發(fā)電機繼電保護整定計算

發(fā)電機繼電保護整定計算12111-第三組任務目錄1.縱差保護的整定原則2.匝間短路保護的整定3.定子繞組單相接地保護的整定4.發(fā)電機勵磁回路保護5.低勵失磁保護6.發(fā)電機的負序電流保護

1.比率制動式縱差保護原理：比率制動式縱差保護對發(fā)電機定子繞組極其端部引線的相間短路故障有靈敏的保護作用，但對定子繞組的同相匝間短路和分支繞組開焊故障毫無反應。具有比率制動特性的差動保護的二次接線如圖所示。比率制動式差動保護原理接線圖當差動線圈匝數(shù)Wd與制動線圈匝數(shù)Wres的關系為差動電流：制動電流：

式中：

——一次電流；

——二次電流；Na——電流互感器變比。

整定計算

整定計算整定計算2.定子繞組匝間短路的保護一、橫差電流保護使用條件:每相繞組有兩個以上并聯(lián)支路，且中性點都有引出。動作原理：若發(fā)生定子繞組匝間短路，則故障相繞組的兩個分支的電勢不相等，因而在定子繞組中出現(xiàn)環(huán)流，通過中性點連線，該電流大于保護的動作電流，則保護動作，跳開發(fā)電機斷路器及滅磁開關。橫差保護動作電流：

電流互感器變比：

二、反應零序電壓的匝間短路保護當發(fā)電機定子繞組發(fā)生匝間短路時，機端三相電壓對發(fā)電機中性點不對稱，出現(xiàn)零序電壓。

三、反應轉(zhuǎn)子回路2次諧波電流的匝間短路保護發(fā)電機定子繞組發(fā)生匝間短路時，在轉(zhuǎn)子回路中將出現(xiàn)2次諧波電流，因此利用轉(zhuǎn)子中的2次諧波電流，可以構(gòu)成匝間短路保護。4.定子繞組單相接地保護雙頻式定子繞組接地保護是由基波零序電壓和3次諧波電壓保護構(gòu)成?；阈螂妷罕Ｗo定子繞組的90%左右，3次諧波電壓保護反應定子繞組其余部分的接地故障?；驹恚赫Ｇ闆r下，機端3次諧波電壓總是小于中性點3次諧波電壓：發(fā)電機中性點不接地時3次諧波等值電路即：Us3＜UN3定子繞組單相接地時3次諧波電壓的分布：發(fā)電機定子繞組距中性點α處發(fā)生金屬性單相接地，則恒有：其比值為：當α＜50%,Us3＞UN3;當α>50%時,Us3<UN3。利用Us3作為動作量，利用UN3作為制動量，構(gòu)成的接地保護動作范圍0～50%。4.發(fā)電機勵磁回路保護一、勵磁回路一點接地保護

1、絕緣檢查裝置正常時，兩電壓表的讀數(shù)相等，當勵磁回路對地絕緣水平下降時，兩電壓表讀數(shù)不相等。缺點是：在勵磁繞組中點接地時，兩電壓表讀數(shù)也相等，即存在動作死區(qū)。2、直流電橋式一點接地保護通過合理選擇、調(diào)整各臂電阻值?？勺龅絼畲爬@組正常運行時，電橋處于平衡狀態(tài)。當勵磁繞組發(fā)生一點接地時，電橋失去平衡，流過繼電器的電流大于其動作電流，保護動作。缺點是：接地點靠近中點M時，保護無法動作（有死區(qū)）。消除死區(qū)措施：①在電阻R1的橋臂中串接了非線性元件穩(wěn)壓管，其阻值隨外加勵磁電壓的大小而變化，因此，保護裝置的死區(qū)隨勵磁電壓改變而移動位置。這樣在某一電壓下的死區(qū)，在另一電壓下則變?yōu)閯幼鲄^(qū)，從而減小了保護拒動的機率。②轉(zhuǎn)子偏心和磁路不對稱等原因產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子繞組的交流電壓，使轉(zhuǎn)子繞組中點對地電壓不保持為零，而是在一定范圍內(nèi)波動。利用這個波動的電壓來消除保護死區(qū)。二、勵磁回路二點接地保護

直流電橋式勵磁回路兩點接地保護原理接線如圖所示在發(fā)電機

勵磁回路一點接地后，投入兩點接地保護，當發(fā)電機勵磁回路

兩點接地時，該保護經(jīng)延時動作于停機。（汽輪發(fā)電機組采用）

缺點：①若K2點離K1點很近，通過繼電器的電流小于繼電器動作電流，保護將拒動，因此保護存在死區(qū)，死區(qū)范圍在10%左右。②若第一個接地點K1點發(fā)生在轉(zhuǎn)子繞組的正極或負極端，則因電橋失去作用，不論第二點接地發(fā)生在何處，保護裝置將拒動，死區(qū)100%。電橋由勵磁回路電阻Re和附加電阻Rab構(gòu)成直流電橋四個臂。毫伏表和電流繼電器接在對角線上。一點接地后，調(diào)節(jié)R滑動觸點，使電橋平衡。兩點接地時，電橋平衡關系破壞，保護動作。5.低勵失磁保護

100MW及以上發(fā)電機，應裝設專用的失磁保護。發(fā)電機低勵失磁保護的動作主判據(jù)可分為：a)系統(tǒng)側(cè)主判據(jù)——高壓母線三相同時低電壓繼電器。本判據(jù)主要用于防止由發(fā)電機低勵失磁故障引發(fā)無功儲備不足的系統(tǒng)電壓崩潰，造成大面積停電，其動作判據(jù)為

Uop.3ph＝(0.85～0.90)Uh.min

式中：Uop.3ph——三相同時低電壓繼電器動作電壓(此值應經(jīng)調(diào)度部門確定)；Uh.min——高壓系統(tǒng)最低正常運行電壓。經(jīng)輔助判據(jù)“與門”輸出，短延時動作于發(fā)電機解列。b)發(fā)電機側(cè)主判據(jù)：1)異步邊界阻抗繼電器；2)靜穩(wěn)極限阻抗繼電器；3)靜穩(wěn)極限勵磁低電壓繼電器。低勵失磁保護的輔助判據(jù)有：1)負序電壓元件；2)勵磁低電壓元件；3)延時元件。6.發(fā)電機的負序電流保護利用發(fā)電機在三相負荷不對稱時所產(chǎn)生的負序電流大小而發(fā)出相應信號和保護動作的一種保護。發(fā)電機不平衡元件保護設備不會由于過多的負序電流引起轉(zhuǎn)子的損壞。該元件有一個反時