（3）对于发电机定子绕组的匝间短路，当定子绕组星形接线、每相有并联分支且中性点侧有分支引出端时，应装设横差保护；200MW及以上的发电机有条件时可装设双重化横差 保护。

（4）对于发电机外部短路引起的过电流，可采用下列保护方式： 1）过电流保护，用于1MW及以下的小型发电机； 2）带电流记忆的低压过流保护，用于自并励发电机。

3）复合电压(包括负序电压及线电压)启动的过电流保护，一般用于1MW以上的发电机；

4）负序过电流及单元件低电压启动过电流保护，一般用于50MW及以上的发电机；

（5）对于由不对称负荷或外部不对称短路而引起的负序过电流，一般在50MW及以上

的发电机上装设负序过电流保护。

（6）对于由对称负序引起的发电机定子绕组过电流，应装设接于一相电流的过负荷保护。

（7）对于水轮发电机定子绕组过电压，应装设带延时的过电压保护。 （8）对于发电机励磁回路的一点接地故障，对1MW及以下的小型发电机可装设定期检测装置；对1MW以上的发电机应装设专用的励磁回路一点接地保护。 （9）对于发电机励磁消失故障，在发电机不允许失磁运行时，应在自动灭磁开关断开时连锁断开发电机的断路器；对采用半导体励磁以及100MW及以上采用电机励磁的发电机，

应增设直接反应发电机失磁时电气参数变化的专用失磁保护。

（10）对于转子回路的过负荷，在100MW及以上，并且采用半导体励磁系统的发电机

上，应装设转子过负荷保护。

（11）对于汽轮发电机主汽门突然关闭而出现的发电机变电动机运行的异常运行方式，为防止损坏汽轮机，对200MW及以上的大容量汽轮发电机宜装设逆功率保护；对于燃气轮发电机，应装设逆功率保护。

（12）对于300MW及以上的发电机，应装设过励磁保护。

（13）其他保护：如当电力系统振荡影响机组安全运行时，在300MW机组上，宜装设失步保护；当汽轮机低频运行会造成机械振动，叶片损伤，对汽轮机危害极大时，可装设低频保护；当水冷发电机断水时，可装设断水保护等。

7.5 简述发电机纵差动保护和横差动保护特点。

答：发电机纵差动保护是反应发电机内部相问短路的主保护，能快速而灵敏地切除保护范围内部相问短路故障，同时又保证在正常运行及外部故障时动作的选择性和工作的可靠性。但完全纵差保护不能反应匝间短路故障。

横差动保护适用于具有多分支的定子绕组且有两个中性点引出端子的发电机，能反应定子绕组匝间短路、分支线棒开焊及机内绕组相问短路。

7.6 简述发电机定子单相接地保护重要性。

答：发电机容易发生绕组线棒和定子铁芯之间绝缘的破坏，因此发生单相接地故障的比例很高，约占定子故障的70％～80％。由于大型发电机组定子绕组对地电容较大，当发电机端附近发生接地故障时，故障点的电容电流比较大，影响发电机的安全运行；同时由于接地故障的存在，会引起非接地相对地电压升高

及弧光过电压，可能导致发电机其他位置绝缘的破坏，形成危害严重的相问或匝问短路故障。

7.10 发电机励磁回路为什么要装设一点接地和两点接地保护？

答：发电机励磁回路一点接地，虽不会形成故障电流通路，不会给发电机造成直接危害，但要考虑第二点接地的可能性，所以由一点接地保护发出信号，以便加强检查、监视，并投人两点接地保护。

当发电机励磁回路发生两点接地故障时，将会使两个接地点之间的转子绕组短路。由于故障点流过相当大的故障电流而烧伤发电机转子本体；由于部分绕组被短接，励磁电流增加，可能因过热而烧伤励磁绕组；由于部分绕组被短接，使气隙磁通失去平衡，从而引起机组振动，汽轮机还可能使轴系和汽轮机磁化。因此在一点接地后要投人两点接地保护，以便发生两点接地时经延时后动作跳闸，使发电机停机。

第8章 母线保护习题参考答案

8.1在哪些情况下应装设专门的母线保护？ 答：在下列情况下应装设专门的母线保护。

（1）在110kV及以上的双母线和分段单母线上，为保证有选择性地切除任一组（或段）母线上发生的故障：而另一组（或段）无故障的母线仍能继续运行，应装设专用的母线保护。

（2）110kV及以上的单母线，重要发电厂的35kV母线或高压侧为110kV及以上的重要降压变电所的35kV母线，按照装设全线速动保护的要求必须快速切除母线上的故障时，应装设专用的母线保护。

8.2何谓母线完全电流差动保护？何谓母线不完全电流差动保护？

答：（1）完全电流母线差动保护的原理接线图中，在母线的所有连接元件上装设具有相同变比和特性的电流互感器，Ip1，Ip2，···，Ipn为一次侧电流，Is1，

Is2，···，Isn为二次侧电流。因为在一次侧电流总和为零时，母线保护用电流互

??????感器(TA)必须具有相同的变比nTA，才能保证二次侧的电流总和也为零。所有IKA的二次侧同极性端连接一起，接至差动继电器中，这样，继电器中的电流IKA即为各个母线连接元件二次侧电流的相量和。

??

图8.4 完全电流母线差动保护的原理接线图

实际上由于TA有误差，因此在母线正常运行及外部故障时，继电器中有不平衡电流Iubp出现，而当母线上（如图8.4中k点所示为）

IKA??1??Isi?nTAi?1?n?IPi?i?1n?1?IKnTA

（8.1）

此电流足够使差动继电器动作而驱动出口继IK即为故障点的全部短路电流，电器，而使所有连接元件的断路器跳闸。

（2）所谓母线不完全差动保护，是只需在有电源的元件（如与发电机、变压器相连接的元件以及分段断路器和母联断路器）上装设变比和型号相同的D级电流互感器、且电流互感器只装设在A、C两相上，按差动原理将这些电流互感器连接，在差动回路中接入差动继电器。而只带负荷的元件不接入差动回路。正常运行时，差动继电器中流过的是各馈电线路负荷电流之和；馈电线路上发生

?