发电机保护

第6章发电机保护6.1发电机的故障及不正常运行状态及其保护方式6.2相间短路的纵联差动保护6.2.1基本原理图6-1纵差保护原理示意图6.2.2具有比率制动特性的差动保护图6-2折线比率制动特性图6-3(a)比率制动式纵差保护继电器原理图•(2)制动特性的实现方法图6-3(b)比率制动式纵差动保护继电器原理图图6-4制动特性(没有WY1时)6.3发电机定子绕组匝间短路保护6.3.1发电机定子绕组的横联差动电流保护图6-5横联差动保护原理图6.3.2负序功率方向闭锁的转子二次谐波电流匝间短路保护(1)故障时的负序功率方向(2)保护的构成和工作原理6-6.tif图6-6电流互感器在机端时的负序功率方向分析(a)接线示意图(b)K1点短路(c)K2点短路(d)K3~K4点短路图6-7负序功率闭锁转子二次谐波区间短路保护原理方框图1—负序电流滤过器；2—负序功率方向继电器；3—二次谐波滤过器；I2n—二次谐波电流元件6.3.3反应零序电压的定子绕组匝间短路保护图6-8发电机零序电压匝间保护专用电压互感器的接入方式图6-9负序功率闭锁零序电压匝间保护的方框原理图1—二次谐波滤过器；2—断线闭锁保护；3—出口6.4发电机定子绕组的单相接地保护6.4.1基波零序电压保护图6-10发电机零序电压保护原理图1—三次谐波滤过器；2—到信号图6-11发电机UK0(a)=f(a)的关系图6.4.2三次谐波零序电压保护图6-136.5发电机低励失磁保护6.5.1失磁过程中各主要电气量的变化情况图6-14发电机与系统的简化网络图6-15调速的开始反应(1)失磁到临界失步阶段(δ≤90°)(2)δ≤90°期间，、的变化图6-16失磁后有关相量的变化(3)不稳定运行阶段(δ90°)图6-17异步状态时，发电机输出功率的变化情况(4)稳定的异步运行阶段6.5.2失磁发电机机端测量阻抗的变化特性(1)等有功阻抗图(δ90°)图6-18等有功阻抗圆(2)等无功阻抗圆(δ=90°)图6-19临界失步(或静稳极限)阻抗圆(3)稳态异步运行阻抗圆图6-20发电机异步运行等值电路图6-21异步运行阻抗圆图6-22允许无励磁运行发电机失磁保护的动作区(a)XS大时(b)XS小时•6.5.3失磁保护的构成方式图6-23水轮发电机失磁保护的动作区(a)XS大时(b)XS小时6.5.4失磁保护的构成原理图6-24失磁保护构成方案6.6励磁回路一点接地保护图6-25转子一点接地保护测量网络6.7励磁回路两点接地保护图6-26电桥原理转子两点接地继电器电路原理接线及方框图•6.8转子表层过热(负序电流)保护•(1)转子发热特点及负序电流反时限动作判据图6-27转子表层过热保护方案原理方框图(2)转子表层过热保护方案图6-28负序反时限过电流继电器反时限特性•6.9发电机的逆功率保护•6.10发电机失步异常运行保护图6-29两机系统失步阻抗振荡轨迹图6-30失步继电器特性6.11定子绕组对称过负荷保护•6.12发电机变压器组公用继电保护•6.12.1发电机变压器组内部故障纵差保护6.12.2发电机变压器组反时限过激磁保护(1)过激磁保护的原理(2)保护动作特性过激磁保护装置图6-31过激磁保护的动作特性曲线图6-32反时限过激磁保护电路原理方框图图6-33过激磁测量电路原理图6.12.3发电机变压器组后备阻抗保护(1)后备保护构成原理图6-34偏移阻抗继电器动作特性及测量阻抗相量图•(2)电路工作原理图6-35阻抗保护电路原理方框图•6.12.4发电机变压器组辅助性保护•(1)非全相运行保护•(2)断路器失灵起动元件图6-36非全相保护逻辑框图图6-37断路器失灵保护逻辑框图