發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地的特點(diǎn)單相接地時(shí)的零序單相接地時(shí)的零序電流——電容電流內(nèi)部單相接地時(shí)外部單相接地時(shí)_+TANT_+TANT12/22/202236第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)單相接地時(shí)的零序電流——電容電流內(nèi)部單相接地時(shí)外部單相接地時(shí)10.4.2利用零序電流構(gòu)成的定子接地保護(hù)動(dòng)作電流需大于發(fā)電機(jī)單相接地電流允許值發(fā)電機(jī)額定電壓(kV)發(fā)電機(jī)額定容量(MW)接地電流允許值(A)6.3<50410.550-100313.10-15.75125-2002①110-203001①對(duì)于氫冷發(fā)電機(jī),允許值為2.5A有死區(qū)12/22/202237第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)10.4.2利用零序電流構(gòu)成的定子接地保護(hù)動(dòng)作電流需大于用于發(fā)電機(jī)直接并列與母線的情況~~~~C0gC0sC0s>C0gI0s>I0g內(nèi)部單相接地外部單相接地I0s>Iact>I0g延時(shí)1~2S保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)，必要時(shí)也可動(dòng)作于停機(jī)。發(fā)電機(jī)未并列時(shí)采用機(jī)端零序電壓監(jiān)視絕緣12/22/202238第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)用于發(fā)電機(jī)直接并列與母線的情況~~~~C0gC0sC0s>C10.4.3利用零序電壓構(gòu)成的定子接地保護(hù)可用于發(fā)變組，中性點(diǎn)附近有死區(qū)取自機(jī)端TV開(kāi)口三角形或發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)側(cè)TV。整定值躲過(guò)不平衡電壓不平衡電壓形成原因：1）發(fā)電機(jī)三次諧波電壓，2）變壓器高壓側(cè)接地時(shí)經(jīng)電容耦合過(guò)來(lái)的零序電壓。為提高靈敏度，需濾除三次諧波12/22/202239第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)10.4.3利用零序電壓構(gòu)成的定子接地保護(hù)可用于發(fā)變組，減小不平衡電壓影響措施：1）裝設(shè)三次諧波濾過(guò)器，2）延時(shí)躲過(guò)外部接地影響。采取以上措施后，整定值為5~10V，死區(qū)為（5~10）%。α01100103U0（V）10%動(dòng)作電壓NT死區(qū)5~10%保護(hù)區(qū)12/22/202240第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)減小不平衡電壓影響措施：采取以上措施后，整定值為5~10V，10.4.4利用基波零序電壓和三次諧波電壓構(gòu)成的100％定子接地保護(hù)保護(hù)分兩部分：1）反應(yīng)基波零序電壓2）反應(yīng)三次諧波電壓NT反應(yīng)三次諧波電壓反應(yīng)基波零序電壓保護(hù)區(qū)示意圖12/22/202241第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)10.4.4利用基波零序電壓和三次諧波電壓構(gòu)成的100％1.發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)的三次諧波電壓和發(fā)電機(jī)電勢(shì)中有固有的三次諧波電勢(shì)E3-+LNT-+-+LNT正常運(yùn)行時(shí)補(bǔ)償系數(shù)內(nèi)部單相接地時(shí)12/22/202242第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)1.發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)的三次諧波電壓和發(fā)電機(jī)電勢(shì)中有固有的三次正常運(yùn)行時(shí)可以將作為定子繞組單相接地故障的判據(jù)，這樣保護(hù)區(qū)為0<α<0.5∵0<α<0.5時(shí)有(1-α)>α即NT反應(yīng)三次諧波電壓反應(yīng)基波零序電壓基波零序電壓保護(hù)三次諧波電壓保護(hù)或12/22/202243第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)正常運(yùn)行時(shí)可以將作為定子繞組單相接地故障的判據(jù)，這樣保護(hù)區(qū)為為了提高反應(yīng)三次諧波電勢(shì)定子繞組單相接地保護(hù)的靈敏度,可以采用以下帶制動(dòng)特性判據(jù):中小型機(jī)組大型機(jī)組P<1使PUN0≈UT01.312/22/202244第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)為了提高反應(yīng)三次諧波電勢(shì)定子繞組單相接地保護(hù)的靈敏度,可以采10.5發(fā)電機(jī)相間短路后備保護(hù)——外部相間故障遠(yuǎn)后備及發(fā)電機(jī)主保護(hù)近后備~近后備線路主保護(hù)采用主保護(hù)雙重化方案，則可簡(jiǎn)化近后備保護(hù)遠(yuǎn)后備保護(hù)可采用（原理與整定見(jiàn)變壓器相間后備保護(hù)）：過(guò)電流保護(hù)、低電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)復(fù)合電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)負(fù)序電流保護(hù)和低阻抗保護(hù)等12/22/202245第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)10.5發(fā)電機(jī)相間短路后備保護(hù)——外部相間故障遠(yuǎn)后備及發(fā)IA>IB>IC>UCA<≥1≥10/t內(nèi)t1/0U2>&t2/0（當(dāng)有記憶時(shí)）發(fā)電機(jī)復(fù)合電壓過(guò)電流保護(hù)出口邏輯框圖發(fā)信或跳閘如出口全停12/22/202246第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)IA>IB>IC>UCA<t1/0U2>t2/0（當(dāng)有記憶時(shí)

ZAB<

≥1

&

ZBC<

ZCA<

I>

TA斷線閉鎖t1/0t2/0跳閘或發(fā)信低阻抗保護(hù)動(dòng)作邏輯框圖12/22/202247第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)ZAB<ZBC<ZCA<I>TA斷線t1/10.6同步發(fā)電機(jī)的負(fù)序電流保護(hù)和過(guò)負(fù)荷保護(hù)定子繞組負(fù)序電流轉(zhuǎn)子繞組倍頻電流附加渦流損耗，轉(zhuǎn)子表層發(fā)熱、機(jī)械振動(dòng)發(fā)電機(jī)承受I2能力:長(zhǎng)期（6~8）%IN.G或12%IN.G短時(shí)標(biāo)幺值允許過(guò)熱時(shí)間常數(shù)跟發(fā)電機(jī)類型與冷卻方式有關(guān)——相間短路后備保護(hù)兼轉(zhuǎn)子表層過(guò)負(fù)荷保護(hù)12/22/202248第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)10.6同步發(fā)電機(jī)的負(fù)序電流保護(hù)和過(guò)負(fù)荷保護(hù)定子繞組負(fù)序負(fù)序電流保護(hù)（兩部分）：定時(shí)限過(guò)負(fù)荷；反時(shí)限過(guò)流反時(shí)限過(guò)流保護(hù)特性曲線（三個(gè)部分）：上限定時(shí)限；反時(shí)限；下限定時(shí)限12/22/202249第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)負(fù)序電流保護(hù)（兩部分）：12/18/202249第10章發(fā)a-b發(fā)熱越限I段動(dòng)作值b－c未充分利用散熱Ⅱ段動(dòng)作值d－e未提供保護(hù)如采用定時(shí)限負(fù)序電流保護(hù)I段Ⅱ段12/22/202250第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)a-b發(fā)熱越限I段動(dòng)作值b－c未充分Ⅱ段動(dòng)作值d－e未提供?！l(fā)熱曲線不能與定時(shí)限電流曲線很好配合；且對(duì)熱積累的過(guò)程不能反應(yīng)。措施：采用反時(shí)限負(fù)序電流保護(hù)。12/22/202251第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)※發(fā)熱曲線不能與定時(shí)限電流曲線很好配合；措施：采用反時(shí)限負(fù)序10.6.2.2負(fù)序反時(shí)限過(guò)流保護(hù)修正系數(shù)熱容量曲線反時(shí)限負(fù)序電流曲線12曲線2保守，一般不選用曲線1利用發(fā)電機(jī)散熱，一般采用此特性12/22/202252第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)10.6.2.2負(fù)序反時(shí)限過(guò)流保護(hù)修正系數(shù)熱容量曲線反時(shí)發(fā)電機(jī)負(fù)序保護(hù)邏輯I>IupI>Idowtupt1&t5≥1跳閘或發(fā)信發(fā)信I>Iact高定值低定值過(guò)負(fù)荷定值反時(shí)限12/22/202253第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)發(fā)電機(jī)負(fù)序保護(hù)邏輯I>IupI>Idowtupt1t5≥1跳10.7勵(lì)磁回路接地保護(hù)一點(diǎn)接地保護(hù)——一般動(dòng)作于信號(hào)兩點(diǎn)接地保護(hù)——?jiǎng)幼饔谔l12/22/202254第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)10.7勵(lì)磁回路接地保護(hù)一點(diǎn)接地保護(hù)——一般動(dòng)作于信號(hào)兩勵(lì)磁回路一點(diǎn)接地?zé)o直接危害，可能發(fā)展成為兩點(diǎn)接地。勵(lì)磁回路兩點(diǎn)接地短路電流可能燒壞轉(zhuǎn)子繞組和鐵芯，轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)畸變引起機(jī)組振動(dòng)。保護(hù)配置：水輪發(fā)電機(jī)設(shè)一點(diǎn)接地保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)或停機(jī)。汽輪發(fā)電機(jī)設(shè)一點(diǎn)接地保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)，設(shè)兩點(diǎn)接地保護(hù)動(dòng)作于停機(jī)。12/22/202255第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)勵(lì)磁回路一點(diǎn)接地?zé)o直接危害，可能發(fā)展成勵(lì)磁回路兩點(diǎn)接直流電橋疊加直流電壓疊加交流電壓切換采樣直流電橋利用定子二次諧波電壓一點(diǎn)接地保護(hù)原理兩點(diǎn)接地保護(hù)原理12/22/202256第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)直流電橋直流電橋一點(diǎn)接地兩點(diǎn)接地12/18/202256第1勵(lì)磁回路一點(diǎn)接地檢查裝置兩表法單表法有死區(qū)12/22/202257第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)勵(lì)磁回路一點(diǎn)接地檢查裝置兩表法單表法有死區(qū)12/18/20疊加直流電壓式一點(diǎn)接地保護(hù)K接通K不接通12/22/202258第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)疊加直流電壓式一點(diǎn)接地保護(hù)K接通K不接通12/18/2022外加交流電壓式一點(diǎn)接地保護(hù)——延時(shí)動(dòng)作于信號(hào)12/22/202259第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)外加交流電壓式一點(diǎn)接地保護(hù)12/18/202259第10章切換采樣式一點(diǎn)接地保護(hù)聯(lián)立四個(gè)方程，可得Rf=ER1/3△U-R1-2R/312/22/202260第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)切換采樣式一點(diǎn)接地保護(hù)聯(lián)立四個(gè)方程，可得Rf=ER1/3△U10.7.3勵(lì)磁回路兩點(diǎn)接地保護(hù)——電橋平衡正常時(shí)保護(hù)不投入。勵(lì)磁回路一點(diǎn)接地后，投入保護(hù)，調(diào)電橋使之平衡。兩點(diǎn)接地后平衡被打破，保護(hù)動(dòng)作于停機(jī)。+-K1mvmnUmnK2濾波限幅12/22/202261第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)10.7.3勵(lì)磁回路兩點(diǎn)接地保護(hù)——電橋平衡正常時(shí)保護(hù)不投存在問(wèn)題：1）K1、K2相距較近時(shí)保護(hù)有死區(qū)2）K1、K2相繼發(fā)生，發(fā)生時(shí)間相隔較短時(shí)來(lái)不及投入保護(hù)。12/22/202262第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)存在問(wèn)題：1）K1、K2相距較近時(shí)保護(hù)有死區(qū)12/18/2010.7.3勵(lì)磁回路兩點(diǎn)接地保護(hù)——定子二次諧波發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組兩點(diǎn)接地時(shí)，其氣隙磁場(chǎng)將發(fā)生畸變，在定子繞組中將產(chǎn)生二次諧波負(fù)序分量電勢(shì)。轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地保護(hù)即反應(yīng)定子電壓中二次諧波“負(fù)序”分量。動(dòng)作條件為負(fù)序二次諧波大于整定值。12/22/202263第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)10.7.3勵(lì)磁回路兩點(diǎn)接地保護(hù)——定子二次諧波發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子邏輯框圖高定值低定值轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地12/22/202264第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)邏輯框圖高定值低定值轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地12/18/202264第110.8同步發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)發(fā)電機(jī)失磁：勵(lì)磁電流消失或下降失磁原因：勵(lì)磁繞組故障、勵(lì)磁回路開(kāi)路、勵(lì)磁系統(tǒng)故障、滅磁開(kāi)關(guān)誤跳、自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁系統(tǒng)故障、誤操作等。12/22/202265第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)10.8同步發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)發(fā)電機(jī)失磁：勵(lì)磁電流消失或下降失磁后發(fā)電機(jī)運(yùn)行的物理過(guò)程及其影響（1）失磁后發(fā)電機(jī)運(yùn)行的物理過(guò)程δ~~XdXs12/22/202266第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)失磁后發(fā)電機(jī)運(yùn)行的物理過(guò)程及其影響（1）失磁后發(fā)電機(jī)運(yùn)行的物不穩(wěn)定異步運(yùn)行穩(wěn)定異步運(yùn)行臨界失步PδPTPTabcd1321）失磁后到失步前（δ<90°)PT基本不變,Q減小至負(fù)2)臨界失步δ=90°c點(diǎn)3）失步δ>90°12/22/202267第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)不穩(wěn)定異步運(yùn)行穩(wěn)定異步運(yùn)行臨界失步PδPTPTabcd132失磁的影響對(duì)系統(tǒng)的影響:無(wú)功缺額導(dǎo)致電壓下降、有功功率擺動(dòng)危及系統(tǒng)穩(wěn)定性。對(duì)失磁機(jī)組的影響：定子繞組過(guò)流、發(fā)熱，轉(zhuǎn)子上感應(yīng)差頻電流、發(fā)熱，異步轉(zhuǎn)矩導(dǎo)致機(jī)組振動(dòng)。保護(hù)行為：動(dòng)作于信號(hào)或跳閘，也可以減出力運(yùn)行。由系統(tǒng)、機(jī)組情況決定失磁后機(jī)組可否繼續(xù)運(yùn)行。12/22/202268第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)失磁的影響對(duì)系統(tǒng)的影響:無(wú)功缺額導(dǎo)致電壓下降、有功對(duì)失磁機(jī)組10.8.2發(fā)電機(jī)失磁過(guò)程的機(jī)端測(cè)量阻抗——機(jī)端測(cè)量阻抗為發(fā)電機(jī)失磁的主要判據(jù)12/22/202269第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)10.8.2發(fā)電機(jī)失磁過(guò)程的機(jī)端測(cè)量阻抗——機(jī)端測(cè)量阻抗為圓心半徑P1

P2

P3jXR0jXsP1<P2<P3Zm（1）失磁后到失步前的等有功過(guò)程——P≈PT，阻抗軌跡為圓，稱為等有功圓12/22/202270第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)圓心半徑P1P2P3jXR0jXsP1<P2<P3（2）臨界失步圓心半徑j(luò)XR0jXs-jXdZm——無(wú)功為常數(shù),阻抗軌跡稱等無(wú)功圓或臨界失步圓。12/22/202271第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)（2）臨界失步圓心半徑j(luò)XR0jXs-jXdZm——無(wú)功為常（3）異步運(yùn)行時(shí)時(shí)最終,Zm落于-jXd與-jX’d之間。-jXd-jX’dS較小S較大RjX異步阻抗圓12/22/202272第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)（3）異步運(yùn)行時(shí)時(shí)最終,Zm落于-jXd與-jX’d之間。-（4）臨界電壓圓——高壓母線電壓為常數(shù)時(shí)Zm的軌跡。~~XdXTXsKT=0.8~0.912/22/202273第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)（4）臨界電壓圓——高壓母線電壓為常數(shù)時(shí)Zm的軌跡。~~XdKT為常數(shù)時(shí),Zm軌跡為圓——臨界電壓圓圓心半徑RjX012/22/202274第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)KT為常數(shù)時(shí),Zm軌跡為圓——臨界電壓圓圓心半徑RjX012失磁保護(hù)的定子判據(jù)和輔助判據(jù)1.失磁保護(hù)的定子判據(jù)1)Zm沿等有功圓由Ⅰ象限進(jìn)入Ⅳ象限（A點(diǎn)）2)Zm沿等有功圓進(jìn)入等無(wú)功圓（B點(diǎn)）3)Zm進(jìn)入異步阻抗圓（C點(diǎn)）ACBRjX等有功圓等無(wú)功圓異步阻抗圓臨界電壓圓12/22/202275第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)失磁保護(hù)的定子判據(jù)和輔助判據(jù)1.失磁保護(hù)的定子判據(jù)1)Zm沿通常采用等無(wú)功圓（臨界失步圓）或異步阻抗圓作為發(fā)電機(jī)失磁的定子判據(jù)。失磁保護(hù)的輔助(閉鎖)判據(jù)1)勵(lì)磁電壓下降2)負(fù)序分量3)延時(shí)4)操作閉鎖5)電壓回路斷線12/22/202276第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)通常采用等無(wú)功圓（臨界失步圓）或異步阻抗圓作為發(fā)電機(jī)失磁的定10.8.3失磁保護(hù)邏輯U<&BZUE<&&t3T30t2T20t1T10Y3Y2Y1轉(zhuǎn)子電壓機(jī)端電流機(jī)端電壓高壓側(cè)電壓電壓斷線電壓斷線跳閘跳閘減負(fù)荷減負(fù)荷斷線閉鎖12/22/202277第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)10.8.3失磁保護(hù)邏輯U<&BZUE<&&t3T30t210.9同步發(fā)電機(jī)失步保護(hù)、逆功率保護(hù)發(fā)電機(jī)失步危害——使機(jī)端電壓隨振蕩作大幅度波動(dòng)，廠用機(jī)械難以穩(wěn)定運(yùn)行。逆功率危害——造成發(fā)電機(jī)“飛車”12/22/202278第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)10.9同步發(fā)電機(jī)失步保護(hù)、逆功率保護(hù)發(fā)電機(jī)失步危害——加速失步減速失步失步時(shí)測(cè)量阻抗的軌跡測(cè)量阻抗依次穿越一次動(dòng)作特性則為失步。失步保護(hù)特性12/22/202279第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)加速失步減速失步失步時(shí)測(cè)量阻抗的軌跡測(cè)量阻抗依次穿越一次動(dòng)作10.9.2發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)一種用于程序跳閘（先關(guān)汽門及減負(fù)荷、待逆功率繼電器動(dòng)作后跳閘、滅磁）一種用于正常運(yùn)行時(shí)監(jiān)視，防止運(yùn)行于電動(dòng)機(jī)狀態(tài)。兩種逆功率繼電器12/22/202280第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)10.9.2發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)一種用于程序跳閘（先關(guān)汽門10.10同步發(fā)電機(jī)異常工況保護(hù)10.10.1發(fā)電機(jī)（變壓器）過(guò)勵(lì)磁保護(hù)過(guò)勵(lì)磁運(yùn)行——鐵心發(fā)熱過(guò)激磁倍數(shù)——電壓與頻率之比12/22/202281第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)10.10同步發(fā)電機(jī)異常工況保護(hù)10.10.1發(fā)電機(jī)（變壓器定時(shí)限反時(shí)限12/22/202282第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)定時(shí)限反時(shí)限12/18/202282第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)10.10同步發(fā)電機(jī)異常工況保護(hù)10.10.2發(fā)電機(jī)過(guò)電壓保護(hù)過(guò)電壓運(yùn)行——損壞絕緣200Mw及以上汽輪發(fā)電機(jī)宜裝設(shè)過(guò)電壓保護(hù)，其定值一般取Uact=1.3UN，t=0.5s,，動(dòng)作于解列滅磁。12/22/202283第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)10.10同步發(fā)電機(jī)異常工況保護(hù)10.10.2發(fā)電機(jī)過(guò)電壓10.11發(fā)電機(jī)——變壓器組成套保護(hù)配置總原則：加強(qiáng)主保護(hù)、簡(jiǎn)化后備保護(hù)、加強(qiáng)異常工況保護(hù)主保護(hù)雙重化近后備保護(hù)12/22/202284第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)10.11發(fā)電機(jī)——變壓器組成套保護(hù)配置總原則：加強(qiáng)主保護(hù)12/22/202285第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)12/18/202285第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)主變保護(hù)12/22/202286第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)主變保護(hù)12/18/202286第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)發(fā)電機(jī)保護(hù)12/22/202287第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)發(fā)電機(jī)保護(hù)12/18/202287第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)發(fā)電機(jī)保護(hù)12/22/202288第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)發(fā)電機(jī)保護(hù)12/18/202288第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)廠高變保護(hù)12/22/202289第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)廠高變保護(hù)12/18/202289第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)勵(lì)磁保護(hù)12/22/202290第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)勵(lì)磁12/18/202290第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)保護(hù)名稱性質(zhì)動(dòng)作行為全停信號(hào)程序跳閘其他1發(fā)電機(jī)差動(dòng)主√

2主變壓器差動(dòng)主√

3發(fā)變組大差動(dòng)主√

4主變壓器瓦斯及壓力釋放閥主√

5低阻抗保護(hù)（主變壓器高壓側(cè)）后備√

6定子閘間短路保護(hù)主√

7主變壓器零序電流保護(hù)后備√

8定子接地保護(hù)3U0主√

三次諧波異常

√

9定子對(duì)稱過(guò)負(fù)荷定時(shí)限異常

√

反時(shí)限異?！?/p>

10定子不對(duì)稱過(guò)負(fù)荷定時(shí)限異常

√

反時(shí)限異?！?/p>

11發(fā)電機(jī)過(guò)勵(lì)磁定時(shí)限異常

√

反時(shí)限異?！?/p>

12發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)異常

√

13逆功率1（經(jīng)主汽門閉鎖）異?！?/p>

14逆功率2（不經(jīng)主汽門閉鎖）異?！?/p>

15發(fā)電機(jī)失步異常

√

16轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地異?！?/p>

17轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地異常

√

18斷水保護(hù)異常

√

19發(fā)電機(jī)低頻保護(hù)異常

√

20高壓短路器失靈后備

啟動(dòng)母差21主變冷卻器故障異常

√

發(fā)電機(jī)保護(hù)動(dòng)作行為12/22/202291第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)保護(hù)名稱性質(zhì)動(dòng)作行為全停信號(hào)程序跳閘其他1發(fā)電機(jī)差動(dòng)主√第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)12/22/202292第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)12/18/20221第10章發(fā)電機(jī)保第一節(jié)發(fā)電機(jī)的故障類型、異常工作情況和繼電保護(hù)方式相間短路匝間短路接地短路一點(diǎn)接地二點(diǎn)接地12/22/202293第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)第一節(jié)發(fā)電機(jī)的故障類型、相間短路匝間短路接地短路一點(diǎn)接地相間短路匝間短路單相接地短路定子繞組縱差動(dòng)保護(hù)匝間短路保護(hù)定子接地保護(hù)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地保護(hù)一點(diǎn)接地兩點(diǎn)接地轉(zhuǎn)子繞組一、故障類型及保護(hù)配置12/22/202294第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)相間短路匝間短路單相接地短路定子繞組縱差動(dòng)保護(hù)匝間短路保護(hù)定失磁失磁保護(hù)二、異常工作情況及保護(hù)配置定子繞組過(guò)電流及過(guò)負(fù)荷相間短路后備保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)定子繞組過(guò)電壓定子繞組過(guò)電壓保護(hù)發(fā)電機(jī)逆功率、頻率降低、失步逆功率保護(hù)低頻保護(hù)失步保護(hù)轉(zhuǎn)子過(guò)負(fù)荷轉(zhuǎn)子過(guò)負(fù)荷保護(hù)12/22/202295第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)失磁失磁保護(hù)二、異常工作情況及保護(hù)配置定子繞組過(guò)電流及過(guò)負(fù)荷定子正序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)定子負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)子二次諧波定子負(fù)序轉(zhuǎn)子二次諧波電流轉(zhuǎn)子表層過(guò)熱

100Hz的振動(dòng)定子負(fù)序過(guò)負(fù)荷、過(guò)電流保護(hù)定子負(fù)序電流危害12/22/202296第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)定子正序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)定子負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)子二次諧波定子負(fù)序轉(zhuǎn)子10.2 同步發(fā)電機(jī)的差動(dòng)保護(hù)完全差動(dòng)保護(hù)不完全差動(dòng)保護(hù)相間短路相間短路匝間短路10.2.1差動(dòng)保護(hù)接線12/22/202297第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)10.2 同步發(fā)電機(jī)的差動(dòng)保護(hù)完全差動(dòng)保護(hù)不完全差動(dòng)保護(hù)相完全差動(dòng)保護(hù)接線無(wú)故障時(shí)相間故障時(shí)12/22/202298第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)完全差動(dòng)保護(hù)接線無(wú)故障時(shí)相間故障時(shí)12/18/20227第1假設(shè)每相有n個(gè)分支無(wú)故障時(shí)相間故障或匝間短路時(shí)不完全差動(dòng)保護(hù)接線12/22/202299第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)假設(shè)每相有n個(gè)分支無(wú)故障時(shí)相間故障或匝間短路時(shí)不完全差動(dòng)保護(hù)要點(diǎn)：基本原理同線路差動(dòng)保護(hù)和變壓器差動(dòng)保護(hù)接線簡(jiǎn)單、不平衡電流較小中性點(diǎn)附近有死區(qū)關(guān)鍵問(wèn)題是如何降低動(dòng)作電流、提高靈敏度、減小死區(qū)12/22/2022100第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)要點(diǎn)：基本原理同線路差動(dòng)保護(hù)和變壓器差動(dòng)保護(hù)接線簡(jiǎn)單、不平衡10.2.2完全差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作值整定（1）保護(hù)起動(dòng)電流整定1）躲過(guò)外部故障產(chǎn)生的最大不平衡電流TA10%誤差可靠系數(shù)1.3非周期分量系數(shù)1~1.3；如采取了措施去掉非周期分量影響時(shí)取1。同型系數(shù)0.5外部短路時(shí)的最大短路電流12/22/2022101第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)10.2.2完全差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作值整定（1）保護(hù)起動(dòng)電流整定1）若汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)額定電流則發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)若TA二次回路斷線會(huì)誤動(dòng)。2）防止TA二次回路斷線導(dǎo)致誤動(dòng)a.設(shè)TA二次回路斷線監(jiān)視裝置b.若水輪發(fā)電機(jī)則12/22/2022102第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)若汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)額定電流則發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)若TA二次回路斷（2）發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)靈敏度校驗(yàn)發(fā)電機(jī)內(nèi)部故障時(shí)流過(guò)保護(hù)裝置的最小短路電流。實(shí)際上應(yīng)考慮下面兩種情況：①發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)并列運(yùn)行以前,在其出線端發(fā)生兩相短路,此時(shí),差動(dòng)回路串只有由發(fā)電機(jī)供給的短路電流。②發(fā)電機(jī)采用自同期并列時(shí)(此時(shí)發(fā)電機(jī)先不加勵(lì)磁,因此,發(fā)電機(jī)的電勢(shì)E≈0),在系統(tǒng)最小運(yùn)行方下,發(fā)電機(jī)出線端發(fā)生兩相短路,此時(shí),差動(dòng)回路中只有由系統(tǒng)供給的短路電流。為提高靈敏度，一般采用具有制動(dòng)特性的差動(dòng)繼電器。12/22/2022103第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)（2）發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)靈敏度校驗(yàn)發(fā)電機(jī)內(nèi)部故障時(shí)流過(guò)保護(hù)裝置的10.2.3發(fā)電機(jī)比率制動(dòng)式差動(dòng)保護(hù)原理同變壓器差動(dòng)保護(hù)，不平衡電流較小。動(dòng)作方程速斷動(dòng)作區(qū)動(dòng)作區(qū)制動(dòng)區(qū)不完全差動(dòng)接線時(shí)K為分支系數(shù)動(dòng)作特性12/22/2022104第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)10.2.3發(fā)電機(jī)比率制動(dòng)式差動(dòng)保護(hù)原理同變壓器差動(dòng)保護(hù)，不保護(hù)動(dòng)作邏輯框圖兩種出口方式：?jiǎn)蜗喑隹诜绞郊把h(huán)閉鎖出口方式特點(diǎn)：需設(shè)置專門的TA斷線閉鎖，當(dāng)差電流較大時(shí)解除TA斷線閉鎖，適于不完全縱差接線。單相出口方式12/22/2022105第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)保護(hù)動(dòng)作邏輯框圖兩種出口方式：?jiǎn)蜗喑隹诜绞郊把h(huán)閉鎖出口方式特點(diǎn)：三取二，適于完全縱差接線。循環(huán)閉鎖出口方式內(nèi)外部不同相同時(shí)接地故障12/22/2022106第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)特點(diǎn)：三取二，適于完全縱差接線。循環(huán)閉鎖出口方式內(nèi)外部不同相比率制動(dòng)式發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)定值整定1.比率制動(dòng)系數(shù)Kbrk：躲過(guò)出口三相短路時(shí)最大不平衡電流完全差動(dòng)：0.3～0.5不完全差動(dòng)：0.52.啟動(dòng)電流Iact0：躲過(guò)正常工況最大不平衡電流，0.3～0.4IN.G3.拐點(diǎn)電流Ibrk0：建議按躲過(guò)外部故障切除后的暫態(tài)過(guò)程中產(chǎn)生的最大不平衡電流整定；不完全縱差取值要大一點(diǎn)。0.5~0.8IN.G其余參數(shù)請(qǐng)參照具體的保護(hù)說(shuō)明書。12/22/2022107第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)比率制動(dòng)式發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)定值整定1.比率制動(dòng)系數(shù)Kbrk：躲比率制動(dòng)式發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)定值整定校驗(yàn)靈敏度：機(jī)端兩相短路12/22/2022108第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)比率制動(dòng)式發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)定值整定校驗(yàn)靈敏度：機(jī)端兩相短路1210.2.4.變數(shù)據(jù)窗式標(biāo)積制動(dòng)縱差保護(hù)原理完全差動(dòng)制動(dòng)量~外部故障制動(dòng)量最大內(nèi)部故障制動(dòng)量轉(zhuǎn)為動(dòng)作量，靈敏度高不完全差動(dòng)變數(shù)據(jù)窗：故障初期適當(dāng)提高S，即增加制動(dòng)量；故障數(shù)據(jù)充分時(shí)再降低S，從而提高靈敏度。動(dòng)作方程12/22/2022109第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)10.2.4.變數(shù)據(jù)窗式標(biāo)積制動(dòng)縱差保護(hù)原理完全差動(dòng)制動(dòng)量與循環(huán)閉鎖的比率制動(dòng)式差動(dòng)保護(hù)邏輯一樣。動(dòng)作框圖12/22/2022110第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)與循環(huán)閉鎖的比率制動(dòng)式差動(dòng)保護(hù)邏輯一樣。動(dòng)作框圖12/18/10.3 同步發(fā)電機(jī)定子繞組匝間短路保護(hù)橫差保護(hù)縱向零序電壓式匝間保護(hù)反應(yīng)轉(zhuǎn)子回路二次諧波電流的匝間短路保護(hù)完全縱差動(dòng)保護(hù)不能反應(yīng)匝間短路12/22/2022111第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)10.3 同步發(fā)電機(jī)定子繞組匝間短路保護(hù)橫差保護(hù)縱向匝間短路分析12/22/2022112第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)匝間短路分析12/18/202221第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)設(shè)A相短路匝數(shù)占總匝數(shù)的比例為兩中性點(diǎn)間電流I0Z為電流流經(jīng)回路的繞組阻抗縱向零序電壓——相對(duì)于中性點(diǎn)的零序電壓三相電勢(shì)不相等定子負(fù)序電流轉(zhuǎn)子二次諧波電氣量特點(diǎn)：（1）縱向零序電壓（機(jī)端對(duì)中性點(diǎn)），零序電流（2）縱向負(fù)序電壓，負(fù)序電流，轉(zhuǎn)子倍頻電流12/22/2022113第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)設(shè)A相短路匝數(shù)占總匝數(shù)的比例為兩中性點(diǎn)間電流I0Z為電流流10.3.1橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)單元件橫差保護(hù)裂相橫差保護(hù)——適于每相兩分支兩中性點(diǎn)引出線——適于每相兩分支，且每分支都有線引出12/22/2022114第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)10.3.1橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)單元件橫差保護(hù)裂相橫差保護(hù)——適于每單元件橫差保護(hù)保護(hù)測(cè)量?jī)蓚€(gè)中性點(diǎn)之間連線上的電流保護(hù)反應(yīng)匝間短路及定子繞組開(kāi)焊故障，保護(hù)在較小時(shí)有死區(qū)。12/22/2022115第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)單元件橫差保護(hù)保護(hù)測(cè)量?jī)蓚€(gè)中性點(diǎn)之間連線上的電流保護(hù)反應(yīng)匝間保護(hù)動(dòng)作電流應(yīng)大于正?；蛲獠抗收蠒r(shí)不平衡電流一般Iact=(0.3~0.4)IN.G（1）濾除三次諧波以提高保護(hù)的靈敏性。（2）為防止轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地時(shí)磁場(chǎng)空間不對(duì)稱造成保護(hù)誤動(dòng)，在轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地后橫差保護(hù)帶0.5~1S延時(shí)動(dòng)作。注：12/22/2022116第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)保護(hù)動(dòng)作電流應(yīng)大于正?；蛲獠抗收蠒r(shí)不平衡電流（1）濾除三次諧裂相橫差保護(hù)——分相橫差保護(hù)保護(hù)測(cè)量每相兩個(gè)分支之間的電流差為提高保護(hù)的靈敏性，可采用具有制動(dòng)特性的差動(dòng)原理，如比率制動(dòng)、標(biāo)積制動(dòng)等。正常運(yùn)行差電流為0，匝間短路有差電流。12/22/2022117第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)裂相橫差保護(hù)——分相橫差保護(hù)保護(hù)測(cè)量每相兩個(gè)分支之間的電流差10.3.3反應(yīng)轉(zhuǎn)子回路二次諧波電流的匝間短路保護(hù)動(dòng)作條件：I2ω>&P2>0I2ω匝間短路產(chǎn)生定子繞組縱向負(fù)序電壓、電流，在轉(zhuǎn)子上感應(yīng)出的二次諧波電流。P2>0匝間短路及外部不對(duì)稱故障均產(chǎn)生定子繞組負(fù)序電壓,方向元件只在匝間短路時(shí)開(kāi)放匝間短路保護(hù)。保護(hù)的動(dòng)作值只需按躲過(guò)與發(fā)電機(jī)正常負(fù)荷時(shí)允許的最大不對(duì)稱度(一般取5%左右)相對(duì)應(yīng)的的二次諧波電流整定。12/22/2022118第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)10.3.3反應(yīng)轉(zhuǎn)子回路二次諧波電流的匝間短路保護(hù)動(dòng)作條轉(zhuǎn)子二次諧波定子負(fù)序方向元件，防止發(fā)電機(jī)外部不對(duì)稱故障保護(hù)誤動(dòng)12/22/2022119第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)轉(zhuǎn)子二次諧波定子負(fù)序方向元件，防止發(fā)電機(jī)外部不對(duì)稱故障保護(hù)誤負(fù)序功率方向元件分析機(jī)端電壓中性點(diǎn)或機(jī)端電流_+結(jié)論ZS2（1）匝間短路12/22/2022120第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)負(fù)序功率方向元件分析機(jī)端電壓中性點(diǎn)或機(jī)端電流_+結(jié)論ZS2（_+_+ZS2ZS2（2）外部故障結(jié)論（2）內(nèi)部不對(duì)稱相間故障結(jié)論a.中性點(diǎn)結(jié)論b.機(jī)端※P2>0不反應(yīng)發(fā)電機(jī)外部故障。12/22/2022121第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)_+_+ZS2ZS2（2）外部故障結(jié)論（2）內(nèi)部不對(duì)稱相間故10.3.4縱向零序電壓式匝間保護(hù)關(guān)鍵：縱向零序電壓，TV一次側(cè)中性點(diǎn)與發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)相連12/22/2022122第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)10.3.4縱向零序電壓式匝間保護(hù)關(guān)鍵：縱向零序電壓，※要濾除三次諧波以提高靈敏度；必要時(shí)可采用具有制動(dòng)特性的動(dòng)作方程?！鶈蜗嘟拥貢r(shí)相對(duì)地電壓有零序分量，相對(duì)中性點(diǎn)電壓無(wú)零序分量。即縱向零序電壓不反應(yīng)單相接地。12/22/2022123第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)※要濾除三次諧波以提高靈敏度；※單相接地時(shí)相對(duì)地電壓有零序分不靈敏段高定值低定值靈敏段三次諧波制動(dòng)動(dòng)作條件：3U0>&P2>0應(yīng)設(shè)TV斷線閉鎖12/22/2022124第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)不靈敏段高定值低定值靈敏段三次諧波制動(dòng)動(dòng)作條件：3U0>10.4發(fā)電機(jī)的單相接地保護(hù)當(dāng)接地電容電流等于或大于5A時(shí)，應(yīng)裝設(shè)動(dòng)作于跳閘的接地保護(hù)；當(dāng)接地電流小于5A時(shí)，一般裝設(shè)作用于信號(hào)的接地保護(hù)?！行渣c(diǎn)不接地或經(jīng)過(guò)消弧線圈接地12/22/2022125第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)10.4發(fā)電機(jī)的單相接地保護(hù)當(dāng)接地電容電流等于或大于5A10.4.1發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地的特點(diǎn)單相接地時(shí)的零序電壓機(jī)端零序電壓0112/22/2022126第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)10.4.1發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地的特點(diǎn)單相接地時(shí)的零序單相接地時(shí)的零序電流——電容電流內(nèi)部單相接地時(shí)外部單相接地時(shí)_+TANT_+TANT12/22/2022127第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)單相接地時(shí)的零序電流——電容電流內(nèi)部單相接地時(shí)外部單相接地時(shí)10.4.2利用零序電流構(gòu)成的定子接地保護(hù)動(dòng)作電流需大于發(fā)電機(jī)單相接地電流允許值發(fā)電機(jī)額定電壓(kV)發(fā)電機(jī)額定容量(MW)接地電流允許值(A)6.3<50410.550-100313.10-15.75125-2002①110-203001①對(duì)于氫冷發(fā)電機(jī),允許值為2.5A有死區(qū)12/22/2022128第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)10.4.2利用零序電流構(gòu)成的定子接地保護(hù)動(dòng)作電流需大于用于發(fā)電機(jī)直接并列與母線的情況~~~~C0gC0sC0s>C0gI0s>I0g內(nèi)部單相接地外部單相接地I0s>Iact>I0g延時(shí)1~2S保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)，必要時(shí)也可動(dòng)作于停機(jī)。發(fā)電機(jī)未并列時(shí)采用機(jī)端零序電壓監(jiān)視絕緣12/22/2022129第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)用于發(fā)電機(jī)直接并列與母線的情況~~~~C0gC0sC0s>C10.4.3利用零序電壓構(gòu)成的定子接地保護(hù)可用于發(fā)變組，中性點(diǎn)附近有死區(qū)取自機(jī)端TV開(kāi)口三角形或發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)側(cè)TV。整定值躲過(guò)不平衡電壓不平衡電壓形成原因：1）發(fā)電機(jī)三次諧波電壓，2）變壓器高壓側(cè)接地時(shí)經(jīng)電容耦合過(guò)來(lái)的零序電壓。為提高靈敏度，需濾除三次諧波12/22/2022130第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)10.4.3利用零序電壓構(gòu)成的定子接地保護(hù)可用于發(fā)變組，減小不平衡電壓影響措施：1）裝設(shè)三次諧波濾過(guò)器，2）延時(shí)躲過(guò)外部接地影響。采取以上措施后，整定值為5~10V，死區(qū)為（5~10）%。α01100103U0（V）10%動(dòng)作電壓NT死區(qū)5~10%保護(hù)區(qū)12/22/2022131第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)減小不平衡電壓影響措施：采取以上措施后，整定值為5~10V，10.4.4利用基波零序電壓和三次諧波電壓構(gòu)成的100％定子接地保護(hù)保護(hù)分兩部分：1）反應(yīng)基波零序電壓2）反應(yīng)三次諧波電壓NT反應(yīng)三次諧波電壓反應(yīng)基波零序電壓保護(hù)區(qū)示意圖12/22/2022132第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)10.4.4利用基波零序電壓和三次諧波電壓構(gòu)成的100％1.發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)的三次諧波電壓和發(fā)電機(jī)電勢(shì)中有固有的三次諧波電勢(shì)E3-+LNT-+-+LNT正常運(yùn)行時(shí)補(bǔ)償系數(shù)內(nèi)部單相接地時(shí)12/22/2022133第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)1.發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)的三次諧波電壓和發(fā)電機(jī)電勢(shì)中有固有的三次正常運(yùn)行時(shí)可以將作為定子繞組單相接地故障的判據(jù)，這樣保護(hù)區(qū)為0<α<0.5∵0<α<0.5時(shí)有(1-α)>α即NT反應(yīng)三次諧波電壓反應(yīng)基波零序電壓基波零序電壓保護(hù)三次諧波電壓保護(hù)或12/22/2022134第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)正常運(yùn)行時(shí)可以將作為定子繞組單相接地故障的判據(jù)，這樣保護(hù)區(qū)為為了提高反應(yīng)三次諧波電勢(shì)定子繞組單相接地保護(hù)的靈敏度,可以采用以下帶制動(dòng)特性判據(jù):中小型機(jī)組大型機(jī)組P<1使PUN0≈UT01.312/22/2022135第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)為了提高反應(yīng)三次諧波電勢(shì)定子繞組單相接地保護(hù)的靈敏度,可以采10.5發(fā)電機(jī)相間短路后備保護(hù)——外部相間故障遠(yuǎn)后備及發(fā)電機(jī)主保護(hù)近后備~近后備線路主保護(hù)采用主保護(hù)雙重化方案，則可簡(jiǎn)化近后備保護(hù)遠(yuǎn)后備保護(hù)可采用（原理與整定見(jiàn)變壓器相間后備保護(hù)）：過(guò)電流保護(hù)、低電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)復(fù)合電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)負(fù)序電流保護(hù)和低阻抗保護(hù)等12/22/2022136第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)10.5發(fā)電機(jī)相間短路后備保護(hù)——外部相間故障遠(yuǎn)后備及發(fā)IA>IB>IC>UCA<≥1≥10/t內(nèi)t1/0U2>&t2/0（當(dāng)有記憶時(shí)）發(fā)電機(jī)復(fù)合電壓過(guò)電流保護(hù)出口邏輯框圖發(fā)信或跳閘如出口全停12/22/2022137第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)IA>IB>IC>UCA<t1/0U2>t2/0（當(dāng)有記憶時(shí)

ZAB<

≥1

&

ZBC<

ZCA<

I>

TA斷線閉鎖t1/0t2/0跳閘或發(fā)信低阻抗保護(hù)動(dòng)作邏輯框圖12/22/2022138第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)ZAB<ZBC<ZCA<I>TA斷線t1/10.6同步發(fā)電機(jī)的負(fù)序電流保護(hù)和過(guò)負(fù)荷保護(hù)定子繞組負(fù)序電流轉(zhuǎn)子繞組倍頻電流附加渦流損耗，轉(zhuǎn)子表層發(fā)熱、機(jī)械振動(dòng)發(fā)電機(jī)承受I2能力:長(zhǎng)期（6~8）%IN.G或12%IN.G短時(shí)標(biāo)幺值允許過(guò)熱時(shí)間常數(shù)跟發(fā)電機(jī)類型與冷卻方式有關(guān)——相間短路后備保護(hù)兼轉(zhuǎn)子表層過(guò)負(fù)荷保護(hù)12/22/2022139第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)10.6同步發(fā)電機(jī)的負(fù)序電流保護(hù)和過(guò)負(fù)荷保護(hù)定子繞組負(fù)序負(fù)序電流保護(hù)（兩部分）：定時(shí)限過(guò)負(fù)荷；反時(shí)限過(guò)流反時(shí)限過(guò)流保護(hù)特性曲線（三個(gè)部分）：上限定時(shí)限；反時(shí)限；下限定時(shí)限12/22/2022140第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)負(fù)序電流保護(hù)（兩部分）：12/18/202249第10章發(fā)a-b發(fā)熱越限I段動(dòng)作值b－c未充分利用散熱Ⅱ段動(dòng)作值d－e未提供保護(hù)如采用定時(shí)限負(fù)序電流保護(hù)I段Ⅱ段12/22/2022141第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)a-b發(fā)熱越限I段動(dòng)作值b－c未充分Ⅱ段動(dòng)作值d－e未提供?！l(fā)熱曲線不能與定時(shí)限電流曲線很好配合；且對(duì)熱積累的過(guò)程不能反應(yīng)。措施：采用反時(shí)限負(fù)序電流保護(hù)。12/22/2022142第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)※發(fā)熱曲線不能與定時(shí)限電流曲線很好配合；措施：采用反時(shí)限負(fù)序10.6.2.2負(fù)序反時(shí)限過(guò)流保護(hù)修正系數(shù)熱容量曲線反時(shí)限負(fù)序電流曲線12曲線2保守，一般不選用曲線1利用發(fā)電機(jī)散熱，一般采用此特性12/22/2022143第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)10.6.2.2負(fù)序反時(shí)限過(guò)流保護(hù)修正系數(shù)熱容量曲線反時(shí)發(fā)電機(jī)負(fù)序保護(hù)邏輯I>IupI>Idowtupt1&t5≥1跳閘或發(fā)信發(fā)信I>Iact高定值低定值過(guò)負(fù)荷定值反時(shí)限12/22/2022144第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)發(fā)電機(jī)負(fù)序保護(hù)邏輯I>IupI>Idowtupt1t5≥1跳10.7勵(lì)磁回路接地保護(hù)一點(diǎn)接地保護(hù)——一般動(dòng)作于信號(hào)兩點(diǎn)接地保護(hù)——?jiǎng)幼饔谔l12/22/2022145第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)10.7勵(lì)磁回路接地保護(hù)一點(diǎn)接地保護(hù)——一般動(dòng)作于信號(hào)兩勵(lì)磁回路一點(diǎn)接地?zé)o直接危害，可能發(fā)展成為兩點(diǎn)接地。勵(lì)磁回路兩點(diǎn)接地短路電流可能燒壞轉(zhuǎn)子繞組和鐵芯，轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)畸變引起機(jī)組振動(dòng)。保護(hù)配置：水輪發(fā)電機(jī)設(shè)一點(diǎn)接地保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)或停機(jī)。汽輪發(fā)電機(jī)設(shè)一點(diǎn)接地保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)，設(shè)兩點(diǎn)接地保護(hù)動(dòng)作于停機(jī)。12/22/2022146第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)勵(lì)磁回路一點(diǎn)接地?zé)o直接危害，可能發(fā)展成勵(lì)磁回路兩點(diǎn)接直流電橋疊加直流電壓疊加交流電壓切換采樣直流電橋利用定子二次諧波電壓一點(diǎn)接地保護(hù)原理兩點(diǎn)接地保護(hù)原理12/22/2022147第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)直流電橋直流電橋一點(diǎn)接地兩點(diǎn)接地12/18/202256第1勵(lì)磁回路一點(diǎn)接地檢查裝置兩表法單表法有死區(qū)12/22/2022148第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)勵(lì)磁回路一點(diǎn)接地檢查裝置兩表法單表法有死區(qū)12/18/20疊加直流電壓式一點(diǎn)接地保護(hù)K接通K不接通12/22/2022149第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)疊加直流電壓式一點(diǎn)接地保護(hù)K接通K不接通12/18/2022外加交流電壓式一點(diǎn)接地保護(hù)——延時(shí)動(dòng)作于信號(hào)12/22/2022150第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)外加交流電壓式一點(diǎn)接地保護(hù)12/18/202259第10章切換采樣式一點(diǎn)接地保護(hù)聯(lián)立四個(gè)方程，可得Rf=ER1/3△U-R1-2R/312/22/2022151第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)切換采樣式一點(diǎn)接地保護(hù)聯(lián)立四個(gè)方程，可得Rf=ER1/3△U10.7.3勵(lì)磁回路兩點(diǎn)接地保護(hù)——電橋平衡正常時(shí)保護(hù)不投入。勵(lì)磁回路一點(diǎn)接地后，投入保護(hù)，調(diào)電橋使之平衡。兩點(diǎn)接地后平衡被打破，保護(hù)動(dòng)作于停機(jī)。+-K1mvmnUmnK2濾波限幅12/22/2022152第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)10.7.3勵(lì)磁回路兩點(diǎn)接地保護(hù)——電橋平衡正常時(shí)保護(hù)不投存在問(wèn)題：1）K1、K2相距較近時(shí)保護(hù)有死區(qū)2）K1、K2相繼發(fā)生，發(fā)生時(shí)間相隔較短時(shí)來(lái)不及投入保護(hù)。12/22/2022153第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)存在問(wèn)題：1）K1、K2相距較近時(shí)保護(hù)有死區(qū)12/18/2010.7.3勵(lì)磁回路兩點(diǎn)接地保護(hù)——定子二次諧波發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組兩點(diǎn)接地時(shí)，其氣隙磁場(chǎng)將發(fā)生畸變，在定子繞組中將產(chǎn)生二次諧波負(fù)序分量電勢(shì)。轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地保護(hù)即反應(yīng)定子電壓中二次諧波“負(fù)序”分量。動(dòng)作條件為負(fù)序二次諧波大于整定值。12/22/2022154第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)10.7.3勵(lì)磁回路兩點(diǎn)接地保護(hù)——定子二次諧波發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子邏輯框圖高定值低定值轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地12/22/2022155第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)邏輯框圖高定值低定值轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地12/18/202264第110.8同步發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)發(fā)電機(jī)失磁：勵(lì)磁電流消失或下降失磁原因：勵(lì)磁繞組故障、勵(lì)磁回路開(kāi)路、勵(lì)磁系統(tǒng)故障、滅磁開(kāi)關(guān)誤跳、自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁系統(tǒng)故障、誤操作等。12/22/2022156第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)10.8同步發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)發(fā)電機(jī)失磁：勵(lì)磁電流消失或下降失磁后發(fā)電機(jī)運(yùn)行的物理過(guò)程及其影響（1）失磁后發(fā)電機(jī)運(yùn)行的物理過(guò)程δ~~XdXs12/22/2022157第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)失磁后發(fā)電機(jī)運(yùn)行的物理過(guò)程及其影響（1）失磁后發(fā)電機(jī)運(yùn)行的物不穩(wěn)定異步運(yùn)行穩(wěn)定異步運(yùn)行臨界失步PδPTPTabcd1321）失磁后到失步前（δ<90°)PT基本不變,Q減小至負(fù)2)臨界失步δ=90°c點(diǎn)3）失步δ>90°12/22/2022158第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)不穩(wěn)定異步運(yùn)行穩(wěn)定異步運(yùn)行臨界失步PδPTPTabcd132失磁的影響對(duì)系統(tǒng)的影響:無(wú)功缺額導(dǎo)致電壓下降、有功功率擺動(dòng)危及系統(tǒng)穩(wěn)定性。對(duì)失磁機(jī)組的影響：定子繞組過(guò)流、發(fā)熱，轉(zhuǎn)子上感應(yīng)差頻電流、發(fā)熱，異步轉(zhuǎn)矩導(dǎo)致機(jī)組振動(dòng)。保護(hù)行為：動(dòng)作于信號(hào)或跳閘，也可以減出力運(yùn)行。由系統(tǒng)、機(jī)組情況決定失磁后機(jī)組可否繼續(xù)運(yùn)行。12/22/2022159第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)失磁的影響對(duì)系統(tǒng)的影響:無(wú)功缺額導(dǎo)致電壓下降、有功對(duì)失磁機(jī)組10.8.2發(fā)電機(jī)失磁過(guò)程的機(jī)端測(cè)量阻抗——機(jī)端測(cè)量阻抗為發(fā)電機(jī)失磁的主要判據(jù)12/22/2022160第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)10.8.2發(fā)電機(jī)失磁過(guò)程的機(jī)端測(cè)量阻抗——機(jī)端測(cè)量阻抗為圓心半徑P1

P2

P3jXR0jXsP1<P2<P3Zm（1）失磁后到失步前的等有功過(guò)程——P≈PT，阻抗軌跡為圓，稱為等有功圓12/22/2022161第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)圓心半徑P1P2P3jXR0jXsP1<P2<P3（2）臨界失步圓心半徑j(luò)XR0jXs-jXdZm——無(wú)功為常數(shù),阻抗軌跡稱等無(wú)功圓或臨界失步圓。12/22/2022162第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)（2）臨界失步圓心半徑j(luò)XR0jXs-jXdZm——無(wú)功為常（3）異步運(yùn)行時(shí)時(shí)最終,Zm落于-jXd與-jX’d之間。-jXd-jX’dS較小S較大RjX異步阻抗圓12/22/2022163第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)（3）異步運(yùn)行時(shí)時(shí)最終,Zm落于-jXd與-jX’d之間。-（4）臨界電壓圓