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大連普陽

大機組的繼電?;づ渲?/h2> 大容量機組往往按發電機—變壓器組單元接線與高壓或超高壓電網直接相連,在電力系統中占有十分重要的地位。由于它結構復雜、造價昂貴,一旦因故障而遭到破壞,在經濟上必然會受到很大損失,因此在考慮大容量發電機—變壓器組的繼電?;ふ迮渲檬?,應強調最大限度地保證機組安全和最大限度地縮小故障破壞范圍,盡可能避免不必要的突然?;?,對某些異常工況采用自動處理裝置,特別要避免?;ぷ爸夢蠖途芏?。所以不僅要求有可靠性高、靈敏性和選擇性強、快速性好的?;ぜ痰縉?,還要求在繼電?;さ惱迮渲蒙暇×孔齙酵晟?、合理,并力求避免繁瑣、復雜。 

    1 傳統的繼電?;し絞郊捌洳蛔闃?/strong> 

    傳統的發電機內部故障主?;し槳賦2捎茫捍匙薟畋;?、傳統橫差?;?、基波縱向零序電壓?;?、轉子二次諧波電流?;?、標積制動式縱差?;さ?。這些傳統的?;し絞皆諞歡ǔ潭壬掀鸕攪擻醒≡裥緣亟收顯擁緦ο低持星諧?、減少對電力系統的損壞程度、恢復無故障部分的正常運行、反應電氣元件異常運行工況的作用,但是由于諸多原因,在電力系統中始終存在發電機、變壓器等設備的?;ぴ范髀勢氈櫧汀磯嘍疾壞?0%的問題,因此有必要對這些?;し絞鉸宰鞣治?,以期找到改進措施。 

    1.1 傳統縱差?;?nbsp;
    傳統縱差?;ぶ歡韻嗉潿搪酚行?,對發電機定子繞組同相的匝間或層間短路和開焊(斷線)故障均無?;ぷ饔?,因而?;すδ懿蝗?,再加上目前存在元器件產品質量差、維護管理水平低等諸多問題,必須加以改進。 

    1.2 傳統橫差?;?nbsp;
    以往的單元件橫差?;?,其動作電流約為(0.2~0.3)In,所用中性點連線的電流互感器變比選為0.25 In/5 A,所以舊式的單元件橫差?;さ畝韉緦髟嘉⒌緇疃ǖ緦韉畝沃?5 A),由于發電機內部故障用的老式橫差繼電器對三次諧波濾過比小于15,所以這樣的整定值就限制了?;ふ6髁槊舳鵲奶岣?。 

    1.3 基波縱向零序過電壓?;?nbsp;
    對于中性點側只有U,V,W三相引出三個端子的發電機,習慣上都裝設縱差?;ひ苑從δ誆肯嗉潿搪?。為了?;し⒌緇畝ㄗ尤譜樵鴨潿搪坊蚩腹收?,可增設縱向零序過電壓?;?,但縱向零序過電壓?;ぷ爸媒細叢?、靈敏度低,且可能引起某些誤跳閘。只有在發電機中性點側三相僅引出三個端子,并裝設了縱差?;な輩叛∮?。 

    1.4 轉子二次諧波電流?;?nbsp;
    轉子諧波二次電流?;ぶ釁舳胙≡裨吶浜弦笫盅細?,容易發生誤動作,整定較困難,須用專門的轉子回路電抗變壓器。只在發電機已確定中性點側僅引出三相三個端子,并決定裝設縱差?;ざ豢贍蘢吧韙吡槊艉岵畋;さ那榭魷虜叛∮?。 

    1.5 標積制動式縱差?;?nbsp;
    標積制動式縱差?;げ荒芊從υ鴨潿搪泛投ㄗ尤譜榭腹收?,且這種?;ひ殘枰⒌緇行緣悴嘁鋈噯齠俗?。 

    目前國內300MW及以上的汽輪發電機均采用每相兩并聯分支、中性點僅引出三相的三個端子,普遍采用發電機縱差?;ず頭⒌緇溲蠱髯樽薟畋;ぷ魑⒌緇溲蠱髯檳誆慷搪分鞅;?。當發電機中性點側只有三相三個引出端子時,就無法裝設單元件橫差?;?,這將影響整套繼電?;ぷ爸玫目煽啃?、靈敏性。 

    2 大機組內部故障主?;さ母慕槳?/strong> 

    2.1 改進方案 
    對于大機組繼電?;さ吶渲迷蚴牽杭憂恐鞅;?,簡化后備?;?。因此針對傳統繼電?;こ魷值奈侍?,提出一種由不完全縱差?;ず透吡槊艫ピ岵畋;ぷ槌傻乃刂鞅;づ渲梅槳?。 

    改變發電機中性點側的引出方式,將三相六個分支繞組分成兩組,其中一組僅將其中性點N1引出,另一組三相端子分別引出,并在發電機外接成第二中性點N2,N1與N2連接以便裝設單元件橫差?;?,互感器TA1與TA2構成發電機不完全縱差?;?。許多理論研究和實踐經驗已證明:高靈敏單元件橫差?;ぞ哂蟹⒌緇嗉潿搪?、匝間短路和定子繞組開焊的?;すδ?,特別簡單、靈敏度高,可作為各類發電機的第一主?;?。不完全縱差?;た朔舜匙薟畋;げ環從扯ㄗ尤譜樵鴨潿搪泛涂腹收系娜畢?,成為發電機內部各種故障的第二主?;?,方便地實現了大機組主?;さ乃鼗?。采用這種方案的必要前提是發電機中性點側應有四個引出端子。 

    2.2 改進措施
    a)對300MW及以上的汽輪發電機,只要中性點引出方式在發電機制造時稍作改變就可使用高靈敏單元件橫差?;?,其功能超過縱差?;?。 
    b)采用更換互感器,減少電流互感器變比,提高三次諧波濾過比,通過常規發電機短路試驗、實測橫差?;げ黃膠饣ê腿渦巢ǖ緦骼湊氛ǘ韉緦韉卻朧?,把傳統橫差?;じ腦斐篩吡槊艉岵畋;?。 
    c)不完全縱差?;な欽攵悅肯嗔講⒘種У姆⒌緇岢齙?,采用比率制動式繼電器,機端互感器選變比為In/5A,分支互感器選變比為0.5 In/5A,這種方式能反應發電機內部各種相間短路、匝間短路和分支繞組的開焊故障,如圖2所示。這種?;し絞蕉苑⒌緇魷叨搪酚斜;ぷ饔?。但應注意在每分支數很多(大于2)時,若某個不裝設互感器的分支發生故障,在裝設互感器的那些非故障分支中的電流可能很小,不完全縱差?;び鋅贍芫芫?,因而在分支數較多時要慎用。 
    d)一般來說,當發電機變壓器本身配置了雙重主?;な?,不需要再設置發電機、變壓器自身的短路后備?;?,這時可以在機端裝設全阻抗或偏移阻抗?;?,兼顧機端和高壓母線相間短路故障,在升壓變壓器高壓側通?;棺吧枇閾虻緦?、零序電壓作為高壓側接地短路的后備?;?。 

    2.3 雙重主?;さ淖饔?/span>
    這種主?;し槳縛墑狗⒌緇誆扛髦窒嗉潿搪?、匝間短路和定子繞組開焊故障均得到雙重快速?;?,同時還能使發電機獨立運行時機端引線的相間短路也有快速?;?。當每相分支數大于2時,在每相中性點側裝設互感器的分支數應大于或等于n/2(n為每相分支數)。 

    采用這種主?;づ渲梅槳甘?,可完全舍棄縱向零序電壓?;ず投渦巢ㄗ擁緦鞅;?。 

    3 對繼電?;さ姆⒄拐雇?/strong> 

    繼電?;し絞降姆⒄咕朔較蟣冉鮮?、相位比較式、電流差動式等階段,所使用的繼電器從電磁式到模擬靜止式,進而發展到數字靜止式,隨著數字技術的發展、微型計算機和微處理器的出現,為繼電?;な只倭斯憷熬?,出現了以微機和光傳輸技術為基礎的全數字控制?;は低?。 

    微機?;ぞ哂邢鋁刑氐悖?nbsp;

    a)?;すδ苡扇砑迪?; 
    b)采用數字信號處理技術; 
    c)具有數字儲存功能,如過程記憶、錄波等; 
    d)容易實現遠方通信,接口簡單; 
    e)具有自動測試和監視功能; 
    f)軟硬件標準化; 
    g)公共數據可重復使用實現不同功能。 

    我國已成功研制了多套大機組微機?;ぷ爸?,并先后投入試運行或正式運行。不少35kV和 110 kV變電所采用了多種微機監控和?;ぷ爸?,但在300MW及以上大型發電機組上應用微機?;ぷ爸玫睦踴共歡?。由于微機?;ぞ哂辛榛?、高性能、運行維護方便、可靠性好、硬件尺寸小、硬件負擔輕等優點,可以預見未來繼電?;し⒄溝姆較蚪侵鞅;げ捎夢⑿痛砘蛐⌒圖撲慊稚⒌刈吧柙詒槐;ぴ?,后備?;げ捎孟低晨刂浦行募撲慊鉤殺淶縊行募撲慊允迪旨謝刂?。相信大機組的微機?;そ泄憷姆⒄骨熬?,并將以其優越的性能在繼電?;ち煊蚨懶旆縞?。