發(fā)電機出口斷路器失靈如何保護

　　為了有效保證電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性，無論是大型水電機組還是機電單元，都經(jīng)常安裝發(fā)電機出口斷路器。然而由于保護系統(tǒng)對斷路器的誤解，斷路器的故障是由斷路器的故障引起的，從而對電網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響，接下來小編簡單介紹一篇優(yōu)秀發(fā)電機論文。

　　現(xiàn)階段，絕大多數(shù)的出口斷路器生產(chǎn)廠商的設(shè)計原理均為借助相電流和負(fù)序電流實現(xiàn)關(guān)閉和封鎖，進而在發(fā)電機發(fā)生較為嚴(yán)重的故障時，出口斷路器就可憑借可靠動作實施保護，但該種設(shè)計并未考慮到單相失靈或者定子接地等多種情況。因此，本課題對于發(fā)電機出口斷路器失靈保護改進方案的研究具有現(xiàn)實意義。

　　1發(fā)電機出口斷路器的失靈保護現(xiàn)狀

　　現(xiàn)階段，出口斷路器的失靈判斷依據(jù)一般取用的是三相斷路器的輔助接點并入，以此來推斷斷路器的具體位置，通過保護動作并入和電流與門對斷路器的失靈狀況進行判斷。根據(jù)相關(guān)計算規(guī)范可知，正序電流表現(xiàn)為1.2-1.3倍的額定電流，負(fù)序電流表現(xiàn)為0.1-0.2倍的額定電流。依據(jù)電廠的實際反饋可知，若出口斷路器發(fā)生跳閘問題，例如，定子接地、勵磁故障或者單相拒動時，出口斷路器極有可能無法實現(xiàn)失靈保護，而對于其它一些故障問題造成某相機制發(fā)生拒動問題時，若故障電流小于額定的失靈相電流，那么此時出口斷路器也無法發(fā)揮保護作用[1]。

　　2發(fā)電機出口斷路器的失靈保護改進

　　基于現(xiàn)階段出口斷路器保護的改進設(shè)計，筆者重點對出口斷路器失靈保護的內(nèi)部邏輯進行了改善，以此來改進其在應(yīng)對勵磁故障、定子接地以及轉(zhuǎn)子觸地等多種保護動作下的失靈狀況。

　　2.1三相失靈判斷

　　相較于傳統(tǒng)的出口斷路器失靈判斷，完成改進設(shè)計的斷路器失靈保護邏輯指的是避免因斷路器電纜連接線松動或者輔助接點動作不穩(wěn)定而造成斷路器中斷，進而對運行情況作出錯誤判斷，即其仍保持合位狀態(tài)，以三相失靈判斷取代出口斷路器的輔助接點并入，增設(shè)直流光耦監(jiān)控并入。若保護動作節(jié)點處置入“1”、出口斷路器兩端三相失靈判斷滿足、保護軟硬壓板和把控開入且直流電源正常運行時，也就是指當(dāng)發(fā)電機兩端電流的最大相超過失靈相電流最低額或者發(fā)電機兩側(cè)電流超過N倍的正序電流時，借助延時來實現(xiàn)失靈保護的啟動。對于某些失靈相電流低于預(yù)定電流的故障情況，例如，發(fā)電機定子繞組的匝間短路或者單相接地等，若斷路器發(fā)生失靈情況，為了確保相電流部件動作的可靠性，失靈相電流的最低額應(yīng)依據(jù)低于發(fā)電機組正常運行時最低的負(fù)荷電流進行估算，同時為了保證機組的安全性和可靠性，相電流部件可應(yīng)用雙重化與門進行判斷，以0.8倍的最低負(fù)荷電流為依據(jù)，通常情況下大型發(fā)電機組的最低負(fù)荷電流應(yīng)低于0.5倍的額定電流，因而本課題選取了0.2-0.4倍的額定電流。若機組發(fā)生故障或者異常情況，發(fā)電機出口斷路器的保護方式有兩種，分別是全停跳閘和程序跳閘，當(dāng)三項開關(guān)出現(xiàn)失靈時，最后會發(fā)生發(fā)電機進相情況，此時失靈相電流的最低額必須在發(fā)電機實現(xiàn)安全進相測試時發(fā)出可靠動作。

　　2.2非全相失靈判斷

　　一般情況下，出口斷路器由于機械或者電氣聯(lián)動情況而出現(xiàn)判斷失誤問題，此時不會對非全相運行狀況進行考慮，但在實際的運作過程中，往往會出現(xiàn)因機械連桿破損而造成出口斷路器非全相的現(xiàn)象。由于發(fā)電及兩側(cè)是小接地電流系統(tǒng)，當(dāng)出現(xiàn)單向拒動情況時，失靈相電流就無法有效啟動出口斷路器的失靈保護功能，因此，對于該種情況導(dǎo)致出口斷路器失靈的大型發(fā)電機組，通常會在機組兩端斷路器的上下兩側(cè)安裝三相TV。通過對比機組兩側(cè)三項TV的自發(fā)零序電壓大小，并以此為依據(jù)對出口斷路器的單相或兩相失靈問題進行判斷。當(dāng)出口斷路器位于合位t1時，對投入的一致情況進行判斷，并保證斷路器在分位狀態(tài)下可順利推出。若投入不一致，那么此時的開放時間為t2，即若開放時間t2余失靈保護時間相符合即可，其中，出口斷路器兩側(cè)的3Ua高于aUa，可用來評斷三相不一致是否確實存在，進而造成單相或兩相的失靈問題。由于需憑借出口斷路器兩側(cè)的三相TV對零序電壓的一致性進行判斷，若檢測出機組兩端的三相TV發(fā)生斷線問題時，此時這一判斷依據(jù)就應(yīng)退出，此外，由于機組兩端三相TV被判定自身帶有延時，因而該處不安設(shè)延時[2]。與此同時，對機組兩側(cè)的三相TV閉鎖出口斷路器兩端的3Ua高于aUa進行判斷，增設(shè)中心零序電壓充當(dāng)補充開放失靈保護。若機組兩側(cè)發(fā)生單相或者兩相失靈問題，保護動作將自動實現(xiàn)接點并入，中性零序電壓高于正常狀態(tài)下的不平衡電壓，出口斷路器將實施失靈保護。綜上所述，本文基于發(fā)電機斷路器的失靈類型，提出了以電流電壓為根據(jù)對的全新設(shè)計，在保護動作實現(xiàn)接點后，通過評判和明確三相失靈情況，減小電流保護定額，以此來實現(xiàn)三相失靈保護的可靠性。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進步，這一全新保護方法必將得到日益廣泛的應(yīng)用，從而不斷完善出口斷路器失靈保護。

　　參考文獻：

　　[1]周榮斌，余冬，張武洋.發(fā)電機出口斷路器失靈保護方案改進研究[J].東北電力技術(shù)，2015，36(11)：49-51.

　　[2]姚鐵兵，鄭海龍，夏曉磊.海陽核電發(fā)電機出口斷路器失靈保護設(shè)計方案淺析[J].電氣應(yīng)用，2014，33(23)：68-71.

　　閱讀期刊：電機與控制應(yīng)用

　　《電機與控制應(yīng)用》(月刊)(原《中小型電機》《中小型電機技術(shù)情報》)1959年創(chuàng)刊，是經(jīng)國家新聞出版總署正式批準(zhǔn)注冊，由上海電器科學(xué)研究所(集團)有限公司主辦的具有專業(yè)權(quán)威的電工技術(shù)類科技期刊。