首先我們要了解發電機可能會發生的故障:
定子繞組相間短路
5.勵磁迴路低勵(勵磁電流低於靜穩極限對應的勵磁電流)、失磁
發電機主要保護
1.發電機縱聯差動保護
2.發變組差動
3.發電機定子接地保護
4.電流保護(亦可低電壓複合閉鎖)
5.轉子兩點接地保護
6.接地保護
7.過負荷保護
8.過電壓保護
9.其他後備保護
發電機的主要保護和作用詳解
一.發電機相間短路的縱聯差動保護(主保護)
1.作用:
反映發電機定子繞組及其引出線相間短路
故障的主保護
2.發電機縱差保護的接線方式:
2-1.完全縱差動保護
2-2.不完全縱差動保護
3.原理:發電機完全縱差保護和不完全縱差保護均是比較發電機兩側同相電流的大小和相位而構成。
二.橫聯差動保護(主保護)
作用:發電機定於繞組一相匝間短路。
要求:定子繞組為星形接線,每相有並聯分支且中心點有分支引出端子的發電機。
三.發電機轉子繞組的接地保護(主保護)
1.轉子迴路一點接地保護-----訊號
2.轉子兩點接地保護-----跳閘
四.定子接地保護(主保護)
作用:定子繞組單相接地是發電機最常見的故障,由於發電機中心點不接地或經高阻接地,定子繞組單相接地並不產生大的故障電流。
常用保護方式:基波零序電壓(90%)、零序電流、三次諧波零序電壓(100%)
五.定子繞組過電流保護(主保護)
作用:當發電機縱差保護範圍外發生短路,而短路元件的保護或斷路器拒絕動作時,為了可靠切除故障,則應裝設反應外部短路的過電流保護。這種保護兼作縱差保護的後備保護。
規程:1MW以上的發電機宜裝設複合電壓(包括負序電壓及線電壓)起動的過電流保護
50MW及以上的發電機可裝設負序過電流保護和單元件低壓起動過電流保護 。
六.過負荷保護(後備保護)
作用:發電機長時間超過額定負荷執行時作用於訊號的保護。中小型發電機只裝設定子過負荷保護;大型發電機應分別裝設定子過負荷和勵磁繞組過負荷保護。
七.逆功率保護(後備保護)
作用: 當汽輪機主汽門誤關閉,或機爐保護動作關閉主汽門而發電機出口斷路器未跳閘時,發電機失去原動力變成電動機執行,從電力系統吸收有功功率。這種工況對發電機並無危險,但由於鼓風損失,汽輪機尾部葉片有可能過熱而造成汽輪機事故,故大型機組要裝設用逆功率繼電器構成的逆功率保護,用於保護汽輪機。
規程:200MW及以上的汽輪發電機宜裝設逆功率保護對燃汽輪發電機應裝設逆功率保護。
八.定於繞組過電壓保護(後備保護)
作用: 中小型汽輪發電機通常不裝設過電壓保護。水輪發電機和大型汽輪發電機都裝設過電壓保護、以切除突然甩去全部負荷後引起定子繞組過電壓。
規程:對於水輪發電機應裝設過電壓保護;對於200MW及以上的汽輪發電機宜裝設過電壓保護。
九.其它保護
失步保護:大型發電機應裝設反應系統振盪過程的失步保護。中小型發電機都不裝設失步保護,當系統發生振盪時,由執行人員判斷,根據情況用人工增加勵磁電流、增加或減少原動機出力、區域性解列等方法來處理。 300MW以上宜裝設。
頻率異常保護:可能造成汽輪機葉片產生損傷並威脅廠用電的安全。低頻保護:300MW以上裝設,時間累計。
過勵磁保護:300MW以上
非全相保護:220kV及以上
斷路器斷口閃絡:220kV及以上
首先我們要了解發電機可能會發生的故障:
定子繞組相間短路
定子繞組匝間短路定子繞組一相絕緣破壞引起的單相接地勵磁迴路(轉子繞組)接地5.勵磁迴路低勵(勵磁電流低於靜穩極限對應的勵磁電流)、失磁
發電機主要保護
1.發電機縱聯差動保護
2.發變組差動
3.發電機定子接地保護
4.電流保護(亦可低電壓複合閉鎖)
5.轉子兩點接地保護
6.接地保護
7.過負荷保護
8.過電壓保護
9.其他後備保護
發電機的主要保護和作用詳解
一.發電機相間短路的縱聯差動保護(主保護)
1.作用:
反映發電機定子繞組及其引出線相間短路
故障的主保護
2.發電機縱差保護的接線方式:
2-1.完全縱差動保護
2-2.不完全縱差動保護
3.原理:發電機完全縱差保護和不完全縱差保護均是比較發電機兩側同相電流的大小和相位而構成。
二.橫聯差動保護(主保護)
作用:發電機定於繞組一相匝間短路。
要求:定子繞組為星形接線,每相有並聯分支且中心點有分支引出端子的發電機。
三.發電機轉子繞組的接地保護(主保護)
1.轉子迴路一點接地保護-----訊號
2.轉子兩點接地保護-----跳閘
四.定子接地保護(主保護)
作用:定子繞組單相接地是發電機最常見的故障,由於發電機中心點不接地或經高阻接地,定子繞組單相接地並不產生大的故障電流。
常用保護方式:基波零序電壓(90%)、零序電流、三次諧波零序電壓(100%)
五.定子繞組過電流保護(主保護)
作用:當發電機縱差保護範圍外發生短路,而短路元件的保護或斷路器拒絕動作時,為了可靠切除故障,則應裝設反應外部短路的過電流保護。這種保護兼作縱差保護的後備保護。
規程:1MW以上的發電機宜裝設複合電壓(包括負序電壓及線電壓)起動的過電流保護
50MW及以上的發電機可裝設負序過電流保護和單元件低壓起動過電流保護 。
六.過負荷保護(後備保護)
作用:發電機長時間超過額定負荷執行時作用於訊號的保護。中小型發電機只裝設定子過負荷保護;大型發電機應分別裝設定子過負荷和勵磁繞組過負荷保護。
七.逆功率保護(後備保護)
作用: 當汽輪機主汽門誤關閉,或機爐保護動作關閉主汽門而發電機出口斷路器未跳閘時,發電機失去原動力變成電動機執行,從電力系統吸收有功功率。這種工況對發電機並無危險,但由於鼓風損失,汽輪機尾部葉片有可能過熱而造成汽輪機事故,故大型機組要裝設用逆功率繼電器構成的逆功率保護,用於保護汽輪機。
規程:200MW及以上的汽輪發電機宜裝設逆功率保護對燃汽輪發電機應裝設逆功率保護。
八.定於繞組過電壓保護(後備保護)
作用: 中小型汽輪發電機通常不裝設過電壓保護。水輪發電機和大型汽輪發電機都裝設過電壓保護、以切除突然甩去全部負荷後引起定子繞組過電壓。
規程:對於水輪發電機應裝設過電壓保護;對於200MW及以上的汽輪發電機宜裝設過電壓保護。
九.其它保護
失步保護:大型發電機應裝設反應系統振盪過程的失步保護。中小型發電機都不裝設失步保護,當系統發生振盪時,由執行人員判斷,根據情況用人工增加勵磁電流、增加或減少原動機出力、區域性解列等方法來處理。 300MW以上宜裝設。
頻率異常保護:可能造成汽輪機葉片產生損傷並威脅廠用電的安全。低頻保護:300MW以上裝設,時間累計。
過勵磁保護:300MW以上
非全相保護:220kV及以上
斷路器斷口閃絡:220kV及以上