发电机保护说明

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1. 误上电保护

误上电保护:发电机盘车时,未加励磁,断路器误合,造成发电机异步起动。(2)发电机起停过程中,已加励磁,但频率低于一定值,断路器误合。3)发电机起停过程中,已加励磁,但频率大于一定值,断路器误合或非同期。300MW及以上发电机组,一般都要装设误上电保护,以防止发电机起停机时的误操作。当发电机盘车或转子静止时发生误合闸操作,定子的电流(正序电流)在气隙产生的旋转磁场会在转子本体中感应工频或接近工频的电流,会引起转子过热而损失。发电机盘车或转子静止时突然并入电网,定子电流(正序)在气隙产生旋转磁场会在转子本体中感应工频或者接近工频的电流,其影响与发电机并网运行时定子负序电流相似,会造成转子过热损伤,特别是机组容量越大,相对承受过热的能力越弱。

误上电保护原理是将误上电分成两个阶段。以开机为例,第一阶段:从开机到合磁场开关。在这期间,由于无励磁,发电机不可能进行并网操作,因此要求发电机断路器合闸和定子有电流,则必然为误上电,瞬时跳闸;第二阶段:从合磁场开关到并网。在这期间,用阻抗元件来区分并网和误上电,误上电一般可做到0.5s内跳闸,并且误上电情况越严重,跳闸也越快。

误上电保护在发电机并网后自动退出运行,解列后自动投入运行。

保护引入发电机三相电流和主变高压侧或者发电机侧两相电流和两相电压

2. 启停机保护: 发电机启动或停机过程中,配置反应相间故障的保护和定子接地故障的保护。由于发电机启动或停机过程中,定子电压频率很低,因此保护采用了不受频率影响的算法,保证了启停机过程中对发电机的保护。 以上的启停机保护的投入可经低频元件闭锁,也可经断路器位置辅助接点闭锁,具有发电机无励磁状态下定子绝缘降低检测功能,测量原理与频率无关

3. 程序逆功率:指主气门关闭后,逆功率才会起作用,前提有一个主气门关闭的条件(关闭的接点串入逆功率动作的回路)。这种多数用在正常停机或汽机先跳的时候。时间较短,我们定为3秒钟。

4. 逆功率:没有前提条件,只要发生逆功率了,延时到了就跳闸。时间设定就是根据汽轮机允许逆功率的时间设定的。我们这里设定为20

5. 同步发电机无励磁失步运行和在定子短路故障或非同期并列等异常运行时,转子回路都会感应出较高的交流电势。由于发电机的额定电压随着其额定容量的增大而不断提高,以及可控硅整流励磁的利用,使得同步发电机转子回路过电压问题更加显得突出,低滑差元件动作,继续保护要求降低出力的信号

6.发电机转子回路过电压保护

当出现无励磁失步运行、定子短路或非同期并网等异常情况时,转子绕组会感应出较高交流电势。ZnO压敏电阻以其通流能力大而优于其它保护器件

7.发电机低频运转的保护

发电机并网后,转速与系统频率有如下关系:n=60pf 。当系统频率下降时,汽轮发电机转速也相应下降,当转速下降到某一值时,气轮机尾部叶片将会产生谐振,而引起机组振动,严重时可损坏尾部叶片。另外,系统频率低将引起厂用电频率低,直接影响厂用电动机的正常运行。因此特设置发电机低频保护。

(大型的汽轮发电机组在起动时须使用齿盘(盘车turning gear)协助,在约3r/min的极低转速下暖机数小时。单轴机组(tem unit)是在机组接近同步转速已准备并联时才将励磁加入。但复轴式机组(cross-compound)就必须要在机组脱离齿盘前将励磁加入。此励磁值应受限于额定的电压/频率(volts/hertz)程度,以避免单元制主变压器及厂用变压器过励磁。有关电流互感器及继电器在如此低频情况下的性能,是须要检查的。很明显的电流互感器的性能是会有极大的影响,幸好,其二次侧所接的负载阻抗值 (burden),也会随低频而下降,将可弥补电流互感器的特性偏差。至于继电器,除装于复轴式机组上的失磁继电器KLF-1或KLF必须要将其跳脱回路在暖机期间可以闭锁外,其他各类型继电器在低频运转时即不过热,也不会误动作但仍可照常使用。当系统发生严重故障也可能会引起频率的下降,在此情况下发电机多数会过载及励磁增加)

发电机保护压板:(01屏)(注:红色为未投)

1.非电量1启动跳闸 (断水) 2.非电量2启动跳闸 (热工保护) 3.非电量3启动跳闸(励磁变温度) 4.投差动保护 5.置检修状态

6.关主汽门 7.启动失灵1 8.启动失灵2 9.跳灭磁开关 1 10. 跳灭磁开关 2

11.跳发电机出口 1 12. 跳发电机出口 2

13.非电量跳发电机1 14. 非电量跳发电机2

发电机保护压板:(02屏)

1..投发电机失磁 2.投定子负序过负荷 3. 投定子对称过负荷 4. 投转子一点接地

5.投定子三次谐波接地 6.投定子零序电压接地 7. 投发电机匝间

8.投发电机逆功率9.投发电机复合过流 10.投发电机启停机保护 11.投发电机误上电保护 12.投发电机频率保护 13.投过励磁保护 14.投发电机过电压保护 15.投发电机失步保护

16.BFP 17.外部跳闸1 18. 外部跳闸2 19.外部跳闸3 20.外部跳闸4

21.投励磁过负荷 22.励磁变速断,过流保护 23.发电机程跳逆功率

24.跳灭磁开关 25.关主汽门 26. 启动发电机断路器失灵1 27. 启动发电机断路器失灵2

28.减励磁 29.减出力 30.跳发电机开关1 31. 跳发电机开关2