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变压器运行状态的继电保护方案

引言:


目前,在中国,一些发电机的采购成本非常高,其结构也非常复杂,难以自动修复,因此维护需要很长时间,导致巨大的经济损失。就目前使用的发电机而言,它在电力系统中占有很大的比例,特别是在自主发电中,最大功率发电机本身会给电力系统带来很大的干扰,造成严重的后果。因此,大型发电站在整体保护配置中,应以自身单元为核心,最大限度地提高其安全性能,尽量减少未损坏区域,避免突然故障。因此,如果企业想要一个安全可靠的设备,可以有选择性,可以快速比较,那么你必须使整个中继保护装置尽可能完善和合理。


1、发电机变压器继电保护的重要意义


(1)发电机继电保护的意义


发电机是电网的重要组成部分,其稳定运行直接关系到电网的可靠性。继电保护技术的使用可以大大降低发电机的故障率,保证电力的正常运行。当发电机发生故障时,继电器可以在不影响周围线路等设备正常运行的情况下,快速从机组上清除故障设备。排除故障设备后,发电机仍能正常运行。这样,即使发电机出现故障,也可以在不影响生产的前提下进行维护,排除故障后恢复正常运行。本文介绍了发电机保护的一种新方法:纵差保护、横差保护和接地保护。在不同情况下,可以合理选择各种类型的继电器保护装置。


(2)变压器继电保护的意义


变压器是一种用于改变交流电和交流电的静态电器。在电力系统运行过程中,交流变压器是与供电可靠性有关的不可缺少的环节。在电力系统中,变压器可以满足不同区域的电力需求,一旦发生故障,将对电力系统产生很大的影响。在电力系统中,继电保护技术可以有效地提高电力系统的安全性能,降低故障的概率,并在电力系统的安全运行中发挥一定的作用。变压器的继电保护方式有:断电保护、气体保护、过载保护、过压保护、电阻保护等。在此基础上,提出了基于变压器运行状态的继电保护方案。


二、使用继电器配置时遇到的问题


(1)三相定子绕组的结构对主动装置的影响


目前,我国200MW及以上涡轮发电机多为二、三、三级中立点。其主要功能是在传统的纵向保护中发挥一定的作用,同时在一定范围内保护发电设备的偏置。当三相定子绕组或绕组因熔断或断开而无法保护时,这两种保护方法都可以应用。因此,需要改进。在改进的条件下,提出了新的三相六分支绕组结构,实现零序差动保护。该组件结构简单,灵敏度高。因此,可以说是发电机的基本保护设备。


(二)定子绕组单相接地保护问题


当定子需要单相接地时,不会出现故障。首先要考虑发电机最大中性点的接地方式,其单相电流略低于GB-14285-93《自动装置继电保护与安全技术规范》,这是上述紧急电流,即安全电流的允许值非常满意。也就是说,200MW发电机定子绕组的单相接地电流不能超过2A。同时,自身的结构保护必须保护定子绕组的100%,即保护定子地面的零序主电压和零序三次谐波。


(3)转子绕组二点接地问题


在两点接地的水轮发电机组励磁回路中,虽然两点都有动作,但两点可能同时断开。轴流件和透平件可能磁化。因此,在发生重大故障时,必须尽可能保证机组的正常运行。由于转子线圈可能发生泄漏,励磁电路的接地故障无法在地面上启动,因此转子内部采用透平机冷却。接地是在第二点之后,首先是绕组的多点或多个区域的接地点。安装200MW瓦级透平发电机也需要一定程度的接地保护。采用小地线等保护时,应及时发出相应的报警信号,尽快转移负荷。此外,还可以保证机械本身的顺利关闭,使小地线不需要进行相应的拆除工作。如果发生二次接地故障,将产生严重的安全隐患,这对大功率水轮机的运行极为不利。


三、发电机变压器继电保护问题分析


(1)发电机和变压器之间的差动保护


在发电机和变压器工作组中,差动保护系统一般被认为是一种大差动保护。该方法将发电机与主变压器有机连接,并将两者作为工作区域实现同步保护。在实际操作中,发电组采用双快速保护,严格按流程操作。如果有一定水平的保护,应设置相应的双保护系统,以确保工作区域的任何位置都能得到双重保护。为了防止紧急情况,必须关闭一些加工系统,并更换其他保护系统,以确保设备在没有保护的情况下不能正常工作。


(2)后备保护配置


在实际应用中,后备保护的目的是保证主变压器在运行中不会出现过大的内压或由于外界客观因素过多而导致主变压器故障。由于发电机与变压器并联运行,装置基本无故障,因此可以根据具体情况简化变压器进出口的相应保护。同时,不同的设备保护系统可以在满足各种要求的情况下相应调整设备的性能,保证整体成本的控制。由于自身的特点,为了保证工程的整体安全性和稳定性,一些电厂不需要进行这种后期保护工作。因此,在安装此类系统时,工作人员需要对现有工作进行彻底分析,评估当前情况,然后根据现有情况决定是否继续。


四、发电机变压器继电保护的具体应用


(1)继电保护在发电机中的应用


在发电机运行的情况下,其结构复杂性决定了其在运行中可能出现各种故障,这也是导致其故障的重要因素。


1、定子绕组的继电保护


发电机运行时,定子绕组更有可能出现故障,因此必须根据具体的故障类型选择合适的继电保护装置。发电机在运行过程中,当定子绕组出现较大的短路电流时,很容易引起发电机故障。此时,可采用瞬时纵差保护;在大电流作用下,定子绕组短路会对发电机的稳定性产生很大的影响。因此,可以采用更好的匝间短路保护,可以快速移动继电保护方法,满足保护要求,在定子绕组出现单相接地故障时进行接地保护。


2、发电机失磁保护


在发电机运行过程中,常见的故障现象是失磁,一旦发生,就会对发电机造成很大的损坏。其中,失磁可分为两类:部分失磁和全部失磁。为了解决电力系统的失磁问题,建议在继电保护中采用失磁保护方法。使用失磁保护装置,当发电机励磁电流降至零时,保护装置关闭输出断路器,使发电机与变压器隔离,避免发电机损坏,保证电力系统平稳运行。采用失磁保护时,应合理选择重要指标;


五、结束语


总之,在电力系统中,发电机和变压器是最重要的组成部分,其工作稳定性具有重要意义。因此,对于发电机、变压器等设备,必须进行有效的继电保护。在具体应用过程中,根据实际情况选择合适的继电保护形式,确保继电保护效果最大化,对促进我国电力产业健康发展具有重要意义。


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