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236.为什么大型汽轮发电机要装设负序反时限过流保护?
答:电力系统发生不对称短路时,发电机定子绕组中就有负序电流,负序电流在转子产生倍频电流,造成转子局部灼伤。大型汽轮机由于它的尺寸较小、耐受过热的性能差,允许过热的时间常数A=I22t值小,为保护发电机转子,需要采用能与发电机允许的负序电流相适应的反时限负序过流保护。
237.为什么现代大型发电机应装设非全相运行保护?
答:大型发电机--变压器组220kV及以上高压侧的断路器多为分相操作的断路器,常由于误操作或机械方面的原因使三相不能同时合闸或跳闸,或在正常运行中突然一相跳闸。这种异常工况,将在发电机变压器组的发电机中流过负序电流,如果第反应负序电流的反时限保护动作(对于联络变压器,要靠反应短路故障的后备保护动作),则会由于动作时间较长,而导致相邻线路对侧的保护动作,使故障范围扩大,甚至造成系统瓦斯事故。因此,对于大型发电机--变压器组,在220kV及以下电压侧为分相操作的断路器时,要求装设非全相运行保护。
238.为何装设发电机意外加电压、断路器断口闪络、发电机启动和停机保护?
答:1.发电机意外加电压保护
发电机在盘车过程中,由于出口断路器误合闸,突然加电压,使发电机异步启动,在国外曾多次出现过,它能给机组造成损伤。因此需要有相应的保护,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。
2.断路器断口闪络保护
接在220kV以上电压系统中的大型发电机--变压器组,在进行同步并列的过程中,作用于断口上的电压,随待并发电机与系统等效发电机电势之间角度差δ的变化而不断变化,当δ=180°时其值最大,为两者电势之和。当两电势相等时,则有两倍的运行电压作用于断口上,有时要造成断口闪络事故。断口闪络给断路器本身造成损坏,并且可能由此引起事故扩大,破坏系统的稳定运行。一般是一相或两相闪络,产生负序电流,威胁发电机的安全。为了尽快排除断口闪络故障,在大机组上可装设断口闪络保护。断口闪络保护动作的条件是断路器三相断开位置时有负序电流出现。断口闪络保护首先动作于灭磁,失效时动作于断路失灵保护。
3.发电机启动和停机保护
对于在低转速启动过程中可能加励磁电压的发电机,如果原有保护在这种方式下不能正确工作时,需加装发电机启停机保护,该保护应能在低频情况下正确工作。例如作为发电机--变压器组启动和停机过程的保护可装设相间短路保护和定子接地保护各一套,将整定值降低,只作与低频工况下的辅助保护,在正常工频运行时应退出,以免发生误动作。为此辅助保护的出口受断路器的辅助触点或低频继电器触点控制。
239.一般大型汽轮发电机——变压器组采用哪些保护?其作用是什么?
答:一般大型汽轮发电机--变压器组可根据容量大小配置的保护及其作用对象如下:
发电机差动保护全停
升压变压器差动保护全停
高压厂用变压器差动保护全停
发电机--变压器差动保护全停
全阻抗阻保护t1解列
或负序过流和单元件低压过流保护t2全停
高压侧零序电流保护t1解列
t2全停
定子匝间保护全停
定子一点接地保护基波段发信号(解列灭磁)
定子一点接地保护3次谐波段发信号
发电机励磁回路一点接地保护发信号
定时限定子过负荷保护发信号
反时限定子过负荷保护解列灭磁
转子表层过负荷保护定时限段发信号
反时限段解列灭磁
定时限励磁回路过负荷保护发信号
反时限励磁回路过负荷保护解列灭磁
频率异常保护发信号
t0、tl发信号
失磁保护t2减出力
t3解列灭磁
过电压保护解列灭磁
逆功率保护t1发信号
t2解列灭磁
失步保护发信号(解列)
过励磁保护(可不再设过电压保护)解列灭磁
断路器失灵保护解列灭磁
非全相运行保护解列
注;解列——跳发电机组高压侧断路器;
解列灭磁——跳发电机组高压侧断路器及灭磁开关;
全俘——跳发电机组高压侧断路器、灭磁开关及停机、停炉。
延伸阅读:接招 电力系统1000问之二十弹
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