发电机负序电流产生原因、危害及管控

发电机负序电流产生原因、危害及管控

针对2015年9月#3机频发转子一点接地报警（2015年共发生过4次报警，2016年共15次报警），故本次#3机组C修时，请专业厂家（东方恒运电机有限公司），抽出#3机转子后进行彻底检查，具体检查情况详见《如何防范发电机负序电流的产生技术探讨交流会会议纪要20170803》。最终确定为#3机转子一点接地故障根本原因是发电机存在较大的负序电流分量，在转子阻尼环及槽楔接缝处流过较大的负序电流产生电弧灼伤槽楔，产生的铝屑导致转子动态接地。对此特编制此文件，供大家学习！

1、什么是负序电流？负序电流如何产生？负序电流的危害有哪些？

发电机正常运行时发出的是三相对称的正序电流。发电机转子的旋转方向和旋转速度与三相正序对称电流所形成的正向旋转磁场的转向和转速一致，即转子的转动与正序旋转磁场之间无相对运动，此即“同步”的概念。

当电力系统发生三相不对称短路或负荷三相不对称时，在发电机定子绕组中就流过负序电流，该负序电流在发电机气隙中产生反向（与正序电流产生的正向旋转磁场方向相反）旋转磁场，它相对于转子来说为2倍的同步转速，因此在转子中就会感应出100HZ的电流，即所谓的倍频电流，该倍频电流的主要部分流经转子本体、槽锲和阻尼条，而在转子端部附近沿周界方向形成闭合回路，这就使得转子端部、护环内表面、槽锲和小齿接触面等部位局部灼伤，严重时会使护环松脱，给发电机造成灾难性破坏，即通常所说的“负序电流烧机”，这是负序电流对发电机的危害之一。另外，负序（反向）气隙旋转磁场与转子电流之间，正序（正向）气隙旋转磁场与定子负序电流之间产生的100HZ的交变电磁力矩，将同时作用于转子大轴和定子机座，引起频率为100HZ的振动，引起金属疲劳和机械损伤。此为负序电流危害之二。汽轮发电机承受负序电流的能力，一般取决于转子的负序电流发热条件，而不是发生的振动。

2、负序电流如何产生，运行方面如何防止？

产生原因：

1）、发电机正常运行时当电力系统发生三相不对称短路或负荷三相不对称时；

2）、发电机与系统并列时，发生非全相合闸，存在单相或两相运行情况；

3）、发电机与系统解列时，发生非全相合闸，存在单相或两相运行情况；

措施：

1）、若在并机时发生非全相开关本体非全相未跳闸应停止加负荷，应立即通过硬手操或DCS上“故障分闸”按钮将故障开关分闸一次，维持励磁系统运行及汽轮机转速3000r/min,若远方分闸不成功，立即就地打掉该开关。

2）、若在停机时发生非全相开关本体非全相未跳闸，立即通过硬手操或DCS上“故障分闸”按钮打掉未跳闸开关;若不成功，则通过停用母线的方法将发电机解列。

3）、若在运行中发生非全相，应迅速降有功、无功至最低，使定子电流不超0.1Ie,维持机组同步转速励磁，重新并列，用上一级开关将发电机与系统解列。

3、正常运行中发电机三相电流不平衡

现象

（1）发电机定子电流任意两相之差超过额定电流的10％，负序电流超过10％。

（2）发电机负序电流报警。

（3）发电机转子绕组温度升高。

（4）发电机负序电流保护可能动作，解列发电机。

原因

（1）系统出现不对称负荷。

（2）系统或发变组回路发生不对称短路。

（3）系统或发变组回路发生一相断线。

（4）测量二次回路故障。

处理

（1）降低发电机励磁电流，使定子三相不平衡电流不超规定值，监视发电机电压不得低于19KV。

（2）降低无功出力无效时，减小有功出力，直到不平衡电流小于10%额定电流，且每相电流不大于其额定电流。

（3）事故情况下，按照负序电流时间曲线控制，并做好详细记录；在规定的时间内负序保护未动作，应手动解列发电机。

（4）检查测量回路是否故障，发现问题及时通知检修人员处理。

（5）若因系统引起，应迅速汇报值长，听候调度处理

正序负序零序电流

正序电流、负序电流和零序电流 正序、负序、零序的出现是为了分析在系统电压、电流出现不对称现象时，把三相的不对称分量分解成对称分量（正、负序）及同向的零序分量。只要是三相系统，就能分解出上述三个分量（有点象力的合成与分解，但很多情况下某个分量的数值为零）。对于理想的电力系统，由于三相对称，因此负序和零序分量的数值都为零（这就是我们常说正常状态下只有正序分量的原因）。当系统出现故障时，三相变得不对称了，这时就能分解出有幅值的负序和零序分量度了（有时只有其中的一种），因此通过检测这两个不应正常出现的分量，就可以知到系统出了毛病（特别是单相接地时的零序分量）。下面再介绍用作图法简单得出各分量幅值与相角的方法，先决条件是已知三相的电压或电流（矢量值），当然实际工程上是直接测各分量的。由于上不了图，请大家按文字说明在纸上画图。 从已知条件画出系统三相电流（用电流为例，电压亦是一样）的向量图（为看很清楚，不要画成太极端）。 1）求零序分量：把三个向量相加求和。即A相不动，B相的原点平移到A相的顶端（箭头处），注意B相只是平移，不能转动。同方法把C相的平移到B相的顶端。此时作A相原点到C相顶端的向量（些时是箭头对箭头），这个向量就是三相向量之和。最后取此向量幅值的三分一，这就是零序分量的幅值，方向与此向量是一样的。 2）求正序分量：对原来三相向量图先作下面的处理：A相的不动，B相逆时针转120度，C相顺时针转120度，因此得到新的向量图。按上述方法把此向量图三相相加及取三分一，这就得到正序的A相，用A相向量的幅值按相差120度的方法分别画出B、C两相。这就得出了正序分量。 ）求负序分量：注意原向量图的处理方法与求正序时不一样。A相的不动，B相顺时针

发电机保护现象、处理

发电机保护1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。 发电机保护简介 1、发电机失磁保护失磁保护作为发电机励磁电流异常下降或完全消失的失磁故障保护。由整定值自动随有功功率变化的励磁低电压Ufd(P)、系统低电压、静稳阻抗、TV断线等判据构成，分别动作于发信号和解列灭磁。励磁低电压Ufd(P)判据和静稳阻抗判据均与静稳边界有关，可检测发电机是否因失磁而失去静态稳定。静稳阻抗判据在失磁后静稳边界时动作。

电动机的主要保护及计算

电动机的主要保护及计算 一、速断保护 1.速断高值： 动作电流高定值Isdg 计算。 按躲过电动机最大起动电流计算，即： Isdg=Krel ×Kst ×In In=Ie/nTA 式中 Krel ——可靠系数1.5； Kst ——电动机起动电流倍数（在6-8之间）； In ——电动机二次额定电流； Ie ——电动机一次额定电流； n TA —— 电流互感器变比。 2. 速断低值：按躲过区外出口短路时电动机最大反馈电流计算。厂用母线出口三相短路时，根据 以 往 实测，电动 机 反馈 电流 的 暂 态 值为 5.8 Isdd=Krel ×Kfb ×In=7.8In 式中 Krel ——可靠系数1.3； Kfb ——区外出口短路时最大反馈电流倍数，取Kfb=6。 3. 动作时间整定值计算。保护固有动作时间，动作时间整定值取： 速断动作时间: tsd=0s. 二、单相接地零序过电流保护（低压电动机） 1. 一次动作电流计算。有零序电流互感器TA0的电动机单相接地保护，一次三相电流平衡时，由 于三相电流产生的漏磁通不一致，于是在零序电流 2 互感器内产生磁不 平衡电流。根据在不同条件下的多次实测结果，磁不平衡电流值均小于0.005Ip(Ip 为平衡的三相相电流)，于是按躲过电动机起动时最大不平衡电流计算，低电压电动机单相接地保护动作电流可取： I0dz=(0.05-0.15)Ie 式中 I0dz ——单相接地零序过电流保护一次动作电流整定值； Ie ——电动机一次额定电流。 当电动机容量较大时可取： I0d z =(0.05-0.075)Ie 当电动机容量较小时可取： I0d z =(0.1-0.15)Ie

图解正序负序零序

正序负序与零序 电力三相不平衡作图法对称分量法 1：三相不平衡的的电压（或电流），可以分解为平衡的正序、负序和零序2：零序为3相电压向量相加，除以3 3：正序将BC相旋转120度到A相位置，这样3个向量相加会较长，3个向量相加，除以3 4：负序将BC相旋转120度到A相相反位置，这样3个向量相加会较短，3个向量相加，除以3 个人为理解三相不平衡做的总结。总没有理解三相不平衡，因为我没有上过电力系统的课程，实际上课本上有，所以百度上很少。有很多东西，网上没有的原因是因为实际很简单，专家们都不好意思写。 对称分量法参考借用了东南大学电器工程学院的PPT的图片。作图法用CAD的平移很方便，求3分点位置还网上查了下。449836432@https://www.wendangku.net/doc/cb293338.html,.，欢迎补充、更正、交流。 1:不过我仍没有了解三相不平衡的各种保护方法。零序保护倒是理解，用开口三角即可。负序保护难道采样后用算，那一个周波都过了，保护时间是否足够。 2：similink是否可以仿真故障并做相序分析 3：可以方便的实现matlab编程，将不平衡的三相精确地分解为正序、负序与零序（曾经有简单估算方法）。计算程序需要输入每相的幅值与相角。不平衡保护设备现场计算需要采集幅值与相角作为输入参数吗？这个问题肯定很简单，但我没查到文章介绍实现方法。 4：暂态过程的不平衡一致吗 5：希望理解或仿真电力系统故障导致的不平衡，并以此判定系统故障，本次仍没能实现，希望下次再突击阅读理解。 欢迎推荐文章。 一：理解 1 相序 在三相电力系统中，各相电压或电流依其先后顺序分别达到最大值（以正半波幅值为准）的次序，称为相序。 正相序：分别达到最大值的次序为A、B、C； 负相序：分别达到最大值的次序为A、C、B。

断相时的负序电流

1．负序电流的定义：正序、负序、零序的出现是为了分析在系统电压、电流出现不对称现象时，把三相的不对称分量分解成对称分量（正、负序）及同向的零序分量。只要是三相系统，就能分解出上述三个分量（有点象力的合成与分解，但很多情况下某个分量的数值为零）。对于理想的电力系统，由于三相对称，因此负序和零序分量的数值都为零（这就是我们常说正常状态下只有正序分量的原因）。当系统出现故障时，三相变得不对称了，这时就能分解出有幅值的负序和零序分量度了。 2．我国有关规程对发电机正常运行负序电流的规定：汽轮发电机的长期允许负序电流为6% ~ 8%发电机额定电流；水轮发电机的长期允许负序电流为12％发电机额定电流。3．该定值规定了发电机在正常运行时所能承受的负序电流数值，对于发电机额定电流为是10189A的话，在发电机正常运行时负序电流就不能超过10189*8％=815A，此值为负序电流的限值，而不是实际发电机正常运行时的负序电流值。 4．根据国标《继电保护和安全自动装置技术规程》(GB/T 14285-2006) 4.2.6.3 50MW及以上的发电机，宜装设负序过电流保护和单元件低压起动过电流保护。4.2.9对不对称负荷、非全相运行以及外部不对称短路引起的负序电流，应按下列规定装设发电机转子表层过负荷保护： 4.2.9.1 50MW及以上A值（转子表面承受负序电流能力的常数）大于等于10的发电机，应装设定时限负序过负荷保护。保护与4.2.6.3条的负序过电流保护组合在一起。保护的动作电流按躲过发电机长期允许的负序电流值和躲过最大负荷下负序电流滤过器的不平衡电流值整定，带时限动作于信号。 4.2.9.2 100MW及以上A值小于10的发电机，应装设由定时限和反时限两部分组成的转子表层过负荷保护。 定时限部分：动作电流按发电机长期允许的负序电流值和躲过最大负荷下负序电流滤过器的不平衡电流值整定，带时限动作于信号。 反时限部分：动作特性按发电机承受负序电流的能力确定，动作于停机。保护应能反应电流变化时发电机转子的热积累过程。不考虑在灵敏系数和时限方面与其它相间短路保护相配合。 5．根据国标《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》(GB/T 50062-2008) （此规范适用于50MW及以下的发电机保护） 3.0.9 对不对称负荷、非全相运行以及不对称短路引起的转子表层过负荷，且容量为50MW、A值大于10的发电机，应装设定时限负序过负荷保护。保护装置的动作电流应按发电机长期允许的负序电流和躲过最大负荷下负序电流滤过器的不平衡电流值整定，并应延时动作于信号。

配置发电机相间短路的后备保护

配置发电机相间短路的后备保护 2010-02-14 21:18:36 作者：loveg来源：电机维修网浏览次数：35 网友评论 0 条（1）发电机内部故障，而纵联差动保护或其他主要保护拒动时。 （1）发电机内部故障，而纵联差动保护或其他主要保护拒动时。 （2）发电机、发电机－变压器组的母线故障，而该母线没有母线差动保护或保护拒动时。 （3）当连接在母线上的电气元件（如变压器、线路）故障而相应的保护或断路器拒动时。发电机的后备保护方式有：低电压启动的过电流保护、复合电压启动的过电流保护、负序电流以及单元件低压过电流保护和阻抗保护。 1）低电压启动的过电流保护。发电机低压启动的过流保护的电流继电器，接在发电机中性点侧三相星形连接的电流互感器上，电压继电器接在发电机出口端电压互感器的相间电压上，在发电机投入前发生故障时，保护也能动作。低电压元件的作用在于区别是过负荷还是由于故障引起的过电流。 2）复合电压启动的过电流保护。复合电压启动是指负序电压和单元件相间电压共同启动过电流保护。在变压器高压侧母线不对称短路时，电压元件的灵敏度与变压器绕组的接线方式无关，有较高的灵敏度。 3）负序电流和单元件低压过流保护。发电机负序电流保护采用两段式定时限负序电流保护，由于不能反应三相对称短路，故加设单元件低压过流保护作为三相短路的保护；对于发电机－变压器组，宜在变压器两侧均设低压元件。两段式定

时限负序保护的灵敏段作为发电机不对称过负荷保护，经延时作用于信号。定时限负序电流保护作为发电机不对称短路的后备保护，它和单元件电压过流共用时间元件。 4）阻抗保护。发电机－变压器组阻抗保护一般接在发电机端部，阻抗元件一般为全阻抗继电器。但阻抗元件易受系统振荡及发电机失磁等的影响。阻抗元件的阻抗值整定，应与线路距离保护的定值配合，动作时间与所配合的距离保护段时间相配合。阻抗保护应有可靠的失压闭锁装置。由于动作时间较长，不设振荡闭锁装置。

高压电动机的保护一般有以下几种

高压电动机的保护一般有以下几种：速断保护、过负荷保护、起动时间过长保护、堵转保护、两段式负序过流保护、反时限负序过流保护、低电压保护、过电压保护、接地保护等。 电流速断保护反映的是电动机的定子绕组或引线的相间短路而动作。动作时限可整定为速断（无延时）或带较短的延时（一般为零点几秒）。其整定值应躲过电动机的起动电流。在电动机运行时任一相电流大于整定值，电流速断保护动作即动作于跳闸。 电动机起动时间这个参数一般是由电机厂家提供，然后设计人员根据厂家提供的电动机的几个参数来计算电动机的各个保护定值（一般计算定值需要由厂家提供以下几个参数：电动机的额定电流、额定功率、起动电流倍数、起动时间和铭牌上的其它参数等）。 起动时间过长保护的定值由设计给出，为一个电流定值，和一个动作于跳闸的延时时间。综保装置这样判断电动机是否为起动过程阶段：起动前电流为零，合上断路器后，电流瞬间增大，随着电动机转速的升高，电动机的电流逐渐减小，当电动机到额定转速后，电动机的电流也稳定在额定电流的附件（一般低于额定电流）。综保装置根据电流特征来判断电动机的状态。电动机的电流小于0.1倍的额定电流时，认为电动机处于停止状态。当从一个时刻t1（合上断路器那一时刻）开始，电动机电流从无到有，装置即认为电动机进入了起动状态。当电流由大变小，并稳定在t2时刻（额定电流附近），则认为电动机已经进入稳定运行状态。起动时间过长保护是在电动机起动过程中对电动机进行保护。而在电动机运行过程中，装置自动将起动时间过长保护退出。当在电动机起动过程中，任一相电流大于整定值，起动时间过长保护即经过延时而动作于跳闸相电流速断保护 1）速断动作电流高值Isdg Isdg = Kk / Ist 式中，Ist：电动机启动电流（A） Kk：可靠系数，可取Kk = 1.3 2）速断电流低值Isdd Isdd可取0.7~0.8Isdg，一般取0.7Isdg 3）速断动作时间tsd 当电动机回路用真空开关或少油开关做出口时，取tsd =0.06s，当电动机回路用FC做出口时，应适当延时以保证熔丝熔断早于速断保护。 4、电动机启动时间tqd 按电动机的实际启动时间并留有一定裕度整定，可取tqd =1.2倍实际启动时间。 修正：Isdg = Kk* Ist Pe=710KW，COS=0.8，CT：150/1A，零序：100/1A，启动时间按18S (CT变比要按照实际变比，有的二次侧可能是5A的，自己换算一下） 速断 躲过电机启动电流： Ie=710/(0.8×√3×6.3)=81.3A Izd=Kk×I_qd=(1.5×6×81.3)/150=4.9A

零序电压,零序电流.负序电流.正序电流怎么理解

零序电压,零序电流.负序电流.正序电流怎么理解 对电机回路来说是三相三线线制，Ia+Ib+Ic=0，三相不对称时也成立； 当Ia+Ib+Ic≠0时必有一相接地，对地有有漏电流； 对三相四线制则为Ia+Ib+Ic+Io=0成立，只要无漏电，三相不对称时也成立； 因此，零序电流通常作为漏电故障判断的参数。 负序电流则不同，其主要应用于三相三线的电机回路； 在没有漏电的情况下（即Ia+Ib+Ic=0），三相不对称时也会产生负序电流； 其常作为电机故障判断； 注意了： Ia+Ib+Ic=0与三相对称不是一回事； Ia+Ib+Ic=0时，三相仍可能不对称。 注意了： 三相不平衡与零序电流不可混淆呀！ 三相不平衡时，不一定会有零序电流的； 同样有零序电流时，三相仍可能为对称的。 前面好几位把两者混淆了吧！ 正序、负序、零序的出现是为了分析在系统电压、电流出现不对称现象时，把三相的不对称分量分解成对称分量（正、负序）及同向的零序分量。 只要是三相系统，一般针对三相三线制的电机回路，就能分解出上述三个分量（有点象力的合成与分解，但很多情况下某个分量的数值为零）。对于理想的电力系统，由于三相对称，因此负序和零序分量的数值都为零（这就是我们常说正常状态下只有正序分量的原 因）。 当系统出现故障时，三相变得不对称了，这时就能分解出有幅值的负序和零序分量度了（有时只有其中的一种），因此通过检测这两个不应正常出现的分量，就可以知到系统出了毛病 （特别是单相接地时的零序分量）。 下面再介绍用作图法简单得出各分量幅值与相角的方法，先决条件是已知三相的电压或电流（矢量值），当然实际工程上是直接测各分量的。由于上不了图，请大家按文字说明在纸上

发电机负序电流保护

发电机负序电流保护 大容量的发电机，额定电流比较大，低电压启动的过电流保护，往往不能满足远后备灵敏度的要求。此外当电力系统发生不对称短路、断线、或负载不平衡等情况，发电机定子绕组中将产生负序电流，并将在转子铁芯、励磁绕组及阻尼绕组等部件上感应出倍频电压、电流，引起转子附加发热，危害发电机的安全运行 假设负序电流使转子发热是个绝热过程，则不使转子过热所允许的负序电流与持续时间的关系为 式中——在时间t内负序电流的均方根值（以发电机额定电流为基准的负序电流标幺值）； ——流经发电机的负序电流； t——负序电流持续时间； A——发电机允许过热常数，其值与发电机型式和冷却方式有关。 1.定时限负序电流保护 (1) 原理接线对表面冷却的汽轮发电机和水轮发电机，大都采用两段式定时限负序过电流保护，其原理接线如图8—12所示。 图8—12 发电机负序电流及单项式低电压启动的过电流保护的原理接线图 (2) 负序电流的整定计算

1）启动电流的整定计算 动作于信号的保护部分（继电器3）按躲开发电机长期允许的负序电流和最大负荷时负序滤过器的不平衡电流整定，一般情况下取 动作于跳闸的保护部分（继电器4），保护的启动电流按下面两个条件整定。按转子发热条件整定，启动电流值为 式中A——发电机允许过热的时间常数。对非强迫式冷却的发电机，1s负序电流热稳定常数 对绕组内冷却的汽轮发电机，容量为200MW时，；对水轮发电机. T——值班人员有可能采取措施消除负序电流的时间，一般取120s，如值班人员在此时间内来不及消除产生负序电流的运行方式，则保护动作于跳闸。 对于表面冷却的发电机组，，代入上式后可得发电机的负序动作电 流. 动作于跳闸的负序动作电流还需与相邻元件的负序电流后备保护在灵敏度上相配合 式中——配合系数，取1.1； ——在计算运行方式下，发生外部故障时流过相邻元件（一般只考虑升压变压器的情况）的负序短路电流刚好与其负序电流保护的启动电流相等时，流经被保护发电机的负序短路电流（考虑有否分支系数）。 敏度校验 式中——被校验保护范围末端发生金属性不对称短路时，流过保护的最小负序电流。

转子负序电流

负序电流 任意一组不对称的三相正弦电压或电流向量都可以分解成三组对称的分量，一组是正序分量，相序与原不对称正弦量的相序一致，即A-B-C的次序，各相位互差120°。一组是负序分量，相序与原正弦量相反，即A-C-B，相位也差120°。另一组是零序分量，三相的相位相同。提出这三种分量的目的是为了分析问题的方便。 通常，同步发电机既发有功，也发无功，这种状态称为迟相运行，或称为滞后，此时发出一感性无功功率；但有时，发电机送出有功，吸收无功，这种状态称为进相运行。 发电机转子的旋转方向和旋转速度,与三相正序对称电流所形成的正向旋转磁场的转向和转速一致,即转子的转动与正序旋转磁场之间无相对运动,此即"同步"的概念。当电力系统发生不对称短路或负荷三相不对称(接有电力机车、电弧炉等单相负荷)时,在发电机定子绕组中就流有负序电流。该负序电流在发电机气隙中产生反向(与正序电流产生的正向旋转磁场相反)旋转磁场,它相对于转子来说为2倍的同步转速,因此在转子中就会感应出100Hz的电流,即所谓的倍频电流。该倍频电流主要部分流经转子本体、槽楔和阻尼条,而在转子端部附近沿周界方向形成闭合回路,这就使得转子端部、护环内表面、槽楔和小齿接触面等部位局部灼伤,严重时会使护环受热松脱,给发电机造成灾难性的破坏,即通常所说的"负序电流烧机",这是负序电流对发电机的危害之一。另外,负序(反向)气隙旋转磁场与转子电流之间,正序(正向)气隙旋转磁场与定子负序电流之间所产生的频率100Hz交变电磁力矩,将同时作用于转子大轴和定子机座上,引起频率为100Hz 的振动,此为负序电流危害之二。发电机承受负序电流的能力,一般取决于转子的负序电流发热条件,而不是发生的振动,即负序电流的平方与时间的乘积决定了发电机承受负序电流的能力。

正序、负序、零序电流的关系及相关保护

正序、负序、零序电流的关系及保护 对称分量法 零序、正序、负序 的理解与计算1、求零序分量：把三个向量相加求和。即A相不动，B相的原点平移到A相的顶端箭头处。注意B相只是平移不能转动。同方法把C相的平移到B相的顶端。此时作A相原点到C相顶端的向量些时是箭头对箭头这个向量就是三相向量之和。最后取此向量幅值的三分一。这就是零序分量的幅值 方向与此向量是一样的。 2、求正序分量：对原来三相向量图先作下面的处理，A相的不动B相逆时针转120度C相顺时针转120度 因此得到新的向量图。按上述方法把此向量图三相相加及取三分一这就得到正序的A相用A相向量的幅值按相差120度的方法分别画出B、C 两相。这就得出了正序分量。 3、求负序分量 注意原向量图的处理方法与求正序时不一样。A相的不动B相顺时针转120度C相逆时针转120度 因此得到新的向量图。下面的方法就与正序时一样了。 对电机回路来说是三相三线线制 Ia+Ib+Ic=0 三相不对称时也成立。当Ia+Ib+Ic≠0时必有一相接地对地有有漏电流对三相四线制则为Ia+Ib+Ic+Io=0成立只要无漏电三相不对称时也成立因此零序电流通常作为漏电故障判断的参数。 负序电流则不同其主要应用于三相三线的电机回路在没有漏电的情况下即Ia+Ib+Ic=0三相不对称时也会产生负序电流负序电

流常作为电机故障判断 注意了 Ia+Ib+Ic=0与三相对称不是一回事 Ia+Ib+Ic=0时 三相仍可能不对称。 注意了 三相不平衡与零序电流不可混淆呀 三相不平衡时 不一定会有零序电流的 同样有零序电流时三相仍可能为对称的。 这句话对吗? 前面好几位把两者混淆了吧 正序、负序、零序的出现是为了分析在系统电压、电流出现 不对称现象时把三相的不对称分量分解成对称分量 正、负 序及同向的零序分量。 只要是三相系统一般针对三相三线制的电机回路就能分解 出上述三个分量有点象力的合成与分解但很多情况下某个 分量的数值为零。对于理想的电力系统 由于三相对称因此 负序和零序分量的数值都为零。这就是我们常说正常状态下 只有正序分量的原因。 当系统出现故障时三相变得不对称了这时就能分解出有幅 值的负序和零序分量度了有时只有其中的一种因此通过检 测这两个不应正常出现的分量就可以知到系统出了毛病特 别是单相接地时的零序分量 。 三相四线电路中：三相电流的相量和等于零 即Ia+Ib+IC=0

发电机说明书..

RBC800G 系列数字式发电机保护装置 一 装置简介 1.1装置概述 RBC800G 系列数字式发电机保护装置采用高性能芯片支持的通用硬件平台，维护简便；全以太网通讯方式，数据传输快速、可靠；完全中文汉化显示技术，操作简捷。 基于防水、防尘、抗振动设计，可在各种现场条件下运行。 适用于容量为50MW 及以下的火力和水力发电机保护。 1.2装置主要特点 ? 摩托罗拉32位单片机技术，使产品的稳定性和运算速度得到保证 ? 保护采用14位的A/D 转换器、可选配的专用测量模块其A/D 转换精度更是高达24位，各项测量指标轻松达到 ? 配置以大容量的RAM 和Flash Memory ，可记录8至50个录波报告，记录的事件数不少于1000条 ? 可独立整定32套保护定值，定值切换安全方便 ? 高精度的时钟芯片，并配置有GPS 硬件对时电路，便于全系统时钟同步 ? 配备高速以太网络通信接口，并集成了IEC870-5-103标准通信规约 ? 尽心的电气设计，整机无可调节器件 ? 高等级、品质保证的元器件选用 ? 优异的抗干扰性能，组屏或安装于开关柜时不需其它抗干扰模件 ? 完善的自诊断功能 ? 防水、防尘、抗振动的机箱设计 ? 免调试概念设计 1.3功能配置 表1 本系列产品的型号及功能配置表 功能 RBC801G RBC802G 差动速断 √ 比率制动式差动 √ CT 断线闭锁差动 √ CT 断线告警 √ 定子过电压保护 定子接地保护 过负荷告警 √ 反时限过流保护 √ 横差保护 √ 失磁保护 √ 转子一点接地保护 √ 转子二点接地保护 √ 复合电压过流保护 √ 反时限负序过流保护 √ PT 断线告警 √ 发电机断水(开关量) √ 发电机热工(开关量) √ 发电机励磁事故(开关量) √ 主汽门关闭(开关量) √ 其它备用非电量开入 √ √ 遥控功能压板 √ √ GPS 对时 √ √ 远方管理 √ √ 二 技术参数 2.1 额定参数 2.1.1额定直流电压： 220V 或110V （订货注明） 2.1.2 额定交流数据： a) 相电压 3/100 V b) 线电压 100 V c) 交流电流 5A 或1A （订货注明）

高压电动机负序电流保护的整定计算的探讨

高压电动机负序电流保护的整定计算的探讨 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

高压电动机负序电流保护整定计算方法的探讨 摘要随着电力系统自动化程度的不断提高，电机大量采用综保装置, 其保护功能较原电磁型电动机保护增强、增多了许多。本文将通过对电动机负序电流产生原因和对保护的影响进行分析，对高压电动机综合保护的定值整定方法进行了探讨。经过多年的运行实践, 证实了按介绍的方法进行整定比较合理，保护都能正确动作。 关键词电动机负序电流定值计算 1、电动机负序电流产生的原因 由于综合保护采用了负序电流来实现断相等保护功能，在保护的整定计算中必须考虑以下因素：外部不对称故障产生的负序电流对保护的影响；母线电压不平衡产生的负序电流对保护的影响；CT断线的影响；不对称短路故障对速断保护灵敏度的影响。 电网参数不对称 电网参数不对称包括正常运行时的电源电压不平衡和外部不对称短路产生的不对称电压。这2种情况下都会产生负序电流。 a．正常运行时不平衡电压产生的负序电流

设正常运行时不平衡电压所产生的负序电压为U 2，此时电动机回路的负序电流为： N ST N sc N sc U U I U U Z U Z U Z U I 22222_?=?=≈= 式中：I st 为电动机额定电压下的启动电流；Z －为负序阻抗；Z SC 为启动阻抗；U N 为电动机的额定电压。 由式（1）可知，由于电动机的启动电流I st 可达额定电流的5～8倍，因此，只要有很小的负序电压存在，也会产生较大的负序电流。 例如，设U 2＝0．05 U N ，由于I st ＝5～8I N ，代入式（1）可得： I 2＝（5～8）I N （0．05U N ／U N ）＝（0．25～0．4）I N 即只要存在额定电压5％的负序电压，将会在电动机中产生达25％～40％额定电流的负序电流。 b ．外部不对称短路产生的负序电流 如果在电动机所属高压母线上或靠母线很近的其它设备上发生两相短路，将在非故障的电动机回路上产生很大的负序电流。 设在电动机所在高压母线上发生BC 相短路。忽略系统阻抗的影响，这时 U a =E 1,U b =U c =-E 1/2

负序过电流知识

负序过电流知识 电动机负序电流保护动作原因讨论？ 电动机保护在实际运行中由于各种原因误动的概率较高，因此当保护动作后分析动作原因成为判断动作正确性的难点，现提出以下一些原因，请各位高手做一指点，并请分析原因： 1、电动机相间短路（可通过测绝缘，测阻值平衡分析）； 2、母线电压不平衡，单相或两项电压低，导致电流不平衡； 3、母线电压平衡但电压低，由于电动机绕组本身的不平衡，在启动时由于启动堵转电流较大产生电流不平衡从而使负序电流达定值； 4、母线相间短路； 5、断路器缺相； 6、断路器三相动作时间有差异，某项合闸时间滞后或超前，导致电流不平衡 负序电流对同步发电机和异步电机各有何影响？对于同步电机而言：不对称运行时定子负序电流所产生的负序旋转磁场对转子有两倍同步速的相对速度，将在励磁绕组、阻尼绕组以及整块转子的表面感应倍频电流，这些电流在相应的部分引起损耗和发热，是转子容易过热而烧坏。 一般而言，异步电机主要做电动机使用，所以对于异步电机，对其正常工作产生影响的负序分量主要是负序电压分量。而当负序电压存在时，电机中的旋转磁场会由原来的圆形变为椭圆形。造成的后果有以下两点：1.会引起电机振动、转速不匀和电磁噪音，引起电机的功率因数和效率变坏，严重时可造成电机停转。2.增加电机的铜耗和转子的铁耗。 我厂有一台10KV、710KW、6极、CT是75/5的高压电机负序电流应如何整定，定值应是多少， 负序过流保护 1）负序动作电流I2dz I2dz按躲过正常运行时允许的负序电流整定一般地，保护断相和反相等严重不平衡时，可取I2dz =（0.6~0.8）Ie 作为灵敏的不平衡保护时，可取I2dz =（0.2~0.4）Ie 2）负序动作时间常数T2 在母线二相短路时，电动机回路有很大的负序电流存在，因此，T2应整定为大于外部两相短路的最长切除时间。在FC回路中，应躲过不对称短路时熔丝熔断，即负序保护不能抢在熔丝熔断前动作。 3) 设定两段定时限保护你自己算算吧！其实论坛里有这方面的资料 2．1 电动机负序电流产生的原因 2．1．1 电网参数不对称 电网参数不对称包括正常运行时的电源电压不 平衡和外部不对称短路产生的不对称电压；这2种 情况下都会产生负序电流。 a．正常运行时不平衡电压产生的负序电流 由于电动机的启动电流可达额定电流的5—8倍，因此，只要有很小的负序电压存在，也会产生较大的负序电流。即只要存在额定电压5％的负序电压，将会在电动机中产生达25％-40％额定电流的负序电流。 b．外部不对称短路产生的负序电流 如果在电动机所属高压母线上或靠母线很近的其它设备上发生两相短路，将在非故障的电动机回路上产生很大的负序电流。设在电动机所在高压母线上发生BC

电动机的主要保护及计算

电动机的主要保护及计算 一、速断保护 1.速断高值： 动作电流高定值Isdg 计算。 按躲过电动机最大起动电流计算，即： Isdg=Krel ×Kst ×In In=Ie/nTA 式中 Krel ——可靠系数1.5； Kst ——电动机起动电流倍数（在6-8之间）； In ——电动机二次额定电流； Ie ——电动机一次额定电流； n TA —— 电流互感器变比。 2. 速断低值：按躲过区外出口短路时电动机最大反馈电流计算。厂用母线出口三相短路时，根据 以 往 实测，电动 机 反馈电流 的 暂 态 值为 5.8 Isdd=Krel ×Kfb ×In=7.8In 式中 Krel ——可靠系数1.3； Kfb ——区外出口短路时最大反馈电流倍数，取Kfb=6。 3.动作时间整定值计算。保护固有动作时间，动作时间整定值取： 速断动作时间: tsd=0s. 二、单相接地零序过电流保护（低压电动机） 1. 一次动作电流计算。有零序电流互感器TA0的电动机单相接地保护，一次三相电流平衡时，由 于三相电流产生的漏磁通不一致，于是在零序电流 2 互感器内产生磁不 平衡电流。根据在不同条件下的多次实测结果，磁不平衡电流值均小于0.005Ip(Ip 为平衡的三相相电流)，于是按躲过电动机起动时最大不平衡电流计算，低电压电动机单相接地保护动作电流可取： I0dz=(0.05-0.15)Ie 式中 I0dz ——单相接地零序过电流保护一次动作电流整定值； Ie ——电动机一次额定电流。 当电动机容量较大时可取： I0d z =(0.05-0.075)Ie 当电动机容量较小时可取： I0d z =(0.1-0.15)Ie

电机负序保护

电机负序保护 电动机负序电流的整定是按照额定状况下整定的， 在正常运行时，一次回路缺相负序电流为额定电流的0.9-1.1倍，CT二次回路断线时负序电流为额定电流的0.577倍，因此一般取负序电流 I2dz=0.8Ie 电动机负序电流的整定是按照额定状况下整定的， 在正常运行时，一次回路缺相负序电流为额定电流的0.9-1.1倍，CT二次回路断线时负序电流为额定电流的0.577倍，因此一般取负序电流 I2dz=0.8Ie 负序保护，主要通过测量电动机的负序电流来实现。电源电压的不平衡将会在电动机绕组中产生负序电流，该电流的值取决于电动机的负序阻抗对正序阻抗的比值，此比值大致是正常满负荷电流对启动电流之比，例如，一台启动电流为6倍额定电流的电动机，电源电压有5％的负序，将引起大约30％的负序电流。由于负序电流在转子中感应涡流，引起电动机过热，为了保护转子不受不平衡电流损害，过热（过负荷）保护在它的动作方程中加入了负序电流热效应系数K2，对于严重的不平衡，诸如断线或反相，必须提供快速保护－－单独的不平衡保护。 电动机启动时由于CT饱和等因素容易造成波形失真，从而造成负序保护误动作，本装置的负序动作电流和时限的整定值在电动机启动前后可分别整定。为了保护电动机断相或反相，启动结束后的典型的负序动作电流整定值I2ZD＝Is是合适的(Is为电动机额定工作电流)，启动过程中的负序动作电流整定值可根据启动试验测量的最大负序电流来确定。 负序动作电流整定值I2ZD的整定范围启动时为0.50～40.0A，启动结束后为0.2～20.0A,级差均为0.01A ，当I2>I2ZD 时启动负序保护。 负序保护动作时间按电流/时间反时限动作特性，用负序保护时间常数T2(整定范围为0.80～4.00秒,级差0.04秒)来表示，启动时和运行时分别整定。负序保护动作时间t2和负序保护时间常数T2的关系可用下面的公式表示： t2 = T2×I2ZD/ I2 秒 在整定比较灵敏(典型为I2 ＝(0.2～0.4)Is）时，采用动作时间较长的整定值。 注意:当保护应用于FC回路时,保护功能选择中的‘FC方式’必须选择为‘ON’，此时负序保护的最小动作时间为0.3S。 当保护动作时装置跳闸出口动作，同时‘保护’指示灯点亮，液晶显示器背光点亮并闪烁显示‘负序保护动作’字样。 本保护在保护CT断线及‘自检故障’发生时被闭锁。 为了保护电动机断相或反相，典型的负序动作电流整定值I2ZD＝Is是合适的(Is为电动机额定工作电流)，希望作为灵敏的不平衡保护时，可取I2ZD＝(0.2～0.4)Is。电动机启动时由于CT饱和等因素容易造成波形失真，从而造成负序保护误动作，可根据启动试验测量的最大负序电流整定启动时负序动作电流。 运行时负序保护时间常数T2的整定应躲过电动机外部两相短路时母线进线开关的切除时间，一般取T2＝0.8S，在整定得比较灵敏(典型为I2ZD＝(0.2～0.4) Is)时，采用时间常数较长的曲线如T2＝1.6S。启动时负序保护时间参数T2按照启动时保护不误动原则整定。

零序、正序、负序电流

当前世界上的交流电力系统一般都是ABC三相的，而电力系统的正序，负序，零序分量便是根据ABC三相的顺序来定的。 正序：A相领先B相120度，B相领先C相120度，C相领先A相120度。 负序：A相落后B相120度，B相落后C相120度，C相落后A相120度。 零序：ABC三相相位相同，哪一相也不领先，也不落后。 系统里面什么时候分别用到什么保护？ 三相短路故障和正常运行时，系统里面是正序。 单相接地故障时候，系统有正序负序和零序分量。 两相短路故障时候，系统有正序和负序分量。 两相短路接地故障时，系统有正序负序和零序分量。 1、零序电流: 在三相四线电路中，三相电流的相量和等于零，即Ia+Ib+IC=0 如果在三相四线中接入一个电流互感器，这时感应电流为零。当电路中发生触电或漏电故障时，回路中有漏电电流流过，这时穿过互感器的三相电流相量和不等零，其相量和为：Ia+Ib+Ic=I(漏电电流）这样互感器二次线圈中就有一个感应电压，此电压加于检测部分的电子放大电路，与保护区装置预定动作电流值相比较，如大于动作电流，即使灵敏继电器动作，作用于执行元件掉闸。这里所接的互感器称为零序电流互感器，三相电流的相量和不等于零，所产生的电流即为零序电流。 2、零序电抗：零序参数(阻抗)与网络结构,特别是和变压器的接线方式及中性点接地方式有关。 一般情况下,零序参数(阻抗)及零序网络结构与正、负序网络不一样。对于变压器,零序电抗则与其结构(三个单相变压器组还是三柱变压器)、绕组的连接(△或Y)和接地与否等有关。当三相变压器的一侧接成三角形或中性点不接地的星形时,从这一侧来看,变压器的零序电抗总是无穷大的。 因为不管另一侧的接法如何,在这一侧加以零序电压时,总不能把零序电流送入变压器。所以只有当变压器的绕组接成星形,并且中性点接地时,从这星形侧来看变压器,零序电抗才是有限的(虽然有时还是很大的)。对于输电线路,零序电抗与平行线路的回路数,有无架空地线及地线的导电性能等因素有关。零序电流在三相线路中是同相的,互感很大,因而零序电抗要比正序电抗大,而且零序电流将通过地及架空地线返回,架空地线对三相导线起屏蔽作用,使零序磁链减少,即使零序电抗减小。平行架设的两回三相架空输电线路中通过方向相同的零序电流时,不仅第一回路的任意两相对第三相的互感产生助磁作用,而且第二回路的所有三相对第一回路的第三相的互感也产生助磁作用,反过来也一样.这就使这种线路的零序阻抗进一步增大。 零序电流 在三相四线电路中，三相电流的相量和等于零，即Ia+Ib+IC=0 如果在三相四线中接入一个电流互感器，这时感应电流为零。当电路中发生触电或漏电故障时，回路中有漏电电流流过，这时穿过互感器的三相电流相量和不等零，其相量和为：Ia+I b+Ic=I(漏电电流） 这样互感器二次线圈中就有一个感应电压，此电压加于检测部分的电子放大电路，与保护区装置预定动作电流值相比较，如大于动作电流，即使灵敏继电器动作，作用于执行元件掉闸。这里所接的互感器称为零序电流互感器，三相电流的相量和不等于零，所产生的电流即为零序电流。

最新发电机负序过流保护

发电机负序过流保护

2.2 发电机负序电流保护 保护元件：Generator Unbalace 发电机中性点CT 25000/5 发电机不平衡元件保护设备不会由于过多的负序电流引起转子的 损坏。该元件有一个反时限段通常用来跳闸, 一个定时限段通常用来 报警。 2.2.1负序定时限过流保护（GEN UNBAL STG2 PICKUP ） 1、动作电流按发电机长期允许的负序电流∞2I 下能可靠返回的条件整 定，即 2 1.0510%11.7%(0.09)0.9 rel N N r K I PICKUP I I PU K ∞?=== 式中：rel K —可靠系数，取1.05； r K —返回系数，取0.95。 取PICKUP =11.7%(0.09PU) 2、动作时限 躲过发变组最长后备保护动作时间，取DELAY =5S ，发信号。 2.2.2 负序反时限过流保护 反时限动作特性曲线由下面的公式定义: 动作方程： ()22nom I I K T = 其中Inom 是发电机的额定电流,K 是负序容量常数, 通常由发电机生 产厂家提供。 根据发电机厂家资料，发电机长期允许负序电流标么值为10%，转子 表层承受短时负序电流能力的常数（T I 2）为10，即K-VALUE =10.0。 1、发电机正常运行电流（GEN UNBAL INOM ） pu CT I I pri gn pu nom 770.025000 19245)(===

2、负序电流启动值（GEN UNBAL STG1 PICKUP ） 负序反时限动作特性的下限电流，通常由保护所能提供的最大延时 决定，一般取1000S ，即下限电流尽可能靠近长期允许的负序电流。 根据UR 继电器的动作方程，并考虑负序定时限保护的动作值，保护 下限动作电流起始值与负序定时限保护的动作值配合 %3.12%7.1105.1min .=?=op I (0.095PU) 从而可以求得G60的下限动作时间。 S I K T op op 661123.0102 2min .max .=== 取STG1 TMAX =630S 3、最小动作时间（GEN UNBAL STG1 TMIN ） ● 最小动作时间应与发电机变压器主保护动作时间配合，取STG1 TMIN =0.5S 。 ● 返回时间提供了负序电流的热记忆时间，取出厂设定值STG1 KRST =240S 。 ● 计算高压母线两相短路动作时间: A X X X I T d k 4.2598320 3101000305.00249.020308.012031010021332'') 2(2=???+?+=???++= 实际动作时间s t 48.5)192454.25983(102== 与线路保护能很好配合。 2.2.3 定值清单 GENERATOR UNBALANCE GENERATOR UNBAL FUNCTION : Enabled GEN UNBAL SOURCE : SRC2 GEN UNBAL INOM : 0.77PU

发电机负序过负荷及过电流分析和保护措施

发电机负序过负荷及过电流分析和保护措施 摘要：电力系统中发生不对称短路或者三相负荷不对称时，而后发电机定子绕组中将出现负序电流。负序电流产生负序旋转磁场，并且以两倍的同步速度切割转子，在转子的表面产生了感应电流，使得转子的表层热度过大，进而烧伤或者损坏转子。文章对两种发电机即负序过负荷和过电流的产生以及动作方程做出分析，并且在此基础上提出相应的保护措施，对汽轮发电机和水轮发电机的转子保护有十分重要的意义。 关键词：负序过负荷；负序过电流；汽轮发电机；水轮发电机负序过负荷和过电流主要造成的烧伤在于转子，因此，装设发电机负序过电流保护的主要目的在于保护发电机转子。某些情况下还可以作为发电机变压器内部或者系统不对称短路故障的后备保护。对于大型汽轮发电机，其承受的负序电流能力，主要取决其转子发热的条件。发热是一个积累的过程，因此，汽轮发电机的负序过电流保护应具有反时限动作特性。水轮发电机在负序电流的作用下，过热的程度比汽轮发电机小很多，约为汽轮发电机的1/10。但是，水轮机直径很大，焊接条件比较多，其承受负序电流能力应由100 Hz的振动的条件限制。因此，水轮发电机负序过电流保护可以没有反时限特性。 1 发电机负序过负荷及过电流分析 该部分将介绍发电机保护的构成，和负序过负荷及过电流的动作特性。 1.1 保护的构成 保护分为负序过负荷和负序过电流两部分组成。过负荷是作用于信号的，而过电流是作用于切机的。 中小型发电机和水轮发电机通常采用的是定时限负序过电流保护。然而大型汽轮发电机负序过电流保护是具有反时限特性的。该动作的特性通常是由三部分构成的。即反时限部分的上限以及下限定时限的部分。反时限部分的作用在于防止由于过热造成的损伤发电机转子，上限和下限定时限左右在于作为发变组内部短路和相邻元件后备的保护。 保护的接入电流，应为发电机中性点TA二次三相电流。 大型汽轮发电机负序过负荷及过电流保护的逻辑图如图1所示，其中A，B，C，D，分别为发电机TA二次三相电流；I2op为负序过负荷元件；I2op1为负序过电流下限定时限元件；I2oph为负序过负荷元件；I2t为负序过电流反时限元件。 1.2 动作方程 ①负序过负荷元件I2≥I2op。 ②过电流元件满足以下条件：I=IopI≥Iopt= 1.3 动作特性 负序过负荷保护的动作特性为定时限特性。负序过电流保护的动作特性如图2所示。其中，I2oph为上限动作负序电流；I2op1为下限动作负序电流；tup为上限动作时间，ts为下限动作时间。 2 保护措施 本部分将对定时限过负荷保护，反时限过电流保护，以及提高保护的动作可靠性措施做出介绍。 定子绕组通入三相交流电时，在定子铁心内产生旋转磁场。如果磁场旋转的方向是顺时针的方向，开始通电时，磁场方向上为N极，下为S极，转子处于