负序过电流保护的作用及优化策略

对于大容量发电机，由于额定电流很大，因此电流元件的起动电流也大；当相邻元件末端发生两相短路时，短路电流又可能较小，复合电压起动的过电流保护往往不能满足作为相邻元件相间短路后备保护的灵敏系数要求，在这种情况下，可以采用负序过电流作为相间短路的后备保护。

此外，当电力系统发生不对称短路或在正常运行情况下三相负荷不平衡时，在发电机定子绕组中将出现负序电流。此电流在空气隙中建立的负序旋转磁场相对于转子为两倍的同步转速，因此将在励磁绕组、阻尼绕组以及转子铁芯等部件上感应出100Hz的倍频电流，引起转子过热。针对这一情况装设的负序过电流保护实际上是反应转子过热的一种发电机保护。

负序电流在转子中所引起的发热量正比于负序电流的平方及所持续时间的乘积，为使转子不致于过热，所允许的负序电流和时间的关系为

式中　i2——流经发电机的负序电流值；

——在时间t内的平均值，应采用以发电机额定电流为基准的标幺值；(www.xing528.com)

A——与发电机型式和冷却方式有关的允许过热时间常数。

对凸极式发电机或调相机可取A＝40；对于空气或氢气表面冷却的隐极式发电机可取A＝30；对于导线直接冷却的100MW～600MW汽轮发电机可取A＝6～15等。

式（733）表明的关系曲线如图716所示。由图可知，发电机允许负序过电流的时间t是随着负序电流I2的大小而变化的。I2大时，允许发电机运行的时间短，I2小时，允许发电机运行的时间长，这种变化特性称为反时限特性。

图716　负序过电流的反时限特性曲线