最新发电机负序过流保护
发电机负序电流保护
发电机负序电流保护大容量的发电机，额定电流比较大，低电压启动的过电流保护，往往不能满足远后备灵敏度的要求。
此外当电力系统发生不对称短路、断线、或负载不平衡等情况，发电机定子绕组中将产生负序电流，并将在转子铁芯、励磁绕组及阻尼绕组等部件上感应出倍频电压、电流，引起转子附加发热，危害发电机的安全运行假设负序电流使转子发热是个绝热过程，则不使转子过热所允许的负序电流与持续时间的关系为式中——在时间t内负序电流的均方根值（以发电机额定电流为基准的负序电流标幺值）；——流经发电机的负序电流；t——负序电流持续时间；A——发电机允许过热常数，其值与发电机型式和冷却方式有关。
1.定时限负序电流保护(1) 原理接线对表面冷却的汽轮发电机和水轮发电机，大都采用两段式定时限负序过电流保护，其原理接线如图8—12所示。
图8—12 发电机负序电流及单项式低电压启动的过电流保护的原理接线图(2) 负序电流的整定计算1）启动电流的整定计算动作于信号的保护部分（继电器3）按躲开发电机长期允许的负序电流和最大负荷时负序滤过器的不平衡电流整定，一般情况下取动作于跳闸的保护部分（继电器4），保护的启动电流按下面两个条件整定。
按转子发热条件整定，启动电流值为式中A——发电机允许过热的时间常数。
对非强迫式冷却的发电机，1s负序电流热稳定常数对绕组内冷却的汽轮发电机，容量为200MW时，；对水轮发电机.T——值班人员有可能采取措施消除负序电流的时间，一般取120s，如值班人员在此时间内来不及消除产生负序电流的运行方式，则保护动作于跳闸。
对于表面冷却的发电机组，，代入上式后可得发电机的负序动作电流.动作于跳闸的负序动作电流还需与相邻元件的负序电流后备保护在灵敏度上相配合式中——配合系数，取1.1；——在计算运行方式下，发生外部故障时流过相邻元件（一般只考虑升压变压器的情况）的负序短路电流刚好与其负序电流保护的启动电流相等时，流经被保护发电机的负序短路电流（考虑有否分支系数）。
7.4.3反时限负序电流保护
7.1发电机的故障、不正常工作状态及保护配置
（三）发电机保护配置 保护配置 8. 逆功率保护 9. 过励磁保护 10.其他保护：失步保护，低频保护，应结合系统实际考虑 配置。 发电机保护出口回路的特点： 跳开发电机出口断路器同时，应跳开自动灭磁开关。 （因为发电机为有源元件）
7.2发电机定子绕组短路故障的保护
C f
I d j3(C f C w ) E A
中性点不接地
发电机等值零序网络
7.3发电机定子绕组单相接地故障保护
7.3.1 发电机定子绕组单相接地故障分析 （二）零序电流分析
d
(1 )C f 3L
故障点零序电流
Cw
C f
U d 0
I d
1 j[ 3 (C f C w )] E A L
中性点经消弧线圈接地
发电机等值零序网络
在大型发电机变压器组单元接线的 情况下，由于总电容为定值，一般 采用欠补偿运行方式，即补偿的感 性电流小于接地容性电流，这样有 利于减小电力变压器耦合电容传递 的过电压。
7.3发电机定子绕组单相接地故障保护
7.3.2利用零序电压构成的单相接地保护
零序电压获取方法 1. 机端电压互感器的开口三角输出 2. 中性点电压互感器二次输出 3. 中性点接地变二次输出
7.1发电机的故障、不正常工作状态及保护配置
（三）发电机保护配置 保护配置 8. 转子一点接地保护：对于转子回路一点接地故障，则 1MW及以下的小型发电机可装设定期检测装置。对1MW 以上机组应装设转子一点接地故障保护。防止其发展为 两点接地故障。 9. 转子过负荷保护：对100MW以上机组且采用半导体励磁 系统，应安装转子过负荷保护 10.失磁保护：对采用半导体励磁系统及100MW以上采用电 机励磁的发电机，应专设专用的失磁保护。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 灭磁开关动作后联跳发电机机端断路器。
最新发电机输出保护整定
发电机输出保护整定发电机保护整定值计算发布:2009-9-06 16:16 | 作者:电气调试 | 来源:本站 | 查看:299次 | 字号: 小中大＃1发变组保护整定过程1．CPU3保护整定（1）发电机差动保护：发电机额定电流：4125A，CT：5000/5，故二次额定电流Ie＝4.12A。
额定电压10.5KV，PT：10500/100。
a．比例制动系数Kz＝0.4，依据：装置技术说明书。
b．启动电流Iq＝2.06A，取2A。
依据：取0.5Ie。
c．差动速断倍数Ic.s＝6。
d．负序电压定值U2.dz＝0.08×100＝8V。
依据：按躲过可能出现的最大不平衡负序电压整定。
e．TA断线延时发信Tct＝0.5S；依据：见技术说明书。
（2）3Uo发电机定子接地保护：a．零序电压保护定值3Uo.dz＝8V。
依据：公式3Uo.dz＝Krel×Uunb.max，躲过正常运行时中性点单相压互或机端三相压互开口三角的最大不平衡电压。
b．动作时间t＝3S。
（3）3w发电机定子接地保护：a．动作电压调整K1、K2，制动电压调整K3，装置自动整定，见装置技术说明书。
b．动作时间t1＝6.0S。
（4）发电机转子两点接地保护：a．二次谐波电压定值Uld＝Kk×Ubpn＝2.8×Ubpnb．延时t1＝1S。
（5）发电机转子一点接地保护：a．接地电阻定值Rg＝8KΩ；保护动作延时t1＝5.0S。
b．开关切换延时t0＝1.0S。
（6）发电机断水保护：a．整定t0＝20S，t1＝0S，未用。
2．CPU2保护整定（1）发电机复合电压过流保护：a．低电压定值Ul.dz＝70V，按照低于正常30％的二次额定电压整定。
b．负序电压定值U2.dz＝10V，取10％的二次额定电压整定。
c．过电流定值Ig.dz＝KKIe/Kr＝5.95A，取6.0A。
按躲过额定负荷下可靠返回整定，Kk取1.3，Kf取0.9。
发电机负序电流保护
发电机负序电流保护
电力系统发生不对称短路或者三相不对称运行时，发电机定子绕组中就有负序电流，这个电流在电动机气隙中产生反向旋转磁场，相对于转子为两倍同步转速。
因此在转子部件中出现倍频电流，该电流使得转子上电流密度很大的某些部位造成转子局部灼伤。
严重时可能使护环受热松脱，使发电机造成重大损坏。
另外１００Ｈz的振动。
为了防止上述危害发电机的问题发生，必须设置负序电流保护。
发电机负序过流保护，可取发电机中心点侧的组互感器，也可取发电机出线端的一组电流互感器，将三相电流引到负序继电器，反时限最好，定时限也可，根据发电机的负序过载特性进行整定。
利用负序电流作为判据的构成的保护，在输电线路上（如负序方向高频），在变压器上（负序过流），在电动机上（如缺相保护）应用相当普遍，即可作为主判据，也可作为启动元件，或辅助元件。
发电机负序过负荷保护原理及整定
发电机负序过负荷保护作为发电机不对称故障和不对称运行时，负序电流引起发电机转子表层过热的保护，可兼作系统不对称故障的后备保护。
保护原理该保护由负序过负荷定时限信号和反时限负序过负荷两部分组成。
负序过负荷定时限信号按发电机长期允许的负序电流下能可靠返回的条件整定。
反时限负序过负荷由发电机转子表层允许的负序过流能力确定。
发电机短时承受负序过电流倍数与允许持续时间的关系式为：222*2I I At ∞-=式中：*2I —为发电机负序电流标么值；∞2I —为发电机长期允许负序电流标么值；A —为转子表层承受负序电流能力的时间常数。
1.1.1. 保护的特性曲线保护的特性曲线见图5-10-1：t图5-10-1 特性曲线1.1.2. 发电机负序过负荷保护逻辑框图保护的逻辑框图见图5-10-2：图5-10-2 发电机负序过负荷保护逻辑框图发电机负序过负荷保护的整定方法保护由定时限负序过负荷和反时限负序过负荷两部分组成。
发电机负序过负荷启动条件当发电机负序电流大于反时限启动整定值时，启动元件动作。
负序定时限启动电流负序定时限过负荷按发电机长期允许的负序电流∞2I 下能可靠返回的条件整定TAr gnrelop n K I K ∞=2I I式中：relK 为可靠系数，取1.05；r K 为返回系数，取0.85～0.95；∞2I 发电机长期允许的负序电流标么值；gn I 为发电机一次额定电流；TA n 为电流互感器变比。
负序定时限延时保护延时按躲过后备保护的最大延时整定。
负序反时限特性反时限负序过负荷由发电机转子表层允许的负序过流能力确定。
发电机短时承受负序过电流倍数与允许持续时间的关系式为：222*2∞-=I I A t式中：*2I 为发电机负序电流标么值； ∞2I 为发电机长期允许负序电流标么值；A 为转子表层承受负序电流能力的时间常数。
负序反时限启动电流反时限启动电流min .op I 值，一般按延时1000s （反时限延时下限整定值）对应的动作电流整定：22min .1000∞+=I Aop I 负序反时限延时上限反时限上限设保护最小延时，便于与快速保护配合。
转子表层负序过负荷保护(负序电流保护).
发电机长期承受负序电流的实际能力，要通过负 序电流试验加以校验。施加负序电流后，测量转子各 部位的温升，由转子各部件允许温度所限定的最小负 序电流，即为 I 2 值。因为是长期承受负序电流，所以 材料的允许温度要取比较低的数值。例如对铝、铝合 金槽楔允许温度不宜取得高于100 C ，转子本体钢材 不宜超过300 C 。 长期承受负序电流的能力 I 2 ，是负序电流保护的 整定依据之一。当出现超过 I 2 的负序电流时，保护装 置要可靠动作，发出声光信号，以便及时处理。当其 持续时间达到规定值，而负序电流尚未消除时，则应 当动作于切除发电机，以防负序电流造成损害。 国外大型发电机的 I 2 规定如下： 日、捷、瑞典等 8% 6
7
对汽轮发电机的负序电流允许值，我 国作如下规定：
表5
2 转子直接冷却式汽轮发电机的 I 2 和 I 2 tA
Sn MVA
I 2
2 A I2 t
350 350 ~ 900 900 ~ 1250 1250 ~ 1600
0.08
8
0.08 Sn 350 3104 8 0.00545 Sn 350 0.08 Sn 350 3104
法国（50万kW及以上） 德国（30~40万kVA） （40万kVA以上） 意大利（32万kW） 英国 俄罗斯 美国 间接冷却式隐极机 隐极机 （直接冷却式）
96万kVA以下 96.1~120万kVA 120.1~150万kVA
凸极机
有阻尼 无阻尼
<6%~8% 6%~8% <4%~6% 6% 10%~15% 5%~6% 10% 8% 6% 5% 10% 5%
5 5
8
0.05
（三）发电机短时承受负序电流的能力 1、发电机短时负序转子发热常数A 在短时间内，负序电流使转子温度升高的程度, 与负序电流 I 2的大小及其持续时间t的长短有关。在 给定的允许温升下，若 I 2大则允许时间t就短。 由于讨论短时间内负序电流对转子的作用，所 以将转子视为绝热体，并假设负序磁场产生的倍频 电流只在转子本体和槽楔表面流动，所产生损耗全 部用于转子表面温升，既不向周围介质散热，也不 沿转子本体向大轴中心传热。 汽轮发电机的短时负序转子发热常数A为：
发电机负序过负荷及过电流分析和保护措施
发电机负序过负荷及过电流分析和保护措施摘要：电力系统中发生不对称短路或者三相负荷不对称时，而后发电机定子绕组中将出现负序电流。
负序电流产生负序旋转磁场，并且以两倍的同步速度切割转子，在转子的表面产生了感应电流，使得转子的表层热度过大，进而烧伤或者损坏转子。
文章对两种发电机即负序过负荷和过电流的产生以及动作方程做出分析，并且在此基础上提出相应的保护措施，对汽轮发电机和水轮发电机的转子保护有十分重要的意义。
关键词：负序过负荷；负序过电流；汽轮发电机；水轮发电机负序过负荷和过电流主要造成的烧伤在于转子，因此，装设发电机负序过电流保护的主要目的在于保护发电机转子。
某些情况下还可以作为发电机变压器内部或者系统不对称短路故障的后备保护。
对于大型汽轮发电机，其承受的负序电流能力，主要取决其转子发热的条件。
发热是一个积累的过程，因此，汽轮发电机的负序过电流保护应具有反时限动作特性。
水轮发电机在负序电流的作用下，过热的程度比汽轮发电机小很多，约为汽轮发电机的1/10。
但是，水轮机直径很大，焊接条件比较多，其承受负序电流能力应由100 Hz的振动的条件限制。
因此，水轮发电机负序过电流保护可以没有反时限特性。
1 发电机负序过负荷及过电流分析该部分将介绍发电机保护的构成，和负序过负荷及过电流的动作特性。
1.1 保护的构成保护分为负序过负荷和负序过电流两部分组成。
过负荷是作用于信号的，而过电流是作用于切机的。
中小型发电机和水轮发电机通常采用的是定时限负序过电流保护。
然而大型汽轮发电机负序过电流保护是具有反时限特性的。
该动作的特性通常是由三部分构成的。
即反时限部分的上限以及下限定时限的部分。
反时限部分的作用在于防止由于过热造成的损伤发电机转子，上限和下限定时限左右在于作为发变组内部短路和相邻元件后备的保护。
保护的接入电流，应为发电机中性点TA二次三相电流。
大型汽轮发电机负序过负荷及过电流保护的逻辑图如图1所示，其中A，B，C，D，分别为发电机TA二次三相电流；I2op为负序过负荷元件；I2op1为负序过电流下限定时限元件；I2oph为负序过负荷元件；I2t为负序过电流反时限元件。
转子表层负序过负荷保护(负序电流保护)
转子表层负序过负荷保护(负序电流保护)转子表层负序过负荷保护（负序电流保护）一、引言转子表层负序过负荷保护，也称负序电流保护，是电力系统中常用的一种保护方式。
它主要是针对发电机的转子表层负序电流进行监测和保护，以避免因转子故障导致转子绕组过热或烧毁的危险。
本文将介绍转子表层负序过负荷保护的原理、应用和优势。
二、原理1. 负序电流的产生转子表层负序电流是指在转子绕组中由于转子绕组中的不均匀磁场或绕组故障引起的电流。
当发生转子绕组的短路故障或不对称负载时，转子绕组中会产生不对称磁场，进而导致负序电流的产生。
2. 负序电流的特点负序电流主要表现为频率高于正常运行频率的电流，并具有一定的幅值。
由于转子表层负序电流的存在会导致转子绕组过热，因此需要及时进行监测和保护。
3. 监测与保护方法为了监测和保护转子表层负序电流，可采用感应型或传导型保护装置。
感应型保护装置通过感应电压或电流的变化来检测转子表层负序电流，而传导型保护装置则通过感应电流的变化来监测。
三、应用1. 发电机保护转子表层负序过负荷保护在发电机中应用广泛。
在发电机运行过程中，由于转子绕组的短路故障或不对称负载等原因，转子表层负序电流可能出现。
当转子表层负序电流超过设定的阈值时，保护装置将触发报警或切断电源，以避免转子绕组过热或烧毁。
2. 其他电力设备保护除了发电机，转子表层负序过负荷保护还可以应用于其他电力设备的保护中。
例如，可以将其应用于电动机、变压器等设备中，通过监测和保护转子表层负序电流，保证设备的安全运行。
四、优势1. 准确性高转子表层负序过负荷保护通过监测转子表层负序电流的变化来实现及时保护。
由于负序电流的特点比较明显，因此可以准确地判断出转子故障，并采取相应的措施。
2. 快速响应保护装置对负序电流的监测和判断速度快，一旦检测到超过设定的阈值，保护装置将能够迅速地触发报警或切断电源，确保设备的安全。
3. 高可靠性转子表层负序过负荷保护是一种可靠的保护方式，可以避免因转子绕组过热或烧毁而导致的事故发生。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
发电机负序过流保护
2.2 发电机负序电流保护
保护元件：Generator Unbalace
发电机中性点CT 25000/5
发电机不平衡元件保护设备不会由于过多的负序电流引起转子的
损坏。
该元件有一个反时限段通常用来跳闸, 一个定时限段通常用来
报警。
2.2.1负序定时限过流保护（GEN UNBAL STG2 PICKUP ）
1、动作电流按发电机长期允许的负序电流∞2I 下能可靠返回的条件整
定，即 2 1.0510%11.7%(0.09)0.9
rel N N r K I PICKUP I I PU K ∞⨯=== 式中：rel K —可靠系数，取1.05；
r K —返回系数，取0.95。
取PICKUP =11.7%(0.09PU)
2、动作时限
躲过发变组最长后备保护动作时间，取DELAY =5S ，发信号。
2.2.2 负序反时限过流保护
反时限动作特性曲线由下面的公式定义:
动作方程： ()22nom I I K
T =
其中Inom 是发电机的额定电流,K 是负序容量常数, 通常由发电机生
产厂家提供。
根据发电机厂家资料，发电机长期允许负序电流标么值为10%，转子
表层承受短时负序电流能力的常数（T I 2）为10，即K-VALUE =10.0。
1、发电机正常运行电流（GEN UNBAL INOM ）
pu CT I I pri gn
pu nom 770.025000
19245)(===
2、负序电流启动值（GEN UNBAL STG1 PICKUP ）
负序反时限动作特性的下限电流，通常由保护所能提供的最大延时
决定，一般取1000S ，即下限电流尽可能靠近长期允许的负序电流。
根据UR 继电器的动作方程，并考虑负序定时限保护的动作值，保护
下限动作电流起始值与负序定时限保护的动作值配合
%3.12%7.1105.1min .=⨯=op I (0.095PU)
从而可以求得G60的下限动作时间。
S I K
T op op 661123.0102
2min .max .=== 取STG1 TMAX =630S
3、最小动作时间（GEN UNBAL STG1 TMIN ）
● 最小动作时间应与发电机变压器主保护动作时间配合，取STG1
TMIN =0.5S 。
● 返回时间提供了负序电流的热记忆时间，取出厂设定值STG1
KRST =240S 。
● 计算高压母线两相短路动作时间:
A X X X I T d k 4.2598320
3101000305.00249.020308.012031010021332'')
2(2=⨯⨯⨯+⨯+=⨯⨯⨯++= 实际动作时间s t 48.5)192454.25983(102==
与线路保护能很好配合。
2.2.3 定值清单
GENERATOR UNBALANCE
GENERATOR UNBAL FUNCTION : Enabled
GEN UNBAL SOURCE : SRC2
GEN UNBAL INOM : 0.77PU
GEN UNBAL STG1 PICKUP : 12.3%(0.095PU)
GEN UNBAL STG1 KVAL : 10.00
GEN UNBAL STG1 TMIN : 0.5S
GEN UNBAL STG1 TMAX : 630S
GEN UNBAL STG1 KRST : 240S
GEN UNBAL STG2 PICKUP : 11.7%(0.09PU)
GEN UNBAL STG2 PKP DELAY : 5S
GEN UNBAL BLOCK : Off
GEN UNBAL TAEGET : Latched
GEN UNBAL EVENTS : Enabled
动作出口：定时限：发信号
反时限：全停
• 发电机不平衡标称电流（INOM）: 该定值是机器的额定满载电流。
• 发电机不平衡1段启动（GEN UNBAL STG1 PICKUP）: 该定值定义1段元件的启动值以额定电流的百分数的形式表示, 就象由定值发电机不平衡标称电流指定的那样。
通常设为最大连续机器负序电流额定值。
• 发电机不平衡1 段K- 值（KVAL）: 该定值是负序容量常数。
通常由发电机的生产厂家提供( 详见ANSI C50.13 )。
• 发电机不平衡1 段最小时间（TMIN）: 这是1 段元件的最小动作时间。
在时间到达之前该段不会动作。
这是设来防止对于通常会被系统保护切除的故障误跳闸。
• 发电机不平衡1 段最大时间（TMAX）: 这是1 段元件的最大动作时间。
该定值可被用来限制低水平不平衡时的最大跳闸时间。
• 发电机不平衡1段K-复位（KRST）: 该定值定义1段元件的线性复位率。
它是从跳闸门槛的最大复位时间。
这个功能提供了之前状态的热记忆。
• 发电机不平衡2段启动（STG2 PICKUP）: 该定值定义2段元件的启动值,就象发电机不平衡标称电流定值指定的一样以额定电流的百分率的形式表达。
定时限元件通常用来报警以通知操作员采取适当的措施。
2 段元件通常设为低于1 段定值的安全界限。
• 发电机不平衡2 段动作延时（STG2 PKP DELAY）: 该定值是2 段最小动作时间。
它是用来防止在系统故障时的误报警。