对于发电机可能发生的故障和不正常工作状态,应根据发电机的容量有选择地装设以下保护。
(1)纵联差动保护:为定子绕组及其引出线的相间短路保护。
(2)横联差动保护:为定子绕组一相匝间短路保护。
只有当一相定子绕组有两个及以上并联分支而构成两个或三个中性点引出端时,才装设该种保护。
(3)单相接地保护:为发电机定子绕组的单相接地保护。
(4)励磁回路接地保护:为励磁回路的接地故障保护。
(5)低励、失磁保护:为防止大型发电机低励(励磁电流低于静稳极限所对应的励磁电流)或失去励磁(励磁电流为零)后,从系统中吸收大量无功功率而对系统产生不利影响,100MW及以上容量的发电机都装设这种保护。
(6)过负荷保护:发电机长时间超过额定负荷运行时作用于信号的保护。
中小型发电机只装设定子过负荷保护;大型发电机应分别装设定子过负荷和励磁绕组过负荷保护。
(7)定子绕组过电流保护:当发电机纵差保护范围外发生短路,而短路元件的保护或断路器拒绝动作,这种保护作为外部短路的后备,也兼作纵差保护的后备保护。
(8)定子绕组过电压保护:用于防止突然甩去全部负荷后引起定子绕组过电压,水轮发电机和大型汽轮发电机都装设过电压保护,中小型汽轮发电机通常不装设过电压保护。
(9)负序电流保护:电力系统发生不对称短路或者三相负荷不对称(如电气机车、电弧炉等单相负荷的比重太大)时,会使转子端部、护环内表面等电流密度很大的部位过热,造成转子的局部灼伤,因此应装设负序电流保护。
(10)失步保护:反应大型发电机与系统振荡过程的失步保护。
(11)逆功率保护:当汽轮机主汽门误关闭,或机炉保护动作关闭主汽门而发电机出口断路器未跳闸时,从电力系统吸收有功功率而造成汽轮机事故,故大型机组要装设用逆功率继电器构成的逆功率保护,用于保护汽轮机。
变压器保护配备一般根据变压器的容量和电压等级。
小型变压器配过流和速断保护就够了,甚至可以用熔断器保护;中型变压器(1250kVA以上)可以再加上瓦斯保护;更大的变压器(如6300kVA以上)一般应再配备差动保护。
变压器保护配置的基本原则
1、瓦斯保护:
800KVA及以上的油浸式变压器和400KVA以上的车间内油浸式变压器,均应装设瓦斯保护。
瓦斯保护用来反应变压器油箱内部的短路故障以及油面降低,其中重瓦斯保护动作于跳开变
压器各电源侧断路器,轻瓦斯保护动作于发出信号。
2、纵差保护或电流速断保护:
6300KVA及以上并列运行的变压器,10000KVA及以上单独运行的变压器,发电厂厂用或工业企业中自用6300KVA及以上重要的变压器,应装设纵差保护。
其他电力变压器,应装设电流速断保护,其过电流保护的动作时限应大于0.5S。
对于2000KVA以上的变压器,当电流速断保护灵敏度不能满足要求时,也应装设纵差保护。
纵差保护用于反应电力变压器绕组、套管及引出线发生的短路故障,其保护动作于跳开变压器各电源侧断路器并发相应信号。
3、相间短路的后备保护:
相间短路的后备保护用于反应外部相间短路引起的变压器过电流,同时作为瓦斯保护和纵差保护(或电流速断保护)的后备保护,其动作时限按电流保护的阶梯形原则来整定,延时动作于跳开变压器各电源侧断路器,并发相应信号。
一般采用过流保护、复合电压起动过电流保护或负序电流单相低电压保护等。
4、接地短路的零序保护:
对于中性点直接接地系统中的变压器,应装设零序保护,零序保护用于反应变压器高压侧(或中压侧),以及外部元件的接地短路。
5、过负荷保护:
对于400KVA以上的变压器,当数台并列运行或单独运行并作为其他负荷的备用电源时,应装设过负荷保护。
过负荷保护通常只装在一相,其动作时限较长,延时动作于发信号。
6、其他保护:
高压侧电压为500KV及以上的变压器,对频率降低和电压升高而引起的变压器励磁电流升高,应装设变压器过励磁保护。