发电机成套保护装置

在发电机成套保护装置中，一般由发电机差动保护、发电机横差保护、发电机匝间保护、相间阻抗保护、发电机复合电压过流保护、定子接地保护、转子一点接地保护、转子二点接地保护、定子过负荷保护、转子(表层负序)过负荷保护、失磁保护、失步保护、过电压保护、调相失压保护(低电压保护)、过励磁保护、逆功率保护、频率保护(低频率保护、过频率保护、低频累加保护)起停机保护、误上电保护、轴电流保护、TA断线判别、TV断线判别等组成。

其中发电机复合电压过流保护、过励磁保护、TA断线判别元件等在变压器保护装置中已作了介绍;过电压保护、调相失压保护等性能检验可以按照过电压保护和低电压保护的检验方法进行;起停机保护、误上电保护、轴电流保护等的性能检验可按过电流保护的检验方法进行。

一、发电机差动保护

发电机差动保护在发电机组保护中为比率制动式纵差保护，作为发电机组内部短路故障的主保护。

二、发电机横差保护

发电机横差保护一般用于发电机定子中同相同一分支的绕组或同相不同分支间发生匝间短路障，作发电机的主保护。当发电机定子内部发生了内部短路时，保护能瞬时动作跳闸出口或经一定的时限后跳闸出口(延时动作主要是防止保护误动作)。

三、发电机匝间保护

发电机匝问保护一般用于发电机内部匝间短路、分支开焊、同相不同分支短路的主保护，也可用于对中性点不对称的相间短路故障的保护。当发电机发生内部匝间短路等故障时，保护经一定的延时发出信号并跳闸出口。

六、定子接地保护

定子接地保护一般用于发电机定子回路单相接地故障的保护。当发电机定子绕组的任一点(100%)发生单相接地故障时，保护经一定的延时发出信号并跳闸出口。

微机型定子接地保护采用“零序电压判据”和“三次谐波电压判据”，判断定子是否出现接地现象。一般“三次谐波电压判据”用于发出接地信号，“零序电压判据”用于直接跳闸。

七、转子过负荷保护

转子过负荷保护一般作为发电机励磁回路直流过负荷保护。它是由定时限过负荷回路和反时限过负荷回路两部分组成、保护有跳闸出口、信号出口。

八、定子过负荷保护

定子过负荷保护一般作为发电机对称过电流和对称过负荷的保护，是定子绕组的后备保护;它也具有定时限过负荷和反时限过负荷特性两部分功能，保护有跳闸出口、信号出口。

九、负序电流延时保护

负序电流延时保护一般用于发电机不对称故障或非全相运行的保护，也可用于发电机转子表面过热保护;还可以作为系统的后备保护。当发生不对称故障时，经一定的延时发出故障信号，并按定时限或反时限跳闸出口。

负序电流延时保护的电气性能检验与负序电流保护检验方法相同，可以用三相负序电源检验方法，也可以采用模拟相间短路检验方法。

十、有功功率保护

十一、负序功率方向保护

负序功率方向保护一般用于发电机的中性点只引出三个端子无法配置电流横差保护以及没有电压互感器的情况下的定子绕组内部短路的保护，负序功率方向保护还与负序电流保护组成负序方向电流保护。在发电机、变压器发生不对称短路故障时，作为后备保护，保证其选择性、防止外部相间短路误动作;同时也可以作为闭锁元件。当发电机定子内部发生了内部短路时，保护能瞬时动作跳闸出口。

负序功率方向保护的电气性能可以用三相负序电源检验方法，也可以采用模拟相间短路检验方法。

十二、逆功率保护

逆功率保护用于大型汽轮发电机出现有功功率倒送，发电机变为电动机运行的异常工作情况的保护。当发电机变为电动机运行状态的持续时间较长时，要使系统出现有功功率缺损，还要引起汽机尾部叶片过热，使其遭到破坏。当系统出现者有功功率倒送时，逆功率保护应发出延时信号并延时跳闸出口。

四、转子一点接地保护

转子一点接地保护一般用于监测发电机转子励磁回路对地绝缘。当发电机转子发生一点接地故障或某一处绝缘降低到某一数值时，保护经一定的延时动作，发出故障信号或直接驱动跳闸回路跳闸。

五、转子二点接地保护

转子二点接地保护一般也用于监测发电机转子励磁回路对地绝缘。当发电机转子发生二点接地故障时，保护经一定的延时动作或发出故障信号。