同步發(fā)電機的保護
發(fā)電機的安全運行對保證電力系統的正常工作和電能質(zhì)量起著(zhù)決定性的作用,同時(shí)發(fā)電機本身也是十分貴重的電氣設備,因此,應該針對各種不同的故障和不正常運行狀態(tài),裝設性能完善的繼電保護裝置。
1.發(fā)電機的故陳、不正常運行狀態(tài)及其保護方式
發(fā)電機的故障類(lèi)型主要有定子繞組相間短路、定子一相繞組內的匝間短路、定子繞組單相接地、轉子繞組一點(diǎn)接地或兩點(diǎn)接地以及轉子勵磁回路勵磁電流消失等。
發(fā)電機的不正常運行狀態(tài)主要有:由于外部短路引起的定子繞組過(guò)電流;由于負荷超過(guò)發(fā)電機額定容量而引起的三相對稱(chēng)過(guò)負荷;由于外部不對稱(chēng)短路或不對稱(chēng)負荷(如單相負荷、非全相運行等)而引起的發(fā)電機負序過(guò)電流;由于突然甩負荷而引起的定子繞組過(guò)電壓;由于勵磁回路故障或強勵時(shí)間過(guò)長(cháng)而引起的轉子繞組過(guò)負荷;由于汽輪機主汽門(mén)突然關(guān)閉而引起的發(fā)電機逆功率等。
針對以上故障類(lèi)型及不正常運行狀態(tài),發(fā)電機應裝設以下繼電保護裝置:
1)對IMW以上發(fā)電機的定子繞組及其引出線(xiàn)的相間短路,應裝設縱差保護。
2)對直接連于母線(xiàn)的發(fā)電機定子繞組單相接地故障,當單相接地故障電流(不考慮消弧線(xiàn)圈的補償作用)大于規定允許位時(shí).應裝設有選擇性的接地保護裝置。
對于發(fā)電機變壓器組,對容在!00 M W以下的發(fā)電機.應裝設保護區不小于定子繞組串聯(lián)匝數90%的定子接地保護.對容量在100 M W及以上的發(fā)電機,應裝設保護區為定子接地保護,保護帶時(shí)限動(dòng)作于信號.必要時(shí)也可以動(dòng)作于切機。
3)對發(fā)電機定子繞組的匝間短路.當定子繞組星形接線(xiàn)、侮相有并聯(lián)分支且中性點(diǎn)側有分支引出端時(shí).應裝設橫差保護;200 M W及以上的發(fā)電機有條件時(shí)可裝設雙重化橫差保護。
4)對于發(fā)電機外部短路引起的過(guò)電流,可采用下列保護方式:
①負序過(guò)電流及單元件低電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)電流保護,一般用于50 mw及以上的發(fā)電機。
②復合電壓(包括負序電壓及線(xiàn)電壓)啟動(dòng)的過(guò)電流保護,一般用于1MW以上的發(fā)電機。
③過(guò)電流保護,用于.MW及以下的小型發(fā)電機。
④帶電流記憶的低電壓過(guò)電流保護,用于自并勵發(fā)電機。
5)對于由不對稱(chēng)負荷或外部不對稱(chēng)短路而引起的負序過(guò)電流.一般在50 MW及以上的發(fā)電機上裝設負序過(guò)電流保護。
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