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    大连普阳

    大机组的继电维护设置装备摆设

    大容量机组每每按发电机—变压器组单位接线与高压或超高压电网间接相连,在电力零碎中占据非常紧张的位置。由于它构造庞大、造价昂贵,一旦因毛病而遭到毁坏,在经济上必定会遭到很大丧失,因而在思索大容量发电机—变压器组的继电维护全体设置装备摆设时,应夸大最大限制地包管机组平安和最大限制地减少毛病毁坏范畴,尽能够防止不用要的忽然停机,对某些非常工况接纳主动处置安装,特殊要防止维护安装误动和拒动。以是不只要求有牢靠性高、敏捷性和选择性强、疾速性好的维护继电器,还要求在继电维护的全体设置装备摆设上只管即便做到美满、公道,并力图防止繁琐、庞大。 

        1 传统的继电维护方法及其缺乏之处 

        传统的发电机外部毛病主维护方案常接纳:传统纵差维护、传统横差维护、基波纵向零序电压维护、转子二次谐波电流维护、标积制动式纵差维护等。这些传统的维护方法在肯定水平上起到了有选择性地将毛病元件从电力零碎中切除、增加对电力零碎的破坏水平、规复无端障局部的正常运转、反响电气元件非常运转工况的作用,但是由于诸多缘由,在电力零碎中一直存在发电机、变压器等设置装备摆设的维护元件准确举措率广泛偏低——很多都不到70%的题目,因而有须要对这些维护方法略作剖析,以期找到改良步伐。 

        1.1 传统纵差维护 
        传统纵差维护只对相间短路无效,对发电机定子绕组同相的匝间或层间短路和开焊(断线)毛病均无维护作用,因此维护功用不片面,再加上现在存在元器件产物质量差、维护办理程度高等诸多题目,必需加以改良。 

        1.2 传统横差维护 
        以往的单位件横差维护,其举措电流约为(0.2~0.3)In,所用中性点连线的电流互感器变比选为0.25 In/5 A,以是新式的单位件横差维护的举措电流约为发电机额外电流的二次值(5 A),由于发电机外部毛病用的老式横差继电器对三次谐波滤过比小于15,以是如许的整定值就限定了维护正常举措敏捷度的进步。 

        1.3 基波纵向零序过电压维护 
        关于中性点侧只要U,V,W三相引出三个端子的发电机,习气上都装设纵差维护以反响外部相间短路。为了维护发电机的定子绕组匝间短路或开焊毛病,可增设纵向零序过电压维护,但纵向零序过电压维护安装较庞大、敏捷度低,且能够惹起某些误跳闸。只要在发电机中性点侧三相仅引出三个端子,并装设了纵差维护时才选用。 

        1.4 转子二次谐波电流维护 
        转子谐波二次电流维护中启动元件与选择元件的共同要求非常严厉,容易发作误举措,整定较困难,须用专门的转子回路电抗变压器。只在发电机已确定中性点侧仅引出三相三个端子,并决议装设纵差维护而不行能装设高敏捷横差维护的状况下才选用。 

        1.5 标积制动式纵差维护 
        标积制动式纵差维护不克不及反响匝间短路和定子绕组开焊毛病,且这种维护也需求发电机中性点侧引出三相三个端子。 

        现在国际300MW及以上的汽轮发电机均接纳每相两并联分支、中性点仅引出三相的三个端子,广泛接纳发电机纵差维护和发电机—变压器组纵差维护作为发电机—变压器组外部短路主维护。当发电机中性点侧只要三相三个引出端子时,就无法装设单位件横差维护,这将影响整套继电维护安装的牢靠性、敏捷性。 

        2 大机组外部毛病主维护的改良方案 

        2.1 改良方案 
        关于大机组继电维护的设置装备摆设准绳是:增强主维护,简化后备维护。因而针对传统继电维护呈现的题目,提出一种由不完全纵差维护和高敏捷单位件横差维护构成的双重主维护设置装备摆设方案。 

        改动发电机中性点侧的引出方法,将三相六个分支绕组分红两组,此中一组仅将此中性点N1引出,另一组三相端子辨别引出,并在发电机外接成第二中性点N2,N1与N2衔接以便装设单位件横差维护,互感器TA1与TA2组成发电机不完全纵差维护。很多实际研讨和理论经历已证明:高敏捷单位件横差维护具有发电机相间短路、匝间短路和定子绕组开焊的维护功用,特殊复杂、敏捷度高,可作为各种发电机的第一主维护。不完全纵差维护克制了传统纵差维护不反应定子绕组匝间短路和开焊毛病的缺陷,成为发电机外部种种毛病的第二主维护,方便地完成了大机组主维护的双重化要求。接纳这种方案的须要条件是发电机中性点侧应有四个引出端子。 

        2.2 改良步伐
        a)对300MW及以上的汽轮发电机,只需中性点引出方法在发电机制造时稍作改动就可运用高敏捷单位件横差维护,其功用超越纵差维护。 
        b)接纳改换互感器,增加电流互感器变比,进步三次谐波滤过比,经过惯例发电机短路实验、实测横差维护不屈衡基波和三次谐波电流来准确整定举措电流等步伐,把传统横差维护改革成高敏捷横差维护。 
        c)不完全纵差维护是针对每相两并联分支的发电机提出的,接纳比率制动式继电器,机端互感器选变比为In/5A,分支互感器选变比为0.5 In/5A,这种方法能反响发电机外部种种相间短路、匝间短路和分支绕组的开焊毛病,如图2所示。这种维护方法对发电机引出线短路有维护作用。但应留意在每分支数许多(大于2)时,若某个不装设互感器的分支发作毛病,在装设互感器的那些非毛病分支中的电流能够很小,不完全纵差维护有能够回绝举措,因此在分支数较多时要慎用。 
        d)普通来说,当发电机变压器自身设置装备摆设了双重主维护时,不需求再设置发电机、变压器本身的短路后备维护,这时可以在机端装设全阻抗或偏移阻抗维护,统筹机端和高压母线相间短路毛病,在升压变压器高压侧通常还装设零序电流、零序电压作为高压侧接地短路的后备维护。 

        2.3 双重主维护的作用
        这种主维护方案可使发电机外部种种相间短路、匝间短路和定子绕组开焊毛病均失掉双重疾速维护,同时还能使发电机独立运转机遇端引线的相间短路也有疾速维护。当每相分支数大于2时,在每相中性点侧装设互感器的分支数应大于或即是n/2(n为每相分支数)。 

        接纳这种主维护设置装备摆设方案时,可完全舍弃纵向零序电压维护和二次谐波转子电流维护。 

        3 对继电维护的开展瞻望 

        继电维护方法的开展阅历了偏向比拟式、相位比拟式、电流差动式等阶段,所运用的继电器从电磁式到模仿运动式,进而开展到数字运动式,随着数字技能的开展、微型盘算机和微处置器的呈现,为继电维护数字化开拓了宽广远景,呈现了以微机和光传输技能为根底的全部字控制维护零碎。 

        微机维护具有下列特点: 

        a)维护功用由软件完成; 
        b)接纳数字信号处置技能; 
        c)具无数字贮存功用,如进程影象、录波等; 
        d)容易完成远方通讯,接口复杂; 
        e)具有主动测试和监督功用; 
        f)软硬件规范化; 
        g)大众数据可反复运用完成差别功用。 

        我国已乐成研制了多套大机组微机维护安装,并先后投入试运转或正式运转。不少35kV和 110 kV变电所接纳了多种微机监控和维护安装,但在300MW及以上大型发电机组上使用微机维护安装的例子还未几。由于微机维护具有灵敏、高功能、运转维护方便、牢靠性好、硬件尺寸小、硬件担负轻等长处,可以预见将来继电维护开展的偏向将是主维护接纳微型处置机或小型盘算机疏散地装设在被维护元件处,后备维护接纳零碎控制中央盘算机组成变电所中央盘算机以完成会合化控制。置信大机组的微机维护将有宽广的开展远景,并将以其良好的功能在继电维护范畴独领风骚。