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.     

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。     

三峡电站水轮发电机主保护设计回顾与展望

在总结三峡左岸电站发电机主保护设计运行成功经验的基础上,对三峡右岸发电机通过全面的内部短路分析计算、定量化的设计过程完成了主保护配置方案的设计,保护方案性能优异。所提出的由“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的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,为大型发电机组的安全运行提供可靠的保证。     

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。     

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。     

大型水轮发电机内部短路主保护方案研究

大型发电机单机容量大,其地位显得尤其重要,它的安全运行直接影响到电网的稳定性,一旦遭受损坏,将造成巨大经济损失。本文就三峡机组内部短路的计算数据,分析了各种保护的灵敏度,并评估各种保护的优劣。并以此为基础提出大型水轮发电机组内部短路主保护的较佳设计方案。     

锦屏二级水电站发电机主保护设计

结合锦屏二级水电站水轮发电机的特性,通过对水轮发电机全面的内部短路分析计算、定量化的设计过程,完成了主保护配置方案的设计,保护方案性能优异。实现了水轮发电机保护无动作死区,而且对所有实际可能发生的内部故障有2种及以上不同原理的主保护灵敏动作,为大型水电站水轮发电机的安全运行提供了可靠保证。     

大型水轮发电机主保护定量化设计过程的合理简化

以三峡右岸（哈电机组）、龙滩、小湾、构皮滩（东电机组）、金安桥、拉西瓦、彭水电站的7台大型水轮发电机的主保护设计为例,说明多分支大型水轮发电机应根据每相分支数（偶数或奇数分支）和故障特点的不同来实现主保护定量化设计过程的合理简化,即偶数（或奇数）多分支水轮发电机主保护的设计过程可归纳为一个每相2分支（或3分支）的水轮发电机主保护配置方案的设计,其分支的合理分组（相邻或相隔方式）取决于发电机实际可能发生的内部故障特点。相关设计规则的总结大大减少了设计计算的工作量。     

计及故障发生几率的发电机主保护定量化设计

以漫湾二期和景洪发电机主保护设计为例,分析了7种主保护配置方案,主要比较了其中性能较好的2种方案在发电机内部故障时的动作情况及不能动作故障类型,说明在大中型水轮发电机主保护的定量化设计中,除了引入故障的存在几率——发电机实际可能发生的同槽和端部交叉故障,还应考虑内部短路的发生几率。由于不同的主保护配置方案均存在各自的保护死区,在保护死区相差不大的主保护配置方案的抉择中,应倾向于不能动作故障类型发生几率低的主保护配置方案,同时综合考虑其他因素,合理确定最终的主保护配置方案,以兼顾设计的科学性和实用性。     

大中型发电机主保护方案和配置的定量化设计——发电机内部短路仿真软件的应用

通过2台单机700 MW的发电机（三峡电厂）和2台135 MW的发电机（平班电厂和百色电厂）主保护方案的设计，对现行设计工作中完全凭概念、经验和传统习惯的做法的科学性提出了质疑，究其原因在于没有掌握发电机内部短路的正确分析计算，不得已用机端金属性两相短路来校验保护方案的灵敏度，使得设计者对于所设计的主保护配置方案的性能心中无数。主保护配置方案的定量化设计将主保护方案的性能与发电机实际可能发生的内部短路紧密联系起来，在此基础上，按照“优势互补、综合利用”的原则寻求最佳的主保护配置方案，为大中型发电机的安全运行提供了高质量的保证。平班电厂和百色电厂发电机主保护设计的实例进一步说明在全面的内部短路分析计算的基础上进行主保护配置方案定量化设计的重要性。     

大中型发电机主保护配置方案定量化及优化设计的重要性

大中型发电机主保护配置方案的设计是一个多目标的工程优化设计问题,必须兼顾设计的科学性和实用性,为此应根据发电机定子绕组结构的不同而采取不同的优化设计过程,不能以容量相等或相近为理由而互相搬用主保护配置方案。掌握发电机定子绕组内部故障的仿真计算方法是主保护配置方案定量化及优化设计的基础。以实际工程为例。运用多回路分析法进行内部故障的仿真,在定量分析基础上得到了设计简单且性能优越的主保护配置方案,并通过定量和定性分析指出其连接方式也取决于实际可能发生的内部故障特点。     

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     

不同型号的发电机应配置不同的主保护

不同型号的发电机，它们的三相绕组有不同的空间布置，发生内部矩路的位置和种类各不相同，相应的主保护配置方案也迥然不同，因此不同型号的发电机有各自的主保护配置方案，不能搬用或套用额定容量相等，额定电压相同（但型号不同）的发电机的主保护配置方案，在掌握了定子绕组内部短路电流的正确计算方法之后，现有的发电机主保护设计 既有必要也有可能逐步完善，提高，以平班发电厂发电机主保护设计为例进行了说明。     

柘溪250 MW水轮发电机主保护配置方案设计

多分支发电机定子绕组形式的差异导致了发电机不同的内部故障形式,主保护配置方案的设计需要针对具体故障集的整体保护效果展开研究,以确定发电机中性点引出方式和主保护配置原则。文章以湖南省柘溪水力发电厂扩建工程中250MW水轮发电机为对象,基于实际内部短路故障集内故障的保护效果分析,确定了主保护配置方案,可作相关工程参考。     

三峡发电机内部故障主保护及TA配置方案的研究总结

简单介绍了三峡左岸电站 14台发变组内部故障主保护及TA配置方案 ,对清华大学关于三峡发电机内部故障主保护及TA配置方案所做的工作进行了总结 ,从主保护配置方案的灵敏性、发电机中性点侧TA的数目等方面对两种保护方案进行了对比 ,为三峡工程今后的工作提供借鉴。     

100～300MW水轮发电机主保护配置方案的优化

以8台水轮发电机的主保护设计为例,对比了传统设计方案和定量化设计方案的性能．说明不能以每相分支数相或容量相等／相近为理由而相互套用或照搬主保护配置方案。由于100～300MW水轮发电机的绕组设计非常灵活,使得实际可能发生的故障特点各不相同．应作内部学冀兰算决定100～300MW水轮发电机的主保护配置方案。     

发电机过励磁保护应用研究

根据基本电磁场理论,分析发电机过励磁时的物理特性,以GE公司G60保护为例,分析采用相电压作为过励磁保护判据的缺点,提出三种解决措施并进行分析比较。