发电机应装设哪些保护,它们的作用
发电机各种保护方法
（一）发电机保护配置原则：大型机组造价昂贵，在系统中作用重要，一旦发生故障，不仅危及机组，而且严重影响系统安全运行，酿成巨大经济损失和恶劣社会影响，因此在考虑其继电保护的总体配置时，应辨证权衡，力求合理，完善和可靠，着眼点既要将机组损害降至最低，又要避免不必要的突然停机，以确保系统安全运行。
发电机保护总结分类介绍：反应各种类型的短路故障，这些故障可造成机组的直接损坏，有主保护和异常运行保护之分：（I）短路保护：包括：发电机差动保护；定子匝间短路；定子接地保护；转子接地保护；后备保护：阻抗保护：用作发电机及变压器内部相间短路的后备保护负序电流保护：能反映机组三相不对称运行时出现的负序分量，主要作为发变组二相短路时的后备保护（2）异常运行保护：反应各种可能给机组造成危害的异常工况，这些工况不会很快造成机组的直接破坏，装设专用保护；a.定子过负荷保护；b.转子表层负序过负荷保护；c.失磁保护；d.失步保护；e.过励磁保护；f.过电压保护；g∙低频保护；h.逆功率保护；I意外加电压保护J发电机断水保护（3）大机组造价昂贵，结构复杂，故障造成的损失巨大。
大机组在系统中很重要，突然切除，给系统造成交大的扰动。
考虑保护总体配置时，要求：a.内部故障缩小保护死区，最大限度缩小故障破坏范围；b.尽可能避免不必要的突然停机，对某些异常工况采用自动处理；当发生短路保护时，当做发电机跳闸，立即停机处理。
当发生异常运行时，需针对异常参数，及时调整，否则做发电机跳闸，停机处理后重新启动机组（三）一般典型的有：1）发电机定子过负荷事故原因：1发电机某一相负荷过大发电机外部的不对称短路事故现象：1发电机三相电流不对称，某一相电流过大，可能超过额定值；2.转子温度升高；3.引起“发电机不对称过负荷”动作，保护信号灯亮；4.DCS报警窗口”发电机不对称过负荷”光字亮。
事故处理方法：1减少有功负荷，使负荷最大相电流不超过发电机的额定电流；2.监视转子温升情况。
中小发电机保护配置和原理(辽化)
(8)励磁绕组过负荷保护 (9)励磁绕组(一点及两点)接地保护 (10)低励,失磁保护 (11)定子铁芯过激磁保护 (12)逆功率保护 (13)频率异常保护 (14)失步保护 (15)其它故障和异常运行保护
2,各保护装置根据故障和异常运行的性质,按规定分别 动作于下列之一
停机:断开断路器,灭磁;关闭原动力. 解列灭磁:断开断路器,灭磁; 解列:断开断路器 减出力:降低原动力 缩小故障范围:适当解开母线联络开关等 程序跳闸:气轮机先关主气门,待逆功率保护动作后,跳发电机及灭磁; 水轮机先关闭导水叶,再跳发电机及灭磁. 信号:发出声光告警信号.
F
C
D
I A
dz.0
B
I
zd .0
E
I I
k .m ax zd
O
当发 发电 内 生 机 部相 短路 障时 间 故 , I I = I , I = I ,随 着故 电流 增 障 的 大,
1 2 k2 dz k2
I
1
I
2
I
k2
动作 流不 快 电 断 速增 ,制 电流 比 大 动 的 例 对减 ,保 可 动 . 相 小 护 靠 作 I ≥ I 动作 程 方 : I ≥ I + k (I I )
反时限部分动作判据为: t =
K I (1+α)
2
I
式 电 为标 值 K是发 机 子 组过 中 流 么 . 电 定 绕 负 常数 α = 0.01 0.02是考 散 作用 荷 , ～ 虑 热 的 常数 α越大 明 热越 , 许过 荷 , 表 散 好 允 负 时 间t就 长 越 .以 参 可由厂 给 的发 机 上 数 家 出 电 定子 负 允许 许 间参 计 出 过 荷 允 时 数 算 .例 : 如 某 发 机 铭牌 数为 .3倍 定 允许 台 电 , 参 1 额 下 持续 许60s, 当I =1.3 ,t = 60s, 允 即 时 令
发电机主保护及励磁系统说明
发电机主保护设计发电机是电力系统最重要的设备之一，发电机的安全运行对保证电力系统的稳定运行和电能质量起着决定性的作用。
因此必须针对发电机可能发生的各种不同的故障和不正常的运行状态配装完善的继电保护装置。
5.1发电机故障、不正常运行状态及其保护方式发电机的故障类型主要有：(1)定子绕组相间短路。
(2)定子绕组匝间短路。
(3)定子绕组单相接地。
(4)励磁回路一点或两点接地。
发电机的不正常运行状态主要有：(1)励磁电流急剧下降或消失。
(2)外部短路引起定子绕组过电流。
(3)负荷超过发电机额定容量而引起的过负荷(4)转子表层过热。
(5) 定子绕组过电压。
针对上述故障类型和异常运行状态，按规程规定，发电机应装设以下继电保护装置：（1）纵联差动保护。
对于1MW以上的发电机的定子绕组及其引出线的相间短路，应装设纵联差动保护。
（2）定子绕组接地保护。
对于直接接于母线的发电机定子绕组单相接地故障，当单相接地电流大于或等于5A （不考虑弧绕组的补偿作用）时，应装设动作于跳闸的零序电流保护；当接地电流小于5A时，则装设作用于信号的接地保护。
对于发电机变压器组，容量在100MW以上发电机应装设保护区为100%的定子接地保护；容量在100MW以下的发电机应装设保护区不小于90%的定子接地保护。
（3）定子绕组匝间短路保护。
定子绕组为双星形接线且中性点引出六个端子的发电机，通常装设单元件式横差保护，作为匝间短路保护。
对于中性点只有三个引出端子的大容量发电机的匝间短路保护，一般采用零序电压式或转子二次谐波电流式保护装置。
（4）发电机外部相间短路保护。
可采用复合电压启动的过电流保护，用于1MW 以上的发电机。
（5）定子绕组过负荷保护（本设计不考虑）。
（6）定子绕组过电压保护（本设计不考虑）。
（7）转子表层过负荷保护。
50MW 及其以上的发电机，应装设时限复序过负荷保护。
（8）励磁回路一点以及两点接地保护。
100MW 以下的汽轮发电机，对一点接地故障，可以采用定期检测装置；对于两点接地故障，应设两点接地保护装置。
发电机保护
1、发电机纵差动保护：定子绕组及其引出线的相间短路保护，动作于全停1、2
2、发电机横差（匝间）保护：定子绕组一相匝间或同相不同分支的匝间的短路保护。动作于全停1、2。
3、 单相接地保护：对发电机定子绕组单相接地短路的保护，由3U0+3W构成100﹪定子接地保护。定子接地3U0，动作于全停1、2。定子接地3W，动作于信号。
护的可靠性。动作后母线解列。
14、断路器断口闪络保护：接在220KV以上电压系统中的大型发电机--变压器组,在进行同步并列的过程中,作用于断口上的电压,随待并发电机与系统等效发电机电势之间相角差δ的变化而不断变化,当δ=180°时其值最大,为两者电势之和。当两电势相等时,则有两倍的相电压作用于断口上,有时要造成断口闪络事故。
6、发电机逆功率：发电机的功率方向应该为由发电机流向母线，但是当发电机失磁或其他某种原因，发电机有可能变为电动机运行，即从系统中吸取有功功率。这就是逆功率。当逆功率达到一定值时，发电机的保护动作，或动作于发信号或动作于跳闸，发电机逆功率保护主要保护汽轮机不受损害。t1动作于发信号，t2动作于全停1、2。
4、发电机对称过负荷（定时限、反时限）：反映发电机定子电流的大小。
⑴定时限：当发电机定子电流超过额定电流时，延时动作于信号、减出力。
⑵反时限：当发电机定子电流超过额定电流时，动作于全停1、2。
5、发电机不对称过负荷反时限：大容量发电机的特点是采用内冷却绕组，允许绕组导体上有较大的电流密度，提高了发电机的利用系数。但过热性能差，允许过热的时间常数小，因此承受不对称运行的能力低，需要采用能与发电机允许的负序电流相适应的反时限负序电流保护。当负序电流数值较大时，保护能以较短的时限跳闸；较小时，以较长的时限跳闸。动作于全停1、2。
简述发电机保护的配置
7.1 简述发电机保护的配置答：（1）对1MW以上发电机的定子绕组及其引出线的相间短路，应装设纵差动保护。
（2）对直接连于母线的发电机定子绕组单相接地故障，当单相接地故障电流（不考虑消弧线圈的补偿作用）大于规定的允许值时，应装设有选择性的接地保护装置。
（3）对于发电机定子绕组的匝间短路，当定子绕组星形接线、每相有并联分支且中性点侧有分支引出端时，应装设横差保护。
200MW及以上的发电机有条件时可装设双重化横差保护。
（4）对于发电机外部短路引起的过电流，可采用下列保护方式：1）负序过电流及单元件低电压启动过电流保护，一般用于50MW及以上的发电机；2）复合电压（包括负序电压及线电压）启动的过电流保护，一般用于1MW 以上的发电机；3）过电流保护，用于1MW及以下的小型发电机；4）带电流记忆的低压过电流保护，用于自并励发电机。
（5）对于由不对称负荷或外部不对称短路而引起的负序过电流，一般在50MW及以上的发电机上装设负序过电流保护。
（6）对于由对称负荷引起的发电机定子绕组过电流，应装设接于一相电流的过负荷保护。
（7）对于水轮发电机定子绕组过电压。
应装设带延时的过电压保护。
（8）对于发电机励磁回路的一点接地故障，对1MW及以下的小型发电机可装设定期检测装置；对1MW以上的发电机应装设专用的励磁回路一点接地保护装置。
（9）对于发电机励磁消失故障，在发电机不允许失磁运行时，应在自动灭磁开关断开时连锁断开发电机的断路器；对采用半导体励磁以及100MW及以上采用电机励磁的发电机，应增设直接反应发电机失磁时电气参数变化的专用失磁保护。
（10）对于转子回路的过负荷，在100MW及以上，并且采用半导体励磁系统的发电机上，应装设转子过负荷保护。
（11）对于汽轮发电机主汽门突然关闭而出现的发电机变电动机运行的异常运行方式，为防止损坏汽轮机，对200MW及以上的大容量汽轮发电机宜装设逆功率保护；对于燃气轮发电机，应装设逆功率保护。
机电设备电气控制系统中常用的保护措施及作用
机电设备电气控制系统中常用的保护措施及作用
机电设备电气控制系统中常用的保护措施主要包括短路保护、过载保护和欠压保护。
这些保护措施的作用如下：
1. 短路保护：当电路发生短路时，电流会迅速增加，可能会损坏设备或电线。
短路保护装置（如熔断器或断路器）会在电流超过预定值时自动断开电路，以防止设备损坏和火灾发生。
2. 过载保护：当电机负荷过大时，电流也会增加，可能导致电机过热甚至烧毁。
过载保护装置通常会检测电机的运行电流，当电流超过预定值时，装置会自动切断电源，以防止电机过热。
3. 欠压保护：当电压过低时，电机的输出功率会降低，可能导致设备无法正常运行。
欠压保护装置会在电压低于预定值时自动切断电源，以保护电机和设备不受损坏。
这些保护措施可以有效地保护机电设备电气控制系统中的设备，防止因电流过大、电压过低或电机过载等问题而造成的损坏。
发电机保护类型及原理介绍
3．保护的整定原则 动作电流
Iop (0.2 ~ 0.3)Ig.n
需增设 0.5～1 秒的延时， 以躲过转子回路的瞬时两点接地故障。
(二) 纵向零序电压原理的匝间短路保护
适用于中性点侧没有6个或4个引出端子的 发电机定子匝间短路。
该保护利用发电机定子绕组发生匝间短路 时，机端三相对发电机中性点出现的零序电压 而构成。
对发电机并未造成直接危害。
1．1正常时 正极对地电压
U
E R2 E R2R2 2
负极对地电压
U
E 2
加在绝缘介质上的电压为励磁电压的一半。
1．2一点接地时
设：正极接地， U ，0 U E
则：另一端对地电压上升为Ｅ，如某点绝缘比较薄弱，则有可 能被击穿，造成两点接地故障。
转子绕阻绝缘破坏的故障形式及其危害
一、发电机相间短路的纵联差动保护
作用: 反映发电机定子绕组及其引出线相间短路 故障的主保护 发电机纵差保护的接线方式 完全纵差动保护 不完全纵差动保护
发电机完全纵差保护和不完全纵差保护均是比较 发电机两侧同相电流的大小和相位而构成
发电机完全纵差动保护
●
G
●
● ●
图9—1 发电机纵差保护原理接线示意图
2．保护的原理分析
1）当定子绕组的同分支匝间短路时：
2）定子绕组不同分支间发生短路时：
3)保护的接线
2
跳闸
t
图9－6 单元件式横联差保护原理接线图 1-三次谐波滤过器；2－横差保护
4)评价：
保护接线较简单，灵敏度较高。
保护存在死区：当 很小时或者不同分 支间的短路匝数相同时, 保护不能动作。
电桥式转子两点接地保护
RL’
继电保护试题答案(正式)
四川电网继电保护专业竞赛评分标准考号________单位________姓名________ 得分________一、填空：（15题，每题1分）1、电力系统对继电保护的基本性能要求有________、________、_________、________。
(可靠性、选择性、快速性、灵敏性)2、根据微机继电保护装置运行管理规程的要求，新安装的微机保护装置_______内进行1次全部检验，以后每_______进行1次全部检验;每______进行1次部分检验。
（1、6年、1～2年）3、当正方向发生接地故障时，零序电压____________零序电流约95度；当反方向发生接地故障时，零序电压____________零序电流约80度左右。
—（滞后、超前）4、微机线路保护中，起动元件起动后才__________出口继电器的正电源，以提高保护装置的抗干扰能力。
（开放）5、目前高频保护广泛采用的电力载波高频通道主要有__________制通道和__________制通道两种构成方式。
（相－相，相－地）6、按照部颁反措要点的要求，保护跳闸连接片，开口端应装在________方，接到断路器的线圈回路。
（上，跳闸）7、在220KV双母线运行方式下,当任一组母线故障,母线差动保护动作而母联断路器拒动时, 母差保护将无法切除故障, 这时需由________或__________保护来切除非故障母线。
（断路器失灵保护、对侧线路）8、高频保护启动发信方式有:________启动, ___________ 启动,__________启动。
}（保护、远方、手动）9、为了保证在电流互感器与断路器之间发生故障，本侧开关跳开后对侧高频保护能快速动作，应采取的措施为_________跳闸停讯。
（母差保护）10、继电保护要求电流互感器的一次电流等于最大短路电流时，其变比误差小于或等于_____。
（10％）11、在系统振荡过程中,系统电压_______叫振荡中心,位于系统综合阻抗的________处。
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发电机应装设哪些保护？它们的作用是什么？
作者：. 文章来源：. 点击数：572 更新时间：2007-8-30
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，分为一点接地保护和两点接地保护两种。
中小型汽轮发电机，当检查出励磁回路一点接地后再投入两点接地保护，大型汽轮机发电机应装设一点接地保护。
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电流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。
当发电机纵差范围外发生短路，而短路元件的保护或断路器拒动时，为了可靠切除故障，则应装设反应外部短路的过电流保护。
这种保护兼作纵差保护的后备保护。
8、定子绕组过电压保护。
中小型汽轮发电机通常不装设过电压保护。
水轮发电机和大型汽轮发电机都装设过电压保护，以切除突然甩去全部负荷后引起定子绕组过电压。
9、负序过电流保护。
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，发电机定子绕组中就有负序电流。
该负序电流产生反向旋转磁场，相对于转子为两倍同步转速，因此在转子中出现100HZ的倍频电流，它会使转子端部、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，因此应装设负序过流保护。
中小型发电机多装设负序定时限电流保护；大型发电机多装设负序反时限电流保护，其动作时限完全由发电机转子承受负序发热的能力决定，不考虑与系统保护配合。
10、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。
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、局部解列等方法处理。
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，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。