4X300MW火电厂继电保护及防雷设计.docx

《4X300MW火电厂继电保护及防雷设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《4X300MW火电厂继电保护及防雷设计.docx（53页珍藏版）》请在课桌文档上搜索。

1、2016年度本科生毕业论文（设计）融向袤/HONGHEUNIVERSITY4X300MW火电厂继电爱护及防雷设计院一系：工学院自动化系专业：电气工程及其自动化年级：2012级学生姓名：随当学号：学1201030609导师及职称：雷竞业（副教授）2016年6月2016AnnualGraduationThesis(Project)oftheCollegeUndergraduate/HONGHEUNIVERSITY4X300MWRelayprotectionandlightningprotectiondesignofthermalpowerplantDepartmentzCollegofEngine

2、eringMajor:ElectricalEngineeringandAutomationGrade:2012StudenfsName:Tao1.inStudentNo:201201030609Tutor:1.eiJingYe(associateproessor)June,2016毕业论文（设计）原创性声明本人所呈交的毕业论文（设计）是我在导师的指导下进行的探讨工作及取得的探讨成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不包含其他个人己经发表或撰写过的探讨成果。对本论文（设计）的探讨做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。作者签名：陶林日期：2016/5/4毕

3、业论文（设计）授权运用说明本论文（设计）作者完全了解红河学院有关保留、运用毕业论文（设计）的规定，学校有权保留论文（设计）并向相关部门送交论文（设计）的电子版和纸质版。有权将论文（设计）用于非赢利目的的少量复制并允许论文（设计）进入学校图书馆被查阅。学校可以公布论文（设计）的全部或部分内容。保密的论文（设计）在解密后适用本规定。作者签名：陶林指导老师签名：雷竞业日期：2016/5/4日期：2016/5/4陶林毕业论文（设计）答辩委员会（答辩小组）成员名单姓名职称单位备注华静讲师工学院组长雷竞业副教授工学院组员刘玉福副教授工学院组员谢鸿龄助教工学院组员摘要此次的毕业论文是对4X300MW火力发电

4、厂的继电爱护及防雷的爱护进行的设计。通过对火电厂供应的原始资料进行阅读、探讨和依据实际状况下，依据电力系统分析、电力系统继电爱护等相关学问，在合理的选择短路点后精确的计算出火电厂内特别重要部分的短路电流和火电厂所送电系统中重要部分的短路电流；接着分析清晰整个系统中每个重要部分的故障、正常工作及其不正常工作的状态；最终再依据之前所求得的短路电流对火力发电厂内的重要电气设备配置相应的爱护。在给电力系统继配置相应的爱护时;必需满意基本的四性即：选择上的严格性、要求上的速动性、灵敏度的较高性、必保上的牢靠性。依据配置爱护必需满意的要求，本次毕业设计给发电机、电力变压器、母线重要的电气设备配置了爱护装置

5、。防雷爱护也是每个发电厂所必需设计的，在雷雨天电厂的许多设备会因为雷击而被损坏；所以防雷爱护也是每个发电厂所必需设计的。为了使此火力发电厂能牢靠、许久的运行和降低因厂内各种设备的损坏而造成的不必要的经济损失。因此必须要分析和完善好整个系统的继电爱护配置和防雷设计。关键词：短路电流计算；重要电气设备；爱护配置；防雷设计ABSTRACTThethesisisthedesignofthepowerplantprotectionandlightningprotection4X300MWconducted.Basedontherawdataprovidedbythermalpowerplantsread

6、ing,research,andaccordingtotheactualsituation,accordingtothepowersystemanalysis,powersystemprotectionandotherrelatedknowledge,afterreasonablealternativeshort-circuitpointaccuratelycalculatetheshort-circuitwithintheveryimportantpartoftheThermalPowerPlantelectricalshort-circuitcurrentsystemisanimporta

7、ntpartofthecurrentandthethermalpowerplantsent;thenanalyzestheentiresystemforeachfaultclearlyanimportantpartofthenormalworkanditsstatusisnotworking;Finally,basedontheobtainedbeforetheshortcircuitcurrentonfireimportantelectricalequipmentwithintheplantconfigurationcorrespondingprotection.Whenthepowersy

8、stemtoconfigurethefollowingprotection;mustmeetfourbasicpropertiesnamely:strictselectivity,speedandmobilityrequirements,highsensitivity,anecessaryreliability.Dependingontheconfigurationprotectionmustmeettherequirementsofthisgraduationprojecttogenerators,powertransformers,busimportantelectricalequipme

9、ntprotectiondeviceisconfigured.1.ightningprotectionisalsonecessaryforeachpowerplantdesignedinmanydeviceswillplantathunderstormbecauselightningisdamaged;solightningprotectionisalsonecessaryforeachpowerplantdesign.Forthispowerplantreliable,long-termoperationandreduceunnecessaryeconomiclossesduetodamag

10、etotheplantcausedbyvariousdevices.Itisnecessarytoanalyzeandimprovethegoodrelayprotectionandlightningprotectiondesignoftheentiresystem.Keywords:Shortcircuitcalculation;importantelectricalequipment;protectionconfiguration;minedesign绪论O1.1原始资料11.2设计任务21 3*22短路电流的计算32.1短路电流计算的意义32. 2短路电流计算的步骤3必需在同一基准容量下

11、计算各元件的电抗标幺值3合理的选取短路点4火力发电厂内dl点发生了短路5火电厂内d2点发生了短时（系统中）6火电厂内d2点发生了短路时（火电厂的内部）72.2.6火力发电厂d3点发生短路时83发电机的继电爱护113.1 发电机爱护的配置113. 2发电机的差动爱护12发电机相关参数12发电机的纵差爱护123. 3横联差动爱护163. 3.1整定计算163.4发电机的失磁爱护17发电机的失磁缘由及其危害17发电机失磁爱护的要求及其爱护原理18发电机失磁爱护转子的判剧19第四章母线的继电爱护214. 1母线的故障和继电爱护类型21母线的故障214.1.2母线的爱护类型214. 2母线的差动爱护23

12、母线差动爱护的原则23母线差动爱护的整定计算235变压器的继电爱护265.1变压器的故障类型、不正常运行状态及爱护方式26油箱的内部故障26箱的外部故障26变压器的异样状态26变压器的爱护方式265. 2变压器相应的爱护原理及其整定计算26变压器的瓦斯爱护27变压器纵差动爱护28变压器复合电压启动的过电流爱护316防雷爱护的设计346.1 雷电过电压的形成过程及其危害346. 2电气设备的防雷爱护346. 2.1发电厂的爱护347. 线路的爱护348. 2.3直配旋转电机的爱护346.3防雷爱护的措施356.3.1220kv架空线路的防雷配置35变压器的防雷配置35机组厂房的防雷配置366.4

13、架空输电线路的避雷线选择376.5非直配电机避雷器的选择376.6母线避雷器的选择386.7变压器避雷器的选择39一口41参考文献42致谢43电力系统运行的要求是必需平安牢靠，然而，电力系统的原件的数量是特别之多，结构不相同，运行又特别困难，覆盖的地域广泛。所以，受自然的条件、设备以及人为的因素的影响，电力系统的在运行中，会发生多种故障和不正常运行的状况，最常见的同时也是最危急的就是各种形式的短路故障。(1)通过短路点的很大的短路电流产生的电弧，使元件遭遇到的破坏。(2)短路的电流流过非故障的元件，会由于发热造成其绝缘降低或者缩短其运用寿命。(3)部分地区电压降低的程度特别大，影响了其产品的质

14、量。(4)毁坏了电力系统并列运行的稳定性，引起了系统振荡。故障和不正常运行状态经常是难以避开的，但事故却是可以防止。继电爱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状况的区分，从而动作于断路器是跳闸或发出信号反映事故的自动装置。继电爱护装置的基本任务如下有：(1)当电力系统发生了故障时，必需能自动、快速、有选择地将有故障的设备切除,保证系统中的其余部分快速的复原正常运行，防止故障进一步的扩大。(2)当发生了不正常的工作状况时，可以自动有选择的将信号上传给运行的人员进行处理，或者切除那些接着运行会引起故障的电气设备。由此可见继电爱护是任何电力系统中不行或缺的部分。所以在

15、设计电气设备的爱护装置时，须要须要综合考虑以下几方面的因素：(1)故障可能出现的几率及其产生的后果；(2)电力系统的结构和运行的特性；(3)经济上的合理性；(4)电力系统近期的发展状况；(5)国内外先进的成熟阅历；1设计任务书1.1 原始资料在某地区建有一个火电厂，该火电厂总共有4台发电机；单台发电机是装机容量为300MW的汽轮发电机，此工程共有两期；前期的投入容量为2X300MW,后期的投入容量为2X300MWo电厂的全部功率（除去厂用电功率）运用用长度为15Okm的220Kv的双回的输电线路输送入到整个系统中。整个系统的接线如图IT所示。,I=OI8图1-1系统接线图待设计的火电厂的母线所

16、用的接线的方式是为：双母线的接线。具体的接线如下图1-2所示。各元件的相关参数：火电站中的相关参数：Gl=4I（X）MWCoSe=O.85Xd=0138运放系统：X=O.18待设计电厂中的有关参数：4X300MW发电机的型号是为QFSN-300-2-20Un=20KV&=300MWcos。=0.85X；=0.156四台变压器（T1、T2、T3、T4）完全相同且的型号为SFPlO-24000/220以=156=119KWUt=I3.8系统中的全部输电线线路的单位阻抗均为0.4kmo接系统母联断路器T4-1iamviG4图1-2火电厂电气一次主接线图1.2 设计任务经过对发电厂厂内短路电流的的整定

17、计算后；完成对火力发电厂中的：发电机、变压器、母线进行继电爱护的配置。还有对整个火力发电厂进行防雷的设计。1.3 提交成果提交最终的短路电流计算结果、论文、相应的图。2短路电流的计算2.1 短路电流计算的意义所谓短路:就是某相与大地发生了连接；或者是它们相与相之间发生了连接。造成短路的缘由主要是由于元件自身的老化、自然气象条件的恶化、在设计、安装存在一些不合理的地方以及技术人员的操作不合理。一般的短路类型有好几种单相接地两相接地、两相相间短路、三相短路。其中电力系统中罪恶力的短路为三相对称短路，我们在对系统进行爱护设计时只要满意了发生三相短路时的状况，那么其他的短路状况也同时满意了爱护的条件。

18、电力系统中导致电气设备毁坏的缘由之一是由于短路。同时，还会破坏系统的稳定性；导致片区停电给人们的生活造成影响以及会对通信造成干扰让我们做出错误的推断从而可能对我们的人身平安有威逼。短路的计算给我们在对配置爱护的整定计算、接线的设计、系统的稳定性方面有了选择的依据。2.2 短路电流计算的步骤2.2.1必需在同一基准容量下计算各元件的电抗标幺值取基准容量力=1000MVA基准电压UB=Ufn,=230KV由原始资料可得：系统中的变压器T1：XT1.火电站中的发电机：x=Ax12Sn100120=1.1671.l线路:X=X=X=X=X；Xa=0.138X幽=1.38GlG2G364SN100V1,

19、Ss1“。KXX)7X/1*%X1.X,X0.460-0.2272Ui223021.2线路:v1rSb1z1ic1000CgXi2*=/X1.)-=0.4150Xr=0.56722Ul223021.3线路:v_1.TSs_1cz1Q八100O_八”X/vXnX1.MX1X0.4X8OX、-0.302“2。3U1223021.4线路:X,e=-1.-=-0.4100=0.378“24U1223021.5线路:v1,品1八一OloOO八小Xl.,=-xa1.sr=0.4160-0.605l5205U1223021.6线路：Xl.=-x01.,=-0.4120=0.4542$UA22302火电厂中发

20、电机：xc.=xr9=XrV=xc4-=x-=0156-=052GlG2G3G4SN300火电厂中的变压器：VVVVUoS813.8l0UX.=X.=X=X7.=-a=0.575Tl723T4100SN1002402.2.2合理的选取短路点此次共选取的三个短路点分别为dl、d2；d3;各自的具体位置如下图2-1、2-2所示：图2T系统中的短路点接系统图2-2电气主接线中的短路点2.2.3火力发电厂内d1点发生了短路1 .画出dl短路点的等值网络图及最简图GlwP575G2OaP575G30575G4解飞M575化简0.501G=G1+G2+G3+G4V图2-3dl点的等值网络图及最简图2 .进

21、行短路电流计算(1)求出电抗值X3OQZX.,=O.5Ol-r5=O.733的标幺值:(2)经查电力系统分析附表中的运算曲线表可得：在0.2s时短路电流I=1.253-(0.75-0.73)X6-1253=123G0.75-0.70(3)dl点的短路电流为:43OOgo2=1.23OX1./QBS=4.3593X230(4)由于是双回线路，因此每条线路的短路电流为:,=1.=-ro2=-4.359=2.1SOKA11.2JU.222.2.4火电厂内d2点发生了短时(系统中)1.画出d2短路点等值网络图及最简图图2-4系统中d2点的等值网络图图2-5系统中d2点的等值网络化简图久，卜乜立占图2-

22、6系统中d2点的最简图2.进行短路电流的计算（1）求出电抗值：4xl0%85X,=1.092-3=0.514SC1OOO（2）经查电力系统分析附表中的运算曲线表可得：在0.2s时短路电流的标幺值:!=1.3400.746.r._.r,1oo.0.740-0.713r.o/*=0.740(1.351.34)=0.735S1.35-1.301. =1.813-(0.55-0.514)18131.665=176gi0.55-0.50(3)系统中d2发生了短路的短路总电流：c=1.7064xl0%.853230=2.015A1.AI(VY)Zv=0.735X4=1.845KA3X230/总=1Gi=2

23、.015+1.845=3.850KA（4）由于是双回线路，因此每条线路的短路电流为:r2=-=k3.850=1.925必/2H22. 2.5火电厂内d2点发生了短路时（火电厂的内部）1 .画出d2短路点等值网络图及最简图GlG20.575VW0.575VWG3G40.575WV0.575WV-d2d2化简G=G1+G2+G3+G40.274v图2-7火电厂内d2点的等值网络图及最简图2 .进行短路电流的计算（1）求出电抗值4300/X,=0.27485=0397s01OOO（2）经查电力系统分析附表中的运算曲线表可得：在0.2s时短路电流的标幺值:2297-21991.=2.297-(0.40

24、-0.397)=2.282总0.40-0.38(3)火电厂内部d2点短路时的总电流为：4x3OOZIn=2.282X1.=14.520A1.A国3X230（4）由于是有4台发电机，所以每台发电机的短路电流为:IGl总=；x14.520=3.630G43 .2.6火力发电厂d3点发生短路时1 .画出d3短路点等值网络图及最简图G=G工+G+2G3O.9401.667火电G4O.520图2-8d3点的等值网络图系统火电站0.746：1.092W0.575W0.575W。575W0.575GlG2G3G4J0.52J0.52J0.524rI0.52图2-9d3点的最简图2 .进行短路电流的计算(1)

25、求出电抗值3300/Xi=O.94O5=0.9951ac1OOOX2sc=1.66741里=0.784100O300/X14=O.52O/085=0.184a1OOO(2)经查电力系统分析附表中的运算曲线表可得：在0.2s时短路电流的标幺值:1002-0954I1病=1.002-(1-0.995)=0.9971253-11791.=1.253(0.800.784)XA=1.2292sc0.80-0.751“=1.813-(0.55-0.52)1.l13Zk665=1724G40.55-0.50=0.7571.3211253-1179/.=1.253-(0.80-0.757)上=1.189S0.

26、80-0.75(3)火电厂内d3点短路时的电流为：1OQOIs=1.189X=2.985KA323O1.yc=O.997X2sc=1.22933OQJ%.8532304xc53230=2.6501.4=1.4527CA（4）d3点短路时的总电流为:/总=4+九,+1.=2.9852.650+1.452=7.087KA3发电机的继电爱护3.1 发电机爱护的配置电力系统所占地位特别重要的设备之一就是发电机。它相当于人的心脏。同时发电机也是系统中特别昂贵的设备。系统的正常运行、用户的不间断的供电以及在保证电能的质量等方面，都受到发电机是否能正常稳定的工作的影响。1纵差爱护。在发电机容量大于IMW的发

27、电机的定子的绕组及其引出线也会发生的相间的短路，故要装设纵差爱护。2.定子绕组接地爱护。干脆的连接在母线上的发电机；定子的绕组单相的接地故障。在单相接地的故障状况下；若短路后的电流在可能会大于允许值时。要配备在发生了接地时有良好的选择性。像这样的发电机一一变压器组，容量在100MW以下的，依据要求爱护区不能小于90%的定子的接地的爱护；而容量在100MW以上的，爱护区为100%的定子的接地爱护。爱护要有时限的动作信号，并动作于跳闸。表3-1发电机定子绕组发生单相接地时的故障电流的许可值发电机额定电压(KV)发电机额定功率(MW)接地电容许可值（八）6.350410.5汽轮发电机501003水轮

28、发电机1010013.815.75汽轮发电机1252002水轮发电机40225182030060013.发电机的外部，发生了外部的短路时的相间的短路的爱护。4 .横差爱护。能反映发电机定子绕组之间所发生匝间短路状况。横差爱护适用于：定子的绕组是采纳了星型连接、每相都有并联分支同时中性点侧又是有分支的引出端。300MW的发电机，在条件允许的状况下肯定要装设双重化的横差爱护。5 .定子绕组的过负荷爱护。对于对称的负荷所造成的定子绕组电流过大的，应要装设接于；一相电流的定的子绕组的过负荷的爱护。6 .失磁爱护。因励磁不足或励磁消逝引起的不正常状态。它一般都是不允许失磁运行，所以要在自动灭磁开关，连锁

29、的时候断开断路器。采纳半导体励磁和100MW及其以上；采纳电动机来产生励磁的发电机，都必须要增设能够干脆反应出，在发电机出现了失磁的状况下各相关的电气的参数变更的专用的失磁的爱护。3.2发电机的差动爱护3.2.1发电机相关参数表3-2300MW汽轮发电机的主要参数型号QFSN-300-2-20型额定功率(MW)300额定电压(KV)20额定电流（八）10190额定功率因数0.85额度转速(rmin)3000额定励磁电压(V)426额定励磁电流（八）2030空载励磁电压(V)180发电机零序阻抗的标幺值X，.力0.095发电机的视在功率SN(MV4)352.3定子接线Y-Y3.2.2发电机的纵差

30、爱护纵差爱护是发电机定子绕组及引出线相间短路的主爱护，它除了要能够快速和灵敏度地切断内部的故障之外。与此同时还须要能在电动机在正常的运行、爱护范围之外的状况下，确保能选择性动作及工作上的牢靠。在爱护的范围之内发生了相间的短路时，要能够很快的把断路器断开及切断自动的灭磁开关。在正常状况及电动机外部短路的时候差动继电器中没有电流通过，差动继电器不会动作；其一相差动爱护原理图3-1所示:图3T发电机单相差动爱护原理图比率制动式差动爱护原理：假如是在爱护范围外发生短路时；制动的电流所发生的大小变更，是依据其在外部短路的电流大小的变更而相应进行变更，原理如图3-2所示:图3-2比率制动式纵差爱护原理图比

31、率制动式纵差爱护的动作的区域如图3-3所示:图3-3比率制动式差动爱护特性曲线1.nM一一启动电流；心M一一拐点电流；心一一制动电流从图我们可以看此种爱护；相较于一般类型的差动爱护相比较而言，它引入了拐点的电流和其启动的电流这两种。它的制动已经不是过在一有微小的差动电流就会启动差动继电器，而是要必需达到它的启动电流后，它才会依据电流的高校起先判别是否动作于跳闸。这样也就可以避开因TA误差而导致的不正确动作的状况。它的灵敏度和一般了差动爱护的比较有了进一步的提高。然而，对于在外部发生短路的这种状况，继电器制动电流又是可以随外部短路短路电流的变更而发生相应的变更，来保证继电器总不会误动。3.2.3

32、进行整定值的计算通过上面的分析可知须要对而n、K进行整定计算。1.Omin的整定：按躲开发电机在额定状态下，流过差动继电器中的不平衡电流来进行整定。小=Km(Ij1.)(3-1)式子中Krel牢靠系数，取1.52；Ierl一一爱护发电机两侧的TA变比误差产生的差流，取0.06/部；er2爱护两侧的二次误差产生的差流，取o.i/和；Ign发电机额定电流；一般取为：,.min%n=03g11=03ll400=1273.75A2 .QEn的整定计算。1.min=(O51.O)%=(O.5l.O)lO19%4oo二(636.881273.75)43 .制动系数Kg和制动线的斜率K的整定计算。发电机外部

33、不正常运行时所产生的4nm与差动继电器中的aa可以确定特性曲线C点，并可以近似为：k-An,max_。KnPK叩KSJkmaX-CIXKK侬一f-7-UJK叩(3-3).max.max式子中K冲非周期重量，取1.52；KstTA的同型系数,取0.5；K&,在0.260.45之间，对于完全差动爱护，Km可以取0.3；而不完全差动爱护,Ki可以取0.30.4。特性曲线的斜率：K-/Mmax一.minj77(3-4)A.minres.min在发电机发生了外部故障时，为了躲过/“加皿，此时C点的电流值为：/.max=Krel(l+l+J)(2(-g)式子中Krel牢靠系数，取1.31.5；Kf暂态特性

34、系数，取值0.050.1；Iflmax最大动作电流；则有：j105180/-4328541A.max-/2400-,DA在实际的计算KWS一般的取值范围是030.4,在这里我们取Kg=0.3,则：&=0.3x43.825=12.9644.灵敏度系数的校验Ksen=2.75E12.98624003.3 横联差动爱护在定子绕组一相的匝间发生了短路的状况时，然而，一般的纵差动爱护是反应不了的。但对于这样的短路如过没有快速处理，就会使得故障点的温度就会上升许多，破坏绝缘受损，这样就很有可能发展成了相间的短路或单相之间的接地故障，造成发电机的严峻的损坏。所以，在对于大型的发电机上，都要求必需装设定子的匝

35、间的短路爱护。若采纳的是双星形的接线、而中性点又是引出了6个端子的方式，一般都是要求装设单元件式的横联差动爱护。可是在转子回路的两点接地时，横联的差动爱护有可能是会误动作的，但不必在转子回路发生了两点的接地时就去闭锁爱护，在投入了两点的接地爱护的同时。爱护应当切换至带0.5IS的延时后再去动作于跳闸，这样就可以防止转子回轮因为偶然性的两点的接地时引起的横联的差动爱护误动作状况。在双星型的中性点间加装TA作为横联差动电流继电器的电流源。发电机的正常运行或是爱护以外的短路情形。差动的继电器中是没有电流的流过的，因此是不会动作的。但是，在定子的绕组的同一分支的匝间发生了短路的状况时，短路的分支的三相

36、的电流有了偏移，于是在两中性点之间就有了电流的流过，在当差动的继电器中的电流值大于了设定的动作的电流值时，就会动作与跳闸。_KD_图3-4单元件横差爱护原理图1 .3.1整定计算动作值应按躲过外部短路时的最大的不平衡电流和装置对高次谐波的滤过比来进行整定。2 .三次谐波的滤过比在大于等于10时，继电器的整定电流值为：心=(0.20.3)%(3-6)式子中：In发电机额定电流；11a电流互感器变比；所以：Iac=(0.2-0.3)10190/2400=0.0.849-1.274A3 .进行灵敏系数的校验。灵敏系数的大小。用爱护的动作死区占整个绕组的百分比的多少来进行表示：30=-(3-7)XfO

37、式子中：Xjh发电机零序电抗；8发电机动作的死区所占的比例；3/()=/小Xft)=XX*(3-8)式子中：S发电机的视在功率为352.3MVA;Sfl=100MVM所以：a=1.2740.095X100%=34.4%352.3可以看出。，死区的大小关系与动作值得大小成正比。所以要使爱护死区变小，须要降低3次谐波中的不平衡的电流。4 .动作时间整定：在励磁回路还没有发展为接地故障的的状况时，横联差动爱护就会瞬间跳闸。倘如在励磁回路中发生了一点的接地时，须要要将横联差动的爱护延时0.5-1.Os之后才可以跳闸，以预防励磁回路由于偶然性的瞬间的两点的接地时而发生的不正确动作的状况。3.4 发电机的

38、失磁爱护3.4.1 发电机的失磁缘由及其危害发电机在运行过程中，会出现全部的或部的份失去励磁的这两种状况。其缘由大致的可分为下面几个缘由：(1)励磁的回路是处于断开，励磁的绕组出现了断线状况。如：灭磁的开关、接触器的不正确的跳闸。磁场的变阻器的接头是接触不良。励磁的回路出现了开路，以及其中的一部份元件出现了老化、开焊等状况。(2)励磁的绕组的持续的发热，造成了绝缘的损坏从而导致了接地短路。(3)系统振荡，功率发生了严峻的不平衡的现象，系统不但没有发出来无功。还汲取了大量的无功的负荷。在静稳定遭到了破坏后，发电机的机组就将会抢无功。原动机的系统的失灵也是会所引起发电机失去了平衡。进而引起振荡、失

39、磁跳闸。(4)运行人员的不正确调整，如：调整器的运行方式的不合理。在投退操作开关的过程中的失误、调整的得不够刚好等等。发电机在出现失磁后，向电网送出的有功减小。而转速在快速的提高。它会从电网中吸取大量的无功。造成电网的电压有所下降。而在电压降低得比较过大的时候，系统就会变得不在是稳定的。引起了电网的振荡、电压的崩溃这些等从而导致大范围的停电现象。发电机本身来说，其端部的铁芯温度过高时。铁芯会被损坏。轴瓦会因为振动过大而被破坏。3.4.2发电机失磁爱护的要求及其爱护原理发电机的失磁爱护的要求应当满意以下几点要求：1.发电机尽管失磁，但是；失磁后在未对发电机和电力系统尚未形成危害的状况下，也要能够

40、即时的发出相应的信号。2 .若是发电机发生了失磁后，对发电机和电力系统平安运行有了威逼时，爱护要能即时动作于跳闸。3 .在发电机的外部故障或是电力系统震荡。自同期并列等这些不正常运行状态下，爱护要能够不误动作，发电机的失磁爱护的原理接线图如下图3-5所示：依据爱护原理图可知：阻抗元件，母线低电压元件和闭锁元件。构成了发电机的失磁爱护。组成元件各自的作用分别是：阻抗元件用是用于失磁故障。母线低电压元件的作用是用于监视母线的电压变更，来保证系统的平安。闭锁元件的作用是用于爱护装置在外部短路，系统震荡的状况。在自同步和电压的回路断线等状况下爱护要能正确的动作。在失磁后母线的电压低于整定值时，失磁爱护

41、要带有时限的动作于断路器跳闸。当母线的电压未不大于等于给定的许可值时，爱护要带时限地动作于信号。同时还要动作于切换励磁回路和自动减出力。信号zKZIZSKVco跳QF灭磁TA图3-5发电机失磁爱护原理图3. 4.3发电机失磁爱护转子的判剧只要是发电机出现了失磁，就会出现励磁绕组的电压的町的变小。由于失磁方式的有所不同，所以励磁绕组的电压降低的幅值也是不相同。发电机的励磁绕组的电压勺的变更是对失磁爱护整定计算的主要依据。其整定方式主要有两种：1 .假如发电机的转子的整定值在不变时，就可以依据转子欠电压继电器来对发电机的失磁爱护进行整定计算。即：=08w0（3-9）式子中/0空载励磁电压。依据发电

42、机的参数得=15OV所以：ufsel=0.8Nro=0.8150=120V在整定值不变的状况下，当发电机所输出的有功功率值比较大的时候下发生了部分失磁时，其测量阻抗可能已经不在静稳边界。然而，此时的还是大于其动作值，故在这样的状况下爱护不会动作。基于这种缘由现目前一般都是采纳以有功负荷下静稳边界下所对应的励磁电压来进行整定值得确定。1.依据整定值随着有功功率发生相应的变更，来进行整定值的计算。假如在某一时刻发电机出现了失磁的状况，并且此时的有功又是为P。这时会有一个与之相对应的达到静稳态的边界。所胃的整定值随有功功率的变更的转子判据，就是在有功功率P发生变更的同时，整定值以会随着发生相适应的变

43、更，发电机有功功率P为：EUP=dsin3(3-10)XdZ式子中Us跟发电机相连接的无穷大的电源的母线电压；X应=Xd+XcXd发电机的同步电抗；XS发电机与母线之间的连接阻抗；在发电机出现了失去励磁后，会使得发电机的町变低。正是由于/的变小,所以会引起励磁电流i/的变小。同时它的感应电动势纥也是会随着降低。在静PY稳极限时。b=90度。此时纥Jim=(Iim表示极限的意思)。用其标幺值时则有：U,=1，EgJim所相对应的静稳态的极限的励磁电压w,lim=纥Jim,则：w,lim=PXdZ(3-11)4母线的继电爱护4.1母线的故障和继电爱护类型4.1.1母线的故障母线上的短路的故障可能是接地的故障、相间的短路故障以及多种类型的故障的混合。输电线路的故障的类型的比例与母线的有所不同。在输电线的短路故障中，最简洁发生而且发生得最多的是单相间的接地短路，依据相关的统计了解到单相的接地短路大约占了总的故障的百分之八十以上。母线故隙的发生，绝大部分都是因为绝缘子的绝缘受到了破坏后像大地发生了放电；一般母线故障的初始时期其大部分都是表现为单相的接地故障。但是，由于短路的电弧的会不断的移动，这样原来的单相接地故障就可能会发展成为两相的接地短路或者是三相的接地短路。究其缘由母线故障的主要有两点：(1)母线的绝缘子、断路器