發(fā)電機常見的保護功能及其介紹

1、發(fā)電機失磁保護

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

   勵磁低電壓Ufd(P)判據(jù)和靜穩(wěn)阻抗判據(jù)均與靜穩(wěn)邊界有關，可檢測發(fā)電機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)邊界時動作。

     TV斷線判據(jù)在滿足以下兩個條件中任一條件：│Ua+Ub+Uc－3U0│≥Uset(電壓門坎)或三相電壓均低于8V，且0.1A<ia<iset電流門坎)時判為TV二次回路斷線，將失磁保護閉鎖。│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，保護采取措施閉鎖Ufd(P)，可防止保護誤出口。

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

2、發(fā)電機過激磁保護

    過激磁保護是反應發(fā)電機因頻率降低或者電壓過高引起鐵芯工作磁密過高的保護。過激磁保護分高、低兩段定值，低定值經(jīng)固定延時5s發(fā)出信號和降低勵磁電壓（降低勵磁電壓、勵磁電流的功能暫未用），高定值經(jīng)反時限動作于解列滅磁。反時限延時上限為5秒，下限為200秒。

3、發(fā)電機定子接地保護

    發(fā)電機定子接地保護作為發(fā)電機定子單相接地故障保護，由基波零序電壓部分和三次諧波電壓兩部分組成，基波零序電壓保護機端至機尾95%區(qū)域的定子繞組單相接地故障，由反映發(fā)電機機端零序電壓原理構成，經(jīng)時限t1（3s）動作于解列滅磁；三次諧波電壓保護機尾至機端30%區(qū)域的定子繞組單相接地故障，由發(fā)電機中性點和機端三次諧波原理構成，經(jīng)時限t2（5s）動作于信號。二者組成100%的定子接地保護。保護設有ＰＴ斷線閉鎖。

4、發(fā)電機定子匝間保護

   保護由縱向零序電壓和故障分呈負序方向判據(jù)構成,設置PT斷線閉鎖措施，作為發(fā)電機內(nèi)部匝間、相間短路以及定子繞組開焊的主保護.故障分量負序方向判據(jù)通過檢測流出發(fā)電機的負序功率實現(xiàn)縱向零序電壓判據(jù)通檢測中性點與發(fā)電機中性點直接相連但不接地的3PT開口三角繞組所輸出的縱向3U0實現(xiàn)。保護動作于全停。

     5、失步保護

   保護采用三阻抗元件，通過阻抗的軌跡變化來檢測滑極次數(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，保護不誤動作。保護一般動作于信號；當振蕩中心在發(fā)電機－變壓器組內(nèi)部，保護I段啟動經(jīng)t1(0.5s)發(fā)跳閘命令,動作于解列滅磁；當振蕩中心在發(fā)電機－變壓器組外部，保護II段啟動經(jīng)t2(2s)發(fā)信號。保護裝設有電流閉鎖裝置，用以保證在斷路器斷開時電流不超過斷路器額定失步開斷電流。

     6、低頻累加保護

    低頻累加保護反應系統(tǒng)頻率降低對汽輪機影響的累積效應，保護由靈敏的頻率繼電器和計數(shù)器組成，經(jīng)出口斷路器輔助接點閉鎖（即發(fā)電機退出運行時低頻累加保護也退出運行），累計系統(tǒng)頻率低于頻率定值47.5Hz的時間，當累計時間達到整定值3000秒時，經(jīng)延時30秒動作于發(fā)信號。裝置在運行時可實時監(jiān)視：定值，頻率f及累計時間的顯示。發(fā)變組差動保護、變壓器差動保護及高變差動保護是被保護元件內(nèi)部相間短路故障的主保護，采用比率制動式原理。區(qū)外故障時可靠地躲過各側CT特性不一致所產(chǎn)生的不平衡電流，區(qū)內(nèi)故障保護靈敏地動作。為避免在變壓器勵磁涌流作用下保護誤動，保護采用二次諧波閉鎖。保護設有不經(jīng)二次諧波閉鎖差流速斷功能，當差動電流達到整定值時瞬間切除故障。保護具有CT斷線閉鎖功能（實際未用）。CT斷線判別與發(fā)電機差動保護相同。

7、勵磁回路過負荷保護 

   勵磁回路過負荷保護用作轉子勵磁回路過流或過負荷的保護，接成三相式，由定時限和反時限兩部分組成。

   定時限部分動作電流按正常運行最大額定電流下能可靠返回的條件整定，經(jīng)時限t1(5s)動作于信號和降低勵磁電流（降低勵磁電流的功能未用）；反時限部分動作特性按發(fā)電機勵磁繞組的過負荷能力確定，保護動作于解列滅磁，反時限上限為10秒。

8、發(fā)電機轉子一點接地保護

    發(fā)電機轉子一點接地保護用于反應發(fā)電機轉子回路一點接地故障，保護采用乒乓式切換原理，輪流采樣轉子回路正、負極對地電壓，通過求解兩個不同的接地回路方程，實時計算轉子接地電阻和接地位置。保護經(jīng)延時2秒動作于信號。

9、發(fā)電機對稱過負荷保護

    保護裝置由定時限和反時限兩部分組成，定時限部分經(jīng)時限5秒動作于信號。反時限動作特性按發(fā)電機承受過負荷電流的能力確定，動作于解列。保護裝置能反應發(fā)電機定子的熱積累過程。

10、發(fā)電機負序過負荷保護 

   保護裝置由定時限和反時限兩部分組成，定時限動作電流按躲過發(fā)電機長期允許的負序電流值和躲過最大負荷下負序電流濾過器不平衡的電流值整定，經(jīng)時限3秒動作于信號。反時限動作特性按發(fā)電機承受負序電流的能力確定，動作于解列滅磁。保護裝置能反應發(fā)電機轉子的熱積累過程。

11、發(fā)電機過電壓保護

    在發(fā)電機并網(wǎng)前，如機端電壓達到1.3倍額定值時，發(fā)電機過電壓經(jīng)延時0.5秒動作于解列滅磁。當發(fā)電機并網(wǎng)后，自動退出此保護。發(fā)電機－變壓器組是否并網(wǎng)通過主變220KV側開關輔助接點狀態(tài)進行判別。