发电机保护是发电机的安全运行对保证电力系统的正常工作和电能质量起着决定性的作用，同时发电机本身也是十分贵重的电气设备，因此，应该针对各种不同的故障和不正常工作状态，装设性能完善的继电保护装置。

　　发电机的故障类型主要有定子绕组相间短路、定子一相绕组内的匝间短路、定子绕组单相接地、转子绕组一点接地或两点接地、转子励磁回路励磁电流消失等。

　　发电机是利用某种方法使线圈转动起来产生电流的装置。

　　例如，水力发电是利用河水的落差产生的力量转动线圈而生产电能，火力发电是利用煤炭或石油烧水产生的水蒸气的力量转动线圈而生产电能，还有风力发电是利用风力旋转风车使线圈转动而生产电能。此外还有核能发电、太阳能发电、地热发电等。 

　　故障分析

　　发电的不正常运行状态主要有：由于外部短路引起的定子绕组过电流;由于负荷超过发电机额定容量而引起的三相对称过负荷;由外部不对称短路或不对称负荷(如单相负荷，非全相运行等)而引起的发电机负序过电流;由于突然甩负荷而引起的定子绕组过电压;由于励磁回路故障或强励时间过长而引起的转子绕组过负荷;由于汽轮机主汽门突然关闭而引起的发电机逆功率等。 

　　分类保护

　　针对不同的故障类型和不正常运行状态，按照发电机容量大小、类型等具体情况，发电机应配置的保护功能如下。

　　(1)对容量在1MW以上发电机的定子绕组及其引出线的相间短路，应装设纵差动保护。

　　(2)对直接连于母线的发电机，当定子绕组单相接地的故障电流(不考虑消弧线圈的补偿作用)大于规定的允许值时，应装设有选择性的接地保护装置。对于发电机一变压器组，当发电机容量在100MW以下时，应装设保护区不小于定子绕组串联匝数90%的定子接地保护;当发电机容量在100MW及以上时，应装设保护区为100%的定子接地保护。定子接地保护带时限动作于信号，必要时也可以动作于切除发电机。

　　(3)对于发电机定子绕组的匝间短路，当定子绕组星形接线、每相有并联分支且中性点侧有分支引出端时，应装设横差保护;200MW及以上的发电机，有条件时可装设双重化的横差保护。

　　(4)对于发电机外部短路引起的过电流，可采用下列保护方式：

　　1)负序过电流及单元件低电压启动过电流保护，一般用于50MW及以上的发电机。

　　2)复合电压启动的过电流保护，一般用于1MW以上的发电机。

　　3)过电流保护，一般用于1MW以下的发电机。

　　4)带电流记忆的低压过电流保护，用于自并励发电机。

　　(5)对于不对称负荷或外部不对称短路引起的负序过电流，一般在50MW及以上的发电机上装设负序过电流保护。

　　(6)由对称负荷引起的发电机定子绕组过电流，应装设接于一相电流的过负荷保护。

　　(7)对于发电机定子绕组过电压，应装设带延时的过电压保护。

　　(8)对于发电机励磁回路的一点接地故障，对1MW及以下的小型发电机可装设定期检测装置;对1MW以上的发电机，应装设专用的励磁回路一点接地保护。

　　(9)对于发电机励磁消失的故障，在发电机不允许失磁运行时，应在自动灭磁开关断开时连锁断开发电机的断路器;对采用半导体励磁，以及100MW及以上采用电机励磁的发电机，应增设反应发电机失磁时电气参数变化的专用失磁保护。

　　(10)对于转子回路的过负荷，在100MW及以上并采用半导体励磁系统的发电机上，应装设转子过负荷保护。

　　(11)对于汽轮发电机主汽门突然关闭而出现的发电机变电动机运行的异常运行方式，为防止损坏汽轮机，对200MW及以上的大容量汽轮发电机，宜装设逆功率保护;对于燃气轮发电机，应装设逆功率保护。

　　(12)对于300MW及以上的发电机，应装设过励磁保护。

　　(13)其他保护。例如：当电力系统振荡影响机组安全运行时，300MW及以上的机组宜装设失步保护;当汽轮机低频运行会造成机械振动、叶片损伤，对汽轮机危害极大时，可装设低频保护;当水冷发电机断水时，可装设断水保护。 [2]