发电机失步保护工作原理、整定原则

      什么是发电机失步呢？当他发生时会造成多少严重后果呢？保护装置又是怎样判断发电机失步的呢？下面小编就来介绍下发电机失步保护吧。

发电机失步的定义

     当负载突然变化时，由于转子有惯性，转子功角不能马上稳定在新的数值，而是在新的稳定值左右来回摆动数次，这种现象也称为同步发电机的振荡。

装设失步保护的必要性-对机组和系统产生的影响

     大型发电机--变压器组的电抗较大，如果外接系统是一个大系统，在振荡时振荡中心往往在机端或变压器内。振荡中机端电压周期性地大幅度地上、下变化，将导致厂用辅机的工作遭到严重的破坏，甚至导致全厂停机、停炉、停电。

     当振荡中心在机端附近时，流过发电机的最大振荡电流接近于机端三相短路电流。如果此电流较长时间的反复出现将使发电机定子绕组发热，电磁力使发电机的端部受机械损伤。

     振荡时轴系周期性的扭力将使大轴受到严重扭伤，缩短运行寿命。

     滑差周期性的变化使转子绕组中产生差频的感应电流，将造成转子发热。

     大型机组与系统的振荡可能导致系统解列甚至崩溃。

发电机三阻抗元件失步保护

     失步保护阻抗元件计算采用发电机正序电压、正序电流，阻抗轨迹在各种故障下均能正确反映。保护采用三元件失步继电器动作特性。

     第一部分是透镜特性，图中①，它把阻抗平面分成透镜内的部分I和透镜外的部分O。第二部分是遮挡器特性，图中②，它把阻抗平面分成左半部分L和右半部分R。

     两种特性的结合，把阻抗平面分成四个区OL、IL、IR、OR，阻抗轨迹顺序穿过四个区（OL→IL→IR→OR或OR→IR→IL→OL），并在每个区停留时间大于一时限，则保护判为发电机失步振荡。每顺序穿过一次，保护的滑极计数加1，到达整定次数，保护动作。

     第三部分特性是电抗线，图中③，它把动作区一分为二，电抗线以上为I段（U），电抗线以下为II段（D）。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。

遮挡器特性整定

α角整定

电抗线ZC的整定

      电抗线是失步振荡中心的分界线，，一般取变压器阻抗的0.9倍，电抗线上方震荡中心在区外，电抗线下方震荡中心在区内。

跳闸允许电流整定

      跳闸允许电流定值为辅助判据，根据断路器失步开断容量选择，功能为当电流小于失步开断电流时允许跳闸，断路器开断电流由制造厂家提供，如无提供值，可按25%的断路器额定遮断电流考虑。

失步保护滑极定值整定

      振荡中心在区外时，失步保护动作于信号，滑极可整定2至15次。振荡中心在区内时，滑极一般整定1至2次，动作于跳闸或信号。