大型水轮发电机微机型主保护设计方法再商榷

大型水轮发电机内部短路微机型主保护的设计方法一般仍沿用模拟式保护的做法,即装设1或2套纵差保护和1或2套横差保护,前者以机端两相短路校验其灵敏度,后者因不清楚定子绕组内部短路的计算方法,只能放弃灵敏度校验.这种设计方法不可能真正做到定子绕组各种短路具有双重主保护的要求.对于容量相同的两台水轮发电机,不管定子绕组结构的不同,互相照搬主保护配置方案,为发电机运行带来不安全因素.     

论大型发电机微机主保护设计的科学性

迄今大型发电机内部短路主保护习惯配置1或2套纵差保护，并以机端两相短路校验其灵敏系数Ksen,，当Ksen≥2．0时就认为设计性能合格，它能不能对定子绕组短路起保护作用。设计者心中无数，文中以1台540槽水轮发电机可能发生的内部故障类型说明上述做法在运行上存在严重后果，另一种习惯做法是对不同型号的发电机（特别水轮发电机），只要容量相当，不问定子绕组的实际空间布置和结构上的不同，就相互照搬主保护配置主案；通过2台相同容量，不同定子槽数和绕组连接的发电机应采用不同的主保护配置方案，说明上述相互照搬的设计方法是不科学的，并指出关键的问题是正确计算定子绕组内部短路电流。     

水轮发电机定子绕组内部故障电气量计算与保护方案分析系统

章叙述了新开发的水轮发电机定子绕组内部故障电量计算与保护方案分析系统,该系统能方便地对任意尺寸、槽数、极对数、绕组形式以及不同中性点连接方式的大型水轮发电机进行各种内部故障（如匝间短路、支路间短路、开焊故障等）进行稳态电量的计算,同时能对内部故障保护方案如单元件横差、不完全差动、裂相横差等保护的灵敏度进行分析校核,并能给出保护方案的最佳ＣＴ组合。该系统可广泛应用于大型水轮发电机定子绕组内部故障分     

水轮发电机定子短路故障形式分析及其算法设计

水轮发电机定子内部故障破坏性强，研究有效的主保护配置方案尤为必要，而主保护配置方案的优化设计又以发电机可能发生的内部短路故障形式分析为基础。目前大型水轮发电机定子绕组普遍采用多分支双层波绕或叠绕的结构，文章针对这2种绕组结构，详细分析了发电机内部可能发生的所有故障形式特点，设计了可形成各自故障集的通用算法，并介绍了该算法在三峡左岸Alstom电机(波绕)和柘溪电站扩建工程发电机(叠绕)定子故障形式分析中的应用。     

巨型水轮发电机定子绕组设计建议——由发电机主保护定量化设计引出的反思

从多个水轮发电机主保护定量化设计的工程实践中发现某些绕组形式的发电机难以取得令人满意的保护性能。提出通过合理选择定子绕组形式,兼顾电机设计和继电保护的要求,在绕组设计阶段就力求减少继电保护的动作死区。建议首选保护性能优异的整数槽“全波绕组”,同时针对其他绕组形式,探讨相应的综合优化设计规则,在不改变电机电磁性能的前提下,采取相应措施减少定子绕组内部短路时继电保护动作死区的存在比率。     

大型凸极同步发电机定子绕组内部故障瞬态仿真

大型凸极同步发电机定子绕组内部故障的仿真计算对保护的配置具有重要意义。文中以多回路理论为依据，建立了大型凸极同步发电机定子绕组内部故障瞬态分析的数学模型；以匝间短路为例，给出了系数变化矩阵。通过在动模机上进行故障的动态模拟实验，验证了该方法的正确性。最后对三峡电站SF700－80／19720大型水轮发电机定子绕组一支路发生匝间短路的故障情况，进行了瞬态过程的仿真计算，验证了所配置单元件横差保护的灵敏度，结果令人满意。     

大型水轮发电机内部故障单元件横差保护的灵敏度分析

建立了求解多分支水轮发电机定子绕组内部故障情况下的稳态电气量的通用数学模型。以ＳＦ１２５－９６／１５６００水轮发电机为例,全面探讨了匝间短路,支路间短路时匝经,邦联位置,过渡电阻等对单元件横差保护方案灵敏度的影响规律,并分析了匝间短路保护死区。     

大型发电机内部短路主保护性能分析及配置方案的选择

大型发电机内部短路主保护方案的配置是大型发电机安全可靠运行的前提基础,是电力设计者的重要任务。本文对大型发电机内部短路四种主保护的原理进行了详细的叙述,通过灵敏度计算分析软件对四种主保护的灵敏度进行分析,并根据对匝间短路和相间短路的分析结果总结了灵敏度的变化规律,并将定子绕组分为两个中性点和三个中性点两种情况讨论分支组合方式,归纳了主保护方案的配置方法及最终方案的确定方法,为大型发电机配置高性能的主保护方案提供了理论基础。     

多分支大型水轮发电机内部故障主保护的灵敏度分析

多分支大型水轮发电机的内部故障计算及灵敏度分析是确定大型发电机保护的理论依据,文中用一种新的内部故障仿真软件对一台大型水轮发电机内部故障进行计算,并在计算结果的基础上,分析了裂相保护,不完全全纵差保护,单元件模差保护和传统纵差保护等几种主保护的灵敏度,比较其优劣,以期为大型水轮发电机组内部短路主保护的最佳方案选择提供依据。     

大型水轮发电机内部故障保护的动模实验研究

与汽轮发电机组相比,大型水轮发电机定子每相绕组的分支数较多,并且各组中性点连接的分支数也可能不同,使得其内部故障保护的性能存在一些差异。文中基于一台模拟大型水轮发电机内部结构和电气特性的模型发电机,采用动态模拟实验对其内部故障保护进行了研究,这些保护包括:完全纵差保护、不完全纵差保护、裂相横差保护和单元件横差保护。在发电机处于不同运行工况下,根据各种保护的动作情况、灵敏度和可靠性的分析和对比结果,对于水轮发电机的内部故障保护性能、主保护方案和保护应用方面均得出了一些有益的结论。     

三峡右岸发电机主保护配置方案设计研究总结

为给景洪等后续电站水轮发电机主保护的设计提供借鉴,对三峡右岸发电机主保护配置方案的设计研究进行了总结。通过细化三峡右岸发电机的故障特点来确定其典型故障特征,为主保护配置方案的优化设计明确了方向,同时也大大减少了计算的工作量。文中提出由“完全裂相横差保护 不完全纵差/完全纵差保护”构成“一横一纵”的初步格局,再经定量分析结果决定是否增设零序电流型横差保护,从而确定最终的主保护配置方案,这一设计思想将在偶数分支水轮发电机主保护的设计中继续得以验证和完善。     

再谈大中型水轮发电机主保护定量化设计的必要性

大中型水轮发电机主保护的定量化设计方法已在三峡、龙滩、拉西瓦、小湾等水电厂得到了应用。随着研究设计工作的深入和工程实践经验的总结,又提出了主保护的定量化及优化设计方法。文中分析了水轮发电机绕组形式对故障特点的影响,归纳总结了典型故障特征,但这种归纳只是为简化设计计算的工作量指明了方向。由于大中型水轮发电机绕组形式的多样性,因此现阶段还难以仅凭发电机的故障特点就决定中性点侧引出方式和主保护的配置方案,而应在全面内部短路分析计算的基础上,再经定量化的设计过程来完成。     

同步发电机定子内部故障暂态过程及对保护的影响

利用基于多回路法的凸极同步发电机定子绕组内部故障暂态过程仿真程序，讨论了定子支路电阻和阻尼支路电阻对故障暂态过程及稳态的影响，分析了同步发电机并网运行时定子绕组故障暂态过程中的单元件横差保护、裂相横差保护、完全纵差保护和不完全纵差保护的灵敏度，认为对于没有制动电流的单元件横差保护灵敏度在暂态过程中得到了提高，但对有制动电流的裂相横差、完全纵差和不完全纵差保护的灵敏度则需要具体分析。     

大型多分支绕组水轮发电机动态模拟研究

大型多分支绕组水轮发电机内部结构的复杂性,增大了对其自身和保护等问题的研究难度,动态模拟系统可以保持原型系统的物理本质,因此采用动态模拟试验可以对大型多分支绕组发电机进行有效的研究。文章介绍了以一台具有多分支绕组结构的凸极水轮发电机为主构成的动态模拟试验系统,并且模型发电机的内、外电气特性与原型机基本一致。采用该模型系统对发电机单元件横差不平衡电流、内部故障主保护的性能以及注入式定子接地保护进行了研究和测试,其结果可为故障分析、保护原理、保护配置、定值整定和保护性能测试等问题的研究提供依据,并可对数字模拟试验和原型试验的结果起到验证和补充作用。     

大型超临界汽轮发电机匝间短路故障分析及主保护研究

大型超临界汽轮发电机组将是我国的主力机组,电抗的增大和定子绕组电阻的减少将使短路电流水平下降,保护灵敏度降低.同时由于结构设计的原因,综合性能较好的一些保护方案如横差保护和不完全纵差保护等将不能应用于大型超临界汽轮发电机.文中重点讨论了匝间短路后各电气量的变化对继电保护的影响.研究表明,发电机发生匝间短路故障后,随着短路匝数的增加,转子二次谐波电流以及单元件横差电流均有较大的变化,以此构成的相应保护方案将能够可靠动作.在此基础上,提出故障分量负序功率方向保护可以作为一重主保护方案,并就该方案在实际应用中所涉及的主要问题提出了看法和建议.     

三峡电站1号发电机内部故障主保护配置方案综观

对三峡电站1号发电机定子绕组的相间、匝间短路共11490种故障作了全面的分析计算,联系可供选用的单元件横差保护、裂相横差保护、不完全纵差保护和完全纵差保护,在充分论证各种保护灵敏性的基础上,提出了该发电机内部故障主保护的总体配置方案意见。     

三峡电站1号发电机内部故障主保护配置方案综观

对三峡电站 1号发电机定子绕组的相间、匝间短路共 11490种故障作了全面的分析计算 ,联系可供选用的单元件横差保护、裂相横差保护、不完全纵差保护和完全纵差保护 ,在充分论证各种保护灵敏性的基础上 ,提出了该发电机内部故障主保护的总体配置方案意见。     

大型调相机内部故障特征及纵向零序电压保护性能分析

大型调相机(容量为300 Mvar)实际运行中存在定子绕组匝间短路的可能,不装设匝间短路保护或匝间短路保护性能不完善将是调相机安全运行的严重隐患。文中运用"多回路分析法",对两种冷却方式大型调相机所有实际可能发生的内部故障进行了仿真分析,分析结果表明大型调相机现有主保护配置方案(完全纵差保护+纵向零序电压保护)存在较大的保护死区。进一步分析了纵向零序电压保护不能动作的故障类型,为大型调相机主保护性能的改善提供借鉴。     

大型发电机变压器保护技术的现状剖析和发展动向

针对国内外电气主设备保护的通病，章指出并分析它们的问题所在，同时给出有效的解决方法。主设备保护工作应该清楚发电机和变压器绕组发生短路的类型和数量、故障位置和短路匝数；大型发电机和变压器主保护一定要做绕组内部短路计算，据此进行保护灵敏度校验，按照“优势互补、综合利用”的原则最终制定主保护配置总方案，使保护设计工作做到定量化和科学性。N(YN)接线绕组的超高压变压器应增设零序差动保护。阻抗保护不宜作为大型发电机变压器绕组的近后备保护。