发电机保护配置
发电机保护配置范文
发电机保护配置范文一、引言发电机是电力系统中非常重要的设备之一，它承担着将机械能转化为电能的重要任务。
因此，发电机的保护配置对电力系统的稳定运行和设备的安全性至关重要。
本文将介绍一种较为常见的发电机保护配置范文。
二、发电机保护配置方案1.过流保护过流保护是发电机保护的基础保护之一，用于检测电流是否超过额定值，以防止绕组过热、发电机损坏等情况的发生。
该保护配置通常包括三段时间-电流特性曲线及低频紧急保护，其中：(1)低频紧急保护：在发电机电气负荷发生不能逆转的事故时，通过监测低频电压、电流的变化来检测故障点，并通过执行器进行紧急切除，以保护发电机。
(2)第一段时间-电流特性曲线：一般采用固定时间特性，例如时间定值为0.5秒。
当发电机电流超过额定值的1.2倍时，保护装置应发送信号，以切除故障部分，并报警通知操作人员。
(3)第二段时间-电流特性曲线：一般采用固定时间特性，例如时间定值为5秒。
当发电机电流超过额定值的1.5倍时，保护装置应发送信号，以切除故障部分，并报警通知操作人员。
(4)第三段时间-电流特性曲线：一般采用固定时间特性，例如时间定值为20秒。
当发电机电流超过额定值的2倍时，保护装置应发送信号，以切除故障部分，并报警通知操作人员。
2.过电压/欠电压保护过电压/欠电压保护用于监测发电机的电压是否超过或低于额定值。
该保护配置通常包括过电压保护、欠电压保护以及频率电压保护等。
(1)过电压保护：当发电机的输出电压超过额定值的1.1倍时，保护装置应发送信号，以切除电源，并报警通知操作人员。
(2)欠电压保护：当发电机的输出电压低于额定值的0.9倍时，保护装置应发送信号，以切除电源，并报警通知操作人员。
(3)频率电压保护：在发电机频率或电压异常时，保护装置应发送信号，以切除电源，并报警通知操作人员。
3.过温保护过温保护用于监测发电机的温度是否超过额定值，以防止绕组过热，继而发生设备损坏。
该保护配置通常包括油温过高保护、冷却器故障保护等。
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。
发电机的保护配置与整定计算
发电机的保护配置与整定计算1.发电机过载保护：发电机过载保护的主要目的是保护发电机的发电绕组和冷却系统免受过负荷运行的影响。
过载保护通常通过测量发电机的电流来实现。
当电流超过额定值时，过载保护装置会发出警报并切断电源，以防止过载引起的发电机损坏。
过载保护的整定计算包括确定额定电流、过载比和过载动作时间等参数。
2.发电机短路保护：发电机短路保护的目的是在发生短路故障时尽快切断电源，以避免发电机受到二次短路电流的损害。
短路保护通常采用电流和时间两种保护方式，电流保护是通过测量发电机的电流来实现，当电流超过设定值时，保护装置会发出动作信号；时间保护则是根据故障时的电流和时间曲线来判断是否需要动作。
3.发电机接地保护：发电机接地保护主要用于检测和切断发电机的接地故障。
接地故障通常会导致电流异常增大，可能引发发电机的绝缘损坏。
常用的接地保护方法包括零序电流保护、低阻接地保护和绝缘监测保护等。
整定计算包括确定接地电流的阈值、根据发电机的实际容量和电流曲线来选择保护参数等。
4.发电机不平衡保护：发电机在运行过程中可能会出现相间短路和不平衡电压等故障，不平衡保护的目的是在故障发生时切断电源，保护发电机不受损害。
不平衡保护常用的方法包括电流差动保护和电压不平衡保护。
整定计算包括确定不平衡电流的阈值、根据发电机的容量和电压曲线选择保护类型和参数等。
以上是对发电机保护配置与整定计算的简要介绍，详细的保护配置和整定计算需要根据具体的发电机类型、容量和工作环境等进行。
在实践中，通常需要依靠经验、标准和专业软件来完成保护配置与整定计算。
同时，为了保证发电机的可靠性和安全性，还需要定期的检查和维护。
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
发电机保护配置与原理简介
厂变低压侧母线短路的主保护，短延时动作于全停，也 可作为小机组或小变压器绕组短路的主保护。
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二、保护配置
1.8、变压器瓦斯/压力释放保护 变压器内部绕组各种短路故障的非电量主保护，是第二
变压器接地运行的Yn侧引线或相邻元件线路接地短路故 障的后备保护，第一时限动作于缩小故障范围跳母联断路 器，第二时限动作于全停或程序跳闸；根据系统要求也可 反时限动作于全停或程序跳闸。
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二、保护配置
2.6、间隙零序保护 作为不接地运行变压器Yn侧接地短路的后备保护，由间
防止频率升高或下降后机组运行在汽轮机叶片谐振点上 断裂的保护，延时动作于信号，频率异常发生时间累加延 时动作于程序跳闸。 3.5、误上电（突加电压）保护
发电机停机盘车状态或并网前断路器误合闸以及并 网非同期合闸的保护，瞬时动作于停机；正常运行时保 护自动退出运行。
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一、主接线
4、扩大单元接线
二、保护配置
保护配置配置原则： 1、遵循法规《继电保护和安全自动装置技术规程》及设
备主接线的要求； 2、强化主保护简化后备保护。
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二、保护配置
1、主保护 1.1、发电机差动保护
定子绕组及引线相间短路保护，瞬时动作于停机. 1.2、发电机匝间保护
定子绕组匝间短路或定子开焊事故保护，瞬时动作于停机。 A、单元件横差保护 发电机中性点侧有六个或四个引出端子的机组应优先考虑装设 单元件横差保护。 B、故障分量负序功率方向匝间保护 电流取自中性点侧时，只能反应绕组匝间短路和机端开焊事故 电流取自机端时，不仅能反应绕组匝间短路和机端开焊事故， 也能反应绕组相间短路，成为第二套不同判据的相间短路主保护
发电机保护配置
发电机保护配置一、发电机保护配置1、法电机差动保护：保护能在区外故障时可靠地躲过两侧CT特性不一致所产的不平衡电流，区内故障保护灵敏动作。
保护采用三相式接线, 由两侧差动继电器构成，瞬时动作于全停。
2、发电机定子接地保护：保护由发电机机端零序电压和中性点侧三次谐波电压共同构成100%保护区的定子接地保护，基波跳闸，三次谐波发信号。
设PT断线闭锁。
区外故障时不误动。
3、发电机过电压保护：过电压保护动作电压取1.3倍额定电压，延时0.5秒动作于全停。
4、低频保护：低频保护反应系统频率的降低，保护由灵敏的频率继电器和计数器组成，并受出口断路器辅助接点闭锁。
即发电机退出运行时低频保护自动退出运行。
保护动作于发信号或全停。
装置在运行时可实时监视定值，频率及累计时间的显示。
两套保护之间宜有连续跟踪和数据累计功能。
5、失步保护：保护由三阻抗元件或测量振荡中心电压及变化率等原理构成,在短路故障、系统稳定振荡、电压回路断线等情况下,保护不误动作。
能检测加速和减速失步。
保护通常动作于信号,当振荡中心在发电机变压器内部,失步动作时间超过整定值或电流振荡次数超过规定值时,保护动作于全停。
并装设电流闭锁装置,以保证断路器断开时的电流不超过断路器额定失步开断电流。
6、失磁保护：保护由发电机端测量阻抗判据、变压器高压侧低电压判据、定子过电流判据组成。
设PT断线闭锁。
闭锁元件动作，阻抗元件动作发出失磁信号经延时t1动作减出力。
闭锁元件动作，阻抗元件动作延时t2切换厂用电源。
闭锁元件动作，系统电压低于动作允许值时经延时t3动作于全停或程序跳闸。
7、发电机逆功率保护：保护动作分两段时限t1发信号，t2动作于全停，具备PT断线闭锁功能。
8、程序跳闸逆功率保护：保护为程序跳闸专用,用于确认主汽门完全关闭。
由逆功率继电器作为闭锁元件,其整定值为(1-3)%发电机额定功率。
保护动作分两段时限t1发信号,t2动作于全停。
9、发电机过激磁保护：过激磁是以V/HZ的比值为动作原理，设有两段定值。
大型发电机及发变组保护配置
大型发电机及发变组保护配置5.2 发电机保护配置5.2.1 一般原则5.2.1.1 对于大型发电机的下列故障及异常运行状态，应按本条的规定，装设相应的保护。
a)定子绕组相间短路；b)定子绕组接地；c)定子绕组匝间短路；d)发电机外部相间短路；e)定子绕组过电压；f)定子绕组过负荷；g)转子表层（负序）过负荷：h)励磁绕组过负荷；i)励磁回路接地；j)励磁电流异常下降或消失；k)定子铁芯过励磁；l)发电机逆功率；m)频率异常；n)失步；o)调相运行与系统解列；p)轴绝缘破坏；q)发电机突然加电压；r)发电机启、停故障；s)其他故障和异常运行。
5.2.1.2 发电机出口装设断路器时，上述各项保护，宜根据故障和异常运行状态的性质及动力系统具体条件，分别动作于：a)停机：断开发电机出口断路器、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叶。
b)解列灭磁：断开发电机出口断路器、灭磁。
汽轮机甩负荷，水轮机关导水叶至空载。
c)解列：断开发电机出口断路器。
汽轮机甩负荷，水轮机关导水叶至空载。
d)减出力：将原动机出力减到给定值。
e)缩小故障影响范围：断开预定的其他断路器。
f)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，再跳发电机出口断路器并灭磁；对水轮发电机，首先将导水叶关到空载位置，再跳开发电机出口断路器并灭磁。
g)减励磁：将发电机励磁电流减至给定值。
h)信号：发出声光信号。
5.2.1.3 发电机出口不装设断路器时，上述各项保护，宜根据故障和异常运行状态的性质及动力系统具体条件，分别动作于：a）停机：断开主变压器高、中压侧断路器、灭磁。
对汽轮发电机，还要关闭主汽门，断开高压厂用工作变压器低压侧分支断路器，启动厂用电源切换等；对水轮发电机还要关闭导水叶。
b）解列灭磁：断开主变压器高、中压侧断路器，灭磁。
汽轮机甩负荷，断开高压厂用工作变压器低压侧分支断路器，启动厂用电源切换等；水轮机关导水叶至空载。
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。
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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
中吸收大量无功功率而对系统产生不利影响。
实现方法：测量机端阻抗、励磁电压、有功、无功。
规程：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；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。
定子绕组过电流保护
作用：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。
这种保护兼作纵差保护的后备保护。
规程：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
50MW及以上的发电机可装设负序过电流保护和单元件低压起动过电流保护。
自并励发电机带电流记忆。
过负荷保护
作用：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。
规程：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。
装置接一相电流动作于信号。
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)的发电机，过负荷由定时限和反时限两部分组成。
50MW及以上,A≥10的发电机应装设定时限负序过荷保护；100MW及以上，A＜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热保护。
对励磁系统故障或强励时间过长引起的励磁绕组过负荷，在10MW及以上，采用半导体励磁系统的发电机上应装设励磁绕组过负荷保护。
对于300MW以下采用半导体励磁系统的发电机，可装设定时限励磁绕组过负荷保护，带时限动作于信号和动作于降低励磁电流。
负序过负荷保护
作用：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，发电机定于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，因此应装设负序电流保护。
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，其动作时限完全出发电机转子承受负序电流而发热的能力(A)决定．不考虑与系统保护配合。
规程：50MW及以上,A≥10的发电机应装设定时限负序过荷保护；100MW及以上，A＜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热保护。
定于绕组过电压保护
作用：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。
规程：对于水轮发电机应装设过电压保护；对于200MW及以上的汽轮发电机宜装设过电压保护。
逆功率保护
作用：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。
规程：200MW及以上的汽轮发电机宜装设逆功率保护对燃汽轮发电机应装设逆功率保护。
其它保护
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、局部解列等方法来处理。
300MW以上宜装设。
频率异常保护：可能造成汽轮机叶片产生损伤并威胁厂用电的安全。
低频保护：300MW以上装设，时间累计。
过励磁保护：300MW以上
非全相保护：220kV及以上
断路器断口闪络：220kV及以上。