基于發電機組的繼電保護系統研究

王萌 王淼 付帝豪

摘? 要：在電力系統中，繼電保護為系統運行的安全性與穩定性奠定了堅實的技術基礎。發電機組在整個電力運行過程中起著舉足輕重的作用。因此，針對發電機組的構件進行了機電保護配置，降低了發電機組發生故障的概率，為電力設備和系統的安全性提供了有效保障。

關鍵詞：發電機組;電力系統;繼電保護;電力設備

引言

科學技術的不斷進步是研發先進設備的基礎，可以提高人們的生活質量，有利于提升人們的工作質量和工作效率。在電力網絡加入了自動化和智能化技術后，電力系統的運行效率有了明顯的提升，而且運行得更加穩定，主要還是電力繼電保護系統發揮的作用。不過，現在人們對電力繼電保護遠程運維技術的研究還在初步階段，仍然有很多問題需要解決，因此，我們要加大對電力繼電保護遠程運維技術的研發，讓該技術能夠更好地應用在電力網絡中。

1發電機組保護作用

發電機定子繞組相間短路保護一般主要采用發電機的差動鐵芯短路保護。此外，發電機組的保護作用還可分為發電機定子鐵芯繞組的匝間鐵芯短路過負荷保護、勵磁繞組回路一點及兩點的接地短路保護、發電機定子鐵芯繞組過負荷保護、定子鐵芯繞組過電壓保護、勵磁繞組過負荷保護（100MW以上發電機）、發電機逆功率保護（200MW以上的汽輪機）、發電機低頻過負荷保護（300MW以上的汽輪機）、失步過負荷保護（300MW以上的汽輪機）以及其他發電機故障及異常發電機運行的失磁保護。針對300MW的發電機組，其異常保護裝置一般可劃分為異常短路運行與后備短路保護兩種類型。其中，短路保護能夠針對異常區域內可能存在的多種短路故障情況進行有效保護，同時避免發生損壞斷路器的異常現象。基于此，異常保護裝置通常是通過主保護與后備保護的聯合方式進行設置。

2發電機組繼電保護系統

2.1繼電保護的檢查

在使用繼電保護技術的過程中，為改善該類技術的安全效果，且保證系統內部電力設備的正常運行，要在使用設備前后實行較專業的繼電保護檢查。一般來講，電氣自動化系統在具體運行期間，其對應的供電企業要全面勘察該項繼電保護裝置的實際運行態勢，科學遵照“三核對”等原則來完成系統裝置的檢查工作，不但要詳盡審核調度臺內的定值單，還要觀察該類數據信息與現場執行數據的一致性，若二者產生差異后，除了及時查明具體的原因外，還要告知企業管理層，使其派遣專業人員進行現場的維修與檢查，提升繼電保護安全檢查的科學性。此外，在實行繼電保護安全檢查前，工作人員需適時了解繼電保護安全技術的應用范圍，掌握電氣自動化系統中的各項設備與功能，利用對其內部功能的檢測來提升設備的使用效率，繼而強化繼電保護的安全檢查效果。

2.2發電機組定子單相接地保護

發電機組定子接地保護中，一般需要在發電機中進行兩種接地保護的設置，即95%定子接地保護和100%定子接地保護。發電機單相接地故障電流因中性點接地方式的不同而不同，同時其保護方式也不同。按照繼電保護配置規程的規定，大型發電機組單相接地故障電流達到1A時，定子一點接地保護應動作跳閘，同時要求實現定子接地保護，而且要求在保護區內任一點的接地保護應有足夠高的靈敏度。95%定子接地保護將影響電壓繼電器的電壓偏移程度，因此從磁極端至中性點方向對95%的定子繞組提供有效保護，并有效規避高次諧波所產生的影響，能夠對三次諧波起到抑制作用。根據接地點電壓的實際運行情況，該處的接地電流處于較小狀態，若不及時清除，長此以往會對鐵芯造成嚴重損壞。當發電機某一定子鐵芯繞組的絕緣結構發生了接地現象，或電機外殼絕緣結構發生短路接地現象，此故障稱為絕緣單相接地狀態。單相鐵芯接地故障的危害不容忽視，其原因在于故障接地點的某一定子鐵芯單相接地會使外殼受到嚴重傷害，從而導致定子鐵芯絕緣的接地損壞嚴重程度進一步加劇，甚至會使發電機產生復雜相間的短路接地現象，嚴重損壞發電機。為了確保發電機組的運行安全，其外殼均需與單相接地絕緣結構相接。

2.3對繼電保護裝置進行調試

電力系統運轉的時候，不可避免會存在某些問題，這就需要繼電保護裝置和相關人員及時發現問題并找出關鍵所在，并提出科學的措施來進行調試，以促進電力系統恢復正常運行。首先，調試人員必須綜合素質達標，持從業資格證再上崗，從而提高使員工的安全有所保證，避免造成不必要的損失。相關工作人員在完成繼電保護裝置的安全后，要在后續工作中進行調試，以便繼電保護設備更好符合電力系統需要，使其在標準范圍內作業。繼電保護裝置的調試人員在開展工作前應當充分了解繼電保護設備、企業實際情況和電力系統運行狀況，當出現故障時，要及時且準確判斷引發因素，并第一時間采取高效應對措施，使電力系統能夠盡快恢復正常運行。

2.4提升過程層繼電保護可靠性

繼電保護系統通過過程層的設置，讓系統更加穩定和安全。在繼電保護系統中，過程層會處于定值狀態，對系統中的設備進行監督和保護，實時監控狀態，進一步提升系統的安全性。過程層的運行原理是首先保證母線狀態的安全，將硬件設備和開關進行分離，讓硬件設備和開關都處于獨立的運行狀態，從而提高母線的安全性。當系統設備出現故障時，過程層會將故障點及時反饋給相關部門，讓工作人員及時排查處理問題。過程層的保護性更可靠，數據分析更快，讓繼電保護系統采集的數據更加真實有效。

3結語

本文主要介紹了發電機組在電力系統中的重要性，并闡述了繼電保護對保障發電機組正常穩定運行的重要意義。通過對發電機組的繼電保護系統進行理論分析與研究，基于發電機組的特點，描述了其運作過程中存在的故障以及不正常運行狀態，并重點闡述了發電機的保護作用及其配置規則。同時，分別研究了發電機組的縱差保護、接地保護和失磁保護，并分別闡述了各種繼電保護的原理、選型、應用及意義，對繼電保護的可靠性、穩定性、靈敏性與快速性提出了較高的要求，實現了繼電保護系統的完整性與合理性。

參考文獻

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