發(fā)電機(jī)保護(hù)原理(已修改)
2025-06-28 07:27 本頁面
【正文】 發(fā)電機(jī)保護(hù)原理大型發(fā)電機(jī)的造價高昂，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一旦發(fā)生故障遭到破壞，其檢修難度大，檢修時間長，要造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。例如，一臺20萬kW的汽輪發(fā)電機(jī)，因勵磁回路兩點接地使大軸和汽缸磁化，為退磁需停機(jī)1個月以上，姑且不論檢修費用和對國民經(jīng)濟(jì)造成的間接損失，僅電能損失就近千萬元。大機(jī)組在電力系統(tǒng)中占有重要地位，特別是單機(jī)容量占系統(tǒng)容量較大比例的情況下，大機(jī)組的突然切除，會給電力系統(tǒng)造成較大的擾動。因此，發(fā)電機(jī)的安全運行對電力系統(tǒng)的正常工作、用戶的不間斷供電、保證電能的質(zhì)量等方面，都起著極其重要的作用。1． 發(fā)電機(jī)故障形式由于發(fā)電機(jī)是長期連續(xù)旋轉(zhuǎn)的設(shè)備，它既要承受機(jī)身的振動，又要承受電流、電壓的沖擊，因而常常導(dǎo)致定子繞組和轉(zhuǎn)子線圈的損壞。因此，發(fā)電機(jī)在運行中，定子繞組和轉(zhuǎn)子勵磁回路都有可能產(chǎn)生危險的故障和不正常的運行情況。一般說來，發(fā)電機(jī)的故障和不正常工作情況有以下幾種：（1） 定子繞組相間短路故障：定子繞組相間短路故障是對發(fā)電機(jī)危害最大的一種故障。故障時，短路電流可能把發(fā)電機(jī)燒毀。（2） 定子繞組匝間短路：定子繞組匝間短路時，在匝間電壓的作用下產(chǎn)生環(huán)流，可能使匝間短路發(fā)展為單相接地短路和相間短路。（3） 定子繞組接地故障：定子繞組的單相接地故障是發(fā)電機(jī)內(nèi)較常見的一種故障，故障時，發(fā)電機(jī)電壓系統(tǒng)的電容電流流過定子鐵心，造成鐵心燒傷，當(dāng)此電流較大時將使鐵心局部熔化。（4） 勵磁回路接地故障：發(fā)電機(jī)勵磁回路一點或兩點接地時，一般說來，轉(zhuǎn)子一點接地對發(fā)電機(jī)的危害并不嚴(yán)重，但一點接地后，如不及時處理，就有可能導(dǎo)致兩點接地，而發(fā)生兩點接地時，由于破壞了轉(zhuǎn)子磁通的平衡，可能引起發(fā)電機(jī)的強(qiáng)烈振動，或?qū)⑥D(zhuǎn)子繞組燒損。（5） 定子繞組過負(fù)荷：超過發(fā)電機(jī)額定容量運行形成過負(fù)荷時，將引起發(fā)電機(jī)定子溫度升高，加速絕緣老化，縮短發(fā)電機(jī)的壽命，長時間過負(fù)荷，可能導(dǎo)致發(fā)電機(jī)發(fā)生其他故障。（6） 定子繞組過電壓：調(diào)速系統(tǒng)慣性較大的發(fā)電機(jī)，如水輪發(fā)電機(jī)或大容量的汽輪發(fā)電機(jī)，在突然甩負(fù)荷時，可能出現(xiàn)過電壓，造成發(fā)電機(jī)繞組絕緣擊穿。（7） 定子過電流：由于外部短路或系統(tǒng)振蕩而引起定子過電流時，也將引起發(fā)電機(jī)定子溫度升高，加速絕緣老化等后果，長時間過電流，也可能導(dǎo)致發(fā)生其他故障。（8） 勵磁電流異常下降或消失：發(fā)電機(jī)勵磁電流異常下降或消失時，發(fā)電機(jī)將從系統(tǒng)吸收大量無功功率，發(fā)電機(jī)可能與系統(tǒng)失步并轉(zhuǎn)入異步運行狀態(tài)，從而引起系統(tǒng)電壓下降，甚至可使系統(tǒng)崩潰。（9） 補(bǔ)充勵磁繞組過負(fù)荷、轉(zhuǎn)子表層負(fù)序過負(fù)荷、定子鐵心過勵磁、發(fā)電機(jī)逆功率、失步、頻率異常、發(fā)電機(jī)突然加電壓、發(fā)電機(jī)起停。2． 發(fā)電機(jī)保護(hù)配置為了使同步發(fā)電機(jī)能根據(jù)故障的情況有選擇地、迅速地發(fā)出信號或?qū)⒐收习l(fā)電機(jī)從系統(tǒng)中切除，以保證發(fā)電機(jī)免受更為嚴(yán)重的損壞，減少對系統(tǒng)運行所產(chǎn)生的不良后果，使系統(tǒng)其余部分繼續(xù)正常運行，在發(fā)電機(jī)上裝設(shè)能反應(yīng)各種故障的繼電保護(hù)是十分必要的。對于發(fā)電機(jī)可能發(fā)生的故障和不正常工作狀態(tài)，根據(jù)發(fā)電機(jī)的容量有選擇地裝設(shè)以下保護(hù)：（2） 發(fā)電機(jī)主保護(hù)：為發(fā)電機(jī)定子繞組及其引出線地相間短路保護(hù)。（1） 1MW以上的發(fā)電機(jī)，應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動保護(hù)。（2） 對100MW以下的發(fā)電機(jī)變壓器組，當(dāng)發(fā)電機(jī)與變壓器之間
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