超大容量水輪發(fā)電機保護方案研究.pdf

1、新技術(shù)和新工藝的應(yīng)用使得水輪發(fā)電機組的單機容量不斷刷新。這些超大容量水輪發(fā)電機組在電氣參數(shù)與結(jié)構(gòu)特征上都有很多有別于中小型機組的特點，主要表現(xiàn)在：結(jié)構(gòu)上，由于發(fā)電機轉(zhuǎn)動慣量大，轉(zhuǎn)子徑向尺寸很大，容易出現(xiàn)轉(zhuǎn)子偏心，造成機組運行時振動加劇，匝間絕緣磨損加快：超大容量造成定子并聯(lián)分支數(shù)多，中性點引出方式復(fù)雜；電氣參數(shù)上，電抗參數(shù)相對增大，定子繞組電阻相對減?。簯T性時間常數(shù)較小，熱容量較小，與銅損、鐵損之比顯著下降，定子額定電壓較高。為此，針對

2、超大型水輪發(fā)電機組的繼電保護方案也需要相應(yīng)的補充完善。
　　 通過研究超大型水輪發(fā)電機的具體特征，結(jié)合三峽電站的保護設(shè)備在運行中暴露出的問題和積累的一些有價值的經(jīng)驗，采用實證研究手法對一些重點保護功能進行理論分析與特性分析，提出有別于中小型機組的保護配置原理、配合參數(shù)以及整定方法。
　　 常規(guī)大型機組的保護方案常常依據(jù)經(jīng)驗進行。通過引入了采用以多回路分析法為理論基礎(chǔ)的定量分析法，以某型機為例計算了發(fā)電機內(nèi)部故障時的各支路

3、電流和中性點連線間零序電流，選取從結(jié)構(gòu)上可行的、符合基礎(chǔ)應(yīng)用思路的不同保護組合作為候選方案，通過套用不同保護方案獲取了各種方案下主保護的靈敏度，選擇出最佳方案作為主保護配置推薦方案，給出了選擇原則。歸納了超大型水輪發(fā)電機保護死區(qū)的特點和對策。分析了注入式定子和轉(zhuǎn)子接地保護工作原理，指出了轉(zhuǎn)子接地保護在運行中存在諧波、耦合參數(shù)諧振等因素可能導(dǎo)致不穩(wěn)定運行，給出了轉(zhuǎn)子接地保護在設(shè)計與整定中應(yīng)該注意的參數(shù)以及獲取手段。通過對大機組逆功率故障的

4、實際案例分析，論述了逆功率狀態(tài)給發(fā)電機帶來的危害形態(tài)，指出了水輪發(fā)電機組添加逆功率保護的必要性，給出了建議定值。依據(jù)現(xiàn)場實測軸電壓數(shù)據(jù)，分析了軸電壓的特征，對不同的軸絕緣測量方法進行了比對分析，指出了各自的優(yōu)劣，給出了現(xiàn)場監(jiān)測建議。對于包括誤上電保護、隔離開關(guān)非全相、發(fā)電機啟停等一些輔助保護的配置也給出了建議。
　　 在各個保護功能研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合繼電保護規(guī)程與設(shè)計導(dǎo)則，提出了完整的超大容量水輪發(fā)電機組的保護配置方案，對比