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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,0,PART-01,发电机保护,第1页/共43页,PART-01发电机保护第1页/共43页,1,发电机保护,1,、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。,第2页/共43页,发电机保护1、发电机故障和不正常运行状态及其保护,2,1,、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。,第3页/共43页,1、发电机可能发生的故障及其相应的保护1）发电机定子绕组定子,3,3,）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,。,第4页/共43页,3）发电机定子绕组单相接地 定子绕组单相接地是,4,4,）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,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。,第5页/共43页,4）发电机转子绕组一点接地和两点接地 转子绕组一点再发,5,5,）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,。,第6页/共43页,5）发电机失磁造成危害：失磁原因不仅对发电机造成装设失磁保护,6,2,、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,第7页/共43页,2、发电机的不正常工作状态及其相应的保护不负荷超过发电机额定,7,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,。,第8页/共43页,过电流保护过负荷保护作为外部短路和内部短路的后对称过负荷，应,8,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,断路器,的同时，还应,断开发电机励磁电流,。,第9页/共43页,过电压保护逆功率保护特别是水轮发电机，在突主汽门突然关闭而发,9,PART-02,变压器保护,第10页/共43页,PART-02变压器保护第10页/共43页,10,一、变压器的故障类型和不正常工作状态,变压器的故障类型,变压器的不正常状态,第11页/共43页,一、变压器的故障类型和不正常工作状态变压器的故障类型第11页,11,变压器的故障类型,内部故障：指油箱内的短路故障,变压器绕组的相间短路,变压器,绕组的匝间短路,中性点接地侧的单相接地短路,外部故障：指油箱外引出线的短路故障,相间短路,单相接地短路,第12页/共43页,变压器的故障类型内部故障：指油箱内的短路故障第12页/共43,12,变压器不正常工作状态,外部短路引起的过电流,油箱漏油造成油面降低,外部接地短路引起中性点过电压,过负荷,绕组过电压,频率降低引起的过励磁,油温过高等,第13页/共43页,变压器不正常工作状态外部短路引起的过电流第13页/共43页,13,变压器处于不正常工作状态时，继电保护应根据其严重程度，发出告警信号，使运行人员及时发现并采取相应的措施，以确保变压器的安全。,值班人员处理措施,第14页/共43页,变压器处于不正常工作状态时，继电保护应根据其严重程度,14,二、变压器保护的配置及原理,应装设哪些的继电保护,各保护的配置及原理,第15页/共43页,二、变压器保护的配置及原理应装设哪些的继电保护第15页/共4,15,应装设的继电保护装置,1,）防止变压器油箱内各种短路故障和油面降低的瓦斯保护（,重瓦斯 跳闸,/,轻瓦斯 信号,),2,）防止变压器绕组和引出线的多相短路、大接地电流系统侧绕组和引出线的单相接地短路及绕组匝间短路的纵差保护或电流速断保护,3,）防止变压器外部相间短路并作为瓦斯保护和差动保护（或电流速断保护）后备的过电流保护（或复合电压启动的过电流保护或复序过流保护）,第16页/共43页,应装设的继电保护装置1）防止变压器油箱内各种短路故障和油面降,16,4,）防止大接地电流系统中变压器外部接地短路的零序电,流保护,5,）防止变压器对称过负荷的过负荷保护,6,）防止变压器过励磁的过励磁保护,7,）防止变压器中性点非有效接地侧的单相接地故障,8,）防止变压器油温、绕组温度过高及油箱压力过高和冷,却系统故障,应装设的继电保护装置,第17页/共43页,4）防止大接地电流系统中变压器外部接地短路的零序电 应装,17,变压器主保护,变压器的主保护：,为满足系统稳定和设备安全要求，能以最快速度有选择的切除被线路保护设备和线路故障的保护。,主保护包括：,差动保护、瓦斯保护、差流速断保护,第18页/共43页,变压器主保护变压器的主保护：第18页/共43页,18,1,、差动保护,第19页/共43页,1、差动保护第19页/共43页,19,2,、差流速断保护,差流速断保护主要是为了在变压器差动内发生严重短路故障时快速切除变压器，以确保变压器的安全。为了保证装置的正确动作，速断电流的定值应按以下原则选取：,躲过变压器空载投入或区外故障切除时可能产生的最大励磁涌流。,躲过变压器差动区外端部故障时穿越电流造成的最大不平衡电流。,以上电流按基波值选取。,原理很简单，即当差动电流大于整定值，瞬时动作跳闸,第20页/共43页,2、差流速断保护 差流速断保护主要是为了在变压器差动内,20,3,、变压器,的瓦斯保护,瓦斯保护，又称为气体继电保护，是保护油浸式电力变压器内部故障的一种基本保护装置。,瓦斯保护只能反应变压器油箱内部的故障，而对变压器外部端子上的故障情况则无法反应。不能单独作为变压器的主保护，可与纵差动保护相互配合。,第21页/共43页,3、变压器的瓦斯保护 瓦斯保护，又称为气体继电,21,瓦斯保护原理及构成,瓦斯保护的主,要元件是瓦斯,继电器，它安,装在变压器的,油箱和油枕之,间的连接管道,中。,第22页/共43页,瓦斯保护原理及构成瓦斯保护的主第22页/共43页,22,瓦斯保护能反应变压器油箱内的任何故障，包括铁芯过热烧伤，油面降低，但差动保护对此无反应。又如变压器绕组产生少数线匝的匝间短路，虽然短路匝内短路电流很大，会造成局部绕组严重过热，产生强烈的油流，向油枕方向冲击，但表现在相电流上却并不大，因此，差动保护没有反应，但瓦斯保护对此却能灵敏地加以反应。,差动保护与瓦斯保护在保护范围上有一定互补性，不能相互代替，一起作为变压器的主保护。,第23页/共43页,瓦斯保护能反应变压器油箱内的任何故障，包括铁芯过热烧伤，油面,23,后备保护：,主保护或开关拒动时，用来切除故障的保护。后备保护分为远后备和近后备两种。,远后备保护：,当主保护或开关拒动时，由相邻电力设备或线路的保护来实现的后备保护。,近后备保护：,主保护拒动时，由本电力设备或线路的另一套保护来实现的后备保护。,后备保护包括：,过电流保护、相间阻抗保护、复合电压闭锁过流保护、零序电流保护、过负荷保护等。,变压器的后备保护,第24页/共43页,后备保护：主保护或开关拒动时，用来切除故障的保护。后备保护分,24,为反应变压器外部故障而引起的变压器绕组过电流，以及在变压器内部故障时，作为差动保护和瓦斯保护的后备，变压器应装设过电流保护。过电流保护既可作本级变压器的近后备保护，又可作下级线路的远后备保护。,1,、,过电流,保护,第25页/共43页,为反应变压器外部故障而引起的变压器绕组过电流，以及在变压器内,25,2,、复压闭锁过流保护,复压是指相间电压低或负序电压高，当系统发生短路时，往往伴随着电压降低和电流增大的情况，为了防止系统正常时而电流保护误动，因此我们在过流保护的基础上加装电压闭锁元件，这样就构成了复压闭锁过流保护。,第26页/共43页,2、复压闭锁过流保护 复压是指相间电压低或负序电压高，,26,3,、间隙零序保护,分级绝缘变压器零序保护组成 由零序电压保护、零序电流保护、间隙零序电流保护共同构成分级绝缘变压器零序保护原理 当系统发生一点接地，中性点接地运行的变压器由其零序电流保护动作于切除。若高压母线上已没有中性点接地运行的变压器，而故障仍然存在时，中性点电位将升高，发生过电压而导致放电间隙击穿，此时中性点不接地运行的变压器将由反应间隙放电电流的零序电流保护瞬时动作于切除。如果中性点过电压值不足以使放电间隙击穿，则可由零序电压保护带,0.3,0.5S,的延时将中性点不接地运行的变压器切除。,第27页/共43页,3、间隙零序保护分级绝缘变压器零序保护组成 由零序电,27,第28页/共43页,第28页/共43页,28,过负荷一般情况下都是对称的，因此只装一相，延时动作于预告信号,对双绕组升压变，装于低压侧；对双绕组降压变，装于高压侧。,对一侧无电源的三绕组升压变压器应装于发电机电压侧和无电源侧。对三侧有电源的绕组升压变压器，二侧均应装设。对仅一侧有电源的三绕组降压变压器，若三侧绕组容量相等，只装于电源侧：若三侧绕组的容量不等，则装于电源侧及绕组容量较小侧。对两侧都有电源的三绕组降压变压器，三侧均应装设备侧的过负荷保护。,4,、过负荷保护,第29页/共43页,过负荷一般情况下都是对称的，因此只装一相，延时动作于,29,PART-03,电动机保护,第30页/共43页,PART-03电动机保护第30页/共43页,30,电动机的继电保护,在现代工业生产中，各种各样的电动机得到了广泛应用。各种原因会使电动机运行条件严重恶化、各种性能下降，诱发各种事故，并且可能烧毁电动机设备，给安全生造成较大损失。,为了防止电动机事故的发生，应装设电动机继电保护装置，保障电动机的安全。,第31页/共43页,电动机的继电保护 在现代工业生产中，各种各样的电动机得到了,31,大型电厂中的电动机设备,某厂,600MW,机组的锅炉制粉系统为中速磨直吹式系统的厂用电动机按容量大小进行排序：,（,1,）给水泵（轴功率,6946.6kW,）；,（,2,）循环水泵（轴功率,2932.6kW,）；,（,3,）吸风机（轴功率,2602.2kW,）；,（,4,）一次风机（轴功率,2147.8kW,）；,（,5,）送风机（轴功率,1239.1kW,）；,（,6,）磨煤机（轴功率,413.0kW,）；,（,7,）凝结水泵（轴功率,2065.2kW,）,（,8,）前置泵（轴功率,520.4kW,）。,另外，生产工艺系统用电动机按容量排序的前三位是：燃烧制粉（轴功率,10942.0kW,），循环水（轴功率,27
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