发电机变压器继电保护应用 王维俭
某升压站330kV线路重合闸未动作原因分析及处理
某升压站330kV线路重合闸未动作原因分析及处理摘要：本文针对某升压站330kV线路发生单相短路接地故障，继电保护装置动作跳闸断路器后，重合闸装置未动作的原因进行了分析，得出了单相重合闸未动作的原因是由于断路器跳闸回路设计与实际保护配置不匹配所致。
针对此原因笔者制定了相应解决措施，确保了断路器跳闸回路及继电保护配置的合理性，保障了电力系统及设备的安全稳定运行。
关键词：重合闸；重合闸未动作；应对措施；差动保护引言通过对输配电线路发生故障进行分析，受周围环境的影响，故障发生的概率占比较高，经统计分析，发生单相接地故障占比最大；通过分析故障性质，瞬时性故障的比重较高，其中多数是由大风恶劣天气、雷电冲击、鸟类灾害以及线路与邻近树枝放电等引起。
在发生“瞬时性故障”后，继电保护装置会快速动作使断路器跳闸切除故障，而后在极短时间内判断故障点已彻底切除后，由重合闸装置对跳闸线路进行一次重新合闸恢复线路运行，保证电力系统安全可靠供电。
所以，在二次回路设计时与继电保护配合是否合理尤为重要。
【1，2】本文就某升压站330kV线路发生单相短路接地故障，继电保护装置动作跳闸断路器后，重合闸装置未动作的原因进行了分析，得出了单相重合闸失败的原因是由于断路器跳闸回路设计与实际保护配置不匹配所致。
针对此原因笔者制定了相应解决措施，确保了断路器跳闸回路及继电保护配置的合理性，增强了电力系统持续安全的供电能力。
1、事件概述某升压站330kV线路正常运行过程中，05时04分18秒577毫秒线路保护A柜RCS-931装置发A相电流差动，Ia：15.54A，Ua：0.8V，I0：2.28A，时间：9ms。
05时04分18秒576毫秒线路保护B柜PRS-753装置发A相突变量比率差动，Ida：7.51A，时间：6ms，测距：0.2kM；稳态量比率差动，Ida：7.52A，时间：6ms，测距：0.2kM；A相差动，Ida：7.9A，时间：8ms，测距：0.2kM；A相差流速断，Ida：15.68A，时间：21ms，测距：0.2kM。
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变压器匝间短路保护
变压器保护一直是电力系统继电保护中的重点，关系到整个系统的安全稳定。
据统计资料显示[1]，变压器匝间短路占电力系统中大型变压器故障的50 ％～60 ％。
匝间短路时的一个典型特点是：短路电流可达额定电流的数十倍，但三相线电流并未显著增大[2]。
由于外部短路电流等因数的影响，变压器三相不平衡电流较大，一般情况下，变压器差动保护的整定值都设定较高，不能灵敏反映匝间故障[3]，这个矛盾一直是匝间短路保护的一个难题。
为此，一些学者进行了大量研究，文献[4]中利用霍尔元件反应漏磁场变化，判定是否发生匝间短路，其主要思想如下：以高低压绕组等高变压器来分析，变压器没有发生匝间短路前其漏磁场如图磁力线分布均匀,在绕组中部P一P 截面的横向漏磁场分量为零;变压器发生匝间短路后其漏磁场如图3,由于短路匝出现较强漏磁场,从而使磁力线分布很不均匀,P-P 截面的横向漏磁场分量不为零,若利用霍尔元件安装在绕组中部P-P 截面处来测量漏磁场变化,就可简单地判定变压器是否发生了匝间短路。
利用霍尔元件测量变压器发生匝间短路时的漏磁场变化,可简单判定变压器是否发生匝间短路,但霍尔元件的可靠安装很复杂，实用较难。
文献[5]基于功率损耗突变，通过实时计算有功损耗和无功损耗的比值进行匝间短路判定。
当故障发生时，该比值可发生较大突变，从而可测到轻微匝间故障，但由于功率损耗与电压有关，该方法可能存在较大误差。
文献[6]利用短路阻抗的变化监测绕组状态从而识别变压器绕组故障。
实时采集模型变压器原、副边的电压、电流信号后，针对电压、电流传感器采集信号的特点，应用小波变换除去噪声，再利用基于离散傅里叶变换的高精度相位识别法，辨识各正弦量间的相位差，得到各负载情况下变压器绕组等效电路的短路阻抗。
变压器绕组未发生状态改变时，不同负载情况下短路阻抗的辨识差别不超过0.64%；若变压器绕组发生变形及匝间短路等故障，短路阻抗的变化量达到5.6%以上。
文献[7]提出了基于电流比变化量的匝间短路保护方法，在变压器带负载运行后，利用绕组电流以变压器两侧绕组电流比值的变化量是否超过整定值作为保护判据，保护算法简单，能够灵敏监测变压器匝间故障，本文主要介绍这种短路保护方法。
继电保护相关书籍 -回复
继电保护相关书籍-回复电力系统中的继电保护是保护设备和电力系统应对故障和异常工况的关键组成部分。
为了更好地了解继电保护的概念、原理和应用，灵活运用继电保护相关的书籍是非常必要的。
在本文中，我将为大家介绍几本与继电保护相关的书籍，并逐步回答以下问题：这些书籍的内容是什么？它们在继电保护学习和实践中的作用是什么？如何选择适合自己的书籍？首先，我们来介绍一本经典的继电保护教材，《电力系统继电保护与自动化设备》（第三版），该书由王普湘、李栋峻和陈劼合著。
这本书系统地介绍了电力系统的继电保护理论、原理、设备和技术。
它的内容涵盖了故障分析、潮流计算、故障计算、保护故障器件的选择和调整、保护策略的设计和继电保护的通讯等方面。
这本书适合初学者和从业人员使用，对于理解继电保护的基本概念和原理非常有帮助。
它是学习继电保护的入门书籍之一。
接下来，我们推荐一本更加深入的继电保护教材，《电气设备继电保护与自动化设备》（第四版），该书由彭长礼、颜江石和张凯波合著。
这本书主要介绍了电气设备继电保护的原理和方法，涵盖了发电、输电和配电等多个环节。
它的内容包括电气设备继电保护的基本原理、保护方法和继电保护设备的选型等。
该书内容深入浅出，从基础理论到实际应用都有详细的介绍，是学习继电保护的实用教材。
此外，还推荐一本继电保护的专业论著，《继电保护学》(第二版)，该书由邓学金编著。
这本书主要介绍了电力系统继电保护的基本原理、理论和技术，并提供了大量实例和案例分析。
它的内容涵盖了继电保护的原理、继电保护设备和装置以及应用技术等方面。
这本书对于继电保护的高级理论和技术有着深入的研究和讨论，适合专业人士和高级学习者使用。
以上是几本与继电保护相关的书籍的简单介绍。
那么，这些书籍在继电保护学习和实践中起到了什么作用呢？首先，它们提供了系统而全面的关于继电保护的知识体系，从基本理论到实际应用，了解其基本原理和技术。
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主设备保护的几个理论和运行问题_王维俭
机组型号 日立 125 M W 日立 250 M W Q FSN -300-2 Q FS-300-2 TCC-1480 国别 日本 日本 中国 中国 法国 同相同槽份额 30 /54= 55. 6 % 36 /72= 50 % 24 /60= 40 % 24 /54= 44. 4 % 18 /36= 50 % 同相同分支同槽份额 0 12 / 72= 16. 7 % 0 0 0
1999-03-04 收稿 。
的技术人员 ,很难开展主设备保护的创新开发 ; 多次 向我国主设备保护提供技术咨询或供货 的外国公 司 ,在一些深层次的技术问题上 ,也屡屡出现失误或 茫然 。 因此 , 积极促进主设备保护的基础理论和应用 研究 , 提高主设备保护的设计 、研究 、制造、 安装、 调 试和运行水平 , 是我国电力建设和发展的必然要求 。
主设备保护的几个理论和运行问题
王维俭
(清华大学电机系 100084 北京 )
摘 要 电气主设备保护的原有理论基础较其它保护薄弱 ,而且目前正在普遍推广微机保护。 针对 主设备保护几个有争议的问题 , 如定子绕组故障的主保护、变压器差动保护 、大型发电机变压器的 接地故障保护等 , 提出了明确的观点 , 同时呼吁进一步加强主设备保护的应用研究 。 关键词 发电机 变压器 电气主设备 继电保护 分类号 T M 772
1 发电机定子绕组故障的主保护
国内大型水轮发电机定子绕组主保护已经广泛 采用单元件高灵敏横差保护、 不完全纵差保护 , 还有 故障分量负序方向保护和裂相横差保护 , 对于相间 短路 、匝间短路和分支开焊故障构成双重或三重主 保护 。 现在主要讨论的是 300 MW 及以上 汽轮发电 机组的定子绕组主保护的配置问题 。 80年代以后 , 由于进口机组大多中性点侧只引 3 个端子 , 有人建 议“取消匝间短路保护” , 理由有 3 条 ,即 : a. 大型汽轮发电机同相同槽的线棒数量很少 ,
大型发电机变压器继电保护整定计算导则
6%。但随着外部短路电流的增大和非周期暂态
电流的影响，电流互感器饱和，不平衡电流将急剧增大，实际的不平衡电流与短路电流的关系曲线如图
2
中的曲线 OED 所示。
图 2 比率制动式差动保护的制动特性
发电机外部短路时，差动保护的最大不平衡电流由式
(1) 进行估算
(1)
式中： Kap——非周期分量系数，取 1.5～ 2.0； Kcc——互感器同型系数，取 0.5； Ker——互感器比误差系数，取 0.1；
开焊故障。
4.1.1
比率制动式纵差保护 比率制动式纵差保护仅反应相间短路故障。具有比率制动特性的差动保护的二次接线如图
1 所示。
当差动线圈匝数 Wd 与制动线圈匝数 Wres 的关系为 差动电流
时，
制动电流
式中：
， ——一次电流；
， ——二次电流；
na——电流互感器变比。
图 1 比率制动式差动保护原理接线图
本标准适用于 GB14285 所规定的发电机、变压器容量范围，重点规定了 220～ 500kV 变压器的继电保护的整定计算原则和方法。
200MW 及以上发电机与
2 引用标准
下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本 均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
变压器差动保护采用的制动原理在实际运用中的研究
变压器差动保护采用的制动原理在实际运用中的研究摘要电力工业经过百余年的发展,超高压、大容量和远距离输电越来越普遍,故而大型电力变压器在电力系统中的地位越发突出。
变压器继电保护在确保电网稳定,保证变压器正常运行起着重要的作用。
从实际出发,研究几种差动保护制动原理的分析及制动方式的最佳配置方案问题。
关键词差动保护;制动原理;谐波电流;励磁涌流;微机保护;非周期电流分量1变压器继电保护与变压器差动保护1.1变压器继电保护的概述电力系统的不断发展和安全稳定运行给国民经济和社会发展带来了巨大的动力和效益。
但是,国内外经验表明,大型电力系统一旦发生自然或人为故障,不能及时有效控制而失去稳定运行、电网瓦解,将酿成大面积停电,给社会带来灾难性的后果。
因此,自从出现电力系统以来,如何保证其安全稳定运行,就成为一个永恒的主题。
所有电力工作者都在千方百计采取各种措施,力求避免电网的稳定遭到破坏和瓦解,防止大面积停电的事故。
其中,电力系统继电保护就是保障电力设备安全、防止及限制电力系统长时间停电的最基本,最重要,最有效的技术手段。
现在由过去的继电器单元件保护已经逐渐发展到微机保护,这是电力科技发展的一个不可回避的历史必然。
60年代以来静态继电保护逐步替代了机电型、电磁型保护,特别是近几年来,微机型高压线路保护在我国取得了成功的运行经验,微机型变压器保护虽然比高压线路保护起步较晚,但也得到了迅猛地发展,其可靠性、安全性得到进一步考验。
随着超高压远距离输电系统在我国越来越多地建成和一大批500KV以上的变电站投入运行,大容量变压器的应用日益增多,更为凸显变压器保护中主保护(差动保护)的重要性。
变压器在电力系统中使用得非常普遍,占有很重要的地位。
电力变压器的故障可分为内部故障和外部故障两种。
内部故障主要是:相间短路、绕组的匝间短路和单相接地短路。
发生内部故障十分危险,因为短路电流产生的电弧不仅会破坏绕组的绝缘,烧毁铁芯,而且由于绝缘材料和变压器油受热分解而产生大量气体,还可能引起变压器油箱的爆炸。
汽轮机数字电液控制系统
汽轮机数字电液控制系统摘要300 MW的自备电厂建成后，300 MW的发电设备在国内市场上占据着举足轻重的位置，目前国内300 MW的发电机组已经投入使用，为国家的经济和社会的稳定发展作出了巨大贡献。
300 MW汽轮机采用的是苏联的技术，其设备设计和制造水平与国外相比有很大的差异。
该系统使用了常规的机械式液力调整，存在灵敏度低，迟滞率大，负荷适应能力差，自动化程度低等问题，对机组的安全和经济性造成了一定的影响。
该系统具有转速控制、负荷控制、甩负荷控制功能、超速保护功能、汽轮机自启动和负荷控制功能、主汽压力控制功能等功能。
介绍了300 MW电力电子调节的设计与使用，并着重介绍了超速保护、阀门管理、ATC及甩载测试等方面的工作。
关键词：300MW机组全电调控制升速升负荷阀门管理ATC EH系统高压遮断一、绪论1.1概述汽轮机是火力发电厂中的一个关键装置，它由高温和高压水蒸气带动，实现了热能向机械能的转化。
水轮机组带动发电机旋转，将机器能量转换成电能，电力网向不同的客户供电。
为保持电力系统的运行，需要将汽轮机的速度控制在接近标称速度的极低值，一般在－1.5-3.0 r/分钟之间。
为此，汽轮机需要有一个稳定的、自动化的设备。
水轮发电机组的发展经过了若干个发展时期，首先采用一组机械式的水力机械，完成了对速度的自动调整和对负载的人工控制。
这种体系通常被称作是水力调整。
1.2 300MW国产机组调节系统的现状及改造国内300 MW汽轮机的调速控制主要是由纯水压力的低压汽轮机油和凸轮配汽器组成。
这种调整系统是蒸汽机的常规运行方式，它具有一定的可视性，但是它的运行和数据收集都要靠手工完成，很难适应当前蒸气机组的高自动化、现代化的运行管理需求，所以需要对机组进行全电调的改进，从而达到自动控制的目的。
改进后的全电调速系统包括：液压伺服、高压防油屏蔽、机油供给、低压汽轮机油屏蔽等四大部分。
燃油供给系统的作用是供给高压燃油，驱动伺服系统，高压燃油屏蔽系统。