7 发电机继电保护解析
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7电力系统继电保护课后习题答案1 绪论1。
1电力系统如果没有配备完善的继电保护系统,想象一下会出现什么情景?答:现代的电力系统离开完善的继电保护系统是不能运行的。
当电力系统发生故障时,电源至故障点之间的电力设备中将流过很大的短路电流,若没有完善的继电保护系统将故障快速切除,则会引起故障元件和流过故障电流的其他电气设备的损坏;当电力系统发生故障时,发电机端电压降低造成发电机的输入机械功率和输出电磁功率的不平衡,可能引起电力系统稳定性的破坏,甚至引起电网的崩溃、造成人身伤亡。
如果电力系统没有配备完善的继电保护系统,则当电力系统出现不正常运行时,不能及时地发出信号通知值班人员进行合理的处理。
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2继电保护装置在电力系统中所起的作用是什么?答:继电保护装置就是指能反应电力系统中设备发生故障或不正常运行状态,并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置.它的作用包括:1.电力系统正常运行时不动作;2。
电力系统部正常运行时发报警信号,通知值班人员处理,使电力系统尽快恢复正常运行;3.电力系统故障时,甄别出发生故障的电力设备,并向故障点与电源点之间、最靠近故障点断路器发出跳闸指令,将故障部分与电网的其他部分隔离。
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3继电保护装置通过哪些主要环节完成预定的保护功能,各环节的作用是什么?答:继电保护装置一般通过测量比较、逻辑判断和执行输出三个部分完成预定的保护功能。
测量比较环节是册来那个被保护电器元件的物理参量,并与给定的值进行比较,根据比较的结果,给出“是”、“非”、“0”或“1”性质的一组逻辑信号,从而判别保护装置是否应该启动。
逻辑判断环节是根据测量环节输出的逻辑信号,使保护装置按一定的逻辑关系判定故障的类型和范围,最后确定是否应该使断路器跳闸。
执行输出环节是根据逻辑部分传来的指令,发出跳开断路器的跳闸脉冲及相应的动作信息、发出警报或不动作。
1.4 依据电力元件正常工作、不正常工作和短路状态下的电气量复制差异,已经构成哪些原理的保护,这些保护单靠保护整定值能求出保护范围内任意点的故障吗?答:利用流过被保护元件电流幅值的增大,构成了过电流保护;利用短路时电压幅值的降低,构成了低电压保护;利用电压幅值的异常升高,构成了过电压保护;利用测量阻抗的降低和阻抗角的变大,构成了低阻抗保护.单靠保护增大值不能切除保护范围内任意点的故障,因为当故障发生在本线路末端与下级线路的首端出口时,本线路首端的电气量差别不大.所以,为了保证本线路短路时能快速切除而下级线路短路时不动作,这种单靠整定值得保护只能保护线路的一部分。
浅谈发电机继电保护摘要:发电机组是由无刷励磁机和发电主机、蒸汽机组成。
发电机的安全运行对电力系统运行和电能质量起着决定性的作用,同时发电机也是贵重的电器设备。
因此装设性能完善的继电保护装置是非常必要的。
关键词:发电机;继电保护;方式;原理发电机与变压器都会在运行的过程出现各种类型的故障,对电力系统的正常运转造成了较为严重的阻碍作用。
故障一旦发生,不仅会造成财产损失,也会出现较为严重的安全隐患,使得安全事故存在发生的可能。
因此,必须对现有的发电机的继电保护进行优化设计,确保电力系统的运行具备一定的稳定性。
一、发电机的保护常识1、故障类型及不正常运行状态1.1故障类型包括定子绕组相间短路,单相匝间短路,单相接地,转子一点两点接地,和励磁回路电流消失和故障;1.1.1定子绕组的相间短路(即三相或两相短路),会产生很大的短路电流,故障点的电弧会使绕组绝缘烧坏,甚至可能引起火灾;1.1.2定子绕组同一相的匝间短路,这种故障的机会虽不多,但由于短路点电流很大,使故障处温度升高,而导致绝缘破坏,可能发展成单相接地或相间短路;1.1.3定子绕组单相接地,通常是指一相绕组碰壳,这时发电机电压系统的电容电流流过定子铁芯,当该电流较大时,可能使铁芯局部熔化,对修理工作造成很大困难,还可能扩大为相间短路。
1.1.4转子绕组的一点接地,当发生一点接地时,由于没有构成接地电流通路,故对发电机没有直接危险,但若再发生另一点接地,就造成两点接地短路。
1.1.5转子绕组的两点接地短路,将使转子部分绕组被短接,破坏了磁路的对称性,可能引起发电机的强烈振动,甚至会把转子绕组烧毁,尤其对凸极式转子的水轮发电机和同步调相机,危险就更大。
1.1.6转子失去激磁电流,由于转子绕组断线或自动灭磁开关误动作等原因造成的失磁故障,使同步发电机变为异步运行,从系统吸取大量无功功率,以至发电机端电压降低及定子电流增大,引起电机过热,威胁安全运行。
2、发电机的不正常运行状态2.1由于外部短路、非同期重合闸以及系统振荡等引起的过电流;2.2由于负荷超过发电机的额定值,或负荷不对称而引起的过负荷(包括对称和不对称过负荷两种);以上两种情况,都将引起发电机定子电流增大和温度升高,从而加速绝缘老化,缩短电机寿命,同时,长期过热也可能引起发电机内部故障。
发电机的继电保护概述发电机是电力系统中不可缺少的部分,其在电力系统中扮演着至关重要的角色。
而发电机的继电保护则是用来保护其安全运行的关键。
本文将介绍发电机继电保护的概念、原理和案例。
发电机继电保护的概念发电机继电保护是指一种用于检测、诊断发电机故障的电气保护装置。
正常情况下,发电机继电保护不工作,只有在特定故障情况下才启动,以保护发电机不因故障而损坏。
发电机继电保护的原理发电机继电保护的原理是利用发电机输出端的电流和电压等特性参数,并与正常工作的参数进行比较,当出现异常时便会启动保护机制。
具体来说,发电机继电保护机制包括了下列各项:•过流保护:指在发电机输出过流时,保护装置将会切断电路。
•过热保护:指在发电机运行过程中,出现过高温度时,保护装置将会切断电路。
•过载保护:指在发电机负载过重时,保护装置将会切断电路。
•短路保护:指在发电机输出短路时,保护装置将会切断电路。
此外,发电机继电保护还可以通过注入特定的信号来判断发电机的工作状态,并在出现故障时发出警报信号。
发电机继电保护的案例发电机继电保护在电力系统中的作用不可小觑,其可以避免电力系统发生重大事故。
下面列举几个发电机继电保护的应用案例:载波微机保护装置该装置结合载波通信技术和可编程序控制器(PLC)技术,可以实现高速的保护动作,适用于大型发电机。
带有故障诊断功能的继电保护该装置通过监测发电机的参数变化,可以及时检测出故障,并通过对故障进行诊断,快速定位故障点。
同时还能提供全面的状态数据,以便运行人员进行快速的故障排除。
基于人工神经网络的继电保护该装置通过人工神经网络算法对发电机工作过程进行建模,并利用建模结果进行快速诊断。
由于具有较强的自适应能力,可以适用于复杂的电力系统。
结论通过本文的介绍,可以看出发电机继电保护在电力系统中的重要性。
未来随着电力系统的发展,发电机继电保护技术也将不断提升,以更好地保障电力系统的安全运行。
第7章同步发电机的继电保护思考题与习题解答7—1发电机有哪些故障类型?应该装设哪些反应故障的保护?答:发电机应装设下列保护:发电机故障类型主要有各种短路故障。
各种故障包括相间短路、接地短路和输电线路断线。
应装设的保护有:(1)对于发电机定子绕组及其引出线的相间短路,应装设纵联差动保护。
(2)对于定子绕组单相接地故障,应装设零序保护。
当发电机电压回路的接地电容电流(未经消弧绕组)大于或等于5A时,保护应动作于跳闸,当接地电容电流小于5A时保护应动作于信号。
对容量是100MW及以上的发电机应尽量装设保护范围为100%的接地保护。
(3)对于定子绕组匝间短路,当绕组接成双星形,且每一分支都有引出端时,应装设横联差动保护。
(4)对于外部短路引起的过电流,一般应装设低电压启动的过电流保护或复合电压启动的过电流保护。
对于容量为50MW及以上的发电机,一般装设负序过电流及单相低电压启动的过电流保护。
负序过电流保护同时用作外部不对称短路或不对称负荷引起的负序过电流保护。
(5)对于由对称过负荷引起的定子绕组过电流,应装设接于一相电流的过负荷保护。
(6)对于水轮发电机及其某些大容量汽轮发电机定子绕组的过电压,应装设带延时的过电压保护。
(7)对于励磁回路的接地故障,水轮发电机一般应装设一点接地保护。
对汽轮发电机的励磁回路一点接地,一般采用定期检测装置,对大容量机组,可装设一点接地保护,对两点接地故障,应装设两点接地保护。
(8)对于发电机的励磁消失,当100MW以下不允许失磁运行的发电机,应在自动灭磁开关断开时应联动断开发电机断路器;当采用半导体励磁系统时,应装设专用的失磁保护。
对于100MW以下但对电力系统有重大影响的发电机和100MW及以上的发电机应装设专用的失磁保护。
(9)对于发电机转子回路过负荷,在容量为100MW以上并采用半导体励磁的发电机,可以装设转子回路过负荷保护。
(10)对于大容量汽轮发电机的逆功率运行,可以装设逆功率保护。