特大型机组保护若干问题探讨

对大型汽轮机零功率切机保护、大型水电机组中性点分支电流不完全引入对后备保护的影响、大型机组失磁保护用转子电压的引入方式、注入式定子接地保护与接地变参数的配合原则、注入式转子接地保护故障定位功能以及高灵敏横差保护进行了探讨,为今后类似特大型机组保护的研发、设计和工程实施提供参考.     

大型发电机组注入式定子接地保护调试与整定

随着发电机单机容量的不断增大,发电机定子绕组对地电容不断增加,导致定子单相接地电流不断增大,容易造成发电机定子对地绝缘老化或出现接地故障,对发电机定子单相接地保护提出了更高的要求以确保发电机安全运行。阐述了注入式定子接地保护原理及现场调试方法,并对相角补偿值、阻抗补偿值及对相关的保护值进行了整定。根据现场对发电机静止状态下的调试以及发电机由空载缓慢升压至30%额定电压后的测试结果,进一步验证了保护定值整定的正确性和保护装置动作的准确性。     

大型水轮发电机失磁保护与低励限制配合问题的探讨

有关整定导则要求"失磁阻抗判据应校核不抢先于励磁低励限制动作",但工程上失磁保护与励磁低励限制的整定是分开进行的,并且在不同的坐标系中描述,容易造成二者动作失去配合。针对大型水轮发电机常用的失磁保护定子侧静稳阻抗判据,结合具体保护装置实现方法,论述了其与低励限制动作区如何进行比较的计算方法,探讨了失磁保护与低励限制的动作配合关系。并在最后讨论了改善低励限制与失磁保护定子侧阻抗判据配合的方案。     

大型水轮发电机定子接地保护方案及灵敏度分析

以三峡水轮发电机的参数为仿真计算实例,对基波和三次谐波电压原理的水轮发电机各种定子接地保护方案进行了灵敏度的对比分析,在此基础上提出基于故障分量的定子接地保护方案。研究表明,只要取出保证计算精度的故障分量,该方案将能满足三峡电站发电机定子接地保护的灵敏度要求。     

大型发电机注入式定子接地保护的现场应用及分析

近年来越来越多的大型发电机装设100%注入式定子接地保护。文中总结了注入式定子接地保护现场调试方法,给出了试验结果。试验结果验证了保护装置检测接地过渡电阻的准确性(相对误差不超过±5%)。另外,通过分析电压回路两点接地故障引起的定子接地保护告警,给出了若干建议。     

注入式定子接地保护在大型发电机组上的应用分析

在分析回路角度偏差、接地变参数、二次回路接线方法对注入式定子接地保护测量接地电阻精度的影响基础上,归纳角度补偿、阻抗补偿、电阻折算系数补偿的现场试验和调整方法,试验结果表明该注入式定子接地保护的测量精度能满足工程要求。通过分析保护动作范围及可靠性,提出合理的零序接地电流、动作电阻定值整定方法。     

300 MW发电机变压器组保护改造

根据《"防止电力生产重大事故的二十五项重点要求"继电保护实施细则》,制定了湘潭发电有限责任公司1号、2号机组发电及变压器组保护双重化改造方案。每台机组A,B柜为双重化的保护柜,C柜为非电量保护、非全相保护。每套保护均含有完整的主保护、后备保护和异常运行保护,均能反映被保护设备的各种故障及异常状态,并能动作于跳闸或给出信号。电流回路、工作电源、出口回路互相独立。对发电机转子接地保护、发电机失磁保护、发电机定子接地保护在实际运行中存在的影响机组安全稳定运行问题进行了分析,并提出相应的改进措施。实践运行表明,双重化改造后的机组是安全可靠的。     

主设备保护若干问题的商榷

主设备差动保护一般选用P级互感器,如何保证在外部短路或其他暂态过程中不误动是普遍关注的问题。文中讨论了单元件（零序电流型）横差保护的定值整定,在整定计算导则中推荐为0.05I_gn,二滩水电厂在一次完全失磁故障中误动,建议定值增大为10%。文中还讨论了失磁保护系统侧判据与机组侧判据组成“与门”出口问题、大型发电机中性点经接地变压器接地时的阻值问题、转子两点接地保护的撤消、变压器相间差动保护的空载合闸问题,以及零序差动保护的推荐、后备阻抗保护的必要性、意外误合闸保护的必要性等问题。并给出了具体的建议。     

20Hz注入式定子接地保护在扩大单元接线发电机组上的应用

针对目前注入式定子接地保护不具备选择性,无法应用在扩大单元接线发电机组的问题,提出了一种新的注入式定子接地保护方案。该方案首先计算发电机组接地电阻的值以判断是否存在接地故障,当检测到接地故障后,以注入的20 Hz电压的相位为基准,将测量到的发电机中性点与机端处的20 Hz电流作差后的相位与之比较,通过这个相位关系来判断故障发电机,实现选择性停机。仿真结果验证了新方案计算接地故障过渡电阻和判断故障发电机的准确性,实现了注入式定子接地保护在扩大单元接线机组上的应用。     

超超临界机组发电机定子和转子接地保护方案

分析了传统发电机定子和转子接地保护应用在超超临界机组上的不足,在此基础上提出了更加完善的定子和转子接地保护方案,建议采用注入式定子接地保护和注入式转子接地保护原理,实现不受发电机运行工况影响的定转子绝缘检测。     

发电机机端电压互感器匝间短路导致定子接地保护动作分析

近年来,发生了多起发电机机端电压互感器(TV)一次绕组匝间短路导致定子接地保护动作的事故,增加了故障排查的工作量。文中推导了TV一次绕组匝间短路时,对地相电压和线电压的计算公式,得出故障发生时定子对地零序电压升高,对地电压最高相(比正常时有所升高)的下一相即为故障相,以及线电压没有明显变化的结论,并通过现场录波数据验证了理论分析的正确性。文中还提出了利用注入式定子接地保护的电阻判据区分TV一次绕组匝间短路和定子接地故障的思路,为快速排查故障提供参考。     

抽水蓄能电站机组保护国产化改造

沙河抽水蓄能机组保护随主机一同从法国ALSTOM公司引进,依据我国相关国标和行业标准,该机组保护装置在设计、保护、运行等方面存在一定缺陷。文中分析了沙河抽水蓄能电站机组保护存在的问题,成功地进行了国产化改造工作．应用了多项先进技术和原理,极大地提高了机组保护性能。     

变压器参数不对称对后备阻抗保护的影响研究

根据某500 kV主变单相替换工程实例,从理论分析与基于PSCAD/EMTDC模型研究替换后,在正常及故障情况下因三相短路电压百分比不一致对后备阻抗保护的影响,得出在满足变压器并列运行的条件下,主变单相替换后由于三相参数不对称对接地阻抗元件的影响要大于相间阻抗元件的影响,但都不会使阻抗保护产生误动作或者拒动作.同时也说明了变压器运行时三相短路电压百分比允许一定程度的不对称性,为进一步研究主变单相替换的可行性提供了理论参考.     

高准确度外加20 Hz电源定子单相接地保护的研制

分析了发电机中性点处配电变压器对外加20Hz电源定子单相接地保护的影响。基于许继WFB-800型发变组保护硬件平台，研制了考虑中性点配电变压器参数影响的高准确度定子单相接地保护，试验验证了保护中计算接地故障过渡电阻方法的准确性，并分析和给出了防止20Hz电源及其引线故障误动作的措施。     

电压互感器二次短路引起发电机定子接地保护动作分析

介绍了一起因电压互感器二次回路短路导致的发电机定子接地保护跳机事件。单台发电机电压回路故障同时影响到同厂升压站和相邻发电机的电压采样,存在导致多台发电机跳闸的安全隐患。文中对故障录波数据和二次回路进行深入分析,并对分析结果进行仿真验证,最终查明了导致跳机的原因,提出了有效的防范措施。最后对电压互感器二次回路接地方式存在的问题进行了探讨,并提出了改进方案。     

20 Hz注入式定子接地保护在700 MW水轮发电机组中的应用

青海拉西瓦水电站作为“西电东送”北通道的骨干电源点,对西北电网750 kV网架起着重要的支撑作用。电站采用750 kV一级电压接入系统,出线二回,电气主接线方式为发电机与主变压器之间采用联合单元接线、750 kV侧采用3/2断路器接线。文中介绍了拉西瓦水电站发电机定子接地保护与国内常用的利用发电机本身固有的工频和三次谐波方法的不同之处,同时介绍了西门子公司7UM62发电机保护装置、7XT33 20 Hz信号发生器、7XT34 20 Hz带通滤波器的工作原理和调试注意事项,以及整套装置在拉西瓦水电站700 MW发电机主保护中的应用与注意事项。