简介

发电机在启动或停机过程中有励磁电流流过励磁绕组（因误操作、机组低转速下并列、盘车状态利用励磁绕组对转子预热），此时定子电压的频率很低，许多保护在低频下不起作用，通常要装设反应定子接地故障和相间故障、由电磁式继电器构成的保护装置，这种保护称为启停机保护或启动保护，也称为低频运行保护。靠发电机出口开关合闸时的辅助接点自动投入。例如为发电机—变压器组启动和停机过程的保护可装设相间短路保护和定子接地保护各一套，将整定值降低，只作低频工况下的辅助保护，在正常工频运行时应退出，以免发生误动作。为此辅助保护的出口受断路器的辅助触点或低频继电器触点控制。

保护方式

低频过流保护

发电机差动保护在燃气轮机启动期间不仅方案复杂、实现困难，而且灵敏度也不如简单的过流保护，因此，在启动期间需要退出运行。考虑到燃气轮发电机不仅启动频繁，而且启动过程持续时间长，因此，有必要装设专门针对启动期间相间故障的低频过流保护，并能在发电机并网后自动退出。在微机保护技术日益进步和广泛应用的今天，对低频过流保护的研究不可能仍然停留在单纯的电流变换器或电磁型继电器的选型设计方面，更多的工作需要考虑保护原理的程序实现和定值整定问题。

过激磁保护

启动过程中，燃气轮发电机转速极低，励磁调节器的性能不良或调节过慢极易导致发电机过激磁，须装设过激磁保护。SIEMENS公司7UM62的过激磁保护在11Hz~69Hz频率范围内均能正常运行，而ABB公司REG316的过激磁保护能够正确运行的频率范围为（0.5~1.2）。但是，常规过激磁保护的程序实现均是以有效的电压和频率计算为前提，这对于处于启动过程的燃气轮发电机的过激磁保护来说，是一个严峻的挑战。

静止变频器直流侧接地保护

在燃气轮发电机启动期间，静止变频器直流侧出现的接地故障极有可能导致发电机中性点接地变压器损坏，因此，必须装设针对静止变频器直流侧接地故障的保护。当然，如果静止变频器本身已经具备直流侧接地保护功能，如GE公司的静止变频器，此时发电机保护可不必重复配置。实现静止变频器直流侧接地故障保护的关键在于设计可靠的直流电流测量回路，这需要在发电机或接地变压器的中性点侧装设专门的取样电阻，如图1所示。

图1.静止变频器的直流母线接地保护

取样电阻的取值需考虑下列因素：

1）启动期间，同时发生静止变频器直流侧接地和定子绕组单相接地，取样电阻两端的电压不应超过电压变送器允许的水平。

2）正常运行时，发生定子绕组单相接地，取样电阻两端的电压不应超过电压变送器允许的水平。静止变频器直流侧接地保护的动作方程为：

式中：为继电器动作值。直流故障电流经采样电阻转换为电压量，经滤波处理后输入到一个典型的过量继电器。当故障电流超过一定值时，过量继电器动作，可将静止变频器整流桥置于逆变状态，然后闭锁换流器，直至跳开电源侧断路器。

保护定值的选取需要考虑接地变压器实际允许的过载能力，计算公式为：

式中：为接地变压器的高压侧额定电流；一 般取1.5。

定子接地保护