發(fā)電機負序電流保護

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1、發(fā)電機負序電流保護　　大容量的發(fā)電機，額定電流比較大，低電壓啟動的過電流保護，往往不能滿足遠后備靈敏度的要求。此外當電力系統(tǒng)發(fā)生不對稱短路、斷線、或負載不平衡等情況，發(fā)電機定子繞組中將產(chǎn)生負序電流，并將在轉子鐵芯、勵磁繞組及阻尼繞組等部件上感應出倍頻電壓、電流，引起轉子附加發(fā)熱，危害發(fā)電機的安全運行　　假設負序電流使轉子發(fā)熱是個絕熱過程，則不使轉子過熱所允許的負序電流與持續(xù)時間的關

2、系為　　　　　　式中——在時間t內負序電流的均方根值（以發(fā)電機額定電流為基準的負序電流標幺值）；　　　　——流經(jīng)發(fā)電機的負序電流；　　　　t——負序電流持續(xù)時間；　　　　A——發(fā)電機允許過熱常數(shù)，其值與發(fā)電機型式和冷卻方式有關?！　?.定時限負序電流保護　　(1)原理接線　對表面冷卻的汽輪發(fā)電機和水輪發(fā)電機，大都采用兩段式定時限負序過電流保護，其原理接線如圖8—12所示?！　　　D8—12發(fā)電機負序電流及單項式低電壓啟動的過電流保護的原理接線圖　　(2)負序電流的整定計算　　1）啟動電流的整定計算　　動作于信號的保護部分（繼電器3）按躲開發(fā)電機長期允許的負序電流和最大負荷時

3、負序濾過器的不平衡電流整定，一般情況下取　　　　動作于跳閘的保護部分（繼電器4），保護的啟動電流按下面兩個條件整定。按轉子發(fā)熱條件整定，啟動電流值為　　　　式中A——發(fā)電機允許過熱的時間常數(shù)。對非強迫式冷卻的發(fā)電機，1s負序電流熱穩(wěn)定常數(shù)　　對繞組內冷卻的汽輪發(fā)電機，容量為200MW時，；對水輪發(fā)電機.　　T——值班人員有可能采取措施消除負序電流的時間，一般取120s，如值班人員在此時間內來不及消除產(chǎn)生負序電流的運行方式，則保護動作于跳閘?！　τ诒砻胬鋮s的發(fā)電機組，，代入上式后可得發(fā)電機的負序動作電流.　　動作于跳閘的負序動作電流還需與相鄰元件的負序電流后備保護在靈敏度上

4、相配合　　　　式中——配合系數(shù)，取1.1；　　　　——在計算運行方式下，發(fā)生外部故障時流過相鄰元件（一般只考慮升壓變壓器的情況）的負序短路電流剛好與其負序電流保護的啟動電流相等時，流經(jīng)被保護發(fā)電機的負序短路電流（考慮有否分支系數(shù)）?！　∶舳刃ｒ灐　∈街小恍ｒ灡Ｗo范圍末端發(fā)生金屬性不對稱短路時，流過保護的最小負序電流?！　?）動作時限的整定　保護的動作時限按保護在外部不對稱短路時，動作的選擇性進行確定，對于動作于信號的保護，一般取5～10s；對于動作跳閘的保護，一般取3～5s。　　(2)單相式低電壓啟動的過電流保護的整定計算　　1）保護的啟動電流（對應于繼電器4）按躲開發(fā)

5、電機的最大負荷電流整定　　　　式中——可靠系數(shù)，取1.2；　　　　——返回系數(shù)，取0.85；　　　　——發(fā)電機的額定電流　　2)保護的啟動電壓（對應于繼電器2）　　對汽輪發(fā)電機　　對水輪發(fā)電機　　3）靈敏度校驗　　遠后備電流元件靈敏度校驗　　遠后備電壓靈敏度校驗　?。?）對定時限負序過電流保護的評價　　(1)若為發(fā)電機——變壓器組，在變壓器高壓母線上發(fā)生兩相短路，一般變壓器　　　　負序電流約為　　　　　　圖8－13兩段定時限負序過電流保護動作特性曲線與發(fā)電機允許負序電流曲線的配合情況　　(2)在曲線bc段內，當故障的負序電流剛剛大于負序跳閘的動作電流，經(jīng)4s后，保護動作于跳

6、閘，沒有充分利用發(fā)電機本身所具有的承受負序電流的能力。　　(3)當故障的負序電流剛剛小于負序跳閘的動作電流，由動作于信號的負序過電流保護動作，這時保護動作于信號是不安全的?！　≡试S負序電流熱穩(wěn)定時間常數(shù)較小的大型發(fā)電機，采用定時限兩段負序電流保護在與發(fā)電機允許負序電流時間曲線難于配合，對于大型發(fā)電機采用反時限負序過電流保護?！　?.反時限負序過電流保護　　反時限負序過電流保護反應負序電流增大，其動作時間與負序電流成反比。通常采用圖8—14所示的配合方式。實現(xiàn)反時限負序過電流保護動作特性與發(fā)電機允許的負序電流曲線相配合。圖中曲線1是發(fā)電機允許負序電流曲線，是在絕熱過程導出的。

7、為了充分利用發(fā)電機轉子溫升裕度及發(fā)熱過程中散熱的影響，避免發(fā)電機還沒有到達危險狀態(tài)時被切除，引入一個修正系數(shù)α，這樣發(fā)電機最大允許負序電流與時間的關系　　式中α——與發(fā)電機轉子溫升裕度，散熱等因素有關的常數(shù)?！　“l(fā)電機最大允許負序電流與時間曲線如圖8—14中曲線2所示。要求反時限負序過電流保護的時限特性為曲線1，兩曲線之間有個裕度?！　　　D8—14負序過電流保護反時限動作特性與允許負序電流曲線的配合　　圖8—15反時限過電流保護的原理說明圖　　延時電路的延時