一、發電機相間短路的縱聯差動保護作用:反映發電機定子繞組及其引出線相間短路故障的主保護發電機縱差保護的接線方式

完全縱差動保護不完全縱差動保護發電機完全縱差保護和不完全縱差保護均是比較發電機兩側同相電流的大小和相位而構成發電機完全縱差動保護圖9—1發電機縱差保護原理接線示意圖G●●●●發電機不完全縱差動保護（a）中性點側引出6個端子

（b）中性點側引出4個端子不同之處：

完全縱差保護是比較每相定子首末兩端的全相電流，

不完全縱差動保護是比較機端每相定子全相電流和中性點側每相定子的部分相電流而構成。發電機縱差保護的原理1．比率制動式發電機縱差保護原理發電機縱差保護原理接線示意圖G●●●●(2)動作特性曲線圖9－3比率制動式發電機縱差保護的動作特性Iop.min.Ires.min.IresK動作區制動區IK發電機縱差保護的原理

2.標積制動式發電機縱差動保護原理二、發電電機定子繞繞組的匝間間短路保護護匝間短路:每個分支的的匝間或分分支之間的的短路內容:單元件式橫橫聯差動保保護縱向零序電電壓原理的的匝間短路路保護(一)單元件式橫橫聯差動保保護1．保護的接接線方式見見下圖（a）

UVW橫差TA縱差TA·····縱差TA縱差TA機殼（b）·UVW橫差TA縱差TA·····縱差TA縱差TA·機殼2．保護的原原理分析1）當定子繞繞組的同分分支匝間短短路時：2）定子繞組組不同分支支間發生短短路時：3)保護的接線線2圖9－6單元件式橫聯差保護原理接線圖1-三次諧波濾過器；2－橫差保護t跳閘4)評價：保護接線較較簡單，靈靈敏度較高高。保護存在死區：當很很小小時或者不不同分支間間的短路匝匝數相同時時,保護不能動動作。(二)縱向零序電電壓原理的的匝間短路路保護適用于中性點側沒沒有6個或4個引出端子子的發電機機定子匝間間短路。該保護利用用發電機定定子繞組發發生匝間短短路時，機機端三相對對發電機中中性點出現現的零序電壓而構成。保護的構成成原理圖9—9零序電壓匝間短路保護原理接線圖4)零序電壓匝匝間保護原原理方框圖圖圖9－10負序功率閉鎖的零序電壓匝間保護原理方框圖l－三次諧波濾過器；2－斷線閉鎖保護；3－跳閘出口三發電機機定子繞組組的單相接接地保護（一）、發發電機定子子繞組單相相接地故障障的分析1.定子繞組單單相接地故故障的零序序電壓1)當機端單相相接地時:2)接地發生在在定子繞組組距中性點點處處電壓相量圖圖為:2．發電機三三次諧波電電壓的分布布（1）正常運行行時三次諧諧波電壓分分布S圖9－13發電機三次諧波電勢及對地電容的等值電路N（2）距中性點點處處發生單單相接地時時三次諧波波電壓的分分布（二）反應應基波零序序電壓的定定子接地保保護圖9—17發電機零序電壓保護接線示意圖過電電壓壓元元件件檢檢測測發發電電機機機機端端電電壓壓互互感感器器二二次次側側開開口口三三角角形形的的輸輸出出電電壓壓，，當當檢檢測測的的電電壓壓大大于于保保護護的的動動作作整整定定值值時時，，過過電電壓壓元元件件動動作作發發出出信號號。保護護裝裝置置的的整整定定值值應應避開開正常常運運行行時時的的不平平衡衡電電壓壓。根據據運運行行經經驗驗，，保保護護的的起起動動電電壓壓一一般般整整定定為為15～30V左右右。。考考慮慮采采用用性性能能良良好好的的三三次次諧諧波波濾濾過過器器后后，，其其動動作作值值可可降降至至5～10V。保護護在在中性性點點附附近近有5％～～10％的的死死區區。（三三））、、基基波波零零序序電電壓壓和和三三次次諧諧波波電電壓壓構構成成的的100％定定子子接接地地保保護護1．保保護護的的工工作作原原理理100％定定子子接接地地保保護護由由兩兩部部分分組組成成：：基波波零零序序電電壓壓保保護護:反應應機機端端附附近近的的85％～～95％的的定定子子繞繞組組單單相相接接地地三次次諧諧波波電電壓壓保保護護:反應應中中性性點點附附近近定定子子繞繞組組的的單單相相接接地地。。零序電壓保護三次諧波保護圖9－18100％定子接地保護的保護范圍示意圖保護護的的邏邏輯輯框框圖圖:四、、發發電電機機轉轉子子回回路路接接地地保保護護轉子子回回路路一一點點接接地地保保護護-----信號號轉子子兩兩點點接接地地保保護護-----跳閘閘一、、轉轉子子繞繞阻阻絕絕緣緣破破壞壞的的故故障障形形式式及及其其危危害害1．轉轉子子繞繞組組一一點點接接地地對發發電電機機并并未未造造成成直直接接危危害害。。1．1正常常時時正極極對對地地電電壓壓負極極對對地地電電壓壓加在在絕絕緣緣介介質質上上的的電電壓壓為為勵勵磁磁電電壓壓的的一一半半。。1．2一點點接接地地時時設：：正正極極接接地地，，，，則：：另另一一端端對對地地電電壓壓上上升升為為ＥＥ，，如如某某點點絕絕緣緣比比較較薄薄弱弱，，則則有有可可能能被被擊擊穿穿，，造造成成兩兩點點接接地地故故障障。。轉子子繞繞阻阻絕絕緣緣破破壞壞的的故故障障形形式式及及其其危危害害2．轉轉子子繞繞組組兩兩點點接接地地2．1部分分繞繞阻阻被被短短接接，，使使勵勵磁磁電電流流增增大大，，轉轉子子繞繞阻阻因因過過熱熱而而燒燒傷傷；；2．2故障點點流過過短路路電流流，燒燒傷轉轉子本本體；；2．3部分繞繞阻被被短接接，使使氣隙隙磁通通失去去平衡衡，引引起機機體振振動。。2．4對汽輪輪發電電機，，還可可能使使軸系系和汽汽機磁磁化。。二、轉子回回路一一點接接地保保護主要有有以下下幾種種：（1）電橋橋式；；（2）疊加加直流流電壓壓式；；（3）疊加加交流流電壓壓式；；（4）切換換采樣樣式等等。大型發發電機機裝設一一點接接地保保護，，動作作于信信號，，應轉轉移負負荷，，盡快快安排排停機機。轉子回回路一一點接接地保保護原原理（切換換采樣樣式轉轉子一一點接接地保保護）（1－a）EaES1S2RRRRR1RfaU1,U2I1I2圖9－20切換采樣式轉子一點接地保護原理接線三、轉轉子兩兩點接接地保保護電橋式式轉子子兩點點接地地保護護DK1DK1DK2D1D2Rf’RfRf’’RL’RL’’ANmV保護五、發發電機機的失失磁保保護發電機機失磁磁運行行及其其產生生的影影響1.失磁的的原因因轉子繞繞組故故障、、勵磁磁回路路開路路、勵勵磁機機故障障、半半導體體勵磁磁系統統故障障、自自動調調節勵勵磁裝裝置故故障、、滅磁磁開關關誤跳跳閘、、運行行人員員誤操操作等等。2.失磁運運行對對發電電機的的影響響轉子過過熱、、定子子過熱熱、鐵鐵芯過過熱、、機械械沖擊擊。3.發電機機失磁磁運行行對電電力系系統的的影響響無功缺缺額、、有功功缺額額、電電壓下下降。。二、發發電機機失磁磁保護護的配配置大型發發電機機通常裝裝設專專門的的失磁磁保護護，動動作于于信號號、減減負荷荷、或或停機機。三、發電機機的機機端測測量阻阻抗1．等值值電路路2.發電機機失磁磁后的的機端端測量量阻抗抗1.發電機機從失失磁到到失步步前（（））該式為為一圓圓的方方程，，該圓稱稱為等有功功阻抗抗圓。2.臨界失失步點點（））該式為為一圓圓的方方程，，該圓稱稱為臨界失失步圓圓或等無功功阻抗抗圓。3.失步后后（））3.失步后后（））4．其它它情況況下的的機端端測量量阻抗抗4.1發電機機外部部短路路時4.2發電機機采用用自同同期并并列時時4.3系統振振蕩時時六、發發電機機的過過負荷荷保護護（2）發電電機允允許過過負荷荷的特特性在不考考慮導導體散散熱的的情況況下－是以以額定定電流流為基基準的的電流流的標標幺值值。發電機機允許許過負負荷的的特性性考慮了了發電電機的的散熱熱條件件后，，廠家家還給給出了了發電電機的的定子子繞組組、轉轉子繞繞組、、轉子子表層層的持持續允允許電電流常常數（（а值）。。設：－－是是以額額定電電流為為基準準的，，在能能夠保保證發發電機機長期期正常常運行行情況況下，，所允允許的的最大大電流流的標標幺值值。則：（2）發電電機允允許過過負荷荷的特特性圖9－28發電機的允許過負荷特性曲線示意圖1－考慮散熱條件下；2－不考慮散熱條件下21考慮了了發電電機的的散熱熱條件件后，，發電機機能夠夠正常常運行行的條條件：：即：二、定定子繞繞組的的過負負荷保保護接成三三相式式，取取其中中最大大的相相電流流進行行判別別。小型發發電機機采用用定時時限過過負荷荷保護護；大中型型發電電機由由定時限限過負負荷保保護和反時限限過電電流保保護兩部分分組成成。用于反反映發發電機機定子子繞組組的對對稱過過負荷荷或外外部故故障引引起的的定子子繞組組過電電流。。二、定定子繞繞組的的過負負荷保保護1.定時限限過負負荷保保護動作后后延時時發信信號或或減負負荷。動作電電流：：按在在發電電機長長期允允許的的負荷荷電流流下，，能可可靠返返回的的條件件整定定。二、定定子繞繞組的的過負負荷保保護2.反時限限過電電流保保護啟動電電流取取1.15～1.2倍的額額定電電流反時限限動作作判據據：保護動動作后后作用用于解列或或程序序跳閘閘。Ｐ174七、轉轉子繞繞組的的過負負荷保保護對于300MW以下的的發電電機，，只裝裝設定定時限限過負負荷保保護，，延時時動作作于發發信號號和降降低勵勵磁電電流。。對于300MW及以上上的發發電機機組，，由定定時限限過負負荷和和反時時限過過流保保護兩兩部分分組成成。用用來作作為轉轉子勵勵磁回回路的的過流流、過過負荷荷保護護；兼兼作交交流勵勵磁機機的后后備保保護。。定時限限部分分經延延時動動作于于信號號；反時限限部分分動作作于解解列滅滅磁。。1、轉子子繞組組的過過負荷荷保護護定時限限過負負荷保保護的的動作作電流流，按按正常常運行行最大大勵磁磁電流流下，，能可可靠返返回的的條件件整定定。反時限限過流流保護護的動動作判判據于于定子子繞組組反時時限過過流保保護相相同。。－應取取以額額定轉轉子電電流為為基準準的轉轉子電電流標標幺值值。2、轉子子表層層負序序過流流、過過負荷荷保護護當不對對稱短短路或或負荷荷不對對稱時時，定定子繞繞組中中的負負序電電流將將產生生一個個與轉轉子轉轉動方方向相相反的的旋轉轉磁場場，此此時轉轉子相相對于于負序序旋轉轉磁場場有兩兩倍的的同步步轉速速。將在轉轉子表表層感感生出出100Hz的倍頻頻電流流，使使轉子子表層層局部部過熱熱，將將轉子子灼傷傷；如如轉子子本體體與護護環的的溫差差過大大，還還將導導致護護環松松脫，，造成成機組組嚴重重損壞壞。轉子表表層負負序過過流、、過負負荷保保護，，用來來作為為發電電機不不對稱稱故障障或不不對稱稱運行行時，，負序序電流流引起起轉子子表層層過熱熱的保保護。。還可可兼作作系統統不對對稱故故障的的后備備保護護。1.對于小小型發發電機機組采用兩兩段式式定時時限負負序過過流、、過負負荷保保護，，I段：動動作電電流按按與相相鄰元元件后后備保保護配配合的的條件件整定定，一一般取取：經3～5S延時后后，動動作于于跳閘閘。II段：動動作電電流按按躲過過發電電機長長期允允許的的負序序電流流整定定，一一般取取：經5～10S延時后后，動動作于于發信信號。。2．對于于大型型發電電機組組一般由由定時時限負負序過過負荷荷保護護和反反時限限負序序過流流保護護兩部部分組組成。。2.1定時限限負序序過負負荷保保護動作電電流，，按躲躲過發發電機機長期期允許許的負負序電電流整整定，，一般般取：：經t1=5～10S延時后后，動動作于于發信信號。。2.2反時限限負序序過流流保護護啟動元元件的的動作作電流流，按按躲過過發電電機長長期允允許的的負序序電流流整定定，一一般取取：反時限限動作作判據據轉子表表層負負序過過流、、過負負荷保保護特特性曲曲線t1=5～10S：定時限限負序序過負負荷保保護動動作時時限，，用于于發信信號。。t2=0.2~1S：反時限限延時時上限限，用用于割割除反反時限限特性性中I2值較大大的部部分。。t3=600~1000S：反時限限延時時下限限，用用于割割除反反時限限特性性中I2值較小小的部部分。。轉子表表層負負序過過流、、過負負荷保保護邏輯框框圖發變組組保護護功能能保護出出口：：不同的的出口口分別別設立立獨立立的出出口繼繼電器器，出出口繼繼電器器的接接點容容量滿滿足強強電控控制回回路要要求，接點數量滿足足保護跳閘出出口要求，并并留有四付備備用接點。保護出口回路路設置因元件件損壞而引起起誤動的閉鎖鎖措施，防止止保護誤出口口，并發出元元器件損壞的的告警信號。。凡保護出口回回路，均經壓壓板投入、退退出，不允許許不經壓板而而直接去驅動動跳閘繼電器器。非電氣量保護護可經裝置觸觸點轉換出口口或經裝置延延時后出口，，裝置能反映映其信號。組屏：發變組保護裝裝置采用原裝裝進口產品，，采用國內組組屏方式。保護分柜原則則－發電機（含含勵磁變）與與主變壓器、、廠高變保護護分屏設置，，以便滿足發發電機與變壓壓器解列運行行的要求，其其中管理機的的配置也滿足足此要求。－同一元件的的兩套保護分分別布置于不不同柜內。如如：發電機差差動Ⅰ和發電機差動動Ⅱ；主變壓器差差動Ⅰ和主變壓器差差動Ⅱ等，均分別布布置于不同柜柜內。－非電量保護護與保護管理理機單獨組1面屏。保護柜配置：：每面保護柜的的直流電源各各自獨立互不不交叉。每面保護柜裝裝置有各自獨獨立的保護出出口。每臺機配置1臺管理機，負負責管理各保保護柜中的各各個保護裝置置及微機監控控（監測）系系統的通信。。每套保護裝置置包括主保護護和后備保護護。裝置功能：裝置中不同種種類保護具有有方便的軟投投退功能。裝置具有必要要的參數監視視功能。裝置具有自復復位功能，當當軟件工作不不正常時能通通過自復位電電路自動恢復復正常工作。。裝置每一個獨獨立逆變穩壓壓電源的輸入入具有獨立的的保險功能，，并設有失電電報警。裝置記錄必要要的信息，并并通過接口送送出；信息且且不丟失，并并可重復輸出出。裝置有獨立的的內部時鐘，，并具有接受受GPS時鐘的軟對時時及硬對時的的接口。發電機保護配配置低頻保護：低低頻保護反系系統頻率的降降低，保護由由靈敏的頻率率繼電器和計計數器組成，，并受出口斷斷路器輔助接接點閉鎖。即即發電機退出出運行時低頻頻保護自動退退出運行。保保護動作于發發信號或全停停。裝置在運運行時可實時時監視定值，，頻率及累計計時間的顯示示。兩套保護護之間宜有連連續跟蹤和數數據累計功能能。發電機逆功率率保護：保護護動作分兩段段時限t1發信號,t2動作于全停,具備PT斷線閉鎖功能能。變壓器保護配配置主變差動保護護：采用二次次諧波制動比比率差動原理理的四側差動動繼電器構成成,并且有電流速速斷元件,保護瞬時動作作于全停。主變壓器過激激磁保護：過過激磁是以V/HZ的比值為動作作原理,設有兩段定值值。低定值帶帶時限動作于于信號和降低低勵磁電流,高定值部分動動作全停或程程序跳閘。主變壓器復合合電壓過流保保護：由主變變低壓側PT引出的復合電電壓高壓側電電流共同構成成，經延時，，動作于跳各各側開關。主變通風：單單相電流元件件動作于啟動動輔助冷卻器器。廠高變冷卻器器故障：當變變壓器冷卻器器全停時瞬時時發信號,延時動作于廠廠用電切換或或全停。廠高變油位：：動作于發信信。廠高變溫度：：動作于發信信號。廠高變瓦斯：：重瓦斯動作作于全停,或切換至信號號:輕瓦斯動作于于發信。廠高變有載調調壓瓦斯：重重瓦斯動作于于全停,或切換至信號號:輕瓦斯動作于于發信。廠高變壓力釋釋放：動作于于發信或全停停。非電量保護發電機斷水保保護：瞬時發發信號，延時時動作于程序序跳閘，并可可切換到全停停。熱工保護：動動作于發信號號或動作于全全停。主變冷卻器故故障：當變壓壓器冷卻器全全停時瞬時發發信號，延時時動作于全停停或程序跳閘閘。主變油位：動動作于發信號號。主變溫度：動動作于發信號號及跳閘。主變瓦斯：輕輕瓦斯動作于于發信。重瓦瓦斯動作于全全停或切換至至信號。主變壓力釋放放：動作于發發信號或全停停。廠高變差動保保護：保護采采用二次諧波波制動原理的的三側差動,瞬時動作于全全停。并具有有CT斷線判別及閉閉鎖功能。廠高變復合過過流保護：由由復合電流判判據構成，經經一段延時動動作于全停。。廠高變過負荷荷調壓閉鎖：：保護經延時時動作于全停停。廠高變通風：：單相電流動動作于啟動輔輔助冷卻器。。廠高變分支過過流保護：延延時動作于本本分支斷路器器,并閉鎖備用電電源切換。。廠高變分支零零序過流：保保護帶一段時時限,t1動作于跳本分分支斷路器,并閉鎖備用電電源自投。備用停機變保保護配置非電量保護接接口備用/停機變變重瓦瓦斯，瞬時動動作于跳各側側開關（不起起動失靈），，也可切換至至信號。備用/停機變變輕瓦瓦斯，動作于于信號備用/停機變變有載載調壓重瓦斯斯，瞬時動作作于跳各側開開關（不起動動失靈），也也可切換至信信號。備用/停機變變有載載調壓輕瓦斯斯，動作于信信號備用/停機變變壓力力釋放，瞬時時動作于跳各各側開關（不不起動失靈）），也可切換換至信號。備用/停機變變有載載調壓壓力釋釋放，瞬時動動作于跳各側側開關（不起起動失靈），，也可切換至至信號。備用/停機變變溫度度：動作于信信號。備用/停機變變油位位：動作于信信號。備用/停機變變保護護裝置采用原原裝進口產品品，采用國內內組屏方式。。備用/停機變變保護護裝置由2面屏組成，含含有遠方跳閘閘插件。差動保護：保保護采用二次次諧波制動原原理的差動構構成，并且保保護有電流速速斷元件，保保護瞬時動作作于跳各側開開關。高壓側復合過過流保護：由由高壓側復合合電流構成，，一段延時，，動作于跳各各側開關。高壓側零序電電流保護：零零序電流保護護設二段定值值各帶兩段時時限，均以第第一段時限跳跳母聯或分段段，第二段時時限跳各側開開關。備用/停機變變低壓壓側分支零序序電流保護：：零序電流保保護設二段定定值各帶時限限跳各分支開開關。備用/停機變變通風風：單相電流流元件動作于于啟動通風。。過負荷調壓閉閉鎖：保護經經延時動作于于全停。發電機不對稱稱過負荷保護護：保護由定定時限和反時時限組成,定時限動作于于信號,動作電流按躲躲過發電機長長期允許的負負序電流值和和按躲過最大大負荷下負序序電流濾過器器的不平衡電電流值整定。。反時限保護護反應發電機機轉子熱積累累過程。動作作特性按發電電機承受負序序電流的能力力確定,動作于全停或或程序跳閘。。發電機突加電電壓電保護：：保護由電流流元件及電壓壓元件構成，，動作于發電電機出口斷路路器。發電機機出口斷路器器合閘后,該保護退出，，解列后自動動投入運行。。PT斷線閉鎖保護護由電壓元件件構成，動作作于信號。勵磁過負荷保保護：保護由由定時限和反反時限兩部分分組成。定時時限部分動作作電流按正常常運行最大勵勵磁電流下能可靠返回的的條件整定，，帶時限動作作于信號，并并動作于降低低勵磁電流；；反時限部分分動作特性