发电机的继电保护
发电机变压器继电保护整定算例
发电机变压器继电保护整定算例发电机、变压器和继电保护设备是电力系统中关键的设备，它们起着稳定输电和保护电力设备的作用。
在电力系统中，这些设备往往使用变压器巨大的变比来实现电气参数的变换，从而实现能量的转变和输送。
同时，为了保证这些设备的安全运行，必须采用适当的继电保护装置进行保护。
在本文中，将介绍发电机、变压器和继电保护的整定算例。
一、发电机保护整定算例1、低频电流保护低频同步发电机的保护需要对其进行低频电流保护。
在低频电流保护中，整定规则为：对于1/8DP发电机，主保护的恢复值应为45%的额定电流，动稳定保护的触发值应为75%的额定电流。
2、绝缘保护绝缘保护用于检测发电机绕组和地之间的绝缘状态。
整定规则为：对于一般发电机，主保护的触发值应为0.5-1.5MΩ，备用保护的触发值应为0.8-2.5MΩ。
3、过电压保护过电压保护用于检测电压过高的情况。
整定规则为：对于低容性发电机，主保护的触发值应为2.8-3.8倍额定电压，备用保护的触发值应为3.2-4.2倍额定电压。
二、变压器保护整定算例1、差动保护变压器差动保护用于检测变压器绕组内部的短路故障。
整定规则为：差动保护的开始值应为100%的额定电流，终止值应为300%的额定电流。
2、欠电压保护欠电压保护用于检测电网电压下降的情况。
整定规则为：主保护应设置在75%的额定电压，备用保护应设置在65%的额定电压。
3、过电压保护过电压保护用于检测电网电压上升的情况。
整定规则为：主保护应设置在120%的额定电压，备用保护应设置在110%的额定电压。
三、继电保护整定算例1、过流保护过流保护用于防止系统因过载而损坏。
整定规则为：主保护应设置在1.0 In，时间设定为10s，备用保护应设置在1.1 In，时间设定为5s。
2、地面保护地面保护用于检测电路中的地故障。
整定规则为：主保护应设置在0.5-1.0 A，时间设定为0.1-0.5 s，备用保护应设置在0.75-1.5 A，时间设定为0.2-1.0 s。
水电厂发电机变压器保护原理及继电保护措施
水电厂发电机变压器保护原理及继电保护措施1. 引言1.1 水电厂发电机变压器保护原理及继电保护措施水电厂发电机变压器是电力系统中至关重要的设备，其保护十分关键。
水电厂发电机变压器主要由发电机和变压器两部分组成，需要进行全面的保护来确保其稳定运行。
发电机变压器保护原理主要包括过电流保护、绕组温度保护和短路保护等。
过电流保护是指在发生故障时，通过检测电流大小来判断系统是否处于异常状态。
绕组温度保护则是通过监测变压器绕组温度来避免过热造成的损坏。
短路保护则是为了防止短路电流造成的设备损坏，需要及时断开故障电路。
继电保护是水电厂发电机变压器保护系统中不可或缺的一部分，其作用是监测电力系统中的各种参数，当发生故障时，及时采取措施以保护设备和人员安全。
继电保护措施包括了发电机变压器的各种保护功能，如差动保护、电流保护、零序保护等，能够有效地防止电力系统的运行异常。
水电厂发电机变压器保护的重要性不言而喻，只有做好保护工作，才能确保设备的正常运行，减少故障损失。
继电保护在保护系统中的作用举足轻重，其快速、准确地判断故障类型，能够对电力系统进行有效保护。
未来发展趋势是通过引入先进的监控技术和智能化系统，提高变压器保护系统的可靠性和安全性，以适应电力系统的不断发展和变化。
【内容结束】2. 正文2.1 发电机变压器保护原理发电机变压器是水电厂中最重要的设备之一，其正常运行对于水电厂的发电效率和设备寿命至关重要。
发电机变压器的保护工作显得尤为重要。
1. 过电流保护：通过监测发电机变压器的电流大小，一旦发生短路或过载现象，及时切断电路，确保设备和系统的安全运行。
2. 绕组温度保护：监测发电机变压器绕组的温度，一旦温度超过设定值，会对设备进行保护操作，避免由于过热而造成设备损坏。
3. 短路保护：当发生短路故障时，短路保护系统会迅速检测并切断电路，防止短路故障扩大，保护设备和人员的安全。
通过以上保护原理，可以有效保护发电机变压器的安全运行，避免设备损坏和事故发生。
继电保护的工作原理及应用
继电保护的工作原理及应用一、引言继电保护是电力系统中一项重要的技术手段，其主要作用是监测和保护电力设备，以确保电力系统的安全运行。
本文将介绍继电保护的工作原理及其在电力系统中的应用。
二、继电保护的工作原理继电保护的工作原理主要基于电力设备的电流、电压、频率等参数的监测和判断。
当这些参数超过设定的阈值或发生异常变化时，继电保护将发出信号，触发相应的保护动作。
下面列举了继电保护的几种常见工作原理：•过流保护：监测电流，当电流超过设定值时，保护动作触发，切断电源，以保护电力设备。
•差动保护：通过对电流进行比较，检测电流差异，当差异超过预设阈值时，触发保护动作。
•零序保护：监测电力系统的零序电流，一般用于检测接地故障。
•距离保护：测量故障点与保护装置之间的距离，判断故障类型，并触发相应的保护动作。
•欠频保护：监测电力系统频率，当频率低于设定值时，触发保护动作。
三、继电保护的应用继电保护广泛应用于电力系统的各个环节，下面列举了几个常见的应用场景：1.变电站继电保护：变电站是电力系统中的重要环节，继电保护系统在变电站中起着至关重要的作用。
它能够检测变电站中的各个电力设备，如变压器、断路器等是否正常运行，一旦检测到异常情况，能够及时发出警报并切断电源，防止事故的发生。
2.输电线路继电保护：继电保护系统在输电线路中也起到非常重要的作用。
它能够监测电流和电压的变化，检测并定位线路故障，如短路、断线等。
及时触发保护动作，使故障区间与其余正常区间隔离，确保电力系统的稳定和安全运行。
3.发电机继电保护：发电机是电力系统的核心组件之一，对于发电机的保护尤为重要。
继电保护系统能够监测发电机的电流、电压、频率、温度等参数，一旦检测到故障，能够及时切断电源，防止进一步损坏发电机。
4.用电继电保护：继电保护系统在用电过程中也有重要应用。
它能够监测用户侧的电流和电压，当电流超过额定值时，能够切断电源，防止过载引起的事故。
同时，继电保护系统还能够检测电力系统的电能质量，如电压波动、谐波等，保证用户用电的稳定和可靠。
继电保护原理第 7 章 发电机继电保护讲解
短路环中的电流与短路匝数的关系曲线如图：
二、横差保护原理 正常： 匝间接地：
I1 I 2
.
I j ( I1 I 2 ) / nl 0
. . . " d " Id
.
.
.
I J ( I1 I 2 2 I ) / nl
nl
I dz
动作 保护不动
死区：（1） 同一分支：
" 0, I d 0.
" （2） 同相两分支间： 1 2, I d 0. 保护不动
三、单元件式横差保护 原理：保护用电流互感器装设于发电机两组星形中性点的连 线上。 它实质是将一组三相分支电流之和与另一组三相分支电流之 和进行比较。
保护装置的原理接线及其它有关问题
1、三次谐波滤过器：其作用是滤除三次谐波，即使三次谐波也 不会流到电流继电器线圈中。 2、励磁回路有两点接地时保护的动作行为：在一般。
7.4.2 负序定时限过电流保护
一、保护由两段式构成 ' I段 I2 act 0.5I e. f 经t1（3-5s）延时动作于跳闸 II段 I 2.dz 0.1I e. f 经t2（5-10s）延时动作于信号
二、保护动作行为分析
1、在ab段内，t1大于允许时间，对发电机不安全 2、在bc段内，t1小于允许时间，未充分利用发电机的承受负 序电流的能力； 3、在cd段内，发信号；而靠近C点时，由于运行人员处理的 时间已大于允许时间，对发电机安全来讲不利； 4、在de段内，保护根本不反应。
三、特点 简单可靠、可加装三次谐波滤过 器以提高灵敏度，适用于发电机变压器组。
7.4 发电机的负序过电流保护 7.4.1 负序过电流保护的作用 一、负序过电流的危害 在转子绕组、阻尼绕组以及转子铁芯等部件上感应100Hz的倍 频电流，该电流使得转子上电流密度很大的某些部位可能出 现局部的灼伤，甚至可能使互环受热松脱。 所产生的100Hz交变电磁转矩，将同时作用在转子大轴和定子 机座上，引起100Hz的振动。
发电厂基本知识及发电机继电保护
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对发电机继电保护的二次回路进行检查和清扫，确保回 路绝缘良好，无寄生回路。
在定期检修中，应对发电机继电保护的各项功能进行全 面测试，确保其性能良好。
对发电机继电保护的定值进行复核和校验，确保其准确 性和可靠性。
发电机继电保护的故障处理与案例分析
01
02
03
04
在发电机继电保护发生故障时 ，应迅速查明原因并消除故障
输电线路
将电能从发电厂输送至用户的 导线及附属设备。
02
发电机基本知识
发电机的工作原理
电磁感应原理
发电机的工作原理基于电磁感应，即当导体在磁场中运动时，会在导体中产生 感应电动势。
转子与定子的相对运动
发电机的转子通过某种动力（如水力、风力、蒸汽等）驱动旋转，而定子则保 持固定。转子与定子之间的相对运动导致磁场变化，从而在定子绕组中产生感 应电动势。
定义
继电保护是一种能反应电力系统中电 气元件发生故障或不正常运行状态， 并动作于断路器跳闸或发出信号的一 种自动装置。
作用
在电力系统中，继电保护装置能够自 动、迅速、有选择地将故障元件从电 力系统中切除，防止故障范围扩大， 保证系统安全、稳定、经济运行。
继电保护的基本原理与分类
基本原理
继电保护装置通过测量被保护元件的物理量（如电流、电压、功率等），与给定 值进行比较，根据比较结果给出相应的逻辑信号，从而判断被保护元件是否发生 故障或不正常运行状态，并决定是否动作于断路器跳闸或发出信号。
分类
根据所用一次能源的不同，发电 厂可分为火力发电厂、水力发电 厂、核能发电厂、风力发电厂、 太阳能发电厂等。
发电机的继电保护
6. 反应100%定子绕组的接地保护 一是零序电压保护，能保护定子绕组的85%以上 二是用来消除零序电压保护不能保护的死区
发电机中性点加固定的工频偏移电压 附加直流或低频电源，将其电流注入定子绕组 利用发电机固有的三次谐波电势
23
发电机三次谐波电势的分布特点
US3
C0 f
1
U N 3 C0 f 2C0S
42
系统振荡时机端测量阻抗
X s 0 Z f gmin jX d / 2
43
4. 失磁保护的构成方式
44
转子低电压判据失磁保护方案
45
1.6 发电机-变压器组继电保护 的特点
1. 发电机-变压器组纵差保护的特点
47
2. 发变组中定子单相接地保护的特点
发变组中，发电机的中性点以不安不接地或经消 弧线圈接地
1. 发电机的故障类型及保护方式
定子绕组
• 定子绕组及引出线相间短路：采用纵差保护 • 定子绕组匝间短路：采用横差保护 • 定子绕组单相接地：采用零序电流和零序电压保护
转子绕组
• 转子绕组一点或两点接地：采用定期检测装置，或采 用一点和两点接地保护
• 转子绕组励磁电流消失：自动灭磁开关断开时连锁断 开发电机的断路器，或采用发电机失磁保护
i22dt
I
2 2*
t
A
发电机 凸级式发电
机或调相机
A
40
空气或氢气表面 冷却的隐极式发 电机
30
导线直接冷却的 100~300MW汽 轮发电机
6~15
发电机组容量越大，承受负序过负荷的能力越小，即A值越小
29
定子负序过电流保护的作用
主保护：对定子绕组电流不平衡而引起转子过热 的一种保护，是发电机的主保护之一
发电机微机继电保护原理
ΔP2
二、 纵向零序电压式定子绕组匝间短路保护 2. 专用电压互感器接线 设A相匝间短α%，相差仍1200 纵向零序电压
负序功率方向闭锁 用于区外短路时，防止匝间短路保护误动。 不同故障情况下，机端的负序功率方向 区内故障； 区外故障； (图内I2为正方向，实际相反） 匝间短路
第三节 发电机定子绕组单相接地保护 发电机定子绕组单相接地时的基波零序电压和电流
.反时限负序过流保护
发热量与负序电流平方和持续时间的乘积成正比为反时限特性,定时限保护不能正确反应热积累过程,因此采用负序反时限过流保护作为转子过热的主保护. 上限定时限：I2>I2up(2.0) tup=1.0s时限与高压侧出线快速保护配合; 下限定时限：I2>I2m负序反时限过流保护启动值。长延时t1跳闸解列。 反时限： I2m<I2<I2up 范围内。 负序过负荷发信号:I2>I2ms延时ts发信号
．发电机定子绕组单相接地时的基波零序电压和电流
第三节 发电机定绕组单相接地保护
定子绕组单相接地时电容电流
当中性点不接地时，故障点的接地电流为 当中性点经消弧线圈接地时，故障点的接地电流为 总电容为定值，一般采用欠补偿运行方式
利用零序电压构成定子绕组单相接地保护
定子绕组单相接地故障时出现3U0(对地)随接地故障点的位置不同而变化，取动作电压为10V时,保护区为90% 。 为提高灵敏度应滤掉三次谐波； 动作延时应大于系统中接地的后备保护动作延时。
利用机端三次谐波电压US3作为动作量，用中性点侧三次谐波电压UN3作为制动量，当US3≥ UN3为保护动作条件，在正常运行时不会动作；当接地发生在近中性点侧，有较高灵敏性。保护范围中性点侧50%。
利用机端电压互感器开口三角形上引出的基波零序电压，构成反映α>15%以上范围的单相接地故障。接地故障越接近机端，灵敏性越高。 利用两者的组合，构成100%定子接地保护 。
第五讲 继电保护-发电机保护
六、定子绕组匝间短路保护
1、定子绕组匝间短路类型 定子绕组接线方式有两种：双星形接线和单星形接线
定子绕组匝间短路类型主要有：同相同分支；同相不同分支；不同 相间；定子开焊。
2、单元件式横差电流保护
1）基本原理 ：发生匝间短路故障时，由于双Y接线绕组的中性点连线上有电流出
现，因此，取用中性点连线上的电流可以构成定子绕组的匝间短路保护。
电流
电
机
纵
差 保
代号
KZ
Iq
Ig
U2
Is
Ict
Ie （IN）
护
定
值
整定
清 单
范围
0.1~1.8
0.05~10
0.5~10
1~30
1~20
0.8~1.2
0.5~8
单位
安
安
伏
倍数
倍数
安
（三）比率制动式发电机纵差保护 定值整定
①启动电流Iact0 按躲过正常工况下最大不平衡差流来整定。
不平衡差流产生的原因：主要是差动保护两侧 TA的变比误差，保护装置中通道回路的调整误差。对 于不完全纵差，尚需考虑发电机每相各分支电流的不 平衡。
定子绕组
A B
C
装置交流模件
专用TV
3U0
逻辑框图
为防止专用TV一次断线时保护误动，引入TV断线闭锁；另外，为防止区外 故障或其他原因（例如，专用TV回路有问题）产生的纵向零序电压使保护 误动，引入负序功率方向闭锁。负序功率方向判据采用开放式（即允许式）
发电机额定电流IN.G
n Ie IN .G
Pe
3Ue TA cos
⑦差动保护灵敏度校验
必须满足机端两相金属性短路时，差动保护的 灵敏系数:
发电机继电保护
Pe
⑦差动保护灵敏度校验 必须满足机端两相金属性短路时，差动保护的 灵敏系数: Ksen ≥ 2
3、 保护动作逻辑框图
发电机纵差保护的出口方式，有两种设置： 单相出口方式及循环闭锁出口方式。 当采用循环闭锁出口方式时，为提高发电 机内部及外部不同相同时接地故障（即两相接地 短路）时保护动作的可靠性，采用负序电压解除 循环闭锁（即改成单相出口方式）。
过电流保护 负序电流保护
过负荷保护 过电压保护 转子回路保护 水轮发电机设一点接地保护 汽轮发电机定期检测一点接地；大容量 机组装设—点接地保护和两点接地保护
转子过负荷保护。 失磁保护 逆功率保护 失步保护 低频保护 断水或漏水保护
发 电 机 保 护
为了快速消除发电机 内部的故障，在保护动作 于发电机断路器跳闸的同 时，还必须动作于自动灭 磁开关，断开发电机励磁 问路，以使转子回路电流 不会在定于绕组中再感应 电势，继续供给短路电流。
对于单相出口方式，设置专门的TA断线判 别，并当差电流大于解除TA断线闭锁电流倍数Ict 时可解除TA断线判别功能。
I (K I ) AN AN IAT I BN ( KIBN) IBT ICN (KICN ) ICT
A相差动
信号
B相差动
+
TA断线
&
出口
C相差动
I hz ＞Ig
&
信号
+
出口 转子一点 接地保护动作
&
t1
定值清单:
其动作方程为: Ikz＞Ig…
Ikz——发电机两中性点之间的基波电流（TA二次值）；
Ig——横差保护的动作电流整定值
名称 动作电流 动作时间
风力发电继电保护
风力发电继电保护1. 引言风力发电是一种利用风能将其转化为电能的可再生能源。
风力发电厂通常由多个风力发电机组成，每个风力发电机都需要有一套可靠的继电保护系统，以确保发电机运行的安全性和稳定性。
2. 继电保护原理继电保护系统通过监测和控制发电机的各种参数来实现对发电机的保护。
其主要原理包括过电流保护、过压保护、欠电压保护、过频保护、欠频保护等。
2.1 过电流保护过电流保护是一种常见的继电保护方式，用于监测和限制发电机输出电流的异常情况。
当发电机输出电流超过预设值时，继电保护系统会及时切断电源，以防止发电机受损或发生事故。
2.2 过压保护过压保护用于监测和限制发电机输出电压超过额定值的情况。
当发电机输出电压超过设定值时，继电保护系统会采取相应的措施，如切断电源或调节发电机负载，以保护发电机和其他设备的安全运行。
2.3 欠电压保护欠电压保护用于监测和限制发电机输出电压低于额定值的情况。
当发电机输出电压低于设定值时，继电保护系统会采取相应的措施，如切断电源或调节发电机负载，以避免发电机运行不稳定或损坏。
2.4 过频保护过频保护用于监测和限制发电机输出频率超过额定值的情况。
当发电机输出频率超过设定值时，继电保护系统会采取相应的措施，如切断电源或降低发电机负载，以保护发电机和其他设备的安全运行。
2.5 欠频保护欠频保护用于监测和限制发电机输出频率低于额定值的情况。
当发电机输出频率低于设定值时，继电保护系统会采取相应的措施，如切断电源或增加发电机负载，以避免发电机运行不稳定或损坏。
3. 继电保护装置继电保护系统由各种继电保护装置组成，包括过电流继电器、过压继电器、欠电压继电器、过频继电器和欠频继电器等。
这些装置通过传感器和控制器之间的相互作用来监测和保护发电机的运行状态。
4. 总结风力发电继电保护是保障风力发电机组安全运行的重要措施。
通过合理配置和使用继电保护系统，可以有效降低风力发电机组的运行风险，提高发电机组的可靠性和稳定性。
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发电机的继电保护
概述
发电机是电力系统中不可缺少的部分，其在电力系统中扮演着至关
重要的角色。
而发电机的继电保护则是用来保护其安全运行的关键。
本文将介绍发电机继电保护的概念、原理和案例。
发电机继电保护的概念
发电机继电保护是指一种用于检测、诊断发电机故障的电气保护装置。
正常情况下，发电机继电保护不工作，只有在特定故障情况下才
启动，以保护发电机不因故障而损坏。
发电机继电保护的原理
发电机继电保护的原理是利用发电机输出端的电流和电压等特性参数，并与正常工作的参数进行比较，当出现异常时便会启动保护机制。
具体来说，发电机继电保护机制包括了下列各项：
•过流保护：指在发电机输出过流时，保护装置将会切断电路。
•过热保护：指在发电机运行过程中，出现过高温度时，保护装置将会切断电路。
•过载保护：指在发电机负载过重时，保护装置将会切断电路。
•短路保护：指在发电机输出短路时，保护装置将会切断电路。
此外，发电机继电保护还可以通过注入特定的信号来判断发电机的工作状态，并在出现故障时发出警报信号。
发电机继电保护的案例
发电机继电保护在电力系统中的作用不可小觑，其可以避免电力系统发生重大事故。
下面列举几个发电机继电保护的应用案例：载波微机保护装置
该装置结合载波通信技术和可编程序控制器（PLC）技术，可以实现高速的保护动作，适用于大型发电机。
带有故障诊断功能的继电保护
该装置通过监测发电机的参数变化，可以及时检测出故障，并通过对故障进行诊断，快速定位故障点。
同时还能提供全面的状态数据，以便运行人员进行快速的故障排除。
基于人工神经网络的继电保护
该装置通过人工神经网络算法对发电机工作过程进行建模，并利用建模结果进行快速诊断。
由于具有较强的自适应能力，可以适用于复杂的电力系统。
结论
通过本文的介绍，可以看出发电机继电保护在电力系统中的重要性。
未来随着电力系统的发展，发电机继电保护技术也将不断提升，以更
好地保障电力系统的安全运行。