1、发电机过电压保护实验一、实验目的1、掌握发电机过电压保护的电路原理，工作特性、使用及整定原则。2、通过安装调试理解过电压保护中各继电器的功用和整定调试方法。3、掌握发电机过电压保护的电路接线和实验操作技术。二、预习与思考1、图 17-1 的过电压保护电路中，每一个继电器承担着什么任务？能否少用几个？2、图 17-1 电路中各个继电器的参数是根据什么原则整定的？3、假如图 17-1 中信号继电器的电流线圈误接入电压回路会出现什么后果？4、为什么安装调试时只要断开电压继电器与电压互感器的连接，在电压继电器线圈上加调试电压就可进行调试整定？5、为什么四个继电器中只有 YJ 是测量元件？三、原理说明发
2、电机过电压保护是一套防止输出端电压升高而使发电机绝缘受到损害的继电保护装置。当运行中的发电机突然甩掉负荷或者带时限切除距发电机较近的外部故障时，由于转子旋转速度的增加以及强行励磁装置动作等原因，发电机的端电压将升高。对于水轮发电机，由于调速系统惯性较大，使制动过程缓慢，因此在突然失去负荷时，转速将超过额定值，这时发电机输出端电压有可能高达额定值的1.82 倍，为了防止发电机的绝缘受到损坏，在水轮发电机上一般应装设过电压保护。对于汽轮发电机，由于它装有快速动作的调速器，当转速超过额定值的 10%以后，汽轮机的危急保安器会立即动作，关闭主汽门，能有效地防止由于机组转速升高而引起的过电压，因此，对汽
3、轮发电机一般不考虑装设过电压保护。但为了确保大型汽轮发电机的安全，对中间再热式的大型机组，由于其功频调节器调节过程比较迟缓，励磁系统反应的速度也比较缓慢，因此，在大型汽轮发电机中也有必要装设过电压保护装置。（一） 保护装置原理接线图过电压保护装置的原理接线如图 17-1 所示，由于过电压是三相对称出现的，故只需装一只电压继电器作为测量元件。保护由接在发电机输出端电压互感器上的一个过电压继电器 YJ 以及时间继电器 SJ、信号继电器 XJ、保护出口中间继电器 BCJ 等组成。保护动作后跳开发电机断路器和灭磁开关，对大型发电机- 变压器组则跳开变压器高压侧断路器及灭磁开关。（二） 保护装置动作值的
4、整定保护的动作电压可按下式进行计算：Udb =（1.21.5）UF.e （17-1 ）式中 UF.e 发电机额定相间电压。 继电器的动作电压则为：Ud.bUd.j= （17-2）nY保护的动作时限，一般取 0.5 秒。式中：nY电压互感器变比。图 17-1 发电机过电压保护原理接线图四、实验设备序号 设备名称 使 用 仪 器 名 称 数 量1 ZB01 断路器触点及控制回路模拟箱 1 只2 ZB03 数字式电秒表及开关组件 1 只3 ZB06 光字牌 1 只DZB12 出口中间继电器 1 只4 ZB11DXM2A 信号继电器 1 只5 ZB15 DY28C/160 过压继电器 1 只6 ZB1
5、6 DS21 时间继电器 1 只三相自耦调压器 1 只三相交流电源 1 路7 DZB01直流操作电源 1 路8 DZB011 复归按钮 1 只9 ZB36 存储式智能真有效值交流电压表 1 只五、实验步骤和使用分析t- SJ+ XJ BCJ-至 信 号 MK+LPV+ abcYJYHQF TQ QF1、根据教学要求确定过电压继电器的动作电压和时间继电器的动作时限。（例：U dbUe 取 100V,nY 取 1：1）图 17-2 发电机过电压保护实验接线图2、根据中间继电器、时间继电器和信号继电器的技术参数，选择操作电源VSB XJXJSJ IXJ BCJSJQFTQBCJ20V(+) 20V(
6、-) 直 流 操 作 电 源信 号 继 电 器 指 示灯 回 路信 号 继 电 器 复 归回 路保护操作及信号回路交流电压回路RVYJ 0450VQFUVWGPXJ过 电 压 保 护保 护 出 口 及 电动 分 闸 回 路过 电 压 动 作 指 示数 字 式 电 秒 表IIIIQFSJYJS电压，本实验装置选用直流电源 220V。3、按图 17-2 过电压保护实验接线图进行安装接线。4、检查上述接线的正确性，确定无误后，过电压继电器的线圈接入交流电压回路，按要求把时间继电器、信号继电器、保护出口继电器接入直流操作电源回路。5、首先按时间继电器和中间继电器的额定工作参数调整操作电源电压至额定值。
7、然后调整交流电压进行操作试验。观察保护电路中各元器件触点的动作情况。6、外界因素及设备条件对保护出口方式和整定值的影响：例：对于大型汽轮发电机，过电压保护使用有以下两种情况：第一、如果大型机组与电网联系较强时，正常运行过程中即使线路跳闸或励磁系统故障也不可能引起过电压。只在发电机并列时，因运行人员操作不当或自动调整励磁装置失灵而造成过电压。这时过电压保护仅在试验或开、停机以及发电机绝缘状况不良时才投入跳闸，一般情况保护只动作于信号。即图17-1 中将 LP 连接片打开，动作电压取 Udz =1.2Ue，动作时限取 2S。第二、大型汽轮发电机与电网联系较弱时，当一回路甩负荷或半导体励磁系统故障时，会引起过电压。为防止发电机绝缘损坏，正常运行时过电压保护要接通出口继电器 BCJ 投入跳闸。即图 17-1 中将 LP 连接片接通出口继电器，其动作电压取 Udz =1.3Ue，动作时限取 0.5S。六、注意事项注意事项详见操作规程，接线中要特别注意信号继电器的电流线圈回路，绝对不能误接入电压回路。否则会损坏信号继电器。七、实验报告对过电压保护的整定调试，保护电路中继电器的作用，起动条件，动作顺序及参数选择进行认真总结，结合上述思考题及时写出实验报告。表 17 1序号编号 型号规格整宝范围实验整定值或额定工作值线圈接法过电压时用途1 YJ2 SJ3 XJ4 BCJ5 TQ6 QP
