【正文】 定子不對稱過負(fù)荷保護(hù) 勵(lì)磁回路接地保護(hù)同步發(fā)電機(jī)失磁保護(hù) 。此電流在發(fā)電機(jī)空氣隙中建立的負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場相對于轉(zhuǎn)子為兩倍的同步轉(zhuǎn)速，因此將在轉(zhuǎn)子繞組、阻尼繞組以及轉(zhuǎn)子鐵心等部件上感應(yīng)出 100Hz 的倍頻電流，該電流使得轉(zhuǎn)子上電流密度很大的某些部位（如轉(zhuǎn)子端部、護(hù)環(huán)內(nèi)表面等），可能出現(xiàn)局部的灼傷，甚至可能使護(hù)環(huán)受熱松脫，從而導(dǎo)致發(fā)電機(jī)的重大事故。為提高可靠性，兩部 分的保護(hù)區(qū)應(yīng)相互重疊。但隨著單機(jī)容量的增大，特別是大型水內(nèi)冷機(jī)組，要求在保護(hù)區(qū)內(nèi)任何一點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)均能反應(yīng)。 過去認(rèn)為發(fā)電機(jī)為全絕緣的設(shè)備，在正常運(yùn)行中中性點(diǎn)電壓低，不容易發(fā)生接地故障，即使發(fā)生，由于接地電流較小，不會(huì)對鐵心造成故障。當(dāng)接地電流比較大，能在故障點(diǎn)引起電弧時(shí)，將使繞組的絕緣和定子鐵心燒壞，并且也容易發(fā)展成相間短路，造成更大的危害。 反映轉(zhuǎn)子回路 2 次諧波電流的匝間短路保護(hù) 縱向零序電壓式匝間保護(hù) 發(fā)電機(jī)縱向零序電壓式匝間保護(hù)，是發(fā)電機(jī)同相分支匝間短路及同相不同分支之間匝間短路的主保護(hù)。 同步發(fā)電機(jī)定子繞組匝間短路保護(hù) 發(fā)電機(jī)定子匝間短路保護(hù)可以有多種方案，應(yīng)根據(jù)發(fā)電廠一次設(shè)備接線情況進(jìn)行選擇。 為了快速消除發(fā)電機(jī)內(nèi)部的故障，在保護(hù)動(dòng)作于發(fā)電機(jī)斷路器跳閘的同時(shí)，還必須動(dòng)作于自動(dòng)滅磁開關(guān)，斷開發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路，以使轉(zhuǎn)子回路電流不會(huì)在定子繞組中再感應(yīng)電動(dòng)勢，繼續(xù)供給短路 電流。 1其他的異常工況保護(hù)。 對于轉(zhuǎn)子回路的過負(fù)荷，在 100MW及以上并采用半導(dǎo)體勵(lì)磁系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)上應(yīng)裝設(shè)轉(zhuǎn)子過負(fù)荷保護(hù)。 b、 對 汽輪發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路的一點(diǎn)接地，一般采用定期檢測裝置；對大容量機(jī)組則可以裝設(shè)一點(diǎn)接地保護(hù)；對兩點(diǎn)接地故障，應(yīng)裝設(shè)兩點(diǎn)接地保護(hù)，在勵(lì)磁回路發(fā)生一點(diǎn)接地后投入。 對于水輪發(fā)電機(jī)定子繞組過電壓，應(yīng)裝設(shè)帶延時(shí)的過電壓保護(hù)。 對于由不對稱負(fù)荷或外部不對稱短路而引起的負(fù)序過電流，一般在 50MW 及以上的發(fā)電機(jī)上裝設(shè)負(fù)序電流保護(hù)。 b、 負(fù)荷電壓（負(fù)序電壓及線電壓）啟動(dòng)的過電流保護(hù)。 對于發(fā)電機(jī)定子繞組的匝間短路，當(dāng)繞組接成星形且沒相中有引出的并聯(lián)支路時(shí)，應(yīng)裝設(shè)單繼電器式的橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)簡稱橫差保護(hù)。 對于發(fā)電機(jī) — 變壓器組，一般在發(fā)電機(jī)電壓側(cè)裝設(shè)作用于信號的接地保護(hù)；當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓側(cè)接地電容電流大于 5A時(shí)，應(yīng)該裝設(shè)消弧線圈。 5． 2 發(fā)電機(jī)保護(hù)類型 針對上述故障類型及不正常運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)電機(jī)應(yīng)裝設(shè)以下繼電保護(hù)裝置： 對于 1MW以上發(fā)電機(jī)的定子繞組及其引出線的相間短路，應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)簡稱電力工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 縱差保護(hù)。 d) 由于突然甩負(fù)荷引起的定子繞組過電壓；調(diào)速系統(tǒng)慣性較大的發(fā)電機(jī)，在突然甩負(fù)荷 時(shí)，可能出現(xiàn)過電壓，造成發(fā)電機(jī)繞組絕緣擊穿。 c) 由于外部不對稱短路或不對稱負(fù)荷而引起的發(fā)電機(jī)負(fù)序過電流和過負(fù)荷；在轉(zhuǎn)子中感應(yīng)出 100Hz 的倍頻電流，可使轉(zhuǎn)子局部灼傷或使護(hù)環(huán)受熱松脫，而導(dǎo)致發(fā)電機(jī)重大事故。 2） 異常工況狀態(tài) 異常工況狀態(tài)主要分為以下幾種： a) 由于外部短路引起的定子繞組過電流。 1） 故障類型及危害 發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)主要由轉(zhuǎn)子與定子兩大部分組成，因而發(fā)電機(jī)故障包括定子與轉(zhuǎn)子故障。當(dāng)同步發(fā)電機(jī)處于異常工況狀態(tài)時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)及時(shí)發(fā)出信號，以便運(yùn)行人員快速處理。 第 5 章繼電保護(hù)的配置和考慮 5． 1 概述 發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行對保證電力系統(tǒng)的正常工作和電能質(zhì)量起著決定性的作用，同時(shí)發(fā)電機(jī)本身也是一個(gè)貴重的電器元件，因此，應(yīng)該針對各種不同的故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，裝設(shè)性能完善的繼電保護(hù)裝置。 電力工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 母線的最小截面積： 2236 3 mmmKtCIS jdz ?????? ??? ?? 因此， 22 2051491 mmSmmS zx ??? ，滿足熱穩(wěn)定性。 校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定 電流互感器的內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定能力用動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù) mK 表示，動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù) mK 等于互感器內(nèi)部允許通過的極限電流（峰值）與 2 倍一次額定電流（ 1NI ）之比。 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： kAikAi imp 0 4 ??? 所以：動(dòng) 穩(wěn)定校驗(yàn)滿足 6kV隔離開關(guān) ： 電力工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： 15005551 22 ???tI t ])[( 2SkA 短路熱效應(yīng) kQ 為 ： tIIIQ zttzk ???? ?1210 2222 2 ?? ? ])[( 2SkA 所以， kt QtI ?2 滿足熱穩(wěn)定校驗(yàn)。 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： kAikAi imp 0 0 ??? 所以： 熱穩(wěn)定校驗(yàn)滿足 6kV開關(guān)柜： 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： 3 9 6 22 ???tI t ])[( 2SkA 短路熱效應(yīng) kQ 為： tIIIQ zttzk ???? ?1210 2222 2 ?? ? ])[( 2SkA 所以， kt QtI ??2 滿足熱穩(wěn)定校驗(yàn)。為保證電器的熱穩(wěn)定，在選擇電器時(shí)應(yīng)滿足電器所允許的熱效應(yīng)（ tIt ?2 ）不小于短路電流通過電器時(shí)短路電流的最大熱效應(yīng) kQ 的條件，即： kt QtI ??2 式中 kQ 短路時(shí)的最大熱效應(yīng)； tI 時(shí)間 t 的熱穩(wěn)定電流。為保證電器的動(dòng)穩(wěn)定，在選擇電器時(shí)應(yīng)滿足電器的動(dòng)穩(wěn)定電流 pi 不小于通過電器的最大三相沖擊短路電流 )3(imi 的條件，即： )3(imp ii ? （ 2）校驗(yàn)熱穩(wěn)定 熱穩(wěn)定是指電器通過短路電流時(shí)，電器的導(dǎo)體和絕緣部分不因短路電流的熱效應(yīng)使其溫度超過它的短路時(shí)最高允許溫度，而造成損壞妨礙繼續(xù)工作的性能。 校驗(yàn)的一般原則： （ 1）校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定 動(dòng)穩(wěn)定是指電器通過短路電流時(shí)，其導(dǎo)體、絕緣和機(jī)械部分不因短路電流的電動(dòng)力效應(yīng)引起損壞，而能繼續(xù)工作的性能。 技術(shù)條件： 選擇的高壓電器，應(yīng)能在長期工作條件下 和發(fā)生過電壓、過電流的情況下保持正常運(yùn)行。 。 。 電氣設(shè)備選擇的一般原則為： 。 3． 2 主要電氣設(shè)備的選擇 電力工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 由于電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體得用途及工作條件各異 ,因此它們的選擇 校驗(yàn)項(xiàng)目和方法也都完全不相同。 （ 5）單元接線發(fā)電機(jī)出線裝設(shè)一組。 （ 3） 220kV及以下變壓器裝設(shè)（依情況）。 五、避雷器 （ 1）配電裝置每組母線上，但進(jìn)出線都裝除外。 （ 3）對直接接地系統(tǒng)，一般接三相配置，對非直接接地系統(tǒng)，依要求三相或兩相。 四、電流互感器 （ 1）凡裝有斷路器的回路均應(yīng)裝。 （ 3）當(dāng)需要監(jiān)視和檢測線路側(cè)有無電壓時(shí)，出線側(cè)的一相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器。 （ 1） 6~220kV電壓等級的每組主母線的三相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器。 （ 5） 63kV以上主變進(jìn)線側(cè)隔開，主變側(cè)裝一組地刀。 （ 2） 63kV 及以上配電裝置，斷 路器兩側(cè)隔開，加裝地刀，雙母線接線兩母線隔離開關(guān)的斷路器可共用一組接地刀閘。 （ 2）中性點(diǎn)直接接地變壓器。739。939。939。1139。39。 按三相短路進(jìn)行短路電流計(jì)算。因此，在發(fā)電廠變電站以及整個(gè)電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，都必須對短路電流進(jìn)行計(jì)算。 電力工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 第 2 章 短路電流計(jì)算點(diǎn)的確定和短路計(jì)算結(jié)果 2． 1 短路電流計(jì)算點(diǎn)的確定 短路是電力系統(tǒng)中最常見的且很嚴(yán)重的故障。且旁路斷路器的繼電保護(hù)為適應(yīng)各回出線的要求，其整定較為復(fù)雜。為了避免誤操作，需要在隔離開關(guān)和斷路器之間裝設(shè)連鎖裝置。 缺點(diǎn)： 1）增加一組母線和使每回路就要增加一組母線隔離開關(guān)。當(dāng)有雙回線路布置時(shí)，可以順序布置，以致連接不同的母線段時(shí)，不會(huì)如單母線分段那樣導(dǎo)致出現(xiàn)交叉跨越 優(yōu)點(diǎn)：采用雙母線帶旁路接線具有上述，雙母線的優(yōu)點(diǎn)，但是采用專設(shè)旁路斷路器接線，避免了檢修斷路器時(shí)造成的短時(shí)停電。 3）擴(kuò)建方便。 2）調(diào)度靈活。 1． 4． 3 兩種方案的比較和選擇 方案一：采用雙母線接線 方 案二：采用雙母線帶旁路接線 優(yōu)點(diǎn)： 1）供電可靠。這種接線的運(yùn)行操作電力工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 方便，不影響雙母的正常運(yùn)行，但是多加了一臺斷路器增加了投資和配電裝置的占地面積。 帶有專用旁路斷路器的接線，多裝了斷路器增加了投資，當(dāng)供電有特殊要求或出線回?cái)?shù)過多時(shí)，整個(gè)出現(xiàn)斷路器的檢修時(shí)間較長時(shí)采用。 1． 4． 2 方案二：采用雙母線帶旁路接線 如圖 13 雙母線帶旁路母線 圖 13 雙母線帶旁路接線 雙母線帶旁路母線接線的特點(diǎn)： 雙母線接線與單母線相比提高了供電的可靠性，但是在檢修出線斷路器時(shí)，該回出線將會(huì)停電，若加裝旁路斷路器則可避免檢修斷路器時(shí)造成短時(shí)停電。 3)110~220KV配電裝置出線回路數(shù)為 5回及以上時(shí)；或當(dāng) 110~220KV配電裝置，在系統(tǒng)中居中重要地位。 電力工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 （ 5）適用范圍： 當(dāng)出線回路數(shù)或母線上電源較多、輸送和穿越功率較大、母線故障后要求迅速恢復(fù)供電、母線或母線設(shè)備檢修時(shí)不允許影響對用戶的供電、系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)度對接線的靈活性有一定要求時(shí)采用，各級電壓采用的具體條件如下： 1） 6~10KV配電裝置，當(dāng)短路電流較大、出線需要帶電抗器時(shí)。 2）當(dāng)母線檢修或故障時(shí)，隔離開關(guān)作為倒換操作電器，容易誤操作。當(dāng)個(gè)別回路需要單獨(dú)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，可將該回路分開，單獨(dú)接至 一組母線上。當(dāng)有雙回線路布置時(shí)，可以順序布置，以致連接不同的母線段時(shí)，不會(huì)如單母線分段那樣導(dǎo)致出現(xiàn)交叉跨越。 3）擴(kuò)建方便。 2）調(diào)度靈活。 （ 1）優(yōu)點(diǎn)