2025年主设备保护的几个理论和运行问题 .pdfVIP

去留无意，闲看庭前花开花落；宠辱不惊，漫随天外云卷云舒。——《幽窗小记》

主设备保护的几个理论和运行问题

(2025-9-18

文章来源：责任编辑：lhx

5:18:20)

王维俭

清华大学电202584北京

0引言

大型电气主设备继电保护作为电力系统继电保护专业的一个主要分支，与超高压线路继电保

护相比，“先天不足，后天失调”，主要是继电保护工作者对发电机、变压器等电气主设备了解

不多，对它们的故障分析认识更少。作为继电保护技术理论基础之一的故障分析，线路保护技术

人员可对各种线路结构的一切故障形式作任何稳态和暂态的分析、物理仿真或数字仿真，必要时

也可现场试验；对于主设备保护，故障分析工作迄今仍停留在被保护设备引出端短路的水平上，

与此相应的主设备保护灵敏度分析计算也只能限于对引出端短路的校验，这样的灵敏系数校验即

使合格，也很难保证被保护设备内部故障时保护装置灵敏、快速地动作。电气主设备保护是一个

跨专业的技术，仅仅具备一定继电保护知识的技术人员，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。

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300MW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，发生匝间短路的概率很低；

b.目前匝间短路保护装置的灵敏度和可靠性均不理想，已装设的匝间保护大多已退出运行；

c.国外大机组无此保护。

上述观点在国内十分流行。下面提供一些素材，以便澄清一些讹传。

1.1大型汽轮发电机定子绕组在槽内的分布实况

大型汽轮发电机定子绕组槽内分布的部分资料见表1。从中可看出，大型汽轮发电机同相同

槽的数量约占50%，决非很少。

表1部分大型汽轮发电机定子绕组槽内分布情况

Table1

ofsomelarge-sizedturbogenerators

机组型号国别同相同槽份额同相同分支同槽份额

日立125MW日本30/54=55.6%0

操千曲尔后晓声，观千剑尔后识器。——刘勰

日立250MW日本36/72=50%12/72=16.7%

QFSN-300-2中国24/60=40%0

QFS-300-2中国24/54=44.4%0

TCC-1480法国18/36=50%0

1.2定子绕组发生匝间短路的概率

大型