发电机组是应急备用发电设备的重要元素,但如果机组发生异常情况或者故障,则会直接影响到发电机组的正常运行。
为了防患于未然,就要提前设计发电机组的众多保护装置,以免造成不必要的损失。
对于发电机组可能发生的故障和不正常工作状态,应按照发电机组的容量有选择地装设以下庇护:(1)纵联差动庇护:为定子绕组及其引出线的相间短路庇护。
(2)横联差动庇护:为定子绕组一相匝间短路庇护。
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,才装设该种庇护。
(3)单相接地庇护:为发电机组定子绕组的单相接地庇护。
(4)励磁回路接地庇护:为励磁回路的接地故障庇护。
(5)低励、失磁庇护:为防止大型发电机组低励(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组都装设这种庇护。
(6)过负荷庇护:发电机组长时间超过额定负荷运行时作用于信号的庇护。
中小型发电机组只装设定子过负荷庇护;大型发电机组应别离装设定子过负荷和励磁绕组过负荷庇护。
(7)定子绕组过电流庇护:当发电机组纵差庇护范围外发生短路,而短路元件的庇护或断路器拒绝动作,这种庇护作为外部短路的后备,也兼作纵差庇护的后备庇护。
(8)定子绕组过电压庇护:用于防止突然甩去全部负荷后引起定子绕组过电压,水轮发电机组和大型汽轮发电机组都装设过电压庇护,中小型汽轮发电机组通常不装设过电压庇护。
(9)负序电流庇护:电力系统发生不合错误称短路或者三相负荷不合错误称(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庇护。
(10)失步庇护:反应大型发电机组与系统振荡过程的失步庇护。
(11)发电机组逆功率庇护:当汽轮机主汽门误关闭,或机炉庇护动作关闭主汽门而发电机组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变乱,故大型机组要装设用逆功率继电器构成的逆功率庇护,用于庇护汽轮机。