1、第7章 发电机保护,7.1 发电机故障和不正常运行状态及其保护,发电机的安全运行直接影响电力系统的安全。发电机由于结构复杂，在运行中可能发生故障和不正常工作状态，特别是现代的大中型发电机的单机容量大，对系统影响大，损坏后的修复工作复杂且工期长，所以对继电保护提出了更高的要求。针对发电机的故障和不正常工作状态，应装设性能完善的继电保护装置。,1、发电机可能发生的故障及其相应的保护,1）发电机定子绕组 相间短路,2）发电机定子绕组 匝间短路,3）发电机定子绕组单相接地,定子绕组单相接地是易发生的一种故障。单相接地后，其电容电流流过故障点的定子铁芯，当此电流较大或持续时间较长时，会使铁芯局部熔化。因
2、此，应装设灵敏的反应全部绕组任一点接地故障的100%定子绕组单相接地保护。,4）发电机转子绕组一点接地和两点接地,转子绕组一点 接地，由于没 有构成通路， 对发电机没有 直接危害。,再发生另一点接地， 则转子绕组一部分 被短接，会烧毁转 子绕组，由于部分 绕组短接，破坏磁 磁路的对称性，造 成磁势不平衡而引 起机组剧烈振动， 产生严重后果。,5）发电机失磁,造成危害：,失磁原因,2、发电机的不正常工作状态及其相应的保护,不 正 常 工 作 状 态,负荷超过发电机额定值、负 序电流超过发电机长期允许值,发电机突然甩负荷,主汽门突然关闭而发 电机断路器未断开,过电流保护,过负荷保护,过电压保护,逆
3、功率保护,发电机保护动作跳开发电机断路器 的同时，还应断开发电机励磁电流。,7.2 发电机的纵差保护,纵差保护作用：反应发电机定子绕组及其引出线的相间短路，是发电机的主要保护。,1、用DCD-2型继电器构成的发电机纵差保护,1）差动保护的基本工作原理,保护基本原理：比较发电机两侧的电流的大小 和相位，它是反映发电机及其引出线的相间故 障。发电机纵联差动保护的构成的两侧电流互 感器同变比、同型号。,正常运行及外部故障时：,保护区内故障：,2）原理接线,3）差动保护整定计算,按电流互感器二次断线条件：,按最大不平衡电流条件：,两条件取较大值为整定值。,灵敏度：,：发电机出口短路时，流经保护最小的周
4、期性短路电流。,断线监视动作电流一般按20%额定电流整定，为了防止断线监视装置误发信号，KVI动作后应延时发出信号。,单独运行发电机内部三相短路性能：,结 论,2）当过渡电阻不为零时，在靠近中性点附近短路时，短路电流很小，如图曲线2。当短路电流小于动作电流（图曲线3）时，保护不能动作，出现动作死区。死区的大小与保护的动作电流大小有关。,2、比率制动式发电机纵差保护,基本原理：是基于保护的动作电流随着外部故障的短路电流而产生的最大不平衡电流的增大而按比例的线性增大，且比最大不平衡电流增大的更快，使在任何情况下的外部故障时，保护不会误动作。,制动电流：将外部故障的短路电流作为制动电流。,差动电流：把流入差动回路的电流作为动作电流。,保护动作条件：,制动电流：,差动电流：,1）正常运行时,制动电流,2）外部短路时,制动电流数值大、差动电流数值小，保护不动作。,差动 电流,制动电流,3）内部故障时,制动电流为：,两侧短路电流之差，数值小。,差动电流为：,保护动作。,发电机未并列时,制动电流为：,差动电流为：,
