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大连普阳

大机组的继电?;づ渲?/h2> 大容量机组往往按发电机—变压器组单元接线与高压或超高压电网直接相连,在电力系统中占有十分重要的地位。由于它结构复杂、造价昂贵,一旦因故障而遭到破坏,在经济上必然会受到很大损失,因此在考虑大容量发电机—变压器组的继电?;ふ迮渲檬?,应强调最大限度地保证机组安全和最大限度地缩小故障破坏范围,尽可能避免不必要的突然?;?,对某些异常工况采用自动处理装置,特别要避免?;ぷ爸梦蠖途芏?。所以不仅要求有可靠性高、灵敏性和选择性强、快速性好的?;ぜ痰缙?,还要求在继电?;さ恼迮渲蒙暇×孔龅酵晟?、合理,并力求避免繁琐、复杂。 

    1 传统的继电?;し绞郊捌洳蛔阒?/strong> 

    传统的发电机内部故障主?;し桨赋2捎茫捍匙莶畋;?、传统横差?;?、基波纵向零序电压?;?、转子二次谐波电流?;?、标积制动式纵差?;さ?。这些传统的?;し绞皆谝欢ǔ潭壬掀鸬搅擞醒≡裥缘亟收显拥缌ο低持星谐?、减少对电力系统的损坏程度、恢复无故障部分的正常运行、反应电气元件异常运行工况的作用,但是由于诸多原因,在电力系统中始终存在发电机、变压器等设备的?;ぴ范髀势毡槠汀矶喽疾坏?0%的问题,因此有必要对这些?;し绞铰宰鞣治?,以期找到改进措施。 

    1.1 传统纵差?;?nbsp;
    传统纵差?;ぶ欢韵嗉涠搪酚行?,对发电机定子绕组同相的匝间或层间短路和开焊(断线)故障均无?;ぷ饔?,因而?;すδ懿蝗?,再加上目前存在元器件产品质量差、维护管理水平低等诸多问题,必须加以改进。 

    1.2 传统横差?;?nbsp;
    以往的单元件横差?;?,其动作电流约为(0.2~0.3)In,所用中性点连线的电流互感器变比选为0.25 In/5 A,所以旧式的单元件横差?;さ亩鞯缌髟嘉⒌缁疃ǖ缌鞯亩沃?5 A),由于发电机内部故障用的老式横差继电器对三次谐波滤过比小于15,所以这样的整定值就限制了?;ふ6髁槊舳鹊奶岣?。 

    1.3 基波纵向零序过电压?;?nbsp;
    对于中性点侧只有U,V,W三相引出三个端子的发电机,习惯上都装设纵差?;ひ苑从δ诓肯嗉涠搪?。为了?;し⒌缁亩ㄗ尤谱樵鸭涠搪坊蚩腹收?,可增设纵向零序过电压?;?,但纵向零序过电压?;ぷ爸媒细丛?、灵敏度低,且可能引起某些误跳闸。只有在发电机中性点侧三相仅引出三个端子,并装设了纵差?;な辈叛∮?。 

    1.4 转子二次谐波电流?;?nbsp;
    转子谐波二次电流?;ぶ衅舳胙≡裨呐浜弦笫盅细?,容易发生误动作,整定较困难,须用专门的转子回路电抗变压器。只在发电机已确定中性点侧仅引出三相三个端子,并决定装设纵差?;ざ豢赡茏吧韪吡槊艉岵畋;さ那榭鱿虏叛∮?。 

    1.5 标积制动式纵差?;?nbsp;
    标积制动式纵差?;げ荒芊从υ鸭涠搪泛投ㄗ尤谱榭腹收?,且这种?;ひ残枰⒌缁行缘悴嘁鋈嗳龆俗?。 

    目前国内300MW及以上的汽轮发电机均采用每相两并联分支、中性点仅引出三相的三个端子,普遍采用发电机纵差?;ず头⒌缁溲蛊髯樽莶畋;ぷ魑⒌缁溲蛊髯槟诓慷搪分鞅;?。当发电机中性点侧只有三相三个引出端子时,就无法装设单元件横差?;?,这将影响整套继电?;ぷ爸玫目煽啃?、灵敏性。 

    2 大机组内部故障主?;さ母慕桨?/strong> 

    2.1 改进方案 
    对于大机组继电?;さ呐渲迷蚴牵杭忧恐鞅;?,简化后备?;?。因此针对传统继电?;こ鱿值奈侍?,提出一种由不完全纵差?;ず透吡槊舻ピ岵畋;ぷ槌傻乃刂鞅;づ渲梅桨?。 

    改变发电机中性点侧的引出方式,将三相六个分支绕组分成两组,其中一组仅将其中性点N1引出,另一组三相端子分别引出,并在发电机外接成第二中性点N2,N1与N2连接以便装设单元件横差?;?,互感器TA1与TA2构成发电机不完全纵差?;?。许多理论研究和实践经验已证明:高灵敏单元件横差?;ぞ哂蟹⒌缁嗉涠搪?、匝间短路和定子绕组开焊的?;すδ?,特别简单、灵敏度高,可作为各类发电机的第一主?;?。不完全纵差?;た朔舜匙莶畋;げ环从扯ㄗ尤谱樵鸭涠搪泛涂腹收系娜毕?,成为发电机内部各种故障的第二主?;?,方便地实现了大机组主?;さ乃鼗?。采用这种方案的必要前提是发电机中性点侧应有四个引出端子。 

    2.2 改进措施
    a)对300MW及以上的汽轮发电机,只要中性点引出方式在发电机制造时稍作改变就可使用高灵敏单元件横差?;?,其功能超过纵差?;?。 
    b)采用更换互感器,减少电流互感器变比,提高三次谐波滤过比,通过常规发电机短路试验、实测横差?;げ黄胶饣ê腿涡巢ǖ缌骼凑氛ǘ鞯缌鞯却胧?,把传统横差?;じ脑斐筛吡槊艉岵畋;?。 
    c)不完全纵差?;な钦攵悦肯嗔讲⒘种У姆⒌缁岢龅?,采用比率制动式继电器,机端互感器选变比为In/5A,分支互感器选变比为0.5 In/5A,这种方式能反应发电机内部各种相间短路、匝间短路和分支绕组的开焊故障,如图2所示。这种?;し绞蕉苑⒌缁鱿叨搪酚斜;ぷ饔?。但应注意在每分支数很多(大于2)时,若某个不装设互感器的分支发生故障,在装设互感器的那些非故障分支中的电流可能很小,不完全纵差?;び锌赡芫芫?,因而在分支数较多时要慎用。 
    d)一般来说,当发电机变压器本身配置了双重主?;な?,不需要再设置发电机、变压器自身的短路后备?;?,这时可以在机端装设全阻抗或偏移阻抗?;?,兼顾机端和高压母线相间短路故障,在升压变压器高压侧通?;棺吧枇阈虻缌?、零序电压作为高压侧接地短路的后备?;?。 

    2.3 双重主?;さ淖饔?/span>
    这种主?;し桨缚墒狗⒌缁诓扛髦窒嗉涠搪?、匝间短路和定子绕组开焊故障均得到双重快速?;?,同时还能使发电机独立运行时机端引线的相间短路也有快速?;?。当每相分支数大于2时,在每相中性点侧装设互感器的分支数应大于或等于n/2(n为每相分支数)。 

    采用这种主?;づ渲梅桨甘?,可完全舍弃纵向零序电压?;ず投涡巢ㄗ拥缌鞅;?。 

    3 对继电?;さ姆⒄拐雇?/strong> 

    继电?;し绞降姆⒄咕朔较虮冉鲜?、相位比较式、电流差动式等阶段,所使用的继电器从电磁式到模拟静止式,进而发展到数字静止式,随着数字技术的发展、微型计算机和微处理器的出现,为继电?;な只倭斯憷熬?,出现了以微机和光传输技术为基础的全数字控制?;は低?。 

    微机?;ぞ哂邢铝刑氐悖?nbsp;

    a)?;すδ苡扇砑迪?; 
    b)采用数字信号处理技术; 
    c)具有数字储存功能,如过程记忆、录波等; 
    d)容易实现远方通信,接口简单; 
    e)具有自动测试和监视功能; 
    f)软硬件标准化; 
    g)公共数据可重复使用实现不同功能。 

    我国已成功研制了多套大机组微机?;ぷ爸?,并先后投入试运行或正式运行。不少35kV和 110 kV变电所采用了多种微机监控和?;ぷ爸?,但在300MW及以上大型发电机组上应用微机?;ぷ爸玫睦踊共欢?。由于微机?;ぞ哂辛榛?、高性能、运行维护方便、可靠性好、硬件尺寸小、硬件负担轻等优点,可以预见未来继电?;し⒄沟姆较蚪侵鞅;げ捎梦⑿痛砘蛐⌒图扑慊稚⒌刈吧柙诒槐;ぴ?,后备?;げ捎孟低晨刂浦行募扑慊钩杀涞缢行募扑慊允迪旨谢刂?。相信大机组的微机?;そ泄憷姆⒄骨熬?,并将以其优越的性能在继电?;ち煊蚨懒旆缟?。