技能培训专题 电力系统继电保护 发电机的故障、不正常运行状态及其保护方式

一、发电机的故障类型主要有：（1）定子绕组相间短路对1MW以上发电机的定子绕组及其引出线的相间短路，应装设纵差动保护。（2）定子一相绕组内匝间短路对于发电机定子绕组的匝间短路，当定子绕组星形接线、每相有并联分支且中性点侧有分支引出端时，应装设横差保护。200MW及以上的发电机有条件时可装设双重化横差保护。（3）定子绕组单相接地对直接联于母线的发电机定子绕组单相接地故障，当单相接地的故障电流（不考虑消弧线圈的补偿作用）大于表7-1规定的允许值时，应装设有选择性的接地保护装置。7.1发电机的故障、不正常运行状态及其保护方式对于发电机变压器组：容量在100MW以下的发电机，应装设保护区不小于90%的定子接地保护；容量在100MW及以上的发电机，应装设保护区为100%的定子接地保护；保护带时限动作于信号，必要时也可动作于切机。W（5）转子励磁回路励磁电流消失对于发电机励磁消失故障，在发电机不允许失磁运行时，应当在自动灭磁开关断开时连锁断开发电机的断路器；对于采用半导体励磁以及100MW及以上采用电机励磁的发电机，应该增设直接反应发电机失磁时电气参数变化的专用失磁保护。（4）转子绕组一点接地或两点接地对于发电机励磁回路的一点接地故障，对1MW及以下的小型发电机可装设定期检测装置；对1MW以上的发电机应装设专用的励磁回路一点接地保护装置。二、发电机的不正常运行状态主要有：1由于外部短路引起的定子绕组过电流对于发电机外部短路引起的过电流，可采用下列保护方式：（1）负序过电流及单元件低电压启动过电流保护，一般用于50MW及以上发电机；（2）复合电压（包括负序电压及线电压）启动的过电流保护，一般用于1MW以上的发电机；（3）过电流保护，用于1MW及以上的小型发电机；（4）带电流记忆的低压过电流保护，用于自并励发电机。2由于负荷超过发电机额定容量而引起的三相对称过负荷对于由对称负荷引起的发电机定子绕组过电流，应装设接于一相电流的过负荷保护。3由外部不对称短路或不对称负荷而引起的发电机负序过电流对于由不对称负荷或外部不对称短路而引起的负序过电流，一般在50MW及以上的发电机上装设负序过电流保护。4由于突然甩负荷而引起的定子绕组过电压对于水轮发电机定子绕组过电压，应装设带延时的过电压保护。5由于励磁回路故障或强励时间过长而引起的转子绕组过负荷对于转子回路的过负荷，在100MW及以上，并且采用半导体励磁系统的发电机上，应装设转子过负荷。对于300MW及以上的发电机，应装设过励磁保护。6由于汽轮机主汽门突然关闭引起的发电机逆功率对于汽轮发电机主汽门突然关闭而出现的发电机变电动机运行的异常运行方式，为防止损坏汽轮机，对200MW及以上的大容量汽轮发电机宜装设逆功率保护；对于燃汽轮发电机，应装设逆功率保护。其它保护：如当电力系统振荡影响机组安全运行时，在300MW机组上宜装设失步保护；当汽轮机低频运行会造成机械振动，叶片损伤，对汽轮机危害很大时，可装设低频保护；当水冷发电机断水时，可装设断水保护等。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，断开发电机励磁回路，使定子绕组不再感应出电势，继续供给短路电流。