關(guān)于發(fā)電機主變壓器保護存在的主要問(wèn)題的分析

本文詳細論述發(fā)電機主變壓器保護存在的問(wèn)題，主要有三個(gè)方面：保護設計不完善、繼電器原理有缺陷、設備老化。結合工程實(shí)踐，提出一種有效的試驗方案，能夠對變壓器二次電流回路正確性進(jìn)行全面的檢驗。

1發(fā)電機主變壓器保護配置情況

1.1發(fā)電機主變壓器主保護

瓦斯保護、差動(dòng)保護，瓦斯保護，屬于機械保護，用于保護變壓器內部故障，又分輕瓦斯和重瓦斯之分，輕瓦斯動(dòng)作于信號，重瓦斯動(dòng)作于掉閘，動(dòng)作原理是變壓器內部短路過(guò)熱產(chǎn)生氣體，氣體由于密度較輕聚集于變壓器上部，上部空氣增多則對變壓器油產(chǎn)生向下的壓力使油的液面下降，油杯浮力減小隨著(zhù)油面下降致使接觸節點(diǎn)輕瓦斯動(dòng)作，重瓦斯與之原理相同，只是重瓦斯油杯處于輕瓦斯油杯下方，只有更大事故的才能啟動(dòng)。

差動(dòng)保護：變壓器差動(dòng)保護是在變壓器一次側、二次側各裝一個(gè)CT，由于大部分變壓器是星角接線(xiàn)，所以?xún)蓚€(gè)CT要求是角星接線(xiàn)，這樣才能使輸出的相位、電壓等數據具有可比性(主要是由于變壓器星角接線(xiàn)后一次側、二次側會(huì )產(chǎn)生30°的相角差)。外部故障時(shí)，變壓器兩側同時(shí)變化則保護不會(huì )動(dòng)作，內部故障時(shí)兩側產(chǎn)生變化則引起差動(dòng)動(dòng)作。

1.2后備保護

主要包括過(guò)電流、復合電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護和負序電流保護。后備保護需要有一定時(shí)限，也就是說(shuō)不能在主保護無(wú)故障時(shí)提前動(dòng)作，要滯后于主保護的動(dòng)作時(shí)間。

三種后備保護只是靈敏度不同，所以三種后備保護不一定要全部使用，其中過(guò)電流保護最簡(jiǎn)單，多用于保護普通的降壓變壓器，動(dòng)作原理簡(jiǎn)單，就是當電流超過(guò)一定數值時(shí)引起保護動(dòng)作，復合電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護是用于保護升壓變壓器及當過(guò)流保護靈敏度不夠時(shí)的降壓變壓器，引起保護動(dòng)作的條件不僅僅是過(guò)電流還有低電壓，當同時(shí)滿(mǎn)足兩個(gè)條件時(shí)保護才能動(dòng)作，這樣就可以減少誤動(dòng)的機會(huì )，負序電流保護用于保護大容量變壓器或者聯(lián)絡(luò )電壓器，是將負序電流整定出來(lái)，正常情況下負序電流為零，當發(fā)生非三相短路的任何故障時(shí)負序電流都有變化，則保護可以啟動(dòng)，因此加裝一個(gè)單相低電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護裝置就可以實(shí)現保護的目的。1.3發(fā)電機組的保護配置

1)發(fā)電機組的差動(dòng)保護分橫差、縱差，橫差就是匝間短路，縱差就是相間短路?，F在大容量機組多是雙星型接線(xiàn)，這樣就會(huì )產(chǎn)生例如A1相與A2相匝間短路，此時(shí)就需要橫差保護，因為這時(shí)縱差電流不會(huì )很大，動(dòng)作靈敏度不高，單星形接線(xiàn)一樣道理，另外匝間短路時(shí)會(huì )產(chǎn)生二次諧波，也可以利用二次諧波保護來(lái)反映匝間短路。

2)發(fā)電機定子接地是指發(fā)電機定子繞組回路及與定子繞組回路直接相連的一次系統發(fā)生的單相接地短路。定子接地按接地時(shí)間長(cháng)短可分為瞬時(shí)接地、斷續接地和永久接地;按接地范圍可分為內部接地和外部接地;按接地性質(zhì)可分為金屬性接地、電弧接地和電阻接地;按接地原因可分為真接地和假接地。

3)勵磁回路接地保護：勵磁一點(diǎn)接地保護和勵磁兩點(diǎn)接地保護一點(diǎn)接地發(fā)信號，兩點(diǎn)接地則跳閘。勵磁一點(diǎn)接地保護主要采用疊加直流電壓式，通過(guò)勵磁繞組與地之間的電阻變化來(lái)反映是否接地。勵磁兩點(diǎn)接地保護是在發(fā)生一點(diǎn)接地之后投入的，因為兩點(diǎn)接地保護需要利用一點(diǎn)接地才能動(dòng)作，所以不需要時(shí)時(shí)投入，兩點(diǎn)接地保護主要采用直流電橋原理，一點(diǎn)接地時(shí)形成電橋，兩點(diǎn)接地時(shí)電橋平衡被破壞則保護動(dòng)作。但存在死區，當接地點(diǎn)比較靠近時(shí)不平衡電流較小，繼電器可能拒絕動(dòng)作。

其他保護功能

1 主變低阻抗保護 17 過(guò)電壓保護

2 復合電壓過(guò)流保護 18 發(fā)電機定、反時(shí)限過(guò)勵磁保護

3 零序過(guò)流保護 19 逆功率保護

4 間隙零序電壓保護 20 程序跳閘逆功率

5 間隙零序電流保護 21 頻率保護

6 主變定、反時(shí)限過(guò)勵磁保護 22 起停機保護

7 發(fā)電機低阻抗保護 23 誤上電保護

8 發(fā)電機復合電壓過(guò)流保護 24 軸電流保護

9 發(fā)電機95%定子接地保護 25 高廠(chǎng)變兩段復壓過(guò)流保護

10 發(fā)電機100%定子接地保護 26 A分支兩段過(guò)流保護

11 轉子一點(diǎn)接地保護 27 A分支兩段零序過(guò)流保護

12 轉子兩點(diǎn)接地保護 28 B分支兩段過(guò)流保護