1)引起汽轮机叶片断裂。在运行中,汽轮机叶片由于受不均匀汽流冲击而发生振动。在正常频率运行情况下,汽轮机叶片不发生共振。当低频率运行时,末级叶片可能发生共振或接近于共振,从而使叶片振动应力大大增加,如时间过长,叶片可能损伤甚至断裂.这是限制低频运行的决定性因素.
2)使发电机出力降低.频率降低,转速下降,发电机两端的风扇鼓进的风量减小,冷却条件变坏,如果仍维持出力不变,则发电机的温度升高,可能超过绝缘材料的温度允许值,为了使温升不超过允许值,势必要降低发电机出力。
3)使发电机机端电压下降。因为频率下降时,会引起机内电势下降而导致电压降低,同时,由于频率降低,使发电机转速降低,同轴励磁电流减小,使发电机的机端电压进一步下降。
4)对厂用电安全运行的影响。当低频运行时,所有厂用交流电动机的转速都相应的下降,因而电泵、风机、磨煤机等辅机的出力也将下降,从而影响电厂的出力。其中影响最大的是电泵和磨煤机,由于出力的下降,使电网有功电源更加缺乏,致使频率进一步下降,造成恶性循环。
5)对用户的危害.频率下降,将使用户的电动机转速下降,出力降低,从而影响用户产品的质量和产量。另外,频率下降,将引起电钟不准,电气测量仪器误差增大,可能使自动装置及继电保护误动作等。
保护测点取自发电机出口PT ,通过电压信号得到频率值. 我厂发电机正常运行频率在48.5Hz～50.5Hz之间,保护逻辑如下:
为防止发电机停机过程和停机期间保护误动,在无电压采样的情况下保护闭锁，电压启动值为0.1pu 低频1段：当频率低于48.5 Hz，汽轮机不能长时间运行，取PICKUP=48.5Hz，延时0.5s发信.
低频2段：当频率低于48 Hz，延时0.5s发信，延时20s动作于跳闸方式（二）. 低频3段：当频率低于47.5 Hz，延时0.5s发信，延时5s动作于跳闸方式（二）. 当频率下降时,说明系统中出现有功功率缺额,对于带满负荷的机组,不可能再增加原动机的出力,只能投入备用机组,或者在负荷侧按频率自动减负荷.
从对汽轮机叶片及其拉筋影响的积累作用方面看,频率升高对汽轮机的安全也是有危险的,但是我厂汽轮机允许的超速范围比较小,而且频率升高大多数是是在轻负荷或空载时发生,此时汽轮机叶片和拉金所承受的应力,要比低频满载时小的多,此外,考虑到简化保护装置的结构,所以没有设置反应频率升高的保护.
9、过激磁保护
危害在于在V/Hz增加时,磁密B增加,铁芯饱和后使附加损耗加大，铁心温度升高超过规定值，使绝缘漆起泡或损坏。发电机产生过激磁原因有以下一些:
1. 甩负荷时,若发电机励磁没有及时减下来,电压迅速上升,而频率上升缓慢 2. 远距离输电突然丢失负荷而发生过电压 3. 一些励磁系统的故障
保护测点取自发电机出口PT 发电机制造厂提供的发电机过激磁能力如下：
根据制造厂提供过激磁能力，定时限低定值段的过激磁倍数取1.05倍延时1秒发信，高定值取1.15倍延时2秒。保护的低定值定时限动作于信号，反时限及高定值定时限动作于跳闸方式（一）.确定反时限过激磁保护启动值Pickup 和时间常数TMD如
下,G60提供的反时限曲线方程为：
以1.07倍延时50秒和1.25倍延时2秒进行校验，得以下两方程
求得Pickup=1.06，TMD=0.95。由此做得过激磁曲线与厂家曲线的对比如下
10.发电机过电压保护
发电机过电压会对发电机定子绕组绝缘构成威胁,同时使主变压器励磁电流剧增,引起变压器过励磁,使铁芯饱和,损耗增大,可能损坏绝缘.我厂的过电压保护主要保护发电机在起动或并网过程中发生电压升高而损坏发电机绝缘的事故.保护测点取自发电机出口PT,保护动作于跳闸方式(一).整定动作值为1.25pu，动作时间0.5s.我厂的过激磁保护也具备过电压保护的功能.
11、突加电压保护
突加电压保护用于保护发电机在盘车和减速过程中发生误合闸，而使发电机异步启动,可能在几秒内给机组造成损伤.保护动作跳闸方式(四).保护测点取自发电机出口CT25000/5,发电机出口PT
当发电机电压低和发电机离线(发电机开关常开接点取反)同时满足时，延时5秒开放
保护逻辑，当条件不满足时经250毫秒后闭锁保护。 过流元件按躲过正常运行电流整定(防止正常运行时,保护信号一直发着,怕误动),取0.77pu ,若突加电压,则相当于电动机启动,电流肯定大于额定电流.低电压元件按低电压元件按可能出现的最大故障电压整定,取0.57pu ,延时0.05s
12、失步保护
发电机机端CT 25000/5
发电机出口PT
因为短路和振荡时阻抗也会进入失步保护的整定区,所以失步保护应满足： ——正确区分系统短路与振荡； ——正确判定失步振荡与稳定振荡.
本保护靠正序阻抗轨迹穿越外圆和中圆的时间段的长短，来区分系统短路与振荡；靠阻抗轨迹穿越外圆和中圆的时间段和穿越中圆和外圆的时间段的长短来区分失步振荡与稳定振荡。保护动作于跳闸方式（二）.下图为我厂失步保护整定图.若突然短路,则阻抗会突然跃变到失步保护阻抗圆内,时间很短,所以我们整定外圆和中圆之间整定的时间应小于在最快的功率振荡时，阻抗轨迹在外圆和中圆之间所需的时间0.04s,这样当短路的时候,因为时间太短,保护就不动作。稳定振荡时,阻抗轨迹不会越过外圆,不稳定振荡时,功角在0`360之间连续变化,阻抗轨迹穿过外圆,且阻抗变化时间比稳定振荡慢,保护动作.
13、匝间保护
该保护用于反应发电机子绕组同相分支匝间、同相不同分支间短路故障，保护动作于跳闸方式（一）。匝间保护由负序功率方向元件，零序电压元件，PT断线元件组
成。其逻辑图如下:
≧保护测点取自,发电机中性点CT 25000/5,发电机出口PT
负序功率方向元件主要是为了防止发电机发生相间短路和外部不对称短路故障时,匝间保护误动.原理如下:当发电机外部发生不对称故障时,负序网络图如下:
,取I2为流经中性点CT的一次电流中的负序
分量,规定其正方向为中性点指向机出口,P为发电机出口PT安装处,U2为发电机出口电压负序分量,E2为负序电源,ZF2为发电机的负序阻抗,ZS2为系统负序阻抗,由图可
见 ,相量图如下: ,此时I2超前U2>90度,超前角度为ZF2的阻抗角.当发电机发生内部故障时,负序网络图如下: