超大容量水輪發(fā)電機保護方案研究.pdf

1、新技術和新工藝的應用使得水輪發(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)與結構特征上都有很多有別于中小型機組的特點，主要表現(xiàn)在：結構上，由于發(fā)電機轉動慣量大，轉子徑向尺寸很大，容易出現(xiàn)轉子偏心，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的補充完善。
　　 通過研究超大型水輪發(fā)電機的具體特征，結合三峽電站的保護設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的定量分析法，以某型機為例計算了發(fā)電機內部故障時的各支路

3、電流和中性點連線間零序電流，選取從結構上可行的、符合基礎應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子接地保護工作原理，指出了轉子接地保護在運行中存在諧波、耦合參數(shù)諧振等因素可能導致不穩(wěn)定運行，給出了轉子接地保護在設計與整定中應該注意的參數(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上，結合繼電保護規(guī)程與設計導則，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