主题：“发电机电气保护”---书本到应用的认识转变
发言人：singleme9999 时间：2006-1-3 19:28:13
如果你是刚从学校毕业的学生，对一个词“发电机电气保护”是什么感觉？是不是既熟悉又陌生？熟悉的它是我们学习继保的必修内容，不管它是什么玩意儿吧，总之要想继保不被“关”，这块硬骨头是必须啃的！既如此，哪“陌生”何来？由于此类知识的点滴与实际密切相关，如果没有真切的实践体会，即便你考取了研究生，再多啃几遍这块骨头，其知识结构本身也没有得到质的飞跃！
我是名普通的毕业生，四年前当我刚走出大学校门时，对“发电机电气保护”也是“既熟悉又陌生”，不过四年中，我作为一名普通的运行人员参与了4X300MW机组的建设、调试、试运行和投产的全过程，经历了无数大大小小的异常、障碍、故障和事故，那些典型的事故还历历在目，故总想写点什么，一则是对自己四年工作的总结，再则也想抛砖引玉，查找自己的疏漏，加以改善和提高，为以后的工作打下坚实的基础。
一、 差动保护
对于一个电厂，差动保护不外乎发电机差动、主变差动、高变差动、励磁变差动、启备变差动、发变组差动、短引线差动、母线差动、线路差动（光纤差动）及部分大辅机的差动保护（如电泵），如果仔细看差动保护的整定书，不难发现相对发电机比率差动的“最小动作电流（Iact.min）”、“最小制动电流（Ibrk.min)”、“比率制动系数（K）”，变压器的差动多了“谐波制动”、“速断动作电流”和“平衡系数”，其实如果回到书本这些都很容易找到答案。
首先，是发电机的比率差动：若以“制动电流（Ibrk)”为横标，“动作电流（Iact)”为纵标，则比率制动即为一根折线。当Ibrk ≤ Ibrk.min时，比率制动是一根水平线，即只要Iact > Iact.min即可动作，保证轻微内部故障的较高的灵敏系数；当Ibrk > Ibrk.min时，比率制动一根斜率为K（K即是比率制动系数）的直线，即制动量的按比率K增加，外部严重故障时，Ibrk很大，制动量很大，保证不误动；内部故障时，Ibrk很小，制动量也随之减小，保证较高的灵敏系数。
{ Iact > Iact.min Ibrk ≤ Ibrk.min
Iact > K（Ibrk - Ibrk.min） + Iact.min Ibrk > Ibrk.min }
其次，关于变压器的差动保护：1、变压器高低压侧绕组接线方式通常不同，常见的采用（Y，d11)型接线方式，变压器三角形侧的线电流比星型侧对应的线电流超前30度，为了保证在变压器差动保护的二次回路中，代表原、副方的电流幅值与相位基本一致，改动了互感器的接线方式及变比，实现了相位校正和幅值校正，又变压器可运行于不同档位，于是“平衡系数”便产生了。
2、励磁涌流的影响：当变压器空载投入或者外部故障切除后电压恢复时，励磁电流突然大大增加，可达额定电流的6-8倍，该电流称为励磁涌流。由于励磁涌流是单侧注入性电流，其幅值又很大，因此会造成比率制动判剧误判，变压器差动保护需要解决的突出问题就是既能可靠的躲过励磁涌流，又能正确反映内部故障。于是根据励磁涌流的特点：总有一个两相涌流之差中的二次谐波分量占基波分量的比值超过20%，而在变压器内部故障的短路电流中，二次谐波分量所占的比例较小，这样只要有一相超过预先整定的二次谐波值，即可闭锁差动保护出口，于是保护整定书中“谐波制动系数”相应产生。
3、对于长线或附近装有静止补偿电容器的场合，在变压器发生严重故障时，①：谐振会短时出现较大衰减的二次谐波电流；②：主电流互感器及中间电流互感器严重饱和产生二次谐波电流，导致差动出口误闭锁，这样对快速切除严重故障不利，于是利用差动速断元件克服这个不足，它的整定值为额定值的9-10倍，任一相差动电流大于差动速断整定值时立即动作出口，不受任何闭锁。
最后关于该保护的应用：1、明确CT的布置：找准差动保护CT的位置是分析一切事故的基础。例如，现在500kV系统中各发电厂普遍采用的3/2接线方式，在一串上只有3组CT，于是我们做这样的一个假定（亦是某厂实际接线方式）：Ⅰ串上从Ⅰ母至Ⅱ母的三个开关分别命名为1DL、2DL、3DL，1DL与2DL之间接#1发电机，2DL与3DL之间接Ⅰ回出线，1DL与3DL的CT布置于靠中开关2DL侧，2DL的CT布置于靠Ⅰ母侧。这样2DL CT与2DL之间便出现一个死区：当此区域发生单相接地永久故障时，线路光纤差动将2DL与3DL跳开，但很明显，故障仍存在，此时只有靠发变组后备保护（低阻抗或主变中性点零序）或是2DL开关带的死区或失灵保护（后作祥解）将故障切除，而作为主保护的差动保护亦“无能为力”，因此找准CT的位置在事故分析过程中的重要性可见一斑。
2、短引差：在某厂实际接线中（3/2接线），有一段短引线差动保护，其保护范围是主变高压侧及两个出口开关1DL与2DL之间。解释为与主变差动构成双重保护，增加保护可靠性，实则不准确。因为通常的设计是一个主保护和多个后备保护相配合，设计两个主保护除非是相当重要且容易发生故障的地段。那这里为什么用短引差和主变差动构成双重主保护呢？先来看看短引差的作用：除了常规作用外，短引差通常起临时性保护的目的。①：应用于建厂初期，必须完善本串接线，而发电机又不急投产的情况。如贵州鸭溪电厂500kV 3/2接线第三串，贵州黔北电厂必须通过此串将电送出，而接于该串的鸭溪电厂#3机组又未建成，#3主变差动保护亦无法投入，则在此期间#3机出口两开关之间就失去了主保护，于是短引差便成了可以考虑的方案之一。②：应用于主变高压侧装设刀闸的情况。如贵州安顺发电厂（3/2接线）设计初衷：主变500kV侧设一把刀闸，当停机大、小修时，先断开发电机出口开关1DL与2DL，再断开此刀闸，后又合上1DL与2DL，即实现在检修机组期间，保证3/2接线的完整性，这样由于主变差动退出，则投入短引差保护。但实际证明，由于500kV侧仅一把刀闸，感应电过强，给检修工作带来极大不便，故黔北发电厂以此借鉴，为保证安全，停机就破坏3/2接线的完整性，使1DL、2DL在检修期间保持停役。但保护设计方案中已经配置了短引差且施工完成，又鉴于正常运行中双重主保护亦可，于是将此保留！
