发电机故障及其保护方式定子部分故障或不正常方式基本保护方式说明1．相间短路纵联差动保护按比率制动式原理构成，为防止穿越性短路电流，自同期或非同期合闸中产生冲击电流引起不平衡电流的影响，差动保护应带有速饱和变流器或制动特性2．同相匝间短路横联差动保护适用于有并联分支中性点及各分支均有引出线的发电机，视绕组连接情况，采用带滤过器的单继电器式横差电流保护或按相差接线的三继电器方式零序电压保护适用于无并联分支或虽有并联分支但无法按横差方式构成保护的大型发电机，采用匝间短路后三相不对称时产生的零序电压分量构成，但应采取消除三次谐波的措施3．单相接地（当接地电容电流大于5A时，应利用消弧线圈欠补偿到5A以下；对大型机组，趋向补偿到更低值，如2A以下）零序电流（或电压）保护利用装于发电机出口外的零序电流互感器及相应的电流继电器构成，动作参数反应接地电容电流，采用助磁方式以提高灵敏度，如果灵敏度不足，也可利用反应发电机机端零序电压的定子接地保护双频式谐波电压保护对单元接线的大容量发电机，零序电流保护的灵敏度不足，零序过电压后保护约有15死区，此时宜采用如下的100定子接地保护方式，即利用基波零序电压保护全部定子85－95，并利用发电机固有的三次谐波电势，以发电机中性点和机端三次谐波电压的比值或相位变化，合并构成100定子接地保护4．外部短路引起的电流负序电流及复合电压启动的过电流保护反应不对称短路的负序过电流保护参见本表转子部分3；为反应外部三相短路，应附加低电压启动的一相电流保护；采用负序电压及线电压复合启动，一般MW以下发电机5．过负荷过负荷保护对称过负荷采用接于一相电流的过电流保护，对100MW以下表面冷却的发电机，可按定时限方式构成，对定子内冷的大容量发电机，宜采用反时限特性的过负荷保护，基特性应和定子绕组允许发热特性相配合6．过电压过电压保护主要用于水轮发电机，过电压由突然甩负荷时调整器动作缓慢引起，由一个电压继电器接在发电机出口电压互感器的相电压上构成。延时动作于跳闸转子部分故障或不正常方式基本保护方式说明1．过负荷转子过负荷保护适用于100MW以上采用半导体励磁系统的发电机，保护接于整流前交流励磁回路，反应转子回路故障。保护装置在转子电流超过额定值时带时限作用于信号，并根据转子及励磁系统允许的过负荷特性，以较短时间降低励磁电流，必要时以较长时间跳开发电机断路器并灭磁2．励磁电流消失失磁保护对容量为100MW及以上的或具有半导体励磁系统的发电机，失磁保护采用反应失磁后发电机电气参数变化量的原理构成。这些变化量是：1）发电机端测量阻抗由感性变为容性；2）无功功率由输出改变为输入；3）发电机机端电压下降；4）在励磁异常下降后，发电机最后越出静态稳定极限而进入失步状态。失磁保护采用上述一种或几种变量综合判断实现，以下述条件作为失步跳闸判断：1）发电机测量阻抗长期进入以静稳定极限判据的阻抗圆；2）机端电压下降到界值。在自同步并网、电力系统振荡及发电机外部短路时，失磁保护不应误动作，为此必须一定的防止误动作的措施，例如采用转子低电压作闭锁元件3．由于不对称负荷及外部不对称短路引起的负序过电流负序过电流保护用于50MW及以上或经常出现负序过电流的发电机上。对表面冷却发电机，按两段式定时限方式构成，灵敏段按躲过电机允许长期负序电流值和不平衡电流条件选择，不灵敏段按定子允许发热条件并与相邻元件负序保护相配合条件选择，对转子为内冷式的发电机，采用与发电机转子允许负序电流发热特性相协调的反时限负序过电流保护4．励磁回路接地一点接地保护对气轮发电机及小容量水轮发电机，可采用定期检测装置；对转子水内冷及100MW以上大容量发电机的转子一点接地保护，可利用外加直流或交流方式，以测量转子对地绝缘电阻判断，也可利用测量转子对地绝缘导纳原理构成，保护动作于信号两点接地保护可利用转子两点接地时定子中产生的二次谐波或分数谐波电压原理构成；保护动作于跳闸纵联差动保护是比较被保护设备各引出端电气量大小和相位的一种保护，是发电机（容量在500KW以上）相间短路的主保护。一、发电机定子绕组单相接地保护1．基波零序电压型定子绕组单相接地保护2．三次谐波电压型定子绕组单相接地保护3．外加电源方式的定子绕组单相接地保护二、发电机转子回路一点接地保护1．叠加直流电压式转子一点接地保护2．叠加交流电压式一点接地保护三、发电机的过电流保护　　过电流保护主要用作发电机外部故障及内部短路时的后备保护。1．复合电压启动的过电流保护2．负序电流保护当电力系统或发电机发生不对称短路或非全相运行时，将在发电机的定子绕组中流过对发电机有直接危害的负序电流。保护作用：1）可以进一步提高不对称短路时的灵敏度2）为了保护由于定子电流不平衡而引起转子的过热四、发电机过电压保护当发电机突然甩负荷或距发电机不远处的外部短路被保护动作切除后，由于发电机转速的升高和定子绕组电枢反应的消失（或减小），都可能引起发电机定子绕组过电压。五、发电机失磁保护发电机失磁保护是指发电机励磁异常下降或全部消失的一种故障状态。发电机失磁的原因有励磁回路断开、短路或励磁机励磁电源消失、采用半导体励磁系统时半导体元件、回路的故障或转子绕组故障等。失磁保护的方式：1）利用自动灭磁开关辅助接点，连锁跳开发电机的断路器。2）利用发电机定子回路的参数变化来构成的失磁保护。