火力发电厂电气一次部分毕业设计方案.doc

目 录
序言···························································· 1
摘要及关键词···················································· 2
第1章 主接线设计············································· 3
1．1 发电机台数和参数确实定·································· 3
1．2 变压器台数和参数确实定································· 3
1．3 厂用电设计确实定····································· 4
1．4 220kV主接线设计····································· 6
第2章 短路电流计算点确实定和短路计算结果······················ 9
2．1短路电流计算点确实定···································· 9
2．2短路电流计算············································ 9
2．3 短路电流计算结果······································· 16
第3章 关键电气设备配置和选择································ 16
3．1关键电气设备配置······································ 16
3．2关键电气设备选择······································ 17
第4章 所选电气设备校验······································· 21
4．1 断路器校验············································ 22
4．2 隔离开关校验·········································· 23
4．3 电流互感器校验········································ 23
4．4 母线校验·············································· 25
第5章继电保护配置和考虑······································ 25
5．1概述····················································· 25
5．2发电机保护配置··········································· 27
5．3变压器保护配置········································ 29
结论····························································· 30
谢辞····························································· 31
参考文件························································· 32
附录一 所选设备一览表············································ 33
附录二 电气主接线················································ 35
序言
毕业设计是我们在校期间最终一次综合训练，它将从思维、理论和动手能力方面给我们严格要求。使我们综合能力有一个整体提升。它不仅使我们巩固了本专业所学专业知识，还使我们了解、熟悉了国家能源开发策略和相关技术规程、要求、导则和多种图形、符号。它将为我们以后学习、工作打下良好基础。
能源使社会生产力关键基础，伴随社会生产不停发展，人类使用能源不仅在数量上越来越多，在品种及组成上也发生了很大改变。人类对能源质量也要求越来越高。电力使能源工业、基础工业，在国家建设和国民经济发展中占据十分关键地位，是实现国家现代化战略关键。电能也是发展国民经济基础，使一个无形、不能大量存放二次能源。电能发、变、送、配和用电，几乎是在同时瞬间完成，须随时保持功率平衡。要满足国民经济发展和要求，电力工业必需超前发展，这是世界发展规律。所以，做好电力计划，加强电网建设，就尤为关键。而变电站在改变或调整电压等方面在电力系统中起着关键作用。它负担着变换电压、接收和分配电能、控制电力流向和调整电压责任。222KV变电站电气部分设计使其对变电站有了一个整体了解。该设计包含以下任务：1、主接线设计 2、主变电压器选择 3、短路计算 4、导体和电气设备选择 5、所用电设计

摘要：本文首先依据任务书上所给系统和线路及参数，分析负荷发展趋势。然后经过对拟建发电厂概括和出线来考虑，并经过对负荷资料分析，安全，经济及可靠性方面考虑，确定了220kV和厂用电主接线，然后又确定了主变压器台数，容量及型号，同时也确定了站用变压器容量及型号，最终，依据最大连续工作电流及短路计算计算结果，对高压熔断器，隔离开关，母线，绝缘子和穿墙套管，电压互感器，电流互感器进行了选型，从而完成了2×300MW发电厂电气一次部分设计。

关键词：发电厂 变压器 主接线

第1章 主接线设计
电气主接线是由多种电气设备如：发电机、变压器、断路器、隔离开关、互感器、母线、电缆、线路等根据一定要求和次序连接起来，完成电能输送和分配电路。主接线好坏不仅影响到发电、变电站和电力系统本身，同时也影响到工农业生产和人民正常生活。所以，发电厂、变电站主接线必需满足以下基础要求：
1、 确保对必需用户供电可靠性；
2、 接线应努力争取简单、清楚、操作简便；
3、 运行灵活，设备投、停方便，检修、隔离、维护方便；
4、 投资少、运行费用低；
5、 又扩建可能性。
1．1 发电机台数和参数确实定
发电机台数确定为2台，选择型号为：QFSN-300-2，具体参数见下表：
型号
额定
电压
额定
电流
功率
因数
定子
接线
负序电抗（%）
零序电抗（%）
同时电抗（%）
次暂态电抗（%）
QFSN-300-2
18kV
11320A
0.85
2-y
23.36
9.36
236.35
19.15
表1-1
1．2 变压器台数和参数确实定
1．2．1 主变压器台数和参数确实定
发电厂主变压器容量和台数确实定：发电机和主变压器为单元接线时，主变压器容量可根据下列条件较大者选择：
（1） 按发电机额定容量扣除本机组厂用负荷后，留有10%余度。
（2） 按发电机最大连续输出容量扣除本机组厂用负荷。
此次电厂设计采取是发电机-变压器单元接线，所以容量确实定，依据第一条选择：

高压侧电压：242kV 低压侧：18kV
主变压器台数和参数选择结果：台数确定为2台，型号为：SFP7-360000/220 具体参数见下表：
型号
额定容量（kVA）
额定高压
（kV）
额定低压（kV）
连接组别
阻抗电压(%)
SFP7-360000/220
360000
242 2×2.5%
18
YN,d11
14.3
表1-2
1．3 厂用电设计确实定
1．3．1 厂用电压等级确实定
经技术经济比较，中国相关技术要求中指定厂用电压确实定标准以下：
发电厂可采取3kV、6kV、10kV作为厂用电电压。发电机容量为100~300MW机组宜采取6kV。
所以此次发电厂设计厂用电电压等级为：6kV
1．3．2 厂用电源及其引接方法
（1）厂用工作电源及其引接方法
发电机额定功率为200MW及以上时，通常采取单元接线，这时厂用电源通常从发电机组出口或变压器低压侧引接，以下图所表示：因为发电机容量为200MW及以上发电机组引出线及厂用分支采取封闭母线，封闭母线发生相间短路故障机会极少，所以厂用分支不可装设断路器，但应有可靠可拆连接点方便满足检修调试要求。

图1-1 厂用电源引接方法
（2）开启备用/电源取得
当工作电源故障时，应由备用电源继续向厂用电负荷供电。开启电源完全消失时，确保机组重新开启厂用电源。通常容量在200MW及以上机组需要设置开启电源。
高压厂用备用变压器引接线应遵照以下标准：
1） 当设有发电机电压母线时，可因为工作电源不一样分段上引出。
2） 当无发电机电压母线时，由和电力系统连接可靠最低一级电压母线上引出，或由联络变压器第三（低压）绕组引出，并应确保在发电厂全厂停电情况下，能从电力系统取得足够电源。
3） 有两个及以上备用电源时应由两个相对独立电源引出。
4） 在技术经济条件许可情况下，可由外部电网接一条专用线路供电。
本厂设计方案为
1．3．3 厂用变压器容量参数选择和确定
1）厂用工作变选择
厂用工作变台数确定为2台，选分裂绕组变压器，高压侧电压：18kV 低压侧电压：6.3kV
容量确实定：

选择结果：型号 SFF7-40000/18具体参数见下表：表1-3
型号
容量（kVA）
高压
（kV）
低压
（kV）
全穿越电抗（%）
半穿越电抗（%）
连接组别
SFF7-40000/18
40000/2×0
182×2.5%
6.3-6.3
8.01
15.06
D，d0，d0
表1-3
2）厂用起备变选择
厂用起备变台数确定为1台，选分裂绕组变压器；
高压侧电压：220kV 低压侧电压：6.3kV
容量确实定：

选择结果：型号 SFPFZ-40000/220具体参数见下表：
型号
容量（kVA）
高压
（kV）
低压
（kV）
全穿越电抗（%）
半穿越电抗（%）
连接组别
SFPFZ-40000/220
40000/2×0
2208×1.25%
6.3-6.3
0
25
YN，d11，d11
表1-4

1．4 220kV主接线设计
1．4．1 方案一：采取双母线接线 图1-2

图1-2 220kV双母线接线
双母线两组母线同时工作，并经过母联断路器并联运行，电源和负荷平均分配再亮组母线上。因为母线继电保护要求，通常某一回路固定于某一母线连接，以固定连接方法运行。
（1）优点
1）供电可靠。经过两组母线隔离开关倒闸操作，能够轮番检修一组母线而不致使供电中止；一组母线故障后，能快速恢复供电；检修任意回路母线隔离开关只停该回路。
2）调度灵活。各个电源和各回路负荷能够任意分配到某一组母线上，能灵活地适应系统中多种运行方法调度和时尚改变需要。
3）扩建方便。向双母线左右任何一个方向扩建，均不影响两组母线电源和负荷均匀分配，不会引发原有回路停电。当有双回线路部署时，能够次序部署，以致连接不一样母线段时，不会如单母线分段那样造成出现交叉跨越。
4）便于试验。当部分回路需要单独进行试验时，可将该回路分开，单独接至一组母线上。
（2）缺点
1）增加一组母线和使每回路就要增加一组母线隔离开关。
2）当母线检修或故障时，隔离开关作为倒换操作电器，轻易误操作。为了避免误操作，需要在隔离开关和断路器之间装设连锁装置。
（5）适用范围：
当出线回路数或母线上电源较多、输送和穿越功率较大、母线故障后要求快速恢复供电、母线或母线设备检修时不许可影响对用户供电、系统运行调度对接线灵活性有一定要求时采取，各级电压采取具体条件以下：
1）6~10KV配电装置，当短路电流较大、出线需要带电抗器时。
2）35~63KV配电装置，当出线回路数超出8回时；或连接电源较多、负荷较大时。
3)110~220KV配电装置出线回路数为5回及以上时；或当110~220KV配电装置，在系统中居中关键地位。出线回路数为4会及以上时。
1．4．2 方案二：采取双母线带旁路接线 图1-3

图1-3 双母线带旁路接线
双母线带旁路母线接线特点：
双母线接线和单母线相比提升了供电可靠性，不过在检修出线断路器时，该回出线将会停电，若加装旁路断路器则可避免检修断路器时造成短时停电。
1） 接线特点
在出线隔离开关外侧，加装一条旁路母线，每一回出线经过一傍路隔离开关和旁母相连；在每段汇流母线和旁母之间加装一台断路器，组成专设旁路断路器接线。
带有专用旁路断路器接线，多装了断路器增加了投资，当供电有特殊要求或出线回数过多时，整个出现断路器检修时间较长时采取。
2） 优、缺点分析
采取专设旁路断路器接线，避免了检修断路器时造成短时停电。这种接线运行操作方便，不影响双母正常运行，不过多加了一台断路器增加了投资和配电装置占地面积。且旁路断路器继电保护为适应各回出线要求，其整定较为复杂。
1．4．3两种方案比较和选择
方案一：采取双母线接线
方案二：采取双母线带旁路接线
优点：1）供电可靠。经过两组母线隔离开关倒闸操作，能够轮番检修一组母线而不致使供电中止；一组母线故障后，能快速恢复供电；检修任意回路母线隔离开关只停该回路。
2）调度灵活。各个电源和各回路负荷能够任意分配到某一组母线上，能灵活地适应系统中多种运行方法调度和时尚改变需要。
3）扩建方便。向双母线左右任何一个方向扩建，均不影响两组母线电源和负荷均匀分配，不会引发原有回路停电。当有双回线路部署时，能够次序部署，以致连接不一样母线段时，不会如单母线分段那样造成出现交叉跨越
优点：采取双母线带旁路接线含有上述，双母线优点，不过采取专设旁路断路器接线，避免了检修断路器时造成短时停电。这种接线运行操作方便，不影响双母正常运行。
缺点：1）增加一组母线和使每回路就要增加一组母线隔离开关。
2）当母线检修或故障时，隔离开关作为倒换操作电器，轻易误操作。为了避免误操作，需要在隔离开关和断路器之间装设连锁装置。

缺点：不过多加了一台断路器增加了投资和配电装置占地面积。且旁路断路器继电保护为适应各回出线要求，其整定较为复杂。
表1-5
经过综合考虑分析，比较侧重于对供电可靠性，至于造价作为了辅助考虑原因，所以选择了双母线带旁路接线，这么避免了检修断路器时造成短时停电，提升了供电可靠性。

第2章 短路电流计算点确实定和短路计算结果
2．1短路电流计算点确实定
短路是电力系统中最常见且很严重故障。短路故障将使系统电压降低和回路电流大大增加，它不仅会影响用户正常供电，，而且会破坏电力系统稳定性，并损坏电气设备。所以，在发电厂变电站和整个电力系统设计和运行中，全部必需对短路电流进行计算。
短路电流计算目标是为了选择导体和电器，并进行相关校验。按三相短路进行短路电流计算。最终确定短路计算点有三个：220kV母线（k1）；发电机机端18kV（k2）；厂用电母线6kV（k3）.
2．2短路电流计算
系统图：

等效电路图：

查所选厂用分裂变压器参数可知：全穿越电抗=8.01%半穿越电抗=15.06%
厂用分裂变压器等效阻抗电路图：1：表示侧
2，3：表示低压6kV侧

解得：
基准容量

短路点k1计算（220kV母线）
等效电路图：

图一：
图二：
图三：
对于无穷大系统：
标幺值：
有名值：

对于发电机：
标幺值：
查发电机运算曲线：t=0s ：I=3.12
t=1s ：I=2.23
t=2s ：I=2.4

有名值：t=0s ：I=3.12×1.772=5.53kA
t=1s ：I=2.23×1.772=3.95 kA
t=2s ：I=2.4×1.772=4.253 kA

对于短路点k1：
t=0s ：I=8.368+5.53=13.897kA
t=1s ：I=8.368+3.95=12.32 kA
t=2s ：I=8.368+4.253=12.621kA

短路点k2计算（发电机机端18kV）
等效电路图：

图一：
图二：
图三：
对于系统：
标幺值：
有名值：

对于发电机G1：
标幺值：

查发电机运算曲线：t=0s ：I=5.58
t=1s ：I=2.82
t=2s ：I=2.62

有名值：t=0s ：I=5.58×11.321=63.17kA
t=1s ：I=2.82×11.321=31.925 kA
t=2s ：I=2.62×11.321=29.661 kA

对于发电机G2：
标幺值：

查发电机运算曲线：t=0s ：I=1.18
t=1s ：I=1.19
t=2s ：I=1.29

有名值：t=0s ：I=1.18×11.321=13.359kA
t=1s ：I=1.19×11.321=13.472 kA
t=2s ：I=1.29×11.321=14.604 kA

对于短路点k2：
t=0s ：I=63.17+13.35+38.932=115.452kA
t=1s ：I=13.427+31.925+38.932=84.329 kA
t=2s ：I=14.604+29.661+38.932=83.197kA

短路点k3计算（厂用电母线6kV）
等效电路图：

图一：

图二：

图三：

图四：

图五：
对于无穷大系统：
标幺值：
有名值：

对于发电机：近似看做无穷大系统：
标幺值：

有名值：

对于短路点k3： I=3.189+14.593=17.782 kA

2．3 短路电流计算结果：见下表
电压
等级

短路点
短路电流周期分量有效值（kA）
短路全电路最大有效值（kA）
短路冲击电流（kA）
t=0s
t=1s
t=2s

220kV
220kV母线（k1）

13.898

12.32

12.621

22.28

35.76

18kV
发电机端18kV（k2）

115.452

84.329

83.197

181.194

302.802

6kV
厂用母线6kV（k3）

17.782

17.782

17.782

30.935

46.291
表2-1

第3章 关键电气设备配置和选择
3．1关键电气设备配置
一、 隔离开关配置
（1）断路器两侧安装。
（2）中性点直接接地变压器。
二、 接地刀闸
（1）母线接地刀闸宜装设在母线电压互感器隔离开关上，和母联隔离开关上。
（2）63kV及以上配电装置，断路器两侧隔开，加装地刀，双母线接线两母线隔离开关断路器可共用一组接地刀闸。
（4）旁路母线通常装一组地刀，设在旁路隔离开关旁母侧。
（5）63kV以上主变进线侧隔开，主变侧装一组地刀。
三、电压互感器。
（1）6~220kV电压等级每组主母线三相上应装设电压互感器。
（2）旁路母线上是否需要装设，应视各回出线外侧装设情况和需求。
（3）当需要监视和检测线路侧有没有电压时，出线侧一相上应装设电压互感器。
（4）发电机出口处通常装设两组电压互感器。
四、电流互感器
（1）凡装有断路器回路均应装。
（2）发电机和变压器中性点，发电机和变压器出口。
（3）对直接接地系统，通常接三相配置，对非直接接地系统，依要求三相或两相。
（4）线路——变压器串，当变压器套管电流互感器能够利用时可装设三组。
五、避雷器
（1）配电装置每组母线上，但进出线全部装除外。
（2）旁路依情况装设。
（3）220kV及以下变压器装设（依情况）。
（4）变压器中性点。
（5）单元接线发电机出线装设一组。
（6）110kV~220kV线路侧通常不装。
3．2关键电气设备选择
因为电气设备和载流导体得用途及工作条件各异,所以它们选择校验项目和方法也全部完全不相同。不过，电气设备和载留导体在正常运行和短路时全部必需可靠地工作，为此，它们选择全部有一个共同标准。
电气设备选择通常标准为：
1.应满足正常运行检修短路和过电压情况下要求并考虑远景发展。
2.应满足安装地点和当地环境条件校核。
3.应努力争取技术优异和经济合理。
4.同类设备应尽可能降低品种。
5.和整个工程建设标准协调一致。
6.选择新产品均应含有可靠试验数据并经正式签署合格特殊情况下选择未经正式判定新产品应经上级同意。
技术条件：
选择高压电器，应能在长久工作条件下和发生过电压、过电流情况下保持正常运行。
1.电压
选择电器许可最高工作电压不得低于该回路最高运行电压,即
2.电流
选择电器额定电流不得低于所在回路在多种可能运行方法下连续工作电流 ，即>
3．2．1断路器选择
220kV断路器：
短路全电路最大有效值（kA）：35.76

电压等级
型号
额定电压
额定电流
额定开断电流（kA）
极限过电流峰值（kA）
热稳定电流（kA）
220kV
LW12-220
220kV
1000A
40
100
46(4s)
表3-1
6kV开关柜：短路全电路最大有效值（kA）：67.346

KYN3-10/13型金属铠装移开式高压开关柜 技术参数：见下表
名称
参数
名称
参数
额定电压（kV）
6
热稳定电流（kA）
31.5（4s）
最高工作电压（kV）
7.2
额定电流（A）

额定开断电流峰值（kA）
80
母线系统
单母线
额定动稳定电流（kA）
80
操动机构
电磁型/弹簧
表3-2
一次接线方案：

3．2．2隔离开关选择
220kV：
6kV：
隔离开关参数：
电压等级
型号
额定电压
额定电流
动稳定电流（kA）
热稳定电流（kA）
220kV
GW4-220D/200
220kV
1000A
104
46(4s)
6kV
GN2-10/
10kV
A
85
51(5s)
表3-3
3．2．3电压互感器选择
按电压等级选择：

位置

型号
额定电压（kV）

正确级
一次
二次
辅助线圈
220kV母线出线
YDR-220

0.1
0.5
220kV母线
JCC5-220

0.1
0.5
发电机出口
JSJW-15

0.1
0.1
0.5
6kV母线
JSJB-6
6
0.1
0.1
0.5
6kV
JDZJ-6

0.1
0.5
表3-4
3．2．4电流互感器选择：
18kV发电机出口：
220kV：
6 kV ：
选择结果：
电压等级（kV）
型号
额定电流比/A
正确度
二次负荷/Ω
热稳定倍数（1s）
动稳定倍数
18
LMZ1-20
1/5
0.5

220
LR1-220
1200/5
0.5
1.2
60
60
6
LAJ-10
/5
0.5
2.4
50
90
表3-5
3．2．5母线选择
6kV母线单根母线最大连续工作电流：
220kV母线单根母线最大连续工作电流：
6kV母线选择结果：铝绞线
型号：LJ-625 载流量：1.14kA
220kV母线选择结果：铝锰合金 型号： 载流量：70℃2.35kA 80℃2.35kA
发电机机端封闭母线：
18kV发电机出口：
18kV厂用分支母线：
封闭母线技术数据及外型尺寸：
母线类别
绝缘水平（kV）
额定电流（A）
外型尺寸（mm）
参阅图号

S
H

13-1-1
主母线
24
1
950
1300

厂用分支母线
24
3000
600
850

表3-6

3．2．6避雷器、熔断器选择
按电压等级选择，选择结果以下：
避雷器：
位置
型号
额定电压有效值
系统电压
220kV母线
Y10W1-228/565
228kV
220kV
6kV母线
Y5W-7.6/25
7.6kV
6kV
18kV发电机机端
BFYZ-41-300
41kV
20kV
主变压器中性点
Y1W-146/320
146kV
220kV
表3-7
熔断器：
位置
型号
额定电流
额定电压
6kV电压互感器
RN-1-6/2
2A
6kV
18kV电压互感器
RN2-20/0.5
0.5A
20 kV
表3-8
第4章 所选电气设备校验
短路电流经过电气时，会引发电器温度升高，并产生巨大电动力。
校验通常标准：
（1）校验动稳定
动稳定是指电器经过短路电流时，其导体、绝缘和机械部分不因短路电流电动力效应引发损坏，而能继续工作性能。电器动稳定电流，是指电器依据动稳定要求所许可经过最大短路电流。为确保电器动稳定，在选择电器时应满足电器动稳定电流大于经过电器最大三相冲击短路电流条件，即：

（2）校验热稳定
热稳定是指电器经过短路电流时，电器导体和绝缘部分不因短路电流热效应使其温度超出它短路时最高许可温度，而造成损坏妨碍继续工作性能。
电器制造厂家依据国家相关要求，通常提供电器2s热稳定电流（如需要可提供3s，4s或1s热稳定电流）。为确保电器热稳定，在选择电器时应满足电器所许可热效应（）大于短路电流经过电器时短路电流最大热效应条件，即：

式中 ---------短路时最大热效应；
----------时间t热稳定电流。
4．1 断路器校验
220kV断路器：
热稳定校验：
短路热效应为：

所以，满足热稳定校验。
动稳定校验：

所以：热稳定校验满足
6kV开关柜：
热稳定校验：

短路热效应为：

所以，满足热稳定校验。
动稳定校验：

所以：热稳定校验满足
4．2 隔离开关校验
220kV隔离开关：
热稳定校验：
短路热效应为：

所以，满足热稳定校验。
动稳定校验：
所以：动稳定校验满足
6kV隔离开关：
热稳定校验：
短路热效应为：

所以，满足热稳定校验。
动稳定校验：
所以：动稳定校验满足
4．3 电流互感器校验
校验热稳定
电流互感器热稳定能力用热稳定倍数表示，热稳定倍数等于互感器1s热稳定电流和一次额定电流之之比，故热稳定条件为：

式中 ------短路热效应
t--------短路电流连续时间，t=1s。
校验动稳定
电流互感器内部动稳定能力用动稳定倍数表示，动稳定倍数等于互感器内部许可经过极限电流（峰值）和倍一次额定电流（）之比。故互感器内部动稳定条件为：

220kV电流互感器校验：
校验热稳定：=
短路热效应为：

所以，热稳定满足条件
校验动稳定

所以，动稳定满足条件
6kV电流互感器校验：
校验热稳定：=
短路热效应为：

所以，热稳定满足条件
校验动稳定：

所以，动稳定满足条件
4．4 母线校验
220kV母线校验：铝锰合金 型号： 载流量：70℃2.35kA 80℃2.35kA
用最小截面法校验热稳定：
母线工作温度℃查《发电厂 变电站电气设备》P108查曲线图8.6得。
母线最小截面积：

所以，，满足热稳定性。
动稳定校验：
单位电动力：
最大弯矩：
截面系数：
计算应力：

铝锰合金最大许可应力为: 所以动稳定校验能满足条件。

第5章继电保护配置和考虑
5．1概述
发电机安全运行对确保电力系统正常工作和电能质量起着决定性作用，同时发电机本身也是一个珍贵电器元件，所以，应该针对多种不一样故障和不正常运行状态，装设性能完善继电保护装置。一旦发电机发生故障，保护装置能够有选择快速将其从系统切除，并将发电机励磁开关跳开并灭磁。当同时发电机处于异常工况状态时，保护装置应立即发出信号，方便运行人员快速处理。在电力系统中运行发动机，因为容量相差悬殊，在设计、结构、工艺、励磁乃至运行等方面全部有很大差异，这就使得发电机及其励磁回路发生故障、故障几率和异常工作状态有所不一样，进而所装设保护也有差异。
1） 故障类型及危害
发电机结构关键由转子和定子两大部分组成，所以发电机故障包含定子和转子故障。其故障类型有：
1、定子绕组相间短路
2、定子绕组匝间短路
3、定子绕组单相短路
4、转子绕组一点接地或两点接地
5、转子励磁回路励磁电流急剧下降或消失
发电机故障将对发电机本身和系统全部有相当大危害：定子绕组相间短路会破坏绝缘，烧坏铁心，以致毁坏机组：定子绕组匝间短路会破坏纵绝缘，进而发展为单相接地或相间短路；定子绕组单相接地时，接地点电流将使铁心局部熔化，给检修工作带来很大困难；转子回路一点接地即使对发电机没有直接危害，但假如不立即处理，再发生另外一点接地就造成两点接地，对于水轮发电机和同时调相机，危害更大；发电机低励磁或失磁时，发电机要从系统吸收大量无功功率，引发定子过电流，同时发电机可能失去同时而进入异步运行，若系统无功贮备不足，将引发电压下降，严重时会危及系统稳定运行。
2） 异常工况状态
异常工况状态关键分为以下多个：
a) 因为外部短路引发定子绕组过电流。
b) 因为负荷等超出发电机额定容量而引发三相对称过负荷；过电流和过负荷造成定子温度升高，绝缘加速老化，机组寿命缩短。
c) 因为外部不对称短路或不对称负荷而引发发电机负序过电流和过负荷；在转子中感应出100Hz倍频电流，可使转子局部灼伤或使护环受热松脱，而造成发电机重大事故。另外，引发发电机100Hz振动。
d) 因为忽然甩负荷引发定子绕组过电压；调速系统惯性较大发电机，在忽然甩负荷时，可能出现过电压，造成发电机绕组绝缘击穿。
e) 因为励磁回路故障或强励时间过长而引发转子绕组过负荷；
f) 因为汽轮机主汽门忽然关闭而引发发电机逆功率；当机炉保护动作或调速控制回路故障和一些认为原因造成发电机转为电动机运行时，发电机将从系统吸收有功功率，即逆功率。
5．2发电机保护类型
针对上述故障类型及不正常运行状态，发电机应装设以下继电保护装置：
1、 对于1MW以上发电机定子绕组及其引出线相间短路，应装设纵联差动保护简称纵差保护。
2、 对于直接连于母线发电机定子绕组单相接地故障，当发电机电压网络阶段电容电流大于或等于5A时（不考虑消弧线圈赔偿作用），应装设动作于跳闸零序电流保护；当接地电容电流小于5A时，则装设作用于信号接地保护。
对于发电机—变压器组，通常在发电机电压侧装设作用于信号接地保护；当发电机电压侧接地电容电流大于5A时，应该装设消弧线圈。
容量在100MW及以上发电机，应装设保护区为100%定子接地保护。
3、 对于发电机定子绕组匝间短路，当绕组接成星形且没相中有引出并联支路时，应装设单继电器式横联差动保护简称横差保护。
4、 对于发电机外部短路引发过电流，可采取下列保护方法：
a、 负序过电流及单相式低电压开启过电流保护，通常见于50MW及以上发电机。
b、 负荷电压（负序电压及线电压）开启过电流保护。
c、 过电流保护，用于1MW以下小发电机。
5、 对于由不对称负荷或外部不对称短路而引发负序过电流，通常在50MW及以上发电机上装设负序电流保护。
6、 对于由对称负荷引发发电机定子绕组过电流，应装设接于一相电流过负荷保护。
7、 对于水轮发电机定子绕组过电压，应装设带延时过电压保护。
8、 对于发电机励磁回路接地故障，应采取以下保护方法：
a、 水轮发电机通常装设一点接地保护，小容量机组可采取定时绝缘检测装置。
b、 对汽轮发电机励磁回路一点接地，通常采取定时检测装置；对大容量机组则能够装设一点接地保护；对两点接地故障，应装设两点接地保护，在励磁回路发生一点接地后投入。
9、 对于发电机励磁消失故障，在发电机不许可失磁运行时，应在自动灭磁开关断开时联锁断开发电机断路器；对采取半导体励磁和100MW及其以上用同轴直流励磁机发电机，应增设直接反应发电机失磁时电气参数改变专用失磁保护。
10、对于转子回途经负荷，在100MW及以上并采取半导体励磁系统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忽然关闭，为预防汽轮机遭到损坏，对大容量发电机组可考虑装设逆功率保护。
12、其它异常工况保护。
如当电力系统振荡影响机组安全运行时，在300MW及以上机组上宜装设失步保护；当汽轮机低频运行造成机械振动，叶片损伤对汽轮机危害极大时，可装设低频保护；当水内冷发电机断水、漏水时，可装设断水或漏水保护；预防输出断路器断口闪络而装设断路器断口闪络保护等。
为了快速消除发电机内部故障，在保护动作于发电机断路器跳闸同时，还必需动作于自动灭磁开关，断开发电机励磁回路，以使转子回路电流不会在定子绕组中再感应电动势，继续供给短路电流。
同时发电机纵联差动保护
对于100MW及以上大容量发电机，中国现在均推荐采取有制动特征差动继电器，即利用外部故障时穿越电流实现制动，这么既能确保发生区外故障时可靠地避开最大不平衡电流影响，又能达成提升区内故障时灵敏性这一目标。
同时发电机定子绕组匝间短路保护
发电机定子匝间短路保护能够有多个方案，应依据发电厂一次设备接线情况进行选择。
横联差动保护（简称横差保护）
发电机横差保护，是发电机定子绕组匝间短路（同分支匝间短路及同相不一样分支之间匝间短路）、线棒开焊主保护，也能保护定子绕组相间短路。
反应转子回路2次谐波电流匝间短路保护
纵向零序电压式匝间保护
发电机纵向零序电压式匝间保护，是发电机同相分支匝间短路及同相不一样分支之间匝间短路主保护。