200MW發(fā)電機變壓器繼電保護配置方案
發(fā)布時間:2014-07-27 14:31
一、200MW發(fā)電機變壓器繼電保護配置方案
1、三相定子繞組的結(jié)構(gòu)對主保護配置的影響
三相定子繞組的結(jié)構(gòu)問題, 主要指的是發(fā)電機中性點側(cè)的引出方式,因為它與發(fā)變組內(nèi)部短路主保護方案密切相關(guān), 同時也與定子繞組每相并聯(lián)分支數(shù)有關(guān)。
目前國內(nèi) 200MW 及以上的汽輪發(fā)電機大多為每相兩并聯(lián)分支, 中性點僅引出三相的三個端子。作為發(fā)變組內(nèi)部短路主保護, 普遍采用發(fā)電機傳統(tǒng)縱差保護和發(fā)變組縱差保護, 這兩種保護方案對發(fā)電機定子繞組同相的匝間或?qū)娱g短路和開焊 (斷線)故障均無保護作用,因此必須予以改進。
一種改進方案是改變發(fā)電機中性點側(cè)的引出方式,將三相六個分支繞組分成兩組同時引出,筆耕文化傳播, 這樣可以裝設(shè)單元件零序電流橫差保護。高靈敏橫差保護具有發(fā)電機相間短路、 匝間短路和定子繞組開焊的保護功能、 構(gòu)成簡單、 靈敏度高, 可以作為發(fā)電機的第一主保護。如果設(shè)計安裝不完全縱差保護,則從根本上改變了傳統(tǒng)縱差保護不反映定子繞組匝間短路和開焊故障的不足, 成為發(fā)電機內(nèi)部故障的第二主保護,實現(xiàn)了大機組主保護的雙重化要求, 大大提高了短路保護的技術(shù)性能, 但必要的前提是發(fā)電機中性點側(cè)應(yīng)有四個引出端子。如果當(dāng)發(fā)電機中性點不具備條件,它們對發(fā)電機定子繞組匝間短路和分支開焊無保護功能, 為此必須通過配置縱向零序電壓保護來實現(xiàn)對發(fā)電機內(nèi)部的匝間短路的保護功能。
2、轉(zhuǎn)子繞組兩點接地保護問題
當(dāng)汽輪發(fā)電機的勵磁回路兩點接地故障, 即使兩點接地保護正確動作并跳閘, 也可能發(fā)生軸系和汽機部件的磁化現(xiàn)象,給機組盡快恢復(fù)正常運行帶來很大困難。對于轉(zhuǎn)子水內(nèi)冷的汽輪發(fā)電機, 由于轉(zhuǎn)子繞組漏水,造成勵磁回路的接地故障,不再是從一點接地開始,隨后繼發(fā)第二點接地, 而是一開始就是多點或一片勵磁繞組接地。
3、變壓器電氣量保護說明;
縱差保護是一切電氣主設(shè)備的主保護,它靈敏度高、選擇性好,在變壓器保護上運用較為成功?v差保護是利用比較被保護元件各端電流的幅值和相位的原理構(gòu)成的,根據(jù)KCL基本定理哪,當(dāng)被保護設(shè)備無故障時恒有各流入電流之和必等于各流出電流之和。
4、定子繞組單相接地保護問題
為解決好定子單相接地故障的保護問題, 首先應(yīng)注意發(fā)電機中性點接地方式, 使之滿足單相接地電流小于 GB - 14285- 93《繼電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》224條所規(guī)定的故障電流允許值 (即安全電流), 即對于 200MW 發(fā)電機組定子繞組單相接地電流應(yīng)小于 2A。
同時必須注意的是, 所配置的保護應(yīng)包括發(fā)電機定子繞組 100 %的保護區(qū),即基波零序電壓和三次諧波零序電壓的定子接地保護。當(dāng)單相接地電流小于安全電流時,保護裝置帶時限動作于信號, 反之則應(yīng)動作于跳閘。如果發(fā)電機絕緣狀況不良或超期服役絕緣老化嚴重, 保護可帶時限作用于跳閘停機。現(xiàn)今, 新出臺的《中國國電集團公司重大事故預(yù)防措施》中規(guī)定, 應(yīng)將零序基波段保護和零序三次諧波段保護出口分開,零序基波段保護投跳閘,零序三次諧波段保護只允許投信號。
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