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华润电气34  

2011-09-26 08:38:24|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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发电机保护】123

1.         C3】发电机定子接地保护是如何实现的及采用该种保护方式的原因?
答:发电机定子接地保护由发电机机端零序电压和中性点侧三次谐波电压共同构成100%保护区的定子接地保护.
基波零序电压取自机端三相电压互感器的开口三角上,正常时机端和靠近中性点处的零序电压基本等于零,在发电机出口处单相接地时,机端PT开口三角形基波零序电压为100v,在中性点处发生单相接地时,机端PT开口三角形基波零序电压为0v,因此基波零序电压间接地反映了单接地点的位置,而电压继电器的动作电压一般采用5v——10v故基波零序定子接地保护的保护范围不能超过90%——95%,在机端到中性点之间的任何位置发生单相接地故障都应在保护范围内,所以另外的5%——10%死区只能由三次谐波定子电压保护来完成。
正常时机端三次谐波电压总比中性点侧三次谐波电压小,而在靠近中性点附近接地时,三次谐波电压分布正好相反,利用这特点构成可反应三次谐波定子接地保护。

2.         B4】发电机出口PT断线时将发电机定子接地保护基波部分和三次谐波部分都闭锁吗?为什么?
答:PT断线时,只是影响发电机出口PT的开口三角形,可能引起95%定子接地保护的误动,所以需闭锁。但和从发电机中性点引出的三次谐波保护关系不大。

3.         B2】发电机配置了哪些保护?
答:发电机差动保护、发电机定子接地保护、发电机过电压保护、低频保护、失步保护、失磁保护、发电机逆功率保护、程序跳闸逆功率保护、发电机过激磁保护、发电机出口断路器失灵保护、发电机对称过负荷保护、发电机不对称过负荷保护、发电机突加电压电保护、PT断线闭锁。

4.         B3】发电机对称过负荷通常由哪些原因引起?
答:发电机对称过负荷通常是由于系统中切除电源;生产过程出现短时冲击性负荷;大型电动机自起动;发电机强行励磁;失磁运行;同期操作及振荡等原因引起的。

5.         B3】发电机不对称过负荷对发电机有哪些影响?
答:当发电机出现不对称过负荷时,将有负序电流流过发电机的定子绕组,并在发电机中产生对转子以两倍同步转速的磁场,从而在转子中产生较大的倍频电流。这样大的频倍电流流过转子表层时,将在护环与转子本体之间和槽楔与槽壁之间等接触上形成热点,将转子烧伤。倍频电流还将使转子的平均温度升高,使转子挠性槽附近断面较小的部位和槽楔、阻尼环与阻尼条等分流较大的部位,形成局部高温,从而导致转子表层金属材料的强度下降,危及机组的安全。此外,转子本体与护环的温差超过允许限度,将导致护环松脱,造成严重的破坏。

6.         B3】哪些情况可能造成发电机过激磁?哪些情况可能造成变压器过激磁?
答:1)电力系统由于发生事故而被分割解列之后,某一部分系统中因甩去大量负荷使变压器电压升高,或由于发电机自励磁引起过电压。
2
)由于发生铁磁谐振引起过电压,使变压器过励磁。
3
)由于分接头联接不正确,使电压过高引起过励磁。
4
)进相运行的发电机跳闸或系统电抗器的退出。

7.         B1】发电机可能出现哪些故障和不正常运行状态?
答:定子绕组的相间短路定子绕组匝间短路定子单相接地失磁转子接地故障定子对称过负荷定子不对称过负荷励磁回路过流过电压过励磁频率异常发电机与系统之间失步误上电(盘车状态下误合闸)启动和停机时故障、逆功率、电流互感器二次断线

8.         B1】发电机逆功率运行但逆功率保护未动作如何处理?
答:1)切换厂用电
2
)将发电机解列
3
)断开励磁开关。

9.         A1】发电机为何要装设逆功率保护?
答:当汽轮机主汽门因某种原因突然关闭时,发电机将从系统吸收有功功率转变成同步电动机运行,此时滞留在汽轮机气缸内的蒸汽与汽轮机高速旋转的叶片摩擦,产生大量热量,时间过长将使叶片(特别是末级叶片)过热造成汽轮机事故,因而设置逆功率保护用来保护汽轮机末级叶片。

10.     B3全停发电机和全停发变组有什么区别?
答:全停发电机:停汽机、停锅炉(机跳炉)、断开发电机出口开关、灭磁。
全停发变组:停汽机、停锅炉(机跳炉)、断开发电机出口开关、灭磁,断开主变高压侧2台断路器、断开厂高变低压分支4台断路器。
从二者动作的范围可以看出,全停发变组更严重,此时将会造成机组厂用失压。

11.     B4】自并励发电机复合电压闭锁过流保护为什么要采取电压记忆措施?
答:为了避免短路电流的衰减影响保护的灵敏度,自并激励磁的发电机后备保护采用带记忆的复合电压闭锁过流保护,即电流起动记忆,由复合电压闭锁的延时保护,发电机闭锁电压采用负序电压和低电压组合。

12.     C3】发电失步与系统短路故障两种情况,机端测量阻抗的变化规律有什么不同?
答:1)当被保护发电机电势和系统等效电势的大小保持不变(即不考虑各发电机励磁调节器的作用),只有夹角δ变化时,在阻抗平上的非稳定振荡阻抗轨迹是一个圆,它以不断变化的功角变化率穿过阻抗平面,在阻抗平面上走过一段距离需要一定的时间。
2
)当发生稳定振荡时,振荡阻抗轨迹只是在阻抗平面上第一象限或第四限的一定范围内变化,而且功角变化率值较小。
3
)当发生短路故障时,在短路瞬间,功角δ基本不变,而测量阻抗将由负荷阻抗突然下降为短路阻抗,这个过程可看作是跃变过程。

13.     B2】什么是发电机的轴电压及其产生原因?
答:发电机组由于某些原因引起发电机组轴上产生了电压。
原因:1)发电机磁通的不对称
    2
)高速蒸汽产生的静电。由于在发电机同轴的汽轮机轴封不好,沿轴的高速蒸汽泄漏或蒸汽在汽缸内高速喷射等原因使轴带电荷。

14.     B2】什么是发电机的轴电流及其危害?
答:当轴电压超过一定值时,击穿了油膜的绝缘,形成轴电流。
当轴电压增加到一定数值时,如轴电压将击穿油膜构成回路,产生相当大的轴电流。由于该金属接触面很小,电流密度大,使轴承局部烧熔,被烧熔的轴承合金在碾压力的作用下飞溅,于是在轴承内表面上烧出小凹坑。通常表现出来的症状是轴承内表面被压出条状电弧伤痕,严重时足以把轴颈和轴瓦烧坏。

15.     C3】防止轴电流的措施有哪些?
答: 1)在轴端安装接地碳刷,使接地碳刷可靠接地,并且与转轴可靠接触,保证转轴电位为零电位,随时将电机轴上的静电荷引向大地,以此消除轴电流。
  2
)为防止磁不平衡等原因产生轴电流,在非轴伸端的轴承座和轴承支架处加绝缘隔板,切断轴电流的回路。
  3
)要求检修运行人员细致检查并加强导线或垫片绝缘。
  4
)在机座中除一个轴承座外,其余轴承座及包括所有装在其上的仪表外壳等金属部件都对地绝缘,不绝缘的轴承应装接地电刷以防静电充电。
  5
)经常检查轴承座的绝缘强度。
  6
)保持轴与轴瓦之间润滑绝缘介质油的纯度,发现油中带水必须进行过滤处理,否则油膜的绝缘强度不能满足要求,容易被低电压击穿。

16.     B1】发电机励磁回路为什么要装设一点接地和两点接地保护?
答:发电机励磁回路一点接地,虽不会形成故障电流通路,从而不会给发电机造成直接危害,但要考虑第二点接地的可能性,所以由一点接地保护发出信号,以便加强检查、监视。当发电机励磁回路发生两点接地故障时:①由于故障点流过相当大的故障电流而烧伤发电机转子本体 ②破坏发电机气隙外伤的对称性,引起发电机的剧烈振动 ③使转子发生缓慢变形而形成偏心,进一步加剧振动。所在在一点接地后要投入两点接地保护,以便发生两点接地时经延时动作停机。

17.     C2】发电机的失磁保护为什么要加装负序电压闭锁装置?
答:在电压互感器一相断线或两相断线及系统非对称性故障时,发电机的失磁保护可能要动作。为了防止失磁保护在以上情况下误动,加装负序电压闭锁装置,使发电机失磁保护在发电机真正失磁时,反映失磁的继电器动作,而负序电压闭锁继电器不动作。

18.     B1】什么发电机要装设复合电压启动过电流保护?为什么这种保护要使用发电机中性点处的电流互感器?
答:这是为了作为发电机的差动保护或下一元件的后备保
护而设置的,当出现下列两种故障时起作用:
1)当外部短路,故障元件的保护装置或断路器拒绝动作时。
2)在发电机差动保护范围内故障而差动保护拒绝动作时。
为了使这套保护在发电机加压后未并人母线上以前,或从母线上断开以后(电压未降),发生内部短路时,仍能起作用,所以要选用发电机中性点处的电流互感器。

19.     B1】大容量发电机为什么要采用100%定子接地保护?
答:利用零序电流和零序电压原理构成的接地保护,对定子绕组都不能达到100%的保护范围,在靠近中性点附近有死区,而实际上大容量的机组,往往由于机械损伤或水内冷系统的漏水等原因,在中性点附近也有发生接地故障的可能,如果对这种故障不能及时发现,就有可能使故障扩展而造成严重损坏发电机事故。因此,在大容量的发电机上必须装设100%保护区的定子接地保护。

20.     B4】为什么大容量发电机应采用负序反时限过流保护?
答:负荷或系统的不对称,引起负序电流流过发电机定子绕组,并在发电机空气隙中建立负序旋转磁场,使转子感应出两倍频率的电流,引起转子发热。大型发电机由于采用了直接冷却式(水内冷和氢内冷),使其体积增大比容量增大要小,同时,基于经济和技术上的原因,大型机组的热容量裕度一般比中小型机组小。因此,转子的负序附加发热更应该注意,总的趋势是单机容量越大,A值越小,转子承受负序电流的能力越低,所以要特别强调对大型发电机的负序保护。发电机允许负序电流的持续时间关系式为A=I2tI2越大,允许的时间越短,I2越小,允许的时间越长。由于发电机对I2的这种反时限特性,故在大型机组上应采用负序反时限过流保护。

21.     B3】发电机为什么要装设负序电流保护?
答:电力系统发生不对称短路或者三相不对称运行时,发电机定子绕组中就有负序电流,这个电流在发电机气隙中产生反向旋转磁场,相对于转子为两倍同步转速。因此在转子部件中出现倍频电流,该电流使得转子上电流密度很大的某些部位局部灼伤,严重时可能使护环受热松脱,使发电机造成重大损坏。另外100Hz的交变电磁力矩,将作用在转子大轴和定子机座上,引起频率为100Hz的振动。
为防止上述危害发电机的问题发生,必须设置负序电流保护。

22.     B4】电力系统有功功率不平衡会引起什么反响?怎样处理?
答:系统有功功率过剩会引起频率升高,有功功率不足要引起频率下降。解决的办法是通过调频机组调整发电机出力,情况严重时,通过自动装置或值班人员操作切掉部分发电机组或部分负荷,使系统功率达到平衡。

23.     B4】对振荡闭锁装置的基本要求是什么?
答:对振荡闭锁装置的基本要求如下:
1)系统发生振荡而没有故障时,应可靠地将保护闭锁。
2)在保护范围内发生短路故障的同时,系统发生振荡,闭锁装置不能将保护闭锁,应允许保护动作。
3)继电保护在动作过程中系统出现振荡,闭锁装置不应干预保护的工作。

24.     A3】大型发电机定子接地保护应满足哪几个基本要求?
答:应满足三个基本要求:
1)故障点电流不应超过安全电流。
2)有100%的保护区。
3)保护区内任一点发生接地故障时,保护应有足够高的灵敏度。

25.     B2】失磁保护判据的特征是什么?
答:(1)无功功率方向改变。
2)超越静稳边界。
3)进入异步边界。
利用上述三个特征,可以区别是正常运行还是出现了低励或失磁。

26.     B3】简述同步发电机的同步振荡和异步振荡?
答:同步振荡:当发电机输入或输出功率变化时,功角δ将随之变化,但由于机组转动部分的惯性,δ不能立即达到新的稳态值,需要经过若干次在新的δ值附近振荡之后,才能稳定在新的δ下运行。这一过程即同步振荡,亦即发电机仍保持在同步运行状态下的振荡。
  异步振荡:发电机因某种原因受到较大的扰动,其功角δ在0360°之间周期性地变化,发电机与电网失去同步运行的状态。在异步振荡时,发电机一会工作在发电机状态,一会工作在电动机状态。

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