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第九章 发电机保护;
;第一节 概 述;二、发电机保护的配置
针对发电机的故障类型和不正常运行状态,根据有关技术规程的规定,发电机应装设以 下主保护和后备保护。;(一)发电机的主保护
1.纵联差动保护
容量在1MW 以上的发电机,应装设纵联差动保护反应定子绕组及其引出线的相间短 路。对于1MW 及以下并列运行的发电机,在发电机的机端装设电流速断保护;当电流速断 保护的灵敏系数不符合要求时,应装设纵差保护。
2.匝间短路保护
对定子绕组为双星??接线且中性点引出6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;对中性点只有3个引出端子的大容量发电机的匝间短路保护,一般 采用反应纵向零序电压或反应故障分量负序功率方向Δ犘2 的匝间短路保护。;(一)发电机的主保护
3.定子绕组单相接地保护
与母线直接相连的发电机,当单相接地电流大于或等于允许值 (不考虑消弧线圈的补偿 作用)时,应装设有选择性的接地保护。对于发电机—变压器组 (简称发一变组),100MW以下的发电机,应装设保护区不小于90%的定子接地保护;100MW 及以上的发电机,应装 设保护区为100%的定子接地保护。
4.转子绕组接地保护
对于水轮发电机一般只装设转子一点接地保护,容量在1MW 及以下时宜采用定期检测 装置。对于100MW 以下的汽轮发电机,一点接地故障,可采用定期检测装置;两点接地故 障,应装设两点接地保护。对于转子水内冷发电机和100MW 以上的汽轮发电机,应装设转 子一点接地和两点接地保护。 ;(一)发电机的主保护
5.发电机失磁保护
对于容量在100MW 以下,不允许失磁运行的汽轮发电机,当采用半导体励磁系统时, 宜装设专用的失磁保护。容量在100MW 以下,但失磁对电力系统有重大影响的发电机及 100MW 以上发电机,应装设专用的失磁保护。对于600MW 的发电机可装设双重化的失磁 保护。
;(二)发电机的后备保护
1.外部短路引起的定子绕组过电流保护
对于发电机外部短路引起的过电流,采用下列保护方式: (1)过电流保护,用于1MW 以下的小容量发电机; (2)复合电压 (负序电压及线电压)启动的过电流保护,一般用于1MW 以上的小容量 发电机;
(3???负序过电流及单相式低电压启动的过电流保护,一般用于50MW 及以上容量的发 电机。
2.定子绕组过负荷保护
定子绕组非直接冷却的发电机,应装设动作于信号、接于一相电流的定时限过负荷保 护。对于定子绕组为直接冷却且过负荷能力较低的发电机,定子绕组过负荷保护由定时限和 反时限两部分组成,定时限部分作用于信号,反时限部分作用于跳闸。;(二)发电机的后备保护
3.转子绕组、转子表层过负荷保护
对于励磁系统故障或强励时间过长引起的转子绕组过负荷,应装设转子绕组过负荷保 护。
对于300MW 及以下,采用半导体励磁系统的发电机上,装设作用于信号的定时限转子 绕组过负荷保护。
对于300MW 及以上发电机,装设由定时限电流和反时限电流两部分组成 的转子绕组过负荷保护,定时限部分作用于信号,反时限部分作用于跳闸。 对于不对称负荷、非全相运行以及外部不对称短路引起的转子表层过负荷,应装设转子 表层过负荷保护。
50MW 及以上、热容量犃≥10的发电机,应装设动作于信号的定时限负 序过负荷保护。
100MW 及以上、热容量犃<10的发电机,应装设由定时限和反时限两部分 组成的负序过负荷保护,定时限部分作用于信号,反时限部分作用于跳闸。;(二)发电机的后备保护
4.定子绕组过电压保护
为防止发电机在突然甩负荷时,可能出现的定子绕组过电压造成定子绕组绝缘击穿,发 电机应装设过电压保护。
5.逆功率保护
对于200MW 及以上的汽轮发电机,为防止可能因汽轮机或锅炉的保护动作等原因将主 汽门突然关闭,而发电机断路器未断开时,发电机由从系统吸收有功而过渡到同步电动机运行状态,从而导致逆功率运行,使汽轮机叶片与残留尾气剧烈摩擦过热,损坏汽轮机,需装 设逆功率保护,以短时限作用于信号,以长时限作用于解列。;(二)发电机的后备保护
6.失步保护
对于300MW 及以上的发电机,为防止系统振荡而引起发电机失步异常运行,危及发电 机和系统安全运行,需装设失步保护。失步保护通常动作于信号;当振荡中心位于发电机— 变压器组内,失步时间超过整定值或振
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