发电机的各类保护功能及其作用

发电机转子接地保护原理发电机转子接地保护是一种重要的电力设备保护措施，其原理是通过对发电机转子进行接地保护，确保设备的安全运行和人身安全。

本文将从发电机转子接地保护的原理、作用、保护装置和应用等方面进行介绍。

一、原理发电机转子接地保护的原理是基于电气设备的接地原理。

在正常情况下，发电机转子是绝缘的，与地之间不存在直接的电流通路。

而当发电机转子出现漏电故障时，故障电流会通过接地路径流向地面，形成接地电流。

发电机转子接地保护通过检测接地电流的存在与否，判断转子是否存在漏电故障，从而实现对设备的保护。

二、作用发电机转子接地保护的主要作用是：1. 避免漏电引起的设备损坏：当发电机转子出现漏电故障时，接地保护装置能够及时检测到接地电流的存在，并迅速切断电源，防止漏电引起的设备损坏。

2. 保护人身安全：漏电电流会导致设备带电，存在触电的危险。

通过及时切断电源，发电机转子接地保护能够保护人身安全，避免触电事故的发生。

三、保护装置发电机转子接地保护通常由以下几个主要部分组成：1. 接地电流检测装置：用于检测发电机转子的接地电流。

通常采用电流互感器进行检测，将接地电流信号转化为电压信号。

2. 比较器：将接地电流信号与设定值进行比较，当接地电流超过设定值时，触发保护装置动作。

3. 断路器：一旦接地电流超过设定值，断路器会迅速切断电源，防止接地电流继续流向地面。

四、应用发电机转子接地保护广泛应用于各种类型的发电机组，包括水轮发电机组、汽轮发电机组和柴油发电机组等。

在发电机运行过程中，定期检查和测试发电机转子接地保护装置的性能，确保其正常工作，是保证设备和人身安全的重要措施。

总结：发电机转子接地保护是一种重要的电力设备保护措施，通过对发电机转子进行接地保护，能够有效避免漏电引起的设备损坏和触电事故的发生。

其原理是基于电气设备的接地原理，通过检测接地电流的存在与否，判断转子是否存在漏电故障。

发电机转子接地保护通常由接地电流检测装置、比较器和断路器等部分组成。

机端TV 开口三角电压 信号
3U0>
&
TV断线
t
出口
信号 中性点零序电压
3U0>
t
信号
出口
机端TV开口三角
> 3U 0
&
中性点零序电压
t
> 3U 0
&
10
TV断线信号
2）发电机三次谐波电压式定子接地保护
三次谐波电压式定子接地保护范围是：反映发电机中性点向机内20%左右定子 绕组或机端附近定子绕组单相接地故障,与零序基波电压式定子接地保护联合构成 100%的定子接地保护。 三次谐波电压式定子接地保护，按比较发电机中性点及机端三次谐波电压的大小和相 位构成。其交流接入回路如下。
保护的反时限特性曲线由三部分构成：上限短延时、反时限及 下限长延时。其特性曲线如下。
I
I up
t
K1 I2 K 2
IS I g1
0 t up
ts t
逻辑框图 发电机反时限对称过负荷保护的逻辑框图如下。 Ig1、t11—定时限动作电流、时间；Is、ts—下限电流、 长延时； Iup、tup—上限电流、时间
阻抗型失磁保护的逻辑框图如下：
信号
Uh< Ug < Z g<
& & &
1.5
t3
出口 信号 出口
t4
信号
TVg断线
+ & &
t1
t2
Vfd<
出口 信号 出口 信号
P>
t5
出口
失磁保护动作过程：
当发电机失磁导致机端低电压动作时，经延时t4发出信号并 作用于出口（如切换励磁或切换厂用电源等措施）； 当发电机失磁导致机组功率超过整定值时，经延时t5发出信 号并作用于出口（如降出力）； 当发电机失磁并导致系统低电压动作时，经延时t3发出信号 并作用于跳闸； 当发电机失磁阻抗元件满足，或同时转子低电压也满足时， 经t1延时或t2延时发出信号并作用于出口（如解列灭磁）。

发电机的保护配置与整定计算1.发电机过载保护：发电机过载保护的主要目的是保护发电机的发电绕组和冷却系统免受过负荷运行的影响。

过载保护通常通过测量发电机的电流来实现。

当电流超过额定值时，过载保护装置会发出警报并切断电源，以防止过载引起的发电机损坏。

过载保护的整定计算包括确定额定电流、过载比和过载动作时间等参数。

2.发电机短路保护：发电机短路保护的目的是在发生短路故障时尽快切断电源，以避免发电机受到二次短路电流的损害。

短路保护通常采用电流和时间两种保护方式，电流保护是通过测量发电机的电流来实现，当电流超过设定值时，保护装置会发出动作信号；时间保护则是根据故障时的电流和时间曲线来判断是否需要动作。

3.发电机接地保护：发电机接地保护主要用于检测和切断发电机的接地故障。

接地故障通常会导致电流异常增大，可能引发发电机的绝缘损坏。

常用的接地保护方法包括零序电流保护、低阻接地保护和绝缘监测保护等。

整定计算包括确定接地电流的阈值、根据发电机的实际容量和电流曲线来选择保护参数等。

4.发电机不平衡保护：发电机在运行过程中可能会出现相间短路和不平衡电压等故障，不平衡保护的目的是在故障发生时切断电源，保护发电机不受损害。

不平衡保护常用的方法包括电流差动保护和电压不平衡保护。

整定计算包括确定不平衡电流的阈值、根据发电机的容量和电压曲线选择保护类型和参数等。

以上是对发电机保护配置与整定计算的简要介绍，详细的保护配置和整定计算需要根据具体的发电机类型、容量和工作环境等进行。

在实践中，通常需要依靠经验、标准和专业软件来完成保护配置与整定计算。

同时，为了保证发电机的可靠性和安全性，还需要定期的检查和维护。

发电机保护配置一、发电机保护配置1、法电机差动保护：保护能在区外故障时可靠地躲过两侧CT特性不一致所产的不平衡电流，区内故障保护灵敏动作。

保护采用三相式接线, 由两侧差动继电器构成，瞬时动作于全停。

2、发电机定子接地保护：保护由发电机机端零序电压和中性点侧三次谐波电压共同构成100%保护区的定子接地保护，基波跳闸，三次谐波发信号。

设PT断线闭锁。

区外故障时不误动。

3、发电机过电压保护：过电压保护动作电压取1.3倍额定电压，延时0.5秒动作于全停。

4、低频保护：低频保护反应系统频率的降低，保护由灵敏的频率继电器和计数器组成，并受出口断路器辅助接点闭锁。

即发电机退出运行时低频保护自动退出运行。

保护动作于发信号或全停。

装置在运行时可实时监视定值，频率及累计时间的显示。

两套保护之间宜有连续跟踪和数据累计功能。

5、失步保护：保护由三阻抗元件或测量振荡中心电压及变化率等原理构成,在短路故障、系统稳定振荡、电压回路断线等情况下,保护不误动作。

能检测加速和减速失步。

保护通常动作于信号,当振荡中心在发电机变压器内部,失步动作时间超过整定值或电流振荡次数超过规定值时,保护动作于全停。

并装设电流闭锁装置,以保证断路器断开时的电流不超过断路器额定失步开断电流。

6、失磁保护：保护由发电机端测量阻抗判据、变压器高压侧低电压判据、定子过电流判据组成。

设PT断线闭锁。

闭锁元件动作，阻抗元件动作发出失磁信号经延时t1动作减出力。

闭锁元件动作，阻抗元件动作延时t2切换厂用电源。

闭锁元件动作，系统电压低于动作允许值时经延时t3动作于全停或程序跳闸。

7、发电机逆功率保护：保护动作分两段时限t1发信号，t2动作于全停，具备PT断线闭锁功能。

8、程序跳闸逆功率保护：保护为程序跳闸专用,用于确认主汽门完全关闭。

由逆功率继电器作为闭锁元件,其整定值为(1-3)%发电机额定功率。

保护动作分两段时限t1发信号,t2动作于全停。

9、发电机过激磁保护：过激磁是以V/HZ的比值为动作原理，设有两段定值。