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发电机误上电、启停机保护讲解

一、误上电保护

1. 误上电保护设置目的:300MW及以上发电机组,一般都要装设误上电保护,以防止发电机起停机时的误操作。


2.误上电保护设置原因:当发电机盘车或转子静止时发生误合闸操作,定子的电流(正序电流)在气隙产生的旋转磁场会在转子本体中感应工频或接近工频的电流,会引起转子过热而损失。


3.误上电保护分类:(1)发电机盘车时,未加励磁,断路器误合,造成发电机异步起动。发电机异步启动,定子的电流(正序电流)在气隙产生的旋转磁场会在转子本体中感应工频或接近工频的滑差电流,会引起转子过热烧伤。


在这期间,由于无励磁,发电机不可能进行并网操作,因此用发电机断路器合闸、灭磁开关未合和定子有电流,来判别发电机升速或盘车过程中的误上电,瞬时动作与跳闸(电流按机端电流整定)。



(2)发电机起停过程中,已加励磁,但频率低于定值,断路器误合,造成非同期合闸。发电机非同期合闸会造成断路器出口闪络,将产生很大的冲击电流(负序电流)及转矩,可能损坏发电机及引起系统振荡。采用阻抗元件来区分并网和误上电。



如果发电机断路器两侧电势相差180°附近,非同期合闸电流太大,跳闸易造成断路器损坏,此时闭锁跳断路器出口,先跳灭磁开关,当断路器电流小于定值时再动作于跳出口开关。



这期间(断路器未合闸时)也可以根据断路器位置接点及断路器闪络负序过流值来判断误上电,动作发电机跳灭磁开关,失效时启动系统失灵保护。



4.误上电保护引入发电机三相电流和主变高压侧或者发电机侧两相电流和两相电压。5.误上电保护在发电机并网后自动退出运行,解列后自动投入运行。

二、启停机保护

1.启停机保护配置的目的:发电机启动或停机过程中,配置反应相间故障的保护和定子接地故障的保护。

2.启停机保护配置的原因:在发电机启动或停机过程中,由于操作上的失误或其它原因使发电机在启动或停机过程中有励磁电流,而此时发电机正好存在短路或其它故障,而此时发电机定子电压频率很低,许多保护继电器的动作特性受频率影响较大,在这样低的频率下,不能正确工作,有的灵敏度大大降低,有的则根本不能动作,因此启停机保护采用了不受频率影响的算法,保证了启停机过程中对发电机的保护。

3.启停机保护的投入可经低频元件闭锁,也可经断路器位置辅助接点闭锁。  
4.误上电保护在发电机并网后自动退出运行,解列后自动投入运行。

为什么要装设发电机突加电压(误上电)保护?

发电机厂家在盘车过程中,由于出口断路器误合闸,突然加电压,使发电机异步启动,它能给机组造成损伤。因此需要有相应的保护,当发生上述事件时,迅速切除电源。一般设置专用的意外加电压保护,可用延时返回的低频元件和过流元件共同存在为判据。该保护正常运行时停用,机组停用后才投入。

当然在异常启动时,逆功率保护、失磁保护、阻抗保护也可能动作,但时限较长,设置专用的误合闸保护比较好。

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