三峡右岸电站DFEM发电机主保护配置优化.pdf

第 41卷 第 3期 人 民 长 江 Vo1．41．No．3 2010年 2月 Yangtze River Feb．， 2010 文章编号 ：1001—4179(2010)03—0084—04 三峡右岸电站 DFEM发电机主保护配置优化 黄 磊，向 科 (中国长 江电力股份有限公 司 三峡水利发电厂，湖北 宜 昌443002) 摘要 ：介绍 了三峡 水利枢纽右岸电站东方 电机厂 生产的特 大型水轮 发 电机 更改发 电机 定子绕组接线形 式的 原 因和具体方案 。结合现场安装实际，通过对定子线棒设计 图的分析研 究，对比了改接线前后定子绕组结构 的变化情况 、定子绕组可能 出现 的短路故障类型和位置及其新的故障特点与规律 ，并在此基础上 ，提 出了可以 提 高该机组主保护配置在发 生内部短路 故障时的动作灵敏度 的一种改造方案。 关 键 词 ：次谐波振动 ；定子绕组 ；发 电机保护；水轮发 电机 ；三峡右岸 电站 中图法分类号 ：TV734．1 文献标志码 ：A 三峡水利枢纽右岸 电站共采购有 4台由中国东方 为寻求从根本上削弱这种因发 电机固有 电磁结构 电机厂生产 的 700MW 巨型水轮发 电机 (以下 简称 而引发 的次谐波振动 的幅值 ，经研究 ，决定采用将 DFEM发电机)。在其设计方案中，完全沿用 了三峡左 DFEM发电机原有的10+7的大小相带布置改为 12+ 岸 电站VGS机组的成功设计方案，发 电机定子的总槽 5的大小相带布置的改造方案。从振动计算的结果来 数为 510槽，采用每相 5分支并联结构 ，转子磁极 为 看 ，改动接线方式以后 ，50对极谐波将被大大削弱 ，幅 40对 ，以保持发 电机的基本结构 ，并使 电磁特性与安 值将 由5．28％降到 0．688％，定子铁芯 的振动情况也 装在左岸 电站的VGS机组能尽量一致 。 将会得到明显地改善。然而，在定子绕组结构发生改 然而 ，在 DFEM第 1台机组 (18号机)正式投产的 变的同时，将会导致原机组主保护设计 时用于定量化 调试和运行过程中，却发现该机组运行噪声较大，同时 计算的定子故障集发生改变，因此，目前基于原故障集 发 电机的定子铁芯 、上机架和上盖板的振动较大。在 分析而形成的发电机主保护配置方案是否适用于改变 拆除空冷器 ，并对该机组的定子铁芯进行检查后，发现 了定子绕组结构的DFEM机组 ，就必须从现有的定子 一 部分铁芯甚至出现了翘曲变形和定位筋破裂 的现 绕组结构及其内部可能发生 的新的故障集整理入手， 象。对该机组的振动摆度的测量结果进行 了深入研究 对其重新进行分析和校核 。 和频谱分析发现 ，机组并网运行时产生的 100Hz高频 1 改接线前后的定子绕组结构对比分析 振动，是造成上述 问题的主要原因。 经研究发现 ，由于 DFEM发 电机是沿用左岸 电站 三峡右岸 电站 DFEM发电机的转子结构为 40对 VGS发电机结构 ，每相每极槽数为 17／8的分数槽 ，而 极，定子总槽数为 5l0槽 ，每相并联 5分支 ，每相每分 其原有的每相采用 10十7的大小相带布置 的绕组结 支串联 34匝。原有的绕组结构采用的绕行方式为：每 构 ，在负载时，将引起定子绕组中产生 10对极 、20对 相的第 1分支绕组采用退 10匝～进 7匝一再退 10 极 、50对极 、7O对极 、80对极等一系列磁场谐波 。其 匝一再进 7匝的方式 回绕 ，其余 4个分支则全部采用 中的20对极 (即 1／2次)和50对极 (即5／4次)的分