发电机 - 变压器 - 线路组保护配置特点探析

发布时间：2020-06-03

　　【摘要】：本文针对发电机-变压器-线路组保护配置特点进行研究分析，总结了断路器失灵保护、五防闭锁等问题，对现有的发电机-变压器-线路组保护配置设计运行装置进行了优化分析，希望能够为对应的单位提供参考借鉴。

　　【关键词】：发电机;变压器;线路组;保护配置

　　随着我国电力能源的发展建设，新兴的发电厂多采用发电机-变压器-线路组保护配置的方式来提升发电生产质量。这种处理方式下，主断路器承担了断路器和发变组断路器两个功能，且具有接线简单、设备少的优点，满足了当前电厂生产的安全自动保护、继电保护、控制回路管理多个功能。现分析发电机-变压器-线路组保护配置的配置特点。

　　1.发电机-变压器-线路组保护配置特点

　　该装置着重体现“双重化配置”特点，在满足保护配置需求方面主要由以下几点组成。①两套完全独立的发变组保护，如发变组非电量保护。②多套完全独立线路保护。③一套包含了非全相、失灵、充电保护和过流的断路器保护。此外，若线路上需要并联电抗器，建议双套配置，可采用微机型保护装置。要想实现发变组保护，传统单元接线方式对保护线路没有直接影响。不过值得注意的是，为了避免CT二次绕组，建议在特定的范围内做好交叉管理。常规情况下，二次绕组选取可采用线路和发变组保护方式，对于特殊的断路器失灵、五防闭锁以及非全相保护等要进行特殊分析。

　　2.发电机-变压器-线路组保护配置的特点

　　工程应用中，发变线组的保护装置有以下特点。首先是发电机保护，主要由发电机差动保护，失磁保护以及接地、过电压等保护。变压器保护也含有主变差动保护、高压侧过流以及过流启动冷却器等。发变组保护也包含了发电组差动保护;线路保护有距离保护、纵向联合电流差动保护等;元件保护有母线保护、断路器保护。

　　值得注意的是发电机-变压器线路的双重化配置的要点在于控制装置的距动状态，预防系统出现无法应急的安全事故，并提供科学化的线路保护措施。针对发电厂生产习惯以及发变组的保护序曲，最为常见的线路保护可应用多种原理，其中最直接的就是出口回路双重化，其是通过保护动作来启动断路器的两段跳闸线圈。

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　　3.发电机-变压器-线路组保护配置断路器失灵的保护特殊性

　　作为发电机-变压器-线路组保护配置最为特殊的特征，断路器失灵保护的特殊性在于远传跳闸、发变组保护启动失灵等问题。

　　3.1远传跳闸问题

　　远传调差处理时候，在发电机-变压器-线路组保护配置接线时候需要延时调开线路对侧断路器进行分析，针对以往的保护配置中，要充分考虑到通道质量问题，有效防止误发远方跳闸信号对侧边电流的影响，且要有根据地判断装置故障，对于单元接线回路分析而言，变压器发生故障时候若没有及时判别，装置因为无法自动启动会造成断路器拒动的问题。若直接判断装置的定值，就会直接降低负重荷载，或者导致相邻线路发生故障时，识别装置自动开放，没有体现闭锁功能。现如今，线路多采用光纤纵差保护做为主保护，可直接实现远传线路保护功能，减少侧断路器失灵问题。

　　3.2发电组保护启动失效问题

　　考虑大多发变组采用的保护方式是三相跳闸方式，在常规的设计中，应用发变组保护跳闸处理方式可以驱动辅助箱中的TJR继电器，并对其进行三相跳闸控制。以TJR继电器作为失灵保护控制中的三相跳闸保护动作信号分别要经过失灵电流高定植动作以及失灵电流低定值两个动作，因为低功率因素过流或者负序电流等因素影响，任务需要通过系统的条件判别后才能发出跳闸信号。但是在严密的逻辑系统下，发电机组的热工保护以及逆功率保护、变压器非电量保护缺乏失灵保护装置。在生产中多认为热工保护下的跳闸会因为接点不返回而降低失灵保护的安全性，因此不建议采用热工保护动作。若断路器正常跳开后，电流辅助没有判据反应，也不会产生失灵保护误动。

　　4 微机型五防闭锁问题

　　发电机-变压器-线路组保护配置的反措环境下，需要结合断路器、隔离开关以及接地刀闸特征，设计和安装相应的电气或者五防闭锁装置。常用的微机型五防闭锁装置多直接采用监控系统的状态量参数调试系统，不会考虑二次接线问题，这种处理方式调试简单且运行可靠，得到了广泛的发展。但微机型的五防闭锁多采用现有的装置程序和闭锁功能，因此单元接线等特殊闭锁形式应用方面还存在很多缺陷(如图1所示)。

　　其主要体现在接地刀闸、发电机灭磁开关两个方面。针对这个两个问题微机型五防闭锁都有处理，并应用了相应设计方案。建议设计单位和生产商家增加五防系统中的发电机灭磁开关状态分析，可在线路内部安装低电压继电器并将节点状态引入到监控系统中，并在五防系统中加入状态量控制。

　　5.TWJ 的问题

　　断路器辅助保护和重合闸回路中一般都用到了 TWJ 接点作为判据，又因为 TWJ 的状态并不能完全反映断路器的状态。因为一般情况下，运行人员操作都是先送保护直流再送控制直流，在操作直流没送的时候，TWJ 不动作，而保护装置就会误判断路器在合位，从而造成保护逻辑的混乱和误动。有些现场发生过重合闸误动的情况即因为重合闸回路充电后，再送操作直流 TWJ 闭合，保护误判断路器偷跳，造成断路器误合闸。严格地说，这个问题并不只在单元接线方式下存在还具有更普遍的意义。为解决这个问题，一般是将断路器辅助接点引入保护装置。如果辅助接点不够只能用 TWJ 接点的话一定要注意送电的先后顺序。

　　6.结语

　　综上所述，发电机-变压器-线路组保护配置具有特殊性，电厂应当结合自身需求对常规的设计进行改动。考虑到微机保护应用环境下，建议设计单位联合微机应用特点，改变发电机-变压器-线路组保护配置特点的涉及规程和思路，不断更新现有的装置设备，以实现微机保护的多功能。