发电机保护原理
发电机保护原理
大型发电机的造价高昂，结构复杂，一旦发生故障遭到破坏，其检修难度大，检修时间长，要造成很大的经济损失。例如，一台20万kW的汽轮发电机，因励磁回路两点接地使大轴和汽缸磁化，为退磁需停机1个月以上，姑且不论检修费用和对国民经济造成的间接损失，仅电能损失就近千万元。大机组在电力系统中占有重要地位，特别是单机容量占系统容量较大比例的情况下，大机组的突然切除，会给电力系统造成较大的扰动。因此，发电机的安全运行对电力系统的正常工作、用户的不间断供电、保证电能的质量等方面，都起着极其重要的作用。
1．发电机故障形式
由于发电机是长期连续旋转的设备，它既要承受机身的振动，又要承受电流、电压的冲击，因而常常导致定子绕组和转子线圈的损坏。因此，发电机在运行中，定子绕组和转子励磁回路都有可能产生危险的故障和不正常的运行情况。一般说来，发电机的故障和不正常工作情况有以下几种：（1）定子绕组相间短路故障：定子绕组相间短路故障是对发电机危害最大的一种故障。故障时，短路电流
可能把发电机烧毁。
（2）定子绕组匝间短路：定子绕组匝间短路时，在匝间
电压的作用下产生环流，可能使匝间短路发展为单相接地短路和相间短路。
（3）定子绕组接地故障：定子绕组的单相接地故障是发电机内较常见的一种故障，故障时，发电机电压系统的电容电流流过定子铁心，造成铁心烧伤，当此电流较大时将使铁心局部熔化。
（4）励磁回路接地故障：发电机励磁回路一点或两点接地时，一般说来，转子一点接地对发电机的危害并不严重，但一点接地后，如不及时处理，就有可能导致两点接地，而发生两点接地时，由于破坏了转子磁通的平衡，可能引起发电机的强烈振动，或将转子绕组烧损。
（5）定子绕组过负荷：超过发电机额定容量运行形成过负荷时，将引起发电机定子温度升高，加速绝缘老化，缩短发电机的寿命，长时间过负荷，可能导致发电机发生其他故障。
（6）定子绕组过电压：调速系统惯性较大的发电机，如水轮发电机或大容量的汽轮发电机，在突然甩负荷时，可能出现过电压，造成发电机绕组绝缘击穿。（7）定子过电流：由于外部短路或系统振荡而引起定子过电流时，也将引起发电机定子温度升高，加速绝
缘老化等后果，长时间过电流，也可能导致发生其
他故障。
（8）励磁电流异常下降或消失：发电机励磁电流异常下降或消失时，发电机将从系统吸收大量无功功率，
发电机可能与系统失步并转入异步运行状态，从而
引起系统电压下降，甚至可使系统崩溃。
（9）补充励磁绕组过负荷、转子表层负序过负荷、定子铁心过励磁、发电机逆功率、失步、频率异常、发
电机突然加电压、发电机起停。
2．发电机保护配置
为了使同步发电机能根据故障的情况有选择地、迅速地发出信号或将故障发电机从系统中切除，以保证发电机免受更为严重的损坏，减少对系统运行所产生的不良后果，使系统其余部分继续正常运行，在发电机上装设能反应各种故障的继电保护是十分必要的。
对于发电机可能发生的故障和不正常工作状态，根据发电机的容量有选择地装设以下保护：
（2）发电机主保护：为发电机定子绕组及其引出线地相间短路保护。
（1）1MW以上的发电机，应装设纵联差动保
护。
（2）对100MW以下的发电机变压器组，当发电机与变压器之间有断路器时，发电机与变
压器宜分别装设单独的纵联差动保护。
（3）对100MW及以上发电机变压器组，应装设双重快速保护，每一套主保护宜具有发电
机纵联差动保护和变压器纵联差动保护功
能。
（4）以上装设的过电流保护、电流速断保护、低电压保护、低压过流和差动保护均应动作
于停机。
（3）匝间保护：为定子绕组一相匝间短路保护。
a）对定子绕组为星形接线、每相有并联分支且中性点侧有分支引出端的发电机，应装设零序电
流型横差保护或裂相横差保护、不完全差动保
护。
b）50MW及以上发电机，当定子绕组为星形接线，中性点只有三个引出端子时，根据用户和制造
厂的要求，也可装设专用的匝间短路保护。（4）短路后备保护：当发电机纵差保护范围外发生短
路，而短路元件的保护或断路器拒绝动作时，为了可靠切除故障，则应装设反应外部短路的过电流保护。该保护兼作纵差保护的后备保护。保护装置宜配置在发电机的中性点侧。
a）对于1MW及以下与其它发电机或与电力系统并列运行的发电机，应装设过流保护。
b）1MW以上的发电机，宜装设复合电压（包括负序电压及线电压）起动的过电流保护。灵敏度
不满足要求时可增设负序过电流保护。
c）50MW及以上的发电机，宜装设负序过电流保护和单元件低压起动过电流保护。
d）并列运行的发电机和发电机变压器组的后备保护，对所连接母线的相间故障，应具有必要的
灵敏系数。
e）以上各项短路保护装置，宜带有二段时限，以较短的时限动作于缩小故障影响的范围或动作
于解列，以较长的时限动作于停机。
（5）定子绕组单相接地保护：为发电机定子绕组单相接地保护。
a）与母线直接连接的发电机：当单相接地故障电
流（不考虑消弧线圈的补偿作用）大于允许值
时，应装设有选择性的接地保护装置。保护装
置由装于机端的零序电流互感器和电流继电器
构成。其动作电流按躲过不平衡电流和外部单
相接地时发电机稳态电容电流整定。接地保护
带时限动作于信号，但当消弧线圈退出运行或
由于其他原因使残余电流大于接地电流允许
值，应切换为动作于停机。当未装接地保护，
或装有接地保护但由于运行方式改变及灵敏系
数不符合要求等原因不能动作时，可由单相接
地监视装置动作于信号。为了在发电机与系统
并列前检查有无接地故障，保护装置应能监视
发电机端零序电压值。
b）发电机变压器组：对100MW以下发电机，应装设保护区不小于90％的定子接地保护，对
100MW及以上的发电机，应装设保护区为
100％的定子接地保护。保护带时限动作于信
号，必要时也可以动作于停机。检查发电机定
子绕组和发电机回路的绝缘状况，保护装置应
能监视机端零序电压值。
（6）励磁回路接地保护：为励磁回路地接地故障保护。
a）对1MW及以下发电机的转子一点接地故障，可装设定期检测装置。
b）1MW及以上的发电机应装设专用的转子一点接地保护装置延时动作于信号，宜减负荷平稳
停机。有条件时可动作于程序跳闸。
c）对旋转励磁的发电机宜装设一点接地故障定期检测装置。
（7）定子绕组过负荷保护：对过负荷引起的发电机定子绕组过电流的保护。
a）定子绕组非直接冷却的发电机，应装设定时限过负荷保护，保护接一相电流，带时限动作于
信号。
b）定子绕组为直接冷却且过负荷能力较低（例如低于1.5倍、60s），过负荷保护由定时限和反
时限两部分组成。
定时限部分的动作电流按在发电机长期允许的
负荷电流下能可靠返回的条件整定，带时限动
作于信号，在有条件时，可动作于自动减负荷。
反时限部分的动作特性按发电机定子绕组的过
负荷能力确定，保护动作于停机。保护应反应
电流变化时定子绕组的热积累过程。不考虑在
灵敏系数和时限方面与其他相间短路保护相配
合。
（8）转子表层过负荷保护：对不对称负荷、非全相运行及外部不对称短路引起的负序电流的保护。
a）50MW及以上A值（转子表层承受负序电流能力的常数）大于10的发电机，应装设定时限负
序过负荷保护。保护与4.2.6.3条的负序过电流
保护组合在一起。保护的动作电流按躲过发电
机长期允许的负序电流值和躲过最大负荷下负
序电流滤过器的不平衡电流值整定，带时限动
作于信号。
b）100MW及以上A值小于10的发电机，应装设由定时限和反时限两部分组成的转子表层过负
荷保护。
定时限部分：动作电流按发电机长期允许的负
序电流值和躲过最大负荷下负序电流滤过器的
不平衡电流值整定，带时限动作于信号。
反时限部分：动作特性按发电机承受短时负序
电流的能力确定，动作于停机。保护应能反应
电流变化时发电机转子的热积累过程。不考虑
在灵敏系数和时限方面与其他相间短路保护相
配合。
（9）励磁绕组过负荷保护：对励磁系统故障或强励时间
过长的励磁绕组过负荷的保护。
a）100MW及以上采用半导体励磁的发电机，应装设励磁绕组过负荷保护。
b）300MW以下采用半导体励磁的发电机，可装设定时限励磁绕组过负荷保护，保护带时限动作
于信号和降低励磁电流。
c）300MW及以上的发电机其励磁绕组过负荷保护可由定时限和反时限两部分组成。
定时限部分；动作电流按正常运行最大励磁电
流下能可靠返回的条件整定，带时限动作于信
号和降低励磁电流。
反时限部分：动作特性按发电机励磁绕组的过
负荷能力确定，并动作于解列灭磁或程序跳闸。
保护应能反应电流变化时励磁绕组的热积累过
程。
（10）定子绕组过电压保护：对发电机定子绕组的异常过电压的保护，以切除突然甩去全部负荷后引起定
子绕组过电压。
a）对水轮发电机，应装设过电压保护，其整定值根据定子绕组绝缘状况决定。过电压保护宜动
作于解列灭磁。
b）对于100MW及以上的汽轮发电机，宜装设过电压保护，其整定值根据定子绕组绝缘状况决
定。过电压保护宜动作于解列灭磁或程序跳闸。（11）发电机过激磁保护：为防止由于频率降低和/或电压升高引起发电机器磁密过高而损坏发电机，应
装设过励磁保护。
a）300MW及以上发电机，应装设过励磁保护。保护装置可由低定值和高定值二部分组成的定时
限过励磁保护或反时限过励磁保护，有条件时
应优先装设反时限过励磁保护。
定时限过励磁保护：低定值部分，带时限动作于
信号和降低励磁电流；高定值部分，动作于解列
灭磁或程序跳闸。
反时限过励磁保护：反时限特性曲线由上限定时
限、反时限、下限定时限三部分组成。上限定时
限、反时限动作于解列灭磁，下限定时限动作于
信号。反时限的保护特性曲线应与发电机的允许
过励磁能力相配合。
b）汽轮发电机装设了过励磁保护可不再装设过电压保护。
（12）逆功率保护：当汽轮发电机主汽门误关闭，或机炉保护动作关闭主汽门而发电机出口断路器未跳闸
时，发电机失去原动力变成电动机运行，从电力系
统吸收有功功率。这种工况对发电机并无危险，但由于鼓风损失，汽轮机尾部叶片有可能过热而造成汽轮机事故，故大型机组要装设用逆功率继电器构成的逆功率保护，用于保护汽轮机。
a）200MW及以上的汽轮发电机，宜装设逆功率保护。
b）对燃汽轮发电机，应装设逆功率保护。
c）保护装置由灵敏的功率继电器构成，带时限动作于信号，经汽轮机允许的逆功率时间延时动
作于解列。
d）对300MW及以上汽轮发电机，发电机励磁回路一点接地，发电机运行频率异常，励磁电流
异常下降或消失等异常运行方式，保护动作于
停机，宜采用程序跳闸方式。采用程序跳闸方
式，由逆功率继电器作为闭锁元件。
（13）低励、失磁保护：为防止发电机低励（励磁电流低于静稳极限所对应地励磁电流）或失去励磁（励磁电流为零）后，从系统中吸收大量无功功率而对系统产生不利影响而装设的保护。不允许失磁运行的发电机及失磁对电力系统有重大影响的发电机应装设专用的失磁保护。
a）对汽轮发电机，失磁保护宜瞬时或短延时动作于信号。有条件的机组可进行励磁切换。失磁
后母线电压低于系统允许值时，带时限动作于
解列。当发电机母线电压低于保证厂用电稳定
运行要求的电压时，带时限动作于解列，并切
换厂用电源。有条件的机组失磁保护也可动作
于自动减出力。当减出力至发电机失磁允许负
荷以下，其运行时间接近于失磁允许运行限时
时，可动作于程序跳闸。
（14）失步保护：大型发电机应装设反应系统振荡过程的失步保护。在短路故障、系统同步振荡、电压回路断线等情况下，保护不应误动作。
a）中小型发电机都不装设失步保护，当系统发生振荡时，由运行人员判断，根据情况用人工增
加励磁电流、增加或减少原动机出力、局部解
列等方法来处理。
b）300MW及以上发电机宜装设失步保护。通常保护动作于信号。当振荡中心在发电机变压器组
内部，失步运行时间超过整定值或电流振荡次
数超过规定值时，保护还动作于解列，并保证
断路器断开时的电流不超过断路器允许开断电
流。
（15）频率异常保护：反应发电机频率降低或升高的保护。
a）对低于额定频率带负载运行的300MW及以上汽轮发电机，应装设频率异常保护。保护动作
于信号，并有累计时间显示。
b）对高于额定频率带负载运行的100MW及以上汽轮发电机或水轮发电机，应装设高频率保护。
保护动作于解列灭磁或程序跳闸。
（16）解列保护：对调相运行的水轮发电机，在调相运行期间有可能失去电源时，应装设解列保护，保护
装置带时限动作于停机。
（17）其他保护：对于发电机起停过程中发生的故障、断路器断口闪络及发电机轴电流过大等故障和异常
运行方式，可根据机组特点和电力系统运行要求，
采取措施或增设相应保护。对300MW及以上机组宜
装设突然加电压保护。
（18）励磁机/励磁变保护：
a）自并励发电机的励磁变压器宜采用电流速断保
护作为主保护；过电流保护作为后备保护。
b）对交流励磁发电机的主励磁机的短路故障宜在中性点侧的TA回路装设电流速断保护作为主
保护，过电流保护作为后备保护。
对于100MW及以上容量的发电机变压器组装设数字式保护时，除非电量保护外，应双重化配置。当断路器具有两组跳闸线圈时，两套保护宜分别动作于断路器的一组跳闸线圈。对于600MW及以上发电机组应装设双重化的电气量保护，对非电气量保护应根据主设备配套情况，有条件的也可进行双重化配置。
在考虑大机组继电保护的总体配置时，比较强调最大限度地保证机组安全和最大限度地缩小故障破坏范围，尽可能避免不必要的突然停机，特别要避免保护装置误动和拒动。这样，不仅要求有可靠性、灵敏性、选择性和快速性好的保护装置，还要求在继电保护的总体配置上尽量做到完善、合理，并力求避免烦琐、复杂。在讨论大机组保护的配置原则时应遵循以下几点：
（1）在电机设计制造之前，继电保护工作者应主动向电机专业人员介绍有关大机组保护对发电机设计制
造的要求，具体反映在发电机招标文件中应表明发
电机中性点侧引出方式和中性点接地方式、电流互
感器配置要求等。应该改变过去那种继电保护人员
不过问主设备设计制造，直到发电机运到电厂才发
现继电保护技术性能难以完善的局面。
（2）切实加强大型发电机－变压器组主保护，保证在保护范围内任一点发生各种故障，均有双重或多重
主保护，有选择性地、快速地、灵敏地切除故障，
使机组受到的损伤最轻、对电力系统的影响最小。（3）为了慎重选定发电机－变压器组内部故障主保护方案，继电保护设计人员应确切了解主设备内部故
障时的电气特征，为此电机生产厂家应向继电保护
设计或运行部门提供发电机的电磁设计资料，在充
分分析计算内部故障的基础上，提出发电机－变压
器组的主保护方案和发电机中性点侧引出方式、电
流互感器安装位置及其型号。
（4）在切实加强主保护的前提下，同时注意落实后备保护的简化。过于复杂的后备保护配置方案，不仅
是不必要的，而且运行实践证明是有害的。具体说，发电机侧即主变低压侧不再装设后备保护，仅在主
变压器高压侧配置反应相间短路和单相接地的后备
保护，作为主变压器高压母线故障和主变压器引线
部分故障保护的后备。
（5）主变压器高压侧相间短路后备保护，以高压母线两相金属性短路的灵敏系数大于或等于 1.2为整定
条件，首先考虑采用过电流保护，如灵敏度不够，
改用一段简易阻抗保护，不设振荡闭锁环节，以
0.5~1.0s延时取得选择性和避越振荡，但应有电压回
路断线闭锁和电流启动环节；对自并励方式的发电
机，还应校核短路电流衰减对过电流或低阻抗保护
的影响，并采取相应的技术措施，例如低电压保持
的过电流保护、电压控制的过电流保护或精确工作
电流足够小的低阻抗保护。
（6）应装设必要的异常工况保护和有足够灵敏度的长延时远后备保护，但应力求简化。
3. 发电机保护的出口方式
对于发电机的各项保护，宜根据故障和异常运行方式的性质及动力系统具体条件，按规定分别动作于：
（1）停机：断开发电机断路器、灭磁，对汽轮发电机，还要关闭主汽门；对水轮发电机还要关闭导水翼；
（2）解列灭磁：断开发电机断路器、灭磁，汽轮机甩负荷；
（3）解列：断开发电机断路器，汽轮机甩负荷；
（4）减出力：将原动机出力减到给定值；
（5）缩小故障影响范围：例如断开预定的其它断路器；
（6）程序跳闸：对汽轮发电机首先关闭主汽门，待逆
功率继电器动作后，再跳发电机断路器并灭磁。减励磁：将发电机励磁电流减至给定值；
（7）励磁切换：将励磁电源由工作励磁电源系统切换到备用励磁电源系统；
（8）厂用电源切换：由厂用工作电源供电切换到备用电源供电；
（9）分出口：动作于单独回路；
（10）信号：发出声光信号。
发变组继电保护原理与动作过程
发变组继电保护原理及动作过程 一、发变组继电保护配置的基本要求：发变组继电保护继电保护配置过程中必须满足四性（即：可靠性、选择性、速动性及灵敏性）的要求，必须保证在各种发电机异常或故障情况下正确的发信或出口动作。根据GB14285的规定，按照故障或异常运行方式性质不同，机组热力系统和调节系统的条件，我公司发变组保护的出口方式有以下几种： 1．全停：断开发电机-变压器组断路器、灭磁，关闭原动机主汽门，启动快切断开厂分支断路器。 2．降低励磁。 3．减出力。 4．程序跳闸：先关主汽门，待逆功率保护动作后断开主断路器并灭磁。 5．信号：发出声光信号。 二、我公司发变组保护配置情况介绍： 我公司发变组保护每台机共有三面屏柜，分别为发变组保护A柜、B 柜、C柜，A柜及B柜为冗余设计，两面柜的保护配置完全相同，都是发变组的电气量保护；C柜为主变和高厂变的非电量保护。 发变组电气量保护配置有以下几种类型： 1．定子绕组及变压器绕组部故障主保护：发电机差动、主变压器差动、发变组差动、高厂变差动、励磁变差动、发电机匝间保护、定子接地。
2．定子绕组及变压器绕组部故障后备保护：发电机对称过负荷、发电机不对称过负荷、低阻抗、高厂变复压过流、励磁变过流、励磁绕组过负荷。 3．转子接地保护 4．发电机失磁保护 5．发电机失步保护 6．发电机异常运行保护：发电机过励磁保护、发电机频率异常保护、发电机逆功率保护、发电机程跳逆功率保护、启停机保护、断口闪络保护、发电机断水、发电机热工。 7．主变（间隙）零序保护 8．厂用电后备保护：厂变分支过流、分支限时速断、分支零序过流。9．断路器失灵启动 变压器非电量保护： 1．变压器重瓦斯 2．变压器轻瓦斯 3．变压器压力释放 4．变压器油温异常 5．变压器油位异常 6．变压器冷却器全停 三、重要保护简绍 1．差动保护：包括发电机差动、发变组差动、主变差动、厂变差动、励磁变差动。我司保护装置的差动保护采用比率制动式保护，以各侧
发电机差动保护动作原因分析
发电机差动保护动作原因分析 一、事故经过 2012年10月23日07时29分，网控值班员听见巨响声同时发现盘面柴发电源二103-16断路器跳闸，网控值班员立即前往网控10KV配电室发现浓烟，经检查柴发电源二103-16高压柜后盖已被甩出，柜内已烧黑。2号发电机纵差保护动作，2号发电机组跳闸。07时33分，低频保护动作，甩负荷至第5轮。07时33分41秒，1号、3号机组跳闸，全厂失电。 二、故障分析 继电保护人员随后调取事故动作报告，发现发电机差动保护动作时刻，差动电流确实已经远超过了整定值，说明在103-16柜故障时刻发抗组差动回路确实存在很大的不平衡电流。与此同时为验证发电机差动回路内一次设备是否有故障，对发电机绕组及其一次母线进行对地及相间绝缘检查，未发现异常。证明发电机等一次设备未发生故障，发抗组保护装臵本身在这次大修期间已经对保护装臵及二次回路连线可靠性及差动极性正确性进行检查均未发现有误之处。差动动作时间和103-16柜发生故障时间基本同时发生，但是就算在故障过程中产生的瞬间大电流对发电机差动回路来说也应该是一个穿越性电流，不应该对发电机差动保护产生影响。随后保护人员调取录波图进行分析，发现故障时刻发电机中性点B相电流波形严重畸变。经过计算，发电机中性点B相电流与发电机机端B相电流之差正好等于装臵
采样的差流值。 从录波图上可以看出，故障时刻发电机中性点B相电流波形发生严重畸变，且故障时刻发电机中性点B相电流与发电机机端电流在同一时刻的相位及幅值均不相同，说明故障电流对发电机中性点电流互感器和发电机机端电流互感器造成的影响不同。 三、波形畸变分析 1、从录波图上可以看出，B相电流波形开始发生畸变前一刻波形
发电机差动保护原理
5.1发电机比率制动式差动保护 比率制动式差动保护是发电机内部相间短路故障的主保护。 5.1.1保护原理 5.1.1.1比率差动原理。 差动动作方程如下： l op 3 I op.0 （ I res 兰 l res.0 时） l op > I op.O + S （l res — res.0） （ l res > l res.0 时） 式中：l op 为差动电流，l o P.O 为差动最小动作电流整定值，I res 为制动电流，I r es.O 为最小制动电流整定值，S 为比率制动特性的斜率。各侧电流的方向都以指向发 电机为正方向，见 图 （根据工程需要，也可将 5.1.1.2 TA 断线判别 当任一相差动电流大于0.15倍的额定电流时启动TA 断线判别程序，满足下 列条件认为 TA 断线： a. c. 5.2发电机匝间保护 发电机匝间保护作为发电机内部匝间短路的主保护。根据电厂一次设备情 况，可选择以下方案中的一种： 5.1.1。 差动电流: 1 op 制动电流: 1 res — 式中：I T ，I N 分别为机端、 见图5.1.1。 中性点电流互感器（TA ）二次侧的电流，TA 的极性 _L 氓 € % 5 TA 极性端均定义为靠近发电机侧） 本侧三相电流中至少一相电流为零； b.本侧三相电流中至少一相电流不变； 最大相电流小于1.2倍的额定电流。 5.1.1电流极性接线示意图
5.2.1故障分量负序方向（△ P2）匝间保护 该方案不需引入发电机纵向零序电压。
故障分量负序方向（△ P2）保护应装在发电机端，不仅可作为发电机内部匝间短路的主保护，还可作为发电机内部相间短路及定子绕组开焊的保护。 5.2.1.1保护原理 当发电机三相定子绕组发生相间短路、匝间短路及分支开焊等不对称故障 时，在故障点出现负序源。故障分量负序方向元件的A U2和A I2分别取自机端TV、TA，其TA极性图见图5.2.1.1,则故障分量负序功率A P2为： △ P2 =3艮〔厶『2心?2心也21 2L J A ? 式中i I2为也I2的共轭相量，申sen。2为故障分量负序方向继电器的最大灵敏 角。一般取60。~80。（也|2滞后A U2的角度）。 故障分量负序方向保护的动作判据可表示为: > E-p △》2=血e^S n 实际应用动作判据综合为: A P2 = A U2r』I ' + A U2i ”也I ' > ￡P （S S i、年为动作门槛） 保护逻辑框图见图521.2。 枣力， “ r ‘ 1 1 Um： I 1卄TA 图521.1故障分量负序方向保护极性图
发电机纵差动保护培训资料
发电机纵差动保护培训资料 本厂1、2号发动机负粗电流不得大于8℅IN。因此，在发电机上(尤其是大型发电机)应装设定子匝间短路保护。(2)发电机不同相匝间短路时，必将出现环流的短路电流。。 电机网消息：发电机纵差动保护培训资料1、发电机纵差动保护原理对发电机相间短路的主保护，不但要求能正确区别发电机内、外部故障，而且还要求无延时地切除内部故障，为此而设置发电机纵差动保护。在发电机中型点侧配置一组电流互感器，在发电机出口配置一组电流互感器，其保护范围为两电流互感器之间的发电机定子绕组及引出线。 两电流互感器是同一电压等级、同变比、可同型及特性尽可能相近的，其不平衡电流比较小。为防止外部短路暂态不平横电流的影响，差动继电器可选用带中间速饱和电流器的继电器。 发电机纵差动保护培训资料 不平衡电流计算只考虑两电流互感器不一致而产生的不平蘅电流。Ibp.max =KftqKtxfiI（3）dmax Kftq—非周期分量影响系数BCH—2继电器取1 Ktx—同型系数取0.5 fi=0.1 ID（3）max —外部短路最大短路电流周期分量为了防止电流互感器二次回路断线引起保护误动，设计有电流互感器二次回路断线监视装置，在发电机电流互感器二次回路断线后延时发信。 正常运行时发出断线信号后，运行人员应将差动保护退出，以防在断线情况下发生外部短路时差动保护误动。2、发电厂330KV发电机差动保护蒲城发电厂1、2号发动机采用单星形中型点经中值电阻（1000欧）接地接线方式，差动保护采用BCH—12型差动继电器，保护范围是中型点CT与发电机出口CT之间、反映相间短路和单相接地故障，此保护未设CT断线闭锁，依靠躲过单相CT断线二次不平衡电流来闭锁CT断线。 发电机另外与主变共设置一套差动保护，保护范围是330KV两个出口开关CT、发电机中性点CT、厂高变低压侧两分支CT之间的接地、相间短路。3、发电机纵差动保护的评价1）发电机纵差动保护不能反映定子绕组匝间短路；2）发电机定子绕组不同地点发生短路时，由于定子绕组多点感应电动势不同及短路阻抗不同，所以短路电流大小不同，中性点附近短路或接地，差动保护不灵敏。 同步发电机构纵差动保护一、发电机纵差动保护的作用原理对发电机相间短路的主保护，不但要求能正确区别发电机内、外故障，而且还要求无延时地切除内部故障。由变压器差动保护的讨论可知，差动保护可以满足作为发电机主保护的基本要求。 二、发电机纵差动保护的特点由于被保护的对象是定子绕组，因此，当定子一相绕组发生匝间短路时，绕组两端的电流仍同方向，流人差动继电器的只有不平衡电流，差动继电器不会动作，故它不能反应匝间短路。在定子绕组不同地点相简短路时，由于定子绕组各点感应电动势不同，以及短路回路阻抗不同，所以短路电流的大小不一样。 经分析得出如下结论：1)当过渡电阻不为零时，在中性点附近短路时，差动保护可能不动作，即在中性点附近经电弧电阻短路时，可能出现死区。因此，要求发电机纵差动保护灵敏度尽可能高，尽可能减少它的死区。 2)由于发电机电压系统的中性点一般不接地的或经大阻抗接地，单相接地时的短路电流较小，差动保护不能动作。 故必须设置独立的接地：保护。 大容量发电机应采用负序反时限过流保护。。
发电机说明书..
RBC800G 系列数字式发电机保护装置 一 装置简介 1.1装置概述 RBC800G 系列数字式发电机保护装置采用高性能芯片支持的通用硬件平台，维护简便；全以太网通讯方式，数据传输快速、可靠；完全中文汉化显示技术，操作简捷。 基于防水、防尘、抗振动设计，可在各种现场条件下运行。 适用于容量为50MW 及以下的火力和水力发电机保护。 1.2装置主要特点 ? 摩托罗拉32位单片机技术，使产品的稳定性和运算速度得到保证 ? 保护采用14位的A/D 转换器、可选配的专用测量模块其A/D 转换精度更是高达24位，各项测量指标轻松达到 ? 配置以大容量的RAM 和Flash Memory ，可记录8至50个录波报告，记录的事件数不少于1000条 ? 可独立整定32套保护定值，定值切换安全方便 ? 高精度的时钟芯片，并配置有GPS 硬件对时电路，便于全系统时钟同步 ? 配备高速以太网络通信接口，并集成了IEC870-5-103标准通信规约 ? 尽心的电气设计，整机无可调节器件 ? 高等级、品质保证的元器件选用 ? 优异的抗干扰性能，组屏或安装于开关柜时不需其它抗干扰模件 ? 完善的自诊断功能 ? 防水、防尘、抗振动的机箱设计 ? 免调试概念设计 1.3功能配置 表1 本系列产品的型号及功能配置表 功能 RBC801G RBC802G 差动速断 √ 比率制动式差动 √ CT 断线闭锁差动 √ CT 断线告警 √ 定子过电压保护 定子接地保护 过负荷告警 √ 反时限过流保护 √ 横差保护 √ 失磁保护 √ 转子一点接地保护 √ 转子二点接地保护 √ 复合电压过流保护 √ 反时限负序过流保护 √ PT 断线告警 √ 发电机断水(开关量) √ 发电机热工(开关量) √ 发电机励磁事故(开关量) √ 主汽门关闭(开关量) √ 其它备用非电量开入 √ √ 遥控功能压板 √ √ GPS 对时 √ √ 远方管理 √ √ 二 技术参数 2.1 额定参数 2.1.1额定直流电压： 220V 或110V （订货注明） 2.1.2 额定交流数据： a) 相电压 3/100 V b) 线电压 100 V c) 交流电流 5A 或1A （订货注明）
纵联差动保护原理
一、发电机相间短路的纵联差动保护 将发电机两侧变比和型号相同的电流互感器二次侧图示极性端纵向连接起来，差动继电器KD接于其差回路中，当正常运行或外部 故障时，I1 与 I2 反向流入，KD的电流为1 1 TA I n - 2 2 TA I n = 1 I' - 2 I'≈0 ，故KD不会动作。当在保护 区内K2点故障时， I1与 I2 同向流入，KD的电流为： 1 1 TA I n + 2 2 TA I n = 1 I' + 2 I'=2k TA I n 当2k TA I n 大于KD的整定值时，即 1 I' - (3) max max / unb st unp i k TA I K K f I n = ≠0 ,KD动作。这里需要指出的是：上面的讨论是在理想情况下进行的，实际上两侧的电流互感器的特性（励磁特性、饱和特性）不可能完全一致，误差也不一样，即nTA1≠nTA2，正常运行及外部
故障时， 2 k TA I n ≥Iset ，总有一定量值的电流流入KD, 此电流称为不平衡电流，用Iunb 表示。通常，在发电机正常运行时，此电流很小，当外部故障时，由于短路电流的作用，TA 的误差增大，再加上短路电流中非周期分量的影响，Iunb 增大，一般外部短路电流越大，Iunb 就可能越大，其最大值可达： .min .min .min ()brk brk op ork brk op I I I K I I I >≥≤+ 式中：Kst ——同型系数，取； Kunp ——非周期性分量影响系数，取为1～； fi ——TA 的最大数值误差，取。 为使KD 在发电机正常运行及外部故障时不发生误动作， KD 的动作值必须大于最大平衡电流，即Iop= (Krel 为可靠系数，取）。越大，动作值Iop 就越大，这样就会使保护在发电机内部故障的灵敏度降低。此时，若出现较轻微的内部故障，或内部经比较大的过渡电阻Rg 短路时，保护不能动作。对于大、中型发电机，即使轻微故障也会造成严重后果。为了提高保护的灵敏系数，有必要将差动保护的动作电流减小，要求最小动作电流=（IN 为发电机额定电流），而在任何外部故障时不误动作。显然，图所示的
E发电机差动保护装置技术及使用说明书
AE-6051 发电机差动保护装置技术及使用说明书
1. 概述 AE-6051 发电机差动保护装置（以下简称装置），主要适应于50MW以下发电机的差动保护，6051发电机差动保护与6052发电机后备保护一起构成发电机成套保护测控系统。 主要功能 保护功能： a) 差动速断保护 b) 比率差动保护 c) CT断线 遥测功能： 首端侧电流、尾端侧电流 遥控功能： 装置信号复归，保护软压板投退 遥信功能： 8路遥信开入量 其它： 网络对时和手动对时功能 全隔离RS-485通讯接口，国际标准ModBUS-RTU通讯协议 2.技术数据
AC输入电流 额定5A：15A连续；短时250A 1秒 极限动态范围：625A持续1周波（正弦波） 功耗：5A 时0.16V A，15A时1.15V A 额定1A：3A连续；短时100A 1秒 极限动态范围：250A 持续1周波（正弦波） 功耗：1A 时0.06V A，3A时1.18V A 输出接点 符合IEC 255-0-20：1974，采用简单评估法 5A持续 30A接通符合IEEC C37.90：1989 100A持续1秒 启动/返回时间：<5ms 分断能力（L/R = 40ms）： 24V 0.75A 10,000次 48V 0.50A 10,000次 125V 0.30A 10,000次 250V 0.20A 10,000次 循环能力（L/R = 40ms）： 24V 0.75A 每秒2.5次 48V 0.50A 每秒2.5次 125V 0.30A 每秒2.5次
250V 0.20A 每秒2.5次 光隔输入 在额定控制电压下，每个光隔输入的电流为5mA。 额定电源 110伏：88 - 132Vdc或88 – 121Vac 220伏： 176 - 264Vdc或176 - 242Vac 额定5.5瓦, 最大8.5瓦 例行绝缘 试验电流输入端：500Vac 60秒不小于10M 电源、光隔输入及输出接点：500Vac 60秒不小于10M 带CE标志的装置进行下列IEC255-5：1977绝缘测试； 模拟输入：500Vac 60秒不小于10M 电源、光隔输入及输出接点：500Vac 60秒不小于10M 工作温度-10℃～+55℃（+14°F～+131°F）。 老化从室温到+75℃（+167℉）每次48小时以上。一共二十（20）次温度循环。 装置重量 2.5kg（5磅8盎司）。 型式试验及标准 IEEE C37.90.1：1989 IEEE保护继电器及继电器系统抗冲击性能 （SWC）试验标准。 IEEE C37.90.2：1987 继电器系统抗电磁辐射干扰试验试用标准 IEC 68-2-30：1985 基本环境试验程序Part 2:试验，试验Db和导则：
发电机保护现象、处理
发电机保护1 对于发电机可能发生的故障和不正常工作状态,应根据发电机的容量有选择地装设以下保护。 (1)纵联差动保护:为定子绕组及其引出线的相间短路保护。 (2)横联差动保护:为定子绕组一相匝间短路保护。只有当一相定子绕组有两个及以上并联分支而构成两个或三个中性点引出端时,才装设该种保护。 (3)单相接地保护:为发电机定子绕组的单相接地保护。 (4)励磁回路接地保护:为励磁回路的接地故障保护。 (5)低励、失磁保护:为防止大型发电机低励(励磁电流低于静稳极限所对应的励磁电流)或失去励磁(励磁电流为零)后,从系统中吸收大量无功功率而对系统产生不利影响,100MW及以上容量的发电机都装设这种保护。 (6)过负荷保护:发电机长时间超过额定负荷运行时作用于信号的保护。中小型发电机只装设定子过负荷保护;大型发电机应分别装设定子过负荷和励磁绕组过负荷保护。 (7)定子绕组过电流保护:当发电机纵差保护范围外发生短路,而短路元件的保护或断路器拒绝动作,这种保护作为外部短路的后备,也兼作纵差保护的后备保护。 (8)定子绕组过电压保护:用于防止突然甩去全部负荷后引起定子绕组过电压,水轮发电机和大型汽轮发电机都装设过电压保护,中小型汽轮发电机通常不装设过电压保护。 (9)负序电流保护:电力系统发生不对称短路或者三相负荷不对称(如电气机车、电弧炉等单相负荷的比重太大)时,会使转子端部、护环内表面等电流密度很大的部位过热,造成转子的局部灼伤,因此应装设负序电流保护。 (10)失步保护:反应大型发电机与系统振荡过程的失步保护。 (11)逆功率保护:当汽轮机主汽门误关闭,或机炉保护动作关闭主汽门而发电机出口断路器未跳闸时,从电力系统吸收有功功率而造成汽轮机事故,故大型机组要装设用逆功率继电器构成的逆功率保护,用于保护汽轮机。 发电机保护简介 1、发电机失磁保护 失磁保护作为发电机励磁电流异常下降或完全消失的失磁故障保护。由整定值自动随有功功率变化的励磁低电压Ufd(P)、系统低电压、静稳阻抗、TV断线等判据构成，分别动作于发信号和解列灭磁。励磁低电压Ufd(P)判据和静稳阻抗判据均与静稳边界有关，可检测发电机是否因失磁而失去静态稳定。静稳阻抗判据在失磁后静稳边界时动作。TV断线判据在满足以下两个条件中任一条件：│Ua+Ub+Uc－3U0│≥Uset(电压门坎)或三相电压均低于8V，且0.1A 发电机保护原理学习 一、发电机保护的配置原则 发电机是电力系统的核心，要保证发电机的安全、可靠运行，就必须针对其各种故障和异常工作情况，按照发电机容量及重要程度，装设完备的继电保护装置。主要包括： (1)反映相间短路的纵联差动保护; (2)反映定子绕组匝间短路的匝间短路保护; (3)反映定子单相接地短路的定子接地保护; (4)反映发电机外部相间短路的后备保护及过负荷保护; (5)反映励磁回路接地的励磁回路一点和两点接地保护; (6)反映低励磁或失磁的失磁保护; (7)反映电子绕组过电压的过电压保护; (8)反映发电机失步的失步保护; (9)反映逆功率的逆功率保护; (10)反映低频率的低频保护; (11)反映定子铁芯过励磁的过励磁保护保护。 发电机保护配置的容量原则 (1)1MW 以上的发电机，应装纵联差动保护 (2)对发电机变压器组，当发电机与变压器之间有断路器时，发电机装设单100MW 及以下发电机，独的纵联差动保护; 当发电机与变压器之间没有断路器时，可装设发电机变压器组共用纵联差动保护，100MW 及以上发电机，除发电机变压器组共用纵联差动保护外，发电机还应装设单独的纵联差动保护，200～300MW 对的发电机变压器组可在变压器上增设单独的纵联差动保护，即采用双重快速保护。 (3)对300MW 及以上汽轮发电机变压器组，应装设双重快速保护，即装设发电机纵联差动保护、变压器纵联差动保护和发电机变压器组共用纵联差动保护; 当发电机与变压器之间有断路器时，应装设双重发电机纵联差动保护。 (4)与母线直接连接的发电机，当单相接地故障电流大于允许值时，应装设有选择性的接地保护装置。 (5)对于采用发电机变压器组单元接线的发电机，容量在对100MW 以下的，应装设保护区小于90%的定子接地保护; 容量在100MW 以上的，应装设保护区为100%的定子接地保护。 (6)1MW 以上的水轮发电机，应装设一点接地保护装置。 (7)100MW 以下的汽轮发电机，对一点接地故障，可采用定期检测装置。对两点接地故障，应装设两点接地保护装置。 (8)转子内冷汽轮发电机和100MW 及以上的汽轮发电机，应装设励磁回路一点接地保护装置，每台发电机装设一套;并可装设两点接地保护装置，每台发电机装设一套，对旋转整流励磁的发电机，应装设一点接地故障定期检测装置。 (9)100MW 以下，不允许失磁运行的发电机，当采用半导体励磁系统时，宜装设专用的失磁保护 (10)100MW 以下但失磁对电力系统有重大影响的发电机及100MW 及以上的发电机应装设专用的失磁保护。对600MW 的发电机可装设双重化的失磁保护。 发电机差动保护原理 5.1 发电机比率制动式差动保护 比率制动式差动保护是发电机内部相间短路故障的主保护。 5.1.1保护原理 5.1.1.1比率差动原理。 差动动作方程如下： I op ≥ I op.0 ( I res ≤ I res.0 时) I op ≥ I op.0 + S(I res – I res.0) ( I res > I res.0 时) 式中：I op 为差动电流，I op.0为差动最小动作电流整定值，I res 为制动电流，I res.0为最小制动电流整定值，S 为比率制动特性的斜率。各侧电流的方向都以指向发电机为正方向，见图5.1.1。 差动电流： N T op I I I ? ?+= 制动电流： 2 N T res I I I ??-= 式中：I T ，I N 分别为机端、中性点电流互感器(TA)二次侧的电流，TA 的极性见图5.1.1。 图5.1.1 电流极性接线示意图 （根据工程需要，也可将TA 极性端均定义为靠近发电机侧） 5.1.1.2 TA 断线判别 当任一相差动电流大于0.15倍的额定电流时启动TA 断线判别程序，满足下列条件认为TA 断线： a. 本侧三相电流中至少一相电流为零； b. 本侧三相电流中至少一相电流不变； c. 最大相电流小于1.2倍的额定电流。 5.2发电机匝间保护 发电机匝间保护作为发电机内部匝间短路的主保护。根据电厂一次设备情况，可选择以下方案中的一种： 5.2.1故障分量负序方向(ΔP 2) 匝间保护 该方案不需引入发电机纵向零序电压。 故障分量负序方向(ΔP 2)保护应装在发电机端，不仅可作为发电机内部匝间短路的主保护，还可作为发电机内部相间短路及定子绕组开焊的保护。 5.2.1.1保护原理 当发电机三相定子绕组发生相间短路、匝间短路及分支开焊等不对称故障时，在故障点出现负序源。故障分量负序方向元件的2.U ?和2. I ?分别取自机端TV 、TA ，其TA 极性图见图5.2.1.1，则故障分量负序功率?P 2为： ??????????=?-Λ?2.2223sen j e e I U R P ? 式中2Λ?I 为2??I 的共轭相量，?sen 。2为故障分量负序方向继电器的最大灵敏角。一般取60?~80?(2.I ?滞后2. U ?的角度)。 故障分量负序方向保护的动作判据可表示为： P e I U R ε>?????????Λ?22' 2.22'sen j e I I ?-ΛΛ?=? 实际应用动作判据综合为： u U ε>??2 i I ε>??2 ? P 2 = ? U 2r ? ? I ’2r + ? U 2i ? ? I ’2i > εP (εu 、εi 、εP 为动作门槛) 保护逻辑框图见图5.2.1.2。 图5.2.1.1 故障分量负序方向保 本科毕业设计（论文）通过答辩 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！摘要 本论文主要对直岗拉卡水电站进行电气一次及发电机继电保护设计。直岗拉卡水电站的总装机功率为5×45=225MW,共四回110kv出线与系统相连。 电气一次部分,首先是根据所给出的原始资料拟定五种电气主接线方案.然后对这五种方案进行可靠性、灵活性和经济性比较后，保留两种较合理的方案，对这两种方案进行短路电流计算；接着是根据短路电流计算结果进行主要电气设备的选型以及校验，包括断路器、隔离开关、母线、绝缘子等；最后再由经济性比较确定最终的电气主接线方案。 发电机继电保护的设计是对5台发电机进行保护保护类型的配置，保护的整定计算及校验，继电器的选型。论文还附有5张AutoCAD的图纸加以说明。包括电气主接线图、室外配电装置图、发电机保护的原理接线图、展开图、保护屏的布置及端子排接线图。 毕业设计的过程是一次将理论与实际相结合的过程,通过这次比较系统全面的进行设计之后，巩固和增强了电力系统学科主干课程的理解，树立了工程设计的观念，提高了电力系统设计的能力。 关键词：电气主接线，短路电流计算，设备选型，继电保护 The electric design and generator protection of Zhi Gang La Ka hydro-electric power Abstract The dissertation mainly designs the primary system and the generator ralay protection of Zhi Gang La Ka hydro-electric power.. The total power of Zhi Gang La Ka hydro-electric power is 5×45MW=225MW,connecting to system with 4 outline. For electric primary system, firstly draw up 5 drafts of main connection lines according to the firsthand information and datum. Then compare the 5 drafts from these aspects such as reliability, flexibility and economy, and keep two more reasonable plans than others. The short circuit current calculation is carried on.. And main electric equipments including circuit breakers、disconnectors、bus、insulator etc are choosed according to the result of short circuit current calculation. Finally the economy of these two plans are compared and main electrical connection plan is determined. Generator relay protection contains choosing the protection style of the 5 generator, setting calculation as well as the verification and confirm relay style. The dissertation attach to five AutoCAD drawings including the main electric connection, outdoor distribution equipment setting, the relay protection of generator, the decoration of protection scream. The process of the graduation design is a process of combining the theory with practice. The comprehensive and system training is helpful to enhance and consolidate the understanding and application of the branch curriculum of the electric subject, to set up the project idea and to improve the ability of the electrical system design. KEY WORDS: Main electrical connection, short circuit current calculation, Equipment selection, Generator relay protection 1 发电机差动保护原理 Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT 发电机比率制动式差动保护 比率制动式差动保护是发电机内部相间短路故障的主保护。 5.1.1保护原理 5.1.1.1比率差动原理。 差动动作方程如下： I op ? ( I res ? 时) I op ? + S(I res – ( I res > 时) 式中：I op 为差动电流，为差动最小动作电流整定值，I res 为制动电流，为最小制动电流整定值，S 为比率制动特性的斜率。各侧电流的方向都以指向发电机为正方向，见图5.1.1。 差动电流： N T op I I I ? ?+= 制动电流： 2 N T res I I I ??-= 式中：I T ，I N 分别为机端、中性点电流互感器(TA)二次侧的电流，TA 的极性见图 5.1.1。 图5.1.1 电流极性接线示意图 （根据工程需要，也可将TA 极性端均定义为靠近发电机侧） 5.1.1.2 TA 断线判别 当任一相差动电流大于倍的额定电流时启动TA 断线判别程序，满足下列条件认为TA 断线： a. 本侧三相电流中至少一相电流为零； b. 本侧三相电流中至少一相电流不变； c. 最大相电流小于倍的额定电流。 发电机匝间保护 发电机匝间保护作为发电机内部匝间短路的主保护。根据电厂一次设备情况，可选择以下方案中的一种： 5.2.1故障分量负序方向(ΔP 2) 匝间保护 该方案不需引入发电机纵向零序电压。 故障分量负序方向(ΔP 2)保护应装在发电机端，不仅可作为发电机内部匝间短路的主保护，还可作为发电机内部相间短路及定子绕组开焊的保护。 5.2.1.1保护原理 当发电机三相定子绕组发生相间短路、匝间短路及分支开焊等不对称故障时，在故障点出现负序源。故障分量负序方向元件的2.U ?和2. I ?分别取自机端TV 、TA ，其TA 极性图见图5.2.1.1，则故障分量负序功率?P 2为： 式中2Λ?I 为2??I 的共轭相量，?sen 。2为故障分量负序方向继电器的最大灵敏角。一般取60?~80?(2.I ?滞后2.U ?的角度)。 故障分量负序方向保护的动作判据可表示为： 实际应用动作判据综合为： ? P 2 = ? U 2r ? ? I ’2r + ? U 2i ? ? I ’2i > ?P (?u 、?i 、?P 为动作门槛) 保护逻辑框图见图5.2.1.2。 图5.2.1.1 故障分量负序方向保护极性图 图5.2.1.2 故障分量负序方向保护逻辑框图 5.2.2发电机纵向零序过电压及故障分量负序方向型匝间保护 本保护不仅作为发电机内部匝间短路的主保护，还可作为发电机内部相间短路及 百度文库- 让每个人平等地提升自我 1、发电机差动保护整定计算 （1）最小动作电流的选取 =～I gn/n a式中：I gn——发电机额定电流 n a——电流互感器变比 0.2 * 10190 取=（～） I gn/n a= = 12000/ 5 本保护选择 =1A （2）制动特性拐点的选择 当定子电流等于或小于额定电流时，差动保护不必具有制动特 性，因此，拐点 1 电流选择大于发电机额定电流，本保护选拐 点 1 为 5A。拐点 2 电流选择 CT开始饱和时的电流，本保护选 拐点 2 值为 40A。 （3）制动系数的选取 按照外部短路电流下，差动保护不误动来整定。 =K rel *K ap*K cc*K er 式中： K rel——可靠系数，取～ K ap——非周期分量系数，取～ 2 K cc——互感器同型系数，取 K er ——互感器变比误差系数，取 取各系数最大值，则 =*2**= 考虑到电流互感器的饱和或其暂态特性畸变的影响，为安全起 见，宜适当提高制动系数值，取K1=30%，根据厂家说明书K2推荐值为 80%-100%，本保护取 K2=80%。 原保护为单斜率，定值为K1=30%。 保护动作于全停，启动快切，启动断路器失灵。 2、主变差动及速断保护整定计算 （1）最小动作电流的选取 按躲过变压器额定负载时的不平衡电流来整定。 =K rel (K er +△U+△m)I n/n a式中： I n——变压器额定电流 n a——电流互感器变比 K rel——可靠系数，取～ K er——电流互感器的变比误差， 10P型取 *2 ，5P 型和 TP型取 *2 △U——变压器调压引起的误差，取调压范围中偏离额定值的最大值（百分值） △m——由于电流互感器变比未完全匹配产生的误差，初设时取 在工程实用整定计算中可选取 =（～）I n/n a，一般工程宜采用不 0.4 * 882.7 小于 I n/n a。取 =n a== 本保护选取 = （2）制动特性拐点的选择 拐点 1 定值要求大于强迫冷循环情况下的额定电流，小于紧急 情况下的过负荷电流，本保护取5A。拐点 2 电流选择 CT开始饱和时的电流，本保护选拐点 2 值为 40A。 （3）制动系数的选取 按区外短路故障，差动保护不误动来整定。 发电机保护原理 发电机保护原理 大型发电机的造价高昂，结构复杂，一旦发生故障遭到破坏，其检修难度大，检修时间长，要造成很大的经济损失。例如，一台20万kW的汽轮发电机，因励磁回路两点接地使大轴和汽缸磁化，为退磁需停机1个月以上，姑 且不论检修费用和对国民经济造成的间接损失，仅电能损失就近千万元。大机组在电力系统中占有重要地位，特别是单机容量占系统容量较大比例的情况下，大机组的突然切除，会给电力系统造成较大的扰动。因此，发电机的安全运行对电力系统的正常工作、用户的不间断供电、保证电能的质量等方面，都起着极其重要的作用。 1.发电机故障形式 由于发电机是长期连续旋转的设备，它既要承受机身的振动，又要承受电流、电压的冲击，因而常常导致定子绕组和转子线圈的损坏。因此，发电机在运行中，定子绕组和转子励磁回路都有可能产生危险的故障和不正常的运行情况。一般说来，发电机的故障和不正常工作情况有以下几种： (1)定子绕组相间短路故障：定子绕组相间短路故障是对发 电机危害最大的一种故障。故障时，短路电流可能把发 电机烧毁。 (2)定子绕组匝间短路：定子绕组匝间短路时，在匝间电压 的作用下产生环流，可能使匝间短路发展为单相接地短 路和相间短路。 (3)定子绕组接地故障：定子绕组的单相接地故障是发电机 内较常见的一种故障，故障时，发电机电压系统的电容 电流流过定子铁心，造成铁心烧伤，当此电流较大时将 使铁心局部熔化。 (4)励磁回路接地故障：发电机励磁回路一点或两点接地时， 一般说来，转子一点接地对发电机的危害并不严重，但 一点接地后，如不及时处理，就有可能导致两点接地，而发生两点接地时，由于破坏了转子磁通的平衡，可能 引起发电机的强烈振动，或将转子绕组烧损。 (5)定子绕组过负荷：超过发电机额定容量运行形成过负荷 时，将引起发电机定子温度升高，加速绝缘老化，缩短 发电机的寿命，长时间过负荷，可能导致发电机发生其 他故障。 (6)定子绕组过电压：调速系统惯性较大的发电机，如水轮 发电机或大容量的汽轮发电机，在突然甩负荷时，可能 出现过电压，造成发电机绕组绝缘击穿。 (7)定子过电流：由于外部短路或系统振荡而引起定子过电 流时，也将引起发电机定子温度升高，加速绝缘老化等 NSC 554U 数字式发电机保护装置 说明书 南京南自四创电气有限公司 20012年6月 *本说明书可能会被修改,请注意最新版本资料 目次 1装置简介 (1) 2 装置硬件构成 (2) 2.1 交、直流输入模件 (2) 2.2 主处理模件 (2) 2.3 人机对话模件 (3) 2.4 输出及信号模件 (2) 3 技术指标 (5) 3.1运行环境 (5) 3.2 额定参数 (5) 3.3 装置技术参数 (5) 4 绝缘性能 (6) 4.1 绝缘电阻 (6) 4.2 介质强度 (6) 4.3 冲击电压 (6) 4.4 耐湿热性能 (6) 4.5 抗电磁干扰性能 (6) 4.6 机械性能 (6) 5 保护原理 (7) 5.1发电机纵差保护 (7) 5.2发电机定子接地保护 (9) 5.3 发电机过电压保护 (10) 5.4 发电机静稳失磁保护 (11) 5.5 发电机定时限负序过流保护 (14) 5.6 发电机过负荷保护 (15) 5.7 发电机叠加直流式转子一点接地保护 (16) 5.8 发电机谐波序电压式转子两点接地保护 (17) 5.9 发电机频率异常保护 (18) 5.10发电机逆功率保护 (19) 5.11发电机复合过流（记忆过流）保护 (20) 5.12 非电量保护（发电机热工保护、灭磁联跳保护、LCB温度高保护） (21) 6 定值清单 (222) 7装置背板布置图 (2224) 1 1装置简介 NSC 554U 发电机保护装置专为小型中型汽轮发电机、水轮发电机、燃气轮发电机等发电机机组设计，且并能满足电厂自动化系统的要求。 保护装置CPU 的保护功能配置表 功能 NSC554U 发电机差动保护 √ 发电机过电压保护 √ 发电机失磁保护 √ 发电机复合电压过流保护 √ 发电机频率保护 √ 发电机转子一点接地保护 √ 发电机转子两点接地保护 √ 发电机定子接地保护 √ 发电机逆功率保护 √ 发电机非电量保护 √ TA 、TV 断线保护 √ ※ 注：装置配有一套完整操作回路，无须单独配置发电机出口断路器操作箱；装置的保护出口方式可由定值整定。 装置的特点： ● 装置的主处理器为Motorola32位微处理器，速度快、可靠性高、资源丰富、扩展余地大 ● 整面板240×128大屏幕液晶显示器，全汉化操作、显示，人机界面友好 ● 多种通信接口，预留RS-232、RS-485/422、CAN ，以太网，可以很方便地与本站或远方系统进行 高速通信 ● A/D 转换精度高、速度快，且无需可调部件，装置自动对采样精度进行调整 ● 完善的软硬件watchdog 自检功能，CPU 故障时自动闭锁出口 ● 装置采用背插式结构，实现了强弱电分开，大大提高了装置的抗干扰性能 ● 调试功能全面、丰富，调试简单 同步发电机的继电保护 在电力供电系统中，各种继电保护装置就是为了实现第一个基本要求而装置的。本节就通信部门自备电站是力系统在供电过程中出现过载、欠压、过压、逆功率及短路等运行不正常和故障时，通过继电保护装置进行保护的基本原理和继电保护装置电路进行分析。 （一）继电保护装置的作用和要求 1。继电保护装置的作用 在自备电站供电系统中装设的继电保护是不可缺少的保安装置。它的作用是：当电气设备发 生故障或由故障造成危害时，继电保护装置将自动地、迅速地切除发生故障的电气设备，以 保护设备的安全；如果电气设备出现不正常情况时，继电保护装置自动切除不正常运行的电 气设备，并立即发出报警信号，告知值机人员及时进行处理地，以防事故的发生和扩大。 2。对继电保护装置的要求 继电保护装置是确保安全供电，保护电气设备而装设的，因此，对它的要求如下。 （1）运作要迅速当供电系统或电气设备发生故障时，继电保护装置运作时限应短电速切除 故障，以减轻被保护设备的损坏程度，阻止故障的蔓延。对于电气元件，如果短路电流通过 时，产生的热量与短路电流的平方和电流通过的时间成正比，因此，保护装置切除得越快， 产生的热量就越小，设备就不易损坏。 （2）灵敏度要高灵敏度是指保护装置对其保护范围内的故障或工作状态不正常的反应能国。 灵敏度越高，故障发觉和切除就越早，从而对系统和设备的破坏就越小。 （3）可靠性要高可靠性是指装置本身应能可靠地工作。在正常运行或不属于它保护范围的 故障，不应误动作，而属于它保护范围内的故障，不应拒绝动作。因此，保护装置的可靠性 很重要，否则，它本身就可能是产生和扩大事故的根源。 （二）继电保护的基本原理 1。继电器 继电器是反应与传递信号自动动作的电器元件。它是继电保护的主要器件之一，通过它的动 作控制电路接通与切断，在电压、电流的监测及事故报警等场合得到广泛的应用。 继电器的种类很多，可按不同的方法分类。 （1）按继电器作用 A、测量继电器它是直接反映电气量变化的继电器，主要有电压继电器、电流继电器、功率 继电器、阻抗继电器、频率继电器及差动继电器等6类。 B、测量继电器它是直接反映电气量变化的继电器，主要有中间继电器、时间继电器、热继 电器及信号继电器等，通常用于自动控制装置和保护电路中。 （2）按继电器接入电路的方式 A、一次式继电器控制继电器的信号不通过互感器，而是直接接到一次电路中。 B、二次式继电器控制继电器的信号由互感器的二次侧提供。 （3）按继电器控制断路方式 A、直接作用式继电器继电器直接作用于断路器的跳闸机构。 B、间接作用式继电器继电器动作后，不直接控制跳闸，而是控制辅助操作回路，由操作回 路去动作于断路器跳闸机构。 继电保护装置从早期的机械式、电磁式到晶体式、集成电路式、电子继电器因而得到很大的 发展。电磁式和感应式继电器虽然有动作较慢，灵敏度较低，功耗体积较大和具有可动部分 及触点等缺点，但由于它们具有机械强度好和使用寿命长等特点，因而目前仍得到广泛应用。发电机保护原理学习
发电机差动保护原理
直岗拉卡水电站电气一次及发电机继电保护设计
发电机差动保护原理
发电机的差动保护整定计算.doc
发电机保护原理资料讲解
发电机保护说明书
同步发电机的继电保护