第2章 发电机微机继电保护原理.ppt

第四节 发电机的负序过电流保护 一．负序过电流保护的作用 负序过电流引起转子过热(产生100Hz振动)(主保护)；邻元件不对称短路的后备保护(灵敏度高) 。 二．两段式负序过流过负荷保护 躲过长期允许负序电流， 延时t2(5－10s)发信号。 躲短时允许负序电流， 延时t1(3－5s)跳闸。 不能和发热允许负序 电流曲线很好配合 不能反应负序电流变化时转子的热积累过程。 I2* 0.5 0.1 t t2 t1 三 .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：I2I2up(2.0) tup=1.0s时限与高压侧出线快速保护配合; 下限定时限：I2I2m负序反时限过流保护启动值。长延时t1跳闸解列。 反时限： I2mI2I2up 范围内。 负序过负荷发信号:I2I2ms延时ts发信号 第五节 发电机失磁保护 励磁机 励磁变 1。发电机转子短路故障 2。励磁机、励磁变故障 3。整流器故障 4。灭磁开关误动作 失磁原因： 一、 发电机失磁过程 1。发电机失磁 → Eq 2。电磁转矩 机械转矩 → δ 3。 δ 900 → 4。发电机电势 系统电压 → Q ↓ ↑ 失去静态稳定 从系统吸收 5。发电机异步运行 → Py 向系统发出 6。发电机减少功率输出 → Py ↓ 7。异步运行，功率平衡 发电机失磁异步运行影响： (1) 需要从电力系统中吸收很大的无功功率以建立发电机的磁场。失磁前带的有功功率越大，失磁后转差就越大，所吸收的无功功率也就越大，将因过电流使定子过热。 (2) 从电力系统中吸收无功功率将引起电力系统的电压下降，从而破坏了负荷与各电源间的稳定运行，甚至可能因电压崩溃而使系统瓦解。 发电机失磁异步运行影响： (3) 在转子及励磁回路中将产生频率为fg - fs的交流电流，即差频电流。差频电流在转子回路中产生的损耗，将使转子过热。 (4) 有功功率要发生周期性摆动。有很大的电磁转矩周期性地作用在发电机轴系上，引起机组振动。 发电机失磁异步运行影响： (5) 低励磁或失磁运行时，定子端部漏磁增加，将使端部和边段铁芯过热，这一情况通常是限制发电机失磁异步运行能力的主要条件。 二．发电机失磁后的机端测量阻抗 1。正常运行机端测量阻抗 等有功阻抗圆 二．发电机失磁后的机端测量阻抗 2。临界失步点（静稳阻抗边界圆、等无功圆） 临界失步阻抗圆 圆内为静失稳 二．发电机失磁后的机端测量阻抗 3。异步运行 异步阻抗圆 二．发电机失磁后机端测量阻抗 4。变化轨迹 三．失磁保护转子判据 1。Ufd≤Kset(P－Pt) 整定值随P变化 P 输出有功 Pt 凸极功率 2。UfdUfd.set 整定值固定 空载或轻载 四．失磁保护逻辑 机端测量阻抗一般采用静稳边界圆 第六节 发电机失步保护 双遮挡器动作特性的失步保护 失步周期累计达一定值，保护动作跳闸 第七节 发电机励磁回路接地保护 发电机转子绕组不接地，大轴接地。 励磁回路一点接地很常见。 两点接地： 故障点流过相当大的故障电流而烧伤转子本体； 励磁电流增加，过热烧伤励磁绕组； 部分绕组短接，气隙磁通失平衡，引起转子振动。 一．切换采样式发电机励磁回路一点接地保护 保护工作时按一定的时钟脉冲频率轮流使S1、S2二者交替开、合，简称为乒乓式转子一点接地保护。 一．切换采样式发电机励磁回路一点接地保护 设发电机转子绕组在k点经过渡电阻Rt接地 S1闭合， S2断开 S1断开，S2闭合 一．切换采样式发电机励磁回路一点接地保护 令K=Ufd1/Ufd2 ，ΔU＝U1－KU2 Rt和α与整定值比较来判断转子绕组的接地程度。 二．反应发电机定子电压二次谐波分量的励磁回路两点接地保护 转子绕组两点接地或匝间短路故障时，气隙磁通分布的对称性遭到破坏，出现偶次谐波，发电机定子绕组每相感应电动势也就出现了偶次谐波分量。 保护的动作判据 U2ωUset＝Krel U2ω.unb.N U2ω.unb.N——发电机额定负荷时，机端二次谐波电压实测值 二．反应发电机定子电压二次谐波分量的励磁回路两点接地保护 为防止误动作，保护受转子一点接地保护闭锁，当转子绕组发生一点接地