论200MW发电机变压器继电保护配置方案(2)

一种改进方案是改变发电机中性点侧的引出方式,将三相六个分支绕组分成两组同时引出, 这样可以装设单元件零序电流横差保护。高灵敏横差保护具有发电机相间短路、 匝间短路和定子绕组开焊的保护功能、 构成简单、 灵敏度高, 可以作为发电机的第一主保护。如果设计安装不完全纵差保护,则从根本上改变了传统纵差保护不反映定子绕组匝间短路和开焊故障的不足, 成为发电机内部故障的第二主保护,实现了大机组主保护的双重化要求, 大大提高了短路保护的技术性能, 但必要的前提是发电机中性点侧应有四个引出端子。如果当发电机中性点不具备条件,它们对发电机定子绕组匝间短路和分支开焊无保护功能, 为此必须通过配置纵向零序电压保护来实现对发电机内部的匝间短路的保护功能。

2、定子绕组单相接地保护问题

为解决好定子单相接地故障的保护问题, 首先应注意发电机中性点接地方式, 使之满足单相接地电流小于 GB - 14285- 93《继电保护和安全自动装置技术规程》224条所规定的故障电流允许值 (即安全电流), 即对于 200MW 发电机组定子绕组单相接地电流应小于 2A。

同时必须注意的是, 所配置的保护应包括发电机定子绕组 100 %的保护区,即基波零序电压和三次谐波零序电压的定子接地保护。当单相接地电流小于安全电流时,保护装置带时限动作于信号, 反之则应动作于跳闸。如果发电机绝缘状况不良或超期服役绝缘老化严重, 保护可带时限作用于跳闸停机。现今, 新出台的《中国国电集团公司重大事故预防措施》中规定, 应将零序基波段保护和零序三次谐波段保护出口分开,零序基波段保护投跳闸,零序三次谐波段保护只允许投信号。

3、转子绕组两点接地保护问题

当汽轮发电机的励磁回路两点接地故障, 即使两点接地保护正确动作并跳闸, 也可能发生轴系和汽机部件的磁化现象,给机组尽快恢复正常运行带来很大困难。对于转子水内冷的汽轮发电机, 由于转子绕组漏水,造成励磁回路的接地故障,不再是从一点接地开始,随后继发第二点接地, 而是一开始就是多点或一片励磁绕组接地。

4、变压器电气量保护说明；

纵差保护是一切电气主设备的主保护，它灵敏度高、选择性好，在变压器保护上运用较为成功。纵差保护是利用比较被保护元件各端电流的幅值和相位的原理构成的，根据KCL基本定理哪，当被保护设备无故障时恒有各流入电流之和必等于各流出电流之和。

5、变压器非电气量保护；

非电气量保护是变压器的重要保护形式，它是相对于变压器各测的电气量保护而言的，变压器的非电量保护包括：瓦斯保护、压力释放、冷却器故障、冷风消失、油温升高等。

对于 200MW 汽轮发电机, 应装设一点接地保护。当一点接地保护动作后,应及时发出报警信号,尽快转移负荷,实现机组的平稳停机, 切勿认为一点接地无甚危害,不加处理, 一旦再发生第二点接地故障,将酿成大患,对大型汽轮发电机极为不利。基于这种考虑, 现代微机继电保护装置虽然在判断发生转子一点接地保护动作时, 自动投入转子两点接地保护, 但要求运行检修人员在发现转子一点接地时仍应尽快查明原因,立即处理, 在第一时间内消除接地故障点。

大型发电机组继电保护要求最大限度的保证机组安全和最大限度缩小破坏范围，这就要选择具有可靠性、灵敏性、选择性和快速性好的保护装置，做好短路保护、接地保护和异常运行保护。

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