Elektroenergetyczna 

automatyka 

zabezpieczeniowa 

(zabezp. genarator

ów) 

 

Automatyka elektroenergetyczna w elektrowniach 

Rodzaj zabezpieczenia 

Moc znamionowa generatora MVA 

10-25 

25-100 

100-200 

>250 

Od zwarć międzyfazowych uzwojenia stojana 

x 

x 

x 

x 

Od zwarć doziemnych w uzwojeniu stojana 

x 

x 

x 

x 

Od zwarć zwojowych uzwojenie stojana 

op 

op 

op 

x 

Od zwarć w wirniku i obwodzie wzbudzenia 

x 

x 

x 

x 

Od wzrostu napięcia na zaciskach generatora 

x 

x 

x 

x 

Od przeciążeń cieplnych uzwojenia stojana 

x 

x 

x 

x 

Od przeciążeń cieplnych uzwojenia wzbudzenia 

op 

op 

x 

x 

Od zwarć zewnętrznych 

x 

x 

x 

x 

Od asymetrii prądowej 

op 

op 

x 

x 

Od pracy silnikowej 

x 

x 

x 

x 

Od utraty wzbudzenia 

x 

x 

x 

x 

Od utraty synchronizmu 

op 

op 

x 

x 

Od przewzbudzenia 

op 

op 

x 

x 

Od spadku

1)

 i wzrostu

2)

 częstotliwości 

x 

x 

x 

x 

Od przypadkowego załączenia na postoju 

op 

op 

x 

x 

Od zakłóceń mechanicznych 

op 

op 

x 

x 

Oznaczenia: x – wymagane, op – opcjonalnie, 1) – tylko dla turbozespołów, 2) – tylko dla hydrozespołów  

Automatyka elektroenergetyczna w elektrowniach 

S

G

≤2MW 

 

 

S

G

>2MW 

 

Automatyka elektroenergetyczna w elektrowniach 

2

2

2

g

g

p

g

z

X

R

R

E

I

























R

p

 

– rezystancja 

przejścia (np. 
rezystancja łuku). 

R

g

 

– rezystancja 

uzwojenia stojana 

 

Automatyka elektroenergetyczna w elektrowniach 

5

0

2

0

20

0

15

0

0

,

,

,

,









st

nT

r

K

I

I

Automatyka elektroenergetyczna w elektrowniach 

gn

gn

rp

I

U

Z

9

0,



Zabezpieczenie rezerwowe od zwarć międzyfazowych 

uzwojenia stojana generatora 

Automatyka elektroenergetyczna w elektrowniach 

Zabezpieczenia od zwarć doziemnych w 

uzwojeniach stojana 

3

0

0

0

0

0

NG

G

G

s

r

G

U

C

j

I

I

I

I









Najczęściej przyjmuje 
się: 

G

b

r

I

k

I

0

0



Automatyka elektroenergetyczna w elektrowniach 

Zabezpieczenia od zwarć doziemnych w uzwojeniach stojana 

 

i

c

s

r

i

G

b

n

k

I

I

n

I

k

0

0





k

b

 – współczynnik 

bezpieczeństwa (4-5 
bezzwł, 1,5-2 zwł.), 

I

0G

 – prąd zwarciowy 

płynący od generatora 

I

0s

 – prąd zwarciowy 

płynący od sieci 
generatorowej 

n

i

 – przekładnia 

przekładnika prądowego 

k

c

 – współczynnik czułości 

(1,5-2) 

 

Automatyka elektroenergetyczna w elektrowniach 

Zabezpieczenia od zwarć doziemnych w uzwojeniach stojana 

Zabezpieczenie 
czynnoprądowe 
kierunkowe od 
zwarć doziemnych 
w uzwojeniu stojana 
generatora 

Automatyka elektroenergetyczna w elektrowniach 

 

Zabezpieczenia od zwarć doziemnych w uzwojeniach stojana 

pracującego w układzie blokowym 

(ochrona 95% uzwojenia) 

Automatyka elektroenergetyczna w elektrowniach 

 

Zabezpieczenia od zwarć doziemnych w uzwojeniach stojana  

(ochrona 100% uzwojenia) 

 

GS 

– generator kodowany; f = 12,5 Hz 

Automatyka elektroenergetyczna w elektrowniach 

Zabezpieczenia od zwarć zwojowych w uzwojeniach stojana 

 

Automatyka elektroenergetyczna w elektrowniach 

 

Zabezpieczenia od zwarć zwojowych w uzwojeniach stojana 

 

Automatyka elektroenergetyczna w elektrowniach 

Zabezpieczenia od zwarć w wirniku i obwodzie wzbudzenia 

 

Automatyka elektroenergetyczna w elektrowniach 

Zabezpieczenia nadnapieciowe 

Przyczyny wzrostu napi

ęcia na zaciskach generatora: 



przepięcia atmosferyczne w sieci zasilanej napięciem 

generatorowym 



 

nagłe odciążenie generatora od mocy czynnej, np.. Wskutek 

otwarcia wyłącznika głównego 



nagłe odciążenie generatora od mocy biernej indukcyjnej, 

któremu towarzyszy zmniejszenie strumienia magnetycznego 
reakcji twornika w stojanie 



wzrost napięcia wzbudzenia spowodowany uszkodzeniem 

regulatora napięcia 



błędna regulacja ręczna napięcia 

Automatyka elektroenergetyczna w elektrowniach 

Zabezpieczenia nadnapieciowe 

nG

r

nG

r

U

U

U

U

)

,

,

(

,

4

1

2

1

1

1

2

1







DI – dystrybutor impulsów 

Automatyka elektroenergetyczna w elektrowniach 

U

r

rp

U

k

I

NG

rp

I

K

U

U

K

U

K

I

I

K

I

k

min

max

"

min









W praktyce 
przyjmuje się: 

 

U

NG

rp

I

NG

rp

K

U

U

K

I

I

/

,

/

,

8

0

3

1





Zabezpieczenie generatora od zwarć zewnętrznych 

Automatyka elektroenergetyczna w elektrowniach 

Zabezpieczenia od przeciążeń cieplnych stojana generatora 

Automatyka elektroenergetyczna w elektrowniach 

Zabezpieczenie generatora od zwarć zewnętrznych 

3

1

95

0

,

,

min









c

p

i

c

z

r

i

p

m

r

b

r

k

k

n

k

I

I

n

k

I

k

k

I

Automatyka elektroenergetyczna w elektrowniach 

Zabezpieczenie generatora od zwarć zewnętrznych 

i

p

n

b

r

u

z

c

r

u

p

b

n

k

I

k

I

n

U

k

U

n

k

U

k







,

max

min

Automatyka elektroenergetyczna w elektrowniach 

Zabezpieczenie generatora od pracy silnikowej 

Automatyka elektroenergetyczna w elektrowniach 

Zabezpieczenie generatora od utraty wzbudzenia 

Automatyka elektroenergetyczna w elektrowniach 

Zabezpieczenie generatora od utraty wzbudzenia 

 

Automatyka elektroenergetyczna w elektrowniach 

Zabezpieczenie generatora od utraty synchronizmu 

Automatyka elektroenergetyczna w elektrowniach 

Zabezpieczenia pod- 

i nadczęstotliwościowe generatora 

Automatyka elektroenergetyczna w elektrowniach 

Zabezpieczenia od zakłóceń mechanicznych generatora 

Rodzaje zakłóceń mechanicznych i ich skutków: 

-Zwiększenie siły odśrodkowej w czasie rozbiegu hydrogeneratora lub 
przy prędkości obrotowej turbogeneratora większej od znamionowej o 
ponad 20%, powodującej uszkodzenie uzwojeń wirnika; 

-Pulsacje momentu obrotowego o podwójnej częstotliwości przy 
zwarciach niesymetrycznych, powodujących uszkodzenie połaczeń 
czołowych uzwojenia stojana; 

-Udary sił dynamicznych na uzwojenie stojana przy zwarciach na 
zaciskach generatora przy pełnym wzbudzeniu, powodujących 
uszkodzenie połączeń czołowych uzwojenia stojana; 

-Udary oscylacyjne momentu mechanicznego działające na wał 
generatora, sprzęgło i wał turbiny w przypadkach bliskich zwarć 
zewnętrznych trójfazowych, powodujące urwanie sprzęgła łączącego 
wał turbiny z wałem generatora; 

-Uszkodzenia i przegrzanie łożysk. 

Automatyka elektroenergetyczna w elektrowniach 

Zabezpieczenia bloku generator - transformator 

Rys.20. Układ zabezpieczeń 
różnicowych bloku  
generator – transformator  
z transformatorem odczepowym 

Automatyka elektroenergetyczna w elektrowniach 

Automatyka elektroenergetyczna w elektrowniach 

Automatyka elektroenergetyczna w elektrowniach 

Automatyka elektroenergetyczna w elektrowniach 

Automatyka elektroenergetyczna w elektrowniach 

Automatyka elektroenergetyczna w elektrowniach 

Automatyka elektroenergetyczna w elektrowniach 

Automatyka elektroenergetyczna w elektrowniach 

Automatyka elektroenergetyczna w elektrowniach 

Automatyka elektroenergetyczna w elektrowniach 

Automatyka elektroenergetyczna w elektrowniach 

Automatyka elektroenergetyczna w elektrowniach 

Automatyka elektroenergetyczna w elektrowniach 

Automatyka elektroenergetyczna w elektrowniach