對于發(fā)電機可能發(fā)生的故障和不正常工作狀態(tài),應根據發(fā)電機的容量有選擇地裝設以下保護。
(1)縱聯(lián)差動保護:為定子繞組及其引出線的相間短路保護。
(2)橫聯(lián)差動保護:為定子繞組一相匝間短路保護。只有當一相定子繞組有兩個及以上并聯(lián)分支而構成兩個或三個中性點引出端時,才裝設該種保護。
(3)單相接地保護:為發(fā)電機定子繞組的單相接地保護。
(4)勵磁回路接地保護:為勵磁回路的接地故障保護。
(5)低勵、失磁保護:為防止大型發(fā)電機低勵(勵磁電流低于靜穩(wěn)極限所對應的勵磁電流)或失去勵磁(勵磁電流為零)后,從系統(tǒng)中吸收大量無功功率而對系統(tǒng)產生不利影響,100MW及以上容量的發(fā)電機都裝設這種保護。
(6)過負荷保護:發(fā)電機長時間超過額定負荷運行時作用于信號的保護。中小型發(fā)電機只裝設定子過負荷保護;大型發(fā)電機應分別裝設定子過負荷和勵磁繞組過負荷保護。
(7)定子繞組過電流保護:當發(fā)電機縱差保護范圍外發(fā)生短路,而短路元件的保護或斷路器拒絕動作,這種保護作為外部短路的后備,也兼作縱差保護的后備保護。
(8)定子繞組過電壓保護:用于防止突然甩去全部負荷后引起定子繞組過電壓,水輪發(fā)電機和大型汽輪發(fā)電機都裝設過電壓保護,中小型汽輪發(fā)電機通常不裝設過電壓保護。
(9)負序電流保護:電力系統(tǒng)發(fā)生不對稱短路或者三相負荷不對稱(如電氣機車、電弧爐等單相負荷的比重太大)時,會使轉子端部、護環(huán)內表面等電流密度很大的部位過熱,造成轉子的局部灼傷,因此應裝設負序電流保護。
(10)失步保護:反應大型發(fā)電機與系統(tǒng)振蕩過程的失步保護。
(11)逆功率保護:當汽輪機主汽門誤關閉,或機爐保護動作關閉主汽門而發(fā)電機出口斷路器未跳閘時,從電力系統(tǒng)吸收有功功率而造成汽輪機事故,故大型機組要裝設用逆功率繼電器構成的逆功率保護,用于保護汽輪機。
發(fā)電機故障保護裝置