水电站继电保护课件.ppt

1、第1章 继电保护基本概念测量部分：测量从被保护对象输入的有关电气量，并与已给定的整定值进行比较，并根据比较的结果给出一组逻辑信号，从而判断保护是否应该启动。逻辑部分：根据测量部分各输入量的大小、性质、输出的逻辑状态、出现的顺序或他们的组合，使保护按一定的逻辑关系工作，然后确定是否应该使断路器跳闸或发出信号，并将有关命令传给执行部分。执行部分：根据逻辑部分传来的信号，最后完成保护装置所担负的任务。如故障时动作于跳闸，异常运行时，发出信号；正常运行时，不动作等。第2章 发电机保护2.2 发电机故障和不正常运行状态及其保护 发电机的安全运行直接影响电力系统的安全。发电机由于结构复杂，在运行中可能发生

2、故障和不正常工作状态，特别是现代的大中型发电机的单机容量大，对系统影响大，损坏后的修复工作复杂且工期长，所以对继电保护提出了更高的要求。针对发电机的故障和不正常工作状态，应装设性能完善的继电保护装置。发电机可能发生的故障及其相应的保护1）发电机定子绕组相间短路定子绕组相间短路会产生很大的短路电流，严重损坏发电机。应装设纵联差动保护。2）发电机定子绕组匝间短路匝间短路将出现很大的环流，使绝缘老化，甚至击穿绝缘发展为单相接地或相间短路，扩大发电机损坏范围。3）发电机定子绕组单相接地 定子绕组单相接地是易发生的一种故障。单相接地后，其电容电流流过故障点的定子铁芯，当此电流较大或持续时间较长时，会使铁

3、芯局部熔化。因此，应装设灵敏的反应全部绕组任一点接地故障的100%定子绕组单相接地保护。4）发电机转子绕组一点接地和两点接地 转子绕组一点接地，由于没有构成通路，对发电机没有直接危害。再发生另一点接地，则转子绕组一部分被短接，会烧毁转子绕组，由于部分绕组短接，破坏磁路的对称性，造成磁势不平衡而引起机组剧烈振动，产生严重后果。应装设转子绕组一点接地保护和两点接地保护。5）发电机失磁造成危害：失磁原因转子绕组断线、励磁回路故障或灭磁开关误动等。不仅对发电机造成危害，而且对电力系统安全也会造成严重影响。装设失磁保护。发电机的不正常工作状态及其相应的保护不正常工作状态负荷超过发电机额定值、负序电流超过

4、发电机长期允许值外部短路、非周期合闸以及系统振荡等。发电机突然甩负荷主汽门突然关闭而发电机断路器未断开过电流保护过负荷保护过电压保护逆功率保护过电流保护过负荷保护作为外部短路和内部短路的后备保护。50MW及以上的发电电机，应装设负序过电流保护。对称过负荷，应装设只接于一相的过负荷保护。不对称过负荷，一般在50MW及以上发电电机应装设负序过负荷保护。过电压保护逆功率保护特别是水轮发电机，在突然甩负荷时，转速急剧上升从而引起过电压。在水轮发电机和大型汽轮发电机上应装设。主汽门突然关闭而发电机断路器未断，发电机变为从系统吸收无功，对汽轮发电机叶片特别是尾叶，可能过热而损坏。发电机保护动作跳开发电机断

5、路器的同时，还应断开发电机励磁电流。2.2 发电机的纵差保护纵差保护作用：发电机纵差保护，是发电机相间故障的主保护。反应发电机定子绕组及其引出线的相间短路，是发电机的主要保护。1、差动保护的基本工作原理保护基本原理：比较发电机两侧的电流的大小和相位，它是反映发电机及其引出线的相间故障。发电机纵联差动保护的构成的两侧电流互感器同变比、同型号。正常运行及外部故障时：02121IInInITATAmax.21unTATAInInI1K1ITAnI1TAnI22I保护区内故障：2K1ITAnI1TAnI22ITAdnII/2TAkTATAnIIIKIKI22122113）差动保护整定计算按电流互感器二

6、次断线条件：GNrelopIKI按最大不平衡电流条件：max.max.kerstunprelunbrelopIfKKKIKI两条件取较大值为整定值（如此整定值较大）。灵敏度：2)2(min.opksenIIK ：发电机出口短路时，流经保护最小的周期性短路电流。)2(min.kI 断线监视动作电流一般按20%额定电流整定，为了防止断线监视装置误发信号，KVI动作后应延时发出信号。2、比率制动式发电机纵差保护基本原理：是基于保护的动作电流随着外部故障的短路电流而产生的最大不平衡电流的增大而按比例的线性增大，且比最大不平衡电流增大的更快，使在任何情况下的外部故障时，保护不会误动作。其原理是比较制动电

7、流和动作电流的大小，只要动作电流大于制动电流，保护就动作。制动电流：将外部故障的短路电流作为制动电流。差动电流：把流入差动回路的电流作为动作电流。保护动作条件：min.min.min.)(opbrbropopopIIIKIII)()(min.min.brbrbrbrIIII制动回路动作回路制动电流：)(21IIIbr 差动电流：IIIop 1）正常运行时制动电流min.)(21brTAbrInIIII 2）外部短路时 制动电流数值大、差动电流数值小，保护不动作。max.unopIIII 差动电流TAkbrnIIII)(21制动电流3）内部故障时制动电流为：)(21IIIbr 两侧短路电流之差，数值小。差动电流为：TAkopnIIII 保护动作。发电机未并列时制动电流为：IIbr21差动电流为：IIop第3章 变压器保护1、电力变压器的故障及异常运行方式lkdzZKZ1