发电机定子单相接地保护
发电机定子单相接地保护
发电运行部 钟应贵
一、 发电机定子单相接地的危害
设发电机定子绕组为每相单分支且中性点不接地，发电机定子绕组接线示意图及机端电压向量图（图1）
A
B
C
（a ）定子绕组接地示意图
B C
（b ）定子绕组接地电压向量图
设A 相定子绕组发生接地故障，接地点距中性点的电气距离为α（所谓电气距离，就是发电机单相定子绕组的长度，α为中性点到故障点的绕组占全部绕组的百分数），此时，在接地点会出现一个零序电压。
由图1（b ）向量图可以看出，A 相接地时，使B 相及C 相对地电压，由相电压升高到另一值。当机端A 相接地时，B 、C 两相的对地电压由相电压升高到线电压。
另外，发电机定子绕组及机端连接元件（包括主变低压侧及厂用变高压侧）对地有分布电容，零序电压通过分布电容向故障点供给电流。此时，如果发电机中性点经某一电阻接地，
则发电机零序电压通过电阻也为接地点供给电流。
综合上述分析，发电机定子绕组单相接地的危害是：
1、非接地相对地电压升高，将危及对地绝缘，当原来绝缘较
弱时可能会造成非接地相相间发生接地故障，从而造成相
间接地短路，损害发电机。
2、流过接地点的电流具有电弧性质，会产生电弧，可能烧
伤定子铁芯。
分析表明：接地点距发电机中性点越远，对发电机的危害越
大；反之越小。
二、发电机定子绕组单相接地保护的构成
1、利用零序电压构成的发电机定子绕组单相接地保护
由上述分析：画出零序电压3U0随故障点位置α变化的曲线，见图2。
3U0(v)
50
Uop
图2 定子绕组单相接地时3U0与α的关系曲线
越靠近机端，故障点的零序电压越高。利用基波零序电压构成定子单相接地保护，图中Uop为零序电压定子接地保
护的动作电压。定子绕组单相接地保护用的零序电压的获取
见图3。
100
/3
N U 0
3U 0
3U 3
100
/3100/3N U F
FDL
图3发电机定子绕组单相接地接线原理
零序电压可以从发电机机端YH 二次可口三角形获取，
也可以从发电机中性点单相YH 获取。假定机端电压互感器
的变比为 3100
/
3100/3N U ，如果机端发生金属性单相接地故障，
从机端得到的基波零序电压二次值为100V ，距中性点α处发
生单相金属性接地故障时，基波零序电压二次值为 α×100V 。
利用基波零序电压作为发电机定子单相接地保护是一种不完全的保护，从图2中可以看出，它只能保护到定子绕组的90-95% 。要达到100%定子接地保护，就需要由其它原理的保护共同构成100%定子接地保护。目前普遍采用三次谐波电压构成的发电机定子绕组单相接地保护与零序电压相配合的100%定子单相接地保护。
2、 利用三次谐波电压构成的发电机定子绕组单相接地保护 1）、保护原理
由于发电机气隙磁通密度的非正弦分布和铁磁饱和的影响，在定子绕组中感应的电动势除基波分量外，还含有高次谐波分量，其中三次谐波分量是零序性质的分量。
如果把发电机的对地电容等效地看作集中在发电机的中性点N 和机端S ，且每相的电容大小都是0.5C f ，并将发电机机端引出线、升压变压器低压侧母线、厂用变压器以及电压互感器等设备的每相对地电容C w 也等效在机端，并设三次谐波电动势为E 3 。那么当发电机中性点不接地时，其等值电路如图4 （a ）。
图4 （a ）
发电机中性点经消弧线圈接地时，其等值电路如图4 （b ）。
S3
图4 （b ）
中性点不接地时，中性点和机端的三次谐波电压分别为：
33)(22E C C C C U w f w f N ++= (1—1) 33)
(2E C C C U w f f s +=
(1—2)
机端三次谐波电压U S3与中性点三次谐波电压U N3之比为：
w
f f N s C C C U U 233
+=
(1—3) 由式（1-3）可知，在正常运行时，发电机中性点侧的三次谐波电压U N3总是大于发电机机端的三次谐波电压U S3 。当发电机孤立运行时，即发电机出线端开路，C W =0时 ，U N3=U S3 发电机经消弧线圈接地时，假设基波电容电流被完全补偿，即
)
(31
ωωωC C L f +=
此时发电机中性点侧对三次谐波的等值电抗为
f
f
N C L C L X ωωωω32
)3(3)32
)(
3(33
-
-=
整理后得
)
27(6
3ωωC C X f N -=
发电机机端对三次谐波的等值电抗为
)
2(32
3ωωC C X f s +=
此时发电机机端三次谐波和中性点三次谐波电压之比为
)
2(9273333ωωC C C C X X
U U f f N S N s +-=
= (1—4)
式（1-4）表明，接入消弧线圈后，中性点的三次谐波电压U N3在正常运行时比机端三次谐波电压U S3更大。在发电机出线端开路后，即C W =0时 ，则
9
7
33=N S U U (1—5)
在正常运行情况下，尽管发电机的三次谐波电动势E 3随
着发电机的结构及运行状态而改变，但是其机端三次谐波电压与中性点三次谐波电压的比值总是符合以上关系的。 当发电机定子绕组发生金属性单相接地时，设接地点发生在距中性点α处，其等值电路如图5所示。此时不管发电
机中性点是否接有消弧线圈，总是有U N3=αE 3和 U S3=（1-α）E 3，两者相比，得
α
α
-=
133N S U U （1—6）
中性点三次谐波电压U N3和机端三次谐波电压U S3随故障
点α的变化曲线如图6所示。因此，如果利用机端三次谐波电压U S3作为动作量，而用中性点三次谐波电压U N3作为制动量来构成接地保护。且当U S3≥U N3时作为保护的动作条件，则在正常运行时保护是不可能动作的，而当中性点附近发生
接地时，则具有很高的灵敏性。利用此原理构成的接地保护，可以反应距中性点约50% 范围内的接地故障。
U
图5发电机单相接地时三次谐波电动势分布的等值电路图
E
0 50 100 α（%）
图6中性点电压U N3和机端电压U S3随故障点α的变化曲线
利用三次谐波构成的接地保护可以反应发电机定子绕组中α＜0.5范围内的单相接地故障。并且当故障点越靠近中性点时，保护的灵敏性就越高；利用基波零序电压构成的接地保护，则可以反应α＞0.10范围内的单相接地故障。且当故障点越靠近机端时，保护的灵敏性就越高。两种不同原理的保护优势互补。因此，利用三次谐波电压比值和基波零序电压的组合构成了100%的定子绕组单相接地保护。
2）、改进的反应三次谐波电压比值的定子绕组单相接地保护反应三次谐波电压比值的定子绕组单相接地保护的动作判据为
︳U S3／U N3 ︳＞β（1—7）
式中β——整定比值
动作判据为 ︳U S3／U N3 ︳＞β，可 以改写成为 ︳U S3 ︳＞β︳U N3 ︳，即U S3为动作量，U N3为制动量。该判据的灵敏度仍不够高，且容易发生误动。改进的措施是增加调整系数K P ，进一步减小动作量，这样也就进一步减小制动量，即可减小制动系数β，使β＜＜ 1.0 ，从而可获得更高灵敏度和防误动能力。改进的动作判据为
︳U S3-K P U N3 ︴＞β︳U N3 ︳ （1—8）
当发电机发生单相接地时，若故障点在机端附近，U S3减
小而U N3增大；若故障点在中性点附近，U S3增大而U N3减小。
这样改进后的结果是：故障点在中性点附近时组合动作量 ︳U S3 –K P U N3 ︳显著增大，而此时制动量β︳U N3 ︳却比较小，保护可灵敏动作；即使在机端发生金属性接地故障， ︳U N3 ︳虽会显著增大， 但 制 动 量 β︳U N3 ︳却 因 为 β＜＜ 1.0不会很大，而此时动作量︳U S3 –K P U N3 ︳= ︳K P U N3 ︳，由于K P 接近1.0， 所 以 动 作量 ︳K P U N3 ︳很大，于是保护仍可灵敏动作。
三、 龚站发电机定子单相接地保护的配置和保护动作后果
1、龚站发电机定子单相接地保护的配置。龚站发电机是扩大单元接线方式，且出线端母线较长。定子单相接地保护是利用基波零序电压与改进型的反应三次谐波电压比值构成100% 的定子单相接地保护。即反应零序电压的大小和反应三次谐波电压比值绝对值的大小。零序电压3U 0取自机组中性点消弧线圈，三次谐波电压3ω取自机端电压互感器二次侧开口三角形和中性点消弧线圈。
对于扩大单元接线，即两机一变接线方式的机组，反应三次谐波电压比值︳U S3／U N3 ︳＞β为判据时，该判据的动作灵敏度仍不够高，容易发生误动作。因此，龚站机组定子单相接地保护采用了改进的反应三次谐波电压比值的保护，在判据中增加了调整系数KP ，从而获得了更高灵敏度和防误动能力。改进后的判据为
33N P S U K U -＞3N U β
两机一变的接线方式，整定调整系数K P 值时，对于另一机组
断路器合闸与否，其中性点的接地容抗是不同的。因此，在整
定调整系数K P 值时，要与另一台机组断路器合闸和跳闸时分别
整定。
3、龚站发电机定子单相接地保护动作后果。反应基波零序
压3U0动作经过一定延时跳发电机出口断路器和发电机灭磁
开关；反应三次谐波电压比值（3ω）动作，经过一定延时发
信号。
四、定子接地保护动作处理
现象：
1、上位机、集控均报“X机组定子一点接地”信号，同时“15.75KV、接地信号”亦可能发出。
2、机组保护屏1#、2#均有“定子接地3U0Ⅰ”、“3U OⅡ”、“3WⅠ”、“3WⅡ”红灯亮。
3、机组出口断路器跳闸、灭磁开关跳闸。
4、状态指示有“出口跳闸”、“出口信号”红灯亮。
5、机组可能有超速声。
处理：
1、检查发电机出口断路器和灭磁开关是否断开良好，否则
动拉开。拉开隔离刀闸，切除操作电源。
2、对机组进行全面检查，包括风洞、母线、机组YH、励磁变、
消弧线圈、穿墙套管等，有无明显接地点。进风洞检查应两人进行，戴正压呼吸器，发现有着火，按发电机着火处理。
3、若机组出口断路器和灭磁开关已跳开，“15.75KV接地”信号未消失，应穿上绝缘鞋对15.75KV母线、主变低压侧YH等一次设备进行检查，并检查另一台机有无定子接地信号（3ω）。若发现YH故障应立即拉开YH刀闸，若发现15.75KV母线有明显接地点，应立即汇报调度（集控），倒厂用电，做好相应主变停电准备。
4、根据当时情况，机组可执行“空转——停机”流程停机或手动停机，注意加闸。若机组过速，保护已动作，按过速保护动作处理。
5、若机组停机后，所有信号均能复归，应判断接地点在出口断路器内侧，做好相应措施，测量定子绝缘，通知维护作进一步检查。
6、若检查未发现明显接地，且绝缘测量合格，经总工程师（或生产副厂长）同意，可开机进行零起升压试验，试验正常机组投入运行。升压过程中严密监视发电机三相电流表应无指示，选测接地电压有无显示，若有异常，立即进行逆变、停机做好安全措施，通知维护检查处理。
注意事项：
1、事故发生后，值守长简要将事故汇报集控，并组织事故处理，汇报值守总负责人，要求派人支援。
2、应由集控向有关领导发ONCALL信息，并汇报有关部门和厂领导。
4、处理中应监视运行设备运行情况，发现问题进行处理。
2006年12月03日
电动机整定计算及保护设置
一、循环水泵（4台） Pe=450KW Ue= cos∮= 变比：nl=100/5=20 Ie=Pe／√3×Ue×cos∮=450/××= Iqd=8×Ie=8×=412A（是否是循环水泵启动电流） Ie2=20= (1)速断保护（过流I段） Idzj=Kk×Iqd／nl=×8Ie／nl=×412/20= 延时Tzd=0s (2) 过流保护（过流II段，该保护在电动机起动过程中被闭锁）Idzj=Kk×Ie／nl=×Ie／nl=×20= 延时Tzd= (3) 过负荷 Ig= Kk ×Ie2/＝×= 延时Tzd=6s (4)负序电流 Idzj=Kk×Ie／nl=×／20= 延时Tzd= (5) 起动时间tqd=15s, 电机厂家核实
(6) 低电压 Udzj==65V 延时Tzd=9s 二、引风机 Pe=900KW Ue= cos∮= nl=150/5=30 Ie=Pe／√3×Ue×cos∮=560/××= Iqd=8I=8×=868A (1).速断保护（过流I段） Idzj=Kk×Iqd／nl=×8Ie／nl=×868/30= 延时Tzd=0s (2) 过流保护（过流II段，该保护在电动机起动过程中被闭锁）Idzj=Kk×Ie／nl=×Ie／nl=×30= 延时Tzd= (3) 过负荷 Ie2=30= Ig= Kk ×Ie2/＝×= 延时Tzd=6s (4)负序电流 Idzj=Kk×Ie／nl=×／30=
延时Tzd= (5) 起动时间tqd=20s 电机厂家核实 (6) 低电压 Udzj==65V 延时Tzd=9s 高压电动机的几种常规保护 一、电动机主要故障 1、定子绕组相间短路、单相接地； 2、一相绕组的匝间短路； 3、电动机的过负荷运行； 4、由供电母线电压降低或短路中断引起的电动机低电压运行； 5、供电母线三相电压不平衡或一相断线引起电动机三相电流不平衡； 6、由于机械故障、负荷过重、电压过低造成转子堵转的故障; 二、电动机主要保护类型及实现的功能基于以上电动机运行过程中本身和供电母线、负荷变化等可能引起的电动机故障，电动机（尤其对于3~10K V 等级电机）可装设以下保护，以实现对电机的保护，或可称为电动机的主要保护。1、二段式过电流保护（过流Ⅰ段、过流Ⅱ段） 作用：主要对于电机相间短路提供保护（过流Ⅰ段）；和电动机的堵
利用三次谐波电压构成的100%发电机定子接地保护
利用三次谐波电压构成的100%发电机定子接地保护的工作原理？ 由于发电机气隙磁通密度的非正旋分布和铁芯饱和的影响，其定子中的感应电动势除基波外，还含有三、五、七次等高次谐波。因为三次谐波具有零序分量的性质，在线电动势中它们虽然不存在，但在相电动势中亦然存在，设以E3表示之。 为便于分析，假定： （1）把发电机每相绕组对地电容CG分成相等的两部分，每部CG/2分等效地分别集中在发电机的中性点N和机端S。 （2）将发电机端部引出线、升压变压器、厂用变压器以及电压互感器等设备的每相对地电容CS 也等效的集中放在机端。 根据理论分析，在上述加设条件下，可得出下列结论： （1）当发电机中性点绝缘时，发电机在正常运行情况下，机端S和中性点N处三次谐波电压之比为 US3/UN3=CG/(CG+2CS)＜1 （2）当发电机中性点经消弧线圈接地时，若基波电容电流被完全补偿，发电机在正常运行情况下，机端S和中性点N处三次谐波电压之比为 US3/UN3=(7CG-2CS)/9(CG+2CS)＜1 （3）不论发电机中性点是否接有消弧线圈，当在距发电机中性点α（中性点到故障点的匝数占每相分支总匝数的百分比）处发生定子绕组金属性单相接地时，中性点N和机端S处的三次处的三次谐波电压恒为 UN3=αE3 US3=(1-α)E3 如图所示： 从上图中可以看出，UN3=f(α)、US3=f(α)皆为线性关系，它们相交于α＝0.5处；当发电机中性点接地时，α＝0，UN3=0，US3=E3； 当机端接地时，α=1,UN3=E3，US3=0； 当α＜O.5时，恒有US3＞UN3； 当α＞O.5时，恒有 UN3＞US3。 综上所述，用US3作为动作量，UN3作为制动量构成发电机定子绕组单相接地保护，且当US3＞
发电机转子接地保护
发电机转子接地保护 正常运行时，发电机转子电压（直流电压）仅有几百伏，且转子绕组及励磁系统对地是绝缘的。因此，当转子绕组或励磁回路发生一点接地时，不会构成对发电机的危害。但是，当发电机转子绕组出现不同位置的两点接地或匝间短路时，很大的短路电流可能烧伤转子本体；另外，由于部分转子绕组被短路，使气隙磁场不均匀或发生畸变，从而使电磁转矩不均匀并造成发电机振动，损坏发电机。 为确保发电机组的安全运行，当发电机转子绕组或励磁回路发生一点接地后，应立即发出信号，告知运行人员进行处理；若发生两点接地时，应立即切除发电机。因此，对发电机组装设转子一点接地保护和转子两点接地保护是非常必要的。 规程规定，对于汽轮发电机，在励磁回路出现一点接地后，可以继续运行一定时间（但必须投入转子两点接地保护）；而对于水轮发电机，在发现转子一点接地后，应立即安排停机。因此，水轮发电机一般不设置转子两点接地保护。 一发电机转子一接地保护 1 转子一点接地保护的类别 转子一点接地保护的种类较多，主要有叠加直流式、乒乓式及测量转子绕组对地导纳式（实质是叠加交流式）。目前，在国内叠加直流式转子一点接地保护及乒乓式转子一点接地保护得到了广泛应用。 2 叠加直流式转子一点接地保护 （1）构成原理 叠加直流式转子一点接地保护的构成原理是：在发电机转子绕组的一极（正极或负极）对大轴之间，加一个直流电压，通过计算直流电压的输出电流，来测量转子绕组或励磁回路的对地绝缘。其构成原理框图如图43所示。 U = 图43 叠加直流式转子一点保护原理图 在图42中： U－外加直流电压； = I－计算及测量元件； p R－转子接地电阻。 正常工况下，发电机转子绕组或励磁回路不接地，外加直流电压不会产生电流；当转子绕组或励磁回路中发生一点接地时（设接地电阻为R），则外加直流电压通过部分转子绕组、接地电阻、发电机大轴构成回路，产生电流 i。接地电阻越小，p i越大；反之亦反。 p 测量计算装置根据电流 i的大小，便可计算出接地电阻值。 p
电动机电流速断保护继电器的选择及其定值计算.
电动机电流速断保护继电器的选择及其定值计算 电动机保护继电器的选择及其整定正确与否，直接影响到安全运行。实践表明，由于保护继电器和定值没有根据现场实际情况选择和计算，造成电动机保护装置误动、拒动的情况时有发生。本文简介电流速断保护的构成及其定值计算，供电工参考。 1. 电动机保护继电器的选择 无论哪一种电动机，对其保护的原理基本上都是以反映电动机内部故障时正序和零序电流急剧升高这一特征来设计的。反映短路故障的装置一般是电流速断保护和单相接地保护。 电动机内部发生金属多相短路时，理论上说电流幅值会趋向于无穷大，电流速断保护就是利用这一特征快速启动继电器，使故障电动机从电网中退出来。由于电动机起动电流大小悬殊，因此，能够把短路电流和起动电流有效区分开来就成为电流速断保护继电器选择的关键。现在通常采用DL电磁型电流继电器和GL感应型电流继电器。使用DL型电流继电器构成速断保护时，当短路电流达到继电器的整定值后，继电器的动作时间与电流大小无关，因而切断故障速度快、灵敏度高，但不容易躲开电动机起动时的电流，往往在电动机过负荷或者起动时造成误动作。感应型继电器构成速断保护时，动作时间与短路电流大小成反比，因而称为反时限继电器。这种继电器具有瞬时动作元件作用于跳闸，延时动作元件作用于信号或跳闸，其动作可靠性好，能够较好地躲避起动电流和过负荷电流，并且能够把速断保护和过负荷保护结合在一块，大大简化了保护接线。但它也存在两相短路故障时动作时间较慢、调试较复杂、动作特性也不如前者稳定等缺点。因此，在选择保护继电器时，对于空载起动和不易遭受过负荷的电动机宜采用DL型继电器，对于带载起动或者易遭受过负荷的电动机宜采用GL型继电器。 2. 保护继电器的整定计算 无论采用何种继电器构成电流速断保护，其整定的原则都是要躲开电动机起动时的起动电流和瞬间过负荷。继电器一次动作电流的保护定值一般按下式计算： I = KIS 式中：K ―可靠系数。对于DL型取1.4 ~ 1.6，对于GL型取1.8 ~ 2.0 IS ―电动机起动电流，一般取额定电流的5 ~ 7倍 在整定中，可靠系数和起动倍率如果掌握不好，往往容易造成继电器误动作或拒动，一般情况下，可按以下原则掌握。
省电力公司发电机保护整定计算讲义
第一节概述 发电机的安全运行对保证电力系统的正常工作和电能质量起着决定性的作用，同时发电机本身也是一个十分贵重的电器元件，因此，应该针对各种不同的故障和不正常运行状态，装设性能完善的继电保护装置。 1故障类型及不正常运行状态： 1．1 故障类型 1)定子绕组相间短路：危害最大； 2)定子绕组一相的匝间短路：可能发展为单相接地短路和相间短路； 3)定子绕组单相接地：较常见，可造成铁芯烧伤或局部融化； 4)转子绕组一点接地或两点接地：一点接地时危害不严重；两点接地时， 因破坏了转子磁通的平衡，可能引起发电机的强烈震动或将转子绕组烧损； 5)转子励磁回路励磁电流急剧下降或消失，即发电机低励或失磁：从电 力系统吸收无功功率，从而引起系统电压下降，如果系统中无功功率储备不足，将使电力系统中邻近失磁发电机的某些电压低于允许值，破坏了负荷与各电源间的稳定运行，甚至可使系统因电压崩溃而瓦解。 6)发电机与系统失步：会出现发电机的机械量和电气量与系统之间的振 荡，这种持续的振荡对发电机组和电力系统产生有破坏力的影响；7)发电机过励磁故障：并非每次都造成设备明显破坏，但多次反复过励 磁，将因过热而使绝缘老化，降低设备的使用寿命。 1．2 不正常运行状态 1)由于外部短路引起的定子绕组过电流：温度升高，绝缘老化；
2)由于负荷等超过发电机额定容量而引起的三相对称过负荷，温度升 高，绝缘老化； 3)由于外部不对称短路或不对称负荷而引起的发电机负序过电流和过 负荷：在转子中感应出100hz的倍频电流，可使转子局部灼伤或使护环受热松脱，从而导致发电机重大事故。此外还会引起发电机100Hz的振动； 4)由于突然甩负荷引起的定子绕组过电压：调速系统惯性较大，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； 5)由于励磁回路故障或强励时间过长而引起的转子绕组过负荷； 6）由于汽轮机主气门突然关闭而引起的发电机逆功率：当机炉保护动作或调速控制回路故障以及某些人为因素造成发电机转为电动机运行时，发电机将从系统吸收有功功率，即逆功率。危害：汽轮机尾部叶片有可能过热而造成事故。 2 汽轮发电机保护类型 1）发电机差动保护：定子绕组及其引出线的相间短路保护； 2）匝间保护：定子绕组一相匝间短路或开焊故障的保护； 3）单相接地保护：对发电机定子绕组单相接地短路的保护； 4）发电机的失磁保护：反应转子励磁回路励磁电流急剧下降或消失； 5）过电流保护：反应外部短路引起的过电流，同时兼作纵差动保护的后备保护； 6）阻抗保护：反应外部短路，同时兼作纵差动保护的后备保护； 7）转子表层负序电流保护：反应不对称短路或三相负荷不对称时发电机定子绕组中出现的负序电流；
发电机定子单相接地处理(仅给借鉴)
发电机定子绕组单相接地,是发电机最常见的一种电气故障。非故障相对地电压上升为线电压，可能导致绝缘薄弱处发生接地形成两点接地短路，扩大事故。定子绕组单相接地的危害性主要是流过故障点的电容电流产生电弧可能烧坏定子铁心,进一步造成匝间短路或相间短路(铁心灼伤后造成磁场分布不均，定子绕组局部温度高，后果必然是相间短路损坏发电机。),使发电机遭受更为严重的破坏。 6ｋＶ发电机为中性点不接地系统,当发生定子绕组单相接地时,故障点将出现零序电压。下面以Ａ相定子绕组任一点发生金属性接地故障为例进行分析。如图1所示,假设Ａ相在距中性点ａ处(ａ表示由中性点到故障点的匝数占该相总匝数的百分数)的ｄ点发生接地故障。 则零序电压为(推导过程略):Ｕｄ0=－ａＥＡ 上式表明,故障点的零序电压与ａ成正比, 即接地点离中性点越远,零序电压越高。这样,可以利用接于机端的电压互感器开口三角形侧取得零序电压,构成单相接地保护,如图2所示。 零序电压型单相接地保护,是从机端电压互感器开口三角形侧取得零序电压,接入保护用的过电压继电器。理想情况下,发电机正常运行时,ＴＶ开口三角形侧无零序电压,继电器不动作。但实际上,发电机在正常运行情况下,其相电压中存在三次谐波电压;另外,在变压器高压侧发生接地短路时,由于变压器高低压绕组之间有电容存在,发电机机端也会产生零序电压。为了保证保护动作的选择性,保护的整定值应躲开上述三次谐波电压与零序电压。根据运行经验,电压值一般整定为15～20Ｖ之间。按此值整定后,由于靠近中性点附近发生接地故障时,零序电压低,保护可能不会起动,故此种保护的保护范围约为由机端到中性点绕组的85%左右,保护存在死区。 规程规定,对于出口电压为6 3ｋＶ的发电机,当接地电流等于或大于5Ａ时,单相接地保护作用跳闸;小于5Ａ时,一般只发信号不跳闸,这是基于保护发电机定子绕组而作出的规定。 保护动作时间国家有关规程对发电机定子绕组单相接地保护的动作时间未作明确规定,各电厂应根据本厂机组的实际运行情况给出延时时间。根据运行经验,延时时间应躲过变压器高压侧后备保护的动作时间,一般为3～5ｓ为宜,否则容易误动。 发电机定子绕组单相接地保护,对于中小型发电机,可采用零序电压型保护,实际运行中,应根据系统接线与运行方式,决定保护接线、定值整定、跳闸方式等,以利于发电机定子单相接地保护准确而可靠地动作。 如果查明接地点在发电机内部（在窥视孔能见到放电火花或电弧），应立即减负荷停机，并向上级调度汇报。如果现场检查不能发现明显故障，但“定子接地”报警又不消失，应视为发电机内部接地，30min内必须停机检查处理。 一、零序电压式定子接地保护的整定计算 1、零序动作电压 零序电压式定子接地保护的动作电压，应按躲过发电机正常工况下及恶劣条件下发电机系统
发电机注入式转子一点接地(两延时)
发电机注入式转子一点接地保护 一、保护原理 保护采用注入直流电源原理，直流电源由装置自产。因此，在发电机运行及不运行时，均可监视发电机励磁回路的对地绝缘。该保护动作灵敏、无死区。 考虑到双套化配置方案中，转子接地保护由于保护原理的要求不能双套化，否则会相互影响导致测量失误。如采用一套运行一套备用方式，需要时应可靠安全地带电切换。 要说明的是：对于励磁系统是可控硅整流系统时，由于励磁电压中有较高的谐波分量（例如ABB 公司生产的励磁装置，运行时产生的6次谐波、12次谐波电压远大于直流分量电压），可能影响转子一点接地保护的测量精度。 保护的输入端与转子负极及大轴连接。保护有两段出口供选用。 其保护逻辑如图一； 大负号 号 单元件横差加延时及投入转子两点接地保护机 图一 转子一点接地保护逻辑框图 二、一般信息 2.3出口跳闸定义（方式） 注：对应的保护压板插入，保护动作时发信并出口跳闸；对应的保护压板拔掉，保护动作时 只发信，不出口跳闸。
2.5 2.6投入保护 开启液晶屏的背光电源，在人机界面的主画面中观察此保护是否已投入。（注：该保护投入时其运行指示灯是亮的。）如果该保护的运行指示灯是暗的，在“投退保护”的子画面点击投入该保护。 2.7参数监视 点击进入发电机转子接地保护监视界面，可监视保护整定值，开/合电流，接地电阻计算值等信息。 三、保护动作整定值测试 3.1 动作值校正曲线的测定 在保护装置端子排接转子电压负极端子与接大轴的端子之间接一电阻箱，使电阻箱的电阻分别为5KΩ、10 KΩ，观察并记录界面上显示的测量电阻值。要求：显示电阻值清晰稳定，显示电阻与外加电阻之差应小于10%。 模范现场运行工况，接入专用转子一点接地测试装置，在此模拟测试装置的正极和负极之间加入一直流电压，设置接地电阻0KΩ、5KΩ、10 KΩ，设置接地方式负极接地、正极接地，观察界面显示的测量电阻值，要求：显示电阻值清晰稳定，显示电阻与外加电阻之差应小于10%。 如果测量精度不满足，需检查调整硬件，重新测试。 电阻小于整定值时，保护动作，记录动作电阻。 注：该保护在现场接入后需重新测试。在整定值那点，利用漏电流补偿，可以调整测量电阻的精度。 3.2动作时间定值测试 注：一点接地保护时间整定误差为±1秒 保护逻辑是否正确（打“√”表示）：正确□错误□ 保护出口方式是否正确（打“√”表示）：正确□错误□ 保护信号方式是否正确（打“√”表示）：正确□错误□
发电机定子接地故障排查
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/3017958055.html, 发电机定子接地故障排查 作者：贾鹏 来源：《科技与创新》2015年第09期 摘要：阐述了发电机出口离相式封闭母线受潮，使得发电机组定子接地跳闸的情况，并 分析了具体的处理过程和防范措施。 关键词：定子接地故障；绝缘子；封闭母线；驱潮工作 中图分类号：TM31 文献标识码：A DOI：10.15913/https://www.360docs.net/doc/3017958055.html,ki.kjycx.2015.09.144 1 事故概述 某电厂2×300 MW发电机组采用哈尔滨电机厂生产制造的QFSN-300-2型水氢氢发电机，机端额定电压为20 kV，中性点经消弧线圈接地。发电机保护采用的是南京国电南自凌伊电力自动化有限公司生产的DGT-801A保护装置，定子接地保护采用的是基于稳态基波零序电压和三次谐波原理构成的100%保护。 该厂#1机组在负荷为226 MW的情况下运行时，发电机突然跳闸解列，汽机跳闸，锅炉 灭火，监控画面首出“发电机保护动作”，就地检查保护屏，发出了“发电机定子3U0定子接地”报警，而双套保护均动作，发出信号为发电机“定子接地”保护动作。下面，结合此次发电机定子接地故障的实际情况，简单分析了大型发电机定子接地故障的排查。 2 事故处理过程 2.1 二次系统检查 跳机后，应先全面检查保护装置，2套发电机保护装置A柜、B柜的“定子接地”保护均动作，基波3UO发跳闸信号，3次谐波3 W发报警信号，查看保护定值零序电压为8 V，延时4 s动作。查看故障录波图，发电机机端电流A，B，C三相峰值分别为3.28 A、3.30 A、3.26 A，发电机机端电压A，B，C三相峰值分别为86.979 V、80.182 V和74.518 V，C相电压下降得较快。发电机“定子接地”保护动作时，发电机机端零序电压2套保护动作值分别为8.643 9 V、8.647 4 V和8.668 8 V、8.665 2 V，零序电压达到8.6 V保护动作。对发电机出口PT一次侧做加压试验，保护屏电压显示正确，PT二次回路绝缘测试合格，基本排除了保护误动的可能。但是，这些故障数据并不能确定是发电机内部故障还是外部故障。 2.2 一次系统检查 初步检查发电机非电气系统，未发现发电机有积水、漏氢、漏油等情况，且系统工作正常。定子冷却水电导率化验合格，在发电机本体、励磁变、出线离相封母、出口PT、中性点
发电机定子接地处理及原因分析(完稿)
中国华能集团公司 2017年技师考评申报材料 （论文） 申报单位：华能九台电厂 姓名：赵丽丽 工种：电气试验工 专业：电气检修
发电机定子接地处理及原因分析 华能吉林发电有限公司九台电厂赵丽丽 摘要：发电机是电力之源，作为火力发电厂主要设备，发电机的定子和转子绕组绝缘和接头由于电、热和机械振动影响会逐渐老化和接触不良，运行中易产生事故。发电机在日常生产中起着至关重要的作用，它的健康运行与否直接关系到发电厂能否经济运行，当发电机发生接地故障时，对事故发生原因进行分析和判断,并根据现场保护动作及设备情况及时分析原因,准确判断出是一次设备还是二次设备造成,并快速消除设备隐患,保证机组安全稳定运行。本文介绍了我厂发电机定子接地故障的查找过程、处理经过、原因分析及防范措施等。 关键词：发电机绝缘定子接地直流耐压故障分析 1、机组概述 我电厂2号发电机组为670MW超临界燃煤发电机组，汽轮发电机（QFSN-670—2型）由哈尔滨电机厂有限责任公司制造。机组型式为水-氢-氢冷670MW发电机组。本型发电机为三相交流隐极式同步发电机。发电机采用整体全密封、内部氢气循环、定子绕组水内冷、定子铁芯及端部结构件氢气表面冷却、转子绕组气隙取氢气内冷的冷却方式。定子电压20KV，定子电流21.49KA。该机组于2009年12月6日投运至今，曾发生过励侧主引线并联环上下接头处漏氢已处理好，本次故障发生前机组运行稳定，已持续运行一年多。 2、机组运行方式及动作情况 故障前，我厂1号、2号机组正常双机运行，1号发电机有功功率540MW,2号发电机有功功率465MW,频率50Hz。，2号发电机组于2014年08月22日19时06分跳闸，发变组保护正确动作，厂用电切换正确。主机联跳2号炉机组打闸停机，500KV开关场内5021、5022断路器跳闸，检查发变组保护动作报告为：2014-08-22 19:06:22:111,01000ms，定子零序电压，01005ms，定子零序电压高段。查看发变组保护起动后1至2个周波内发电机机端电压UA1=16.67V，UB1=82.24V，UC1=89.28V，发电机机端零序电压值72.18V，发电机中性点零序电压值40.12V。（详见附图1）
发电机100%定子接地保护的实现
发电机100％定子接地保护的实现 发电机能实现100％定子接地保护，采用了基波零序电压式定子接地保护和三次谐波电压构成的定子接地保护。，前者可反应发电机的机端向机内不少于85％定子绕组单相接地故障（85％～95％），后者反应发电机中性点向机端20％左右定子绕组单相接地故障（0～50％）。通过这两种保护的相互配合，达到了大容量机组100％定子接地保护的要求。 发电机定子单相接地后，接地电流经故障点、三相对地电容、三相定子绕组 而构成通路。当接地电流较大能在故障点引起电弧时，将使定子绕组的绝缘和定 子铁芯烧坏，也容易发展成危害更大的定了绕组相间或匝间短路。 第一部分是基波零序电压式定子接地保护： 保护接人的3Uo电压，取自发电机机端电压互感器开口三角绕组两端和发电机中性点电压互感器的二次侧。零序电压式定子接地保护的交流输入回路如图1所示。
第二部分是利用发电机三次谐波电动势构成的定子接地保护 由于发电机气隙磁通密度的非正旋分布和受铁芯饱和的影响，其定子中的感应电动势除基波外，还含有三、五、七次等高次谐波。因为三次谐波具有零序分量的性质，在线电动势中它们虽然不存在，但在相电动势中亦然存在。 正常运行时，发电机中性点的三次谐波电压总是大于发电机机端的三次谐波电压。而当发电机靠中性点侧0～50％范围内有接地故障时，发电机机端的三次谐波电压大于发电机中性点的三次谐波电压。 根据发电机定子绕组中性点附近接地故障的三次谐波分布特性，保护装置取发电机中性点及机端三次谐波电压，并对其进行大小和相位的矢量比较。三次谐波定子接地保护交流接入回路如图6所示。
该保护的动作逻辑图如图7所示。
发电机定子单相接地保护
发电机定子绕组单相接地保护方案综述 发布: 2009-8-07 09:59 | 作者: slrd8888 | 查看: 882次 1 前言 定子绕组单相接地故障是发电机最常见的一种故障，而目往往是更为严重的绕组内部故障发生的先兆，因此定子接地保护意义重大。目前实际应用中比较成熟的定子接地保护有基波零序电压保护、三次谐波电压保护及二者组合构成的保护，国外的发电机中性点大都是经高阻接地，较多的采用的是外加电源式的保护。近十几年微机保护的飞速发展，为新保护原理的开发提供了强大的硬件平台和广阔的软件空间。其中基于自适应技术、故障分量原理和小波变换的保护比较突出，它们有力地推动了单相接地保护技术的发展。 扩大单元接线的发电机定子接地保护迫切需要具有选择性的保护方案，由于零序方向保护自身的缺陷、基于行波原理的保护在理论和技术上尚不够成熟，因此将小波变换应用到选择性定子接地保护有着重要的意义。 2 定子绕组单相接地保护方案 发电机定子绕组单相接地时有如下特点：内部接地时，流经接地点的电流为发电机所在电压网络对地电容电流的总和，此时故障点零序电压随故障点位置的改变而改变；外部接地故障时，零序电流仅包含发电机本身的对地电容电流。这些故障信息对接地保护非常重要，下面就介绍几种定子接地保护方法。 2.1 零序电流定子接地保护 由单相接地故障特点可知，对直接连在母线上的发电机发生内部单相接地时，外接元件对地电容较大，接地电流增大超过允许值，这就是零序电流接地保护的动作条件。这种保护原理简单，接线容易。但是当发电机中性点附近接地时，接地电流很小，保护将不能动作，因此零序电流保护存在一定的死区。 2.2 基波零序电压定子接地保护
电动机保护整定计算
数字电动机保护测控装置整定计算（仅供参考）
1 定时限过电流保护整定计算 1.1 电流速断保护 电流速断保护动作电流整定分起动状态速断电流定值和运行状态速断电流整定值，时限可为0s 速断或整定极短的时限。 ? 起动状态电流速断定值I sdzd.s I sdzd.s =qd TA K I h K 式中：K K ——可靠系数（1.2～1.5），一般取1.3 I qd ——为电动机铭牌上的额定起动电流 n TA ——电流互感器变比。 保护灵敏系数K LM 按下式校验，要求K LM ≥2，如灵敏度较高可适当增加定值I sdzd.s 。 K LM = s sdzd TA k I h I .)2(min .≥2 式中：I K )2(min . ——最小运行方式下电动机出口两相短路电流 ? 运行状态电流速断定值I sdzd.0 I sdzd.0= TA qd h I )7.0~6.0( ? 动作时间：T sdzd ≤0.05s ，一般整定为0s 1.2 过电流保护 过流保护动作电流整定分起动状态定值和运行状态定值，起动状态定值也可根据起动电流或堵转电流整定；运行状态定值可按起动电流或堵转电流的一半整定。 ? 起动状态过流电流整定值I glzd.s
I glzd.s =qd TA K I h K 式中：K K ——可靠系数，一般取1.1～1.2 ? 运行状态过流电流整定值I glzd.0 I glzd =0.5I LR (或I glzd =2I e ) 式中：I e ——电动机额定电流 I LR ——电动机铭牌上的堵转电流 ? 动作时间定值：一般整定为1.00～1.50s 1.3 过负荷保护 ? 动作电流I FHZd 定值 I FHZd =f e K K I K 式中：K K ——可靠系数，取1.05～1.2（当动作于信号时取1.05～1.1； 当动作于跳闸时取1.2） K f ——返回系数，取0.95 ? 动作时间定值T glzd 由于过负荷保护在电动机起动过程中自动退出，起动完成后电动机处于运行状态时，过负荷保护才自动投入。因此，过负荷保护整定时间无需躲电动机起动时间，一般按大于定时限过流保护动作时间整定。 T glzd =2~15s 2 长起动保护（DMP-31A ）、堵转保护（DMP-31D ）整定计算 2.1 长起动（起动堵转）保护整定值 ? 动作电流整定值I zd,s 一般为：
关于发电机定子绕组接地保护3U0整定的讨论
关于发电机定子绕组接地保护3U0整定的讨论 发表时间：2017-07-17T15:17:51.820Z 来源：《电力设备》2017年第8期作者：吴文宝 [导读] 摘要：本文主要叙述了大型发电机组定子接地保护的作用以及发电机定子绕组接地保护的概念 （江西省火电建设公司江西南昌 330001） 摘要：本文主要叙述了大型发电机组定子接地保护的作用以及发电机定子绕组接地保护的概念，并介绍了新疆某600MW电厂使用的定子接地保护整定方法。在各种运行条件下，对主变高压侧发生单相接地故障时耦合至发电机侧的零序电压进行分析计算，提出了发电机定子接地保护的整定建议。 关键词：发电机组；定子接地保护；3U0电容；接地电流 一、定子接地保护在大型汽轮发电机组中的地位 发电机是电力系统中最重要的设备之一，其外壳完全接地。当发电机定子绕组与铁心之间的绝缘被破坏时，就形成了定子单相接地故障。发电机定子绕组发生单相接地故障时，中性点流过的接地故障电流与中性点接地方式有关，发电机中性点接地方式的不同，对发电机定子接地保护的出口方式要求也不同，而且动作时限也是长短不一。由于现代大型发电机组在电力系统的重要性，所以大型发电机一般都装设作为发电机主要保护的100%定子接地保护，并保证该保护能够可靠正确动作，确保小异常不酿成大事故。 二、大型发电机定子接地保护的构成 我国大型发电机组大都采用单元接线方式，中性点接地方式主要采用中性点经配电变压器（二次侧接电阻）接地，电阻值较大，取为高阻接地，其电阻吸收功率大于或等于三相对地电容的无功伏安。为限制动态过电压不超过2.6倍额定相电压，接地电阻（一次值）RN′≤1/3ωCg，Cg为发电机每相对地耦合电容。 三、发电机定子绕组接地保护 （1）接地电阻定值的确定发电机中性点经配电变高阻接地，当定子绕组发生单相接地故障时，其等效的基波零序回路电路如下图所 示： 粗略估计电容容抗与中性点接地电阻（一次值）相等，根据DLT 684-2012 大型发电机变压器继电保护整定计算导则，发电机允许的接地故障电流值为1A中性点变压器变比为20000/240V，二次电阻为0.46Ω，令α=1（机端接地），IE=Iper=1A，E=UN/1.732，得
发电机保护配置
发电机保护基本原理 发电机可能发生的故障 定子绕组相间短路 定子绕组匝间短路 定子绕组一相绝缘破坏引起的单相接地 励磁回路（转子绕组）接地 励磁回路低励（励磁电流低于静稳极限对应的励磁电流）、失磁 发电机主要的不正常工作状态 过负荷 定子绕组过电流 定子绕组过电压 三相电流不对称 过励磁 逆功率 失步、非全相、断路器出口闪络、误上电等 发电机的主要保护和作用 纵差保护 作用：发电机及其引出线的相间短路保护 规程：1MW以上发电机，应装设纵差保护。对于发电机变压器组：当发电机与变压器间有断路器时，发电机装设单独的纵差保护；当发电机与变压器间没有断路器时，100MW及以下发电机可只装设发电机变压器组公用纵差保护；100MW及以上发电机，除发电机变压器组公用纵差保护还应装设独立纵差保护，对于200MW及以上发电机变压器组亦可装设独立变压器纵差保护。 与发变组差动区别：发变组差动需要考虑厂用分支，要考虑涌流制动、各侧平衡调节。 纵向零序电压 作用：发电机匝间短路（也能反映相间短路）。 规程：50MW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。 定子接地 作用：定子绕组单相接地是发电机最常见的故障，由于发电机中心点不接地或经高阻接地，定子绕组单相接地并不产生大的故障电流。 常用保护方式：基波零序电压（90％）、零序电流、三次谐波零序电压（100％） 定子接地 规程：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它原因，使残余电流大于接地电流允许值时应切换为动作于停机。 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。保护装置带时限动作于信号必要时也可动作于停机。 励磁回路接地保护 作用：励磁回路一点接地故障对发电机并未造成危害。但若继而发生两点接地将严重危害发电机安全。 实现方法：采用乒乓式原理。 规程：1MW及以下水轮发电机，对一点接地故障宜装设定期检测装置，1MW以上水轮发电机应装设一点接地保护装置。 100MW以及汽轮发电机，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。 转子水内冷汽轮发电机和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，并可装设两点接地保护装置，对旋转整流励磁的发电机宜装设一点接地故障定期检测装置。 一点接地保护带时限动作于信号两点接地保护应带时限动作于停机。 失磁保护 作用：为防大型发电机低励(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
380V电机保护整定
8、9号机厂用380V电机保护整定计算 系统参数：最小运行方式下两相短路电流。 厂用380 V8段：I(2)min=0.866×13592=11771A 厂用380V9段：I(2)min=0.866×13592=11771A 厂用380V公用段：I(2)min=0.866×10852=9164A 一、厂用380伏8段： 1、8号机#1热网加热器#1疏水泵；#1热网加热器#2疏水泵； #1热网加热器#3疏水泵； #2热网加热器#1疏水泵；#2热网加热器#2疏水泵。容量：90KW，保护CT变比300/5。 整定计算： 1）、速断保护：原则：躲过电机启动电流。 Idz=Kk×Kqd×Ie=1.5×7×90/1.732×0.38=1440A Idzj=1436/300/5=24A T=0s，跳本身开关。 保护灵敏度：KLM=11771/1440=8.2>2，满足要求。 保护接线：不完全星接线。 2）、接地保护：躲过正常运行时最大不平衡电流。 我厂Idz=15A T=0s，跳本身开关。 保护接线：采用零序CT。 2、8号机#1低加疏水泵；#2低加疏水泵；
容量：75KW，保护CT变比200/5。 整定计算： 1）、速断保护：原则：躲过电机启动电流。 Idz=Kk×Kqd×Ie=1.5×7×75/1.732×0.38=1200A Idzj=1200/200/5=30A T=0s，跳本身开关。 保护灵敏度：KLM=11771/1200=9.8>2，满足要求。 保护接线：不完全星接线。 2）、接地保护：躲过正常运行时最大不平衡电流。 我厂Idz=15A T=0s，跳本身开关。 保护接线：采用零序CT。 二、厂用380伏9段： 1、9号机#1热网加热器#1疏水泵；#1热网加热器#2疏水泵； #1热网加热器#3疏水泵； #2热网加热器#1疏水泵；#2热网加热器#2疏水泵。容量：90KW，保护CT变比300/5。 整定计算： 1）、速断保护：原则：躲过电机启动电流。 Idz=Kk×Kqd×Ie=1.5×7×90/1.732×0.38=1440A Idzj=1436/300/5=24A T=0s，跳本身开关。
发电机定子接地3W
发电机3W定子接地保护 一、保护原理 保护反应发电机机端和中性点侧三次谐波电压大小和相位，反应发电机中性点向机内20％或100％左右的定子绕组单相接地故障，与发电机3U0定子接地保护联合构成100％的定子接地保护。见图一： 图一发电机定子接地3W保护逻辑 二、一般信息
K1，K2，K3整定方法及试验：开机带负荷整定 2.5投入保护 开启液晶屏的背光电源，在人机界面的主画面中观察此保护是否已投入。（注：该保护投入时其运行指示灯是亮的。）如果该保护的运行指示灯是暗的，在“投退保护”的子画面点击投入该保护。 2.6参数监视 点击进入发电机3W定子接地保护监视界面，可监视保护的整定值、动作量和制动量；待整定动作量和待整定制动量，以及3W保护的自动整定界面。 二、保护动作特性测试 发电机3W定子接地K值整定 附图 ①待发电机并网后，最好带20%～30%的负荷，拔掉3W保护的投退压板；
②中性点先不挂电阻，带20%～30%的负荷，单击“自动计算K1/K2一次”按钮，此时待整 定三次谐波动作量接近于0，点击“设定允许修改定值状态”按钮，改变“禁止修改定值状态”为“允许”，单击“将自动计算K1K2值写入保护装置”按钮，将K1、K2定值写入保护装置； ③带20%～30%的负荷时，在中性点挂上电阻（建议：水电机组1～3K，火电机组3～5K）， 单击K3调整按钮（K3下方的四个按钮分别表示增大、减小、粗调、细调），将“待整定三次谐波动作量”调整略大于“待整定三次谐波制动量”，单击“将自动计算K1K2值写入保护装置”按钮，将K3定值写入保护装置； ④注意：此时千万不要按“自动计算K1/K2一次”按钮及调整K1 、K2的值； ⑤撤除电阻，调试完毕。 ⑥如果采用绝对值比较式原理，写入定值K1=1，K2=0；依照步骤三、四和五整定K3 三、动作时间定值测试 在发电机机端TV开口三角电压侧突然加1.5倍三次谐波定值电压，记录动作时间。 四、TV断线闭锁逻辑测试 在发电机机端TV开口三角电压端子侧加入三次谐波电压，并超过整定值，定子接地3W信号亮（一般只发信不跳闸）；在发电机机端TV加三相不平衡电压，使发TV断线信号，定子接地3W信号可复归，TV断线信号灯亮。 保护逻辑是否正确（打“√”表示）：正确□错误□ 保护出口方式是否正确（打“√”表示）：正确□错误□ 保护信号方式是否正确（打“√”表示）：正确□错误□
关于发电机定子接地保护问题的探讨
第2期(总第97期) 2001年4月 山西电力技术 SHANXI ELECTRIC POWER No 12(Ser 197)Apr 12001 关于发电机定子接地保护问题的探讨 郑一凡 (山西大同热电有限责任公司,山西大同 037039) 摘要 :根据QFS —60—2型双水内冷发电机特点,对其定子接地保护典型设计回路中存在的问题以及应采取的改进措施进行了分析和讨论。关键词:发电机;定子保护;探讨 中图分类号:TM 311 文献标识码:B 文章编号:100526742(2001)022******* 1 发电机定子绕组单相接地的特点 由于发电机中性点不直接接地,因此它具有一般不接地系统单相短路的共性。不同之处在于故障点的零序电压将随定子绕组接地点的位置而改变。 例如,当距发电机中性点a 处发生单相(如A 相)接地故障时(图1),则各相机端对地电压为: 图1 发电机内部单相接地时的电流分布 U A d =(1-a )E A , U Bd =E B -aE A ,U Cd =E C -aE A 。 所以,故障点的零序电压为: U d0(a )=1 3(U A d +U Bd +U Cd )=-aE A =aU Υ, 故障点处总接地电容电流为(分析略): I jd ∑(a )=j 3Ξ(C 0f +C 0∑)aU Υ。 可见,当发电机内部单相接地时,流过零序电流互感器LH 0一次侧的零序电流为(分析略): 3I 0=j 3ΞC 0∑aU Υ, 式中:a ——发电机中性点到故障点的绕组占全 部绕组的百分数; 收稿日期:2001201221 作者简介:郑一凡(19562),男,山西山阴人,1983年毕业于太原理 工大学热能动力专业,高级工程师,总经理。 C 0∑——除本发电机以外的发电机电压网络 每相对地总电容; C 0F ——发电机每相对地电容。 2 定子接地保护 由于发电机的外壳是接地的,因此定子绕组因绝缘破坏而引起单相接地就比较普遍。当定子绕组发生单相接地时,从以上分析可以看出,有电流流过故障点,其值决定于定子绕组的接地电容电流和与发电机有电联系的电网接地电容电流。当接地电流较大且产生电弧时,将使绕组绝缘和定子铁芯烧坏。因此规程规定:当接地电流等于或大于5A 时,定子绕组接地保护应动作跳闸。211 零序电压保护 发电机定子绕组任意点单相接地时,在定子回路各点均有零序电压aU Υ,因此可以根据aU Υ的出现与否来构成零序电压保护(图2)。 图2 零序电压保护原理 正常运行时,由于发电机相电压中含有三次谐波电压,当变压器高压侧发生单相接地故障时,由于变压器高、低压绕组之间存在耦合电容,都会出现零序电压。为了保证动作的选择性,保护装置的整定值必须躲过上述电压的影响,继电器的动作电压一般整定在15V ～30V 。按上述条件,保护装置
发电机转子接地保护整定值调试简单方法
发电机转子接地保护整定值调试简单方法 最近调试一台金山热联电厂12MW发电机组保护，其中转子一点接地保护动作整定值和二点接地压比整定值的测试方法供同仁参考。 转子接地保护采用南京磐能DMP3380的微机保护。 一、保护整定值： 1、一点接地Rs1—30KΩ、Tset1—4秒报警 2、二点接地U2xb—2V、压比—8％、Tset3—0.5秒跳发电机开关，灭磁开关、关主汽门 二、接地保护原理： S1和S2两个电子开关的状态受单元时钟脉冲所控制，当S1闭合时则S2会打开，当S1打开时则S2会闭合，两个开关通过打开和闭合的循环实现交替运行，由于其过程与打乒乓球的过程相类似，因而被称为乒乓式转子接地保护。 当转子线圈第1点发生接地，电阻小于保护整定值这一判据时，转子一点接地保护启动，一点接地保护动作后报警，并将数据进行存储。 当转子线圈发生第2点接地时，且距离第1点接地点位置﹥转子线圈总匝数8％时，转子二点接地保护动作跳闸。 三、测试方法： 1、准备1台500Ω0.5A滑线电阻。 2、准备1只47kΩ电位器0.05w(100v)。 3、发电机停用状态，防止倒回到发电机转子，拆开发电机转子过来到DMP3380的二根﹢、﹣ 电压线及E（大轴接地电刷过来的接地线）。 4、外加稳定直流50V接到DMP3380对应转子电压﹢、﹣端子。 5、﹢、﹣电压之间，并联1只500Ω滑线电阻（模拟转子线圈）。 6、将47kΩ电位器滑到最大电阻值，电位器一头接地（即接大轴E线），另一头接500Ω滑线 电阻的﹢极。 7、将转子一点接地报警延时临时改零秒，缓慢减小47kΩ电位器电阻值，直至一点接地报警， 检查DMP338 0面板液晶显示一点接地的欧姆数与整定值及电位器电阻值一致。 8、将500Ω滑线电阻滑动臂靠足到﹢极，并将滑动臂接E（大轴）。 9、将滑线电阻滑动臂向﹣极缓慢滑动，直至二点接地保护动作。 10、测量滑动臂与﹢极的电压4V，与整定值压比8％符合。 上海新光工程技术有限公司 张耀龙2020年4月
电动机综合保护整定原则
电动机综合保护整定原则 一、过热保护 过热保护涉及发热时间常数Tfr和散热时间Tsr二个定值。 1）发热时间常数Tfr 发热时间常数Tfr应由电动机制造厂提供，若制造厂没有提供该值，则可按下列方法之一进行估算。 A 由制造厂提供的电动机过负荷能力数据进行估算 如在X倍过负荷时允许运行t秒，则可得， Tfr =（X2-1.052）t 若有若干组过负荷能力数据，则取算出得Tfr值中最小者。 B 若已知电动机的温升值和电流密度，可用下式估算Tfr值： Tfr =（150×θe）×（θM /θe -1）/（1.05×Je2） 式中，θe：电动机定子绕组额定温升 θM：电动机所采用绝缘材料的极限温升 Je ：定子绕组额定电流密度 例如：电动机采用B级绝缘，其极限温升θM =80℃，电动机定子绕组额定温升θe =45℃，定子绕组额定电流密度Je =3.5A/mm2，则： Tfr ={（150×45）/（1.05×3.52）}×（80/45-1）=408（s） C 由电动机启动电流下的定子温升决定发热时间常数 Tfr =（θ×Ist2×Ist）/θ1st 式中，θ：电动机额定连续运行时的稳定温升 Ist ：电动机启动电流倍数 tst ：电动机启动时间 θ1st：电动机启动时间的定子绕组温升 D 根据电动机运行规程估算Tfr值 例如：某电动机规定从冷态启动到满转速的连续启动次数不超过两次，又已知该电动机的启动电流倍数Ist和启动时间tst，则：
Tfr ≤2（Ist2-1.052）tst 2) 散热时间Tsr 按电动机过热后冷却至常态所需时间整定。 二、电动机过热禁止再启动保护 过热闭锁值θb按电动机再正常启动成功为原则整定，一般可取θb=0.5。 三、长启动保护 长启动保护涉及电动机额定启动电流Iqde 和电动机允许堵转时间tyd 二个定值。 1）电动机额定启动电流Iqde 取电动机再额定工况下启动时的启动电流（A）。 2）电动机允许堵转时间tyd 取电动机最长安全堵转时间（S）。 四、正序过流保护 正序过流保护涉及正序过流动作电流I1g1 和正序过流动作时间t1g1二个定值。 1）正序过流动作电流I1gl 一般可取I1gl=（1.5~2.0）Ie 2）正序过流动作时间t1gl 一般可取t1gl=（1.5~2.0）tyd 五、低电压保护 1）按切除不重要电动机的条件整定 低电压动作值： 对中温中压电厂Udz=60~65% Ue 对高温高压电厂Udz=65~70% 为了保护重要电动机的自起动，采用最小时限t=0.5S 2) 按躲过保证电动机自起动时供电母线的最小允许电压，并计入可靠系数及电压继电器的返回系数