基于发电机组的继电保护系统研究

王萌 王淼 付帝豪

摘  要：在电力系统中，继电保护为系统运行的安全性与稳定性奠定了坚实的技术基础。发电机组在整个电力运行过程中起着举足轻重的作用。因此，针对发电机组的构件进行了机电保护配置，降低了发电机组发生故障的概率，为电力设备和系统的安全性提供了有效保障。

关键词：发电机组;电力系统;继电保护;电力设备

引言

科学技术的不断进步是研发先进设备的基础，可以提高人們的生活质量，有利于提升人们的工作质量和工作效率。在电力网络加入了自动化和智能化技术后，电力系统的运行效率有了明显的提升，而且运行得更加稳定，主要还是电力继电保护系统发挥的作用。不过，现在人们对电力继电保护远程运维技术的研究还在初步阶段，仍然有很多问题需要解决，因此，我们要加大对电力继电保护远程运维技术的研发，让该技术能够更好地应用在电力网络中。

1发电机组保护作用

发电机定子绕组相间短路保护一般主要采用发电机的差动铁芯短路保护。此外，发电机组的保护作用还可分为发电机定子铁芯绕组的匝间铁芯短路过负荷保护、励磁绕组回路一点及两点的接地短路保护、发电机定子铁芯绕组过负荷保护、定子铁芯绕组过电压保护、励磁绕组过负荷保护（100MW以上发电机）、发电机逆功率保护（200MW以上的汽轮机）、发电机低频过负荷保护（300MW以上的汽轮机）、失步过负荷保护（300MW以上的汽轮机）以及其他发电机故障及异常发电机运行的失磁保护。针对300MW的发电机组，其异常保护装置一般可划分为异常短路运行与后备短路保护两种类型。其中，短路保护能够针对异常区域内可能存在的多种短路故障情况进行有效保护，同时避免发生损坏断路器的异常现象。基于此，异常保护装置通常是通过主保护与后备保护的联合方式进行设置。

2发电机组继电保护系统

2.1继电保护的检查

在使用继电保护技术的过程中，为改善该类技术的安全效果，且保证系统内部电力设备的正常运行，要在使用设备前后实行较专业的继电保护检查。一般来讲，电气自动化系统在具体运行期间，其对应的供电企业要全面勘察该项继电保护装置的实际运行态势，科学遵照“三核对”等原则来完成系统装置的检查工作，不但要详尽审核调度台内的定值单，还要观察该类数据信息与现场执行数据的一致性，若二者产生差异后，除了及时查明具体的原因外，还要告知企业管理层，使其派遣专业人员进行现场的维修与检查，提升继电保护安全检查的科学性。此外，在实行继电保护安全检查前，工作人员需适时了解继电保护安全技术的应用范围，掌握电气自动化系统中的各项设备与功能，利用对其内部功能的检测来提升设备的使用效率，继而强化继电保护的安全检查效果。

2.2发电机组定子单相接地保护

发电机组定子接地保护中，一般需要在发电机中进行两种接地保护的设置，即95%定子接地保护和100%定子接地保护。发电机单相接地故障电流因中性点接地方式的不同而不同，同时其保护方式也不同。按照继电保护配置规程的规定，大型发电机组单相接地故障电流达到1A时，定子一点接地保护应动作跳闸，同时要求实现定子接地保护，而且要求在保护区内任一点的接地保护应有足够高的灵敏度。95%定子接地保护将影响电压继电器的电压偏移程度，因此从磁极端至中性点方向对95%的定子绕组提供有效保护，并有效规避高次谐波所产生的影响，能够对三次谐波起到抑制作用。根据接地点电压的实际运行情况，该处的接地电流处于较小状态，若不及时清除，长此以往会对铁芯造成严重损坏。当发电机某一定子铁芯绕组的绝缘结构发生了接地现象，或电机外壳绝缘结构发生短路接地现象，此故障称为绝缘单相接地状态。单相铁芯接地故障的危害不容忽视，其原因在于故障接地点的某一定子铁芯单相接地会使外壳受到严重伤害，从而导致定子铁芯绝缘的接地损坏严重程度进一步加剧，甚至会使发电机产生复杂相间的短路接地现象，严重损坏发电机。为了确保发电机组的运行安全，其外壳均需与单相接地绝缘结构相接。

2.3对继电保护装置进行调试

电力系统运转的时候，不可避免会存在某些问题，这就需要继电保护装置和相关人员及时发现问题并找出关键所在，并提出科学的措施来进行调试，以促进电力系统恢复正常运行。首先，调试人员必须综合素质达标，持从业资格证再上岗，从而提高使员工的安全有所保证，避免造成不必要的损失。相关工作人员在完成继电保护装置的安全后，要在后续工作中进行调试，以便继电保护设备更好符合电力系统需要，使其在标准范围内作业。继电保护装置的调试人员在开展工作前应当充分了解继电保护设备、企业实际情况和电力系统运行状况，当出现故障时，要及时且准确判断引发因素，并第一时间采取高效应对措施，使电力系统能够尽快恢复正常运行。

2.4提升过程层继电保护可靠性

继电保护系统通过过程层的设置，让系统更加稳定和安全。在继电保护系统中，过程层会处于定值状态，对系统中的设备进行监督和保护，实时监控状态，进一步提升系统的安全性。过程层的运行原理是首先保证母线状态的安全，将硬件设备和开关进行分离，让硬件设备和开关都处于独立的运行状态，从而提高母线的安全性。当系统设备出现故障时，过程层会将故障点及时反馈给相关部门，让工作人员及时排查处理问题。过程层的保护性更可靠，数据分析更快，让继电保护系统采集的数据更加真实有效。

3结语

本文主要介绍了发电机组在电力系统中的重要性，并阐述了继电保护对保障发电机组正常稳定运行的重要意义。通过对发电机组的继电保护系统进行理论分析与研究，基于发电机组的特点，描述了其运作过程中存在的故障以及不正常运行状态，并重点阐述了发电机的保护作用及其配置规则。同时，分别研究了发电机组的纵差保护、接地保护和失磁保护，并分别阐述了各种继电保护的原理、选型、应用及意义，对继电保护的可靠性、稳定性、灵敏性与快速性提出了较高的要求，实现了继电保护系统的完整性与合理性。

参考文献

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