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。     

奇数多分支大型水轮发电机主保护设计的特点

为保证大型发电机组的安全运行,在工程实践经验积累的基础上,有必要对发电机主保护配置方案的定量化设计过程进行归纳总结,以使其更好地服务于工程实践。该文以百色(135MW)、乐滩(150MW)、凤滩(200MW)、瓦屋山(130MW)、彭水(350MW)、拉西瓦(700MW)电站的6台水轮发电机的主保护设计为例,说明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3分支的水轮发电机主保护配置方案的设计,应立足于如何使用不完全裂相横差保护,即根据发电机实际可能发生的故障特点,舍弃每相某一分支的同时实现对剩余偶数分支的合理分组(相邻或相隔方式);相关设计规则的总结为奇数多分支大型水轮发电机主保护配置方案的定量化设计明确了方向,同时也显著地减少了设计计算的工作量。应用该方法可进一步简化发电机主保护配置方案的定量化设计过程。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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     

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。     

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。     

水轮发电机主保护配置方案设计

以每相7分支的拉西瓦发电机(单机700 MW)主保护的定量化设计为例,说明奇数多分支大型水轮发电机主保护设计与偶数多分支发电机的不同之处:首先应立足于如何使用不完全裂相横差保护,即根据发电机实际可能发生的故障特点,舍弃每相某一分支的同时实现对剩余偶数分支的合理分组(相邻或相隔方式);其次在不增加任何硬件投资的前提下,通过合理选择零序电流型横差保护的构成形式,可以对不完全裂相横差保护的保护性能起到很好的补充作用。相关设计思想将在奇数多分支大型水轮发电机主保护的设计中继续得以验证和完善。     

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。     

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。     

三峡水电站发电机变压器组内部短路主保护方案的理论分析和试验研究

根据对龙羊峡电厂和岩滩电厂机组保护的理论分析、试验研究和运行经验总结，本提出三峡电站机组短路主保护方案，即：发电机第一主保护为高灵敏单元件横差保护，第二主保护为故障分量负序方向保护；变压器第一主保护为考虑励磁特性的变压器短路保护，第二主保护为故障分量标积制动式差动保护，后采用三相电流和谐波制动方式。     

消弧及过电压保护在三峡电源电站和三峡坝区35 kV系统中的应用

三峡坝区35 kV施工电网是三峡工程的主要施工电源,同时为三峡电站提供重要的厂用电。文中介绍了三峡电源电站及三峡坝区35 kV系统消弧及过电压保护装置的原理,分析了该装置在35 kV系统中的配置情况、装置动作后的处理过程、实际应用效果以及仍存在的问题。     

对三峡电站继电保护国产化的展望

对三峡左岸电站的继电保护进行了简单的回顾 ,对三峡右岸电站、右岸地下电站继电保护的国产化进行了展望 ,并结合三峡特大型机组和电站的特点 ,分别就发电机主保护、发电机定子接地保护、失步保护及失步预测、特大型变压器保护、50 0kV母线保护以及事故预测和非电量检测等几个方面对未来继电保护的发展趋势进行了阐述     

瀑布沟电站600 MW大型水轮发电机主保护优化设计

以瀑布沟大型水轮发电机为对象,在详细分析其可能发生的各种内部短路故障的基础上,采用基于转子每极双阻尼条的内部故障简化暂态仿真模型,对发电机中性点侧不同分支组合方式下各种主保护方案的动作情况进行了详细分析,确定了瀑布沟发电机优化主保护配置方案,为相关工程应用和研究工作提供了参考.     

三峡模型水轮机引水部件流动特性的试验研究

通过在蜗壳进、出口及导叶出口３个断面布置五孔测球对三峡水电站模型水轮机引水部件中流动特性的测量表明,蜗壳进口断面的流动符合圆管流动的规律,蜗壳出口断面中有明显的二次流。导叶中心线上下流动基本对称,导叶出口的总速度、各速度分量及速度环量由上至下逐渐增大。本文报导了最优工况及偏离工况的测量结果并作了初步分析,对水轮机引水部件及转轮的设计提出了有益的建议。