电力公司发电机保护整定计算讲义VIP专享VIP免费

第一节概述发电机的安全运行对保证电力系统的正常工作和电能质量起着决定性的作用，同时发电机本身也是一个十分贵重的电器元件，因此，应该针对各种不同的故障和不正常运行状态，装设性能完善的继电保护装置。1故障类型及不正常运行状态：1．1故障类型1)定子绕组相间短路：危害最大；2)定子绕组一相的匝间短路：可能发展为单相接地短路和相间短路；3)定子绕组单相接地：较常见，可造成铁芯烧伤或局部融化；4)转子绕组一点接地或两点接地：一点接地时危害不严重；两点接地时，因破坏了转子磁通的平衡，可能引起发电机的强烈震动或将转子绕组烧损；5)转子励磁回路励磁电流急剧下降或消失，即发电机低励或失磁：从电力系统吸收无功功率，从而引起系统电压下降，如果系统中无功功率储备不足，将使电力系统中邻近失磁发电机的某些电压低于允许值，破坏了负荷与各电源间的稳定运行，甚至可使系统因电压崩溃而瓦解。6)发电机与系统失步：会出现发电机的机械量和电气量与系统之间的振荡，这种持续的振荡对发电机组和电力系统产生有破坏力的影响；7)发电机过励磁故障：并非每次都造成设备明显破坏，但多次反复过励磁，将因过热而使绝缘老化，降低设备的使用寿命。1．2不正常运行状态1)由于外部短路引起的定子绕组过电流：温度升高，绝缘老化；2)由于负荷等超过发电机额定容量而引起的三相对称过负荷，温度升高，绝缘老化；3)由于外部不对称短路或不对称负荷而引起的发电机负序过电流和过负荷：在转子中感应出100hz的倍频电流，可使转子局部灼伤或使护环受热松脱，从而导致发电机重大事故。此外还会引起发电机100Hz的振动；4)由于突然甩负荷引起的定子绕组过电压：调速系统惯性较大，在突然甩负荷时，可能出现过电压，造成发电机绕组绝缘击穿；5)由于励磁回路故障或强励时间过长而引起的转子绕组过负荷；6）由于汽轮机主气门突然关闭而引起的发电机逆功率：当机炉保护动作或调速控制回路故障以及某些人为因素造成发电机转为电动机运行时，发电机将从系统吸收有功功率，即逆功率。危害：汽轮机尾部叶片有可能过热而造成事故。2汽轮发电机保护类型1）发电机差动保护：定子绕组及其引出线的相间短路保护；2）匝间保护：定子绕组一相匝间短路或开焊故障的保护；3）单相接地保护：对发电机定子绕组单相接地短路的保护；4）发电机的失磁保护：反应转子励磁回路励磁电流急剧下降或消失；5）过电流保护：反应外部短路引起的过电流，同时兼作纵差动保护的后备保护；6）阻抗保护：反应外部短路，同时兼作纵差动保护的后备保护；7）转子表层负序电流保护：反应不对称短路或三相负荷不对称时发电机定子绕组中出现的负序电流；8）过负荷保护：发电机长时间超过额定负荷运行时作用于信号的保护；9）过电压保护：反应突然甩负荷而出现的过电压；10）转子一点接地保护和两点接地保护：励磁回路的接地故障保护；11）逆功率保护：当汽轮机主汽门误关闭而发电机出口断路器未跳闸，发电机失去原动力而变为电动机运行，从电力系统中吸收有功功率时保护；12）规程规定，对频率降低和电压升高引起的铁芯工作磁密过高，300MW及以上发电机应装设过励磁保护；13）失步保护：反应机组发生振荡失步的保护，300MW及以上机组配置。3定值计算中假设条件“大型发电机变压器继电保护整定计算导则”规定，为简化计算工作，可按下列假设条件计算短路电流：1）可不计发电机、调相机、变压器、架空线路、电缆线路等阻抗参数中的电阻分量；在很多情况下，可假设旋转电机的负序阻抗与正序阻抗相等。2）发电机及调相机的正序阻抗，可采用次暂态电抗X″d的饱和值。3）各发电机的等值电动势（标么值）可假设为1且相位一致。4）只计算短路暂态电流中的周期分量，但在纵联差动保护装置（以下简称纵差保护）的整定计算中以非周期分量系数Kap考虑非周期分量的影响。5）发电机电压应采用额定电压值，系统侧电压可采用额定电压值或平均额定电压值，不考虑变压器电压分接头实际位置的变动。6）不计故障点的相间和对地过渡电阻。4保护出口方式根据GBl4285的规定，按照故障和异常运行方式性质的不同，机组热力系统和调节系统的条件，各项保护装置...