發(fā)電機基本概念發(fā)電機的作用是是將汽輪機或或水輪機輸出出的機械能變變換成電能。1主要構(gòu)成發(fā)電機主要由定定子和轉(zhuǎn)子兩兩部分構(gòu)成。在在定子與轉(zhuǎn)子子間留有適當(dāng)當(dāng)?shù)拈g隙，通通常將該間隙隙稱作為氣隙隙。極對數(shù)為1的三三相交流同步步發(fā)電機的結(jié)結(jié)構(gòu)示意圖如如圖所示。在定子鐵芯上設(shè)設(shè)置有槽，每每個定子槽分分上槽和下槽槽，上槽及下下槽中設(shè)置有有定子繞組。每每臺發(fā)電機的的定子繞組為為三相對稱式式繞組，如圖圖中的a-x、b-y、c-z所示。所謂三三相對稱繞組組是指三個繞繞組（即a-x、b-y、c-z）的匝數(shù)相相等，其空間間分布相對位位置相距1200。在定子鐵芯芯的上槽與下下槽之間設(shè)置置有屏蔽層。在轉(zhuǎn)子鐵芯上也也有槽，槽內(nèi)內(nèi)設(shè)置有轉(zhuǎn)子子繞組（如下下圖）為提高發(fā)電機的的單機容量及及降低鐵芯及及繞組的溫度度，各種發(fā)電電機均設(shè)置有有冷卻系統(tǒng)。小小型發(fā)電機一一般采用空氣氣冷卻方式，也也有采用氫冷冷式；對于大大型汽輪發(fā)電電機，通常采采用水內(nèi)冷及及氫冷方式。2作用原理在轉(zhuǎn)子繞組中（圖圖中的W－j）通入直流流，產(chǎn)生一恒恒定磁場（其其兩極極性分分別為N－S）。發(fā)電機機轉(zhuǎn)子由汽輪輪機或水輪機機拖著旋轉(zhuǎn)，恒恒定磁場變成成旋轉(zhuǎn)磁場（通通常稱之氣隙隙磁場）。轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場場切割定子繞繞組，必將在在定子繞組產(chǎn)產(chǎn)生感應(yīng)電勢勢。由于轉(zhuǎn)子磁場在在氣隙中按正正弦分布，而而轉(zhuǎn)子以恒定定速度旋轉(zhuǎn)，從從而使定子繞繞組中的感應(yīng)應(yīng)電勢按正弦弦波規(guī)律變化化。發(fā)電機并網(wǎng)運行行時，定子繞繞組中出現(xiàn)感感應(yīng)電流，向向系統(tǒng)輸出電電能。3發(fā)電機的額額定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子磁場旋轉(zhuǎn)時時，每轉(zhuǎn)過一一對磁極，定定子繞組中的的電勢便歷經(jīng)經(jīng)一個周期。因因此，定子繞繞組中電勢的的頻率可由每每秒鐘轉(zhuǎn)過磁磁極的極對數(shù)數(shù)來表示。設(shè)設(shè)發(fā)電機的極極對數(shù)（即一一個N、一個S）為P，每分鐘的的轉(zhuǎn)速為n，則頻率f＝pnn/60轉(zhuǎn)速n＝60f/pp…………（1）汽輪發(fā)電機的極極對數(shù)P＝1，當(dāng)電網(wǎng)的的頻率f＝50赫時，n＝3000轉(zhuǎn)/分。對于水水輪發(fā)電機，其其極對數(shù)較多多，故允許其其轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)低，當(dāng)P＝4時，水輪機的轉(zhuǎn)速n=750轉(zhuǎn)/分，當(dāng)極對數(shù)P＝24時，其轉(zhuǎn)速為125轉(zhuǎn)/分。4兩種旋轉(zhuǎn)磁磁場（1）直流激磁磁旋轉(zhuǎn)磁場直流激磁旋轉(zhuǎn)磁磁場，又叫機機械旋轉(zhuǎn)磁場場。在同步發(fā)發(fā)電機轉(zhuǎn)子上上裝設(shè)有轉(zhuǎn)子子繞組，通入入直流后產(chǎn)生生直流激磁的的磁極，當(dāng)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，在在氣隙形成旋旋轉(zhuǎn)磁場。該該旋轉(zhuǎn)磁場與與轉(zhuǎn)子無相對對運動。氣隙隙旋轉(zhuǎn)磁場的的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子子的轉(zhuǎn)速相同同。發(fā)電機正正常運行時，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為同步速速。（2）交流激磁磁的旋轉(zhuǎn)磁場場發(fā)電機定子三相相對稱電流流流過三相對稱稱繞組時，將將在氣隙中產(chǎn)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場場。該旋轉(zhuǎn)磁磁場由三相交交流產(chǎn)生，故故稱交流激磁磁的旋轉(zhuǎn)磁場場。發(fā)電機正常運行行時，兩種旋旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速均等于同同步速，它們們之間無相對對運動。又因因為轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速也等于同同步速，因此此，定子旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子子之間無相對對運動，而轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子磁場緊拉拉著定子旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)動。5發(fā)電機的冷冷卻方式根據(jù)冷卻介質(zhì)流流通的路途，同同步發(fā)電機的的冷卻方式，可可分為外冷式式及內(nèi)冷式兩兩種。外冷式又稱之表表面冷卻方式式，其冷卻介介質(zhì)有空氣及及氫氣兩種；；內(nèi)冷式稱之之直接冷卻方方式，其冷卻卻介質(zhì)有氫氣氣及水兩種。當(dāng)采用水冷卻方方式時，繞組組為空心銅制制繞組，冷卻卻水直接由繞繞組內(nèi)流通。目前，大型汽輪輪發(fā)電機定子子繞組的冷卻卻方式，多采采用水冷方式式。有些發(fā)電電機的轉(zhuǎn)子繞繞組也采用水水內(nèi)冷方式。將將轉(zhuǎn)子繞組及及定子繞組均均由水內(nèi)冷冷冷卻的發(fā)電機機，稱之雙水水內(nèi)冷發(fā)電機機。6并網(wǎng)運行汽汽輪發(fā)電機電電勢與端電壓壓的關(guān)系發(fā)電機并網(wǎng)運行行時，向系統(tǒng)統(tǒng)送出有功及及無功。此時時，機端電壓壓與發(fā)電機電電勢的關(guān)系E0＝U＋jIIXd…………（1）式中:E0－發(fā)發(fā)電機電勢；；U－機端端電壓；I－發(fā)電電機定子電流流；Xd－發(fā)電機機的同步電抗抗。若以機端電壓為為參考向量，及的向量關(guān)系如圖下圖所示。在圖中：φ－功功率因數(shù)角；；δ－發(fā)電機電勢勢與機端電壓壓之間的夾角角，又稱之功功角。由圖可以看看出，當(dāng)發(fā)電電機送出有功功及無功時，發(fā)發(fā)電機電勢EE0大于機端電電壓U。當(dāng)發(fā)電機機從系統(tǒng)吸收收無功時，發(fā)發(fā)電機電勢將將小于機端電電壓。7發(fā)電機的阻抗抗若不及電阻分量量，發(fā)電機的的阻抗有同步步電抗、暫態(tài)態(tài)電抗、次暫暫態(tài)電抗、負負序電抗和零零序電抗。（1）同步電抗抗發(fā)電機的同步電電抗也叫正序序電抗。正常常運行時發(fā)電電機的電抗，稱稱之同步電抗抗；（2）負序電抗抗發(fā)電機不對稱運運行時，負序序電流產(chǎn)生負負序旋轉(zhuǎn)磁場場，負序旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)磁場以2倍同步轉(zhuǎn)速速切割轉(zhuǎn)子繞繞組。負序電電抗等于機端端負序電壓與與定子繞組中中負序電流的的基波分量之之比。（3）零序電抗抗零序電抗具有漏漏抗的性質(zhì)，其其大小決定于于零序電流產(chǎn)產(chǎn)生的漏磁通通。（4）暫態(tài)電抗抗當(dāng)定子電流突然然變化時，在在轉(zhuǎn)子繞組中中產(chǎn)生感應(yīng)電電勢（像變壓壓器一樣），在在轉(zhuǎn)子回路中中產(chǎn)生感應(yīng)電電流。該電流流的作用使定定子電抗減小小，將減小后后的電抗稱之之為暫態(tài)電抗抗。（5）次暫態(tài)電電抗當(dāng)轉(zhuǎn)子上有阻尼尼繞組時，若若定子電流突突然變化，由由于阻尼繞組組回路的阻抗抗不能突變，致致使磁路的磁磁阻很大，相相應(yīng)的電抗更更小。發(fā)電機保護的配配置一發(fā)電機的故故障及不正常常運行方式1發(fā)電機的故故障（1）定子繞組組的故障定子繞組的故障障主要有：相相間短路（二二相短路、三三相短路）接接地故障：單單相接地、兩兩相接地短路路故障匝匝間短路（同同分支繞組匝匝間短路，同同相不同分支支繞組之間的的短路）。（2）轉(zhuǎn)子繞組組的故障主要要有：轉(zhuǎn)子繞繞組一點接地地及二點接地地，部分轉(zhuǎn)子子繞組匝間短短路。2發(fā)電機異常常運行方式發(fā)電機不正常運運行方式主要要有：定子繞繞組過負荷，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子繞組過負負荷，發(fā)電機機過電壓；發(fā)發(fā)電機過激磁磁，發(fā)電機誤誤上電、逆功功率、頻率異異常、失磁、發(fā)發(fā)電機斷水及及非全相運行行等。二發(fā)電機保護護的配置發(fā)電機定子繞組組或輸出端部部發(fā)生相間短短路故障或相相間接地短路路故障，將產(chǎn)產(chǎn)生很大的短短路電流，大大電流產(chǎn)生的的熱、電動力力或電弧可能能燒壞發(fā)電機機線圈、定子子鐵芯及破壞壞發(fā)電機結(jié)構(gòu)構(gòu)。轉(zhuǎn)子繞組兩點接接地或匝間短短路，將破壞壞氣隙磁場的的均勻性，引引起發(fā)電機劇劇烈振動而損損壞發(fā)電機；；另外，還可可能燒傷轉(zhuǎn)子子及損壞其他他勵磁裝置。發(fā)電機異常運行行也很危險。發(fā)發(fā)電機過電壓壓、過電流及及過激磁運行行可能損壞定定子繞組；大大型發(fā)電機失失磁運行除對對發(fā)電機不利利之外，還可可能破壞電力力系統(tǒng)的穩(wěn)定定性。其他異異常工況下，長長期運行也會會危及發(fā)電機機的安全。為確保發(fā)電機安安全經(jīng)常運行行，必需配置置完善的保護護系統(tǒng)。1短路故障的的主保護發(fā)電機內(nèi)部短路路故障的主保保護有：縱差差保護，橫差差保護（單元元件橫差及三三元件橫差保保護），發(fā)電電機定子繞組組匝間保護（主主要有單元件件橫差保護、縱縱向零序電壓壓匝間保護及及負序功率方方向保護），轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子兩點接地地保護，勵磁磁機縱差保護護。2短路故障的的后備保護發(fā)電機短路故障障的后備保護護主要有：復(fù)復(fù)壓閉鎖過流流保護，對稱稱過流及過負負荷保護，不不對稱過流及及過負荷保護護、負序過電電流保護，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子過流及過過負荷保護、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子兩點接地地保護、帶記記憶的低壓過過流保護。3其他故障保保護發(fā)電機單相接地地保護，發(fā)電電機失磁保護護。4發(fā)電機異常常運行保護發(fā)電機異常運行行保護有：發(fā)發(fā)電機過電壓壓保護，發(fā)電電機過激磁保保護、逆功率率保護，轉(zhuǎn)子子一點接地保保護，定子過過負荷保護、非非全相運行保保護、大型發(fā)發(fā)電機失步保保護、頻率異異常保護等。5開關(guān)量保護護發(fā)電機斷水保護護等。6臨時性保護護所謂臨時性保護護是指：發(fā)電電機正常運行行時應(yīng)退出的的保護。其中中有發(fā)電機誤誤上電保護及及發(fā)電機啟、停停機保護等。發(fā)電機縱差保護護，是發(fā)電機機相間故障的的主保護。一縱差保護的的分類1按輸入電流流的不同分類類發(fā)電機差動保護護由三個分相相差動元件構(gòu)構(gòu)成。若按由由差動元件兩兩側(cè)輸入電流流的不同進行行分類，可以以分成完全縱縱差保護和不不完全保護兩兩類。其交流流接入回路分分別如圖（a）和（b）所示。（a）圖（b）圖在圖中：Ja、Jb、Jc－分別為發(fā)發(fā)電機A、B、C三相的差動動元件；A、B、C－發(fā)電機三三相輸入端子子。由上圖可以看出出，發(fā)電機完完全縱差保護護與不完全縱縱差保護的區(qū)區(qū)別是：對于于完全縱差保保護，在發(fā)電電機中性點側(cè)側(cè)，輸入到差差動元件的電電流為每相的的全電流，而而不完全差動動保護，由中中性點輸入到到差動元件的的電流為每相相定子繞組某某一分支的電電流。2按制動方式式分類為確保區(qū)外故障障時縱差保護護可靠不動作作，在差動元元件中設(shè)置有有制動量。按按制動方式分分類，差動保保護可分為比比率制動式和和標(biāo)積制動方方式。3按出口方式式分類目前，發(fā)電機縱縱差保護均采采用由三個差差動元件構(gòu)成成的分相差動動保護。由于于發(fā)電機電壓壓系統(tǒng)系小電電流接地系統(tǒng)統(tǒng)，故保護的的出口既可以以采用單相出出口方式，也也可以采用循循環(huán)閉鎖出口口方式。所謂循環(huán)閉鎖出出口方式是指指：在三個相相差動元件中中，只有二個個或三個元件件動作后，保保護才作用于于出口。另外外，為防止發(fā)發(fā)電機兩相接接地（一個接接地點在差動動保護區(qū)內(nèi)，另另一個接地點點在差動保護護區(qū)外）短路路時差動保護護拒絕出口，一一般采用由負負序電壓元件件去解除循環(huán)環(huán)閉鎖措施。此此時，當(dāng)負序序電壓元件動動作之后，只只要有一相差差動元件動作作，保護就作作用于出口。二動作方程目前，國內(nèi)生產(chǎn)產(chǎn)及廣泛應(yīng)用用的發(fā)電機差差動保護裝置置，為提高區(qū)區(qū)內(nèi)故障時的的動作靈敏度度及確保區(qū)外外故障時可靠靠不動作，一一般采用具有有二段折線式式動作特性的的差動元件。其其動作方程為為Id≥Idzz0Iz≤Iz0Id≥Kz（IIz－Iz0）＋Idz0Iz＞Iz0……………（1）式中：Id－差差動電流，完完全縱差：Id＝／IS＋IN／，不完全全縱差：Id＝／IS＋KIN／；Iz－制動電電流，完全縱縱差：Iz＝（／IS－IN／）/2，不完全縱差：：Iz＝（／IS－KIN／）/2；標(biāo)積制動式完全全縱差：Iz＝√〔INIScos（180°-φ）〕，標(biāo)積制動不完全全縱差：Iz＝√〔INKIScos（180°-φ）〕；Kz－比率制制動系數(shù)；Iz0－拐點點電流，開始始起制動作用用時的最小制制動電流；Idz0－初初始動作電流流；IN、IS－分分別為中心點點及機端差動動TA的二次電流流；K－由中性點點全電流與中中性點流入差差動TA的電流的比比值；

φφ－IN與IS之間的相位位差。三動作特性具有兩段折線式式發(fā)電機縱差差保護的動作作特性如圖所所示。由下圖可以看出出：縱差保護的動作作特性由二部部分組成：即即無制動部分分和有制動部部分。這種動作特性的的優(yōu)點是：在在區(qū)內(nèi)故障電電流小時，它它具有很高的的動作靈敏度；在區(qū)外故障時時，它具有較較強的躲過暫暫態(tài)不平衡電電流的能力。在下圖中：IIdz0－最小小啟動電流；；IIz0－拐點電電流；Idd－動作電流流（差電流）；；Izz－制動電流流；KKz－制動系數(shù)數(shù)。某些廠家生產(chǎn)的的發(fā)電機差動動保護的動作作特性，采用用所變謂斜率率（變制制系系數(shù)）的動作作特性，實際際上是多段折折線式的動作作特性。數(shù)十十年的運行實實踐表明，只只要對各參數(shù)數(shù)進行合理的的整定，上圖圖所示的動作作特性，完全全滿足發(fā)電機機對差動保護護動作可靠性性及動作靈敏敏度的要求。四邏輯框圖發(fā)電機縱差保護護的出口方式式：有單相出出口方式及循循環(huán)閉鎖出口口方式兩種，其其邏輯框圖分分別如圖（a）及圖（b）所示。（a）圖：單相相出口方式的的發(fā)電機縱差差保護邏輯框框圖（b）圖：循環(huán)閉閉鎖出口方式式發(fā)電機縱差差保護邏輯框框圖由圖（a）可以以看出：當(dāng)采采用單相出口口方式時，只只要有一相差差動元件動作作，保護即作作用于出口。由圖（b）可以以看出：當(dāng)采采用循環(huán)閉鎖鎖出口方式時時，只有二相相差動元件動動作后，才作作用于出口；；但是，當(dāng)出出現(xiàn)負序電壓壓時，只要有有一相差動元元件動作，保保護即作用于于出口。五整定原則及及取值建議由縱差保護的動動作特性可以以看出，對其其定值的整定定，主要是確確定其構(gòu)成三三要素：即比比率制動系數(shù)數(shù)Kz、最小動作作電流Idz0、拐點點電流Iz0。1最小動作電電流Idz0最小動作電流也也叫啟動電流流或初始動作作電流。對于于動作特性為為兩段或多段段折線式縱差差保護，最小小動作電流實實質(zhì)是無制動動時的動作電電流。對Idz0的整整定原則是：：按躲過正常常工況下的最最大不平衡電電流來整定。可可按下式進行行整定Idz0＝KHH（K1＋K2）Ie…………（2）式中：KH－可可靠系數(shù)，通通常取1.55~2；K1－TA變比比誤差，100P級互感器器誤差為0..03，故K1可取0.066（考慮兩側(cè)側(cè)TA正、負誤誤差）；K2－保護裝置置通道傳輸變變換及調(diào)整誤誤差，可取00.1；Ie－發(fā)電機額額定電流，TTA二次值。代入式（2）可可得Idz0＝（0.24~0.32）Ie，一般取0..3Ie。對于不完全縱差差保護，尚應(yīng)應(yīng)考慮每相分分支電流的不不平衡，故還還應(yīng)適當(dāng)提高高定值。2拐點電流IIz0理論上分析，外外部故障時短短路電流總比比發(fā)電機的額額定電流大，因因此，其縱差差保護的拐點點電流應(yīng)大于于或等于其額額定電流。但但是，由于差差動保護的初初始動作電流流是按照發(fā)電電機正常工況況的不平衡電電流來整定的的，未考慮暫暫態(tài)過程的影影響，故在外外部故障切除除后的暫態(tài)過過程中，若無無制動作用，則則差動保護有有可能不正確確動作。在外部故障切除除后的暫態(tài)過過程中，由于于差動兩側(cè)TA二次的暫態(tài)態(tài)特性不能完完全相同，致致使差動兩側(cè)側(cè)電流之間的的相位發(fā)變化化，從而使不不平衡電流增增大。此外，若若拐點電流Iz0過大，由由于無制作用用可能致使差差動保護誤動動。因此,Iz0應(yīng)取（0.5~0..8）Ie。3比率制動系系數(shù)Kz比率制動系數(shù)的的取值原則，應(yīng)應(yīng)按使差動元元件躲過發(fā)電電機外部三相相短路時產(chǎn)生生的最大不平平衡電流來整整定。區(qū)外三相短路時時，差動元件件可能產(chǎn)生的的最大不平衡衡電流為Ihδmax＝＝（K1＋K2＋K3）Ikmax……………（3）式中：Ihδmmax－最大大不平衡電流流；Ikmaax－最大短短路電流；K1－TTA的10%誤差；；K2－通通道的變換及及傳輸誤差，取取0.1；K3－兩兩側(cè)TA暫態(tài)特性性不一產(chǎn)生的的誤差，取00.05。代入式（3）得得Ihδmax＝＝0.25Ikmax，Ihδmax/Ikmaxx＝0.25當(dāng)不計拐點電流流時，差動元元件的比率制制動系數(shù)應(yīng)為為Kz＝KH×00.25＝（11.2～1.3）0.25＝0.3~00.325，可取0.33~0.44。對于不完全縱差差保保護，當(dāng)兩兩側(cè)側(cè)差動TA型號不同同時，可取Kz＝0.5。4解除循環(huán)閉閉鎖的的負序電壓壓元元件定值一般按高壓母線線出出線末端故故障障產(chǎn)生的負負序序電壓來整整定定。通常U2＝（9～12）V六對各類發(fā)電電機機縱差保護護的的評價各種類型的發(fā)電電機機縱差保護護均均有自己的的特特點。1完全縱差保保護發(fā)電機完全縱差差保保護，是發(fā)發(fā)電電機相間故故障障的主保護護。由由于差動元元件件兩側(cè)TA的型號、變變比完全相相同同，受其暫暫態(tài)態(tài)特性的影影響響較小。其其動動作靈敏度度也也較高，但但不不能反應(yīng)定定子子繞組的匝匝間間短路及線線棒棒開焊。2不完全縱差差保護護不完全縱差保護護除除保護定子子繞繞組的相間間短短路之外，尚尚尚能反應(yīng)定定子子線棒開焊焊及及某些匝間間短短路。但是是，由由于在中性性點點側(cè)只引入入其其一分支的的電電流，故在整整定計算時時，尚尚應(yīng)考慮各各分分支電流不不相相等產(chǎn)生的的差差流。另外外，當(dāng)當(dāng)差動元件件兩兩側(cè)TA型號不同及及變比不同同時時，受系統(tǒng)統(tǒng)暫暫態(tài)過程的的影影響較大。3比率制動式式與標(biāo)標(biāo)積制動式式兩者均能有效躲躲過過區(qū)外故障障，其其動作特性性也也完全相同同。當(dāng)當(dāng)區(qū)外故障障時時，標(biāo)積制制動動方式縱差差保保護與比率率制制動式縱差差保保護工況完完全全相同。不不同同的是標(biāo)積積制制動式縱差差保保護的制動動電電源反映兩兩側(cè)側(cè)電流之間間的的相位敏感感，故故內(nèi)部故障障時時其靈敏度度更更高（因制制動動量為負值值）。發(fā)電機橫差保護護適適用于定子子繞繞組為多分支支的發(fā)電機，當(dāng)當(dāng)當(dāng)某相中某某一一分支發(fā)生生匝匝間短路或或某某相兩分支支之之間在不同同匝匝數(shù)處發(fā)生生短短路時，橫橫差差保護應(yīng)立立即即動作切除除發(fā)發(fā)電機。一橫差保護的的分分類根據(jù)交流回路引引入入電流及保保護護中含差動動元元件的數(shù)量量不不同，發(fā)電電機機橫差保護護可可分為單元件件橫差和三三元元件橫差。三元件橫差差又稱裂相相橫橫差。二單元件橫差差保保護單元件橫差保護護，適用于每每相定子繞組組為多分支，且且有兩個或兩兩個以上中性性點引出的發(fā)發(fā)電機。1交流接入回回路及及動作方程程單元件橫差保護護的的輸入電流流，為為發(fā)電機兩兩個個中性點連連線線上的TA二次電流。以以以定子繞組組為為每相兩分分支支的發(fā)電機機為為例，其交交流流接入回路路如如圖所示。其動作方程為Iop≥Iopp0……………………（4）式中：Iop－－中中性點TA二次電流流；Iop00－－橫差保護護動動作電流整整定定值。2邏輯框圖橫差保護是發(fā)電電機機內(nèi)部短路路的的主保護，應(yīng)應(yīng)應(yīng)無延時動動作作。但考慮到到轉(zhuǎn)子兩點點接接地短路時時發(fā)發(fā)電機氣隙隙磁磁場畸變可可能能致使保護護誤誤動，故在轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子一點接接地地保護動作作后后，使橫差差保保護帶一個個小小延時動作作。保護動作邏輯框框圖圖如圖所示示。3定值的整定定對單元件橫差保保護護的整定，主主主要是確定定動動作電流及及動動作延時。（1）動作電流流目前，在單元件件橫橫差保護中中，設(shè)設(shè)置有三次次諧諧波濾過器器。因因此，其動動作作電流應(yīng)按按躲躲過系統(tǒng)發(fā)發(fā)生生不對稱短短路路或發(fā)電機機失失磁失步運運行行時轉(zhuǎn)子偏偏心心產(chǎn)生的最最大大不平衡電電流流。Iop＝KH（K11＋K2＋K3）Ie………………（5）式中：KH－可可靠靠系數(shù)，取取11.5；K1－額額定定工況下，同同同相不同分分支支繞組由于于參參數(shù)的差異異產(chǎn)產(chǎn)生的不平平衡衡電流，最最大大可取3×2%＝0.06；K2－正正常常工況下氣氣隙隙不均勻產(chǎn)產(chǎn)生生的不平衡衡電電流，取0..05Ie；K3－異異常常工況下轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子偏心產(chǎn)生生的的不平衡電電流流，取0.11Ie。將各參數(shù)代入式式（5）得Iop＝（0.3~~0.355）Ie，可取0.355Ie。（2）動作延時時動作延時t1可可取取0.5~11秒。三裂相橫差保保護護1交流輸入回回路裂相橫差保護由由三三個橫差元元件件構(gòu)成，每每個個元件兩側(cè)側(cè)的的輸入電流流分分別接在某相相定子繞組組兩兩分支（或兩兩分支組）上上上的TA二次。以以A相橫差元件件為例，其其交交流接入回回路路如圖所示示。由圖可以看出：：由由于兩組TAA二次呈反極極性連接，且且且在正常工工況況下一次電電流流I1＝I2，故流入差差動元件的的電電流為零。當(dāng)當(dāng)當(dāng)定子繞組組的的某一分支支匝匝間短路或或兩兩分支不同同匝匝間短路時時，圖圖中的一次次電電流I1≠I2，故在差回回路中產(chǎn)生生差差流，保護護動動作。2邏輯框圖在轉(zhuǎn)子兩點接地地之之后，為避避免免橫差保護護搶搶先動作，對對對于裂相橫橫差差保護應(yīng)具具有有短動作延延時時。裂相橫差保護的的邏邏輯框圖如如圖圖所示。3動作方程及及動作作特性圖中的橫差元件件，可可以采用具具有有比率制動動特特性的差動動元元件，也可可以以采用像單單元元件橫差元元件件那樣的過過電電流元件。采用過電流元件件時時，其動作作方方程為Id≥Iopp…………………（6）式中：Id－差差回回路中的差差流流；Iop－－差差動元件動動作作電流整定定值值。采用具有比率制制動動特性的差差動動元件時，其其其動作方程程為為Id≥Idz00（Iz≤≤Iz0）Id≥Idz00＋KIz（Iz＞Iz0）式中：Id－差差流流，Id＝（I1＋I2）；Iz－制制動動電流，Iz＝（I1－I2）/2；Idz00－－初始動作作電電流；K－比率率制制動系數(shù)；；Iz0－－拐拐點電流；；I1、II22（TA二次值）－－分別為某某相相定子繞組組分分支（或分分組組）電流。根據(jù)式（6）可可以以劃出如圖圖所所示的動作作特特性。4整定計算（1）采用過電電流元件件時動作電流應(yīng)按躲躲過過區(qū)外不對對稱稱短路時產(chǎn)產(chǎn)生生的最大不不平平衡差流來來整整定。Iop＝1/22KHH（K1＋K2＋K3）IKmax……………………（7）式中：KH－可可靠靠系數(shù)，取取11.15~~11.2；K1－兩兩側(cè)側(cè)TA的10%誤差，取取0.1；K2－通通道道傳輸及調(diào)調(diào)整整誤差，取取00.1；K3－不不對對稱短路時時，由由于轉(zhuǎn)子偏偏心心造成的誤誤差差取0.1。將以上各數(shù)據(jù)代代入入式（7），可得Iop＝1/22（00.3455~~0.36）IKmax可取0.2IKKmaxx（2）采用具有有比率制制動特性的的差差動元件時時對其定值的整定定，主主要是確定定最最小動作電電流流，拐點電電流流及比率制制動動系數(shù)。A、最小動作電電流按躲過正常工況況下下產(chǎn)生的最最大大不平衡電電流流來整定。Idz0＝1//2KKH（K1＋K2＋K3）Ie……………………（8）式中：KH－可可靠靠系數(shù)，取取11.5~22；；K1－兩兩側(cè)側(cè)TA變比誤差差，取0.006；K2－氣隙磁場場不均勻勻產(chǎn)生的誤誤差差，取0.005；K3－保保護護裝置通道道傳傳輸及調(diào)整整誤誤差，取0..1。代入式（8）可可得得Idz0＝（00.225~0..227）Ie，可取0.22Ie。B、拐點電流在額定工況下，保保護的制動電電流約為0..5Ie，因此，拐拐點電流可取取（0.3~~0.4）0.5Ie。C、比率制動系系數(shù)比率制動系數(shù)KK可可取0.4。發(fā)電機定子繞組組發(fā)發(fā)生匝間短短路路時，將出出現(xiàn)現(xiàn)縱向零序電電壓。縱向零零序電壓式式匝匝間保護是是以以縱向零序序電電壓為判據(jù)據(jù)構(gòu)構(gòu)成的發(fā)電電機機匝間短路路保保護。一交流接入回回路路縱向零序電壓式式匝匝間保護的的接接入電壓，取取取自機端專用用TV的開口三三角形電壓壓。對對發(fā)電機專專用用TV的要求是是：全絕緣式式TV，其一次次中性點不不能能接地，而而應(yīng)應(yīng)通過高壓壓電電纜與發(fā)電電機機中性點連連接接起來。保護護裝置的交交流流接入回路路如如圖所示。對保護接入專用用TTV二次電壓壓的目的是是用用于TV斷線閉鎖鎖。二邏輯框圖為防止專用TVV一一次斷線時時匝匝間保護誤誤動動，引入TVV斷線閉鎖；；另外，為為防防止區(qū)外故故障障或其他原原因因（例如專專用用TV回路出現(xiàn)現(xiàn)問題）產(chǎn)產(chǎn)生生的縱向零零序序電壓使保保護護誤動，通常常采用負序序功功率方向閉閉鎖鎖元件（也有有采用負序序功功率增量方方向向元件閉鎖鎖的的）。對于于微微機型保護護裝裝置，負序序功功率方向判判據(jù)據(jù)應(yīng)采用允允許許式閉鎖。該保護的邏輯框框圖圖如圖所示示。在圖中：3U00－－縱向零序序電電壓元件；；P2－負序功率率方向元件件；；t－時時間間元件。對匝間保護引入入一一個短延時t的目的是：在在專用TV一次斷線線或一次保保險險抖動時，確確確保可靠閉閉鎖鎖保護出口口。三專用TV斷斷線線閉鎖元件件匝間保護及3UU00式定子接地地保護TV斷線閉鎖鎖，在TV一次斷線線時應(yīng)動作作。為為防止TV一次斷線線時保護誤誤動動，通常采采用用比較兩組組TTV二次電壓壓大小及相相位位差的原理理。國內(nèi)已采用過的的反反應(yīng)TV一次斷線線的TV斷線閉鎖鎖裝置，其其構(gòu)構(gòu)成原理有有兩兩種：一種是是比較TV二次三相相電壓向量量和和比較式，另另另一種是電電壓壓平衡原理理。1三相電壓向向量和和比較式反映TV二次三三相相電壓向量量和和的比較式式TTV斷線閉鎖鎖裝置，是是按按對專用TVV及普通TV二次三相相電壓的向向量量和進行絕絕對對值比較的的原原理構(gòu)成。其其其動作方程程為為：(UA+UBB+UC)＞＞(Ua+Ub+Uc)………………（9）(UA+UB++UC)＜＜(Ua+Ub+Uc)………………（10）在式（9）和（110）中：UA、UB、UC－專用TV二次三相相電壓；Ua、Ub、Uc－普通TV二次三相相電壓。式（9）表示專專用用TV一次斷線線；式（100）表示普通通TV一次斷線線。正常工況下，TTVV二次三相平平衡，其向向量量之和近似似等等于零。當(dāng)當(dāng)專專用TV一次某相相斷線時(UA+UB+UC)≈57V，而普通TVV二次(Ua+Ub+Uc)≈0V。反之，當(dāng)當(dāng)普通TV一次斷線線時，(Ua+Ub+Uc)≈57V，而(UA+UB+UC)≈0V。因此，式式（9）及式（100）能正確反反應(yīng)TV一次斷線線。但是，由于專用用TTV一次中性性點不接地地，而而普通TV一次中性性點直接接接地地，當(dāng)發(fā)電電機機定子繞組組發(fā)發(fā)生單相接接地地進，斷線線閉閉鎖元件將將誤誤判普通TVV斷線。2電壓平衡式式原理理電壓平衡式TVV斷斷線閉鎖元元件件，是按比比較較兩組TV二次同名名相間電壓Uab、Ubc及Uca的原理構(gòu)構(gòu)成。其動動作作邏輯框圖圖如如圖所示。在圖中：△U——差差壓整定值值；；△Uab、△UUbc、△Uca—專用TV與普通TV二次同名相相間電壓之之差差；max｛△Uaabb、△Ubc、△Uca｝—取△Uab、△Ubc、△Uca中的最大大者；

U2—普通TV二次的負負序電壓。由圖可以看出：：若若△Uab、△Ubc、△Uca三者中任任一個大于△U時，判為TV一次斷線；；此時，如如果果普通TV二次無負序序電壓，則則判判為專用TV斷線，若普普通TV二次有負序序電壓，則則被被判為普通TV斷線。專用TV斷線時時，閉鎖匝間間間保護；普普通通TV斷線時，閉閉鎖3U0定子接地保保護。分析表明：當(dāng)發(fā)發(fā)電電機定子繞繞組組一點接地地時時，斷線閉閉鎖鎖裝置不會會誤誤動。四負序功率方方向向負序功率方向元元件件的接入電電壓壓為機端普普通通TV二次三相相電壓，接接入入電流為機機端端TA二次三相相電流。負序功率方向元元件件的作用，是是是防止區(qū)外外故故障及因任任何何原因使專專用用TV三次回路路異常時匝匝間間保護誤動動。為為此，其動動作作方向應(yīng)指指向向發(fā)電機內(nèi)內(nèi)，當(dāng)當(dāng)發(fā)電機輸輸出出負序功率率時時，允許保保護護動作。五定值整定對縱向零序電壓壓式式匝間保護護的的整定，主主要要是確定縱縱向向零序電壓壓元元件的動作作電電壓，斷線線閉閉鎖元件的的差差壓，負序序電電壓元件的的動動作電壓。1動作電壓動作電壓3U00的的整定原則則是是：能可靠靠躲躲過正常工工況況下由于發(fā)發(fā)電電機縱向不不對對稱及TV一次或三次次參數(shù)不一一致致產(chǎn)生的零零序序電壓；另另外外，在定子子繞繞組發(fā)生最最少少匝間短路路時時，保護應(yīng)應(yīng)可可靠動作。對于定子繞組為為單單Y連接的發(fā)電電機，其整整定定值可適當(dāng)當(dāng)增增大。例如如對對于上海電電機機廠生產(chǎn)的125MW雙水內(nèi)冷式式汽輪發(fā)電電機機,3U0可取8V以上；而對對于容量為200MWW~300MW、定子繞組組呈雙Y連接的汽輪輪發(fā)電機，3U0可取3V左右。2壓差壓差△U的整定定值值，應(yīng)確保保專專用TV一次斷線時時，其二次次相相間電壓與與普普通TV同名相相間間電壓之差差等等于其2~3倍。多卷式式石英沙型TV一次保護熔熔斷時，因因兩兩斷點之間間的的距離很近近而而不能使TV一次電壓完完全消失，故故故該差壓可可取取6~8V。3負序功率方方向元元件的動作作方方向為防止因?qū)Ｓ肨TVV三次回路異異常或一次次保保險熔斷不不干干脆使保護護誤誤動，負序序功功率方向元元件件的動作方方向向應(yīng)指向機機內(nèi)內(nèi)。4負序電壓元元件的的動作電壓壓負序電壓元件的的動動作電壓，應(yīng)應(yīng)應(yīng)保證正常常工工況不誤動動，通通常取6~88V。五提高動作可可靠靠性措施為確保縱向零序序電電壓式匝間間保保護動作可可靠靠性，除增增加加一動作小小延延時及設(shè)置置負負序功率方方向向元件之外外，尚尚應(yīng)保證專專用用TV二次及三三次回路滿滿足足反措要求求。在TV三次回路路不應(yīng)應(yīng)設(shè)置保險險或或隔離刀閘閘的的輔助接點點；；在TV端子箱TV二次和三三次回路嚴嚴格格分開。另另外外，專用TVV一次中性點點對地絕緣緣應(yīng)應(yīng)高（采用用全全絕緣式TVV，一次中性性點通過高高壓壓電纜與發(fā)發(fā)電電機中性點點聯(lián)聯(lián)接起來），決決不允許一次次中性點接地地。一發(fā)電機定子子單單相接地的的危危害設(shè)發(fā)電機定子繞繞組組為每相單單分分支且中性性點點不接地。發(fā)發(fā)發(fā)電機定子子繞繞組接線示示意意圖及機端端電電壓向量圖圖如如圖中的（aaa）、（b）所示。（a）（bb）設(shè)A相定子繞組組發(fā)生接接地故障，接接接地點距中中性性點的電氣氣距距離為α（機端接地地時α＝1）。此時，相相相當(dāng)于在接接地地點出現(xiàn)一一個個零序電壓壓。由圖（b）可以以看看出：A相繞組接地地時，使B相及C相對地電壓壓，由相電電壓壓升高到另另一一值，當(dāng)機機端端A相接地時，BBB、C兩相的對地地電壓由相相電電壓升高到到線線電壓（升升高高到√3倍的相電壓壓）。另外，發(fā)電機定定子子繞組及機機端端連接元件件（包包括主變低低壓壓側(cè)及廠高高變變高壓側(cè)）對對對地有分布布電電容。零序電電壓通過分分布布電容向故故障障點供給電電流流。此時，如如果發(fā)電機機中中性點經(jīng)某某一一電阻接地地，則則發(fā)電機零零序序電壓通過過電電阻也為接接地地點供給電電流流。發(fā)電機定子繞組組單單相接地的的危危害是：非接接地相對地地電電壓的升高高，將將危及對地地絕絕緣，當(dāng)原原來來絕緣較弱弱時時，可能造造成成非接地相相相相繼發(fā)生接接地地故障，從從而而造成相間間接接地短路，損損損害發(fā)電機機；；另外，流過過接地點的的電電流具有電電弧弧性質(zhì)，可能能燒傷定子子鐵鐵芯。如果果定定子鐵芯燒燒傷傷，修復(fù)很很困困難。分析表明：接地地點點距發(fā)電機機中中性點越遠遠，接接地運行對對發(fā)發(fā)電機的危危害害越大；反反之之越小。中中性性點附近時時，若若不再出現(xiàn)現(xiàn)其其他部位接接地地故障，不不會會危害發(fā)電電機機。二零序電壓及及安安全接地電電流流設(shè)定子A相接地地，接接地點距中中性性點的電氣氣距距離為α，則機端對對地電壓為為（1－α）UA。接地點的的零序電壓壓3U0＝UA（11-α）＋UB＋UC………………（11）由式（11）可可以以看出，定定子子單相接地地時時，發(fā)電機機系系統(tǒng)的零序序電電壓與接地地點點的位置有有關(guān)關(guān)，如圖所所示示。在圖中：Uφee－－發(fā)電機相相電電壓額定值值；；3U0－發(fā)電機系系統(tǒng)的零序序電電壓；α－接地點距中中性點點的電氣距距離離，機端接接地地時，α＝1。可以看出：接地地點點距中性點點越越遠，零序序電電壓越高。機機機端接地時時零零序電壓最最大大（等于發(fā)發(fā)電電機相電壓壓）；；中性點接接地地時，零序序電電壓等于零零。接地時的最大電電容容電流為Icmax＝√√3UUeωc×10－3……………（12）式中：Icmaaxx－機端接地地時流過接接地地點的電容容電電流，單位位為為安培；Ue－發(fā)發(fā)電電機電壓，單單單位KV；ωc－發(fā)電機對對地容抗抗，單位法法拉拉。所謂發(fā)電機的安安全全接地電流流，是是指長期流流過過接地點、而而而不損壞發(fā)發(fā)電電機定子鐵鐵芯芯的最大電電流流。對于不同電壓等等級級及不同容容量量的發(fā)電機機，其其安全接地地電電流不同。發(fā)發(fā)發(fā)電機電壓壓越越高及容量量越越大，其安安全全接地電流流越越小。安全全接接地電流與與發(fā)發(fā)電機電壓壓及及容量的關(guān)關(guān)系系列于下表表。發(fā)電機電壓容量安全接地電流備注6.3KV50MW及以下下4A10.5KV50~100MMWW3A13.8~155..75KVV125~2000MMW2A氫冷發(fā)電機2..55A18KV以上300~6000MMW1A三發(fā)電機三次次諧諧波電勢及及機機端、中性性點點三次諧波波電電壓各種類型發(fā)電機機運運行時，均均會會產(chǎn)生三次次諧諧波電勢。在在額定工況況下下，發(fā)電機機的的三次電壓壓可可能超過其其額額定電壓的的55%。發(fā)電機定子繞組組對對地有分布布電電容。因此此，在在發(fā)電機定定子子繞組及對對地地分布電容容構(gòu)構(gòu)成的回路路中中，將流過過三三次諧波電電流流，從而在在發(fā)發(fā)電機端及及中中性點對地地之之間產(chǎn)生三三次次諧波電壓壓。1發(fā)電機三次次諧波波電量的等等值值回路作以假設(shè)：發(fā)電電機機定子繞組組對對地的分布布電電容沿發(fā)電電機機定子繞組組均均勻分布，其其其總電容為CG；發(fā)電機出出線及連接接元元件（廠高高變變高壓側(cè)，主主主變低壓側(cè)側(cè)）對對地總電容容為為CS；發(fā)電機的的三次諧波波電電勢為E3。若將電容CG分成兩等分分，其一置置于于機端，另另一一置于中性性點點，則發(fā)電電機機三次諧波波電電流流通的的等等值回路如如圖圖所示。在圖中：E33－－發(fā)電機的的三三次諧波電電勢勢；i33－－三次諧波波電電流；CGG－－發(fā)電機的的對對地總分布布電電容；CSS－－發(fā)電機出出線線及所連元元件件對地總電電容容。由圖可以看出：：三三次諧波電電勢勢通過對地地電電容產(chǎn)生三三次次諧波電流流，三三次諧波電電流流在機端及及中中性點對地地容容抗上產(chǎn)生生壓壓降，從而而形形成機端三三次次諧波電壓U3ωS及中性點三三次諧波電電壓壓U3ωN。還可以看出，由由于于機端對地地電電容（CG/2+CS）比中性點點對地電容CG/2大，故U3ωS＜U3ωN。U3ωS+U3ωN≈E3。機端三次諧波電電壓壓的大小可可在在機端TV開口三角角繞組兩端端測測量；而中中性性點的三次次諧諧波電壓，可可可在中性點點TTV（或消弧弧線圈或配配電電變壓器）二二二次進行測測量量。2E3、U33ωS及U3ωN的變化規(guī)律律理論分析及測量量表表明，對于于大大多數(shù)發(fā)電電機機，其三次次諧諧波電勢隨隨基基波電勢的的增增大而增大大。在在并網(wǎng)之前前，機機端及中性性點點的三次諧諧波波電壓隨發(fā)發(fā)電電機電壓升升高高而升高；；在在并網(wǎng)之后后，對對于汽輪發(fā)發(fā)電電機，機端端及及中性點三三次次諧波電壓壓隨隨有功的增增大大而增大；；而而對于水輪輪發(fā)發(fā)電機則隨隨著著無功功率率的的增大而增增大大。測量表明，在從從發(fā)發(fā)電機零起起升升壓到負荷荷的的全過程中中，U3ωS與U3ωN之間的相位位變化不大。3定子接地時時接地地點位置對對UU3ωS及U3ωN的影響分析表明，發(fā)電電機機定子繞組組發(fā)發(fā)生接地故故障障時，對U3ωS及U3ωN之間相對大大小及相對對相相位均有影影響響。接地點點的的位置不同同，U3ωS及U3ωN之比不同。當(dāng)機端接地時，UU3ωS＝0，而U3ωN最大；而中中性點接地時時，U3ωN＝0，而U3ωS最大。U3ωS及U33ωN隨接地點的的變化規(guī)規(guī)律如圖所所示示。4機端連接元元件的的變化對U3ωS及U3ωN的影響機端連接元件對對UU3ωS及U3ωN的影響，主主要是連接接元元件對地電電容容的影響。不不不同的連接接元元件，對地地電電容不同。連連連接元件對對地地電容越大大，其其影響越大大。理理論分析及及測測量結(jié)果表表明明：當(dāng)發(fā)電電機機斷路器兩兩側(cè)側(cè)對地并有有電電容時，發(fā)發(fā)電電機并網(wǎng)后后增增大U3ωN而U3ωS減小。三發(fā)電機定子子接接地保護統(tǒng)計表明，在發(fā)發(fā)電電機的各種種故故障中，定定子子接地故障障占占的比例很很大大。為確保保發(fā)發(fā)電機的安安全全，當(dāng)出現(xiàn)現(xiàn)定定子繞組接接地地故障時，應(yīng)應(yīng)應(yīng)即時發(fā)現(xiàn)現(xiàn)并并作相應(yīng)的的處處理。這要要靠靠定子接地地保保護。規(guī)程規(guī)規(guī)定，對容容量量為100MW及以上的發(fā)發(fā)電機，應(yīng)應(yīng)裝裝設(shè)100%定子接地保保護（即沒沒有有死區(qū)的接接地地保護）。1定子接地保保護的的類別定子接地保護的的種種類很多。其其其中有零序電電壓式，零序電流式式，三次諧波電電壓式，疊加直流式式，疊加交流式式，注入式等等。2零序電流式式定子子接地保護護目前，國內(nèi)采用用的的零序電流流式式定子接地地保保護有兩種種。一一種用于小小機機組，另一一種種用于大機機組組。小機組零序電流流式式定子接地地保保護的原理理構(gòu)構(gòu)成接線圖圖如如圖所示。在圖中：TA－－零零序TA，套在發(fā)發(fā)電機三相相出出線上。由圖可以看出，接接地保護實際際上由一接在在零序TA二次的電電流元件及時時間元件構(gòu)成成。零序TA無變比比，靠靠漏磁使一一次次零序電流流（即即電容電流流）傳傳遞至二次次的的。該保護的優(yōu)點是是：：構(gòu)成簡單單及及選擇性強強，可可以區(qū)分接接地地點在機內(nèi)內(nèi)還還是在機外外。其其缺點是：：由由于零序TAA尺寸的限制制，只能用用于于小機組。用于大機組零序序電電流式定子子接接地保護的的原原理接線圖圖如如圖所示。在上圖中：R－－發(fā)發(fā)電機中性性點點對地附加加電電阻，通常常為為1KΩ；TA－電流互感感器器。當(dāng)定子繞組接地地，有有電流流過過中中性點，電電流流元件動作作，經(jīng)經(jīng)延時作用用于于出口。該保護的優(yōu)點是是：：構(gòu)成簡單單。其其缺點是：：有有死區(qū)，在在中中性點附近近接接地時不動動作作，不能滿滿足足大機組對對接接地保護的的要要求；另外外，增增加了流過過接接地點的電電流流，對發(fā)電電機機很不利。3疊加式定子子接地地保護疊加式定子接地地保保護有兩類類，其其一是疊加加直直流式，另另一一是疊加低低頻頻交流式（例例例如疊加一12.5HHz的低頻電壓壓）。疊加式定子接地地保保護的優(yōu)點點是是：動作靈靈敏敏度高（特特別別是疊加直直流流式）及無無死死區(qū)（100%定子接地保保護）。缺缺點點是構(gòu)成復(fù)復(fù)雜雜，需要一一套套外加電源源。4零序電壓式式定子子接地保護護零序電壓式定子子接接地保護的的零零序電壓，可可可取自機端TV三次開口電電壓，也可可取取自發(fā)電機機中中性點TV二次（或消弧弧線圈或配配電電變壓器二二次次）。其動動作作邏輯框圖圖如如下圖所示示。在上圖中：3UU00＞－零序電電壓元件。當(dāng)當(dāng)當(dāng)零序電壓壓元元件3U0＞接于至機機端TV三次時，為為防止TV一次斷線線保護誤動動，應(yīng)應(yīng)設(shè)置TV斷線閉鎖鎖。該保護的優(yōu)點是是：：構(gòu)成簡單單，動動作可靠，其其其缺點是有有死死區(qū)，在從中中性點向機機內(nèi)內(nèi)10~155%的定子繞繞組接地時時，該該保護不動動作作。四雙頻式10000%定子接地保保護雙頻式定子接地地保保護，由兩兩部部分組成。其其其一是基波波零零序電壓式式接接地保護，另另另一是三次次諧諧波式定子子接接地保護。基波零序電壓式式接接地保護的的保保護范圍是是：：由機端向向機機內(nèi)85%~~90%的定定子繞組接接地地。三次諧諧波波式定子接接地地保護的保保護護范圍決定定于于其構(gòu)成方方式式，主要用用于于保護由發(fā)發(fā)電電機中性點點向向機內(nèi)15~~20%左右右的定子繞繞組組接地。1交流接入回回路雙頻式100%%定定子接地保保護護的交流接接入入回路如圖圖所所示。上圖中：TV11－－中性點電電壓壓互感器（或或或消弧線圈圈或或配電變壓壓器器）；TV22－－機端電壓壓互互感器。多數(shù)3U0定子子接地保保護不引入入中中性點TV二次電壓壓，因此，當(dāng)當(dāng)當(dāng)機端TV一次斷線線時，保護護要要誤動，故故需需設(shè)置專用用的的TV斷線閉鎖鎖元件。2邏輯框圖（1）3U0定定子接地保保護的邏輯輯框框圖目前，國內(nèi)應(yīng)用用的的3U0定子接地保保護，根據(jù)據(jù)接接入的零序序電電壓的取處處，其其動作邏輯輯框框圖有三種種形形式。上上圖所示的邏邏輯輯框圖為零零序序電壓取自自機機端三次的的構(gòu)構(gòu)成形式。當(dāng)當(dāng)當(dāng)零序電壓壓取取自中性點點TTV（或消弧弧線圈或配配電電變壓器）二二二次時，不不需需設(shè)置TV一次斷線線閉鎖，故故其其邏輯框圖圖為為下圖所示示。第三種形式保護護的的邏輯框圖圖如如下圖所示示。在上圖中：3UU001＞－零序序電壓取自自機機端的電壓壓元元件；3U0022＞－零序電電壓取自發(fā)發(fā)電電機中性點點的的電壓元件件。上圖所示的零序序電電壓式定子子接接地保護，不不不需要設(shè)置置TTV斷線閉鎖鎖，其動作作可可靠性高。（2）3ω定子子接地保護的的邏邏輯框圖目前，國內(nèi)生產(chǎn)產(chǎn)并并廣泛應(yīng)用用的的3ω定子接地保保護的構(gòu)成成方方式有兩種種：：其一是幅值值比較式，另另另一是幅值值相相位比較式式。A、動作方程所謂幅值比較式式，是是比較中性性點點三次諧波波電電壓U3ωN與機端三次次諧波電壓U3ωS的幅值。其其動作方程程為為K1U3ωS＞＞K3U3ωN＋△U………………（13）式（13）中：：K1－調(diào)平平衡系數(shù)；；K3－制動系數(shù)數(shù)；△U－浮動門坎坎電壓；；U3ωS－機端端三次諧波電電電壓；UU33ωN－中性點三三次諧波電電壓壓。幅值相位比比較式，是是同時比較較中中性點三次次諧諧波電壓U3ωN與機端三次次諧波電壓U3ωS的大小及相相位。其動動作作方程為（K1U3ωNN＋K2U3ωS）＞K3U3ωN………………（14）式（14）中：：K1、K22－幅值、相相位平衡系系數(shù)數(shù)；K3－制動系數(shù)數(shù)；其其他他符號的物物理理意義同式式（13）。B、邏輯框圖三次諧波電壓式式定定子接地保保護護的邏輯框框圖圖，如下圖圖所所示。（3）定值的整整定A、零序電壓式式定子子接地保護護的的整定對零序電壓式定定子子接地保護護的的整定：是是確確定3U0電壓元件的的動作電壓壓及及時間元件件的的動作時間間。3U0電壓元件件動動作電壓整整定定原則：當(dāng)保保護裝置中中有有性能良好的的三次諧波波濾濾過器時，應(yīng)應(yīng)按躲過正正常常工況下TVV開口或中性性點TV二次可能能出現(xiàn)的最最大大基波零序序電電壓來整定定。UOP0=KHHU00max…………………（15）式中：UOP00－－零序電壓壓元元件動作電電壓壓；KH－可可靠靠系數(shù)，取取11.5~22；；U0maaxx－正常運行行發(fā)電機出出現(xiàn)現(xiàn)的最大橫橫向向電壓。影響U0maxx的因素很很多，主要要有有發(fā)電機三三相相電壓系統(tǒng)統(tǒng)對對地不平衡衡，機機端TV三相參數(shù)數(shù)不一致，TTTV三相負載載不均等。發(fā)電機定子引出出線線不是封閉閉母母線時，可可取取10~133V；當(dāng)發(fā)電電機母線為為封封閉時，可可取取8~10VV。當(dāng)主變高壓側(cè)發(fā)發(fā)生生接地短路路故故障時，高高壓壓側(cè)的零序序電電壓可通過過變變壓器兩側(cè)側(cè)的的耦合電容容傳傳遞至發(fā)電電機機系統(tǒng)。當(dāng)當(dāng)定定子接地保保護護不引入高高壓壓側(cè)零序電電壓壓作為制動動量量時，其動動作作延時t，應(yīng)按與主主變高壓側(cè)側(cè)接接地故障保保護護的后備段段相相配合t＝t高0maax＋△t……………（16）式中：t－3UU00定子接地保保護動作延延時時；t高0mmaax－主變高高壓側(cè)零序序保保護后備段段最最長動作時時間間；△t－時間級差差，一般般取0.3~~0.5SS。B、3ω定子接接地保護的整整整定幅值、相位平衡衡系系數(shù)K1、K2應(yīng)在發(fā)電機機空載額定定電電壓下或小小負負荷工況下下調(diào)調(diào)平衡整定定。而而制動系數(shù)K3的確定應(yīng)按按下述原則則進進行：水輪輪發(fā)發(fā)電機取0..2左右；汽汽輪發(fā)電機機可可取0.6~~0.8。五提高雙頻式式定定子接地保保護護動作可靠靠性性措施雙頻式定子接地地保保護，可以以有有效保護發(fā)發(fā)電電機定子繞繞組組上任一點點的的接地故障障，當(dāng)當(dāng)發(fā)電機機機端端連接元件件對對地絕緣降降低低或接地時時亦亦能反應(yīng)。如如如果發(fā)電機機引引出線及所所連連元件露天天安安置時，雨雨天天（特別是是污污塵嚴重地地區(qū)區(qū)）保護可可能能誤動。此此時時，為提高高保保護的動作作可可靠性，在在計計算其整定定值值時，不宜宜整整定得過于于靈靈敏。三次諧波電勢、中中性點及機端端三次諧波電電壓的大小和和相位關(guān)系，與與發(fā)電機類型型、結(jié)構(gòu)、運運行方式均有有關(guān)。因此，應(yīng)應(yīng)在發(fā)電機運運行工況下對對3ω定子接地保保護進行調(diào)整整及整定（最最好在空載額額定電壓下或或小負荷時進進行整定及調(diào)調(diào)整）。保護的輸入回路路應(yīng)應(yīng)滿足反措措要要求：機端端TTV三次回路路中不應(yīng)設(shè)設(shè)置置保險或隔隔離離刀閘的輔輔助助接點；TVV三次回路與與二次回路路應(yīng)應(yīng)在TV端子箱處處分開，不不應(yīng)應(yīng)有公共回回路路；中性點點TTV（消弧線線圈或配電電變變壓器）二二次次不應(yīng)設(shè)置置保保險及其他他輔輔助接點，其其其二次回路路中中只能有一一個個接地點，且且且接地點在在保保護盤上；；中中性點TV一次不應(yīng)應(yīng)裝保險；；機機端TV三次回路路不允許有有多多點接地現(xiàn)現(xiàn)象象。當(dāng)3ω定子接地地保護采用用幅值相位位比比較式時，機機機端TV一次中性性點及發(fā)電電機機中性點TVV（或消弧線線圈或配電電站站）一次應(yīng)應(yīng)可可靠接地，機機機端TV一次中性性點不允許許經(jīng)經(jīng)消諧器接接地地。當(dāng)發(fā)電機中性點點經(jīng)經(jīng)消弧線圈圈或或單相TV接地時，如如果其一、二二二次之間的的變變比等于（UUUe/√3）/0.1KKV時，整定定的幅值、相相相位比較式式33ω保護，其K1在0.9~11.1之間，K2一般小于0..1。K3不應(yīng)大于1。對于發(fā)電機出口口斷斷路器兩側(cè)側(cè)并并有接地電電容容、或發(fā)電電機機電壓系統(tǒng)統(tǒng)有有電纜出線線、或或擴大單元元接接線（兩臺臺機機公用一臺臺變變壓器）時時，宜宜設(shè)置兩套套33ω保護，分別別在不同工工況況下投入運運行行。為防止機端TVV一一次保險保保險險熔斷特性性不不良致使3UU0定子接地保保護誤動，保保保護的引入入電電壓可取中中性性點TV或消弧線線圈或配電電變變壓器的二二次次，亦可取取機機端3U0元件與中性性點3U0元件組成的“與門”作為定子接接地保護（其其其邏輯回路路如如上圖所示示）。應(yīng)當(dāng)指出的是：：如如果采用接接入入中性點TV二次（或消消弧線圈或或配配電變壓器器二二次）電壓壓的的3U0接地保護，在在在整定動作作電電壓時，應(yīng)應(yīng)注注意TV的變比。只只有在其變變比比為（Ue/√3）/0.1KVV時，其動作作電壓定值值與與接入機端端33U0時相同。當(dāng)廠高變低壓側(cè)側(cè)的的中性點（低低低壓繞組接接成成Y型）經(jīng)小電電阻接地時時，發(fā)發(fā)電機3U0接地保護定定值的整定定，尚尚應(yīng)考慮與與廠廠高變低壓壓側(cè)側(cè)的接地保保護護相配合。為確保定子接地地保保護回路正正確確、定值整整定定無誤，在在機機組啟動時時應(yīng)應(yīng)作機端及及中中性點的真真機機接地試驗驗。一、并聯(lián)運行發(fā)發(fā)電電機的功角角特特性設(shè)所研究的發(fā)電電機機通過主變變及及輸電線路路與與無窮大系系統(tǒng)統(tǒng)連接。如如下下圖所示：：發(fā)電機向系統(tǒng)送送出出有功及無無功功。發(fā)電機機的的同步電抗抗為為Xd、變壓器的的電抗為XT，則上圖的的等值網(wǎng)路路為為下圖：其中Ed－發(fā)電機電電勢Xd∑－發(fā)電機機與系統(tǒng)連連接的等值值阻阻抗，Xd∑＝Xd＋XT＋XL，

其中Xd為發(fā)電機同同步電抗，XT和XL分別為主變變及線路的的電電抗值。P－發(fā)電機發(fā)出出的有有功功率Q－發(fā)電機向系系統(tǒng)送送出的無功功功功率I－發(fā)電機電流流Uc－無窮大系系統(tǒng)的等等效電壓根據(jù)發(fā)電機的等等值值網(wǎng)路圖可可以以畫出發(fā)電電機機電勢Ed與無窮大系系統(tǒng)電壓Uc的相量關(guān)系系圖。如下下：：UT－發(fā)電機機機端電壓壓Φ－功率因數(shù)角角δ－發(fā)電機電勢勢與無無窮大系統(tǒng)統(tǒng)之之間的夾角角通常將δ稱為功功角角。由上圖可得：Edsinδ＝＝IXdd∑cosΦ所以IcosΦΦ＝Eddsinδ/Xd∑，又有P=mUcIcosΦ所以：P＝mUUcc（Ed/Xd∑）sinδ

電機課本上公式式為為：Pδ≈P2＝mUE0sinδ/xt上式為并網(wǎng)運行行發(fā)發(fā)電機的功功角角方程。忽略發(fā)電機損耗耗，則則并網(wǎng)運行行的的發(fā)電機功功角角特性曲線線如如下：二、并網(wǎng)運行發(fā)發(fā)電電機失磁后后的的物理過程程1、發(fā)電機失磁磁的原原因

正常運行的發(fā)發(fā)電機機發(fā)生失磁磁故故障的原因因很很多，主要要有有：滅磁開開關(guān)關(guān)（MK或LMK）誤跳，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子回路短短路路，勵磁電電源源故障及勵勵磁磁調(diào)節(jié)器異異常常等。2、從失磁到失失步發(fā)電機正常運行行時時，由勵磁磁系系統(tǒng)提供轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子電流，產(chǎn)產(chǎn)生生直流磁場場。發(fā)發(fā)電機以同同步步速旋轉(zhuǎn)，直直直流磁場稱稱為為旋轉(zhuǎn)磁場。旋旋轉(zhuǎn)磁場切切割割定子繞組組，在在定子繞組組中中產(chǎn)生感應(yīng)應(yīng)電電勢，向系系統(tǒng)統(tǒng)送出電流流。設(shè)設(shè)原動機向向發(fā)發(fā)電機輸入入的的有功功率率為為P