發(fā)電機保護是發(fā)電機的安全運行對保證電力系統的正常工作和電能質(zhì)量起著(zhù)決定性的作用，同時(shí)發(fā)電機本身也是十分貴重的電氣設備，因此，應該針對各種不同的故障和不正常工作狀態(tài)，裝設性能完善的繼電保護裝置。

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

　　發(fā)電機是利用某種方法使線(xiàn)圈轉動(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)生的力量轉動(dòng)線(xiàn)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動(dòng)線(xiàn)圈而生產(chǎn)電能，還有風(fēng)力發(fā)電是利用風(fēng)力旋轉風(fēng)車(chē)使線(xiàn)圈轉動(dòng)而生產(chǎn)電能。此外還有核能發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電、地熱發(fā)電等。 

　　故障分析

　　發(fā)電的不正常運行狀態(tài)主要有：由于外部短路引起的定子繞組過(guò)電流;由于負荷超過(guò)發(fā)電機額定容量而引起的三相對稱(chēng)過(guò)負荷;由外部不對稱(chēng)短路或不對稱(chēng)負荷(如單相負荷，非全相運行等)而引起的發(fā)電機負序過(guò)電流;由于突然甩負荷而引起的定子繞組過(guò)電壓;由于勵磁回路故障或強勵時(shí)間過(guò)長(cháng)而引起的轉子繞組過(guò)負荷;由于汽輪機主汽門(mén)突然關(guān)閉而引起的發(fā)電機逆功率等。 

　　分類(lèi)保護

　　針對不同的故障類(lèi)型和不正常運行狀態(tài)，按照發(fā)電機容量大小、類(lèi)型等具體情況，發(fā)電機應配置的保護功能如下。

　　(1)對容量在1MW以上發(fā)電機的定子繞組及其引出線(xiàn)的相間短路，應裝設縱差動(dòng)保護。

　　(2)對直接連于母線(xiàn)的發(fā)電機，當定子繞組單相接地的故障電流(不考慮消弧線(xiàn)圈的補償作用)大于規定的允許值時(shí)，應裝設有選擇性的接地保護裝置。對于發(fā)電機一變壓器組，當發(fā)電機容量在100MW以下時(shí)，應裝設保護區不小于定子繞組串聯(lián)匝數90%的定子接地保護;當發(fā)電機容量在100MW及以上時(shí)，應裝設保護區為100%的定子接地保護。定子接地保護帶時(shí)限動(dòng)作于信號，必要時(shí)也可以動(dòng)作于切除發(fā)電機。

　　(3)對于發(fā)電機定子繞組的匝間短路，當定子繞組星形接線(xiàn)、每相有并聯(lián)分支且中性點(diǎn)側有分支引出端時(shí)，應裝設橫差保護;200MW及以上的發(fā)電機，有條件時(shí)可裝設雙重化的橫差保護。

　　(4)對于發(fā)電機外部短路引起的過(guò)電流，可采用下列保護方式：

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

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

　　3)過(guò)電流保護，一般用于1MW以下的發(fā)電機。

　　4)帶電流記憶的低壓過(guò)電流保護，用于自并勵發(fā)電機。

　　(5)對于不對稱(chēng)負荷或外部不對稱(chēng)短路引起的負序過(guò)電流，一般在50MW及以上的發(fā)電機上裝設負序過(guò)電流保護。

　　(6)由對稱(chēng)負荷引起的發(fā)電機定子繞組過(guò)電流，應裝設接于一相電流的過(guò)負荷保護。

　　(7)對于發(fā)電機定子繞組過(guò)電壓，應裝設帶延時(shí)的過(guò)電壓保護。

　　(8)對于發(fā)電機勵磁回路的一點(diǎn)接地故障，對1MW及以下的小型發(fā)電機可裝設定期檢測裝置;對1MW以上的發(fā)電機，應裝設專(zhuān)用的勵磁回路一點(diǎn)接地保護。

　　(9)對于發(fā)電機勵磁消失的故障，在發(fā)電機不允許失磁運行時(shí)，應在自動(dòng)滅磁開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)連鎖斷開(kāi)發(fā)電機的斷路器;對采用半導體勵磁，以及100MW及以上采用電機勵磁的發(fā)電機，應增設反應發(fā)電機失磁時(shí)電氣參數變化的專(zhuān)用失磁保護。

　　(10)對于轉子回路的過(guò)負荷，在100MW及以上并采用半導體勵磁系統的發(fā)電機上，應裝設轉子過(guò)負荷保護。

　　(11)對于汽輪發(fā)電機主汽門(mén)突然關(guān)閉而出現的發(fā)電機變電動(dòng)機運行的異常運行方式，為防止損壞汽輪機，對200MW及以上的大容量汽輪發(fā)電機，宜裝設逆功率保護;對于燃氣輪發(fā)電機，應裝設逆功率保護。

　　(12)對于300MW及以上的發(fā)電機，應裝設過(guò)勵磁保護。

　　(13)其他保護。例如：當電力系統振蕩影響機組安全運行時(shí)，300MW及以上的機組宜裝設失步保護;當汽輪機低頻運行會(huì )造成機械振動(dòng)、葉片損傷，對汽輪機危害極大時(shí)，可裝設低頻保護;當水冷發(fā)電機斷水時(shí)，可裝設斷水保護。 [2]