(1)發(fā)電機長期承受負(fù)序電流的能力。發(fā)電機正常運行時,由于輸電線路及負(fù)荷不可能三相完全對稱,因此,總存在一定的負(fù)序電流I2,但數(shù)值較小,如有些情況下,可達I2=2%~3%IN (IN 為額定電流)。發(fā)電機帶不對稱負(fù)荷運行時,轉(zhuǎn)子雖有發(fā)熱,但如負(fù)序電流不大,由于轉(zhuǎn)子散熱效應(yīng),其溫升可不超過允許值,即發(fā)電機可以承受一定數(shù)值的負(fù)序電流長期運行。但負(fù)序電流值超過一定數(shù)值,則轉(zhuǎn)子將遭受損傷,甚至遭受破壞。因此,發(fā)電機都要依其轉(zhuǎn)子的材料和結(jié)構(gòu)特點,規(guī)定長期承受的負(fù)序電流的限額,這一限額即發(fā)電機穩(wěn)態(tài)承受負(fù)序電流能力,用I2∞表示。大型汽輪發(fā)電機通過采取如裝設(shè)阻尼條、槽楔鍍銀、采用鋁青銅槽楔等專門的措施來提高發(fā)電機長期承受負(fù)序電流的能力。發(fā)電機長期承受負(fù)序電流的能力I2∞是負(fù)序電流保護的整定依據(jù)之一。當(dāng)出現(xiàn)超過I2∞ 的負(fù)序電流時,保護裝置要可靠動作,發(fā)出聲光信號,以便及時處理,當(dāng)其持續(xù)時間達到規(guī)定值,而負(fù)序電流尚未消除時,則應(yīng)當(dāng)動作于切除發(fā)電機,以防止負(fù)序電流造成損害。
(2)發(fā)電機短時承受負(fù)序電流的能力。在異常運行或系統(tǒng)發(fā)生不對稱故障時,I2將大大超過允許的持續(xù)負(fù)序電流值,這段時間通常不會太長,但因I2較大,更需考慮防止對發(fā)電機可能造成的損傷。發(fā)電機短時間內(nèi)允許負(fù)序電流值I2的大小與電流持續(xù)時間有關(guān)。轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生熱量的大小通常與流經(jīng)發(fā)電機的I2的平方及所持續(xù)的時間t成正比。若假定發(fā)電機轉(zhuǎn)子為絕熱體,則發(fā)電機允許負(fù)序電流與允許持續(xù)時間的關(guān)系可表示為I22*t= A
式中 I2 2* ———以發(fā)電機額定電流為基準(zhǔn)的負(fù)序電流標(biāo)幺值;
t———允許時間;
A———與發(fā)電機型式及冷卻方式有關(guān)的常數(shù) (由制造廠提供)。
A值實際上就反應(yīng)了發(fā)電機承受負(fù)序電流的能力,A越大,說明發(fā)電機承受負(fù)序電流的能力越強。發(fā)生不對稱短路時,可能伴隨較大的非周期分量,衰減的非周期分量在轉(zhuǎn)子中感應(yīng)出衰減的基波電流,增加轉(zhuǎn)子的損耗和溫升。對于大型機組,短路電流中的非周期分量所產(chǎn)生的影響比較顯著,I2 2*t≥A 為判據(jù)的負(fù)序電流保護,在電流大時間短 (如小于5s)的情況下并不能可靠地保障機組的安全,因此要求大型發(fā)電機及有關(guān)設(shè)備要有完善的相間短路保護。
(3)轉(zhuǎn)子表層負(fù)序過負(fù)荷保護的構(gòu)成。為了防止發(fā)電機轉(zhuǎn)子遭受負(fù)序電流的損害,對于大型汽輪發(fā)電機,國內(nèi)外都要求裝設(shè)與發(fā)電機承受負(fù)序電流能力相匹配的反時限負(fù)序電流保護。