電力系統(tǒng)繼電疼惜原理21發(fā)電機的繼電疼惜1.1發(fā)電機的故障類型和不正常運行狀態(tài)1.2發(fā)電機的縱差動疼惜和橫差動疼惜1.3發(fā)電機的定子單相接地疼惜1.4發(fā)電機的負序過電流疼惜1.5發(fā)電機的失磁疼惜1.6發(fā)電機-變壓器組繼電疼惜的特點1.1發(fā)電機的故障類型和不正常運行狀態(tài)41.發(fā)電機的故障類型及疼惜方式定子繞組定子繞組及引出線相間短路：接受縱差疼惜定子繞組匝間短路：接受橫差疼惜定子繞組單相接地：接受零序電流和零序電壓疼惜轉子繞組轉子繞組一點或兩點接地：接受定期檢測裝置，或接受一點和兩點接地疼惜轉子繞組勵磁電流消逝：自動滅磁開關斷開時連鎖斷開發(fā)電機的斷路器，或接受發(fā)電機失磁疼惜52.不正常運行狀態(tài)及疼惜方式過電流外部短路引起的定子過電流：接受負序過電流疼惜、低電壓起動的過電流疼惜、復合電壓起動的過電流疼惜或過電流疼惜；不對稱負荷或外部不對稱短路引起的定子負序過電流：接受負序過電流疼惜對稱負荷引起的定子過電流：接受接于一相電流的過負荷疼惜轉子繞組過負荷：接受轉子過負荷疼惜定子繞組過電壓：接受帶延時的過電壓疼惜汽輪發(fā)電機主汽門突然關閉：接受逆功率疼惜1.2發(fā)電機的縱差動疼惜和橫差動疼惜71.縱差動疼惜的原理反應定子內部相間短路：動作于跳閘反應電流互感器二次回路斷線：動作于信號81.1斷線監(jiān)視繼電器的整定起動電流按躲開正常運行時的不平衡電流整定，原則上越靈敏越好，通常?。簽榱朔乐雇獠抗收蠒r由于不平衡電流的影響而誤發(fā)斷線信號，它的動作延時應大于發(fā)電機全部后備疼惜的動作時限91.2差動繼電器的整定在正常運行狀況下，電流互感器二次回路斷線時疼惜不應誤動按躲開外部故障時的最大不平衡電流整定101.3具有比率制動特性的差動繼電器最小起動電流：拐點制動電流：一般取制動系數(shù)（制動特性的斜率）：0.2~0.4111.4縱差疼惜的靈敏度校驗Idmin為發(fā)電機內部故障時流過疼惜的最小短路電流，須要考慮如下兩種狀況：發(fā)電機與系統(tǒng)并列運行以前，在其出線端發(fā)生兩相短路發(fā)電機接受自同期并列時，在系統(tǒng)最小運行方式下，發(fā)電機出線端發(fā)生兩相短路122.橫差動疼惜的原理利用反應兩個支路電流之差的原理，可實現(xiàn)對發(fā)電機定子繞組匝間短路的疼惜132.1橫差動疼惜的接線每相裝設兩個電流互感器，每相用一個繼電器只裝設一個電流互感器和一個繼電器一點接地后投入濾三次諧波142.2橫差動疼惜的整定轉子回路兩點接地時，橫差動疼惜可能誤動作，但不必在轉子回路兩點接地時閉鎖橫差動疼惜在投入兩點接地疼惜的同時，橫差動疼惜應切換至帶0.5~1s的延時動作于跳閘，可防止轉子回路偶然性的兩點接地時引起的橫差疼惜誤動作1.3發(fā)電機的定子單相接地疼惜161.發(fā)電機電壓網絡的特點發(fā)電機的中性點都是不接地或經消弧線圈接地的發(fā)電機電壓網絡是指與發(fā)電機有干脆電聯(lián)系的各元件組成的網絡，是非干脆接地系統(tǒng)發(fā)電機定子繞組單相接地時，流經接地點的電流為發(fā)電機電壓網絡對地電容電流的總和。當接地電流較大時，能在故障點引起電弧，將繞組絕緣和定子鐵心燒毀當接地電容電流小于5A時，裝設動作于信號的接地疼惜；否則，裝設動作于跳閘的接地疼惜172.內部單相接地時的等值電路183.外部單相接地時的等值電路內部單相接地時，流經LH0的零序電流為發(fā)電機以外電壓網絡的對地電容電流外部單相接地時，流經LH0的零序電流為發(fā)電機本身的對地電容電流194.利用零序電流構成的定子接地疼惜須要接受高靈敏的零序電流互感器：盡量提高零序電流互感器的勵磁阻抗選取繼電器的阻抗與零序互感器的勵磁阻抗匹配20定子零序電流疼惜的整定躲過外部單相接地時，發(fā)電機本身的電容電流和零序電流互感器二次側的不平衡電流零序電流疼惜的一次動作電流應小于發(fā)電機單相接地電流的允許值當起動電流不考慮發(fā)電機的暫態(tài)電容電流時，疼惜需帶有1~2s的動作延時當起動電流不考慮外部相間短路時的不平衡電流時，須要在相間疼惜動作時將接地疼惜閉鎖定子繞組中性點旁邊接地時，接地電流很小，定子零序電流疼惜存在動作死區(qū)215.利用零序電壓構成定子接地疼惜用于發(fā)電機變壓器組，動作于信號22定子零序電壓疼惜的整定躲開正常運行時的不平衡電壓變壓器高壓側接地時在發(fā)電機端產生的零序電壓提高靈敏度的措施：加裝三次諧波過濾器，消退三次諧波的影響變壓器高壓側中性點干脆接地時，利用延時躲開高壓側接地故障變壓器高壓側中性點非干脆接地時，利用高壓側的零序電壓將定子接地疼惜閉鎖或對疼惜實現(xiàn)制動236.反應100%定子繞組的接地疼惜一是零序電壓疼惜，能疼惜定子繞組的85%以上二是用來消退零序電壓疼惜不能疼惜的死區(qū)發(fā)電機中性點加固定的工頻偏移電壓附加直流或低頻電源，將其電流注入定子繞組利用發(fā)電機固有的三次諧波電勢24發(fā)電機三次諧波電勢的分布特點正常運行時，發(fā)電機中心點側的三次諧波電壓總是大于發(fā)電機端的三次諧波電壓25發(fā)電機三次諧波電勢的分布特點當靠近中性點側發(fā)生單相接地時，發(fā)電機端的三次諧波電壓大于中性點側的三次諧波電壓26100%定子接地疼惜的特點利用三次諧波電壓構成的接地疼惜，可以反應定子繞組中靠近中性點側50%范圍內的單相接地故障，且故障點越接近于中性點時，疼惜越靈敏利用基波零序電壓構成的接地疼惜，可以反應靠近定子機端側85%范圍內的單相接地故障，且故障點越接近于出線端時，疼惜越靈敏三次諧波電壓保護區(qū)基波零序電壓保護區(qū)1.4發(fā)電機的負序過電流疼惜281.定子負序電流產生緣由及影響產生緣由：電力系統(tǒng)發(fā)生不對稱短路；在正常運行狀況下三相負荷不平衡影響：在轉子繞組、阻尼繞組及轉子鐵心等部件上感應出100Hz的倍頻電流，造成局部過熱產生100Hz的交變電磁轉矩，并作用在轉子大軸和定子機座上，引起100Hz的振動29定子負序電流引起轉子發(fā)熱的度量假定發(fā)電機轉子為絕熱體（不向四周散熱），則不使轉子過熱所允許的負序電流和時間的關系：發(fā)電機凸級式發(fā)電機或調相機空氣或氫氣表面冷卻的隱極式發(fā)電機導線直接冷卻的100~300MW汽輪發(fā)電機A40306~15發(fā)電機組容量越大，承受負序過負荷的實力越小，即A值越小30定子負序過電流疼惜的作用主疼惜：對定子繞組電流不平衡而引起轉子過熱的一種疼惜，是發(fā)電機的主疼惜之一后備疼惜：在相鄰元件發(fā)生不對稱短路時，定子負序過電流疼惜可以作為后備疼惜；須要附加裝設一個單相式的低電壓起動過電流疼惜，以反應三相短路312.負序定時限過電流疼惜原理接線繼電器3按躲開長期允許負序電流值和最大負荷下的不平衡電流來整定動作延時應保證選擇性，一般取5~10s322.負序定時限過電流疼惜原理接線繼電器4按躲開短時間允許的負序電流整定，同時與相鄰元件的后備疼惜靈敏度協(xié)作動作延時按后備疼惜逐級協(xié)作，一般取3~5s333.兩段負序定時限過電流疼惜動作特性定時限過電流疼惜的動作特性與發(fā)電機允許負序過電流曲線不能很好協(xié)作344.負序反時限過電流疼惜發(fā)電機允許負序電流的特性是在絕熱條件下給出的，考慮轉子散熱條件后，對于同一時間內所允許的負序電流值事實上要比用允許負序電流曲線計算出的值大1.5發(fā)電機的失磁疼惜361.發(fā)電機失磁運行及影響失磁緣由：轉子繞組故障勵磁機故障自動滅磁開關誤跳閘半導體勵磁系統(tǒng)中某些元件損壞或回路發(fā)生故障誤操作371.發(fā)電機失磁運行及影響381.發(fā)電機失磁運行及影響對電力系統(tǒng)和發(fā)電機的影響：失磁發(fā)電機異步運行時，須要從系統(tǒng)吸取大量無功當系統(tǒng)無功儲備不足時，將引起電壓下降，嚴峻時可能因電壓崩潰而使系統(tǒng)瓦解為了防止定子繞組過電流，失磁發(fā)電機異步運行所發(fā)出的有功比同步運行時小失磁后發(fā)電機轉速超過同步轉速，轉子產生差頻電流，使轉子過熱392.發(fā)電機失磁后的機端測量阻抗a)等有功阻抗圓(失步前)402.發(fā)電機失磁后的機端測量阻抗b)臨界失步阻抗圓(功角為90度，無功恒定)412.發(fā)電機失磁后的機端測量阻抗c)失步后的異步運行階段空載失磁時：423.其它運行方式下的機端測量阻抗1為發(fā)電機正常運行2為發(fā)電機只發(fā)有功3為發(fā)電機欠勵運行4為發(fā)電機失磁5為發(fā)電機外部故障43系統(tǒng)振蕩時機端測量阻抗444.失磁疼惜的構成方式45轉子低電壓判據失磁疼惜方案1.6發(fā)電機-變壓器組繼電疼惜的特點471.發(fā)電機-變壓器組縱差疼惜的特點482.發(fā)變組中定子單相接地疼惜的特點發(fā)變組中，發(fā)電機的中性點以擔憂不接地或經消弧線圈接地發(fā)生單相接地的接地電容電流通常小于允許值，可接受零序電壓疼惜，并動作于信號對于大容量