分为零序电压保护，它可以保护的定子绕组，另部分利用发电机的三次谐波构成，它用来消除零序保护的死区，从而实现保护定子绕组的接地保护。

为了可靠起见，两部分保护区有段重叠。

第二部分的工作原理是利用发电机中性点和出线端的三次谐波电压受正常运行和接地故障时变化相反的特点构成。

正常运行时，发电机中性点的三次谐波电压比发电机出线端的三次谐波的电压大而在发电机内部定子接地故障时，出线端的三次谐波的电压却比中性点的三次谐波电压大利用其变化的特点使发电机出口三次谐波电压成为动作量，而使中性点的三次谐波电压成为制动量，利用绝对值比较原理，当发电机出口三次谐波电压大于中性点三次谐波电压时继电器动作这样保护就会在正常时制动，在定子绕组接地是动作。

零序电压和三次谐波电压相结合构成定子接地保护原理接线图如下邵阳学院毕业设计论文图零序电压和三次谐波电压相结合构成定子接地保护原理接线图图中和为电抗变换器，的依次绕组接在发电机端的电压互感器的开口三角绕组侧，反应机端的三次谐波电压。

电容和的次绕组并联组成对三次谐波电压的并联谐振电路。

并联谐波电路能对谐振频率的电压起选频放大的作用，所以能放大机端的三次谐波电压。

同理，接在发电机中性点侧的电压互感器二次侧的，由于其次绕组和电容组成并联谐振电路，也能放大中性点侧的三次谐波电压。

和的二次电压分别反应和。

，经过整流滤波后即可进行绝对值的比较。

图中电容对基波起到阻波的作用，这是因为容抗和频率成反比，基波频率低，使容抗增大的缘故。

零序电压保护部分由接在机端电压互感器的开口三角接线侧的三次谐波电压滤过器和零序电压元件组成。

三次谐波电压的保护区约为，零序保护取为，两者结合可以保护全部的定子绕组。

发电机失磁保护发电机失磁是指发电机的励磁电流突然全部消失或部分消失。

失磁的主要原因有励磁供电电源故障，励磁绕组开路或短路自动灭磁开关误跳闸，自动励磁调节装置故障以及运行人员误操作等。

对于容量为的发电机和采用半导体励磁的发电机，般采用根据发电机失磁后定子回路参数变化的特点构成失磁。

失磁保护可以根据多种原理来构成，在这里仅介绍种根据机端测量阻抗的变化，用阻抗继电器构成的失磁保护。

如下图所示邵阳学院毕业设计论文发电机失磁保护原理接线图图中，为失磁保护的阻抗继电器。

为电压回路断线闭琐继电器，其作用为防止电压回路断线时，阻抗继电器误动作的动断接触点和阻抗继电器的动合接触点想串联，当电压回路断线时，动断触点打开，断开保护的正电源，从而起断线闭琐作用。

为时间继电器，时限为，是为了防止保护在系统振荡或自同步并列时误动作。

励磁回路点接地保护对于汽轮发电机，转子点接地后，若不出现第二点接地，则不会有直接的危害。

但要考虑第二点直接接地的可能性，以及励磁回路两点接地故障后果的严重性。

大型机组不装设两点接地保护，此时点接地保护动作于跳闸，以避免发生两点接地短路时，励磁电流急剧增大而造成汽轮机的磁化。

叠加直流电压式转子点接地保护装置的原理接线图如图所示。

图叠加直流电压式转子点接地保护装置原理接线图邵阳学院毕业设计论文图中电压变换器将交流电源电压变换成适当的电压，再经过全波整流变换成直流电压叠加在励磁绕组回路上。

回路中还串有继电器，其电阻为为发电机正常运行时励磁绕组对地绝缘电阻，假设集中于励磁绕组的中部。

正常运行时，继电器中流过的电流为当励磁绕组对地绝缘降低时，继电器中流过的电流为由于励磁绕组绝缘电阻比小，故电流于，因此继电器将在励磁绕组对地绝缘电阻降低到定值时动作。

这类保护的优点是不受励磁绕组对地电容和励磁电压中交流分量的影响，保护无死区但是对于励磁绕组对地绝缘电阻本身就很低的发电机，如双水内冷发电机，由于太小，将使正常运行时流过继电器的电流大于保护的整定值，以致保护正常运行时就处于动作状态，因此对于这类发电机，不能应用这种保护。

发电机逆功率保护汽轮机运行中由于各种原因关闭主汽门后，发电机将从电力系统吸收能量变为电动机运行。

发电机变为电动机运行时，燃气轮机有可能有齿轮损坏问题。

为了及时发现发电机逆功率运行的异常工作状态，大型机组般都装设逆功率保护。

该保护装置有灵敏的功率继电器构成，带有时限动作于信号，经长时限动作于解列。

逆功率继电器最小动作功率即灵敏系数，应该保证发电机逆功率运行出现最不利情况时有足够的灵敏系数。

主气门关闭，可能在无功功率在为任意值时发生，对逆功率继电器来说，最不利情况是在接近额定千乏数时，此时要在的条件下检测出千分之几到百分之几额定直的有功功率来，而且希望从进相运行到滞相运行是有定难度的。

逆功率继电器的最小动作功率，般在时为额定功率的。

在无功功率较大时，逆功率继电器的灵敏系数较无功功率小时低。

我国生产的逆功率继电器，在接近零时，灵敏系数不低于额定功率的。

过电压保护对于中小型汽轮发电机，般都不装设过电压保护，但是，对于以上邵阳学院毕业设计论文的大型汽轮发电机都要求装设过电压保护。

这是因为，大型发电机定子电压等级较高，相对绝缘裕度较低，并且在运行实践中，经常出现过电压现象。

在正常运行中，尽管汽轮发电机调速系统和自动励磁调节装置都投入行，但当满负荷下突然甩负荷时，电枢反应突然消失，由于调速系统和自动调节装置都存在惯性，转速仍然上升，励磁电流不能突变，使得发电机电压在短时间内达到额定电压的倍，持续时间达几秒钟之久。

如果这时自动励磁装置在退出位置，当甩负荷时，过电压持续时间将更长。

发电机主绝缘工频耐压实验般为倍额定电压且持续，而实际运行中出现的过电压值和持续时间往往超过这个数值，因此，这将对了电机主绝缘构成威胁。

由于这些原因，大型发电机国内外无例外地都市装设过电压保护。

目前，大型机组的过电压保护有以下三种形式。

段式定时限过电压保护，根据整定电压大小而取相应的延时，然后动作于信号或跳闸。

两段式定时限过电压保护，Ⅰ段动作电压整定值按在长期允许的最高电压下能可靠返回的条件确定，经延时动作于信号。

Ⅱ段的动作电压取较高的整定值，按允许的时间动作于跳闸。

定时限与反时限过电压保护。

定时限部分取较低的整定值，动作于信号。

反时限部分的动作特性，按发电机允许的过电压能力确定。

对于给定的电压值，经相应的时间动作于跳闸。

过励磁保护现代大容量发电机变压器，为了降低材料的消耗，材料的利用率较高，因而其额定工作磁密接近于饱和磁密。

规程规定，发电机变压器允许运行持续过电压不超过额定电压的倍，因此在实际运行中，很容易造成过电压，过励磁。

导致过励磁的原因通常有以下几种电力系统甩负荷或发电机自励磁可能引起过电压超高压长线上电抗器的切除引起过电压由于发电机多数采用静态励磁系统，因而在发电机与系统解列后，励磁系统的误调失灵也可能引起过电压并列或停机过程中的误操作也可能引起过励磁由于发生铁磁谐振引起过电压，从而使变压器过励磁由于系统故障频率大幅度降低，从而造成变压器励磁电流增加。

邵阳学院毕业设计论文失步保护当电力系统发生负荷突变短路等破坏能量平衡的事故时，往往会引起不稳定振荡，使台或多台同步发电机失去同步，进而使电网中两个或更多个的部分不再运行于同步状态，这就是失步。

失步就是同步发电机的励磁仍然维持着的非同步运行。

这种状态表现为有功和无功功率的强烈摆动。

振荡过程中出现的扭转转矩，周期性的作用于机组轴系，会使大轴扭伤，缩短寿命。

我国行业标准规定，对失步运行，及以上的发电机，宜装设失步保护。

保护可以由双阻抗元件或测量振荡中心电压及变化率等原理构成。

在短路故障系统稳定振荡电压回路断线等情况下保护不应动作。

保护通常动作于信号，当振荡中心位于发电机变压器内部时，失步运行时间超过整定值或电流振荡次数超过规定值时，保护还应动作于解列。

由于系统振荡时，当两侧电动势夹角为时，发电机变压器组的断路器断口电压将为两电动势之和，远大于断路器的额定电压，此时断路器能开断的电流将小于额定开断电流。

因此，失步保护在必要时，还应装设电流闭锁装置，以保证断路器开断时的电流不超过断路器的额定失步开断电流。

发电机保护配置选择根据上述内容，对及以上大容量发电机应采用新型带比率制动特性的整流型或晶体管型差动继电器。

所谓比率制动特性就是继电器的动作电流随外部短路电流的增大而增大，而且动作电流增大比不平衡电流的增大还要快。

这样就可以避免由于外部短路电流的增大而造成互感器饱和引起不平衡电流的增大，也就是说可以避免继电器误动。

实现这种动作特性的纵差继电器以差动电流作为动作电流，引入外部短路电流作为制动电流，如图所示。

由于保护装置采用比率制动特性，保护动作电流不必按躲过外部故障时的不平衡电流来整定，其整定值只需躲过最大负荷条件下的不平衡电流。

继电器的最小动作电流为式中可靠系数，采用考虑非周期分量影响的系数，采用电流互感器的同型系数，采用电流互感器的最大相对误差，取邵阳学院毕业设计论文发电机的二次额定电流。

而实际上最小动作电流的确定还要根据选定的制动系数和继电器固有动作电流来确定。

所以，制动系数假定最大外部短路电流下流过继电器的动作电流是此时，制动电流，所以式中在发电机外部三相短路时，流经保护的最大周期性短路电流保护动作电流应躲过外部短路时的最大不平衡电流因此，参考电力工程设计手册电气二次部分选择型比率制动特性差动继电器。

变压器保护变压器保护的配置原则电力变压器是电力系统中的重要电气设备。

大容量变压器造价十分昂贵，其故障会对供电可靠性和系统的安全稳定运行带来严重的影响。

因此，应根据变压器容量和重要程度，装设性能良好动作可靠的继电保护装置。

变压器的故障变压器的故障可分为油箱内部故障和油箱外部故障两类。

油箱内的故障包括各相绕组之间发生的相间短路单相绕组通过外壳发生的单相接地短路单相绕组部分线匝之间发生的匝间短路级铁芯烧