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變壓器后備保護的原理是在電流過大時,通過保護裝置切斷流經變壓器的電流,從而保護變壓器不受損失。在安裝過程中,有時會出現接線過于復雜的情況,在這時,我們可以在較小的范圍進行保護;安裝多繞組變壓器的后備保護時要特別注意是否斷開的問題。
自耦變壓器保護的原理是通過聯絡變壓器來傳輸功率,隨著超高壓電力系統的應用,自耦變壓器逐漸進入人們的生活。自耦變壓器保護主要分為接地保護和過負荷保護。接地保護是指系統發生故障時,通過監測故障位置接地點的電流和電壓的波動情況來進行保護;過負荷保護是指中壓同時向兩側傳送或接收電量時,因為公共繞組的限制而無法充分利用容量的現象。自耦變壓器因其具有成本低、運輸便利、可擴容等特點,很大程度地契合了現今電力系統的迫切要求,使其在日常生活中的應用越來越廣泛。
1、發電機的保護
1.1定子接地保護。定子接地保護是指當發電機定子繞組發生接地故障時即發出警告信號或相應保護動作的一種保護。發電機定子接地保護的主要作用是防止因電壓過高而對發電機造成的損害。為了提高定子接地保護的靈敏度,我們通常采用與配電變壓器并聯小電阻的方法來達到防止過電壓的目的。
1.2失磁保護。失磁保護是指保護裝置在發電機突然失去勵磁或部分失去勵磁,引起系統電壓降低時,保護發電機的穩定運行。系統低電壓保護和直流勵磁電壓保護都出口時,跳發電機各側開關、滅磁開關,聯跳LMK開關,同時發出“失磁”信號,具有檢測失磁和維護電壓系統安全的作用。
2、發電機——變壓器組的保護
2.1保護原則。隨著人們對電能需求的逐步擴大,近年來發電廠的數量和規模都在不斷擴大,發電機——變壓器組也走進了電力工業的視線。發電機——變壓器組主要應用于規模較大的發電廠,這些發電廠的電力系統通常會采用升壓后送電的傳送方式。發電機——變壓器組的保護并不單純是發電機保護和變壓器保護的疊加,要因地制宜,不可一概而論,這一特點也促使了發電機——變壓器組保護方面技術的飛速發展。
2.2保護特點。發電機——變壓器組保護裝置的安裝主要分為兩種:一種是有斷路器的情況下,分裝縱差保護;另一種是無斷路器時,整裝縱差保護即可。根據不同情況,采用不同的安裝方法才可進行更有效的保護。下面我們根據其不同特點,簡單介紹幾種常見的適用安裝方法。第一種,高電容,單裝保護。研究數據表明,很多大規模發電廠的發電機容量都會超過200兆瓦,這些系統往往具有很大的阻抗能力,在這種情形下,我們可采用獨立的保護來保障其平穩運行。第二種,差動大,單裝保護。我們知道,發電機可由水輪機、汽輪機、柴油機或其他動力機械驅動,對水輪發電機和繞組直接冷卻的汽輪發電機而言,當共用差值超過額定電流的1.5倍時,建議分裝保護裝置來精確故障的檢測率。第三種,阻抗大,高精度保護。我們之前提過發電機容量大,阻抗能力也較大,對于阻抗大的發電機而言,我們可以接入高精確度的保護裝置,如果發電機不允許接入橫聯保護,我們可以接入縱連保護裝置。
2.3后備保護。發電機一變壓器組的后備保護不僅可以在自身故障時起到保護作用,也能在其周邊故障時發揮功效。例如發電機-雙繞組變壓器組,它在發電機和雙繞組變壓器作單元接線時,只在變壓器高壓側出口設置斷路器。因為當發電機發生故障時,變壓器也沒有必要再工作,相反,變壓器故障了,發電機也無法將功率輸送到系統,也沒有運行的需要了。所以當發變組內發生故障時,只需要由高壓側斷路器動作將發變組切除就可以了。
3、結束語
電氣設備繼電保護技術主要是用來解決電力系統運行過程中出現的突發情況,利用繼電器來保護電子元件不受損害。根據具體情況,制定相應的解決方法和對策,保護系統的平穩運行,并盡可能避免類似故障發生。隨著電力產業的快速發展,電氣設備繼電保護技術也不斷革新。電氣設備繼電保護技術的發展也經歷了從無到有,從簡單到復雜,從基礎到成熟的過程。本文簡單分析了繼電保護的幾種常見類型,分別從變壓器的差動保護、瓦斯保護、變壓器的后備保護、自耦變壓器保護、發電機的定子接地保護和失磁保護以及發電機——變壓器組的一些保護方法著眼,分層進行分析探討,希望可以為日后的電氣設備繼電保護研究提供一些幫助。
作者:趙娜單位:皇島福電電力設計有限公司開發區分公司