超大容量水輪發(fā)電機(jī)保護(hù)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(jī)組的單機(jī)容量不斷刷新。這些超大容量水輪發(fā)電機(jī)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(jī)組的特點(diǎn)，主要表現(xiàn)在：結(jié)構(gòu)上，由于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)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(jī)組運(yùn)行時(shí)振動(dòng)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(diǎn)引出方式復(fù)雜；電氣參數(shù)上，電抗參數(shù)相對(duì)增大，定子繞組電阻相對(duì)減小：慣性時(shí)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(duì)

2、超大型水輪發(fā)電機(jī)組的繼電保護(hù)方案也需要相應(yīng)的補(bǔ)充完善。
　　 通過(guò)研究超大型水輪發(fā)電機(jī)的具體特征，結(jié)合三峽電站的保護(hù)設(shè)備在運(yùn)行中暴露出的問(wèn)題和積累的一些有價(jià)值的經(jīng)驗(yàn)，采用實(shí)證研究手法對(duì)一些重點(diǎn)保護(hù)功能進(jìn)行理論分析與特性分析，提出有別于中小型機(jī)組的保護(hù)配置原理、配合參數(shù)以及整定方法。
　　 常規(guī)大型機(jī)組的保護(hù)方案常常依據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行。通過(guò)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(jī)為例計(jì)算了發(fā)電機(jī)內(nèi)部故障時(shí)的各支路

3、電流和中性點(diǎn)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(hù)組合作為候選方案，通過(guò)套用不同保護(hù)方案獲取了各種方案下主保護(hù)的靈敏度，選擇出最佳方案作為主保護(hù)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(jī)保護(hù)死區(qū)的特點(diǎn)和對(duì)策。分析了注入式定子和轉(zhuǎn)子接地保護(hù)工作原理，指出了轉(zhuǎn)子接地保護(hù)在運(yùn)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(yùn)行，給出了轉(zhuǎn)子接地保護(hù)在設(shè)計(jì)與整定中應(yīng)該注意的參數(shù)以及獲取手段。通過(guò)對(duì)大機(jī)組逆功率故障的

4、實(shí)際案例分析，論述了逆功率狀態(tài)給發(fā)電機(jī)帶來(lái)的危害形態(tài)，指出了水輪發(fā)電機(jī)組添加逆功率保護(hù)的必要性，給出了建議定值。依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)軸電壓數(shù)據(jù)，分析了軸電壓的特征，對(duì)不同的軸絕緣測(cè)量方法進(jìn)行了比對(duì)分析，指出了各自的優(yōu)劣，給出了現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)建議。對(duì)于包括誤上電保護(hù)、隔離開(kāi)關(guān)非全相、發(fā)電機(jī)啟停等一些輔助保護(hù)的配置也給出了建議。
　　 在各個(gè)保護(hù)功能研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合繼電保護(hù)規(guī)程與設(shè)計(jì)導(dǎo)則，提出了完整的超大容量水輪發(fā)電機(jī)組的保護(hù)配置方案，對(duì)比