基于发电机功率变化量的失磁保护辅助加速判据

介绍了发电机失磁保护的4种主判据,针对阻抗Ⅱ段和低电压判据延时较长的不足,提出利用发电机功率变化量作为失磁保护辅助加速判据,并介绍了实际微机保护装置的动模试验情况。     

自调整式三次谐波定子接地微机保护研究

本文对自调整式三次谐波电压发电机定子接地微机保护的原理、样机及动模试验研究作较全面的介绍。本文提出并采用了自调整式的三次谐波电压定子接地保护方案，利用微型计算机和其它技术手段，制成了初步的样机，通过了动模试验。动模试验结果表明，保护的灵敏度提高了近4倍。     

利用负序增量比相构成的新型微机发电机匝间故障及振荡闭锁保护方案

本文介绍了利用高性能１６位单片机采用△Ｕ＿２和△Ｉ＿２及Ｕ＿２和△Ｉ＿２两种相量比相方案相“与”为主判据并采用△Ｉ＿１和△Ｕ＿１比相为闭锁判据的方法来构成的保护方案，用于反应发电机匝间故障，也可反应发变组内部各种不对称故障，灵敏度高，动作速度快，在５％本支路匝间短路时，动作时间可达１８～２５ｍｓ，而在各种振荡情况及外部故障时，又能可靠闭锁。本方案已在国家继电器检测中心通过了各种工况下的动模试验和型式试验，已用于本文作者从事的国家“八五”攻关项目“微机发变组成套保护”装置的主保护。     

发电机定子接地微机保护的实验和理论研究

针对目前三次谐波电压原理的发电机定子接地保护的灵敏度和可靠性不能满足现场发电机运行的要求等问题，本文通过物理模拟实验和理论分析，研究了发电机定子绕组一点接地时，发电机机端和中性点处三次谐波电压的变化规律，得出了一些重要结论，结合自适应和自调节理论，提出了自调整式的三次谐波电压定子接地保护方案，并利用微机和其它技术手段，制成了初步的装置，通过了动模试验，动模试验结果表明，保护的灵敏度提高了近４倍，保     

发电机定子接地微机保护装置的研制

利用微机实现发电机定子接地保护可改善定子接地保护性能，较好的解决传统保护中存在的问题，文章介绍了自调整式的发电机定子接地微机保护装置的研制及其动模试验结果，着重介绍了保护装置的硬件结构和软件结构及其主要功能，以及保护装置的可靠性和抗干扰性能。     

LFP-900型发电机、变压器微机保护的应用与运行分析

介绍了LFP-900型微机保护在水轮发电机及220 kV自耦变压器上的应用情况，对保护在区内、外故障下的动作情况进行分析，解决了电制动停机对主变差动保护可靠性的影响问题，指出提高微机保护运行可靠性的关键是要做好现场设计和技术管理工作。     

发电机断路器失灵保护判据问题探讨

对一起发电机出口断路器失灵保护误动事故进行了论述和分析,提出了现有发电机断路器失灵保护中的电流判据会导致保护拒动的问题,分析了小电流接地系统单相接地及相间短路等故障时,断路器失灵保护电流判据无法起动的原因,对改进发电机断路器失灵保护判据提出了采用有流判据及增加电压等判据的建议。     

汽轮发电机定子绕组内部故障规律和保护方案的研究

随着电力工业的发展,大容量汽轮发电机内部故障保护的重要性不断增加,迫切需要对汽轮发电机定子绕组内部故障进行深入研究。文中应用编制的电机仿真程序计算发电机在各种内部不对称短路故障情况下的过渡过程,讨论各故障特征量的变化规律。根据动模试验和仿真计算的结果对现有的各种机组保护方案优缺点进行对比分析,最后提出大型汽轮发电机定子绕组内部短路的主保护方案。     

发电机定子绕组内部故障保护方案的动模试验比较

采用动模试验的方法,对大型发电机内部故障的保护方案进行了全面的试验,比较 了大型发电机可能采用的几种保护方案：完全纵差保护、不完全纵差保护、裂相差动保护、 单元件横差保护,同时对作者提出的相电流比率制动横差保护、相电流比率制动纵向零序电 压保护与单元件横差保护、纵向零序电压保护进行了比较试验。根据试验结果对各种保护方 案优缺点进行了分析对比,并提出了大型发电机内部故障保护的几种可行方案。     

发电机定于接地微机保护装置的研制

利用微机实现发电机定子接地保护可改善定子接地保护性能，较好地解决传统保护中存在的问题。文章介绍了自调整式的发电机定子接地微机保护装置的研制及其动模试验结果，着重介绍了保护装置的硬件结构和软件结构及其主要功能，以及保护装置的可靠性和抗干扰性能。     

双频式定子接地保护的分析与改进

介绍了基波零序电压保护原理、三次谐波电压幅值比保护原理、三次谐波电压幅值比突变量保护原理以及三次谐波电压矢量比较保护原理等四种定子接地保护原理,并根据三台汽轮发电机的参数,对上述原理进行灵敏度分析。分析表明基波零序电压保护原理与三次谐波电压矢量比较保护原理相配合时灵敏度最高,但该保护方案在大型机组采用接地变接地时灵敏度仍显不足。针对高压侧三次谐波电压的干扰,为了同时提高保护方案的灵敏度与可靠性,提出了一种改进方案。该方案在降低制动系数的同时增加了自适应制动门坎判据,仿真结果表明该方案能够兼顾灵敏度与可靠性。所得结论为定子接地保护的研发改进提供了参考。     

基于多回路－有限元耦合数学模型的同步发电机定子单相接地故障保护方案校验方法

同步发电机数学模型是进行故障暂态仿真，设计、校验保护方案的理论基础。文中将多回路方法与电磁场有限元计算相结合，建立了同步发电机的多回路一有限元耦合数学模型，其突出优点在于：可以同时计及定子绕组对地分布电容，磁路饱和、磁极形状、齿槽效应等因素，适用于同步发电机定子单相接地故障暂态分析及保护方案(尤其是三次谐波电压保护方案)校验。应用该数学模型完成了同步发电机定子单相接地故障暂态数字仿真，仿真与实验结果基本吻合，验证了该数学模型的准确性与有效性。进而提出了基于多回路一有限元耦合数学模型的同步发电机定子单相接地故障三次谐波电压保护方案校验方法。应用该方法对典型的定子单相接地稳态判据、暂态判据进行仿真校验，结果与实验基本吻合，表明该方法是正确可行的。     

新型大型发变组主保护方案的研究与试验——微机故障分量功率方向保护的应用

本文提出新型大型发变组主保护方案,其特点是基于故障分量原理,无需发电机中性点量,能够适应于各种绕组结构的发电机。文中围绕新方案的判据和算法,装置的硬软件构成进行讨论,并对动态模拟实验及其结果作了介绍。     

纵向零序电压保护新方案及其应用

由于结构设计的原因,综合性能较好的一些保护方案如横差保护和不完全纵差保护等将不能应用于大型超临界汽轮发电机。文中重点讨论了纵向零序电压保护方案的改进及其在应用中的问题。研究表明,发电机发生匝间短路故障时3次谐波电势减小,而机组外部故障时发电机3次谐波电势增大。因此,为了提高纵向零序电压保护方案的性能,可以根据故障时3次谐波电压增量的特性作为选取制动量的依据,从而提高保护性能。亦即：当3次谐波电压表现为负增量时,制动量取为0或接近0;而当3次谐波电压表现为正增量时,以该增量值作为制动量。此外,对匝间保护纵向零序电压元件增加一个小延时是可行的,它可以提高保护躲暂态3次谐波影响的能力。仿真计算表明,比例制动式纵向零序电压保护能可靠区分内外部故障,符合大型超临界汽轮发电机的保护要求。     

A new digital ground-fault protection system for generator–transformer unit

Ground faults are one of most often reasons of damages in stator windings of large generators. Under certain conditions, as a result of ground-fault protection systems maloperation, ground faults convert into high-current faults, causing severe failures in power system. Numerous publications in renowned journals and magazines testify about ground-fault matter importance and problems reported by exploitators confirm opinions, that some issues concerning ground-fault protection of large generators have not been solved yet or have been solved insufficiently. In this paper a new conception of a digital ground-fault protection system for stator winding of large generator was proposed. The process of intermittent arc ground fault in stator winding has been briefly discussed and actual ground-fault voltage waveforms were presented. A new relaying algorithm, based on third harmonic voltage measurement was also drawn and the methods of its implementation and testing were described.     

用外加电源式定子接地保护提高保护灵敏度的研究

定子绕组单相接地故障是发电机最常见的故障之一，且其他故障大多由定子单相接地引发。传统大型机组基于纵向零序电压三次谐波的100%定子接地保护存在灵敏度较低的缺点。外加电源式定子接地保护灵敏度较高，但随着单机容量越来越大，其灵敏度还是不能满足要求。借助现代的电气控制技术，对其进行改进，在原有的外加电源式定子接地保护中引入反馈量，从而提出了一种新的保护模式，仿真计算表明它可以有很高的灵敏度并具有很高的可靠性，能够满足现代大型机组对接地保护的要求。     

基于零序电压故障暂态分量的发电机定子单相接地保护方案研究

根据发电机发生定子单相接地故障后机端和中性点零序电压故障暂态分量近似相同的特点，提出了两种形式的基于零序电压故障暂态分量的发电机定子单相接地保护方案：第一种形式将基波零序电压与三次谐波电压分开处理；第二种形式无需将两者分开，直接把机端和中性点两侧零序电压故障暂态分量的和与差做为保护动作信号与制动信号，通过比较相应信号的谱能量大小检测定子单相接地故障。文中给出了第二种判据形式的详细仿真和试验结果，分析表明：新的暂态保护判据具有很高的灵敏度和可靠性。     

大容量发电机中性点接地方式的研究

目前对大容量发电机中性点接地方式有两种不同观点,即中性点经配电变高阻接地和经消弧线圈谐振接地。本文从有利于构成性能良好的发电机定子绕组单相接地保护的观点出发,对两种接地方式下发电机基波零序电压保护和三次谐波零序电压保护的灵敏度进行了分析,分析表明发电机中性点谐振接地的方式有利于提高发电机定子接地零序电压保护的灵敏度。     

发电机定子绕组单相接地保护自适应判据研究

分析了发电机机端和中性点的零序基波及3次谐波电压故障暂态分量的特点,在此基础上提出了发电机定子绕组单相接地保护的自适应判据。该判据考虑了零序基波电压及3次谐波电压故障分量的综合效应,并以制动信号谱能量和动作信号谱能量的比值作为制动系数,该值在发电机正常运行时接近为1,在发电机定子绕组单相接地时远小于1。因此,自适应判据有效提高了保护在定子绕组经过渡电阻单相接地情况下的灵敏度。文章还建立了发电机的多回路暂态数学模型,采用半隐格式求解法对定子单相接地故障进行了仿真,结果证明了所提判据的有效性和良好的抗噪性。     

Design Principles of a New Generator Stator Ground Relay for 100% Coverage of the Stator Winding

The design principles of a new relay for detection of grounds on the stator windings of generators is discussed. The relay provides 100% coverage of the stator windings with measurement of the fundamental and third harmonic components of the residual voltage at the terminals of the generator and the voltage across the grounding resistor at the neutral of the generator. The design concepts of the detectors utilizing the third harmonic components of the above signals are based on measurements of these signals on a number of Ontario Hydro thermal units.