1 引言水轮发电机的安全运行对保障电力系统的正常工作和电能质量起决定性的作用。水轮发电机发生故障后，如果继续运行，不仅使发电机遭到严重破坏，而且可能破坏系统的稳定性，扩大事故范围。为了使发电机的故障能够迅速切除，可靠地从系统中退出运行， 而在异常情况下， 能根据其对系统和机组本身安全所造成威胁的程度， 将发电机切除或及时发出警告信号，必须针对各种不同的故障和异常情况，设置专门的、性能好的继电保护装置。1.1 发电机故障类型（1）发电机定子绕组相间短路定子绕组相间短路会产生很大的短路电流，严重损坏发电机，甚至引起火灾。（2）发电机定子绕组匝间短路定子绕组匝间短路会产生很大的环流，引起故障处温度升高， 使绝缘老化， 甚至击穿绝缘发展为单相接地或相间短路，扩大发电机损坏范围。（3）发电机定子绕组单相接地定子绕组单相接地是发电机易发生的一种故障。单相接地后， 其电容电流流过故障点的定子铁芯，当此电流较大或持续时间较长时，会使铁芯局部熔化。（4）发电机转子绕组一点接地和两点接地转子绕组一点接地， 对发电机没有直接危害。 两点接地则转子绕组一部分被短接，不但会烧毁转子绕组， 而且由于部分绕组短接会破坏磁路的对称性，造成磁势不平衡而引起机组剧烈振动，产生严重后果。 水轮发电机组是凸极结构， 机组剧烈振动后会破坏各轴承与轴瓦之间的间隙，造成“拉瓦”，排除故障需要相当长的停机时间，故绝不允许转子绕组两点接地现象出现。（5）发电机失磁由于转子绕组断线、励磁回路故障或灭磁开关误动等原因，将造成转子失磁，失磁故障不仅对发电机造成危害，而且对电力系统安全也会造成严重影响。发电机失去励磁后，运行状态将变为电动机运行。故不允许发电机失磁后继续运行。1.2 发电机的不正常工作状态（1）由于外部短路、非周期合闸以及系统振荡等原因引起的过电流。（2）过负荷。（3）过电压。特别是水轮发电机，因其调速系统惯性大，在突然甩负荷时，将引起过电压。（4）逆功率。当汽轮发电机主汽门突然关闭而发电机断路器未断开时，发电机将过渡到同步电动机运行状态， 对汽轮发电机叶片特别是尾叶， 可能过热而损坏。1.3 发电机的保护配置（1）纵差动保护反应发电机定子绕组及其引出线的相间短路故障，动作于瞬时跳开发电机开关、停机并灭磁。（2）横联差动保护当发电机定子绕组有2 个以上的分支且连接成双星形，每个分支都有引出线时，应装设横联差动保护反应定子绕组...
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