浅析大型发电机变压器继电保护及应用研究

郑 博

（内蒙古巴彦淖尔市巴彦淖尔电业局，内蒙古巴彦淖尔，015000）

浅析大型发电机变压器继电保护及应用研究

郑 博

（内蒙古巴彦淖尔市巴彦淖尔电业局，内蒙古巴彦淖尔，015000）

本文对于发电机变压器微机保护电气其自身的原理进行分析探讨，并结合目前微机保护配置的相关原则还有主流设计思想也对相关的保护配置等方案上完成相关的探讨，使其自身能够有着一定的可靠性与灵敏性，同时其自身还有着一定的选择性与快速性好的这种保护效果。

大型发电机变压器；继电保护；保护；研究

0 引言

目前，我国的一些大型发电机购买的费用是比较昂贵的，并且其中使用发电机的结构也非常的复杂，当故障容易受损时，自己修复的难度相对较大，维护时间比较长，所以会有较大的经济损失。对于使用的大型发电机来说，在目前的电力系统中具有非常重要的地位，特别是独立容量占总体容量的比例相对较大，大型发电机本身的切断，电力系统会有非常大的干扰和影响。因此，在大型电厂保护整体配置保护的时候，主要是自己最大限度地保证安全的单位给予保证，并尽可能地减少范围的未能被破坏，尽可能防止突然关机。特别是防止由于操作不当而导致的保护装置移动。这样，当您需要具有可靠性和灵敏度的保护装置以及选择性和快速的比较时，您需要在继电保护的整体配置中尽可能完整和合理。

1 大型发电机组继电保护整体配置的相关原则

大型发电机保护配置主要分为短路保护和接地保护和异常运行三大类保护。短路保护。主要用于发电机变压器可以在短路故障区域内发生各种类型的显示，这些故障将直接影响到机组的破坏，而这种保护也是非常重要的。对于保护装置或断路器的保护，也与主保护和后备保护的区别。接地保护，主要用于发电机变压器电气部分的整个电路接地故障响应，主要是发电机转子绕组需要安装一点接地保护和两点接地保护，定子绕组本身需要有100%单相接地保护。异常运行的保护，主要针对各种可能的伤害机组人员的异常情况作出反应，但出现这些情况并不能同时不能很快地破坏机组的直接影响。这种保护装置通常设有专门设计的继电器或相关的保护装置，这些保护装置不需要保护其额外的配置。

在大型发电机变压器组中，微机保护配置和模拟保护配置存在一些差异，因为微机型主保护和备用保护整体连接在一起，因此200MW发电机连接到220KV系统的变压器，还需要安装主保护和备用保护和异常操作，保护这两台相对完整的微机跟随电气保护装置，而每套机电保护装置也配有一个单独的直流电源和电流互感器分离跳闸线圈出口。这样就足以使大型机组的安全性得到充分的保证，但是在每一套设备中，还需要使自己的交流和直流信道输入信息与资源共享相关来实现。一般情况下在大型机组继电保护配置的讨论中，需要遵循以下原则。

对于大型发电机自身变压器的主保护给予强化，另其可以在得到保护的范围里可以保证发电机不管是自身哪一个点产生了故障，都可以具备双重的保护，有选择的另其可以快速同时也比较灵敏的将故障隔离掉，使得机组自身并不会受到非常严重的损害，同时还能够使得对于电力系统造成的影响尽可能的降低。

并且在加强保护的情况下，还应该对于之后所进行的预备的保护进行简洁的设置，而且相对比较复杂的后备保护的这样的设计也是没有必要的，其自身并不会对运行和实践产生什么有效的影响。

为慎重针对发变组内部产生的故障主保护配置方案完成确认。继电保护设计人员应该准确的认识到主设备内部产生故障过程里电气自身的特性，使其能刚找到最初的资料，比如电机生产厂家对于继电保护设计或者是运行部门所提供的与发电机有关的电磁设计相关的资料，在充分针对计算存在故障完成分析的情况上。提出发电机其自身变压器组的主保护方案还有发电机中性点侧引出形式还有其针对电流的互感器安装位置与相关使用的其型号完成分析。

2 继电保护配置应用中常见的问题

2.1 三相定子绕组的结构对主保护配置的影响

目前，我国200MW及以上的涡轮发电机主要分为两个阶段，中立点三站三站。哪个用于脱发组的短路主要保护。主要用途是保护传统的纵向差动保护和发电机组的偏差。这两种保护方案是用于发电机定子绕组的匝间或层间短路，而开焊f断裂不能保护，所以一定要改善。改进方案主要是改变发电机侧的中性点形式，将三相六分支绕组分成两组导出，从而可以安装单元零序电流差分保护。它自己的组成很简单，本身的敏感性非常强。可以视为发电机的主要保护。

2.2 定子绕组单相接地保护问题

为对于定子单相接地其自身产生的相关故障等问题给予充分的保护。首先应该对于发电机其自身中性点的接地形式给予充分的关注，使得其自身的单相接地电流要比设定好的GB-14285-93《继电保护和安全自动装置技术规程》要低一些，其中2.2.4条中已经规定好的故障电流的允许值(即安全电流)给予充分的满足。也就是针对200MW发电机组定子绕组单相接地电流应该要比2A低很多。同时我们还应该关注的一个问题是，其在对自身完成配置的保护应该涉及到了发电机定子绕组100%的保护区，也就是说，基本的零序电压和三次谐波零序电压的定子接地保护。

2.3 转子绕组两点接地若干保护问题

在涡轮发电机励磁电路两点当接地故障时，即使两点保护正确动作同时跳闸。可能有轴和涡轮部分的磁化情况，单位尽快保持正常运行，遇到非常严重的困扰。 涡轮发电机用于内部冷却转子水，由于转子绕组会产生泄漏的问题，这将使励磁电路接地故障，不会仅在一点地面开始。 第二点之后会产生一个地面，但是开始主要是多点或一个场的绕组接地。

对于200MW汽轮发电机进行装设的时候还需要进行一点接地的保护。当对其使用了一点接地这种保护的动作后，还应该快速的发出与其有关的报警信号，使其能够尽快的把负荷进行转移。另其能够对机器自身的平稳停机给予保证，千万不要觉得一点接地并并不是十分的必要就不需要对其完成相关的处置，假如其产生了第二点接地故障的话，就会出现非常大的隐患，这种情况对于大型汽轮发电机来说是十分不利的。

3 结束语

通过对于大型的发电机还有变压器具体的运行情况给予分析，认识到了其自身的发展情况，然后结合当前出现的问题，提出了对于技术进行改进的相关措施，同时还对日后的发展方向给予了明确，从而对于大型发电机和变压器其自身在功能上的优化起到了非常主要的作用。

[1]贺家李,宋从矩.电力系统继电保护原理[M].水利电力出版社,2014.

[2]安徽省电机工程学会电网专委会.安徽电网继电保护技术资料汇编[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