1、发电机过压保护实验一、实验目的1、 掌握发电机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、 掌握发电机过压保护的电路接线和实验操作技术。二、预习与思考1、 图 171 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 171 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 171 中信号继电器的电流线圈误接入电压回路会现什么后果？4、 为什么安装调试时只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以进行调试整定？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，发电机的端电压升高。对于水轮发电机，由于调速系统惯性较大，使动作过程缓慢，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%后，汽轮机的危急保安器会立即动作，关闭主汽门，能有效防止由于机组转速升高引起的过电压，因此，对汽轮发电机一般
3、不考虑装设过电压保护。但为确保大型汽轮发电机的安全，对中间再热式的大型机组，由于其工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 171 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的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） 保护装置动作值的整定保护的动作电压可
4、按下式进行计算：Udb=(1.21.5)UFe (17-1)式中 UF发电机额定相间电压。继电器的动作电压则为：（172）nYbUdj保护的动作时限，一般取 0.5 秒。式中：nY电压互感器变比。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DZB-12B 出口中间继电器4 ZB11DXM-2A 信号继电器 1 只5 ZB15 DY-28C/160 过压继电器 1 只6 ZB16 DS-21 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
5、源 1 路8 DZB01-1 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1、 根据教学要求确定过电压继电器的动作电压时间继电器的动作时限。 （例：Udb=Ue 取100V，nY 取 1：1）2、 根据中间继电器、时间继电器和信号继电器的技术参数，选择操作电源电压，本实验装置选用直流电源 220V。3、 按图 172 过电压保护实验接线图进行接线。4、 检查上述接线的正解性，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
6、压至额定值。然后调整交流电压进行操作试验。观察保护电路中各元件触点的动作情况。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 171 中将 LP 连接片打开，动作电压取 Ude=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
7、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 171 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，起动作条件，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 171序号 编号 型号规格 整定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
