发电机变压器继电保护及应用丘涛基

发电机变压器继电保护及应用丘涛基

丘涛基

（福建华电金湖电力有限公司福建省三明市将乐县353300）

摘要：随着电力工业和电机工程制造业的快速发展，电力系统继电保护技术也发生了翻天覆地的变化。文章从发电机变压器继电保护的重要意义分析入手，论述了继电保护在发电机变压器中的具体应用。期望通过本文的研究能够对电力系统运行稳定性的提升有所帮助。

关键词：发电机变压器继电保护

引言

电力变压器是电力系统中十分重要的元器件，设置相应的继电保护装置，可保证供电的可靠和系统运行安全。在电力系统中应用继电保护自动化技术不仅能保障电力系统的正常运行，而且能大大提升电能利用率，推动现代化社会的建设和发展。

1发电机、变压器继电保护的意义

继电保护是一种能够通过对故障检测，将故障进行有效隔离或切除的措施。

1.1发电机继电保护的意义

发电机是电力系统中较为重要组成部分之一，其运行稳定与否直接关系到整个系统的运行可靠性。在发电机上加装继电保护装置后，能够使其故障发生率大幅度降低，从而保证了电力的正常输出。继电保护装置会在发电机出现故障时，以最快的速度将故障设备从机组中切除，这样便不会对周围的线路和其它设备的运行造成影响，而发电机在故障设备被切除后，仍然可以维持正常运行。这样便可以在不影响发电的前提下，对故障设备进行维修处理，当故障消除后，便可使其重新投入运行。针对发电机的继电保护方式有以下几种：纵差保护、横差保护以及接地保护等。按照不同的情况，可对继电保护方式进行合理选择。

1.2变压器继电保护的意义

电力变压器是一种处于静止状态的电气设备，其主要作用是变换交流电压和电流，是电力系统中不可或缺的重要元件之一，与供电可靠性具有密切的关联。变压器可以满足不同地区的用电要求，一旦发生故障，会对用户用电造成影响。通过继电保护，可以提高变压器的运行稳定性，降低故障发生几率，为正常供电提供强有力的保障。针对变压器的继电保护方式有以下几种：电流速断保护、瓦斯保护、过负荷保护、过电流保护、阻抗保护等等。可按照变压器的实际情况，对继电保护方式进行合理选择。

2发电机变压器继电保护的基本构成、工作原理和特点分析

2.1变压器继电保护的基本构成

随着科学技术的发展，在电力系统中，关于电力变压器的继电保护系统设置，目前已使用微机型的继电保护系统，在微机型状态下，变压器继电保护主要由电力系统信号采集电力系统信号处理和电力系统信号输出三个部分组成。其中电力系统信号采集的作用是对电力系统内所有电力数值进行收集，在整理后将数据传输给电力系统继电保护部分。电力系统信号处理指的是对电力系统信号采集部分采集到的信号数据进行一定处理，并做好问题的分类和处理。信号传输部分的作用是将信号数据以精准无误的方式传输给电力系统，保证调节工作有效完成。

2.2发电机变压器继电保护工作原理

发电机继电保护的作用是为了保证该电力系统的安全、可靠运行。但是在电力系统变压器的继电保护中，和整体电力系统的继电保护原理不同，在电力系统中确认和测量不同环节的故障状态以后才能开展继电保护工作，保证继电保护工作良好的状态，然后分析在不同工作状态和环节中的运行参数，整合分析数据，找出不同点，并以此为依据制定继电保护方案并执行。

2.3发电机变压器继电保护工作特点

发电机变压器的继电保护设计具有以下几个特点或优势：第一，变压器继电保护装置具有可靠性的特点，继电保护专职不会发生误动，只有在需要继电保护状态下才会开始工作。在继电保护装置负责的范围内，还要发现发电机变压器出现故障，继电保护立即启动，做出及时的反应，从而可保证变电器的安全。第二，当在继电保护范围内电力变压器出现故障或处于不正常运行状态下时，继电保护会根据故障问题的不同而发出不同的指令，做出不同的反应，具有灵敏性的特点。第三，在电力系统运行中，利用共享的数据可有效解决变压器运行中存在的问题，还能通过数据分析系统和远程监控等方式保证继电保护装置正常运行，为发电机变压器安全可靠地运行提供保障。

3继电保护在发电机变压器中的具体应用

3.1发电机保护中的应用

发电机在电力系统操作过程中占据最主要的位置，其重要性不言而喻。一旦发电机出现使用故障，便无法保障电力系统的稳定性和安全性。因此，应将发电机作为继电保护工作的重要内容，耐心分析定子绕组短路的故障细节。通常故障位置会出现温度升高的现象，严重时会损坏到周围绝缘层，一旦绝缘体受损就会影响发电机的运行安全性。有关技术人员应从实践层面入手，将保护装置安装在定子绕组中，以防再次出现各种短路情况。如果发生故障时发电机处于单向接地状态，在电流较大甚至超过额定数值时，很可能引发大面积短路，因此继电保护工作的开展离不开接地保护装置的安装。

3.1.1定子绕组的继电保护

发电机在运行时，定子绕组的故障发生几率较高，为此，应当针对具体的故障类型，对继电保护进行合理应用。当发电机的定子绕组发生相间短路时，由于运行中会产生巨大的短路电流，从而很容易造成发电机损坏，对于这种情况，可以应用瞬时动作的纵差保护；当定子绕组发生匝间短路时，强电流可能影响到发电机的运行可靠性，对此，可应用保护性能较好匝间短路保护，这种继电保护方式具有迅速动作的特点，能够满足保护需要；对于定子绕组的单相接地故障，可以应用接地保护。

3.1.2发电机失磁保护

失磁是发电机运行中较为常见的一类故障问题，当失磁现象出现，会对发电机造成非常严重的损伤。失磁分为两种情况，一种是部分失磁，另一种是完全失磁。针对失磁问题，可以应用继电保护中的失磁保护。采用失磁保护后，保护装置会在发电机励磁电流衰减为零后，使出口断路器断开，并将发电机从电网中隔离出去，这样既可以防止发电机损坏，又能保持电网的稳定运行。在应用失磁保护时，必须对重要判据进行合理确定。

3.2变压器运行中的应用

当变压器出现故障时，会对电力系统的安全、稳定运行造成影响，为了避免变压器故障对系统的影响，应当设置相应的继电保护。继电保护技术在变压器运行中的应用主要是以变压器容量和电压等级为设备安全依据，基于大量充分的分析、论证及筛选，让保护装置的选择与变压器的保护需求匹配度更高。为使继电保护自动化技术在变压器中有效运用，需合理选择设备型号。一切以继电保护装置型号为标准，合理计算差动保护，以便在后期综合分析和反复论证中确保所选设备型号所具备的功能可满足变压器运行的实际需求。此外，可将瓦斯保护作为变压器的主保护进行应用，这种继电保护方式不但动作迅速、灵敏可靠，而且结构还非常简单，运行可靠性高。为使瓦斯保护的作用得以做大限度地发挥，在具体安装时必须保证安装质量，并且还要做好巡检工作，防止瓦斯保护出现误动作。

结语

综上所述，发电机和变压器作为电力系统的核心部件，它们的运行稳定与否关系重大。为此，对发电机和变压器进行有效的继电保护就显得尤为必要。在具体的应用中，应当结合实际情况，选择适宜的继电保护方式，从而确保继电保护的作用能够获得最大限度地发挥，这对于推动我国电力事业的健康发展具有重要的现实意义。

参考文献

[1]尹宇峰.电力变压器继电保护设计分析[J].城市建设理论研究：电子版,2014(28).

[2]马永龙.1000MW发电机变压器组继电保护配置分析[J].电工技术,2014(10).

[3]刘坤.关于200MW发电机变压器继电保护配置方案的研究[J].山东工业技术,2016(09):186-186.