淺析大型發電機變壓器繼電保護及應用研究

鄭 博

（內蒙古巴彥淖爾市巴彥淖爾電業局，內蒙古巴彥淖爾，015000）

淺析大型發電機變壓器繼電保護及應用研究

鄭 博

（內蒙古巴彥淖爾市巴彥淖爾電業局，內蒙古巴彥淖爾，015000）

本文對于發電機變壓器微機保護電氣其自身的原理進行分析探討，并結合目前微機保護配置的相關原則還有主流設計思想也對相關的保護配置等方案上完成相關的探討，使其自身能夠有著一定的可靠性與靈敏性，同時其自身還有著一定的選擇性與快速性好的這種保護效果。

大型發電機變壓器；繼電保護；保護；研究

0 引言

目前，我國的一些大型發電機購買的費用是比較昂貴的，并且其中使用發電機的結構也非常的復雜，當故障容易受損時，自己修復的難度相對較大，維護時間比較長，所以會有較大的經濟損失。對于使用的大型發電機來說，在目前的電力系統中具有非常重要的地位，特別是獨立容量占總體容量的比例相對較大，大型發電機本身的切斷，電力系統會有非常大的干擾和影響。因此，在大型電廠保護整體配置保護的時候，主要是自己最大限度地保證安全的單位給予保證，并盡可能地減少范圍的未能被破壞，盡可能防止突然關機。特別是防止由于操作不當而導致的保護裝置移動。這樣，當您需要具有可靠性和靈敏度的保護裝置以及選擇性和快速的比較時，您需要在繼電保護的整體配置中盡可能完整和合理。

1 大型發電機組繼電保護整體配置的相關原則

大型發電機保護配置主要分為短路保護和接地保護和異常運行三大類保護。短路保護。主要用于發電機變壓器可以在短路故障區域內發生各種類型的顯示，這些故障將直接影響到機組的破壞，而這種保護也是非常重要的。對于保護裝置或斷路器的保護，也與主保護和后備保護的區別。接地保護，主要用于發電機變壓器電氣部分的整個電路接地故障響應，主要是發電機轉子繞組需要安裝一點接地保護和兩點接地保護，定子繞組本身需要有100%單相接地保護。異常運行的保護，主要針對各種可能的傷害機組人員的異常情況作出反應，但出現這些情況并不能同時不能很快地破壞機組的直接影響。這種保護裝置通常設有專門設計的繼電器或相關的保護裝置，這些保護裝置不需要保護其額外的配置。

在大型發電機變壓器組中，微機保護配置和模擬保護配置存在一些差異，因為微機型主保護和備用保護整體連接在一起，因此200MW發電機連接到220KV系統的變壓器，還需要安裝主保護和備用保護和異常操作，保護這兩臺相對完整的微機跟隨電氣保護裝置，而每套機電保護裝置也配有一個單獨的直流電源和電流互感器分離跳閘線圈出口。這樣就足以使大型機組的安全性得到充分的保證，但是在每一套設備中，還需要使自己的交流和直流信道輸入信息與資源共享相關來實現。一般情況下在大型機組繼電保護配置的討論中，需要遵循以下原則。

對于大型發電機自身變壓器的主保護給予強化，另其可以在得到保護的范圍里可以保證發電機不管是自身哪一個點產生了故障，都可以具備雙重的保護，有選擇的另其可以快速同時也比較靈敏的將故障隔離掉，使得機組自身并不會受到非常嚴重的損害，同時還能夠使得對于電力系統造成的影響盡可能的降低。

并且在加強保護的情況下，還應該對于之后所進行的預備的保護進行簡潔的設置，而且相對比較復雜的后備保護的這樣的設計也是沒有必要的，其自身并不會對運行和實踐產生什么有效的影響。

為慎重針對發變組內部產生的故障主保護配置方案完成確認。繼電保護設計人員應該準確的認識到主設備內部產生故障過程里電氣自身的特性，使其能剛找到最初的資料，比如電機生產廠家對于繼電保護設計或者是運行部門所提供的與發電機有關的電磁設計相關的資料，在充分針對計算存在故障完成分析的情況上。提出發電機其自身變壓器組的主保護方案還有發電機中性點側引出形式還有其針對電流的互感器安裝位置與相關使用的其型號完成分析。

2 繼電保護配置應用中常見的問題

2.1 三相定子繞組的結構對主保護配置的影響

目前，我國200MW及以上的渦輪發電機主要分為兩個階段，中立點三站三站。哪個用于脫發組的短路主要保護。主要用途是保護傳統的縱向差動保護和發電機組的偏差。這兩種保護方案是用于發電機定子繞組的匝間或層間短路，而開焊f斷裂不能保護，所以一定要改善。改進方案主要是改變發電機側的中性點形式，將三相六分支繞組分成兩組導出，從而可以安裝單元零序電流差分保護。它自己的組成很簡單，本身的敏感性非常強。可以視為發電機的主要保護。

2.2 定子繞組單相接地保護問題

為對于定子單相接地其自身產生的相關故障等問題給予充分的保護。首先應該對于發電機其自身中性點的接地形式給予充分的關注，使得其自身的單相接地電流要比設定好的GB-14285-93《繼電保護和安全自動裝置技術規程》要低一些，其中2.2.4條中已經規定好的故障電流的允許值(即安全電流)給予充分的滿足。也就是針對200MW發電機組定子繞組單相接地電流應該要比2A低很多。同時我們還應該關注的一個問題是，其在對自身完成配置的保護應該涉及到了發電機定子繞組100%的保護區，也就是說，基本的零序電壓和三次諧波零序電壓的定子接地保護。

2.3 轉子繞組兩點接地若干保護問題

在渦輪發電機勵磁電路兩點當接地故障時，即使兩點保護正確動作同時跳閘。可能有軸和渦輪部分的磁化情況，單位盡快保持正常運行，遇到非常嚴重的困擾。 渦輪發電機用于內部冷卻轉子水，由于轉子繞組會產生泄漏的問題，這將使勵磁電路接地故障，不會僅在一點地面開始。 第二點之后會產生一個地面，但是開始主要是多點或一個場的繞組接地。

對于200MW汽輪發電機進行裝設的時候還需要進行一點接地的保護。當對其使用了一點接地這種保護的動作后，還應該快速的發出與其有關的報警信號，使其能夠盡快的把負荷進行轉移。另其能夠對機器自身的平穩停機給予保證，千萬不要覺得一點接地并并不是十分的必要就不需要對其完成相關的處置，假如其產生了第二點接地故障的話，就會出現非常大的隱患，這種情況對于大型汽輪發電機來說是十分不利的。

3 結束語

通過對于大型的發電機還有變壓器具體的運行情況給予分析，認識到了其自身的發展情況，然后結合當前出現的問題，提出了對于技術進行改進的相關措施，同時還對日后的發展方向給予了明確，從而對于大型發電機和變壓器其自身在功能上的優化起到了非常主要的作用。

[1]賀家李,宋從矩.電力系統繼電保護原理[M].水利電力出版社,2014.

[2]安徽省電機工程學會電網專委會.安徽電網繼電保護技術資料匯編[C].2013.

Analysis of relay protection and application of large generator transformer

Zheng Bo
(Bayannaoer Electric Power Bureau,Bayannaoer Inner Mongolia,015000)

In this paper, the principle of generator transformer protection electrical of its own analysis,combined with the relevant principles of microcomputer protection configuration and main design idea of the related protection configuration scheme to complete the related discussion, make its own to have a certain reliability and sensitivity, while its itself has certain selectivity fast and good this protective effect

large generator transformer; relay protection; protection; research