發(fā)電機(jī)常見(jiàn)的保護(hù)功能及其介紹

1、發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)

    失磁保護(hù)作為發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流異常下降或完全消失的失磁故障保護(hù)。由整定值自動(dòng)隨有功功率變化的勵(lì)磁低電壓Ufd(P)、系統(tǒng)低電壓、靜穩(wěn)阻抗、TV斷線等判據(jù)構(gòu)成，分別動(dòng)作于發(fā)信號(hào)和解列滅磁。

   勵(lì)磁低電壓Ufd(P)判據(jù)和靜穩(wěn)阻抗判據(jù)均與靜穩(wěn)邊界有關(guān)，可檢測(cè)發(fā)電機(jī)是否因失磁而失去靜態(tài)穩(wěn)定。靜穩(wěn)阻抗判據(jù)在失磁后靜穩(wěn)邊界時(shí)動(dòng)作。

     TV斷線判據(jù)在滿足以下兩個(gè)條件中任一條件：│Ua+Ub+Uc－3U0│≥Uset(電壓門(mén)坎)或三相電壓均低于8V，且0.1A<ia<iset電流門(mén)坎)時(shí)判為T(mén)V二次回路斷線，將失磁保護(hù)閉鎖。│UA+UB+UC-3U0│≥USET用于判別TV單相或兩相斷線，低壓判據(jù)判斷三相失壓。

   在電力系統(tǒng)短路或短路切除等非失磁因素引起系統(tǒng)振蕩時(shí)，保護(hù)采取措施閉鎖Ufd(P)，可防止保護(hù)誤出口。

   勵(lì)磁低電壓Ufd(P)判據(jù)動(dòng)作后經(jīng)t1（2s）發(fā)出失磁信號(hào)。勵(lì)磁低電壓Ufd(P)判據(jù)、靜穩(wěn)阻抗判據(jù)均滿足且無(wú)TV二次回路斷線時(shí)經(jīng)t2（6s）發(fā)出跳閘指令。勵(lì)磁低電壓Ufd(P)判據(jù)、靜穩(wěn)阻抗、系統(tǒng)低電壓判據(jù)均滿足且無(wú)TV二次回路斷線時(shí)經(jīng)t3（1s）發(fā)出跳閘指令。

2、發(fā)電機(jī)過(guò)激磁保護(hù)

    過(guò)激磁保護(hù)是反應(yīng)發(fā)電機(jī)因頻率降低或者電壓過(guò)高引起鐵芯工作磁密過(guò)高的保護(hù)。過(guò)激磁保護(hù)分高、低兩段定值，低定值經(jīng)固定延時(shí)5s發(fā)出信號(hào)和降低勵(lì)磁電壓（降低勵(lì)磁電壓、勵(lì)磁電流的功能暫未用），高定值經(jīng)反時(shí)限動(dòng)作于解列滅磁。反時(shí)限延時(shí)上限為5秒，下限為200秒。

3、發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)

    發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)作為發(fā)電機(jī)定子單相接地故障保護(hù)，由基波零序電壓部分和三次諧波電壓兩部分組成，基波零序電壓保護(hù)機(jī)端至機(jī)尾95%區(qū)域的定子繞組單相接地故障，由反映發(fā)電機(jī)機(jī)端零序電壓原理構(gòu)成，經(jīng)時(shí)限t1（3s）動(dòng)作于解列滅磁；三次諧波電壓保護(hù)機(jī)尾至機(jī)端30%區(qū)域的定子繞組單相接地故障，由發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)和機(jī)端三次諧波原理構(gòu)成，經(jīng)時(shí)限t2（5s）動(dòng)作于信號(hào)。二者組成100%的定子接地保護(hù)。保護(hù)設(shè)有ＰＴ斷線閉鎖。

4、發(fā)電機(jī)定子匝間保護(hù)

   保護(hù)由縱向零序電壓和故障分呈負(fù)序方向判據(jù)構(gòu)成,設(shè)置PT斷線閉鎖措施，作為發(fā)電機(jī)內(nèi)部匝間、相間短路以及定子繞組開(kāi)焊的主保護(hù).故障分量負(fù)序方向判據(jù)通過(guò)檢測(cè)流出發(fā)電機(jī)的負(fù)序功率實(shí)現(xiàn)縱向零序電壓判據(jù)通檢測(cè)中性點(diǎn)與發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)直接相連但不接地的3PT開(kāi)口三角繞組所輸出的縱向3U0實(shí)現(xiàn)。保護(hù)動(dòng)作于全停。

     5、失步保護(hù)

   保護(hù)采用三阻抗元件，通過(guò)阻抗的軌跡變化來(lái)檢測(cè)滑極次數(shù)并確定振蕩中心的位置。在短路故障、系統(tǒng)振蕩、電壓回路斷線等情況下，保護(hù)不誤動(dòng)作。保護(hù)一般動(dòng)作于信號(hào)；當(dāng)振蕩中心在發(fā)電機(jī)－變壓器組內(nèi)部，保護(hù)I段啟動(dòng)經(jīng)t1(0.5s)發(fā)跳閘命令,動(dòng)作于解列滅磁；當(dāng)振蕩中心在發(fā)電機(jī)－變壓器組外部，保護(hù)II段啟動(dòng)經(jīng)t2(2s)發(fā)信號(hào)。保護(hù)裝設(shè)有電流閉鎖裝置，用以保證在斷路器斷開(kāi)時(shí)電流不超過(guò)斷路器額定失步開(kāi)斷電流。

     6、低頻累加保護(hù)

    低頻累加保護(hù)反應(yīng)系統(tǒng)頻率降低對(duì)汽輪機(jī)影響的累積效應(yīng)，保護(hù)由靈敏的頻率繼電器和計(jì)數(shù)器組成，經(jīng)出口斷路器輔助接點(diǎn)閉鎖（即發(fā)電機(jī)退出運(yùn)行時(shí)低頻累加保護(hù)也退出運(yùn)行），累計(jì)系統(tǒng)頻率低于頻率定值47.5Hz的時(shí)間，當(dāng)累計(jì)時(shí)間達(dá)到整定值3000秒時(shí)，經(jīng)延時(shí)30秒動(dòng)作于發(fā)信號(hào)。裝置在運(yùn)行時(shí)可實(shí)時(shí)監(jiān)視：定值，頻率f及累計(jì)時(shí)間的顯示。發(fā)變組差動(dòng)保護(hù)、變壓器差動(dòng)保護(hù)及高變差動(dòng)保護(hù)是被保護(hù)元件內(nèi)部相間短路故障的主保護(hù)，采用比率制動(dòng)式原理。區(qū)外故障時(shí)可靠地躲過(guò)各側(cè)CT特性不一致所產(chǎn)生的不平衡電流，區(qū)內(nèi)故障保護(hù)靈敏地動(dòng)作。為避免在變壓器勵(lì)磁涌流作用下保護(hù)誤動(dòng)，保護(hù)采用二次諧波閉鎖。保護(hù)設(shè)有不經(jīng)二次諧波閉鎖差流速斷功能，當(dāng)差動(dòng)電流達(dá)到整定值時(shí)瞬間切除故障。保護(hù)具有CT斷線閉鎖功能（實(shí)際未用）。CT斷線判別與發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)相同。

7、勵(lì)磁回路過(guò)負(fù)荷保護(hù) 

   勵(lì)磁回路過(guò)負(fù)荷保護(hù)用作轉(zhuǎn)子勵(lì)磁回路過(guò)流或過(guò)負(fù)荷的保護(hù)，接成三相式，由定時(shí)限和反時(shí)限兩部分組成。

   定時(shí)限部分動(dòng)作電流按正常運(yùn)行最大額定電流下能可靠返回的條件整定，經(jīng)時(shí)限t1(5s)動(dòng)作于信號(hào)和降低勵(lì)磁電流（降低勵(lì)磁電流的功能未用）；反時(shí)限部分動(dòng)作特性按發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組的過(guò)負(fù)荷能力確定，保護(hù)動(dòng)作于解列滅磁，反時(shí)限上限為10秒。

8、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)

    發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)用于反應(yīng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子回路一點(diǎn)接地故障，保護(hù)采用乒乓式切換原理，輪流采樣轉(zhuǎn)子回路正、負(fù)極對(duì)地電壓，通過(guò)求解兩個(gè)不同的接地回路方程，實(shí)時(shí)計(jì)算轉(zhuǎn)子接地電阻和接地位置。保護(hù)經(jīng)延時(shí)2秒動(dòng)作于信號(hào)。

9、發(fā)電機(jī)對(duì)稱(chēng)過(guò)負(fù)荷保護(hù)

    保護(hù)裝置由定時(shí)限和反時(shí)限兩部分組成，定時(shí)限部分經(jīng)時(shí)限5秒動(dòng)作于信號(hào)。反時(shí)限動(dòng)作特性按發(fā)電機(jī)承受過(guò)負(fù)荷電流的能力確定，動(dòng)作于解列。保護(hù)裝置能反應(yīng)發(fā)電機(jī)定子的熱積累過(guò)程。

10、發(fā)電機(jī)負(fù)序過(guò)負(fù)荷保護(hù) 

   保護(hù)裝置由定時(shí)限和反時(shí)限兩部分組成，定時(shí)限動(dòng)作電流按躲過(guò)發(fā)電機(jī)長(zhǎng)期允許的負(fù)序電流值和躲過(guò)最大負(fù)荷下負(fù)序電流濾過(guò)器不平衡的電流值整定，經(jīng)時(shí)限3秒動(dòng)作于信號(hào)。反時(shí)限動(dòng)作特性按發(fā)電機(jī)承受負(fù)序電流的能力確定，動(dòng)作于解列滅磁。保護(hù)裝置能反應(yīng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的熱積累過(guò)程。

11、發(fā)電機(jī)過(guò)電壓保護(hù)

    在發(fā)電機(jī)并網(wǎng)前，如機(jī)端電壓達(dá)到1.3倍額定值時(shí)，發(fā)電機(jī)過(guò)電壓經(jīng)延時(shí)0.5秒動(dòng)作于解列滅磁。當(dāng)發(fā)電機(jī)并網(wǎng)后，自動(dòng)退出此保護(hù)。發(fā)電機(jī)－變壓器組是否并網(wǎng)通過(guò)主變220KV側(cè)開(kāi)關(guān)輔助接點(diǎn)狀態(tài)進(jìn)行判別。