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.     

龙羊峡和拉西瓦水电站多分支发电机主保护设计对比

在吸取国外大型水电站发电机主保护设计成功经验的基础上，龙羊峡水电站在国内首次采用多回路分析法计算发电机内部短路，以校验保护灵敏度，现场运行已证明龙羊峡发电机主保护设计的正确性。随着发电机主保护设计技术的发展，拉西瓦水电站发电机主保护设计则是在全面的内部短路分析计算的基础上，经定量化的设计过程而完成。针对该奇数多分支发电机的故障特点，首先采用相隔引出方式构成不完全裂相横差保护，然后通过合理选择零序电流型横差保护以形成对不完全裂相横差保护性能的补充;差动保护用TPY型电流互感器的正确选型，为上述主保护配置方案     

向家坝和溪洛渡水电站发电机主保护设计总结

溪洛渡和向家坝水电站共安装了26台770～800MW的巨型水轮发电机组(包括5种不同机型,绕组形式和分支数均有所不同)。经发电机主保护定量化及优化设计过程,发现5种发电机虽中性点侧引出方式、保护方案的配置及保护性能相差悬殊,但其主保护设计过程实质上都是将一台偶数或奇数多分支的水轮发电机简化为一台每相2分支或3分支的发电机,分支的合理分组取决于发电机的故障特点和每相分支数;发电机主保护配置方案的性能则决定于所选择的定子绕组形式,应在绕组选型时兼顾发电机设计和继电保护的要求。     

龙滩发电机主保护配置方案

大型发电机内部故障主保护配置方案需要通过定量化设计来确定。对于多分支的水轮发电机,可以采用多种中性点引出方式,相应主保护的构成方式和组合方案数目巨大,很难通过"穷举法"获得最优的配置方案。文中通过分析龙滩发电机绕组结构和内部故障的特点,发现适当地选择中性点引出方式可以减小保护死区,从而大大减小了设计工作量。在此基础上,对龙滩发电机进行了主保护配置方案的定量化设计,最终提出了保护范围大、双重化程度高、工程上也易于实现的配置方案。     

水电站发电机断路器柜内电流互感器的配置

分析水电站发电机出线设备结构及电流互感器在运行中可能出现的保护死区,对水电站发电机断路器柜中电流互感器的配置方案提出建议。     

水电站发电机断路器柜内电流互感器的配置

分析水电站发电机出线设备结构及电流互感器在运行中可能出现的保护死区,对水电站发电机断路器柜中电流互感器的配置方案提出建议。     

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。     

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.     

发电电动机转子吊装安全技术研究

在抽水蓄能电站机电设备中,发电电动机转子多为全厂最重设备.发电机转子吊装一般需要两台桥机联合起吊,而采用联合起吊对两台起重设备的吊装精度及二者的同步性要求较高.在机组安装或检修过程中,转子吊装一旦发生事故,后果将非常严重.结合某大型抽水蓄能电站发电电动机转子吊装工作,分析转子吊装的技术要求,以技术方案为基础,有针对性地制定安全管理措施并在工作中逐一落实,提高了发电电动机转子吊装的安全性.     

1000MW汽轮发电机主保护及中性点引出方式设计研究

鉴于1000MW汽轮发电机组在电力系统中的重要地位,决不能简单照搬或沿用300MW及600MW汽轮发电机组的主保护配置方案。文中提出了2种新型中性点引出方式及主保护方案的配置,经对东方电机股份有限公司1000MW汽轮发电机内部短路故障进行分析计算,发现其保护性能均优于传统的发电机中性点引出方式及主保护配置方案。为了降低技改难度并积累工程经验,应首先选择汽轮发电机按照新型中性点引出方式2进行技改,以确保大型汽轮发电机组的安全运行;但该方案仍需电机制造和运行部门予以高度重视和支持,才能最终实现。     

响洪甸抽水蓄能机组及其保护特点的分析

简单介绍了响洪甸蓄能电站以及机组配置和机组参数的一些情况,以及WFB800发变组继电保护装置的技术特点。针对响洪甸蓄能电站发电机组的具体情况,以及抽水蓄能机组换相、变极、工况切换频繁等的一些特点,介绍了WFB800A发变组继电保护装置在响洪甸蓄能电站发电机组保护实现上的应用,说明了如何实现机组主保护、后备保护、异常运行保护的配置方案,并叙述了特殊运行工况以及此种运行工况下保护的选择及实现方法。说明了在实现本工程机组保护时必须注意的几个环节。本工程机组保护的实现为进一步认识抽水蓄能电站机组保护垫定了坚实的基础。     

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。     

基于粒子群优化算法的可变速抽水蓄能发电电动机电磁优化设计

本文结合可变速抽水蓄能发电电动机的指标与运行特点,在研究其设计流程和设计要点的基础上,以一台10MW交流励磁发电电动机为例,基于粒子群优化算法,以电机的效率、成本为优化设计目标。在保证热负荷满足通风要求的情况下,对定子每极每相槽数、定子槽宽、转子槽宽进行了寻优设计,实现了材料成本降低、效率提高的设计目标,形成了交流励磁发电电动机的电磁设计方案。通过对该电机电磁方案的空载特性分析,提出了对空载线电压波形畸变率过高问题的优化设计方案,建立了基于试验设计和曲线拟合以定、转子槽口宽度和单边气隙长度为优化变量的线电压基波幅值和波形畸变率的拟合公式,在其基础上通过三维粒子群优化,获得了进一步优化的发电电动机电磁优化设计方案。     

龙滩发电机主保护设计新思想

对龙滩发电机定子绕组分布结构进行了调研,查清了该发电机实际可能发生的相间、匝间短路故障数;应用“多回路分析法”深入、详尽地计算了13104种短路故障的全部分支电流的大小和相位。在此基础上,确定了龙滩发电机主保护的配置方案。该方案保护死区减小到0．183％(仅24种故障不能保护),99．51％的短路故障均有两套及以上不同原理的主保护灵敏动作(即仅有64种短路故障只有1套主保护动作或拒动);采用2／4出口跳闸方式,有效地降低了保护装置误动作率,使龙滩发电机主保护既具有高灵敏性、又具有高可靠性,这为特大型发电机主保护设计提供了新思想,创造了新经验。     

RCS-985R/S微机发电机保护在岗南抽水蓄能机组上的应用

介绍了RCS-985R／S微机发电机保护在抽水蓄能机组上的成功应用。描述了岗南抽水蓄能机组的概况,详细阐述了机组特点及其保护配置方案,分析了换相和倒极操作对保护的影响、3种不同运行工况对保护的要求以及如何判别抽水蓄能机组的运行工况：对微机改造后岗南1号机组保护的运行情况进行了简要分析。最后,指出为确保抽水蓄能机组保护正确、可靠运行,必须合理处理好的几个关键技术环节。     

偶数多分支发电机的主保护优化设计

通过分析多分支发电机的2种典型内部故障对不同主保护的灵敏性,从减少相对保护死区的目的出发提出了选择支路分组方式的2条一般性原则。按照这2条原则,在构皮滩、龙滩和紫坪埔发电机的主保护设计中,不需具体计算保护方案的灵敏度就可从众多选择中直接确定最优的支路分组方式,再由优化设计可得到保护动作率最大的最优配置方案,大大节省了设计工作量。分析结果表明,在偶数多分支发电机的主保护配置中,一般应优先考虑分成2个支路组。     

规范大中型发电机主保护设计的方法

针对现有发电机主保护设计方法的不科学性 ,提出新的设计思路、步骤和方法 ,彻底改变了以往完全凭概念、经验和传统习惯的做法 ,逐步做到主设备继电保护设计工作的定量化 ,即以正确的发电机内部短路分析计算为基础 ,校核各种主保护方案的灵敏系数 ,由此择优确定发电机定子绕组中性点侧的分支引出方式 ,结合电机的实际情况和各种保护方案的优缺点 ,按照“优势互补、综合利用”的原则 ,最终确定该发电机主保护的配置方案     

500 kV变电站3/2接线T区短引线保护方案探讨

针对500 kV变电站3/2接线方式下采用GIS组合电器时,为了防止GIS T区母管发生永久故障时线路保护重合于故障引起GIS母管的再次受损,通常采用出线配置CT线路保护动作范围不包含GIS串内CT与出线CT之间故障的方式来实现,因而针对GIS串内CT与出线CT之间T区故障需考虑配置完备的保护方案;本方案采用三端差动保护方案完成线路投入运行方式下T区故障的保护,采用两端差动保护方案完成对线路退出运行方式下线路隔刀及3/2串内CT之间故障的保护,采用配置过电流原理的线末保护完成对线路退出运行方式下线路隔刀及出线CT之间故障的保护;本方案已在500 kV变电站成熟应用,具有广泛推广的现实意义。     

三相变压器等效瞬时电感的计算分析及CT配置新方案

葛宝明等人以单相变压器模型为基础,提出一种利用等效瞬时电感变化特性判别变压器励磁涌流的算法,具有较好的识别效果。但对于三相变压器不同接线方式,尤其是YΔ/接线方式下等效瞬时电感的计算问题,目前还未见相关文献研究,该文对此问题进行了深入的分析和探讨,研究结果对利用等效瞬时电感变化特性判别变压器励磁涌流算法在工程中的应用,具有一定的指导意义和参考价值。针对变压器Δ侧绕组内部环流对等效瞬时电感计算结果影响大,而又难以通过线电流计算得到的特点,提出了一种新型的变压器差动保护CT配置方案。该方案保证了等效瞬时电感的正确计算,同时又不会使差动保护存在保护死区。     

发电电动机的安全稳定运行

本文基于抽水蓄能电站在电力系统中的重要性,从分析发电电动机的故障及事故入手,就发电电动机的参数和结构的合理选择、与水泵水轮机结构和参数的匹配、水泵水轮机调试和运行方式对发电电动机的影响、电站运行方式的合理选择、与厂房结构的设计协调、安装和运行维护、在线监测、寿命诊断等诸方面对发电电动机的运行稳定性进行论述.