发电机装设失步保护的意义
阐述发电机失步的原理及双遮挡器原理失步保护的整定计算
阐述发电机失步的原理及双遮挡器原理失步保护的整定计算摘要：阐述南海发电一厂220kV 出线同杆并架双回线，电网调度为确保电网系统稳定性，电厂投入发电机组失步保护的必要性；以及着重介绍了基于双遮挡器原理的发电机组失步保护整定值计算方法。
关键词：振荡；失步保护；双遮挡器；整定计算 0 引言2013年中旬，中调转发了电网总调《电厂安全稳定防线优化方案讨论会议纪要》，并要求我厂在具体时间内完成对机组失步保护定值优化调整工作，具体原则如下：1 ）机组失步保护整定范围延伸至电厂送出线路对侧变电站，即延伸至 220kV 对侧变电站；2 ）为分散动作风险，机组滑极次数定值分两轮整定。
即不重要机组定义为第一轮跳闸对象，重要机组为第二轮跳闸对象，后者滑极次数需比前者大。
由于我厂无装设失步解列装置， 2台机组发变组保护亦无配置失步保护（机组为200MW 发电机，可不配置发电机失步保护），按中调通知要求需进行机组失步保护定值整定并投入。
1 针对我厂220kV 出线同杆并架双回线，发电机组失步保护投入的必要性广东电网调度对全网电厂送出线路（同杆双回线）故障的稳定性进行核算，针对我厂220kV 出线（新南甲线、新南乙线为同杆双回线）分析研究，当两回线路同时或相继出现一回线路三相永跳故障与另一回线路单相瞬时故障现象时，线路电抗增加，回路的综合电抗X Σ变大，根据公式:P E =δsin ∑⨯X E U A(1-1) A E :发电机电动势；U:无穷大系统母线电压；X Σ:包括发电机电抗在内的发电机到无穷大系统母线的总电抗； δ:发电机电动势E A 与无穷大系统电压U 之间的功角； P E : 功率极限值。
功率极限值将变小，功角特性将由图曲线1变为曲线2，如图1-1所示。
[1]图1-1 系统故障时的功角特性曲线在切除线路的瞬间，X Σ的增大以及发电机由于机械惯性，转速不变，功率角不变δ，由公式1-1可知，这时原动机供给发电机的功率仍为Pm ，发电机的对外输出功率P E 却减少了，此时发电机的运行点将由曲线1的a 点落到曲线2的b 点上，但是b 点运行时，功率是不平衡的。
失步保护原理及调试方法
• 3是滑极次数到达一定值时，则动作 出口。
对失步保护的要求
• 采用正序电压，正序电流计算阻抗，能区 分短路故障和失步
• 能区分振荡中心在发变组内部或外部 • 能区分加速失步或减速失步 • 当电流小于出口断路器跳闸允许电流时出
失步保护原理及调试方法
为何要装设失步保护
• (1) 发电机失步振荡时厂用辅机工作稳定性遭 到破坏，甚至导致全厂停机、停电的重大事故。
• (2)失步运行时，当发电机电势与系统等效电势 的相位差为180°的瞬间，振荡电流的幅值接 近机端三相短路时流经发电机的电流。振荡电 流在较长时间内反复出现，使定子绕组遭受热 损伤或端部遭受机械损伤。
口 • 能记录滑极次数，跳闸滑极次数可分别整
定
失步保护三元件失步继电器动作特 性
失步保护定值
失步保护调试方法
• 详见调试手册
• (3)振荡过程中产生对轴系的周期性扭力，可能 造成大轴严重机械损伤。
• (4)振荡过程中由于周期性转差变化在转子绕组 中引起感生电流，引起转子绕组发热。
• (5)大型机组与系统失步，还可能导致电力系统 解列甚至崩溃事故。
ห้องสมุดไป่ตู้
失步保护基本原理
• 发电机失步保护基本原理主要是通过 测量阻抗的轨迹变化情况来检测发电 机是否失步。判断依据有三点：
发电机失步保护介绍
发电机失步保护介绍1 概述当发电机正常运行时，发电机与电力系统的电动势以同样的工频角频率旋转，之间的相位差维持不变，发电机处于同步稳定运行状态。
如果受到某种干扰，发电机与系统之间的电动势以不同的角频率旋转，线路两侧电动势相位差不断变化，此时称作发电机失步。
发电机失步后，两侧电动势之间的夹角δ在0°到360°间不断变化。
发电机机端电压与电流也呈周期性变化，因此需要对失步时的机端测量阻抗进行分析。
2 发电机失步时电气量变化分析2.1 发电机失步时电压、电流变化以发电机带无穷大系统为例，发电机电势为Eg ，系统侧电势为Es ，各回路等值阻抗如图1中所示。
ss U E ∙∙=∙∙∙图1 发电机带无穷大系统如图1中所示，发电机失步前，保护安装处为送电端，gE 超前S E ，假设两侧电动势幅值相等，则δj gs e E E -= ，夹角δ由线路传输的有功功率决定。
此时发电机机端电流为：∑-∑-=-=Z e E Z E E I j gsg )1(δ （1） 发电机机端电压为：gg Z I E U -= （2） 绘制出发电机带无穷大系统时对应的相量图，如图2所示。
事实上，将式（1）带入式（2），则有∑--=Z Z E E E U g sg g )( 可以看出，如果系统中各元件的阻抗角都相同的话，系统中各点的电压相量的端点都落在图2中)(sg E E -的相量上。
由（1）式知，当δ=180°时，∑=Z E I g2，此时线路中电流最大，电流在阻抗g Z 上产生的压降最大，此时发电机机端电压最低。
发电机失步时，系统中电压最低的一点C ，称作振荡中心。
可在图2中作垂直于)(sg E E -的相量c U ，此点电压最低，即为振荡中心。
s图2 发电机带无穷大系统的相量图2.2 发电机失步时的机端测量阻抗当发电机失步时，保护安装处的电压与电流幅值与相位都将随着两侧电动势夹角δ的变化而变化。
因此，反映电压和电流比值的阻抗继电器的测量阻抗幅值和相位也将随δ而变化。
发电机失步保护原理
发电机失步保护原理嘿，咱今天来聊聊发电机失步保护原理这档子事儿。
你说这发电机啊，就好比是一辆奔跑在电力大道上的汽车，得稳稳当当的跑才行。
那失步呢，就像是这辆车突然跑偏了，这可不得了哇！发电机正常工作的时候，那电流啊、电压啊啥的都乖乖的，按部就班地干活。
可要是出了问题，就像一个调皮的孩子开始捣乱啦。
失步的时候，发电机的转子和定子之间的同步关系就被打破了，就好像两个人跳舞，节奏突然乱套了。
这时候就得靠失步保护出马啦！它就像是一个机灵的交警，时刻盯着路况呢。
它通过检测各种信号，比如电流啦、电压啦、相位啦等等，一旦发现有失步的迹象，马上就采取行动。
你想想看，要是没有这个保护，那发电机不就像脱缰的野马一样，到处乱撞啦？那后果可不堪设想啊！咱家里的电灯可能忽明忽暗，电器说不定还会被烧坏呢。
失步保护的原理呢，其实也不复杂。
它就像是一个聪明的卫士，能分辨出正常和不正常的状态。
它会根据设定的标准和算法，来判断是不是真的失步了。
一旦确定，那就赶紧采取措施，比如发出警报啊，或者直接让发电机停下来，免得造成更大的损失。
这就好比你走路，要是发现前面路不对劲，你不得赶紧停下来或者换条路走啊？不然一脚踩空掉进坑里咋办？而且啊，这失步保护还得够灵敏才行。
不能等问题都很严重了才反应过来，那就晚啦！就像火灾报警器，要是等火烧起来很大了才响，那还有啥用呢？咱再打个比方，失步保护就像是一个球队的守门员，得时刻保持警惕，不能放过任何一个可能的危险球。
只有这样，才能保证整个电力系统的安全稳定运行呀！总之呢，发电机失步保护原理虽然听起来有点专业，但其实也不难理解。
它就是为了保证我们的电力供应稳稳当当的，让我们能安心地用电。
所以啊，可别小看了它哟！这可是关乎我们日常生活的重要东西呢！你说是不是？。
对发电机失磁保护的浅析
对发电机失磁保护的浅析摘要：发电机的失磁保护和失步保护对于发电机而言非常重要，一般而言，两种保护的依据都是故障时的阻抗变化轨迹特性，因此两者在某些阻抗区域的动作会有重叠，从而造成失磁保护和失步保护的逻辑运算冲突。
本文从发电机失磁保护和失步保护的分析出发，进而探讨了发电机失磁保护和失步保护的冲突，最后提出了两种保护的协调方案。
关键词：失磁保护；失步保护；冲突目前，大部分的发电机在某种程度上都允许一定的进相运行，选择的是异步圆当作失磁保护的动作阻抗区域；而失步保护所使用的动作阻抗区域则为一种叶形区域。
两者的保护依据主要取决于阻抗的变化，而在实际的运用中，对于失磁保护而言，除了受到了阻抗的影响也受到了其他因素的影响，比如转子电压，这个因素同时也是区分失磁故障与失步故障的一个依据。
1发电机失磁现象发电机失磁[1，2]是指正常运行发电机的励磁电流全部的或部分的消失现象。
引起发电机失磁原因有：励磁机故障、自动灭磁开关误跳闸、转子绕组故障、回路发生故障以及误操作、半导体励磁系统中某些元件的损坏等等。
失磁是发电机常见故障形式之一，特别是大型发电机组，由于励磁系统环节较多，因而也加了发生失磁的机会。
发电机发生失磁以后，励磁电流将逐渐衰减至零，发电机的感应电势Ed随着励磁电流的减小而不断减小，电磁转矩将小于原动机的转矩，因而使转子加速，导致发电机功角增大。
当发电机功角超过静稳极限角时，发电机将会与电力系统失去同步。
发电机失磁后将从系统中吸取一定的感性无功来供给转子励磁电流，转子会出现转差，在定子绕组中感应电势，定子电流增大，定子电压下降，有功功率下降，而无功功率反向并不断增大，在转子回路会有差频电流产生，整个系统的电压会下降，某些电源支路也会产生过电流，发电机的各个电气量不断的摆动，严重威胁发电机和整个电力系统的安全稳定运行。
2发电机失磁危害发电机失磁后，发电机转子和定子磁场间出现了速度差，则在转子回路中感应出差频电流，引起转子局部过热，甚至灼伤，同时发电机受交变异步电磁力矩冲击而发生振动，尤其在重负荷下失磁将发生剧烈振动，直接威胁机组安全运行。
电厂技术问答-范本模板
电厂运行技术问答一、电气部分目录1．简述高压输电的意义？答：1.降低线损，降低材耗;2。
增加输电容量;3.提高电网暂态及静态稳定性;4.实现远距离大容量输电,实现资源的合理配置.2．浙江电网在确定稳定运行限额计算时根据什么原则?答：浙江电网在确定稳定运行限额计算时根据以下几个原则进行：1、电网“正常方式”或“检修方式”,快速保护投运，相间故障(不重合）采取措施保持系统稳定;2、220kV线路高频保护或母差保护停役，单相故障采取措施保持系统稳定；3、电网内任一元件发生故障（或无故障）跳闸，应不影响其它设备严重过载而跳闸；4、220kV线路在强送电时原则上将送电线路的受电端确定为强送端,或者除电厂出线外也可选择离故障点远端作为强送端；5、110kV及以下电压等级的系统发生故障，应不致于影响500/220kV主网的稳定运行. 3．我厂目前采用哪些措施来提高我厂与系统之间的暂态稳定水平？答：1、500kV线路采用快速的双高频保护，500kV母线、主变采用快速灵敏的双差动保护来切除元件短路故障2、在500kV线路上采用单相重合闸3、各发电机组采用具有高起始响应的自动励磁调节器4、正常运行中根据系统运行方式来控制500kV出线的有功潮流不超过规定的限额。
4．谈谈我厂目前500kV线路采用单相重合闸的实际意义？答:对我厂而言，五台600MW发电机组的出力仅靠三条500kV线路送出，当一条线路故障跳闸后，如果重合成功则能及时恢复电网的完整接线，对保持系统的暂态及静态稳定较为有利，若重合闸失败，且重合闸整定时间与当时实际运行方式有所出入，那么就会对本已薄弱的系统增加一新的扰动,系统稳定可能破坏。
从故障类型来看，在500kV线路所发生的故障中，以单相接地故障较多，约75％左右，而且这类故障大部分是瞬时性；而相间故障则以永久性故障居多。
这样当线路选择三相或综合重合闸时，若线路发生相间故障，则重合成功率较低；采用单相重合闸,则可避免重合闸于相间永久性故障，而通过合理整定重合时间，在大多数单相故障的情况下，能成功地重合.当出线发生相间故障，重合失败会对机组发生冲击.若重合于机端出口三相故障，最严重时一次就耗尽发电机轴系疲劳寿命；而重合于单相永久性故障，对发电机轴系疲劳寿命消耗不大于0。
发电机失步
θ -------线路阻抗角。
由上式可知，振荡中心电压是可以由母线电压计算出来的。
振荡中心的电压如图中曲线2所示。
六 系统振荡时母线处测量阻抗轨迹
将电压相量图中各电压量除以振荡电流，图中各点相对位置不变，即得到阻抗相 量图。以母线m处为原点，阻抗相量图如右图。
系统振荡时， 角发生变化，所以图中的Q点为一动点，相量MQ即为母线处测量
第一部分是透镜特性，图中①，它把阻抗平面分成透镜内的部分I和透镜外的部分O。 第二部分是遮挡器特性，图中②，它把阻抗平面分成左半部分L和右半部分R。
两种特性的结合，把阻抗平面分成四个区OL、IL、IR、OR，阻抗轨迹顺序穿过四 个区（OL→IL→IR→OR或OR→IR→IL→OL），并在每个区停留时间大于一时限， 则保护判为发电机失步振荡。每顺序穿过一次，保护的滑极计数加1，到达整定次 数，保护动作。
Z B jxd'
➢ (2)透镜内角的整定
a越小，透镜越宽，透镜的阻抗动作区就越靠近负荷阻抗区。设最 大负荷阻抗以Rm表示，由透镜特性图可以得出透镜横向宽度：
ZR
ZA
2
ZB
tg(90
a) 2
为保证最大负荷时透镜元件不误动，要求：
Rm 1.3Z R
由上两式可得：
a m in
180
2arctg (1.54
Um有最低值：
U min
(1
2Z S Z
)EN
五 系统振荡时振荡中心电压
系统振荡过程中，系统中电压最低的一点称为振荡中心，设系统各元件阻抗角相 等、两侧电动势大小相等，如下电压相量图，C点就是振荡中心，它位于线 路几何中心，振荡中心电压由图可得：
UC
EN
cos
发电机应装哪些保护它们的作用是什么
(10)失步保护:反应大型发电机与系统振荡过程的失步保护。
(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,从电力系统吸收有功功率而造成汽轮机事故,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。
编写人
张 杰
签
名
核准人
讲课人
日期
OPL单点课教材
部门
集控中心
编号
教案科目
发电机应装哪些保护?它们的作用是什么?
说明
了解发电机的保护装置
发电机应装哪些保护?它们的作用是什么?
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。
(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,这种保护作为外部短路的后备,也兼作纵差保护的后备保护。
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发电机装设失步保护的意义
发电机与系统发生失步时,将出现发电机的机械量和电气量与系统之间的振荡,这种持续的振荡将对发电机组和电力系统产生有破坏力的影响.
1) 单元接线的大型发电机-----变压器组电抗较大,而系统规模的增大使系统的电抗减小,因此振荡中心往往落在发电机端附近或升压变压器范围内,使振荡过程对机组的影响大为加重.由于机端电压周期性的严重下降,使厂用辅机工作稳定性遭到破坏,甚至导致全厂停机、停炉、停电的重大事故.
2) 失步运行时,当发电机电势与系统等效电势的相位差为180°的瞬间,振荡电流的幅值接近机端三相短路时的电流.对于三相短路故障发电机均有快速保护切除,而振荡电流则要在较长时间内反复出现,若无相应保护会使定子绕组遭受热损失或端部遭受机械损伤.
3) 振荡过程中产生对轴系的周期性扭力,可能造成大轴严重机械损伤.
4) 振荡过程中由于周期性转差变化会在转子绕组中引起感应电流,引起转子绕组发热.
5) 大型机组与系统失步,还可能导致电力系统解列甚至崩溃事故.。