大型汽轮发电机绕组同槽同相调查及保护方案定量化设计

大型汽轮发电机实际存在定子绕组匝间短路,不装设匝间短路保护是发电机安全运行的严重隐患.文中以2台300 MW汽轮发电机主保护配置方案的定量化设计为例,说明保护人员应与业主、电机制造厂家密切配合,争取汽轮发电机中性点侧引出2个中性点并装设分支电流互感器,为装设横差保护和不完全纵差保护提供可能,从而对发电机的安全运行提供高质量的保证.     

再论发电机不完全纵差保护的设计

对二滩电站发电机不完全纵差保护中性点侧电流互感器的配置方案,分别针对同一支路或同相不同支路的匝间短路和两相相间短路,进行全面和系统的分析,目的在于获得这种保护在设计中的规律性认识。     

大型汽轮发电机新型中性点引出方式的研究

汽轮发电机绝大多数中性点侧引出3个端子,通常只装设完全纵差保护,因而不能保护绕组匝间短路;中性点侧引出4个或6个端子并装设分支电流互感器,能够大大提高主保护方案的性能,却又带来电机设计制造的难度.为了解决上述矛盾,给大型汽轮发电机提供功能全面的主保护,提出了一种新型的中性点引出方式及主保护方案.提出将A,B相的第2分支单独引出并装设分支电流互感器,再将A1,B1,C1和C2分支接在一起形成中性点侧第3个引出端子并装设电流互感器;然后以2台300 MW汽轮发电机为例,在全面的内部故障仿真计算的基础上对新型主保护方案的灵敏度进行了校核,发现其性能显著优于传统的发电机中性点引出方式及保护方案的配置,并且该方案相比于中性点侧引出4个或6个端子的方案,对发电机的结构改动要求相对较低,更易于在工程上实现.     

每相2分支水轮发电机主保护设计特点

以5台每相2分支的水轮发电机的主保护设计为例,说明经定量化设计过程得到的"一横一纵"初步格局(裂相横差 不完全纵差保护)完全不同于传统设计方案(零序电流型横差 完全纵差保护),其他主保护方案的取舍应在定量分析的基础上,依据现有初步格局的性能和发电机中性点侧电流互感器布置的难易程度来决定,以达到主保护设计和电机设计2个方面"综合最优"的目标。     

二滩发电机主保护技术改进工作研究

利用现有中性点引出方式和分支组电流互感器(TA)的布置来实现二滩水电站发电机主保护技术改进工作,通过将每相分支TA进行一定的连接,构成1套不完全裂相横差保护、1套不完全纵差保护和1套完全纵差保护.同时拓展了偶数多分支发电机主保护设计思路,其应立足于引出3个中性点且在每相装设3个分支组TA.技术改进方案既考虑了保护性能的互补,又保障了保护装置的稳定运行.     

发电机不完全纵差保护

本文所述的不完全纵差保护将传统纵差保护的中性点侧电流改为相电流的一部分。当发电机内部定子绕组电流改为相电流的一部分。当发电机内部定子绕组发生各种相间，苫间短路和分支开焊故障时，由于故障分支与非故障分支间存在互感，该保护均能反映，因而扩大了传统纵联保护的功能，且简化了大型发电机组继电保护配置的总体方案。     

一种电炉变压器中性点横差保护方案研究

分析了共铁心式电炉变压器的结构特点,提出将3个单相变压器中性点解开后重新连接,在主变压器和调压变压器中性点之间接入电流互感器,形成电炉变压器中性点横差保护.当电炉变压器发生内部匝间故障、同相不同支路间故障以及相间故障时,中性点横差保护能够可靠动作,同时可作为补偿电容器纵差保护的后备保护.并利用动模试验验证了中性点横差保护的动作性能.试验结果表明:作为电炉变压器纵差保护的有效补充,中性点横差保护可显著提高电炉变压器差动保护的灵敏性和可靠性.     

发电机匝间短路保护及继电器

一、前言现代大型发电机定子绕组,每相都有两组以上的并联分支,对于每相定子绕组匝间或分支间的短路,称为定子绕组匝间短路故障。发电机匝间短路的短路电流可能超过机端三相短路电流很多,故匝问短路是发电机的一种严重故障。以往对于双星形接线而且中性点引出六个端子的发电机,通常装设单元件式横差保护,但大型机组由于一些技术上和经济上的考虑,发电机中性点侧常常又引出三个端     

上电调相机内部故障分析及主保护配置方案优化设计

大型调相机实际存在定子绕组匝间短路的可能,不装设匝间短路保护将是调相机安全运行的严重隐患。运用“多回路分析法”,对上海发电机厂制造的300 Mvar调相机进行了内部故障分析及主保护配置方案的优化设计,分析表明应根据上电调相机中性点侧引出方式的差异而采取不同的主保护配置方案。与基于传统电磁型电流互感器的中性点引出方式及主保护方案相比,基于柔性光学电流互感器的裂相横差保护将彻底改变大型汽轮发电机无完善定子绕组匝间短路保护的现状,且对发电机设计制造影响小,从而为发电机的安全运行提供高质量的保证。     

燃气轮发电机励磁变高压侧电流互感器的选择应用

燃气轮发电机励磁变压器高压侧套管电流互感器,其准确限值系数由机端短路电流和所选电流互感器的一次侧额定电流两者决定。励磁变高压侧短路电流非常大,而其额定电流又比较小,因此按常规方式难以选到满足要求的励磁变高压侧电流互感器。燃气轮发电机差动保护采用不完全纵差保护,因此可以利用此方法来降低励磁变高压侧电流互感器的准确限值系数。此外,利用电流互感器准确限值系数与二次侧负荷的关系,可以进一步提高电流互感器的准确限值系数,满足工程的需要。     

防止高压电动机差动保护误动作的又一种措施及投运前的检查

大容量高压电动机采用纵差保护是一种常见的保护措施,但如果二次电流回路施工设计不够规范和合理,使靠电动机中性点侧的电流互感器线路较长,则电流互感器二次负载可能超载致使两侧电流互感器输出电流不相等,造成有差电流流经差动继电器。尤其在起动过程中,过大的不平衡电流,容易引起差动保护误动作。     

基于Yn/Δ接线变压器零序纵差保护原理研究

变压器传统电流差动保护在反映接地故障及匝间故障时灵敏度存在着不足,由此提出了在变压器区内弱故障时仍能可靠动作的基于零序电流的纵差保护方案,不同于目前所说的零序电流差动只是针对变压器Y侧绕组应用,利用Y以及侧绕组中的零序电流构成差动保护.按照典型的电流互感器配置方案,侧绕组电流未知,采用零序等值电路计算侧绕组中的零序环流,PSCAD仿真以及动模数据均验证了该方法的正确性.通过变压器各种故障情况下零序纵差保护和传统保护性能的比较表明:零序电流纵差保护在反映单相接地和小匝间短路时灵敏度更高,且受励磁涌流影响更小.     

基于Yn/Δ接线变压器零序纵差保护原理研究

变压器传统电流差动保护在反映接地故障及匝间故障时灵敏度存在着不足,由此提出了在变压器区内弱故障时仍能可靠动作的基于零序电流的纵差保护方案,不同于目前所说的零序电流差动只是针对变压器Y侧绕组应用,利用Y以及 侧绕组中的零序电流构成差动保护。按照典型的电流互感器配置方案, 侧绕组电流未知,采用零序等值电路计算 侧绕组中的零序环流,PSCAD仿真以及动模数据均验证了该方法的正确性。通过变压器各种故障情况下零序纵差保护和传统保护性能的比较表明：零序电流纵差保护在反映单相接地和小匝间短路时灵敏度更高,且受励磁涌流影响更小。     

共铁芯式电炉变压器新型中性点横差保护

提出并论述了共铁芯式主调合一的电炉变压器中性点端子经简单改接可实现新型中性点横差保护。当共铁芯式主调合一的电炉变压器发生高压绕组匝间短路、同相2个分支绕组之间短路、不同相之间的相间短路、单相接地短路以及中低压绕组匝间短路和相间短路时,中性点横差保护都能快速动作跳开高压侧断路器。该保护的优点是:一种保护能保护多种类型的短路故障且动作灵敏度高,保护匝间短路的灵敏度远高于纵差保护,且简单可靠。     

大型发电机定子绕组匝间短路保护的讨论

结合运行经验,讨论在型发电机定子绕组匝间短路保护的实际应用问题,主要是高灵敏单元件横差保护的互感器问题和套数,不完全纵差保护动作特性的改进,大型汽轮发电机采用同基波零序电压保护的灵敏度问题,以及三元件裂相横差保护和故障分量负序方向（△Ｐ２）保护的应用问题。     

大型水轮发电机不完全差动保护的配置及其灵敏度分析

以SF700－80／19720大型水轮发电机为例，在充分分析不完全差动保护在各种内部短路故障情况下的差动电流及其灵敏度规律的基础上，讨论了中性点侧分支的不同组合方式对保护动作的影响，分析结果可以为不完全差动保护方案设计提供理论依据。     

电气主设备纵差保护的进展

根据比率制动式纵差保护在运行中提出的问题 ,主要是电流互感器在外部短路暂态过程中造成的纵差保护不平衡电流增大和饱和效应使制动电流减少 ,可能产生误动作 ,发电机或变压器绕组短路时一侧可能存在不大的流出电流会影响保护动作的灵敏性 ,甚或造成保护拒动 ,这种流出电流可能是负荷电流 ,也可能是由短路安匝对健全绕组的互感所引起的感应电流。作者吸取国内外先进经验 ,结合主设备内部故障的分析建议推广标积制动原理的比率制动或纵差保护新方案     

电气主设备纵差保护的进展

根据比率制动式纵差保护在运行中提出的问题,主要是电流互感器在外部短路暂态过程中造成的纵差保护不平衡电流增大和饱和效应使制动电流减少,可能产生误动作,发电机或变压器绕组短路时一侧可能存在不大的流出电流会影响保护动作的灵敏性,甚或造成保护拒动,这种流出电流可能是负荷电流,也可能是由短路安匝对健全绕组的互感所引起的感应电流.作者吸取国内外先进经验,结合主设备内部故障的分析建议推广标积制动原理的比率制动或纵差保护新方案.     

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。     

龙羊峡发电厂发变组差动保护配置浅谈

龙羊峡发电厂机组主保护设计中，将发电机中性点处电流互感器全部用于差动保护。在安装2#发变组微机故障录波器(WGL—3A)时，因中性点处无备用电流互感器，故录波器无法录取中性点处的电流量。合理地利用机组中性点处的电流互感器来配置保护，将有可能腾出部分电流互感器，这样即可以不降低机组保护的可靠性，又可以满足录波器录波的要求。