1、 7.3 發電機匝間 短路保護7.3 發電機匝間短路保護 在容量較大的發電機中，每相繞組有兩個并聯支路，每個支路的匝間或支路之間的短路稱為匝間短路故障。由于縱差保護不能反映同一相的匝間短路，當出現同一相匝間短路后，如不及時處理，有可能發展成相間故障，造成發電機嚴重損壞，因此，在發電機上應該裝設定子繞組的匝間短路保護 。7.3 發電機匝間短路保護7.3.1 橫聯差動保護 保護裝設了3次諧波濾過器，降低保護動作電流，提高靈敏度。7.3 發電機匝間短路保護 切換片正常運行時投1-2位置,保護不帶延時。轉子一點接地時，投1-3位置，保護帶延時，為轉子兩點接地故障做好準備。 7.3 發電機匝間短路保護

2、定子繞組匝間短路時，故障相繞組的兩個分支的電勢不相等，因而在定子繞組中出現環流，該電流大于保護的動作電流，則保護動作。 7.3 發電機匝間短路保護 正常運行或外部短路時，每一分支繞組供出該相電流的一半，流過中性點連線的電流只是不平衡電流，故保護不動作。 7.3 發電機匝間短路保護GNopII)3 . 02 . 0(動作電流:5/25. 0GNTAIn電流互感器變比：缺點:1)單相分支匝間短路的短接的匝數較少時，存在動作死區。 2) 同相兩分支間匝間短路，當短路點位置差別較小時，也存在死區。7.3 發電機匝間短路保護7.3.2 反映零序電壓的匝間短路保護 大容量發電機其結構緊湊，無法裝設橫差保護

3、。 發電機中性點一般不直接接地，正常運行發電機三相機端與中性點之間的電動勢是平衡；當發生定子繞組匝間短路時，部分繞組被短接，機端三相電動勢不平衡，出現縱向零序電壓。 因定子繞組匝間短路會出現縱向零序電壓，正常運行或定子繞組出現其他故障縱向零序電壓幾乎為零，因此，通過反應發電機三相對中性點的縱向零序電壓可以構成匝間短路保護。 7.3 發電機匝間短路保護 發電機內部或外部單相接地故障時，機端三相對地之間會出現零序電壓。但與匝間短路情況是不一樣。為檢測發電機的匝間短路，必須測量縱向零序電壓，為此應裝設專用電壓互感器。電壓互感器的一次側星形中性點直接與發電機中性點相連接。 專用電壓互感器的開口三角側的

4、電壓僅反應縱向零序電壓，而不反應機端對地的零序電壓。 7.3 發電機匝間短路保護特點：發電機定子繞組匝間短路時，機端會出現負序電壓、負序電流及負序功率，且負序功率的方向是從發電機內部流向系統。 外部不對稱故障，負序功率與匝間短路方向相反。外部不對稱故障負序功率方向動作，閉鎖保護。 7.3 發電機匝間短路保護零序動作電壓：0.0.minoprelUK U0.opU定子繞組匝間短路保護動作電壓； relK可靠系數，可取0.8； 0.minU匝間短路時最小的縱向零序電壓。根據運行經驗，二次動作電壓可取2.53V。7.3.3反應轉子回路2次諧波電流的匝間短路保護7.3 發電機匝間短路保護原理：匝間短路

5、在轉子繞組中產生2次諧波電流 ，利用此特點構成保護。7.3 發電機匝間短路保護正常運行、三相對稱短路及系統振蕩時，發電機定子繞組三相電流對稱，保護不會動作。發電機不對稱運行或不對稱短路時：轉子回路中將出現2次諧波電流。為了避免保護的誤動，采用負序功率方向繼電器閉鎖的措施。7.3 發電機匝間短路保護原因：匝間短路時的負序功率方向與不對稱運行時或發生不對稱短路時的負序功率方向相反。7.4 發電機定子繞組單相接地保護定子繞組單相接地的危害：1）接地電流會產生電弧，燒傷鐵芯，使定子繞組鐵芯疊片燒結在一起，造成檢修困難。2）接地電流會破壞繞組絕緣，擴大事故，若一點接地未及時發現，很有可能發展成繞組的匝間

6、或相間短路故障，嚴重損傷發電機。接地電流允許值：發電機額定電壓（KV)發電機額定容量（MW)接地電流允許值（A)6.350410.550100313.815.751252002182030017.4 發電機定子繞組單相接地保護當發電機接地故障電流大于允許值時，應裝設有選擇性接地保護。7.4 發電機定子繞組單相接地保護對大中型發電機定子繞組單相接地保護的基本要求：1）繞組有100%的保護范圍。2）當發生經過渡電阻接地故障時，保護應有足夠靈敏度。7.4.1反應基波零序電壓的接地保護 處每相對地電壓為：7.4 發電機定子繞組單相接地保護AAGEU)1 (ABBGEEUACCGEEU故障點零序電壓：A

7、CGBGAGakEUUUU)(310結論：故障點零序電壓與成正比，故障點離中性點越遠，零序電壓越高。7.4 發電機定子繞組單相接地保護在機端接地時：AkEU0在中性點處接地時：00kU7.4 發電機定子繞組單相接地保護保護構成：1）反映零序電壓保護原理接線缺點：保護在離中性點附近接地存在動作死區。7.4 發電機定子繞組單相接地保護提高保護靈敏度措施：1）加裝3次諧波濾過器。2）高壓側中性點直接接地電網中,利用保護延時躲過高壓側接地故障。3）高壓側中性點非直接接地電網中，利用高壓側接地出現的零序電壓閉鎖或者制動發電機接地保護。注意：在中性點附近接地仍有5%的死區。7.4.2 反應基波零序電壓和3

8、次諧波電壓構成的發電機定子100%接地保護7.4 發電機定子繞組單相接地保護 在發電機相電勢中，除基波之外，還含有一定分量的諧波，其中主要是3次諧波，3次諧波值一般不超過基波10%。1、正常運行時定子繞組中3次諧波電壓分布7.4 發電機定子繞組單相接地保護機端3次諧波電壓：)(233SGGsCCCEU中性點3次諧波電壓：)(2233.SGSGNCCCCEU比值：123 .3 .SGGNsCCCUU結論：正常運行時，機端3次諧波電壓總是小于中性點3次諧波電壓。7.4 發電機定子繞組單相接地保護2、定子繞組單相接地時3次諧波電壓的分布33 .33 .)1 (,EUEUsN有其比值為：13 .3 .NsUU7.4 發電機定子繞組單相接地保護3 .3 .%,50NsUU3 .3 .%,50NsUU結論：7.4 發電機定子繞組單相接地保護零序電壓隨變化特性：7.4 發電機定子繞組單相接地保護總結：1）正常情況機端3次諧波小于中性