第六章发电机母线的继电保护
104页1、第七章 发电机的继电保护,发电机故障类型、不正常运行状态 保护配置方式 发电机的纵差动保护和横差动保护 发电机的单相接地保护 发电机的负序过电流保护 发电机的失磁保护 发电机变压器组继电保护,第一节.故障类型不正常运行状态及保护方式,一、故障类型相间短路 定子绕组 匝间短路单相接地一点接地(发信号or跳闸) 转子绕组 二点接地(必须跳闸)失磁,二、不正常运行状态,过负荷、过电流(外部短路等引起)过电压(突然甩负荷)负序过负荷、负序过电流(不对称故障、负荷)转子过负荷(励磁回路故障,强励时间过长引起的)非全相运行逆功率低频失步 振荡,三、保护配置,1、纵差保护相间短路 1MW发电机 2、横差保护匝间短路 3、接地保护发信号(IC5A零序电流保护。100MW,100%定子接地保护 4、过电流保护: (1)负序过电流及单相式低电压起动过电流保护, 50MW (2)复合电压(U2及线电压)起动的过电流保护 (3)过电流保护, 300MW),低频保护,逆功率保护(大容量),断水保护等,第二节、发电机的纵差动保护和横差动保护,纵差动保护 横差动保护,一、纵差动保护,1、工作原理纵差动保护是发电机内
2、部相间短路的主保护,但不能反应匝间故障,接地故障,靠整定来保证选择性。正常、外部故障:内部故障:,1、工作原理,不平衡电流: (注意与变压器差动保护的比较:)稳IbP由两个CT特性不同引起,比Tr小的多暂IbP由外部短路时,非周期分量引起的。,2、整定计算: (1)原则一:躲CT二次回路断线,Kk=1.3,当CT二次回路断线时又发生外部短路会发生误动 为防止此种情况:加装断线监视装置,加装断线监视装置后,后备 Klm低,可靠性高。,(2)原则二:躲开外部故障时的最大不平衡电流,由(4-5)求得,与(1)Klm 相比可靠性差,(3)原则三对100MW发电机采用比率制动特性差动继电器制动系数:0.20.4,(4)灵敏度,的计算发电机与系统并列运行以前,其出线端发生两相短路,差动回路中只有发电机供给的短路电流发电机采用自同期并列时(发电机E0)在系统最小运行方式下,发电机出线端K(2),,,3、评价 不反应匝间故障 不反应接地故障 只反应 , 不反应振荡,过负荷 Klm金属性故障无死区非金属性故障有死区,二、横差动保护,保护匝间故障 1、匝间故障的类型,很小,2、特点产生环流 两中性点之间差
3、生环流 产生3U0 定子、转子回路产生高次谐波,以二次或倍频为主 负序功率方向与其它各种不对称故障的负序功率方向相反,3、接线方式 6CT,3继电器 P193 图7-5(b) 1CT,1继电器 图7-6,发电机三次谐波同相位误动防止方法:增加三次谐波滤器转子回路两点接地磁通不平衡环流误动4、整定:,反应各种匝间故障 转子两点接地故障定子绕组分支开焊故障简单 缺点: 有死区, Klm不太理想 一般用在较小容量的发电机 大容量: 为提高Klm高: 负序功率方向闭锁的定子零序电压保护 负序功率方向闭锁的转子二次谐波电流保护,5、评价 优点:,第三节、发电机的单相接地保护,规定:单相接地电容电流5A跳闸5A 发信号,一、发电机定子绕组单相接地的特点,1.单相接地时电气量的特点,表示中性点到故障点的绕组占全部绕组匝数的百分数1,(1),(2),发电机外接元件越多3I0 发电机出口有母线IC大跳闸 发变组IC小信号,(3)I0的大小与方向发电机内部单相接地时,零序电流的方向为如图所示,大小为发电机以外电压 网络的对地电容电流。,(3)I0的大小与方向,发电机外部单相接地时,零序电流的方向为如图所示
4、,大小为发电机本身 的对地电容电流。,二、保护方式1、零序电流保护应用于发电机出口有母线的接线作用于跳闸 (1)原理,内部故障时:外部故障时: 并且内部故障与外部故障时零序电流相位相反,(2)整定原则 原则一:躲外部单相接地时,发电机本身电容电流 原则二:由CT引起的不平衡电流(正常运行) 原则三:保护一次动作值小于P195 表7-1 的值,发电机单相接地电流允许值,(2)整定原则原则四:为防止外部相间短路时的IbP引起误动作应在相间保护动作时将接地保护闭锁。 原则五:tdz=12S躲外部接地瞬间发电机暂态电容电流 当 0时有“死区” 在保证选择性下,尽量Idz,2、基波零序电压保护应用于发变组IC小作用于发信号 (1)原理,有“死区”,“死区”,一般整定为:,(2)消除方法改为100%定子接地保护 中性点加固定的工频偏移电压(1015%)Ue(通过增大接地电流来实现一般增大值不超过1025A)附加直流or低频信号(20HZ or 25HZ)(通过检测此附加电流的大小来实现)利用三次谐波电压构成(利用中性点侧与机端侧三次谐波电压比值的变化来实现),3、利用三次谐波电压构成的100%定子
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