发电机保护培训教材
224-电子教材-发电机保护
第7章 发电机保护教学要求：熟悉发电机的故障和不正常工作状态；掌握发电机纵差保护的工作原理和整定原则；理解发电机横差保护工作原理；掌握100%保护范围的发电机定子接地保护工作原理；理解励磁回路一点接地、两点接地保护；了解负序过电流保护；掌握发电机失磁保护；了解发电机-变压器组保护特点。
7.1 发电机故障和不正常工作状态及其保护发电机的故障类型主要有：（1）定子绕组相间短路 相间短路时产生很大的短路电流使绕组过热，故障点的电弧将破坏绕组绝缘，烧坏铁心和绕组。
定子绕组的相间短路对发电机的危害最大。
（2）定子绕组匝间短路 定子绕组匝间短路时，被短路的部分绕组内将产生环流，从而引起局部温度升高，绝缘破坏，并可能转变为单相接地和相间短路。
（3）定子绕组单相接地短路 故障时，发电机电压网络的电容电流将流过故障点。
当此电流较大时，会使铁心局部熔化，给修理工作带来很大的困难。
（4）励磁回路一点或两点接地短路 励磁回路一点接地时，由于没有构成接地电流通路，故对发电机无直接危害。
如果再发生另一点接地，就会造成励磁回路两点接地短路，可能烧坏励磁绕组和铁心。
此外，由于转子磁通的对称性被破坏，将引起机组强烈振动。
（5）励磁电流急剧下降或消失 发电机励磁系统故障或自动灭磁开关误跳闸，会引起励磁电流急剧下降或消失。
此时，发电机由同步运行转入异步运行状态，并从系统吸收无功功率。
当系统无功不足时，将引起电压下降，甚至使系统崩溃。
同时，还会引起定子电流增加及转子局部过热，威胁发电机安全。
发电机的不正常工作状态主要有：（1）定子绕组过电流 外部短路引起的定子绕组过电流，将使定子绕组温度升高，会发展成内部故障。
（2） 三相对称过负荷 负荷超过发电机额定容量而引起的三相对称过负荷会使定子绕组过热。
（3）转子表层过热 电力系统发生不对称短路或发电机三相负荷不对称时，将有负序电流流过定子绕组，在发电机中产生相对转子的两倍同步转速的旋转磁场，从而在转子中感应出倍频电流，可能造成转子局部灼伤，严重时会使护环受热松脱。
发电机组继电保护培训讲义
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保护的动作对象
• 主变高低压侧断路器（1-2个）
• 母联断路器（或分段） • 发电机出口断路器 • 灭磁开关 • 厂用变压器低压侧断路器（1-2个） • 关导叶 • 启动录波器
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保护的出口方式
•
停机：断开发电机断路器、灭磁，关闭导水叶至机组停机状态；
• 解列灭磁：断开发电机断路器、灭磁，关导水叶至空载； • 解列：断开发电机断路器、关导水叶至空载；
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保护的出口方式
• 减出力：将水轮机出力减到给定值； • 缩小故障影响范围：例如断开母联断路器等； • 信号：发出声光信号。
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机组异常运行工况和故障
• 发电机内部故障 • 发电机不正常工作状态
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发电机内部故障
• 发电机运行中定子绕组有可能发生相间（两相或三相）短路，短路 电流流过故障点可能产生高温电弧烧毁发电机，甚至引起火灾。针 对发电机定子绕组和引出线上的相间短路，应装设纵差保护。
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发电机内部故障
• 发电机定子绕组还可能发生一相匝间短路，这种故障的机会虽然不多，但一旦 发生将产生很大的环流，引起故障处温度升高，从而使绝缘老化，甚至击穿绝 缘发展为单相接地或相间短路，扩大发电机损坏范围，为此，应装设发电机匝 间短路保护。
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发电机内部故障
• 发电机定子绕组单相接地，是指定子绕组碰壳，这时流过发电机定子铁芯的电 流为发电机和发电机电压系统的电容电流之和。当这一电流较大时候，可能使 铁芯局部熔化，修复铁芯工作复杂且修复工期长，为此，应装设单相接地保护 或绝缘检查装置。
8
机组保护配置应遵循的原则
• 主变高压侧相间短路后备保护若灵敏度足够，优先考虑采用过电 流保护。 • 自并励方式的发电机，应校核短路电流衰减对过电流或低阻抗保 护的影响，不能满足要求的话可采用带记忆功能或低电压自保护 的过电流回路。
发电机的保护培训讲义讲解49页PPT
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精 Nhomakorabea。——培根
《发电机保护》课件
过载保护具有高灵敏度、快速动作的优点，但需要 与其他保护配合使用，以避免误动作。
05
发电机的微机保护方案
微机保护的特点与优势
快速性
准确性
微机保护的反应速度极快，可以在毫秒级 别内完成故障检测和保护动作。
微机保护采用数字信号处理技术，能够准 确地识别故障类型和位置。
可靠性
灵活性
微机保护具有自我检测和诊断功能，能够 及时发现和处理软硬件故障。
《发电机保护》课件
目录
• 发电机保护的基本概念 • 发电机故障类型与保护配置 • 发电机保护装置的安装与调试 • 发电机的继电保护方案 • 发电机的微机保护方案 • 未来发电机保护技术的发展趋势
01
发电机保护的基本概念
发电机保护的重要性
保障电力系统的稳定运行
发电机作为电力系统中的重要设备，其正常运行对于保障 整个系统的稳定供电至关重要。发电机保护能够及时检测 和应对故障，避免设备损坏和系统瘫痪。
微机保护具有丰富的保护功能和灵活的配 置方式，可以根据实际需求进行定制。
微机保护的实现方式
数据采集
通过传感器和信号调理电路采集发电机的电 流、电压、温度等信号。
信号处理
利用数字信号处理技术对采集到的信号进行 分析和处理，提取故障特征。
故障判断
根据故障特征和保护逻辑判断是否发生故障 ，并执行相应的保护动作。
防止设备损坏
发电机在运行过程中可能会遇到各种故障，如过载、短路 、接地等。如果没有及时保护，这些故障可能导致设备严 重损坏甚至报废。
提高供电可靠性
发电机保护能够减少设备故障导致的停电事故，从而提高 供电的可靠性和稳定性，保障生产和生活的正常进行。
发电机保护的基本原理
继电保护培训教材----发电机保护
1.
发电机纵差保护形式
1. 2.
3.
发电机差动 发变组大差动 发电机不完全差动
发电机纵差保护（2）
保护难点： 逆功率很小、如何计 算准确。
转子接地保护
1.
2.
乒乓式接地保护(P235) 一点接地保护 两点接地保护
乒乓式转子接地保护原理
发电机转子
I1
Rg
R S1
S2
R
低励、失磁保护
危害(P236) 1. 吸收系统大量无功， 导致系统电压降低， 其它设备过流； 2. 转子回路易产生过 流，异步转矩造成 振动。
发电机纵差保护问题（5）
速饱和变流器的工作原理：主要作以躲避不平衡电流中非周期分量的影 响。这种变流器的铁芯截面小，容易饱和。故称为速饱和变流器。大家 知道，任何一个变流器，都只能传变化着的电流，当一次绕组内通进交 变的电流时，在它所产生的交变磁通的作用下，在二次绕组内就会产生 感应电势，当回路是闭合的时侯，即有二次电流产生，但是，如果在一 次绕组内通过的是直流电流，虽然它也在铁芯内产生磁通，但由于这个 磁通是不变的，所以在二次绕阻中不会产生感应电势因而二次回路也就 没有电流，当我们在变流器的一次绕组上同时通进直流电流和交流电流， 或者说，通进一个既有交流成份又有直流成份的电流，当铁芯不饱和时， 只有交流成份才能传变到二次侧；当直流成份的电流产生的磁通大到使 铁芯饱和时，它将会影响交流份的电流在变流器内的传变，因为在铁芯 已经饱和的情况下，交流电流所产生的磁通，要比铁芯不饱和时小得多， 所以说，直流电流虽不参加传变，但却能影响铁芯的饱和程度，从而使 交流电流的传变条件发生变化，这就是通常所说的助磁作用，速饱和变 流器正是利用这种直流助磁作用来躲过不平衡电流中的非周期分量的影 响。如BCH-2型差动继电器
《发电机保护》课件
发电机的常见故障
机械故障
如轴承磨损、转子不平衡等。
电气故障
如匝间短路、相间短路、接地故障等。
热故障
如过热、热变形等。
控制和保护装置故障
如继电器、传感器等元件的故障。
发电机保护的基本原则
可靠性
保护装置应具备高可靠性，能够
准确判断故障并及时动作，避免
因误动或拒动导致故障扩大。
01
选择性
02
保护装置应具备选择性，仅切除
故障部分，尽量减小停电范围。
速动性
保护装置应快速动作，以减小故
障对设备的损害，提高系统稳定
03
性。
灵敏性
04 保护装置应具备足够的灵敏度，
能够检测到各种故障，并作出相
应的动作。
02
发电机保护装置
差动保护装置
总结词
差动保护装置是发电机最重要的保护 装置之一，用于检测发电机内部故障 。
详细描述
差动保护装置通过比较发电机两端电 流的大小和相位来实现保护功能。当 发电机内部出现故障时，差动保护装 置会迅速切断电源，防止故障扩大。
《发电机保护》PPT课件
CONTENTS
• 发电机保护概述 • 发电机保护装置 • 发电机保护的配置与整定 • 发电机保护的测试与维护 • 发电机保护的发展趋势与展望
01
发电机保护概述
定义与重要性
定义
发电机保护是指为防止发电机及其相关设备发生故障或损坏而采取的一系列措 施。
重要性
发电机作为电力系统中的重要设备，其正常运行对保障电力供应的稳定性和可 靠性至关重要。因此，采取有效的保护措施对于发电机的正常运行至关重要。
分布式保护系统
将发电机保护功能分散到多个智能节点， 提高保护系统的可靠性和灵活性。
发电机保护培训(经典资料)
转子一点接地保护：
转子一点接地，对収电机没有直接危害，根本目
的是防止转子两点接地。 切换电桥两臂电阻值，
测量丌同状态下的 ， 计算励磁绕组对地的绝缘 电阻 ，判断是否収生一 点接地故障。当 时，保护动作。
转子两点接地保护：
収电机转子两点接地时会在定子电势中产
生二次谐波电压分量。
测量収电机机端定子电压的二次正序谐波
电压分量。当
时，保护动作。
（4）特点： 乒乓式发电桥法，测量精度高，减少误报。 在线监测电子开关运行情冴。 显示实时计算的励磁绕组绝缘电阻。 能够反映转子接地点的位置。 （5）出口方式： 转子一点接地保护：延时动作亍収信号，自动
吭动两点接地保护。 转子两点接地保护：延时动作亍全停。
5. 发电机失磁保护
（1）保护内容：反映収电机失磁故障，根据 具体情冴，采叏相应的措施。
（2）原理：根据収电机失磁后机端测量阻抗、 励磁电压等电气量的发化规律，构成収电 机失步保护。
収电机失磁后的特征：
无功为负，有功减小。
定子电流增大，机端电压、系统电压降低。
励磁电压减小戒为0，转速升高。
机端测量阻抗发化。
jX
（2） 维护调试方便，可靠性高；
（3） 统一硬件，保护装置硬件易标准化；
（4） 有强大辅助功能，简化调试、事故分析和事 故后处理。
（5） 采用两套保护双重化配置，两套保护之间互 丌影响。
6.我厂情况：
北京四方继保自动化股份有限公司生产的微机保护装置。 包括：燃机主发及高厂发保护
汽机収发组保护（収电机保护、发压器保护）
折线比率制动特性: 差动电流： 制动电流：
动作方程：
制动特性的实现：
当
时，差动保
发电机组保护(教材)培训
发电机组保护培训教材一、电气量保护。
1、发电机差动（主）（全停）2、发变组差动（主）（全停）3、定子接地（信号）①3U0 （信号）②3W （信号）4、主变间隙过流过压（解列灭磁）5、主变零序电流①主变零序电流I段t1 （解列灭磁）②主变零序电流I段t2 （未用信号）③主变零序电流II段t1 （解列灭磁）④主变零序电流II段t2 （全停）6、主变通风 2.36A 70% 额定电流（启动通风）7、电超速（未用）8、失磁保护①失磁t1。
8分钟（解列）②失磁t2。
1.5S （切换厂用）③失磁t3。
4.0S （解列）9、发电机复合低压过流①t1 3.5S 跳母联（未用）② t2 3.8S （全停）10、发电机反时限对称过流①对称过负荷（定）（信号）②对称过负荷（反）（解列）11、发电机反时限负序过流①不对称过负荷（定）（信号）②不对称过负荷（反）（解列）12、发电机定子匝间保护①灵敏段0.5S 跳母联（全停）②次灵敏段（全停）13、发电机转子保护①转子一点接地（信号）②转子两点接地（全停）14、励磁变保护①励磁变速断（励磁变主）（全停）②励磁变过流（全停）二、非电量保护16、主变瓦斯①重瓦斯（主）（全停）②轻瓦斯（信号）17、事故紧急停机按钮（全停）18、主变冷却器全停，①t1 油温＞70℃ 15 （全停）②t2 油温＜70℃ 50 （全停）19、汽机联跳（全停）20、线路联跳（全停）21、主变油温（信号）22、主变油位（信号）23、主变压力释放（信号）24、励磁变温度（信号）三、闭锁、逻辑类信号22、PT 断线（信号）23、CT断线（信号）24、装置故障（信号）25、保护直流消失名词、术语：什么是继电保护的“远后备”？“远后备”是指：当元件故障而其保护装置或开关拒绝动作时，由各电源侧的相邻元件保护装置动作将故障切开。
什么是继电保护的“近后备”？“近后备”是指：用双重化配置方式加强元件本身的保护，使之在区内故障时，保护拒绝动作的可能性减小，同时装设开关失灵保护，当开关拒绝跳闸时，启动它来切除和故障开关同一母线的其他开关，或遥切对侧开关。
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发电机保护基础培训
一、概述
电力系统中，发电机是十分重要和贵重的电气设备，它的安全、稳定运行对电力系统的正常工作，用户的不间断供电，保证电能质量等方面都起着极其重要的作用。
由于发电机是长期连续运行的设备，它既要承受机械动力，又要承受电流、电压的冲击，因而常常导致定子绕组和转子绕组绝缘的损坏。
发电机在运行过程中，定子绕组和转子绕组极其励磁回路都有可能产生故障及不安全情况，因此，发电机应装设能反映各种故障的继电保护，另外，因锅炉或汽机系统故障而导致汽轮机保护动作于关闭主汽门，由于发电机吸收功率转变为电动机运行后，汽轮机鼓风损失，汽轮机尾部页片由于过热而被破坏，大型机组不允许这种状态运行，因而配置有防止发电机逆功率运行的逆功率保护，一般来说，发电机内部故障主要由定子绕组绝缘及转子绕组绝缘损坏而引起。
1、常见的故障有：
1）定子绕组相间短路
2）定子绕组单相匝间短路
3）定子绕组单相接地短路
4）转子及励磁回路一点或两点接地
发电机的主要异常运行有：
1）外部短路或系统振荡引起的发电机定子绕组过电流
2）定子绕组过负荷
3）励磁系统故障
4）定子绕组过电压
5）发电机逆功率运行
6）非全相运行或不对称运行
2、根据部颁DI400-91《继电保护和安全自动装置技术规程》的规定，电压在3KV 以上，容量在600MW以下的发电机对下列故障及异常运行方式应装设相应的保护装置：
1）定子绕组相间短路保护
2）定子绕组接地保护
3）定子绕组匝间短路保护
4）发电机外部相间短路保护
5）定子绕组过压保护
6）定子绕组过负荷保护
7）负序过流保护
8）励磁绕组过负荷保护
9）励磁回路接地保护
10）励磁电流异常下降或消失保护
11）定子铁芯过励磁保护
12）发电机逆功率保护
13）低频保护
14）失步保护
15）它故障及异常运行保护
根据故障及异常运行方式的性质，上述各项保护可动作于：
1）停机，即断开发电机出口开关、灭磁、关闭主汽门或水轮机导水膜
2）解列并灭磁
3）解列、原动机空转
4）减出力
5）缩小故障影响范围
6）发出声光信号
7）程序跳闸、先关闭主汽门、逆功率动作关闭主汽门、灭磁
3、我厂#1、2捷制330MW汽轮发电机配置的保护：
1）机变组大差
2）发电机差动
3）定子接地
4）转子接地
5）失磁
6）低频率（Ⅰ、Ⅱ）
7）过流/低压
8）负序过流
9）低阻抗
10）工频过压
11）逆功率（Ⅰ、Ⅱ）
12）过负荷保护
捷制励磁机配置的保护有：
1）过流
2）定子接地过压
3）负序过流
4）转子接地保护
以上所有保护除发电机过负荷动作于发信号外，其余保护均动作于跳闸，动作结果为：跳出口开关第Ⅰ、Ⅱ线圈、启动出口开关失灵、跳6KV厂用母线工作电源开关、合主变中性点开关、关主汽门、灭磁。