水電廠發電機變壓器保護原理及繼電保護措施

李澤學

摘?要：目前在電力企業持續穩定發展的同時，電力設備運行效率得到了相應的提高，這點主要是人們對于電能的需求量增加，因此促進電力企業持續穩定的發展，在電力企業中，變壓器保護原理和機電保護措施已經越來越受到了人們的關注。

關鍵詞：水電廠;發電機;變壓器保護原理;繼電保護措施;分析

在經濟快速發展的同時，它促進電力公司的快速發展，因為對社會活動和生產的電力和能源需求不斷增加。這也為中國電力公司的發展提供相應的動力。因此，有必要強調變壓器保護裝置的重要性。因此要引起足夠的重視。所以在本文中，主要針對我國的水電廠發電機變壓器保護的原理和繼電保護的對策做出全面的分析研究，與此同時也在此基礎上提出下文內容，希望能夠給予同行業工作人員提供出相應的參考價值。

1 水電廠變壓器繼電保護的必要性以及方式分析

1.1 必要性

在電力系統中，變壓器起著重要作用，不僅要保證電力系統的穩定運行，還要確保電力有效輸出。因此，在電網的運行中，需要為多個區域提供電源，但是不同的區域具有不同的功能。因此，對電能的需求也存在很大差異。通過合理應用變壓器，發電機輸出的電能可以轉換成不同的電壓，以滿足每個區域的供電要求。如果變壓器出現問題，將影響其輸出的電壓質量，不同需求的客戶將無法獲得相應的電源。這不僅會影響用戶的用電質量，還會導致電網系統混亂，甚至導致大規模停電。因此，有必要注意變壓器的繼電保護，使其可以更好的去保證發電機穩定的運行，促進我國電力事業得到持續穩定的發展，為人們生活質量的提高奠定出堅實的電能供應，因此要引起足夠的重視。

1.2 繼電保護的方式分析

當電網運行時，由于變壓器效果非常明顯，不僅可以保證其電壓有效輸出，還可以為人們提供良好的供電服務。因此對于變壓器的故障問題必須要引起重視，主要是可以具有著瓦斯保護以及外部相間短路保護等等，這些方式能夠適應到多數的變壓器故障問題之中，由于變壓器容量和功率的巨大差異，因此在對繼電保護的模式進行選擇的過程中，必須要對其變壓器自身的工作原理以及容量的規格進行科學的選擇，從而保證其發電機可以得到正常的運轉，提高發電過程中的穩定性，為人們提供出高效和穩定的電能供應。

2 提高發電機繼電保護的對策分析

2.1 原理分析

在水電站發電機運行中，最常見的故障問題主要包括定子單回路接地短路和相間短路等問題。如果出現問題，水電機組的運行質量和效率將直接受到影響，對電網穩定性造成嚴重威脅。對于這類問題，有必要采取相應的措施，以避免故障范圍的擴大，提高電網的運行效率。在正常情況下，繼電保護方法可用在定子單接地的中性點設置相應的高電阻，變壓器用于相應地控制電壓。在此基礎上形成良好的保護系統。在出現定子繞組故障的時候，繼電保護系統將會做出相應的反應，這樣可以避免故障出現擴大，保證電網運行時候的穩定性。

2.2 對水電站的繼電保護進行正確的配置

2.2.1 發電機定子和轉子的保護配置分析

對于水電站來說，如果發電機的定子保護以及轉子保護的過程中，必須要保證其所應用到的保護裝置能夠滿足其保護的實際要求，在這裝置中，對于定子接地保護裝置而言，主要執行一些特定的操作背景下，通過基本零序電壓對定子繞組進行保護。但是采用三次諧波電壓對其定子保護的過程中，主要是采取中性點繞組的方式進行接地保護，如果采用這個保護裝置的情況下，要根據其零序電壓和三次諧波的運算進行分析，然后對其定子的出口回路進行相應的確定等。只有不斷的對其自身的適應性能進行全面的提高，才能更好的保證其運行效率，同時也是可以適合應用到多數的發電機定子保護之中。然而，轉子接地的故障問題是激勵電路存在接地。并不是直接的顯示出一些比較明顯的故障問題，但是在進行第二次出現接地故障的時候，將會導致其發電機組的整體運行質量和運行的效率帶來嚴重影響，直接的限制電力企業自身的發展。因此這個時候保護裝置將會對其接地情況做出相應的判斷，找到相應的故障位置，發出報警型號，為維修人員提供出相應的參考。因此在水電廠發電機組繼電保護中，必須要提高對其定子和轉子的保護進行配置，保證其發電機可以更加穩定的運行，提高電力企業自身的經濟效益以及社會效益，帶動電力企業持續穩定的發展。

2.2.2 水電廠發電機變壓器的繼電保護配置

在水力發電廠中，變壓器主要分為主變壓器和工廠變壓器。主變壓器的繼電保護裝置包括差壓，重氣和零序以及低壓側接地。根據實際情況，可以適當增加間隙零序過電流和差動快速斷開保護，以簡化二者的外部布線過程。然而，工廠變壓器的繼電保護裝置最初安裝在高壓開關設備上。并且可以去除保護配置，從而可以方便地保護和維護保護設備。提高變壓器運行的整體效率，所以在配置過程中，必須根據自己的實際要求，合理選擇配置，保證繼電器可以穩定的工作，提高發電廠整體的效率，為人們提供出舒適和安全的供電環境，因此必須要引起足夠的重視。

3 總結

通過分析得出，發電機以及變壓器對于電網的運行質量和發電廠的發電質量是存在直接的影響，因此，有必要采取相應的措施，以確保兩者的運作質量。為降低故障發生概率，有必要注意水電站和火力發電廠的工作原理相同，但是，發電機和變壓器的連接方式差別很大，因此在設置繼電保護裝置時，需要有效區分。嚴格遵守水電站機電保護措施的配置原則，使繼電保護裝置能夠充分發揮其在水電站生產中的作用，提高電網安全穩定的運行，全面提高電力企業自身持續穩定的發展，促進我國社會經濟持續穩定的增長。

參考文獻：

[1]臧國卿.廣州抽水蓄能水電廠發電機及變壓器組繼電保護系統國產化改造研究[D].華南理工大學，2016.