发电机匝间保护原理
发电机的匝间短路保护
保护动作值：
动作电流： I op (0.2 ~ 0.3)I GN
电流互感器变比：nTA 0.25IGN / 5
7.3 发电机的匝间短路保护
在容量较大的发电机中，每相绕组有两个并联 支路，每个支路的匝间或支路之间的短路称为 匝间短路故障。由于纵差保护不能反映同一相 的匝间短路，当出现同一相匝间短路后，如不 及时处理，有可能发展成相间故障，造成发电 机严重损坏，因此，在发电机上应该装设定子 绕组的匝间短路保护 。
1、横联差动保护
α α2
α1
信号
跳断路器 跳灭磁开关
切转换子片一为正点滤转常接保过子运地护器两行时装，点时，设接降投投了地11低~~故323保次位位障护置谐置做动,，保波好作保护准护不备带带。延延时时，。 电流，提高灵敏度。
α α2
α1
信号
跳断路器 跳灭磁开关
发正生常定运子行绕或组外匝部间短短路路时，，故每障一相分绕支组绕的组两供个
2）定子绕组单相接地时3次谐波电压的分布
α
（１－α）
αα
（１－α）
有 U N.3 E3 ,U s.3 (1 )E3
其比值为：
结论
U s.3 1
U N .3
50%,U s.3 U N.3 50%,U s.3 U N.3
零序电压随α变化特性：
（中性点）
1、反应基波零序电压的接地保护
每相对地电压为：
αEC
Uk0
αEB
发电机保护原理资料讲解
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。
发电机保护动作分析及处理
发电机保护动作分析及处理摘要：大容量机组在多个行业发展阶段有广泛应用，发电机事故类型多样，且有不可预知性、随机性特征，其保护配置情况均和机组及电网运作安全性密切相关。
通过相关实践研究表明，在发电机运行过程中由于存在二次回路不良、整定值不合理以及调试不当等现象，容易导致发电机变压器出现保护动作不正确等相关事件。
对此，需要针对相关变压器保护动作不正确案例进行分析，采取有效对策，从而进一步提升发电机变压器保护动作的准确性和可靠性。
本文针对如何提高发电机变压器保护动作的可靠性进行分析，探讨变压器纵差保护和发电机逆功率保护不正确原因，并提出具体的改进对策，希望能够为相关工作人员起到一些参考和借鉴。
关键词：发电机；变压器；保护动作；技术措施1、变压器纵差保护分析近些年来，由于相关的二次回路缺陷问题，进而导致发电机变压器的纵差保护出现相关动作不正确事件。
而由于差动电流互感器二次回路中出现相间短路现象，所引起的差动保护误动案例相对较少。
最近一段时间以来，由于二次相间短路导致变压器出现纵差保护误动的相关事件共包括两起。
以下针对由于两相短路所引起的变压器纵差保护误动案例进行分析，具体如下。
1.1案例概况和故障原因在我国某发电厂的一台发电机组，其配置了一套微机型发电机变压器组保护装置，而主变压器的接线组别和纵差保护两侧插动的接线均已明确。
当机组在正常运行状态时，主变压器纵差保护动作可以对发电机进行切除。
而在进行保护动作时，系统不会产生冲击，运行人员没有进行操作，而且天气状况良好。
对保护装置的记录进行调查后，发现主变压器A相插动原件出现动作。
根据保护装置的故障录波可以发现发生保护动作时，主变低压侧插动的二次三相电流波形为正常状态，但高压侧插动二次三相电流波形出现异常情况。
依据相关录波可以发现，在差动保护动作开始前的20秒内，输入插动元件的三相电流出现了相应的变化，从三相对称电流转变成三相不对称电流。
1.2分析对电流波形根据保护装置中三相电流通道的电流波形可以看出，在二次回路处于正常状态时，该电流波形和二次三相电流波形保持相同。
发电机纵向零序电压式匝间保护(优选内容)
发电机纵向零序电压式匝间保护一、 保护原理发电机纵向零序电压式匝间保护，是发电机同相同分支匝间短路及同相不同分支之间匝间短路的主保护。
该保护反映的是发电机纵向零序电压的基波分量，并用其三次谐波增量作为制动量。
为防止专用TV 一次断线时保护误动，引入TV 断线闭锁；另外，为防止区外故障或其他原因（例如，专用TV 回路有问题）产生的纵向零序电压使保护误动，引入负序功率方向闭锁。
负序功率方向判据采用开放式（即允许式）闭锁，其三相电流必须取自发电机机端侧。
保护的逻辑框图如图一所示。
＞信号&&t 0出口)33(00l U U -)(3.03.0n z U U K ωω-U U 033hU U 0033专用TV 断线P 20l＞＞＞0出口信号图一 纵向零序电压式匝间保护逻辑框图在图一中 P2——负序功率方向判据； t 0——短延时；专用TV 断线判别采用电压平衡式原理。
构成框图如图二所示。
&&普通TV 的U 2闭锁匝间保护信号信号{}U U U U ca bc ab ∆∆∆∆、、max ＞＞图二 电压平衡式TV 断线逻辑框图在图二中U ∆——整定压差；ab U ∆、bc U ∆、ca U ∆——专用TV 与普通TV 二次同名相间电压之差；{}ca bc ab U U U ∆∆∆``max ——取ab U ∆、bc U ∆、ca U ∆中的最大者；U 2——普通TV 负序电压。
二、一般信息TV位置名称首端末端对应通道发电机通用TV电压U ab U bc U ca发电机专用TV电压U ab U bcU ca3U0.w 3U0.3w发电机机端电流I a I b I c匝间灵敏段匝间次灵敏段通用TV断线专用TV断线匝间灵敏段匝间次灵敏段匝间灵敏段匝间次灵敏段只发信，不出口跳闸。
定值名称定值符号定值单位次灵敏段电压3Uo h V灵敏段电压3Uo1V三次谐波电压3Uo3w V谐波增量制动系数Kz灵敏段延时t o S压差△U V负序功率方向控制字P2←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。
发变组保护保护原理
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发变组保护原理
4、转子接地保护
• 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。
• 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。
• 对旋转励磁的发电机宜装设一点接地故障定期检测装置。
－摘自GB14285-2006继电保护和安全自动装置技术规程
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发变组保护原理
1、发电机差动保护
• 和应涌流，区外故障及其切除过程中由于两侧TA传变特 性不一致，都易导致差动保护误动；
dia
Id
dIA
Ir
图a 相电流波形
图b 差动电流和制动电流波形
1次判别 25次判别
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发变组保护原理
1、发电机差动保护
• 采用循环闭锁原理，进一步提高差动保护的可靠性； • 具有完善的抗TA饱和能力，以及故障恢复过程中不平
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6、失步保护
jX
6区
5区 4区 3区
2区
1区
Xs B
Xt
减速失步
加速失步
-Rs -Rj 0
Rj
Rs
R
δ4
δ3
δ2 δ1
A
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7、逆功率保护
理论 传统
动作区 动作区
发变组保护原理
jQ
理想
P -Pset
• 对发电机变电动机运行的异常运行 方式，200MW及以上的汽轮发电机， 宜装设逆功率保护。
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发变组保护原理
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9、变压器差动保护
• 难点：
涌流的识别； TA饱和的识别； 和应涌流或区外故障切除后各侧TA暂态特性不一致导致的 差动保护误动。
试论发电机定子匝间保护
试论发电机定子匝间保护作者：肖舒理来源：《卷宗》2016年第12期摘要：从发电机定子匝间保护的必要性分析入手，重点介绍了横联式差动、不完全纵差、转子二次谐波电流和纵向零序电压这四种常用的匝间保护方法，论述了当前所用发电机定子匝间保护装置存在的主要问题，并在此基础上提出了针对性的应对措施。
关键词：发电机；定子绕组；匝间短路；短路保护发电机是电力系统的基石，随着市场用电需求的不断增加，发电机的单机容量也在不断提高，如何保障发电机的安全稳定运行对于整个电力系统的发展和社会经济的发展都具有重要的意义。
匝间短路是发电机常见的故障之一，其给发电机所带来的损害也是致命的，而当前所用的各种匝间保护装置均存在灵敏度低、可靠性差的缺陷，难以满足实际运用的需求，因此在后续的发展过程中仍需对现有的匝间保护装置进行更加深入的研究和改进。
1 发电机定子匝间保护的必要性分析虽然说针对发电机是否需要采用定子匝间保护这个问题国内外仍存在一定的争论，但是笔者认为发电机定子匝间仍然是非常有必要的，其主要原因如下：（1）虽然从以往统计的数据来说，发电机发生匝间短路的概率还是比较小的，但是发电机匝间短路的危害确是巨大的，其不仅容易烧坏发电机，还会对整个供电系统的正常运转造成重要影响，因此给发电机多加一层保护是相当有必要的。
（2）与匝间保护类似的单相接地保护等相关技术在近些年来虽然也取得了不小的进度，但是其仍然无法取代匝间短路保护，特别是对一些大型的发电机组来说，其冷却方式复杂，匝间故障的概率明显增大，更加需要匝间保护。
2 常见的发电机定子匝间保护方法2.1 横联式差动保护横联式差动保护是运用最为广泛的一种匝间保护方法。
一般来说发电机的横差保护都安装在两个星形中性点引出回路上的电流互感器上，其由电流互感器和继电保护装置这两大部分组成。
在发电机正常工作时，两个星型绕组上的三相电流之和为零，故电流互感器中也没有电流产生，横差保护不会启动。
而当发电机发生匝间短路或者是线端开焊时，中性点引出回路上便会有环流产生，电流互感器会产生感应电流使得继电保护装置动作，发电机停止工作，以免匝间短路造成更大的损失。
G60发电机保护装置中匝间保护研究
G60发电机保护装置中匝间保护研究作者：冯京波段向东来源：《中国科技纵横》2015年第20期【摘要】在科学技术水平快速提升的背景下，G60发电机得到了广泛的应用，在大型机组中，它扮演着重要的角色。
G60发电机的保护装置众多，其中匝间保护的作用是显著的，它为发电机的安全、有序与高效运行提供了可靠的保障，促进了发电机保护能力的提高。
本文研究了匝间保护装置的概况，同时根据G60发电机保护装置的概况及其匝间保护装置的特点，重点阐述了匝间保护装置在G60发电机中的保护分析与现场分析。
【关键词】G60发电机保护装置匝间保护目前，在发电厂中广泛应用着G60发电机，为了不断提高发电机运行的安全性与可靠性，匝间保护装置得以运用，该装置有效解决了发电机匝间短路故障，并且提高了大型机组匝间保护的灵敏性，进而保障了发电厂综合效益的最大化。
在此背景下，本文主要介绍了匝间保护装置的概况，并重点阐述了G60发电机保护装置中的匝间保护。
1 匝间保护装置的概况当前，在现代大型发电机中的定子绕组主要为双层绕组，其中的每相均包含着两个或者两个以上的并联分支，此时发电机极易出现匝间短路故障，此故障是指同相不同分支的导体出现了短路，其中的导体位于同槽的上下层，该故障还可以指绕组端部出现的匝间短路、不同相分支匝间短路与两点接地匝间短路等。
通过研究可知，匝间短路中的电流与机端三相短路电流相比，前者相对偏高，在此基础上，对于绕组与铁芯会造成严重的损伤。
因此，在大型发电机组中均十分注重匝间保护装置的装设，以此促进匝间保护灵敏性的提高，进而发电机组的安全性与稳定性也将得到可靠的保障[1]。
G60发电机的匝间保护反应着发电机纵向零序电压的基波分量，其中的零序电压来自于发电机机端专用TV0的开口三角形绕组。
TV0一次侧中性点和发电机中性点可以直接连接，但不能直接接地；TVO二次侧零序电压在接入过程中，需要借助两根连接线实现，其中的连接线不能采用两端接地线来代替，进而避免受两个接地端电位差的影响造成零序电压元件出现误动作。
发电机匝间保护原理
发电机匝间保护原理
发电机匝间保护是发电机保护系统中非常重要的一部分，它能够有效地防止发
电机在运行过程中因匝间故障而受损，保障了发电机的安全稳定运行。
在本文中，我们将详细介绍发电机匝间保护的原理及其作用。
发电机匝间保护的原理主要是基于匝间故障对发电机的危害和影响进行监测和
诊断，及时采取保护措施，以防止匝间故障扩大，保护发电机不受损坏。
发电机匝间保护系统通常包括匝间保护装置、匝间保护继电器、匝间保护仪表等组成，通过对发电机绕组的监测和诊断，实现对匝间故障的及时检测和保护。
发电机匝间保护的作用主要体现在以下几个方面，一是保护发电机绕组不受损坏，避免因匝间故障导致发电机短路或绝缘损坏，影响发电机的正常运行；二是提高发电机的可靠性和稳定性，减少发电机因匝间故障引起的故障停机，确保发电机的持续供电能力；三是延长发电机的使用寿命，避免因匝间故障导致频繁的维修和更换，降低维护成本，提高发电机的经济性。
发电机匝间保护系统通常采用多种监测手段和保护措施，如绝缘电阻检测、匝
间电流检测、匝间温度检测等，通过对发电机绕组的各种参数进行实时监测和分析，及时发现匝间故障，并启动相应的保护措施，如发出警报信号、切断故障回路、停机保护等，以保护发电机不受匝间故障的损害。
总的来说，发电机匝间保护的原理是通过对发电机绕组的监测和诊断，及时发
现和保护匝间故障，保障发电机的安全稳定运行。
发电机匝间保护系统的作用是保护发电机不受匝间故障的损害，提高发电机的可靠性和稳定性，延长发电机的使用寿命，保证发电机的正常运行。
因此，合理有效地设计和运行发电机匝间保护系统对于发电机的安全运行至关重要。
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发电机匝间保护原理
发电机是现代工业中应用广泛的一种电力设备，用于将机械能转化为电能。
然而，由于发电机运转时存在大量的机械和电磁现象，其内部构造也十分复杂，因此在运行过程中容易出现各种故障，其中匝间故障是比较常见的一种。
本文将从发电机匝间故障的原理、成因以及保护方式等方面进行介绍。
发电机匝间指的是电气绕组中的主绕组或励磁绕组中的一匝或多匝出现断路、短路和接触不良等故障。
由于匝间故障会引起电极短路，进而导致电机抖动、响声增大、温度升高，甚至是发生火灾等严重后果，因此必须及时采取有效的保护措施。
匝间故障成因多种多样，一般分为机械、电化学、热熔和外力四类。
机械原因包括导线断裂、绝缘层磨损等；电化学原因则包括电解产生的氢及氧等气体膨胀而导致的绕组断裂；热熔原因则是在过载或电流过大的情况下，由于绕组材料的热膨胀而导致的绝缘材料融化；外力原因包括机械暴力和异物的破坏等。
针对发电机匝间故障的保护方式有很多，其中较为常见的是温度保护和差动保护两种。
温度保护是一种在发电机电缆或绕组出现过热或过载时，根据温度传感器的信号及时停机保护的方法。
温度保护的原理是将测量得到的发电机电缆或绕组的温度与设定的保护值比较，当温度超过设定值时，自动切断主回路，保护发电机不受损坏。
差动保护是一种应用广泛的发电机保护方法，其原理是将发电机绕组分成两组，在发生故障时监测两组绕组中的电流是否一致。
当发电机的绕组出现匝间故障时，会导致其电流异常，此时差动保护会及时监测到，产生保护动作，自动切断主回路，进而保护发电机。
总之，发电机匝间故障不可避免。
针对匝间故障的保护方式有许多，但无论采用何种方式来保护发电机，都应确保其保护范围的准确性和可靠性，提高设备的可靠性和安全性。