电力系统继电保护是保障发电机组安全稳定运行的关键技术，主要任务是对发电机可能出现的各种故障和不正常工作状态进行快速、准确的识别，并采取相应的保护措施。在本课件中，重点讲解了发电机保护的配置，涵盖了发电机的主要故障类型、不正常工作状态以及对应的保护方式。
1. **发电机故障类型**：
- 定子绕组相间短路 (K1 故障)：这是最常见的故障，会导致发电机内部短路，电流剧增。
- 定子绕组匝间短路：分为同相同分支 (K2 故障) 和同相不同分支 (K3 故障) 两种，影响局部绕组的电流分布。
- 定子绕组单相接地短路 (K4 故障)：可能导致绕组绝缘损坏。
- 转子励磁回路一点或两点接地 (K5 和 K6 故障)：影响发电机磁场，可能导致转子损坏。
- 失磁（低励）故障：发电机失去磁场，无法维持稳定运行。
2. **发电机不正常工作状态**：
- 定子绕组过负荷：长时间超出额定电流，可能造成绕组发热。
- 转子表层过热：负序电流引起，可能导致转子磁通不平衡。
- 定子绕组过电压：电网波动或操作不当导致，可能损伤绝缘。
- 逆功率运行：转为电动机模式，可能导致发电机受损。
- 励磁回路过负荷、过励磁：励磁电流过大，影响发电机稳定。
- 频率上升或下降：影响电网稳定性。
- 失步：发电机与电网同步运行出现问题。
3. **发电机保护配置**：
- **主保护**：如发电机纵联差动保护，用于检测定子内部的短路故障；变压器差动保护，监测变压器各侧的电流差异；匝间保护，如单元件横差保护、负序功率方向保护等。
- **后备保护**：过电流保护、低压闭锁过电流保护、复合电压闭锁过电流保护等，用于次要故障或主保护失效时启动。
- **异常运行保护**：失磁保护、失步保护、逆功率保护等，针对非短路但可能危害发电机的运行状态。
- **非电量保护**：如瓦斯保护、温度保护等，基于传感器检测的非电气量异常。
4. **母线保护**：
- 对于单母线和双母线系统，电流差动保护是主要的保护方式。通过比较各支路电流的总和，当电流差值超过一定阈值时，启动保护动作，跳开相应断路器。
总结来说，发电机保护配置是电力系统中的核心部分，它通过精确的保护装置和策略，确保在各种故障和异常情况下，发电机能够迅速隔离问题，避免故障扩大，保障整个电力系统的稳定运行。这些保护措施不仅涉及电气参数，还包括对物理量的监测，体现了电力系统自动化和智能化的发展趋势。
