各种微机发电机差动保护原理..docx

各种微机发电机差动保护原理摘要　介绍了各种微机发电机差动保护的原理。针对在差动保护中长期存在的比如差动保护灵敏度、制动系数和斜率的区别、CT断线等一些比较有争议的概念，文章给予了详细合理的分析，并提出了作者自己的观点。关键词　微机保护　发电机　差动保护Digital Differential Protection for GeneratorAbstract　It presents several principles of differential protection for generators.In accordance with the arguments concerning protection such as sensitivity,restraintfactor,slope of operating characteristic,CT secondary break and so on,a rational analysis is given in detail and some ideas of authors are proposed.Keywords　digital protection,differentialprotection,generator0　引言　　随着电力系统的不断发展，发电机的单机容量也越来越大。在国内，单机600 MW以上的发电机组已不再少见。发电机单机容量的提高，相应地对完成发电机定子短路主保护的差动保护也提出了更高的要求。　　微机在继电保护上应用以后，由于微机保护的智能的特点及高速运算的能力，微机发电机差动保护的新原理大量涌现，给继电保护带来了一片生机。差动保护的性能也得到了前所未有的提高。但是我们也应看到，在差动保护的认识上长期存在许多值得进一步探讨的问题，这些问题还显得很迫切，现归纳如下：　　（1）　发电机可能发生的短路故障　　发电机定子可能发生哪些短路故障，故障发生的形式怎样?　　（2）　比率制动原理　　比率制动原理出现后，制动系数和斜率的概念有什么差别，对制动曲线的拐点如何整定计算？　　（3）　标积制动原理［1，2］　　标积制动原理和比率制动原理在数学上有相互转换关系，那么如何理解标积制动原理的先进性？　　（4）　故障分量差动保护原理　　故障分量原理先进，但却引发了原理能否应用的讨论［3，4，5］，其根本原因何在？　　（5）　不完全差动保护［6］　　不完全差动保护需要解决的根本问题是什么？　　（6）　差动保护灵敏度问题　　传统的差动保护灵敏度分析方法完全不能满足发电机灵敏度分析的要求。如何分析才能合理呢？同样在分析差动保护的短路故障时，如果忽略过渡电阻会否走向谬误？　　（7）　保护原理的先进性和保护装置性能的不完善性　　先进的保护原理不能等同于先进的保护装置。在继电保护的发展过程中，许许多多的保护新原理没有得到推广，个中原因值得思考。事实上，同样的保护原理（如比率差动原理），不同的保护装置，其性能也不会完全相同。那么如何评价保护的性能更合理？　　（8）　CT断线的处理方法　　CT断线究竟是闭锁差动还是允许差动直接跳闸？　　（9）　发电机的安全性和可靠性问题　　电力系统在不断发展，继电保护的观念也必须能跟上形势，有许多观念可能已过时或值得进一步商讨。那么在电力系统发展的今天，对机组保护的安全性和可靠性应如何看待？　　以上这些问题是发电机差动保护中长期争论的焦点，也是值得进一步思考的问题。本文一并提出来讨论，供继电保护人员参考。1　发电机的定子短路故障　　发电机是电力系统中非常贵重和重要的电气设备，发电机定子绕组可能由于老化绝缘降低、或者过电压冲击、或者机械震动等原因发生相间或匝间短路。一旦发生短路，给发电机造成的危害十分严重，修复的费用非常高。　　发电机定子的短路性故障形成比较复杂，大体归纳起来主要有4种。　　（1）　发生单相接地，然后由于电弧引发故障点处相间短路　　发电机内部短路故障绝大部分是这样发生的：首先发生单相接地故障（由于发电机中性点不直接接地，因此单相接地故障不属短路性故障），在故障点，由于电弧的作用，将故障点位置处其他健全的绝缘也烧损或由于过热使故障部位绝缘下降从而引起短路性故障。显然这种故障只能发生在同一槽内的各绕组之间。对于不同的发电机组，由于绕组分布不相同，短路的情况也不同。　　（2）　直接发生相间绝缘击穿构成相间短路　　发电机绕组与绕组之间的直接绝缘击穿也形成短路。但这种故障的可能性和绕组与定子铁芯之间的绝缘破坏的可能性相比要小得多，因为发电机绕组采用的都是全绝缘，因此绕组与绕组之间的绝缘强度是绕组和定子铁芯之间的绝缘强度的两倍；另外在同一槽中上下绕组之间的电压差也不太高，所以这种直接发生短路的可能性是较小的。　　（3）　发生单相接地，由于电位的变化引发