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机正常运行最大励磁电流下能可靠返回的条件整定计算公式与定子绕组过负荷保护计算公式相同。

反时限过负荷保护按进行整定。

三转子表层的过负荷保护发电机变压器组保护设计当发电机三相负荷不对称或系统发生不对称短路时，定子绕组中的负序电流产生旋转磁场，该磁场旋转的方向与转子运动方向相反，以两倍同步速度切割转子，转子中感应出交变电流，该电流使转子本体端部护环内表面等处因电流密度过大而过热灼伤，甚至引起护环松脱导致发生重大事故。

另外，在定子转子之间产生的交变电磁力矩的作用下，机组会发生振动。

为防止以上事故的发生，发电机应装设转子表层负序过负荷保护，即反时限负序电流保护。

同时，该保护还可以兼作系统不对称故障的后备保护。

对于中小型的发电机转子表层的负序过负荷保护，通常采用两段式定时限负序电流保护。

Ⅰ段动作电流按与相邻元件后备保护配合的条件整定，般取，，经延时后动作于跳闸。

Ⅱ段动作电流按躲过发电机长期允许的负序电流，般取，，经延时后动作于信号。

大型发电机组转子表层负序过负荷保护，般由定时限负序电流保护反时限负序电流保护两部分组成。

定时限负序电流保护动作与信号，反时限负序电流保护动作于跳闸。

定时限负序电流保护的动作电流，按在发电机长期允许的负荷电流下能可靠返回的条件整定。

反时限负序电流保护的动作电流应与发电机承受负序电流的能力相配合。

四励磁绕组过负荷保护励磁绕组过负荷保护与定子绕组过负荷保护类似，也由定时限电流保护和反时限电流保护两部分组成。

定时限部分的动作电流按在正常励磁电流下能够可靠返回的条件整定。

反时限部分的动作特性按进行整定，动作于解列灭磁。

发电机的励磁系统，有的用交流励磁电源经可控或不可控整流装置组成。

对于这种励磁系统，发电机励磁绕组过负荷保护可以配置在直流侧，也可以配置在交流侧。

当由备用励磁机时，保护装置配置在直流侧可以在使用备用励磁机时励磁绕组不失去保护，但此时需要装发电机变压器组保护设计设比较昂贵的直流变换设备。

为了使励磁绕组过负荷保护能兼作励磁机整流装置及其引出线的短路保护，长装设在中性点侧，当中性点没有引出端子时，则配置在励磁机的机端。

此时，保护装置的动作电流要计及整流系数换算到交流侧。

第二节过励磁保护由于发电机或变压器发生过励磁故障时并非每次都造成设备的明显破坏，往往容易被人忽视，但是多次反复过励磁，将因过热而使绝缘老化，降低设备的使用寿命。

我国继电保护规程规定，变压器对频率降低和电压升高引起的铁芯工作磁密过高和及以上发电机应装设过励磁保护。

基于构成的过励磁保护原理电压互感器将二次电压为电压变比送给中间电压互感器变比为，则电容上的电压为令，则有由式可得可见，反映了比值和磁通密度的大小关系。

反时限保护动作判据为发电机变压器组保护设计式中保护动作时限整定时间倍率，保护启动倍率过励磁倍数，保护过励磁倍数动作值，可取为，即对应∞的允许持续过励磁倍数。

第三节失磁保护发电机失磁通常是指发电机励磁异常下降或励磁完全消失的故障。

励磁异常下降指发电机励磁电流的降低超过了静态稳定极限所允许的程度，使发电机稳定运行遭到破坏。

造成励磁异常下降的原因通常是由于主励磁机故障误操作的过量调整等。

完全励磁消失就是发电机失去励磁电源，通常由于自动灭磁开关误跳闸励磁调节器整流装置中自动开关误跳闸励磁绕组断线或端口短路等原因引起。

对于不允许失磁后继续运行的发电机，失磁保护应动作于跳闸。

当发电机允许失磁运行时保护可动作于信号，并要求失磁保护与切换励磁自动减负荷等自动控制相结合，以取得发电机失磁后的最好处理效果。

发电机失磁对发电机本身的影响主要有由于发动机失磁后出现转差，在发电机转子回路中出现差频电流，差频电流在转子回路发电机变压器组保护设计中产生损耗，如果超出允许值，将使转子过热。

特别是直接冷却的高力率大型机组，其热容量裕度相对降低，转子更容易过热。

而转子表层的差频电流，还可能使转子本体槽楔护环的接触面上发生严重的局部过热甚至灼伤失磁发电机进入异步运行之后，发电机的等效电抗降低，从电力系统中吸收无功功率，失磁前带的有功功率越大，转差就越大，等效电抗就越小，所吸收的无功功率就越大。

在重负荷下失磁后，由于过电流，将使发电机定子过热对于直接冷却高力率的大型汽轮发电机，其平均异步转矩的最大值较小，惯性常数也相对降低，转子在纵轴和横轴方面，也呈较明显的不对称。

由于这些原因，在重负荷下失磁后，这种发电机转矩有功功率要发生剧烈的周期性摆动，将有很大甚至超过额定值的电机转矩周期性地作用到发电机的轴系上，并通过定子传递到机座上。

此时，转差也作周期性变化，其最大值可能达到，发电机周期性地严重超速。

这些情况，都直接威胁着机组的安全失磁运行时，定子端部漏磁增强，将使端部的部件和边段铁芯过热。

第四节失步保护随着电力系统容量不断增加，大型发电厂高压母线的系统阻抗较小，旦发生系统非稳定性振荡，其振荡中心很容易进入失步发电机变压器组内部，这将严重威胁失步的发电机和系统的安全运行。

所以发电机组均加装有失步保护，并有多种不同类型判据的失步保护。

失步保护的基本原理失步保护的基本原理主要是通过测量阻抗的轨迹变化情况来检测是否失步。

其主要指标有三点是测量阻抗轨迹为自左向右或自右向左依次穿越整定阻抗区域，穿越次则记录为滑极次数加二是每穿越个区域都大于定延时，以区别于故障以及区分失步振荡和稳定振荡三是滑极次数达到定值时，则动作出口。

失步保护要求在短路故障系统振荡电压回路断线等情况下，保护不误动作。

失步保护反应发电机失步振荡引起的异步运行，失步保护阻抗元件计算采用发电机正序电压正序电流，阻抗轨迹在各种发电机变压器组保护设计故障下均能正确反映。

国内失步保护主要采用三阻抗元件失步保护动作特性或双遮挡器失步保护动作特性。

保护采用三阻抗元件失步继电器动作特性，如下图。

第部分是透镜特性，图中，它把阻抗平面分成透镜内的部分和透镜外的部分。

第二部分是遮挡器特性，图中，它把阻抗平面分成左半部分和右半部分。

两种特性的结合，把阻抗平面分成四个区，阻抗轨迹顺序穿过四个区或，并在每个区停留时间大于时限，则保护判为发电机失步振荡。

每顺序穿过次，保护的滑极计数加，到达整定次数，保护动作。

第三部分特性是电抗线，图中，它把动作区分为二，电抗线以上为段，电抗线以下为段。

阻抗轨迹顺序穿过四个区时位于电抗线以下，则认为振荡中心位于发变组内，位于电抗线以上，则认为振荡中心位于发变组外，两种情况下滑极次数可分别整定，保护可动作于报警信号，也可动作于跳闸。

二失步保护逻辑框图发电机变压器组保护设计第五节逆功率保护逆功率保护作用于保护汽轮机，在发电机与系统并列运行的情况下，若汽轮机主汽门突然关闭即汽轮机处于断汽运行状态，而发电机出口断路器未断开时，发电机将变为同步电动当变压器油箱内故障时，瓦斯保护有着独特的其他保护所不具备的优点。

如变压器发生严重漏油绕组断线故障或绕组匝间短路产生的短路电流值不足以使其他保护动作时，只有瓦斯保护能够灵敏的动作发出信号或跳闸。

所以变压器的瓦斯保护是大型变压器内部故障的重要保护。

当变压器油箱内发生故障时，在故障点电流和电弧的作用下，变压器油及其他绝缘材料因局部受热而分解产生气体，这些气体将从油箱流向油枕的上部。

当故障严重时，变压器油会迅速膨胀并产生大量的气体，此时将有剧烈的气体夹杂着油流冲向油枕的上部。

根据油箱内部故障的这特点，构成变压器的瓦斯保护。

由于变压器的瓦斯保护是反应上述气流油流而动作的，所以它是变压器的非电量保护。

变压器的瓦斯保护分为重瓦斯保护和轻瓦斯保护两部分。

当变压器油箱内轻微故障或严重漏油时，轻瓦斯保护动作延时作用于信号当变压器内部发生严重故障时，重瓦斯保护动作，瞬时动作跳开变压发电机变压器组保护设计器的各侧断路器。

气体继电器变压器瓦斯保护的主要元件。

它安装在变压器油箱与油枕之间的连接管道上。

为使气体能顺利进入气体继电器和油枕，变压器安装时，应使顶盖与水平面之间有的坡度，连接管有的升高坡度。

变压器轻瓦斯保护的原理当变压器内部发生轻微故障时，变压器油分解产生的气体汇集在气体继电器上部迫使继电器内的油面下降，开口杯露出油面，因其受到的浮力减小失去平衡而下沉，带动永久磁铁下降，当永久磁铁靠近干簧触点时，干簧触点接通，发出轻瓦斯动作信号。

当变压器漏油严重时，同样由于油面下降而发出轻瓦斯信号。

轻瓦斯保护的整定气体继电器使用时，通过移动重锤的位置，可调整轻瓦斯保护的动作值。

其动作值采用气体容积的大小表示，整定范围通常为。

气体继电器安装完毕，从排气口打进空气，检查轻瓦斯保护动作的可靠性。

二主变重瓦斯保护变压器重瓦斯保护的原理当变压器内部发生严重故障时，油箱内产生大量气体，强大的气体伴随着油流冲击挡板，当油流的速度达到整定值时，挡板克服弹簧的反作用力向前移动，带动永久磁铁靠近干簧触点，使干簧触点闭合，发出重瓦斯跳闸脉冲，断开变压器各侧的断路器。

发电机变压器组保护设计第二节高厂变瓦斯保护高厂变瓦斯保护原理同主变瓦斯保护，不再论述。

第三篇发变组微机保护组屏方案发电机变压器组微机保护装置的选择根据微机保护装置的要求，可选择南京南瑞继保电气有限公司的保护装置，它具有以下几大特点双系统结构保护装置包含两个独立的系统低通采样保护计算逻辑输出完全独立，系统作用于启动继电器，系统作用于跳闸矩阵。

任板故障，装置闭锁并报警，杜绝硬件故障引起的误动。

独立的起动元件管理板中设置了独立的总起动元件，动作后开放保护装置的出口继电器正电源同时针对不同的保护采用不同的起动元件，板各发电机变压器组保护设计保护动作元件只有在其相应的起动元件动作后同时管理板对应的起动元件动作后才能跳闸出口。

正常情况下保护装置任元件损坏均不会引起装置误出口。

高速采样及并行计算装置采样率为每周点，且在每个采样间隔内对所有继电器包括主保护后备保护异常运行保护进行并行实时计算，使得装置具有很高的可靠性及动作速度。

主后体化方案只接入次，不需串接或并接，大大减少断线断线的可能性，保护装置信息共享，任何故障，装置可录下个发变组单元的全部波形量。

第二节汽轮发电机变压器组保护动作行为表根据各保护装置动作后所控制的对象，依保护装置的性质，选择性要求和故障处理方式的不同而不同，对于发电机双绕组变压器组，通常有以下几种处理方式全停停汽机停锅炉，断开高压侧断路器灭磁，断开高压厂用变压器低压侧断路器，使机炉及其辅机停止工作解列灭磁断开高压侧断路器灭磁，断开高压厂用变压器低压侧断路器解列断开高压侧断路器减出力减少原动机的输出功率发信号发出声光信号或光信号母线解列对双母线系统，断开母线联络断路器，缩小故障波及范围程序跳闸首先关闭汽轮机主汽门，由程序跳闸逆功率，除关闭主汽门外其余出口与全停出口相同厂用分支跳闸分别作用使厂用分支或分支跳闸。

发电机变压器组保护设计发电机变压器组保护设计第四篇发变组系统接线及其保护配置图发电机变压器组保护设