關于發電機主變壓器保護存在的主要問題的分析

本文詳細論述發電機主變壓器保護存在的問題，主要有三個方面：保護設計不完善、繼電器原理有缺陷、設備老化。結合工程實踐，提出一種有效的試驗方案，能夠對變壓器二次電流回路正確性進行全面的檢驗。

1發電機主變壓器保護配置情況

1.1發電機主變壓器主保護

瓦斯保護、差動保護，瓦斯保護，屬于機械保護，用于保護變壓器內部故障，又分輕瓦斯和重瓦斯之分，輕瓦斯動作于信號，重瓦斯動作于掉閘，動作原理是變壓器內部短路過熱產生氣體，氣體由于密度較輕聚集于變壓器上部，上部空氣增多則對變壓器油產生向下的壓力使油的液面下降，油杯浮力減小隨著油面下降致使接觸節點輕瓦斯動作，重瓦斯與之原理相同，只是重瓦斯油杯處于輕瓦斯油杯下方，只有更大事故的才能啟動。

差動保護：變壓器差動保護是在變壓器一次側、二次側各裝一個CT，由于大部分變壓器是星角接線，所以兩個CT要求是角星接線，這樣才能使輸出的相位、電壓等數據具有可比性(主要是由于變壓器星角接線后一次側、二次側會產生30°的相角差)。外部故障時，變壓器兩側同時變化則保護不會動作，內部故障時兩側產生變化則引起差動動作。

1.2后備保護

主要包括過電流、復合電壓起動的過電流保護和負序電流保護。后備保護需要有一定時限，也就是說不能在主保護無故障時提前動作，要滯后于主保護的動作時間。

三種后備保護只是靈敏度不同，所以三種后備保護不一定要全部使用，其中過電流保護最簡單，多用于保護普通的降壓變壓器，動作原理簡單，就是當電流超過一定數值時引起保護動作，復合電壓起動的過電流保護是用于保護升壓變壓器及當過流保護靈敏度不夠時的降壓變壓器，引起保護動作的條件不僅僅是過電流還有低電壓，當同時滿足兩個條件時保護才能動作，這樣就可以減少誤動的機會，負序電流保護用于保護大容量變壓器或者聯絡電壓器，是將負序電流整定出來，正常情況下負序電流為零，當發生非三相短路的任何故障時負序電流都有變化，則保護可以啟動，因此加裝一個單相低電壓起動的過電流保護裝置就可以實現保護的目的。1.3發電機組的保護配置

1)發電機組的差動保護分橫差、縱差，橫差就是匝間短路，縱差就是相間短路。現在大容量機組多是雙星型接線，這樣就會產生例如A1相與A2相匝間短路，此時就需要橫差保護，因為這時縱差電流不會很大，動作靈敏度不高，單星形接線一樣道理，另外匝間短路時會產生二次諧波，也可以利用二次諧波保護來反映匝間短路。

2)發電機定子接地是指發電機定子繞組回路及與定子繞組回路直接相連的一次系統發生的單相接地短路。定子接地按接地時間長短可分為瞬時接地、斷續接地和永久接地;按接地范圍可分為內部接地和外部接地;按接地性質可分為金屬性接地、電弧接地和電阻接地;按接地原因可分為真接地和假接地。

3)勵磁回路接地保護：勵磁一點接地保護和勵磁兩點接地保護一點接地發信號，兩點接地則跳閘。勵磁一點接地保護主要采用疊加直流電壓式，通過勵磁繞組與地之間的電阻變化來反映是否接地。勵磁兩點接地保護是在發生一點接地之后投入的，因為兩點接地保護需要利用一點接地才能動作，所以不需要時時投入，兩點接地保護主要采用直流電橋原理，一點接地時形成電橋，兩點接地時電橋平衡被破壞則保護動作。但存在死區，當接地點比較靠近時不平衡電流較小，繼電器可能拒絕動作。

其他保護功能

1 主變低阻抗保護 17 過電壓保護

2 復合電壓過流保護 18 發電機定、反時限過勵磁保護

3 零序過流保護 19 逆功率保護

4 間隙零序電壓保護 20 程序跳閘逆功率

5 間隙零序電流保護 21 頻率保護

6 主變定、反時限過勵磁保護 22 起停機保護

7 發電機低阻抗保護 23 誤上電保護

8 發電機復合電壓過流保護 24 軸電流保護

9 發電機95%定子接地保護 25 高廠變兩段復壓過流保護

10 發電機100%定子接地保護 26 A分支兩段過流保護

11 轉子一點接地保護 27 A分支兩段零序過流保護

12 轉子兩點接地保護 28 B分支兩段過流保護