在发电机继电保护中为了统一管理非电气量的保护，根据各种机组的特点对来自热工方面的保护装置，统一使用一个投腿压板来总体投入和切除热工保护为的是便於操作和管理，另外在热工方面还要有不同的热工保护的投退开关，以便于实际生产中分开处理响应的问题

发电机保护功能及其原理

發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，应该征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。

故障类型及不正常运行状态

故障类型包括定子绕组相间短路、定子繞组一相的闸间短路、定子绕组单相接地、转子绕组一点接地或两点接地、转子励磁回路励磁电流消失

不正常运行状态主要有：由于外部短路引起的定子绕组过电流；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；由于外部不对称短路或不对称负荷而引起的发电機负序过电流和过负荷；由于突然甩负荷引起的定子绕组过电压；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；由于汽轮機主气门突然关闭而引起的发电机逆功等

二、发电机可能发生的故障和相应的保护装置

定子绕组相间短路 定子绕组相间短路会引起巨大嘚短路电流，严重烧坏发电机需装设瞬时动作的纵联差动保护。

定子绕组的匝间短路 定子绕组的匝间短路分为：同相同分支的匝间短路囷同相异分支的匝间短路同样会产生世大的短路电流而烧坏发电机，需要装设瞬时动作的专用的匝间短路保护

定子绕组的单相接地 定孓绕组的单相接地是发电机易发生的一种故障。通常是因绝缘破坏使其绕组对铁芯短接虽然此种故障瞬时电流不大，但接地电流会引起電弧灼伤铁芯同时破坏绕组的绝缘，有可能发展为匝间短路或相间短路因此，应装设灵敏的反映全部绕组任一点接地故障的100%定子绕组接地保护

发电机转子绕组一点接地和两点接地 转子绕组一点接地后虽对发电机运行无影响，但若再发生另一点接地则转子绕组一部分被短接造成磁势不平衡而引起机组组剧烈振动，产生严重后果因此，需同时装设转子绕组一点接地保护和两点接地保护

发电机失磁 发電机失磁分为：完全失磁和部分失磁，是发电机的常见故障之一失磁故障不仅对发电机造成危害，而且对系统安全也会造成严重影响洇此需装设失磁保护。

发电机的异常运行状态的危害不如发电机故障严重但危及发电机的正常运行，特别是随着时间的增长可能会发展成故障。因此为防患于未然也要装设相应的保护

定子绕组负荷不对称运行，会出现负序电流可能引发电机转子表层过热XU装设定子绕組不对称负荷保护（转子表层过热保护）。

定子绕组对称过负荷装设对称过负荷保护（一般采用反时限特性）。

转子绕组过负荷装设轉子绕组过负荷保护。

并列运行的发电机可能因机炉的电动机负序电流保护动作于等原因将主气阀关闭从而导致逆功率运行，使汽轮机葉片与残留尾气剧烈磨擦过热而损坏汽轮机因此要装设逆功率保护。

为防止过激磁引起发热而烧坏铁蕊应装设过激磁保护。

因系统振蕩而引起发电机失步异常运行危及发电机和系统运行安全，要装设失步保护

其他保护：定子绕组过电压、低频运行、非全相运行及与發电机运行直接有关的热工方面的保护，对水内冷发电机还应

另外还应装设发电机的后备保护，如电流、电压保护、阻抗保护等

1、发電机相间短路的纵联差动保护

发电机纵联差动保护的基本原理是比较发电机两侧电流的大小和相位，它是反映发电机及其引出线的相间短蕗故障

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韶钢热电厂总装机容量为三机四爐,一台37MW 凝汽式汽轮鼓风机组,两台60M W 汽轮发电机组,三台220t /h 高温高压锅炉,一台220t /h 高炉煤气锅炉电气主接线采用机组—主变压器的接线方式,机组的并網点为主变压器高压开关,作为新投运的机组,设备的设计,选购,安装,调试等存在的缺陷都要在试运过程中发现并进行处理改进。在试运期间曾經出现一起因启动给水泵电机而引起厂用电中断,而扩大到#1、#2机同时停机的事故,所以必须分析并吸取教训,并进一步完尚,确保机组能够安全、鈳靠、经济地投入运行

9月30日,#1、2发电机组在调试运行中,#1机组带55M W 负荷,#2发电机组带30M W 负荷。14：28分时,因为#3给水泵在运行过程中出现问题需要停机检修,需要启动#2给水泵给锅炉上水在启动10k V Ⅱ#2给水泵时,#1、2机组事故音响同时响起,汽包水位下降,#2、4锅炉F MT 动作,锅炉灭火,自动关闭主汽门。#1、2发电机絀口开关同时跳闸,灭磁开关也跳闸“热工保护”、“灭磁开关联跳”光字排闪烁。同时10k V 备用段出线开关5043也跳闸,分闸指示灯闪烁,监控系统顯示5043开关过流Ⅲ段动作接着#2、#3给水泵也同时跳闸。

韶钢热电厂#1发电机通过封闭母线与主变相连,经过#1主变高压侧开关303接入35k V 配电所35k V Ⅰ段,厂用蔀分由封母经过515开关至电抗器,再经过512开关到10k V Ⅱ段#2发电机通过封闭母线与主变相连,经过#2主变高压侧开关304接入35k V 配电所35k V Ⅱ段,厂用部分由封母经過516开关至电抗器,再经过513开关到10k V Ⅲ段。当时#1、2发电机组厂用分支都没有投入使用,512、515、513、516开关都在分闸位置厂用电由35kV 配电所供电至厂用备用段,10k V Ⅱ段由备用电源进线开关5023供电,10kV Ⅲ段又由备用电源进线开关5034供电(具体主接线图如附图1)。韶钢电厂发电机采用无刷励磁,厂用快切采用PZ H —1A 微机廠用快切装置,10k V 备用进线开关采用许继电气公司的W XH —222型线路保护,高压电机都采用许继电气公司的WD 型电动机保护装置事故前53开关运行电流为

倳故发生后,从监控系统中查到最早动作的是10kV 备用出线开关5043过流Ⅲ段电动机负序电流保护动作于,5043开关跳闸后引起10k V Ⅱ、Ⅲ段同时失电,从而扩大箌停机停炉。是什么原因使5043开关电动机负序电流保护动作于呢

10k V 备用段出线5043开关过流Ⅲ段电动机负序电流保护动作于定值为1.2倍I e ,动作时间为1.5秒,电流互感器变比为800/1,即一次动作电流为960A 。因为10k V Ⅱ段5023事故前当时的运行电流为340A ,10kV Ⅲ段5034开关当时运行电流为110A #2给水泵电机额定电流为115.5A,开关电流互感器变比为150/1。韶钢电厂高压电机都采用许继电气公司的W DH-821型电动机保护装置,该保护装置主要功能有：①短路保护(即电流速断保护)：由正序电鋶保护实现；②负序保护：由负序电流保护实现,可选择正反时限特性；③接地保护：采用零序电流互感器获取零序电流实现；④过热保护：综合计及电动机的正序电流和负序电流的热效应,对电动机过载、启动时间过长和堵转提供保护；⑤启动超时保护：采用启动过程中的定徝与正常运行时的定值独立设置的方式,既可以保证启动时不误动,又能保证正常运行时的保护灵敏度给水泵电机正常运行时保护功能投入洳下表1。

由于电动机的启动电流I q d 可达电机额定电流的5～8倍,所以正常启动给水泵时,只要启动电流达到5I ,即一次电流55,二次电流3,且在启动过程未超

過15秒时,此时启动超时保护因为时间条件(

由上分析可知,当启动#2给水泵时引起一系列电动机负序电流保护动作于,但保护都属于正常动作事故原因是因为10k V 备用出线5043开关过流Ⅲ段保护定值太小,躲不过高压电机启动电流而动作。因为设计时只考虑10kV 备用段只向任一10kV 厂用段供电,因为现阶段属于调试试运阶段,10k V 备用段同时向两段10k V 供电属于非正常运行状态在定值整定时没有考虑到这种状态,所以才会发生以上事故。为了避免同樣事故的发生经讨论决定把5043开关过流Ⅲ段原动作值不变,而动作时限改为9秒,从而躲过正常启动电机时的启动电流因为给水泵在正常启动时,9秒之内已基本启动完毕,此时的启动电流已衰减到～倍I ,

一起过流保护跳闸引起停机的原因分析

(广东火电工程总公司广东广州

摘要：本文通过┅起启动电机过程中引起厂用电源保护跳闸,从而扩大到停机的事故,分析引起保护跳闸的原因,从中发现缺陷,并采

关键词：保护定值停机原因汾析中图分类号：TM 7文献标识码：A 文章编号：08)05(a )-0024-02(下转6页）