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发电机出租提高发电机、变压器的保护水平
作者:hh123456    发布于:2016-05-14 09:44:54    文字:【】【】【

提高发电机、变压器的保护水平

  采用发电机断路器后,不论是在发生操作故障或在系统振荡时,还是在发电机或变压器发生短路故障时,都将提高保护的选择性,从而提高机组运行的安全、可靠性。

  在发生操作故障或在系统出现振荡时,将引起发电机和电网之间的功率波动,不平衡电流引起发电机转子绕组过热。故障发生后,断开发电机断路器即可,而厂用电无须切换。待故障消失后,发电机与电网之间又可以通过发电机断路器快速恢复连接,避免了由于厂用电源切换故障造成的全厂停电事故。同样,当发电机发生内部故障时,发电机断路器可以在不切换厂用电源的条件下切除发电机内部故障,保证了安全停机。

  由于采用了发电机断路器,不仅实现了发电机、变压器分别地、有选择地进行保护跳闸,简化了保护接线,而且机组内部故障无须动作于高压断路器从而避免了厂用电源的切换,这对于消除一些瞬时性故障特别是来自于锅炉、汽轮机的热工误发信号,尽快恢复机组的运行及避免因误操作而导致的损失非常有益。据沙角C电厂的经验,3台机组调试期间共动作800余次,多数情况下可在数十分钟内恢复机组的运行。

  当发生故障后,保护有选择地动作于发电机断路器而减小动作于高压断路器的几率所带来的另一个更有利的作用是,避免或减少了由于高压断路器的非全相操作而造成的对发电机的危害。实际上,对于发电机变压器组接线,其高压断路器由于额定电压较高(220~500kV),敞开式断路器相间距离较大,不能做成三相机械连动,更何况每相断路器还会是多断口的,高压断路器的非全相操作即使正常操作时也时有发生,毫无疑问,高压断路器的非全相操作(运行)会在发电机定子上产生负序电流,而发电机转子承受负序磁场的能力是非常有限的(发电机故障状态下的负序运行限制(I2/TN)2t约为8s),严重时会导致转子损坏。这种事故在国内外多次发生,我国自1980年至1992年底就发生了50起,仅1991年就发生了12起。每次此类事故都会造成转子严重受损。例如:1990年6月12日,首阳山电厂1号发电机变压器组高压侧断路器B相拒分,造成发电机转子过热,转子护环出现9.1mm宽的裂纹。造成这种严重后果的直接原因是高压断路器不是三相机械连动的,容易发生非全相操作。目前,发电机断路器在设计和制造中都考虑了三相机械连动,防止了非全相操作的发生。另外,发电机断路器的快速动作特性,也是保证发电机组安全的重要原因。发电机断路器的固有动作时间连同保护动作时间约为75ms,当发生故障(如单相或两相故障)时,发电机断路器会很快动作并切除故障,有效地避免了对发电机组的损害。相反,若没有发电机断路器,发电机更会继续提供不平衡电流,直到灭磁过程完成。而灭磁过程可能会持续数秒钟(5~20s),此间发电机会遭到严重损坏。因为,研究表明,根据国标设计的机组,对单相操作的临界时限分别为:空载运行大约70s;满负荷时大约6s;主变压器及共高压侧短路时(两相/三相)时大约4.5s。由此可见,没有发电机断路器时,灭磁过程(特别是无刷励磁系统)持续时间(5~20s)已大大超过了发电机组的耐受时限。

  同样的道理,由于发电机断路器的快速动作特性,使得发电机提供的短路电流受到限制,因而对于事故发生几率较高的变压器高压侧套管接地故障(几率为30%)或变压器内部故障发电机断路器将会使其危害性减小,有效提高安全可靠性。

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