1、 生 產 培 訓 教 案培訓題目：發電機非全相保護培訓目的：1.了解發電機（發變組）非全相現象。2.了解發電機（發變組）非全相對發電機影響。3.熟知發電機（發變組）非全相事故處理。內容摘要：1.發電機非全相運行電氣量分析2.發電機非全相運行對發電機影響3.發電機非全相運行的現象4.發電機非全相運行的處理5.發電機非全相運行的保護6.防止發電機非全相運行的措施培訓內容：一、發電機出口開關非全相定義 缺相按開關合閘狀態定義：1、缺一相：指合閘時一相未合上，分閘時兩 相未斷開。2、缺兩相：指合閘時兩相未合上，分閘時一相未斷開。二、發電機非全相運行的分析1、 1.2號機主變中性點不接地運行、主汽門關閉

2、、滅磁開關跳閘情況缺一相（A相）：高壓側B.C相繞組電流的流向相同，方向相反。如圖所示：一次側A相斷開，對應的一次側電流IA0。IBIC對應與二次側相電流：ia0bic二次線電流（反映到發電機電流）：ICAic-iaib-0ibIAB=ia-ib0-ibibIBCib-icib+ib2ib2、 1.2號機主變中性點接地運行、主汽門關閉、滅磁開關跳閘情況 缺一相（A相）：假設接地電阻為零，則高壓側B.C相繞組電流的流向與原電流不變，A相變為零。如圖所示：一次側A相斷開，對應的一次側電流IA0。IB【Sin（wt）+jCos（wt）】IC= 【Sin（120+wt）+jCos（120+wt）】對應

3、與二次側相電流：ia0ib 【Sin（wt）+jCos（wt）】 ic 【Sin（120+wt）+jCos（120+wt）】二次線電流（發電機電流）：ICAic-ia【Sin（120+wt）+jCos（120+wt）】IAB=ia-ib 【Sin（wt）+jCos（wt）】 IBCib-ic 【Sin（240+wt）+jCos（240+wt）】 負序電流波形4、 1.2號機主變中性點不接地運行、主汽門關閉、滅磁開關跳閘情況 缺兩相（A、C相）：高壓側A.B相繞組電流為零。C相只有電感電流，電流很小，接近于零。一次側A相斷開，對應的一次側電流 IA IC 0。對應與二次側相電流： ia ic 0

4、二次線電流：ICAic-ia0IAB=ia-ib0IBCib-ic0 發電機無電流顯示。5、 1.2號機主變中性點接地運行、主汽門關閉、滅磁開關跳閘情況 缺兩相（A、C相）：高壓側A.B相繞組電流為零。C相電流即等于零序電流。一次側A相斷開，對應的一次側電流 IA IC 0。對應于二次側相電流（同上）： ia ic 0二次線電流：ICAic-ia0IAB=ia-ib0-ibibIBCib-icib0ib從以上分析看出，發電機非全相缺一相的情況下，主變中性點接地，發電機電樞磁場還是旋轉磁場，發電機不失磁還可以維持同步，電流的表現介于系統電勢與發電機電勢之間，表現為一相電流偏高，另兩相相等。包括缺

5、兩相情況下，只要主汽門關閉，均不能維持同步。 因此在主汽門關閉，不管缺一相或者缺兩相的情況下，或者失磁情況下，要求快速隔離處理。并且鑒于有功正負及缺一相兩相現象各有不同，運行判斷存在一定困難，理論上的調節控制措施也需要一定的時間，因此建議遇非全相運行，采取快速隔離措施。對于345號機，發電機裝設出口開關，非全相現象非常明顯，判斷非常容易，相對于12號機主變高壓側采用3/2接線，處理比較容易，直接拉上級開關。缺一相：現象一相電流為零，另兩相電流相等。不失磁情況下可維持同步運行，在解列時遇此情況，可有一定的處理時間。缺兩相：現象兩相電流為零，一相有電流。在發電機內部形成的是脈動磁場，即使勵磁不跳，

6、發電機將失步。345號機發電機缺相處理比較方便，因此建議不管是缺一相還是缺兩相，建議快速拉開上級開關。在運行中負荷較高時出現發電機或者發變組非全相，負序電流將很大，應立即解列發電機。 總之主汽門關閉、失磁、或者缺兩相保護不動作，立即隔離。注：發電機非全相處理，謹用發電機急停按鈕，防止只拉開滅此開關，而拉不開出口開關，加重傷害程度。6、發電機非全相運行對發電機影響：非全相運行是三相機構分相操作發電機主開關在進行合、跳閘過程中，由于某種原因造成一相或兩相開關未合好或未跳開，致使定子三相電流嚴重不平衡的一種故障現象。將使得發電機非全相運行，產生負序電流。負序電流的出現，在轉子上產生的二倍工頻環流的集

7、膚效應，使轉子表層的電流密度增大，產生附加損耗，引起發熱甚至損壞轉子和護環。另外，還可引起附加振動，形成附加應力，可能造成某些部件疲勞和機械損壞。長時間非全相運行很大的負序電流將損壞發電機定子線圈，嚴重時燒壞轉子線圈，折斷大軸。7、發電機非全相運行處理（12號機規程）(1) 發電機并網和解列時，一定要嚴密監視發電機負序電流的變化，及時發現主開關非全相動作。(2) 出現非全相故障時，如果非全相保護正確動作，則按跳機后進行處理。(3) 若非全相保護未動，而斷路器失靈保護動作時，將跳開所在220kV母線的所有開關。(4) 如果并列時發生非全相故障，立即解列。(5) 如果在發電機先解列時發生非全相開斷

8、，若是一相斷開，可立即試合一次。仍不行時，應調節汽輪機的有功功率和發電機的勵磁電流，使有功和無功功率接近于0，發電機電流維持在最小，密切監視發電機負序電流值。此時機組必須維持在額定轉速，切忌斷開勵磁系統，并通知檢修立即處理，同時匯報中調。處理不了時，緊急斷開上一級開關。 (6) 如果在發電機先解列時發生兩相斷開，可立即再手拉一次。無效時，立即調整增加電流，使發電機電流維持在最小值，密切監視發電機負序電流值。此時機組必須維持在額定轉速，并通知檢修立即處理，同時匯報中調。處理不了時，緊急斷開上一級開關。 (7) 汽輪機先打閘聯跳發電機時，出現非全相故障，必須立即匯報中調，緊急斷開上一級開關。 發電

9、機非全相運行保護：發電機變壓器組高壓側斷路器一相拉不開，高壓側單相電流通過變壓器耦合使發電機非全相運行，在發電機回路產生較大的負序電流，造成發電機轉子嚴重燒壞的事故。為此，不管發電廠電氣主接線采用哪種形式，也不管發電機變壓器組高壓斷路器采用哪種類型，按照發電機變壓器組保護雙重化和近后備保護配置原則，在大型單元機組發電機變壓器組保護中均配置了失靈保護。當發電機變壓器組高壓側斷路器非全相運行時，失靈保護動作，跳開母聯(或分段)斷路器及發電機變壓器組高壓側斷路器所連接母線上的所有元件或與之相關的元件，保護發電機的安全。我廠1、2號機非全相保護采用開關本體保護，非全相保護不經電流量閉鎖，開關三相不一致

10、時，非全相保護應能正確動作，非全相保護不動作，啟動失靈。非全相保護動作后，若開關機構異常無法跳開，只能通過失靈保護將相鄰開關跳開;若失靈保護電流判別條件不滿足，動作條件不動作，則只能通過人為干預跳開造成非全相運行的原因有很多是可以在日常維護、巡回檢查中較早發現彌補的為防止機構失靈，可以對機構內傳動軸、鎖釘定期潤滑，保證傳動部分靈活，機構箱門保證處于嚴密關閉狀態，防止線圈受潮，機構靈件銹蝕正常巡回檢查時，注意空氣、SF6壓力，加強對主開關的定期維護，壓縮空氣儲氣罐放水、加熱器投退等工作保證正常進行每次開關操作開關本體處設專人監控。如遇三相開關未全合上，則通知遠方將開關跳開，然后檢查。每次開關斷開

11、后（包括手動跳開、保護跳開），應對開關跳合閘線圈進行檢查。機組滅磁后或機組并網操作過程中，母刀合入后，升磁建壓前，檢查機端電壓電流是否為0，若不為0，應懷疑開關非全相，應查明原因，確認后采取相應措施。非全相保護的常用方案非全相保護的實現，一般需要反映斷路器三相位置不一致的回路，可以采用斷路器輔助觸點組合實現，也可以采用跳閘位置、合閘位置繼電器的接點組合(該接點組合一般由操作箱給出)實現，以下均稱之為三相不一致接點。目前，專用非全相保護的常見方案有以下幾種。2.1三相不一致接點直接啟動時間繼電器如圖1所示，無電流接點時，這種方案與配置在斷路器機構箱內的非全相保護類似，比較簡單，也能起到應有的保護

12、作用。電網在反措細則中明確要求“非全相保護應直接用斷路器輔助接點作為判據，取消電流判別回路”。但是，由于斷路器輔助接點的不可靠性及引入電纜運行環境的影響等因素，運行中發生了多次非全相保護誤動的事例?；谶\行實踐，該方案的安全性值得懷疑。2.2三相不一致接點串接零序電流繼電器接點后啟動時間繼電器如圖1所示，該方案與2.1節方案相比，增加了零序電流閉鎖判據，安全性有了很大的提高。由于零序電流較易獲得，該方案在系統中獲得了比較廣泛的應用。主要問題是零序電流的整定。目前，一般按躲過正常負荷下的不平衡電流整定(一次值約為100A)，但是顯然地，當零序電流較小時，非全相保護可能拒動。主變中性點不接地運行時

13、，無零序電流。2.3三相不一致接點串接負序電流繼電器接點后啟動時間繼電器與2.2節方案類似，僅電流判別采用負序分量，一般用于負序電流較易獲得的情況，例如發電機變壓器組成套保護中。負序電流也可按躲過正常運行時的不平衡電流整定，當負荷較小時，也可能拒動。較2.2節方案優越之處在于可用于變壓器中性點不接地運行的機組。2.4三相位置接點與無流判據組合后啟動時間繼電器隨著微機型保護裝置的發展，非全相保護的電流判據，乃至其構成，均趨于多樣化。三相跳閘位置繼電器的接點作為開關輸入量引入裝置，當任一相TWJ動作且無電流時，確認該相斷路器在跳開位置，當任一相斷路器在跳開位置而三相不全在跳開位置時，若控制開關在合

14、后，則確認為三相不一致，經延時跳閘。2.5復合電壓閉鎖失靈保護失靈保護經常誤動。后經改造，在失靈保護回路加裝了復合電壓閉鎖，但是隨著機組單機容量的增大，負序電流對發電機轉子的危害加劇，要求在發電機變壓器組高壓側斷路器非全相運行時，盡快解除復合電壓閉鎖，并且解除發電機變壓器組失靈保護復合電壓閉鎖的邏輯關系要求。復合電壓閉鎖可防止發電機變壓器組斷路器失靈保護誤動作。但在發電機變壓器組某些類型故障時，可能不能引起復合電壓動作，比如系統母線電壓變化不大，電壓元件沒有反應；或非電量保護動作(如繞組溫度高)等，復合電壓閉鎖發揮不了閉鎖作用，反而造成失靈保護拒動。由于失靈保護接線的改進及微機保護裝置的應用，

15、已經取消利用母線復合電壓作為發電機變壓器組失靈保護故障判別元件，而改用負序電流或零序電流或相電流作為故障判別元件。因此，對新建電廠的發電機變壓器組失靈保護采用微機保護裝置，建議取消發電機變壓器組失靈保護的復合電壓閉鎖；同時，應在失靈保護出口回路增加延時，延時時間應稍大于斷路器的跳閘時間與保護裝置的返回時間加裕度時間之和，以防止某些情況下失靈保護誤動作。發電機變壓器組高壓側斷路器為分相操作斷路器時，熱工保護可以直接啟動失靈保護，也可以由逆功率保護啟動失靈。失靈保護判別回路采用2個零序電流繼電器串聯，構成并解除電壓閉鎖，零序電流按照躲過正常運行時的不平衡電流整定。發電機變壓器組高壓側斷路器為三相操

16、作斷路器時，熱工保護不宜直接啟動失靈保護，宜由逆功率保護啟動失靈。這時，失靈保護判別回路由2組相電流元件構成，每相用2個獨立的靜態電流繼電器，其接點串聯后，三相并聯作為判別元件。如采用微機型失靈啟動裝置時，可僅用1組電流元件，相電流元件的定值，可按較低定值整定，以提高靈敏度。對于雙母線接線的失靈保護，發電機變壓器組失靈保護的啟動、跳閘回路均應經電壓切換繼電器觸點控制，接入相電流元件的電流互感器，不應與其它電流互感器再并接，否則應防止并聯電流互感器汲出電流的影響，失靈保護按斷路器設置。只采用三相不一致接點的方案簡單，但安全性較差，有電流閉鎖的方案提高了安全性，但降低了可依賴性。在采用有電流閉鎖的

17、方案時，若負荷較小，非全相保護必然拒動，但考慮到此時負序、零序分量很小，對發變組和保護的運行已無大礙，且在這種情況下，也有相應的燈光信號指示運行值班人員，可以人工處理。因此，非全相保護以有電流閉鎖為佳，電流閉鎖的定值應考慮發變組和保護的承受能力，盡量低一些。斷路器輔助接點不對應接法：防止發電機非全相運行的措施采取以下措施防止發電機非全相運行燒壞轉子：1、 嚴格保證開關機構的可靠性。機組每次大、小修（或開關及控制回路檢修）后，要做主開關分、合閘試驗，并就地檢查三相分、合閘良好。2、 發電機并列前操作時，合主變出口刀閘前，一定要檢查開關三相在分；檢查匯控箱內的方式切換開關在“遠方”位置，檢查開關的

18、彈簧能量及SF6氣體壓力正常。3、 發電機升壓過程中應檢查定子三相電壓平衡，并列后，檢查定子三相電流平衡，檢查負序電流在規定范圍內。4、 機組解列后，應申請拉開主開關兩側刀閘，申請退出重合閘。5、 主開關出現非全相運行時: 延時斷路器保護裝置的非全相保護動作跳上級開關；開關機構的非全相保護也會動作3) 動作于全停的保護啟動失靈保護,如果開關有單相或三相失靈而跳不開的情況，失靈保護將瞬時動作跳主開關并停機滅磁,如果仍然沒有跳開，則延時0.25秒跳對上級開關。4) 不對稱過負荷（反時限）保護裝置動作。非全相運行對系統影響：大型發電機-變壓器組220KV及以上高壓側的斷路器多為分相操作的斷路器,常由于誤操作或機械方面的原因使三相不能同時合閘或跳閘,或在正常