构皮滩水电站600mw发电机内部故障主保护配置方案

《构皮滩水电站600mw发电机内部故障主保护配置方案》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第33卷第5期华电技术V0l_33No．52011年5月HuadianTechnologyMav．2011构皮滩水电站600MW发电机内部故障主保护配置方案涂勇，王贵来(构皮滩发电厂，贵州余庆564408)摘要：构皮滩水电站发电机为国内生产的首台空冷式大型水轮发电机，介绍了构皮滩水电站发电机主保护配置方案，可为后续同类型机组提供借鉴，为国内相关研究和工程应用提供参考。关键词：构皮滩水电站；发电机；内部故障；主保护配置；方案中图分类号：TM312文献标志码：B文章编号：1674—1951(2011

2、)05—0053—04SF600—48／13920，额定容量为667．67MV·A，额定0引言功率为600MW，额定定子电压为18kV，额定定子电构皮滩水电站位于乌江干流中游的贵州省余庆流为21394A，发电机每相由6分支组成。在考虑机县境内，是乌江干流开发中的关键性工程。电站装组继电保护的总体配置时，要最大限度地保证机组设容量为3000MW(5×600MW)的混流式水轮发电安全和缩小故障破坏范围，尽可能避免不必要的突机组，保证出力751．8MW，年发电量96．67亿然停机，给电力系统造成较大的

3、扰动，特别要避免保kW·h，年利用小时数3222h。发电机由东方电机护装置误动和拒动，在总体配置上尽量做到完善、合股份有限公司和天津阿尔斯通水电设备有限公司生理，尽量避免繁琐和复杂。产，东方电机股份有限公司生产的发电机型号为1发电机内部故障类型及特点SF600—48／13850，额定容量为667．67MV·A，额定功率为600MW，额定定子电压为18kV，额定定子电对构皮滩水电站发电机绕组展开图进行分析，流为21383．3A，发电机每相由8分支组成。天津确定发电机定子绕组实际可能发生的内部短路见

4、表阿尔斯通水电设备有限公司生产的发电机型号为1、表2。表1450种槽内故障定子槽内上、下层线棒间短路共450种(等于同相同分支匝间短路276种(占9．71％)，其中属于定子槽数)。对同槽故障性质进行分析后发现：同同相同分支小匝数匝间短路的故障有162种(仅1相同分支匝间短路222种(占49．33％)，同相不同匝短路，短路匝比为4％)，占端部故障的5．70％；同分支匝间短路30种(占6．67％)，相间短路198种相不同分支匝间短路l0种(占0．35％)；相间短路(占44．00％)，其中属于不同相而

5、分支编号相同的2556种(占89．94％)，其中属于不同相而分支编号分支(例如a对b)间发生短路的有72种，所占比相同的分支间发生短路的有1104种，所占比例为例为36．36％。43．19％定子绕组端部交叉处短路共2842种。对端部2机组保护方案交叉故障(简称为端部故障)性质进行分析后发现：针对构皮滩水电站发电机定子绕组内部短路故收稿日期：2010—12—28；修回日期：2011—01—12障的特点，清华大学电机系设计人员采用计算机仿·54·华电技术第33卷真计算，提供了多种发电机内部故障主保护

6、配置方多。表3列出了5种完全裂相横差保护对同分支匝案，经构皮滩发电厂、长江水利委员会设计院、清华间短路故障的动作情况。可以看出，在考察的5种大学电机系3方共同商议，确定了构皮滩水电站发支路分组方式中，支路分组方式I(如图2所示)和电机主保护配置方案。支路分组方式Ⅲ(如图3所示)的完全裂相横差保由于同相匝间短路所占比例较大(槽内故障中护对同分支匝间短路的动作性能最好。ABC有56．00％为匝间短路，端部故障中有10．06％为匝间短路)，所以，首先安装横差保护。构皮滩水电站发电机每分支25个线圈，只

7、有1匝短路(占支路总线圈数的4％)的同分支短路故障属于小匝数匝间短路。从表1、表2可看出，构皮滩水电站发电机所有可能发生的内部短路故障中，共有498种同分支匝间短路，短路匝比均在20％以下，其中有162种(占故障总数的4．92％)同相同分支的小匝数匝问短路。如何尽量减少同分支匝间短路故障的动作死02区，是构皮滩水电站发电机主保护设计的一个关键图1分成2个支路组时发电机主保护配置问题。构皮滩水电站发电机每相多达6分支(东电机组为8分支)，可考虑零序电流型横差保护和裂相横差保护。在构皮滩水电站发电机

8、所有可能发生的40种同相不同分支匝间短路故障(包括同槽故障和端部故障)中，发生在机端附近的较大匝数的匝间短路共7种(同槽故障5种、端部故障2种)，短路匝数占两分支总线圈数的85％以上；还有一种故障，两短路点都在故障分支的中性点处，相当于零匝短路，理论上短路电流应为0，所有电流、电压应与正常绕组图2支路分组方式I(1，2。3；4，5，6)的情况相同，所有保护都不会动作。除此以外，还有4种发生在各相的3，6分支之间的同槽故障，两短路点位置相近，都很靠近中性点。可见，构皮滩水电站发电机的同相不同分支短