發(fā)電機(jī)保護(hù)是發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行對(duì)保證電力系統(tǒng)的正常工作和電能質(zhì)量起著決定性的作用，同時(shí)發(fā)電機(jī)本身也是十分貴重的電氣設(shè)備，因此，應(yīng)該針對(duì)各種不同的故障和不正常工作狀態(tài)，裝設(shè)性能完善的繼電保護(hù)裝置。

　　發(fā)電機(jī)的故障類(lèi)型主要有定子繞組相間短路、定子一相繞組內(nèi)的匝間短路、定子繞組單相接地、轉(zhuǎn)子繞組一點(diǎn)接地或兩點(diǎn)接地、轉(zhuǎn)子勵(lì)磁回路勵(lì)磁電流消失等。

　　發(fā)電機(jī)是利用某種方法使線圈轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)產(chǎn)生電流的裝置。

　　例如，水力發(fā)電是利用河水的落差產(chǎn)生的力量轉(zhuǎn)動(dòng)線圈而生產(chǎn)電能，火力發(fā)電是利用煤炭或石油燒水產(chǎn)生的水蒸氣的力量轉(zhuǎn)動(dòng)線圈而生產(chǎn)電能，還有風(fēng)力發(fā)電是利用風(fēng)力旋轉(zhuǎn)風(fēng)車(chē)使線圈轉(zhuǎn)動(dòng)而生產(chǎn)電能。此外還有核能發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電、地?zé)岚l(fā)電等。 

　　故障分析

　　發(fā)電的不正常運(yùn)行狀態(tài)主要有：由于外部短路引起的定子繞組過(guò)電流;由于負(fù)荷超過(guò)發(fā)電機(jī)額定容量而引起的三相對(duì)稱(chēng)過(guò)負(fù)荷;由外部不對(duì)稱(chēng)短路或不對(duì)稱(chēng)負(fù)荷(如單相負(fù)荷，非全相運(yùn)行等)而引起的發(fā)電機(jī)負(fù)序過(guò)電流;由于突然甩負(fù)荷而引起的定子繞組過(guò)電壓;由于勵(lì)磁回路故障或強(qiáng)勵(lì)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而引起的轉(zhuǎn)子繞組過(guò)負(fù)荷;由于汽輪機(jī)主汽門(mén)突然關(guān)閉而引起的發(fā)電機(jī)逆功率等。 

　　分類(lèi)保護(hù)

　　針對(duì)不同的故障類(lèi)型和不正常運(yùn)行狀態(tài)，按照發(fā)電機(jī)容量大小、類(lèi)型等具體情況，發(fā)電機(jī)應(yīng)配置的保護(hù)功能如下。

　　(1)對(duì)容量在1MW以上發(fā)電機(jī)的定子繞組及其引出線的相間短路，應(yīng)裝設(shè)縱差動(dòng)保護(hù)。

　　(2)對(duì)直接連于母線的發(fā)電機(jī)，當(dāng)定子繞組單相接地的故障電流(不考慮消弧線圈的補(bǔ)償作用)大于規(guī)定的允許值時(shí)，應(yīng)裝設(shè)有選擇性的接地保護(hù)裝置。對(duì)于發(fā)電機(jī)一變壓器組，當(dāng)發(fā)電機(jī)容量在100MW以下時(shí)，應(yīng)裝設(shè)保護(hù)區(qū)不小于定子繞組串聯(lián)匝數(shù)90%的定子接地保護(hù);當(dāng)發(fā)電機(jī)容量在100MW及以上時(shí)，應(yīng)裝設(shè)保護(hù)區(qū)為100%的定子接地保護(hù)。定子接地保護(hù)帶時(shí)限動(dòng)作于信號(hào)，必要時(shí)也可以動(dòng)作于切除發(fā)電機(jī)。

　　(3)對(duì)于發(fā)電機(jī)定子繞組的匝間短路，當(dāng)定子繞組星形接線、每相有并聯(lián)分支且中性點(diǎn)側(cè)有分支引出端時(shí)，應(yīng)裝設(shè)橫差保護(hù);200MW及以上的發(fā)電機(jī)，有條件時(shí)可裝設(shè)雙重化的橫差保護(hù)。

　　(4)對(duì)于發(fā)電機(jī)外部短路引起的過(guò)電流，可采用下列保護(hù)方式：

　　1)負(fù)序過(guò)電流及單元件低電壓?jiǎn)?dòng)過(guò)電流保護(hù)，一般用于50MW及以上的發(fā)電機(jī)。

　　2)復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)電流保護(hù)，一般用于1MW以上的發(fā)電機(jī)。

　　3)過(guò)電流保護(hù)，一般用于1MW以下的發(fā)電機(jī)。

　　4)帶電流記憶的低壓過(guò)電流保護(hù)，用于自并勵(lì)發(fā)電機(jī)。

　　(5)對(duì)于不對(duì)稱(chēng)負(fù)荷或外部不對(duì)稱(chēng)短路引起的負(fù)序過(guò)電流，一般在50MW及以上的發(fā)電機(jī)上裝設(shè)負(fù)序過(guò)電流保護(hù)。

　　(6)由對(duì)稱(chēng)負(fù)荷引起的發(fā)電機(jī)定子繞組過(guò)電流，應(yīng)裝設(shè)接于一相電流的過(guò)負(fù)荷保護(hù)。

　　(7)對(duì)于發(fā)電機(jī)定子繞組過(guò)電壓，應(yīng)裝設(shè)帶延時(shí)的過(guò)電壓保護(hù)。

　　(8)對(duì)于發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路的一點(diǎn)接地故障，對(duì)1MW及以下的小型發(fā)電機(jī)可裝設(shè)定期檢測(cè)裝置;對(duì)1MW以上的發(fā)電機(jī)，應(yīng)裝設(shè)專(zhuān)用的勵(lì)磁回路一點(diǎn)接地保護(hù)。

　　(9)對(duì)于發(fā)電機(jī)勵(lì)磁消失的故障，在發(fā)電機(jī)不允許失磁運(yùn)行時(shí)，應(yīng)在自動(dòng)滅磁開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)連鎖斷開(kāi)發(fā)電機(jī)的斷路器;對(duì)采用半導(dǎo)體勵(lì)磁，以及100MW及以上采用電機(jī)勵(lì)磁的發(fā)電機(jī)，應(yīng)增設(shè)反應(yīng)發(fā)電機(jī)失磁時(shí)電氣參數(shù)變化的專(zhuān)用失磁保護(hù)。

　　(10)對(duì)于轉(zhuǎn)子回路的過(guò)負(fù)荷，在100MW及以上并采用半導(dǎo)體勵(lì)磁系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)上，應(yīng)裝設(shè)轉(zhuǎn)子過(guò)負(fù)荷保護(hù)。

　　(11)對(duì)于汽輪發(fā)電機(jī)主汽門(mén)突然關(guān)閉而出現(xiàn)的發(fā)電機(jī)變電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的異常運(yùn)行方式，為防止損壞汽輪機(jī)，對(duì)200MW及以上的大容量汽輪發(fā)電機(jī)，宜裝設(shè)逆功率保護(hù);對(duì)于燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)，應(yīng)裝設(shè)逆功率保護(hù)。

　　(12)對(duì)于300MW及以上的發(fā)電機(jī)，應(yīng)裝設(shè)過(guò)勵(lì)磁保護(hù)。

　　(13)其他保護(hù)。例如：當(dāng)電力系統(tǒng)振蕩影響機(jī)組安全運(yùn)行時(shí)，300MW及以上的機(jī)組宜裝設(shè)失步保護(hù);當(dāng)汽輪機(jī)低頻運(yùn)行會(huì)造成機(jī)械振動(dòng)、葉片損傷，對(duì)汽輪機(jī)危害極大時(shí)，可裝設(shè)低頻保護(hù);當(dāng)水冷發(fā)電機(jī)斷水時(shí)，可裝設(shè)斷水保護(hù)。 [2]