浅谈水轮发电机组保护的配置与特点

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1、浅谈水轮发电机组保护的配置与特点（重庆涪陵水资源开发有限责任公司408000）摘要：随着水轮发电机组应用要求的不断提高，研宄其保护的配置与特点凸显出重要意义。木文首先介绍了水轮发电机组保护的基木任务，分析了水轮机保护的配置与特点，并结合相关实践经验，就保护发电机的配置展开了研宄与探讨，阐述了个人对此的几点看法与认识。希望木文的研究，对水轮发电机组保护的相关实践能够起到借鉴与参考作用。关键词：水轮发电机组；保护；配置；特点-JLZ-■、-a—、刖目作为水轮发电站实践过程中的重要方面之一，发电机组保护占据着极为关键的地位。该项课题的研究，将会更好地提升对水轮发电机组保护的

2、掌控力度,从而通过科学合理的措施与方法，保障其整体效果的取得。二、水轮发电机组保护的基木任务为了确保发牛.故障时水轮发电机组和电力系统遭受破坏最小，水轮发电机组配置的保护必须完成如下基木任务。1）真实而准确地反应水轮发电机组的不正常运行状态，并根据运行维护情况而动作于发信号、减负荷、跳闸或停机。2）自动、准确、迅速、可靠地切除水轮发电机组的故障，使其免于继续遭到破坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行。3）大型水轮发电机转子接地保护宜采取单装置就地安装在励磁系统屏柜内，失磁保护所需的转子电压宜经变送器传变后再接入发电机保护装置。4）发电机发生定子接地故障时，注入式定子

3、接地保护动作停机后不能快速返回，在动作于启动失灵时可靠性有所下降。5）水轮发电机复压记忆过流保护不宜整定为动作于跳母联断路器。三、水轮机保护的配置与特点1.在水轮机前面装设蝴蝶阀、球阀或快速闸门当机组转速达额定转速的140%时，立刻关闭蝴蝶阀、球阀或快速闸门，截断水流，使机组迅速停机，以缩短水轮机在过速或飞逸转速下运行的吋间，起到对水轮机的保护作用。1.水轮机调速器中装设事故配压阀机组正常运行吋，事敌配压阀仅作为压力汕的通道，使调速器主配压阀与接力器的管道接通；当机组甩负荷又遇调速系统故障吋，事故配压阀动作，切断主配压阀与接力器的联系，而直接把压力汕从汕压装置接入接力

4、器，使接力器迅速关闭，实现机组紧急停机，防止机组在过速或飞逸转速下运行吋间过长，起到对水轮机的保护作用。2.剪断销保护装置由剪断销及其信号器组成。水轮机导水机构的传动机构中，连接板和导叶臂之间是通过剪断销连接在一起的。正常情况下，导叶在动作过程中，剪断销有足够强度带动导叶转动，但当某导叶间有异物卡住时，导叶轴和导叶臂都不能动了，而连接板在叉头带动下转动，因而对剪断销产生剪切，当该剪切应力增加到正常操作应力的1.5倍时，剪断销首先被剪断，该导叶脱离控制环，而其他导叶仍可正常转动，避免事故扩大。同时剪断销剪断后，使剪断销信号器的动合触点闭合，发出信号告诉运行人员。3.真空

5、破坏阀机组甩负荷或因其他故障紧急停机时，由于导叶迅速关闭，水流由于惯性作用继续向下游流去，在转轮室内产生很大真空。转轮室内尾水在压差的作用下，尾水水流又反流向转轮室冲击转轮叶片及支持盖。由于水击的作用，产生很大的冲击力，出现抬机现象，严重的会使机组出现破坏性事故。真空破坏阀，就是用来补气，以防止出现上述事故的辅助设施，以起到对水轮机的保护作用。4.其他保护水轮机还设置有轴承温度升高、冷却水中断、事故低油压、顶盖水位升高、压汕装置故障（包括汕温、汕位、汕压、汕质异常）、主轴密封水压异常等保护。四、保护发电机的配置1.发电机的故障类型和不正常运行状态发电机故障类型主要有:

6、定子绕组相间短路；定子绕组一相的匝间短路;定子绕组单相接地;转子绕组一点接地或两点接地;转子励磁冋路励磁电流消失。发电机不正常运行状态主要有:由于外部短路引起的定子绕组过电流；由于负荷超过发电机额定容量而引起的三相对称过负荷；由外部不对称短路或不对称负荷而引起的发电机负序过负荷；由于突然甩负荷而引起的定子绕组过电压；由于励磁冋路故障或强励吋间过长而引起的转子绕组过负荷等。2.发电机保护的配置与特点针对上述故障类型和不正常运行状态，发电机应配置如下保护：（一）对1MW以上发电机的定子绕组及其引出线的相间短路，应装设纵联差动保护。纵联差动保护是发电机内部相间短路的主保护，

7、它能快速而灵敏地切除内部所发生的故障；同吋，在正常运行及外部故障吋，又能保证动作的选择性和工作的可靠性。（二）对发电机定子绕组单相接地故障，当发电机电压网络的接地电容电流大于或等于5A时，应装设动作于跳闸的零序电流保护；当接地电容电流小于5A吋，则装设作用于信号的接地保护。因为根据安全要求，发电机的外壳都是接地的，所以定子绕组因绝缘破坏而引起的单相接地故障就比较普遍，为此，对容量在100MW及以上的发电机，应装设保护区为100%的定子接地保护。（三）对于发电机定子绕组的匝间短路，当绕组接成星形且每相中又引出并联支路吋，应装设横联差动保护。横联差动保护