第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)

2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)1第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)牟黎2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)28.1概述2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)38.1概述發(fā)電機(jī)的相關(guān)知識(shí)1.發(fā)電機(jī)的主要作用？將機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)48.1概述2.發(fā)電機(jī)的主要構(gòu)成2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)58.1概述1.發(fā)電機(jī)的故障分類發(fā)電機(jī)的故障2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)6相間短路匝間短路接地短路一點(diǎn)接地二點(diǎn)接地低勵(lì)、失磁8.1概述2.發(fā)電機(jī)的故障演示2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)78.1概述3.發(fā)電機(jī)的定子故障的保護(hù)配置2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)88.1概述4.發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子故障的保護(hù)配置2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)98.1概述1.發(fā)電機(jī)的不正常工作狀態(tài)分類發(fā)電機(jī)的不正常工作狀態(tài)發(fā)電機(jī)逆功率、頻率降低、失步2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)108.1概述2.發(fā)電機(jī)定子的不正常工作狀態(tài)的保護(hù)配置2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)118.1概述3.發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的不正常工作狀態(tài)的保護(hù)配置2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)128.1概述4.發(fā)電機(jī)的不正常工作狀態(tài)的保護(hù)配置（其他）2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)138.1概述5.總結(jié)2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)148.2發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)158.2發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)的基本原理和接線1.發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)的概念

反應(yīng)發(fā)電機(jī)定子繞組及其引出線的相間短路，是發(fā)電機(jī)的主保護(hù)。2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)168.2發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)2.發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)與變壓器差動(dòng)保護(hù)的區(qū)別2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)178.2發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)3.發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)的構(gòu)成2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)188.2發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)4.發(fā)電機(jī)完全縱差保護(hù)2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)198.2發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)5.發(fā)電機(jī)完全縱差保護(hù)原理無(wú)故障時(shí)相間故障時(shí)2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)208.2發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)6.發(fā)電機(jī)不完全縱差保護(hù)2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)218.2發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)7.發(fā)電機(jī)不完全縱差保護(hù)原理假設(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)2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)228.2發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)8.發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)的整定計(jì)算1）躲過(guò)外部故障產(chǎn)生的最大不平衡電流2023/2/6第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)23若汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)額定電流則若水輪發(fā)電機(jī)則8.2發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)2023/2/6第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)242）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.

為提高靈敏度，一般采用具有制動(dòng)特性的差動(dòng)繼電器或比率制動(dòng)式差動(dòng)保護(hù)。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)。8.2發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)2023/2/6第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)258.2發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)9.練習(xí)發(fā)電機(jī)完全差動(dòng)保護(hù)為何不能反應(yīng)匝間短路故障，變壓器差動(dòng)保護(hù)能反應(yīng)嗎？發(fā)電機(jī)的完全差動(dòng)保護(hù)引入發(fā)電機(jī)定子機(jī)端和中性點(diǎn)的全部相電流，在定子繞組發(fā)生同相匝間短路時(shí)兩側(cè)電流仍然相等，保護(hù)將不動(dòng)作。變壓器匝間短路時(shí)，相當(dāng)于增加了繞組個(gè)數(shù)，并改變了變壓器變比，此時(shí)變壓器兩側(cè)電流不再相等，流入差動(dòng)繼電器的電流將不再為零，所以變壓器縱差動(dòng)保護(hù)能反應(yīng)繞組的匝間短路故障。2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)2610.總結(jié)8.2發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)27問(wèn)題18.2發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)設(shè)一次電流的正方向都為流入同名端方向無(wú)故障時(shí)相間故障時(shí)2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)28問(wèn)題28.2發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)二次電流必須從交流模件的同名端流入2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)29問(wèn)題38.2發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)實(shí)際中電流互感器二次側(cè)到底能不能斷線？有可能斷線的，因?yàn)榘l(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，由于運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生震動(dòng)，接線端子容易松動(dòng)，造成二次回路斷線。2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)301.比率制動(dòng)式發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)的概念8.2發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)比率制動(dòng)式發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)的原理其動(dòng)作電流不是固定不變的，它隨外部短路電流的增大而增大，既保證外部短路不誤動(dòng)，同時(shí)對(duì)于內(nèi)部短路又有較高的靈敏度。2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)312.比率制動(dòng)式發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)8.2發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)323.比率制動(dòng)式縱差保護(hù)的原理8.2發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)334.比率制動(dòng)式縱差保護(hù)的特性曲線8.2發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)速斷動(dòng)作區(qū)動(dòng)作區(qū)制動(dòng)區(qū)拐點(diǎn)電流動(dòng)作電流速斷電流整定值啟動(dòng)電流比率制動(dòng)系數(shù)2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)341.比率制動(dòng)式縱差保護(hù)的動(dòng)作條件8.2發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)速斷動(dòng)作區(qū)動(dòng)作區(qū)制動(dòng)區(qū)比率制動(dòng)式發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)的整定2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)352.比率制動(dòng)式縱差保護(hù)的整定計(jì)算8.2發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)完全縱差保護(hù)差動(dòng)電流制動(dòng)電流不完全縱差保護(hù)差動(dòng)電流制動(dòng)電流2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)363.比率制動(dòng)式縱差保護(hù)的整定計(jì)算經(jīng)驗(yàn)值8.2發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)371.縱差保護(hù)出口方式8.2發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)保護(hù)動(dòng)作邏輯框圖2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)382.單相出口方式8.2發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)保護(hù)動(dòng)作邏輯框圖特點(diǎn)：需設(shè)置專門的TA斷線閉鎖，當(dāng)差動(dòng)電流較大時(shí)解除TA斷線閉鎖，適于不完全縱差接線。2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)393.循環(huán)閉鎖出口方式8.2發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)內(nèi)外部不同相同時(shí)接地故障特點(diǎn)：三取二，適于完全縱差接線。2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)404.練習(xí)8.2發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)為什么要采用比率制動(dòng)式縱差保護(hù)？如果按照傳統(tǒng)的縱差動(dòng)保護(hù)整定方法，為防止縱差動(dòng)保護(hù)在外部短路時(shí)誤動(dòng)，繼電器動(dòng)作電流

應(yīng)躲過(guò)最大不平衡電流，這樣一來(lái)，縱差保護(hù)動(dòng)作電流將比較大，降低了保護(hù)的靈敏度，甚至有可能在發(fā)電機(jī)內(nèi)部相間短路時(shí)拒動(dòng)。為解決這個(gè)問(wèn)題，考慮到不平衡電流隨著流過(guò)TA電流的增加而增加的因素，提出了比率制動(dòng)式縱差保護(hù)，使動(dòng)作值隨著外部短路電流的增大而自動(dòng)增大。2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)415.總結(jié)8.2發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)428.3發(fā)電機(jī)定子繞組接地保護(hù)2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)438.3發(fā)電機(jī)定子繞組接地保護(hù)發(fā)電機(jī)定子單相接地的特點(diǎn)1.發(fā)電機(jī)定子單相接地的基本知識(shí)2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)448.3發(fā)電機(jī)定子繞組接地保護(hù)2.發(fā)電機(jī)定子單相接地的保護(hù)動(dòng)作信號(hào)2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)458.3發(fā)電機(jī)定子繞組接地保護(hù)3.發(fā)電機(jī)定子單相接地的危害2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)468.3發(fā)電機(jī)定子繞組接地保護(hù)4.發(fā)電機(jī)定子單相接地保護(hù)的基本要求2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)478.3發(fā)電機(jī)定子繞組接地保護(hù)5.發(fā)電機(jī)定子單相接地的特點(diǎn)單相接地時(shí)的零序電壓故障點(diǎn)零序電壓2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)488.3發(fā)電機(jī)定子繞組接地保護(hù)結(jié)論：故障點(diǎn)零序電壓與α成正比（隨故障點(diǎn)位置不同而改變），故障點(diǎn)離中性點(diǎn)越遠(yuǎn)，零序電壓越高。αU02023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)498.3發(fā)電機(jī)定子繞組接地保護(hù)單相接地時(shí)的零序電流——電容電流2023/2/6第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)50結(jié)論：流經(jīng)故障點(diǎn)的接地電流也與α成正比，當(dāng)故障點(diǎn)位于發(fā)電機(jī)出線端子附近時(shí)，接地電流為最大；當(dāng)故障點(diǎn)靠近中性點(diǎn)時(shí)，接地電流很小。8.3發(fā)電機(jī)定子繞組接地保護(hù)2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)51

對(duì)直接連接在母線上的發(fā)電機(jī)，當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓網(wǎng)絡(luò)接地電容電流大于允許值時(shí)，不論該網(wǎng)絡(luò)是否裝有消弧線圈，均應(yīng)裝設(shè)動(dòng)作于跳閘的接地保護(hù)。當(dāng)接地電容電流小于允許值，則裝設(shè)作用于信號(hào)的接地保護(hù)。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<50410.550-100313.10-15.75125-2002110-203001利用零序電流構(gòu)成的定子接地保護(hù)8.3發(fā)電機(jī)定子繞組接地保護(hù)1.零序電流的動(dòng)作方式2023/2/6第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)528.3發(fā)電機(jī)定子繞組接地保護(hù)2.發(fā)電機(jī)零序電流保護(hù)的整定原則2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)538.3發(fā)電機(jī)定子繞組接地保護(hù)2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)548.3發(fā)電機(jī)定子繞組接地保護(hù)總結(jié)2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)558.3發(fā)電機(jī)定子繞組接地保護(hù)問(wèn)題12023/2/6第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)568.3發(fā)電機(jī)定子繞組接地保護(hù)利用基波零序電壓構(gòu)成的定子接地保護(hù)1.發(fā)電機(jī)接線方式一般大、中型發(fā)電機(jī)在電力系統(tǒng)中大都采用發(fā)電機(jī)變壓器組的接線方式。2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)578.3發(fā)電機(jī)定子繞組接地保護(hù)2.發(fā)電機(jī)零序電壓保護(hù)的動(dòng)作信號(hào)大容量的發(fā)電機(jī)變壓器組發(fā)電機(jī)定子單相接地小容量的發(fā)電機(jī)變壓器組接地電容電流一般小于允許值接地電容電流大于允許值裝設(shè)消弧線圈予以補(bǔ)償減小接地電流裝設(shè)動(dòng)作于信號(hào)的接地保護(hù)2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)58缺點(diǎn)：保護(hù)在離中性點(diǎn)附近接地存在動(dòng)作死區(qū)。8.3發(fā)電機(jī)定子繞組接地保護(hù)3.發(fā)電機(jī)零序電壓保護(hù)的接線2023/2/6第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)59機(jī)端零序電壓018.3發(fā)電機(jī)定子繞組接地保護(hù)4.發(fā)電機(jī)零序電壓保護(hù)的原理2023/2/6第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)60α01100153U0（V）15%動(dòng)作電壓8.3發(fā)電機(jī)定子繞組接地保護(hù)5.發(fā)電機(jī)零序電壓保護(hù)的死區(qū)NT死區(qū)5~15%保護(hù)區(qū)2023/2/6第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)618.3發(fā)電機(jī)定子繞組接地保護(hù)6.零序電壓動(dòng)作值的整定2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)628.3發(fā)電機(jī)定子繞組接地保護(hù)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)1.消除死區(qū)的方法2023/2/6第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)638.3發(fā)電機(jī)定子繞組接地保護(hù)2.利用三次諧波電壓消除死區(qū)2023/2/6第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)648.3發(fā)電機(jī)定子繞組接地保護(hù)3.發(fā)電機(jī)三次諧波電壓的概念2023/2/6第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)65

在正常運(yùn)行時(shí)，發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)側(cè)的三次諧波電壓U3N總是大于發(fā)電機(jī)端的三次諧波電壓U3S。（1）正常運(yùn)行時(shí)定子繞組中3次諧波電壓分布8.3發(fā)電機(jī)定子繞組接地保護(hù)3.發(fā)電機(jī)三次諧波電壓的分布特點(diǎn)2023/2/6第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)66機(jī)端3次諧波電壓：中性點(diǎn)諧波電壓：比值：結(jié)論：正常運(yùn)行時(shí)，機(jī)端三次諧波電壓總是小于中性點(diǎn)三次諧波電壓。8.3發(fā)電機(jī)定子繞組接地保護(hù)2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)67

當(dāng)設(shè)接地發(fā)生在距中性點(diǎn)α處，此時(shí)不管發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)是否接有消弧線圈，恒有:（2）定子繞組單相接地時(shí)3次諧波電壓分布8.3發(fā)電機(jī)定子繞組接地保護(hù)2023/2/6第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)688.3發(fā)電機(jī)定子繞組接地保護(hù)2023/2/6第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)69結(jié)論正常情況：機(jī)端3次諧波U3S小于中性點(diǎn)處3次諧波電壓U3N

；當(dāng)離中性點(diǎn)處不足50%的范圍內(nèi)接地，機(jī)端3次諧波電壓大于中性點(diǎn)處3次諧波電壓。原理：利用機(jī)端3次諧波電壓作為動(dòng)作量，利用中性點(diǎn)處3次諧波電壓作為制動(dòng)量，構(gòu)成接地保護(hù)，越靠近中性點(diǎn)保護(hù)越靈敏?？膳c基波零序電壓保護(hù)一起構(gòu)成發(fā)電機(jī)定子100%接地保護(hù)。8.3發(fā)電機(jī)定子繞組接地保護(hù)4.發(fā)電機(jī)三次諧波電壓的分布的結(jié)論2023/2/6第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)70

由基波零序電壓保護(hù)發(fā)電機(jī)距機(jī)端85％～95％范圍內(nèi)定子繞組單相接地故障（中性點(diǎn)附近有5%～15％的死區(qū)）；三次諧波電壓保護(hù)發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)附近定子繞組的單相接地故障。8.3發(fā)電機(jī)定子繞組接地保護(hù)4.

100％定子接地保護(hù)動(dòng)作判據(jù)2023/2/6第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)71

動(dòng)作判據(jù)為：其中：3U0為發(fā)電機(jī)零序電壓，Uset為基波零序電壓整定值，U3S和U3N分別為發(fā)電機(jī)機(jī)端TV開(kāi)口三角形繞組和中性點(diǎn)TV輸出中的三次諧波分量，K為三次諧波比例定值。8.3發(fā)電機(jī)定子繞組接地保護(hù)2023/2/6第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)72

零序電壓判據(jù)和三次諧波判據(jù)各有獨(dú)立的出口回路，以滿足不同配置的要求(如零序判據(jù)作用于直接跳閘，3次諧波判據(jù)作用于發(fā)信號(hào)等)。邏輯框圖如下：8.3發(fā)電機(jī)定子繞組接地保護(hù)5.100％定子接地保護(hù)出口邏輯2023/2/6第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)73總結(jié)8.3發(fā)電機(jī)定子繞組接地保護(hù)2023/2/6第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)748.4發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)2023/2/6第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)758.4發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)1.發(fā)電機(jī)失磁的現(xiàn)象發(fā)電機(jī)失磁的原因2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)76相間短路匝間短路接地短路一點(diǎn)接地二點(diǎn)接地低勵(lì)、失磁8.4發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)2.發(fā)電機(jī)故障回顧2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)778.4發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)3.發(fā)電機(jī)進(jìn)入異步運(yùn)行的過(guò)程2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)784.發(fā)電機(jī)失磁的原因8.4發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)791.失磁后發(fā)電機(jī)運(yùn)行的向量分析8.4發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)發(fā)電機(jī)失磁后物理過(guò)程及其影響~~XdXsδ2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)802.失磁后發(fā)電機(jī)運(yùn)行的等效參數(shù)8.4發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)~~XdXs2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)813.失磁后發(fā)電機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性分析8.4發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)PδPTPTabcd132不穩(wěn)定異步運(yùn)行穩(wěn)定異步運(yùn)行臨界失步同步振蕩1)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°2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)828.4發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)4.失磁后的影響2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)838.4發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)1.發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)的判據(jù)方法發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)的構(gòu)成2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)848.4發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)2.發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)的動(dòng)作特性2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)858.4發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)3.發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)的構(gòu)成基于機(jī)端測(cè)量阻抗原理2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)864.練習(xí)發(fā)電機(jī)失磁對(duì)系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)本身有什么影響？汽輪發(fā)電機(jī)允許失磁后繼續(xù)運(yùn)行的條件是什么？8.4發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)（1）需要從電網(wǎng)中吸收很大的無(wú)功功率以建立發(fā)電機(jī)的磁場(chǎng)。在重負(fù)荷下失磁進(jìn)入異步運(yùn)行，如不采取措施，發(fā)電機(jī)將因過(guò)電流使定子過(guò)熱。（2）由于從電力系統(tǒng)中吸收無(wú)功功率將引起電力系統(tǒng)的電壓下降。如果電力系統(tǒng)的容量較小或無(wú)功功率儲(chǔ)備不足，則可能使失磁發(fā)電機(jī)的機(jī)端電壓、升壓變壓器高壓側(cè)的母線電壓、或其他臨近的電壓低于允許值，從而破壞了負(fù)荷與各電源間的穩(wěn)定運(yùn)行，甚至可能因電壓崩潰而使系統(tǒng)瓦解。2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)878.4發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)（3）失磁后發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速超過(guò)同步轉(zhuǎn)速，因此，在轉(zhuǎn)子及勵(lì)磁回路中將產(chǎn)生交流電流，即差頻電流。差頻電流在轉(zhuǎn)子回路中產(chǎn)生的損耗，如果超出允許值，將使轉(zhuǎn)子過(guò)熱。（4）在重負(fù)荷下失磁后，直接冷卻的大型機(jī)組的轉(zhuǎn)矩、有功功率要發(fā)生周期性擺動(dòng)。將有很大的電磁轉(zhuǎn)矩周期性地作用在發(fā)電機(jī)軸系上，并通過(guò)定子傳到機(jī)座上，引起機(jī)組振動(dòng)，直接威脅著機(jī)組的安全。（5）低勵(lì)磁或失磁運(yùn)行時(shí)，定子端部漏磁增加，將使端部和邊段鐵芯過(guò)熱。主要取決于電力系統(tǒng)的具體情況。當(dāng)電力系統(tǒng)的有功功率供應(yīng)比較緊張，同時(shí)發(fā)電機(jī)失磁后，系統(tǒng)能夠供給它所需要的無(wú)功功率，并能保證電力系統(tǒng)的電壓水平時(shí)，失磁后就應(yīng)該繼續(xù)運(yùn)行。2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)88總結(jié)8.4發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)898.5發(fā)電機(jī)定子繞組匝間短路保護(hù)2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)90匝間短路同相同分支同相不同分支完全縱差動(dòng)保護(hù)不能反應(yīng)匝間短路8.5發(fā)電機(jī)定子繞組匝間短路保護(hù)1.故障位置2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)918.5發(fā)電機(jī)定子繞組匝間短路保護(hù)2.保護(hù)配置2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)928.5發(fā)電機(jī)定子繞組匝間短路保護(hù)1.概念橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)93保護(hù)測(cè)量?jī)蓚€(gè)中性點(diǎn)之間連線上的電流Ihd8.5發(fā)電機(jī)定子繞組匝間短路保護(hù)2.單元件橫差保護(hù)2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)94

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。8.5發(fā)電機(jī)定子繞組匝間短路保護(hù)2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)95保護(hù)動(dòng)作電流Iact應(yīng)大于外部故障時(shí)的最大不平衡電流一般8.5發(fā)電機(jī)定子繞組匝間短路保護(hù)Iact=(0.3~0.4)IG.N2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)96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，匝間短路差電流不為0。8.5發(fā)電機(jī)定子繞組匝間短路保護(hù)3.裂相橫差保護(hù)——分相橫差保護(hù)2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)97將每相兩組TA分支電流分別引入到保護(hù)裝置中計(jì)算差動(dòng)電流和制動(dòng)電流,如下圖所示：8.5發(fā)電機(jī)定子繞組匝間短路保護(hù)2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)988.5發(fā)電機(jī)定子繞組匝間短路保護(hù)4.比率制動(dòng)式裂相橫差保護(hù)2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)99

當(dāng)發(fā)電機(jī)定子繞組發(fā)生匝間短路或線棒開(kāi)焊故障時(shí)，三相定子電流出現(xiàn)負(fù)序分量。該負(fù)序分量電流產(chǎn)生負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在發(fā)電機(jī)勵(lì)磁線圈WEG中感應(yīng)出2次(100Hz)諧波電流。因此，可利用轉(zhuǎn)子回路出現(xiàn)二次諧波電流為判據(jù)，構(gòu)成發(fā)電機(jī)匝間短路保護(hù)。8.5發(fā)電機(jī)定子繞組匝間短路保護(hù)1.概念反應(yīng)轉(zhuǎn)子回路2次諧波電流的匝間短路保護(hù)2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)100為防止這種情況下匝間短路保護(hù)誤動(dòng)，采用了負(fù)序功率方向元件閉鎖保護(hù)的出口回路。（定子繞組外部發(fā)生不對(duì)稱短路時(shí)，負(fù)序功率方向繼電器動(dòng)作，禁止門NG閉鎖，保護(hù)不功作；定子繞組發(fā)生匝間短路或線棒開(kāi)焊時(shí)，負(fù)序功率方向繼電器不動(dòng)作，禁止門NG開(kāi)放，允許保護(hù)動(dòng)作）8.5發(fā)電機(jī)定子繞組匝間短路保護(hù)2.工作原理2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)101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)I2ω>&P2>0保護(hù)的動(dòng)作值只需躲過(guò)與發(fā)電機(jī)正常負(fù)荷時(shí)（最大不對(duì)稱度取5%左右)的二次諧波電流整定。3.動(dòng)作條件8.5發(fā)電機(jī)定子繞組匝間短路保護(hù)2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)102

該保護(hù)反映的是發(fā)電機(jī)縱向零序電壓（機(jī)端對(duì)中性點(diǎn)）的基波分量，并用其三次諧波增量作為制動(dòng)量。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8.5發(fā)電機(jī)定子繞組匝間短路保護(hù)1.概念縱向零序電壓式匝間保護(hù)2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)103匝間短路時(shí)：正?；蛳嚅g短路：8.5發(fā)電機(jī)定子繞組匝間短路保護(hù)2.工作原理2023/2/6第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)1048.5發(fā)電機(jī)定子繞組匝間短路保護(hù)3.注意事項(xiàng)2023/2/6第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)105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8.5發(fā)電機(jī)定子繞組匝間短路保護(hù)4.動(dòng)作條件2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)106總結(jié)8.5發(fā)電機(jī)定子繞組匝間短路保護(hù)2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)107問(wèn)題8.5發(fā)電機(jī)定子繞組匝間短路保護(hù)縱向零序電壓保護(hù)與基波零序電壓保護(hù)的區(qū)別？到故障點(diǎn)的電壓到中性點(diǎn)點(diǎn)的電壓2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)1088.6發(fā)電機(jī)失步保護(hù)2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)1098.6發(fā)電機(jī)失步保護(hù)1.失步的概念發(fā)電機(jī)失步的影響2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)1108.6發(fā)電機(jī)失步保護(hù)2.失步帶來(lái)的后果2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)1118.6發(fā)電機(jī)失步保護(hù)3.失步保護(hù)的內(nèi)容2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)1128.6發(fā)電機(jī)失步保護(hù)4.失步保護(hù)的基本要求2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)1138.6發(fā)電機(jī)失步保護(hù)5.振蕩2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)1148.6發(fā)電機(jī)失步保護(hù)1.系統(tǒng)振蕩時(shí)電壓相量振蕩時(shí)各物理量的分析ErEs以對(duì)側(cè)電勢(shì)En為參考相量，假設(shè)兩側(cè)電勢(shì)夾角為，可畫(huà)出系統(tǒng)電壓相量圖，圖中Um為本側(cè)母線電壓，Un為對(duì)側(cè)母線電壓，Uc為振蕩中心電壓，I為振蕩電流。

-------母線電壓Um和電流I之間的夾角。

-------線路阻抗角。θ2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)1158.6發(fā)電機(jī)失步保護(hù)2.振蕩電流2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)1168.6發(fā)電機(jī)失步保護(hù)3.母線電壓2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)1178.6發(fā)電機(jī)失步保護(hù)4.振蕩中心電壓系統(tǒng)振蕩過(guò)程中，系統(tǒng)中電壓最低的一點(diǎn)稱為振蕩中心，它位于線路幾何中心。2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)1188.6發(fā)電機(jī)失步保護(hù)5.母線測(cè)量阻抗軌跡EREsQMRS2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)1198.6發(fā)電機(jī)失步保護(hù)1.發(fā)電機(jī)失步保護(hù)原理三元件阻抗失步判據(jù)2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)1208.6發(fā)電機(jī)失步保護(hù)2.阻抗元件計(jì)算的特點(diǎn)2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)1218.6發(fā)電機(jī)失步保護(hù)3.動(dòng)作特性2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)1228.6發(fā)電機(jī)失步保護(hù)4.動(dòng)作特性分析第一部分是透鏡特性，圖中①，它把阻抗平面分成透鏡內(nèi)的部分I和透鏡外的部分O。第二部分是遮擋器特性，圖中②，它把阻抗平面分成左半部分L和右半部分R。2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)1238.6發(fā)電機(jī)失步保護(hù)4.動(dòng)作特性分析兩種特性的結(jié)合，把阻抗平面分成四個(gè)區(qū)OL、IL、IR、OR，阻抗軌跡順序穿過(guò)四個(gè)區(qū)（OL→IL→IR→OR或OR→IR→IL→OL），并在每個(gè)區(qū)停留時(shí)間大于一時(shí)限，則保護(hù)判為發(fā)電機(jī)失步振蕩。每順序穿過(guò)一次，保護(hù)的滑極計(jì)數(shù)加1，到達(dá)整定次數(shù)，保護(hù)動(dòng)作。2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)1248.6發(fā)電機(jī)失步保護(hù)4.動(dòng)作特性分析第三部分特性是電抗線，圖中③，它把動(dòng)作區(qū)一分為二，電抗線以上為I段（U），電抗線以下為II段（D）。阻抗軌跡順序穿過(guò)四個(gè)區(qū)時(shí)位于電抗線以下，則認(rèn)為振蕩中心位于發(fā)變組內(nèi)，位于電抗線以上，則認(rèn)為振蕩中心位于發(fā)變組外，兩種情況下滑極次數(shù)可分別整定。2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)1258.6發(fā)電機(jī)失步保護(hù)5.區(qū)外失步2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)1268.6發(fā)電機(jī)失步保護(hù)6.區(qū)內(nèi)失步2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)127總結(jié)8.6發(fā)電機(jī)失步保護(hù)2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)1288.7發(fā)電機(jī)負(fù)序電流保護(hù)2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)1291.發(fā)電機(jī)負(fù)序電流的產(chǎn)生負(fù)序電流的相關(guān)知識(shí)8.7發(fā)電機(jī)負(fù)序電流保護(hù)2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)1302.發(fā)電機(jī)負(fù)序電流保護(hù)的動(dòng)作特性8.7發(fā)電機(jī)負(fù)序電流保護(hù)2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)1318.7發(fā)電機(jī)負(fù)序電流保護(hù)3.發(fā)電機(jī)負(fù)序電流保護(hù)的構(gòu)成2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)1328.7發(fā)電機(jī)負(fù)序電流保護(hù)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)4.發(fā)電機(jī)承受負(fù)序電流的能力2023/2/6第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)133跳閘8.7發(fā)電機(jī)負(fù)序電流保護(hù)1.負(fù)序定時(shí)限過(guò)電流I段保護(hù)負(fù)序定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)2023/2/6第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)134發(fā)信號(hào)8.7發(fā)電機(jī)負(fù)序電流保護(hù)2.負(fù)序定時(shí)限過(guò)電流Ⅱ段保護(hù)負(fù)序定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)135a-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)①ab段：t1大于允許時(shí)間,對(duì)發(fā)電機(jī)不安全；

②bc段：t1小于允許時(shí)間,未充分利用發(fā)電機(jī)的承受負(fù)序電流的能力；

③cd段：而靠近C點(diǎn)時(shí)，由于運(yùn)行人員處理的時(shí)間已大于允許時(shí)間,對(duì)發(fā)電機(jī)安全來(lái)講不利；④de段，保護(hù)根本不反應(yīng)。8.7發(fā)電機(jī)負(fù)序電流保護(hù)3.保護(hù)動(dòng)作分析2023/2/6第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)136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)序電流保護(hù)8.7發(fā)電機(jī)負(fù)序電流保護(hù)4.保護(hù)動(dòng)作分析結(jié)果2023/2/6第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)137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，一般采用此特性負(fù)序反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)8.7發(fā)電機(jī)負(fù)序電流保護(hù)1.曲線分析2023/2/6第10章發(fā)電機(jī)保護(hù)138I>IupI>Idowtupt1&t5≥1跳閘或發(fā)信發(fā)信I>Iact高定值低定值發(fā)信定值反時(shí)限8.7發(fā)電機(jī)負(fù)序電流保護(hù)2.負(fù)序保護(hù)邏輯2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)139總結(jié)8.7發(fā)電機(jī)負(fù)序電流保護(hù)2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)1408.8發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)1418.8發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)1.逆功率的概念發(fā)電機(jī)的逆功率2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)1428.8發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)2.逆功率保護(hù)的概念功率方向保護(hù)。當(dāng)逆功率達(dá)到一定值時(shí)，發(fā)電機(jī)的逆功率保護(hù)動(dòng)作動(dòng)作于發(fā)信號(hào)或跳閘2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)1438.8發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)3.逆功率的危害2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)1448.8發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)1.逆功率保護(hù)的原理發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)的基本原理2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)1458.8發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)3.逆功率保護(hù)的邏輯圖2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)1468.8發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)4.程跳逆功率保護(hù)的邏輯圖2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)1478.8發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)1.逆功率保護(hù)的特點(diǎn)發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)的使用2023/2/6第8章發(fā)電機(jī)保護(hù)1488.8發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)