基于微机的发电机继电保护装置设计毕业论文.doc

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1、湖 南 科 技 大 学毕 业 设 计（ 论 文 ）题目基于微机的发电机继电保护装置设计作者 学院信息学院专业电气工程及其自动化学号1004010326指导教师 二 年 月 日湖南科技大学毕业设计（论文）任务书 信息与电气工程 院 系（教研室）系（教研室）主任:（签名）年 月 日学生姓名: 学号: 专业: 1 设计（论文）题目及专题： 基于微机的发电机继电保护装置设计 2 学生设计（论文）时间： 自 月 日开始至 月 日止3 设计（论文）所用资源和参考资料： 资源：图书馆，intel网，老师借书，自购书籍， 电脑，单片机 等 参考资料：现代供电技术（孟祥忠）；电力系统继电保护（电力工业出版社）；

2、 工厂供电（机械工业出版社）微型计算机控制应用实例集；计算机控制；电机工程手册；单片机原理及其接口技术（第二版）；等。 4 设计（论文）完成的主要内容：（1）进行基于的微机发电机继电保护装置设计方案设计、比较，最终确定； （2）进行参数的计算与整定； （3）必须要有合理的原理设计图；元器件的选型；正确的接线图；对该设计的总结；具有漏电保护方案比较与选择和执行继电器电路等部分组成。 （4）其他毕业设计所要求的。 5 提交设计（论文）形式（设计说明与图纸或论文等）及要求： 1.）毕业论文：要求在2 万字左右，按湖南科技大学本科毕业论文规范书写，装订。 2.) 系统硬件图：要用专用画图软件画图，图形

3、美观，标注清晰。 3.）光盘：论文的电子版要求刻录在光盘上一并提交。 6 发题时间： 年 月 日指导教师： 王志英 （签名）学 生： （签名）湖 南 科 技 大 学毕业设计（论文）指导人评语主要对学生毕业设计（论文）的工作态度，研究内容与方法，工作量，文献应用，创新性，实用性，科学性，文本（图纸）规范程度，存在的不足等进行综合评价指导人： （签名）年 月 日 指导人评定成绩： 湖 南 科 技 大 学毕业设计（论文）评阅人评语主要对学生毕业设计（论文）的文本格式、图纸规范程度，工作量，研究内容与方法，实用性与科学性，结论和存在的不足等进行综合评价评阅人： （签名）年 月 日 评阅人评定成绩： 湖

4、 南 科 技 大 学毕业设计（论文）答辩记录日期： 学生： 学号： 班级： 题目： 提交毕业设计（论文）答辩委员会下列材料：1 设计（论文）说明书共页2 设计（论文）图 纸共页3 指导人、评阅人评语共页毕业设计（论文）答辩委员会评语：主要对学生毕业设计（论文）的研究思路，设计（论文）质量，文本图纸规范程度和对设计（论文）的介绍，回答问题情况等进行综合评价答辩委员会主任： （签名）委员： （签名）（签名）（签名）（签名） 答辩成绩： 总评成绩： 摘 要近年来我国国民经济迅速发展，人民的生活水平也逐渐提高，与此同时人们对电力的依赖性也进一步提高，因此近些年来电力系统的规模不断扩大，高压电网迅速发展

5、。电力系统的快速发展也对供电的安全性提出了更高的要求，其中继电保护设备便是确保整个电力系统能够稳定运行的关键因素之一。这就对电力系统微机继电保护装置提出了更高的要求本文主要通过分析原始资料中主要设备的参数，首先，需要对电力系统继电保护原理进行全面系统的复习、查阅相关资料，加深理解；其次，进行发电机继电保护装置方案设计、比较，最终确定，最后，分别对发电机、母线处进行参数整定计算和配置，并且根据系统一次设计图给出部分二次设计及其配置图和一般原理图。关键词：微机；发电机；继电保护；参数整定； 母线；二次回路ABSTRACTIn recent years, the rapid development

6、of Chinas national economy , peoples living standards have gradually improved, at the same time people are dependent on electricity further improved, so in recent years, expanding the size of the power system , the rapid development of high-voltage grid. Rapid development of the power supply system

7、is also on a higher security requirements , including protection equipment is one of the key factors to ensure that the entire power system is capable of stable operation . This power system protection devices on the computer of a higher requirementIn this paper, by analyzing the parameters of the o

8、riginal data in the main equipment , first of all, the principle of the need for a comprehensive review of power system protection systems , access to relevant information , deepen understanding ; secondly , carry protection devices design generators, compare , and ultimately OK , finally, were on t

9、he bus at , generators and transformers calculated parameter tuning and configuration , and the system once the design is given in accordance with the second part of the general design and configuration diagram and schematic.Keywords: personal computer；generators ; relay ; parameter tuning ; bus ; s

10、econdary circuit 目 录 前 言10第一章 电力系统继电保护简论111.1继电保护的作用111.2继电保护的基本原理、构成与分类121.2.1基本原理121.2.2构成141.2.3分类15第二章 微机保护装置设计162.1微机保护简介162.2微机保护装置原理182.3微机保护装置接线21第三章 发电机保护设计253.1发电机故障及不正常运行状态253.1.1发电机故障类型253.1.2不正常运行状态253.2发电机保护的配置263.3发电机纵差保护273.3.1工作原理273.3.2发电机纵差保护的整定计算283.4发电机横差保护303.5发电机定子绕组单相接地保护323.

11、6发电机定子绕组匝间短路的保护343.7发电机负序电流保护363.7.1定时限过电流保护363.7.2 反时限负序过电流保护373.8发电机失磁保护383.9发电机励磁回路接地保护403.10复合电压启动的过电流保护42第四章 发电机保护的整定计算434.1 BCH-2型继电器构成的差动保护434.2 横联差动保护整定计算444.3复合电压启动的过电流保护整定计算464.4过负荷保护整定计算474.5定子单相接地保护整定计算48第五章 母线保护495.1 母线保护配置原则495.2母线差动保护基本原理495.2.1母联电流比相式母线差动保护505.2.2双母线固定联接的母线差动保护515.3母

12、线保护整定计算53第六章 继电保护二次回路设计556.1二次回路的基本概念556.2二次保护回路全图56第七章 结论57参考文献58致谢59 前 言供配电系统微机保护是对传统继电保护技术的提升，它将继电保护技术、微电子技术、计算机技术、控制理论和通信技术进行有机地融合，形成了现代供电技术的一个新的研究方向。电力系统的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力，因此，继电保护技术得天独厚，在40余年的时间里完成了发展4个历史阶段。继电保护技术的未来发展趋势是向计算机化、网络化、智能化的保护、控制、测量和数据通信一体化发展。本次毕业设计的主要内容是针对电力系统中可能出现的各种不正常状态和故

13、障状态，对微机的发电机、主变压器和母线的保护配置及二次回路设计，参照电力系统继电保护及现代供电技术，并依据继电保护配置原理，对所选择的保护进行整定和灵敏性校验从而来确定方案中的保护是否适用来编写的。第一章 电力系统继电保护简论1.1继电保护的作用 电力系统运行要求安全可靠。但是，电力系统的组成元件数量多，结构各异，运行情况复杂，覆盖的地域辽阔。因此，受自然条件、设备及人为因素的影响（如雷击、倒塔、内部过电压或运行人员误操作等），电力系统会发生各种故障和不正常运行状态。最常见、危害最大的故障是各种形式的短路。故障造成的很大的短路电流产生的电弧使设备损坏。从电源到短路点间流过的短路电流引起的发热和

14、电动力将造成在该路径中非故障元件的损坏。靠近故障点的部分地区电压大幅度下降，使用户的正常工作遭到破坏或影响产品质量。破坏电力系统并列运行的稳定性，引起系统振荡，甚至使该系统瓦解和崩溃。所谓不正常运行状态是指系统的正常工作受到干扰，使运行参数偏离正常值，如一些设备过负荷、系统频率或某些地区电压异常、系统振荡等。故障和不正常运行情况常常是难以避免的，但事故却可以防止。电力系统继电保护装置就是装设在每一个电气设备上，用来反映它们发生的故障和不正常运行情况，从而动作于断路器跳闸或发出信号的一种有效的反事故的自动装置。它的基本任务是：自动、有选择性、快速地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件损坏程度尽

15、可能降低，并保证该系统中非故障部分迅速恢复正常运行。反映电气元件的不正常运行状态，并依据运行维护的具体条件和设备的承受能力，发出信号、减负荷或延时跳闸。应该指出，要确保电力系统的安全运行，除了继电保护装置外，还应该设置电力系统安全自动装置。后者是着眼于事故后和系统不正常运行情况的紧急处理，以防止电力系统大面积停电和保证对重要负荷连续供电及恢复电力系统的正常运行。例如自动重合闸、备用电源自动投入、自动切负荷、快关汽门、电气制动、远方切机、在按选定的开关上实现系统解列、过负荷控制等。随着电力系统的扩大，对安全运行的要求也越来越高。为此，还应设置以各级计算机为中心，用分层控制方式实施的安全监控系统，

16、它能对包括正常运行在内的各种运行状态实施控制，这样才能更进一步地确保电力系统的安全运行。1.2继电保护的基本原理、构成与分类1.2.1基本原理要完成继电保护的基本任务，首先要提取和利用电力元件在三种运行状态下的“差异”，然后“区分”出三种运行状态（正常、不正常和故障状态），最后是“甄别”出发生故障和出现异常的元件。目前已经发现不同运行状态下具有明显差异的电气量有：流过电力元件的相电流、序电流、功率及其方向；元件的运行相电压幅值、序电压幅值；元件的电压与电流的比值即“测量阻抗”等。（a）正常运行情况（b）三相短路情况图1-1 我国常用的110kV及以下单侧电源的供电网络发现并正确利用能可靠区分三

17、种运行状态的可测参量或参量的新差异，就可以形成新的继电保护原理。在此以图1-1为例分析一下利用不同电气量特征分别能构成哪种保护：1.线路电流幅值2.母线的相间或对地电压幅值3.线路始端电压与电流之比（即测量阻抗）图1-2 220kV及以上多侧电源的输电网路如图1-2所示，其中：正常运行如图1-2（a）所示，如果规定电流的正方向是从母线流向线路，那么，A-B两侧电流的大小相等，相位相差，两侧电流的矢量和为零。外部短路如图1-2（b）所示，如果规定电流的正方向是从母线流向线路，那么，A-B两侧电流的大小相等，相位相差，两侧电流的矢量和为零。内部短路如图1-2（c）所示，两侧电源分别向短路点供给短路

18、电流和，都是由母线流向线路，此时两个电流一般不相等，在理想条件下（两侧电势同相位且全系统的阻抗角相等），两个电流同相位，两个电流的矢量和等于短路点的总电流，其值较大。其他类型的保护有：1.纵联保护利用某种通信通道同时比较被保护元件两侧正常运行与故障时电气量差异的保护。电流差动保护利用内部与外部短路时两侧电流矢量的差别构成。电流相位差动保护利用内部与外部短路时两侧电流相位的差别构成。图1-3 过电流保护单相原理图方向比较式纵联保护利用内部与外部短路时两侧功率方向的差别构成。以上保护常被用做220kV及以上输电网络和较大容量发电机、变压器、电动机等电力元件的主保护。2.反映非电量特征的保护气体保护

19、当变压器油箱内部的绕组短路时，反应于变压器油受热分解所产生的气体保护。过热保护当变压器油箱内部的绕组短路时，反应于电动机绕组温度的升高而构成的保护。1.2.2构成 在供电系统中应用各种继电保护装置，尽管它们在结构上各不相同，但基本上是由测量、逻辑、执行三种功能部分组成，如图1- 4所示图1-4 继电保护装置组成方框图（1） 测量部分测量从被保护对象输入的有关物理量（如电流、电压、阻抗、功率方向等），并与已给定的整定值进行比较，根据比较结果给出“是”、“非”、“大于”、“不大于”、等于 “0”或“1”性质的一组逻辑信号，从而判断保护是否应该启动。（2） 逻辑部分根据测量部分输出量的大小、性质、输

20、出的逻辑状态、出现的顺序或它们的组合，使保护装置按一定的布尔逻辑及时序逻辑工作，最后确定是否应跳闸或发信号，并将有关命令传给执行元件。逻辑回路有：或、与、非、延时启动、延时返回、记忆等回路。（3） 执行部分根据逻辑元件传送的信号，最后完成保护装置所担负的任务。如：故障时等于跳闸；不正常运行时，发出信号；正常运行时，不动作等。1.2.3分类通常分为以下几类：（1）按被保护的对象分类：输电线路保护、发电机保护、变压器保护、电动机保护、母线保护等；（2）按保护原理分类：电流保护、电压保护、距离保护、差动保护、方向保护、零序保护等；（3）按保护所反应故障类型分类：相间短路保护、接地故障保护、匝间短路保

21、护、断线保护、失步保护、失磁保护及过励磁保护等；（4） 按构成继电保护装置的继电器原理分类：机电型保护（如电磁型保护和感应型保护）、整流型保护、晶体管型保护、集成电路型保护及微机型保护等；（5） 按保护所起的作用分类：主保护、后备保护、辅助保护等；主保护满足系统稳定和设备安全要求，能以最快速度有选择地切除被保护设备和线路故障的保护。后备保护主保护或断路器拒动时用来切除故障的保护。又分为远后备保护和近后备保护两种。远后备保护：当主保护或断路器拒动时，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：当主保护拒动时，由本设备或线路的另一套保护来实现后备的保护；当断路器拒动时，由断路器失灵保护

22、来实现近后备保护。辅助保护：为补充主保护和后备保护的性能或当主保护和后备保护退出运行而增设的简单保护。第二章 微机保护装置设计2.1微机保护简介微机保护装置一般由模拟量输入，开关量输入，微机系统，开关量输出，人机对话，外部通信等6部分组成，其中微型机主系统是核心部件，其他5部分是外围接口部件。一、模拟量输入部分：模拟量输入部分是将互感器输入的模拟电信号正确的变换成离散化的数字量，也称为数据采集系统。按信号传递顺序，交流模拟量输入部分主要包括以下几部分：1）输入变换及电压形成 他接受来自电力互感器二次侧的电压、电流信号，并将这些信号进一步变小，同时使互感器与保护装置内部之间实现电气隔离喝电磁屏蔽

23、。信号的变换对交流电压可直接采用电力变换器，对于交流电流，由于通常使用的弱电子器件为电压输入型器件，因此还需将电流信号转换为电压信号，这个过程称为电压形成。2）低通滤波器 作用是抑制输入信号中岁保护无用的较高的频率的成分，以便采样时易于满足采样定理的要求。3）采样保持器S/H 所谓采样保持，就是在某一刻抽取输入信号的瞬时值，并维持适当时间不变。4）多路转换器 它可有CPU通过编码器控制将多通道输入信号（由S/H送来）依次与一路输出端连接，与输出端与模数变换器的输入端项链。此时，只用一路模数变换器即可实现所有通道的模数转换，能大大简化电路和降低成本5）模数转换器A/D 它将由S/H抽取并保持的输

24、入模拟信号的瞬时值变换为相应的数字值，实现模拟量到数字量的变换。二、开关量输入部分：泛指那些反映“是”或“非”两种状态的逻辑变量，如断路器的“合”或“分”闸状态、开关或继电器触点的“通”或“断”状态、控制信号的“有”或“无”状态等。这些砖头正好对应二进制的“1”“0”所以开关量可作为数字量读入，三、微机主系统：CPU、整个微机保护的指挥中枢，程序的运行依赖于CPU来实现；存储器、它用来保存程序和数据；定时器/计数器、提供定时采样触发信号、形成中断控制等作用；控制电路、 它用以保证整个微机数字电路的有效连接和协调工作。四、开关量输出部分：开关量输出部分为正确地发出开关量操作命令提供输出通道，并在

25、微机保护装置内外部之间实现光电隔离。微机保护装置通过开关量输出的“0”或“1”状态来控制执行回路。五、人机对话部分：人机对话部分建立起微机保护装置与使用者之间的信息联系，以便对保护装置进行人工操作、调试和得到反馈信息。六、外部通信部分：外部通信部分提供信息通道与变电站计算机局域网以及电力系统远程通信网相连，实现更高一级的信息管理和控制功能，如信息交互、数据共享、远方操作及远方维护等。2.2微机保护装置原理图2.1 系统连接图重合闸的起动方式可以由保护动作起动或开关位置不对应起动方式；当与本公司其它产品一起使用有二套重合闸时，二套装置的重合闸可以同时投入，不会出现二次重合，与其它装置的重合闸配合

26、时，可考虑用压板仅投入一套重合闸。三相重合时，可采用检线路无压重合闸或检同期重合闸，也可采用快速直接重合闸方式，检无压时，检查线路电压或母线电压小于30V；检同期时，检查线路电压和母线电压大于40V，且线路和母线电压间相位差在整定范围内。非全相运行状态下，将纵联零序退出，退出与断开相相关的相、相间变化量方向、变化量距离继电器，RCS-901A 将零序过流保护段退出，段不经方向元件控制，RCS-901B 将零序过流保护、段退出，段不经方向元件控制，RCS-901D 将零序过流保护段退出，零序反时限过流不经方向元件控制。单相重合闸时，零序过流加速经60ms 跳闸，距离段受振荡闭锁控制经25ms延图

27、2-2 三相一次重合闸原理图时三相跳闸；三相重合闸或手合时，零序电流大于加速定值时经100ms 延时三相跳闸；三相重合闸时，经整定控制字选择加速不经振荡闭锁的距离、段，否则总是加速经振荡闭锁的距离段；手合时总是加速距离段。当线路因任何原因切除两相时，由单相运行三跳元件经零序压板控制切除三相，其判据为：有两相TWJ 动作且对应相无流（0.06In），而零序电流大于0.15In，则延时150ms发单相运行三跳命令。TWJA、TWJB、TWJC 分别为A、B、C 三相的跳闸位置继电器的接点输入；保护单跳固定、保护三跳固定为本保护动作跳闸形成的跳闸固定，单相故障，故障无电流时该相跳闸固定动作，三相跳闸

28、，三相电流全部消失时三相跳闸固定动作；外部单跳固定、外部三跳固定分别为其它保护来的单跳起动重合、三跳起动重合输入由本保护经无流判别形成的跳闸固定；重合闸退出指重合闸方式把手置于停用位置，或定值中重合闸投入控制字置“0”，则重合闸退出。本装置重合闸退出并不代表线路重合闸退出，保护仍是选相跳闸的。要实现线路重合闸停用，需将沟三闭重压板投上。当重合闸方式把手置于运行位置（单重、三重或综重）且定值中重合闸投入控制字置“1”时，本装置重合闸投入。TV 断线时重合放电。重合闸充电在正常运行时进行，重合闸投入、无 TWJ、无压力低闭重输入、TV断线和其它闭重输入经 15 秒后充电完成。 本装置重合闸为一次重

29、合闸方式，用于单开关的线路，一般不用于3/2 开关方式，可实现单相重合闸、三相重合闸和综合重合闸。重合闸的起动方式有本保护跳闸起动、其它保护跳闸起动和经用户选择的不对应起动。三相重合时，可选用检线路无压重合闸、检同期重合闸，也可选用不检而直接重合闸方式。检无压时，检查线路电压或母线电压小于30 伏时，检无压条件满足，而不管线路电压用的是相电压还是相间电压；检同期时，检查线路电压和母线电压大于40 伏且线路电压和母线电压间的相位在整定范围内时，检同期条件满足。正常运行时，保护检测线路电压与母线A 相电压的相角差，设为，检同期时，检测线路电压与母线A 相电压的相角差是否在（定值）至（定值）范围内，

30、因此不管线路电压用的是哪一相电压还是哪一相间电压，保护能够自动适应。图2.3 过电流保护原理接线图距离保护用户选择“投负荷限制距离”，则、段的接地和相间距离元件需经负荷限制继电器闭锁。 起动时，如果按躲过最大负荷电流整定的振荡闭锁过流元件尚未动作或动作不到10ms，则开放振荡闭锁160ms，另外不对称故障开放元件、对称故障开放元件和非全相运行振闭开放元件任一元件开放则开放振荡闭锁；用户可选择“投振荡闭锁”去闭锁、段距离保护，否则距离保护、段不经振荡闭锁而直接开放。 相运行再故障时，距离段受振荡闭锁开放元件控制，经 120ms 延时三相加速跳闸。 于故障线路时三相跳闸可由二种方式：一是受振闭控制

31、的段距离继电器在合闸过程中三相跳闸，二是在三相合闸时，还可选择“投三重加速段距离”、“投三重加速段距离”、由不经振荡闭锁的段或段距离继电器加速跳闸。手合时总是加速段距离。2.3微机保护装置接线图2-4 微机保护接线图图2-5 电压电流保护接线图图2-6 开关输入输出接线图第三章 发电机保护设计3.1发电机故障及不正常运行状态发电机的安全运行对保证电力系统的正常工作和电能质量起着决定性的作用，同时发电机本身也是一个十分贵重的电器元件，因此，在发电机上必须按装较完善的继电保护装置。因此，应该整对各种不同的故障和不正常运行状态，装设性能完善的继电保护装置3.1.1发电机故障类型发电机的故障类型主要有

32、定子绕组相间短路、定子一相绕组内的匝间短路、定子绕组单相接地、转子绕组一点接地或两点接地、转子励磁回路励磁电流消失等。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，甚至引起火灾。 发电机定子绕组匝间短路： 定子绕组匝间短路会产生很大的环流，引起故障处温度升高，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。 发电机定子绕组单相接地： 定子绕组单相接地是发电机易发生的一种故障。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。 发电机转子绕组一点接地和两点接地： 转子绕组一点接地，对发电机没有直接危

33、害。两点接地则转子绕组一部分被短接，不但会烧毁转子绕组，而且由于部分绕组短接会破坏磁路的对称性，造成磁势不平衡而引起机组剧烈振动，产生严重后果。水轮发电机组是凸极结构，机组剧烈振动后会破坏各轴承与轴瓦之间的间隙，造成“拉瓦”，排除故障需要相当长的停机时间，故绝不允许转子绕组两点接地现象出现。 发电机失磁： 由于转子绕组断线、励磁回路故障或灭磁开关误动等原因，将造成转子失磁，失磁故障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。发电机失去励磁后，运行状态将变为电动机运行。故不允许发电机失磁后继续运行。 3.1.2不正常运行状态由于外部短路、非周期合闸以及系统振荡等原因引起的过电流。

34、过负荷。由于负荷等超过发电机额定容量而引起的三相对称过负荷；由于外部不对称短路或不对称负荷（如单相负荷，非全相运行等）而引起的发电机负序过电流和过负荷过电压。特别是水轮发电机，因其调速系统惯性大，在突然甩负荷时，将引起过电压。 逆功率。当汽轮发电机主汽门突然关闭而发电机断路器未断开时，发电机将过渡到同步电动机运行状态，对汽轮发电机叶片特别是尾叶，可能过热而损坏。对于发电机变压器组，对容量在100MW以下的发电机，应装设保护区不小于绕组串联匝数90%的定子接地保护对容量在100MW以上的发电机，应装设保护区为100%的定子接地保护，保护带时限动作于信号，必要时也可以动作于切。3.2发电机保护的配

35、置针对上述故障类型及不正常运行状态，发电机应装设以下继电保护装置：1、纵差动保护 反应发电机定子绕组及其引出线的相间短路故障，动作于瞬时跳开发电机开关、停机并灭磁。 2、横联差动保护 当发电机定子绕组有2个以上的分支且连接成双星形，每个分支都有引出线时，应装设横联差动保护反应定子绕组匝间短路，动作结构同纵差动保护。当不满足该条件时，取消该保护，待故障发展为相间短时，用纵差动保护反应。 3、零序保护 当发电机电压回路回路的接地电容电流（未经消弧线圈补偿）大于或等于5A时，保护动作于跳闸、停机、灭磁。；当接地电容电流小于5A时，保护应动作信号。对单机容量为100MW及以上的发电机，应尽量装设保护范

36、围为100%的接地保护。 4、过电流保护 一般应配置低电压过流或复合电压过流保护反应外部短路引起的定子绕组过电流状态，并作为发电机的后备保护。对单机容量为50MW及以上的发电机，一般装设负序过流及单相低电压起动的过流保护。 5、过负荷保护 由于发电机对称过负荷引起的定子绕组过流，应装设反应一相电流的过负荷保护，延时动作于信号。 6、过电压保护 反应发电机突然甩负荷引起的定子绕组过电压现象，延时动作于跳开关、停机、灭磁。 7、转子绕组一点接地保护 水轮发电机组一般装设一点接地保护并动作于信号。汽轮机发电机采用定期检测装置，大容量机组才设一点接地保护和二点接地保护。一点接地保护动作于信号，二点接地

37、保护动作于停机。 8、失磁保护 当不允许失磁运行时，应在自动灭磁开关断开时，连跳发电机断路器。对单机容量100MW及以上或采用可控硅励磁方式时，应设专门的失磁保护。 其他还有如转子回路过负荷保护，用于单机容量100MW及以上并采用可控硅励磁方式的发电机；大容量汽轮机发电机的逆功率保护等。 一般成套的可控硅励磁装置自身都设有失磁保护和转子回路过负荷保护，所以发电机上不再单独配置该保护。 3.3发电机纵差保护3.3.1工作原理该保护是发电机内部相间短路的主保护，根据启动电流的不同有两种选取原则，与其相对应的接线方式也有一些差别。因为该保护可以无延时的切除保护范围内的各种故障，同时又不反应发电机的过

38、负荷和系统振荡，且灵敏系数一般较高，所以纵差动保护毫无例外的用作容量在1MW以上发电机的主保护。该保护是利用比较发电机中性点侧和引出线侧电流幅值和相位的原理构成，将发电机两端流过方向相同、大小相等的电流称为穿越性电流，而方向相反的电流称为非穿越性电流。作为主保护，发电机比率制动差动保护是以非穿越性电流作为动作量、以穿越性电流作为制动量，来区分被保护元件的正常状态，故障状态和非正常运行状态的。 正常运行状态，穿越性电流即为负荷电流，非穿越性电流理论为零。 内部相间短路状态，非穿越性电流剧增。 当外部故障时，穿越性电流剧增。 在上述三个状态中，保护能灵敏反应内部相间短路状态动作出口，从而达到保护元

39、件的目的，而在正常运行和区外故障时可靠不动作。因此在发电机中性点测和引出线侧装设特性和变比完全相同的电流互感器来实现纵差保护。两组电流互感器之间为纵差保护的范围。电流互感器二次侧按照循环电流接线法接线，即如果两组电流互感器一次侧极性分别以中性点测和母线侧为正极性，则二次侧同极性相连接。差动互感器与两侧电流互感器的二次绕组并联。差动保护在原理上不反应负荷电流和外部短路电流，只反应发电机两侧电流互感器保护区内的故障电流，因此，纵差保护在时限上不必与其他时限配合，可以瞬时动作于跳闸。3.3.2发电机纵差保护的整定计算一、电流继电器构成的发电机纵差保护 图中，KVI串接于三相电流互感器的中性线上，反应中性线上的电流大小，作为差动保护TA断线监视用，延时发信号。 二、保护整定计算 动作电流按两个条件整定： 1、躲开TA二次侧断线影响： 2、躲开二次侧不平衡电流： 式中：短路电流非周期分量影响系数，电流继电器取1.52，BCH-2继电器取1；可靠系数一般取1.3。 取1、2两项中的最大值为保护动作整定值。 3、断线监视继电器的整定： 根据经验： 在发电机中性点附近短路，当过渡电阻不为零时，短路电流很小，保护存在动作死区。 三、由BCH2差动继电器构成的发电机纵差动保护1.动作电流