许继发电厂基本知识及发电机继电保护-PPT精选文档

7.1.3 发电机保护装设的原则
总的原则
针对发电机的故障类型和不正常状态，根 据发电机的容量和重要程度和规程规定配 置相应的保护
保护配置
1. 纵差动保护：对1MW以上发电机的定子绕 组及其引出线的相间短路
2. 接地保护：对直接连于母线的发电机定子 绕组单相接地故障，当单相接地故障电流
7.1 发电机的故障类型、不正常 运行状态及其保护方式
图7.7 发电机电压系统的对地电容分布图
7.4 发电机定子绕组单相接地保护
7.4.2 利用零序电压构成的定子接地保护
为提高可靠性，两部分的保护区应相互重叠。
构成第二部分保护的方案主要有：
1. 发电机中性点加固定的工频偏移电压，其值为额定相电压的10 ％～15％。当发电机定子绕组接地时，利用此偏移电压来加大 故障点的电流（其值限制在10～25A左右），接地保护即反应 于这个电流而动作，使发电机跳闸。
7.1 发电机的故障类型、不正常运行状态及其保护 方式
7.1.2大型发电机组的特点及对继电保护的要求
对继保提出的新要求： ➢ 装设具有反时限特性的过负荷保护及过电
流保护。
➢ 大型机组更需要性能完善的失磁保护
➢ 用灵敏的匝间短路保护和漏水保护
➢ 装气隙不均保护和设计新的反应匝间短路
7.1 发电机的故障类型、不正常运行状态及其 保护方式
保护装置的整定电流，通常取发电机定子 绕组额定电流20～30％，即：
7.3 发电机定子绕组匝间短路保护
7.3.3 定子绕组零序电压原理的匝间短路保护
➢当发电机正常运行和外部相间短路 时，TVN1辅助二次绕组没有输出电压， 即3U0=0。
➢当发电机内部或外部发生单相接地 故障时，中性点电位升高为U0 ，由于 TVN1一次侧中性点不接地，开口三角 绕组输出电压为0V。

继电保护课件继电保护
第一章 绪论
一、电力系统继电保护的作用 ❖ 电力系统的运行状态
▪ 正常状态（所有参量均不越限） ▪ 非正常状态（发生参量越限，但尚未危及设备和系统整
体性） ▪ 故障状态（危及设备必须尽快切除），其中最常见同时
也是最危险的故障是各种型式的短路故障。
❖ 继电保护作用：切除故障设备、隔离故障点、防 止事故扩大波及电网健全部分。
2003.8.14大停电后的影响
电力系统的故障
❖ 短路故障：电路中非等电位点（幅值或相位不 等）接触。
❖短路类型：三相短路、两相短路、两相短路接 地、单相短路接地。
❖短路原因：绝缘的污染或自然老化；自然原因 （风、雨、雪、雷、电、鸟、兽、虫害）；人 为原因——运行人员误操作（未拆地线合闸、 带负荷拉隔离刀闸等）。短路状况：金属性短 路、非金属性短路（过渡电阻问题）
互感器 w1 2
❖断路器（circuti braker）：开断短路电流，目前最
大开断电流为63kA。
❖ 直流电源：为变电站内所有设备提供工作电源和操 作电源，采用电力电子整流、蓄电池组供电，目前 主流为直流220V。
三、对电力系统继电保护的基本要求
的后备保护（延时）动作，切除故障。近后备与主保护安 装在同一处。 ❖ 远后备：元件故障后，其主保护拒动，由相邻元件的保护 动作切除故障，则为远后备。
四、电力系统继电保护工作的特点
❖ 一次和二次的概念（四两拨千斤）
❖ 继电保护是一门综合性的科学 正常状态（所有参量均不越限）
灵敏性：故障的保护范围和反应能力； 干扰以至于破坏系统的稳定运行：如大电厂母线故障导致发电机退出运行； 远后备：元件故障后，其主保护拒动，由相邻元件的保护动作切除故障，则为远后备。

故障占很大比例，其中绝大多数都是瞬时性的，由 于短路电弧等作用使得在线路跳闸后绝缘得以恢复 ，通过自动重合闸等措施，恢复线路运行，提高供 电可靠性。
人为原因——运行人员误操作（未拆地线合闸、带负荷拉隔离刀闸等）。 简单故障：系统在同一时刻只有一个故障。 高频（方向）保护原理（1927） 短路类型：三相短路、两相短路、两相短路接地、单相短路接地。 故障状态（危及设备必须尽快切除），其中最常见同时也是最危险的故障是各种型式的短路故障。 差动保护原理（1908） 短路类型：三相短路、两相短路、两相短路接地、单相短路接地。 非正常状态（发生参量越限，但尚未危及设备和系统整体性） 变电站的庞大二次接线与端子排 继电保护是一门综合性的科学 电流、电压互感器：将一次大电流、高电压变换成二次小电流（5A、1A）、低电压（100V），实际是一种特殊的变压器（instrument transformer） 关注的是变换的精度（幅值、相位、线性度）。 干扰以至于破坏系统的稳定运行：如大电厂母线故障导致发电机退出运行； 干扰以至于破坏系统的稳定运行：如大电厂母线故障导致发电机退出运行； 断路器（circuti braker）：开断短路电流，目前最大开断电流为63kA。 电力系统安全运行的三道防线
电力系统的故障
❖ 短路故障：电路中非等电位点（幅值或相位不 等）接触。
❖短路类型：三相短路、两相短路、两相短路接 地、单相短路接地。
❖短路原因：绝缘的污染或自然老化；自然原因 （风、雨、雪、雷、电、鸟、兽、虫害）；人 为原因——运行人员误操作（未拆地线合闸、 带负荷拉隔离刀闸等）。短路状况：金属性短 路、非金属性短路（过渡电阻问题）
短路的后果
❖ 产生大电流发热 （I2R）：高温损坏设备 ，电弧将 短时融化（电焊——短路的应用）。

确定线路两侧电流参考正方向：母线→线路（如绿色箭头）
基本原理的总结 电流 I ： 故障时增大 - 过电流保护 正常状态时 两侧电流相位相同 内部故障时 两侧电流相位相反 －差动保护 电压U ：故障时降低 －低电压保护 阻抗Z ：Z模值减小 －阻抗（距离）保护 非电气量：温度升高 － 瓦斯保护
各种硬件继电保护的特点：
电磁型继电保护（现在已很少应用）
微机型继电保护（现在被大量应用）
过电流保护原理，1901年电流差动保护原理，1908年方向性电流保护，1910年距离保护，1920年高频保护，1927年行波保护，1950年工频变化量保护，1980年，由我国专家提出。
继电保护硬件装置不断变化，但保护原理不变。
需要根据电力系统和负荷的具体情况，对这4个方面的要求适当地予以协调。
四、继电保护的发展简史
1、继电保护硬件发展
第一代静态保护
第二代静态保护
电磁型机电型
晶体管型保护
集成电路型保护
第三代静态保护
1901年发明
70年代
80年代后
微机保护
1960年发明
1970年发明
1972年发明90后大量应用
“四性”之间的关系：矛盾、统一
经济性考虑： 选择并配置继电保护装置时，应考虑经济条件，按被保护元件在电力系统中的地位和作用来确定保护方式。 对于重要的系统元件，如果选用简单价廉的保护装置，由于技术性能不佳，出现拒动或误动所带来的损失是惊人的。而对较为次要的数量很多的电气元件，则不应装设过于复杂昂贵的保护装置。
短路点
短路电流
主保护
远后备
近后备
K2
1 ～ 5
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K3