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摘 要：电能的供应安全是人们越来越关注的问题。在电力系统进行供电的时候，一旦出现问题，就要对发电机进行协调和控制，保证发电机可以并网运行。在经济和社会的发展过程中，能源的供应是基本的保障，对发电机进行保护和控制对电能的供应是非常有帮助的。本文重点分析了发电机保护的重要性，保护功能的配置，并以差动断路器失灵保护误动为例，提出了具体诊断方法与措施。
关键词：发电机；电能供应；保护控制；差动保护
中图分类号：TB857+.3
经济的快速发展和城市化水平的不断提高对电量的需求也在逐渐的增多，在电能供应上，主要是通过发电机发电来实现的。在发电机进行运作的时候，很有可能会出现发电机的故障，一旦发电机出现故障对电能的供应影响是非常大的，因此，在发电机运行的时候，一定要对其负荷进行保护，同时要对发电机进行相应的控制，这是为了保证发电机可以正常进行电能的供应。
1 发电机保护的重要性
近年来电力行业得到了很大发展，而且发展的速度是非常快的，电力企业的快速发展对电能供应也是一种保证。在进行电能供应的时候，发电机组是非常重要的，在电力系统的供应中也是重要的组成部分。发电机组在造价是非常昂贵的，同时它的结构也是非常复杂的，所以，它的操作过程也是非常复杂的。电力系统的运行安全和供电稳定是需要以发电机的正常运行为前提的，在电力系统运行的过程中，一旦出现故障，对电网的冲击将是非常大的，同时也会导致电网中设备出现损坏的情况，在进行修理的时候会给供电企业带来很大的经济损失。发电机组的结构是非常复杂的，一旦出现故障，保护装置可以进行正确而且是及时的保护，虽然保护装置有很多的优点，但是保护的原理也是非常复杂的。现在保护装置已经实现了微机进行操作的模式，这种保护装置可以做到反应更加的快速和灵敏，而且实现了原有保护装置无法实现的功能。主要的功能就是，微机保护装置可以在程序上实现自适应，可以根据运行的情况进行自身定值和特性的改变。新的保护装置具备了自检的功能，当出现故障的时候可以自动发出信号，然后进行闭锁保护。微机保护装置可以与计算机进行信息的交换，并且可以实现远程操作。
2 发电机保护功能的配置
2.1 发电机组接线方式对差动保护配置的影响
发电机组的保护配置可以根据接线方式的不同进行必要的调整，在对中小型的机组进行接线的时候，发电机机端有母线形式、无发电机出口断路器的单元接线形式、及带发电机出口断路器的单元接线形式。发电机机端有母线形式的机组一股附近有人型的工业负荷，通过机端母线便于就地向附近的用户供电，同时母线与升压变压器相连接，可以将剩余的功率经升压后送至系统。对于这种接线形式，适宜采用发电机差动保护、主变差动保护分别配置的方案，如果配置发交组差动保护，则需要接入机端母线负荷引线的 TA，不仅电流分支众多，而且增加了接线的复杂程度，一般不推荐采用。对于大型的发电机组，可以使用发电机出口断路器来对发电机进行安全运行的保护，在发生故障的时候，通过开端出口断路器，可
以使得电压得到稳定，对于生产企业来说，这时可以保证电能的正常供应。在发电机发生故障的时候，使用发电机出口断路器可以避免使用变压器高压侧的主断路器，这样不会导致发电机因为断路器而出现延迟的情况。在中小型的机组上进行出口断路器的安装对发电机的影响是非常差的，在发电机发生故障的时候，是非常容易扩大故障的范围的。
2.2 发电机保护功能配置方案
发电机在使用的过程中，经常会出现内部故障，常见的内部故障有相间短路、匝间短路以及绕组分支开焊的情况。所以在进行发电机保护功能的配置时，对出现的内部故障要进行解决。常用的保护措施有以下两种。一种是纵联差动保护，这种保护是对发电机组出现相间短路最佳的解决方式。这种保护的方式最大的优势就是对保护的对象有很强的适应性。在大多数的机组中安装纵联差动保护都可以对电机进行很好的保护，同时也会使得发电机不受励磁涌流的影响，使得发电机的两侧电流是相同的，在进行发电机保护的时候，可以做到平衡电流的作用，对保护的灵敏度也是很大的提高。另外一种是横差动保护，横差保护可以对内部故障的类型做出快速的反应，并且在发电机运行的时候可以不受到影响。对两种保护装置进行比较发现这两种方式各具不同的优点，所以在保护装置方面，可以根据发电机常见的故障进行保护的选择。
3 差动断路器失灵保护故障诊断实例
某电厂1号机组发电机经出口断路器与1号主变压器和A、B2台厂用变压器相连，发电机中性点经接地变压器高阻接地。机组首次起动试验中，当发电机出日电压升至额定电压后不久，发电机定子接地保护和断路器失灵保护动作，最终导致停机。检查发现，发电机出日断路器C'相封闭母线的软连接铜皮断裂翘起，与封闭母线外壳内壁接触，造成发电机出日接地。在发电机定子接地保护动作的同时，发电机变压器组保护装置C'柜出现发电机断路器失灵保护误动作，导致主变压器、厂用变压器跳闸，1号机组停机。分析得出，发电机断路器失灵保护误动是由于断路器失灵保护接线错误，导致其电流判据和断路器位置判据被忽略，使得发电机保护动作后启动了断路器失灵保护，进一步扩大了故障范围.更正了发电机断路器失灵保护接线后，失灵保护未再出现误动作。
3.1 故障分析
常规的断路器失灵保护判据在发电机发生相间短路、差动保护、后备过流保护動作时能够启动发电机断路器失灵保护动作，而在发电机出现单相接地、励磁故障、转子故障、过电压等故障时，由于发电机没有故障电流，故发电机无法启动断路器失灵保护。
3.2 故障处理
（1）发电机断路器失灵保护属于小电流接地系统，如果套用大电流接地系统断路器失灵保护中的电流定值，会大幅增加断路器失灵保护的误动几率。因此将负荷电流判据改为发电机有流判据，当发电机保护动作，发电机跳闸，而断路器未断开时，若发电机有电流（回电流定值非常小，则发电杉L断路器失灵保护动作。（2）断路器发生两相拒动时，会产生负序电流，可通过负序电流判据启动发动机断路器失灵保护动作，但发生断路器单相（A相）拒动的几率较高，单相拒动时另外2相已经断开，电流1，，无法形成回路，此时负序电流判据失效，无法启动发动机断路器失灵保护。（3）发电机输出电压为l0-27 kV，除了相间及三相短路故障外，其它发电机故障不会产生大的故障电流，而发电机很多故障发生时定子电压，转子电压、电流的变化较大。在电流判据的基础增加非电流判据。
4 结语
在电能供应上，电力企业通常是使用大型发电机来实现的。发生在大型电力系统振荡中的发电机保护误动作突显了改进发电机保护与发电机控制之间协调的必要性。提供有实践经验的指导，特别是明确提出发电机保护与发电机满负荷运行容量以及发电机静态稳定之间必须协调，对保护装置的发展是非常有利的。
参考文献
[1]高春如，沈俭，吴政华，等.大型发电机定子绕组单相接地保护方式的商榷[J].电力系统自动化，2006，30（20）：88-92.
[2]郭爱军.三次谐波电压型定子接地保护整定计算探讨[J].继电器，2004，32（3）：32-38.
关键词：发电机；电能供应；保护控制；差动保护
中图分类号：TB857+.3
经济的快速发展和城市化水平的不断提高对电量的需求也在逐渐的增多，在电能供应上，主要是通过发电机发电来实现的。在发电机进行运作的时候，很有可能会出现发电机的故障，一旦发电机出现故障对电能的供应影响是非常大的，因此，在发电机运行的时候，一定要对其负荷进行保护，同时要对发电机进行相应的控制，这是为了保证发电机可以正常进行电能的供应。
1 发电机保护的重要性
近年来电力行业得到了很大发展，而且发展的速度是非常快的，电力企业的快速发展对电能供应也是一种保证。在进行电能供应的时候，发电机组是非常重要的，在电力系统的供应中也是重要的组成部分。发电机组在造价是非常昂贵的，同时它的结构也是非常复杂的，所以，它的操作过程也是非常复杂的。电力系统的运行安全和供电稳定是需要以发电机的正常运行为前提的，在电力系统运行的过程中，一旦出现故障，对电网的冲击将是非常大的，同时也会导致电网中设备出现损坏的情况，在进行修理的时候会给供电企业带来很大的经济损失。发电机组的结构是非常复杂的，一旦出现故障，保护装置可以进行正确而且是及时的保护，虽然保护装置有很多的优点，但是保护的原理也是非常复杂的。现在保护装置已经实现了微机进行操作的模式，这种保护装置可以做到反应更加的快速和灵敏，而且实现了原有保护装置无法实现的功能。主要的功能就是，微机保护装置可以在程序上实现自适应，可以根据运行的情况进行自身定值和特性的改变。新的保护装置具备了自检的功能，当出现故障的时候可以自动发出信号，然后进行闭锁保护。微机保护装置可以与计算机进行信息的交换，并且可以实现远程操作。
2 发电机保护功能的配置
2.1 发电机组接线方式对差动保护配置的影响
发电机组的保护配置可以根据接线方式的不同进行必要的调整，在对中小型的机组进行接线的时候，发电机机端有母线形式、无发电机出口断路器的单元接线形式、及带发电机出口断路器的单元接线形式。发电机机端有母线形式的机组一股附近有人型的工业负荷，通过机端母线便于就地向附近的用户供电，同时母线与升压变压器相连接，可以将剩余的功率经升压后送至系统。对于这种接线形式，适宜采用发电机差动保护、主变差动保护分别配置的方案，如果配置发交组差动保护，则需要接入机端母线负荷引线的 TA，不仅电流分支众多，而且增加了接线的复杂程度，一般不推荐采用。对于大型的发电机组，可以使用发电机出口断路器来对发电机进行安全运行的保护，在发生故障的时候，通过开端出口断路器，可
以使得电压得到稳定，对于生产企业来说，这时可以保证电能的正常供应。在发电机发生故障的时候，使用发电机出口断路器可以避免使用变压器高压侧的主断路器，这样不会导致发电机因为断路器而出现延迟的情况。在中小型的机组上进行出口断路器的安装对发电机的影响是非常差的，在发电机发生故障的时候，是非常容易扩大故障的范围的。
2.2 发电机保护功能配置方案
发电机在使用的过程中，经常会出现内部故障，常见的内部故障有相间短路、匝间短路以及绕组分支开焊的情况。所以在进行发电机保护功能的配置时，对出现的内部故障要进行解决。常用的保护措施有以下两种。一种是纵联差动保护，这种保护是对发电机组出现相间短路最佳的解决方式。这种保护的方式最大的优势就是对保护的对象有很强的适应性。在大多数的机组中安装纵联差动保护都可以对电机进行很好的保护，同时也会使得发电机不受励磁涌流的影响，使得发电机的两侧电流是相同的，在进行发电机保护的时候，可以做到平衡电流的作用，对保护的灵敏度也是很大的提高。另外一种是横差动保护，横差保护可以对内部故障的类型做出快速的反应，并且在发电机运行的时候可以不受到影响。对两种保护装置进行比较发现这两种方式各具不同的优点，所以在保护装置方面，可以根据发电机常见的故障进行保护的选择。
3 差动断路器失灵保护故障诊断实例
某电厂1号机组发电机经出口断路器与1号主变压器和A、B2台厂用变压器相连，发电机中性点经接地变压器高阻接地。机组首次起动试验中，当发电机出日电压升至额定电压后不久，发电机定子接地保护和断路器失灵保护动作，最终导致停机。检查发现，发电机出日断路器C'相封闭母线的软连接铜皮断裂翘起，与封闭母线外壳内壁接触，造成发电机出日接地。在发电机定子接地保护动作的同时，发电机变压器组保护装置C'柜出现发电机断路器失灵保护误动作，导致主变压器、厂用变压器跳闸，1号机组停机。分析得出，发电机断路器失灵保护误动是由于断路器失灵保护接线错误，导致其电流判据和断路器位置判据被忽略，使得发电机保护动作后启动了断路器失灵保护，进一步扩大了故障范围.更正了发电机断路器失灵保护接线后，失灵保护未再出现误动作。
3.1 故障分析
常规的断路器失灵保护判据在发电机发生相间短路、差动保护、后备过流保护動作时能够启动发电机断路器失灵保护动作，而在发电机出现单相接地、励磁故障、转子故障、过电压等故障时，由于发电机没有故障电流，故发电机无法启动断路器失灵保护。
3.2 故障处理
（1）发电机断路器失灵保护属于小电流接地系统，如果套用大电流接地系统断路器失灵保护中的电流定值，会大幅增加断路器失灵保护的误动几率。因此将负荷电流判据改为发电机有流判据，当发电机保护动作，发电机跳闸，而断路器未断开时，若发电机有电流（回电流定值非常小，则发电杉L断路器失灵保护动作。（2）断路器发生两相拒动时，会产生负序电流，可通过负序电流判据启动发动机断路器失灵保护动作，但发生断路器单相（A相）拒动的几率较高，单相拒动时另外2相已经断开，电流1，，无法形成回路，此时负序电流判据失效，无法启动发动机断路器失灵保护。（3）发电机输出电压为l0-27 kV，除了相间及三相短路故障外，其它发电机故障不会产生大的故障电流，而发电机很多故障发生时定子电压，转子电压、电流的变化较大。在电流判据的基础增加非电流判据。
4 结语
在电能供应上，电力企业通常是使用大型发电机来实现的。发生在大型电力系统振荡中的发电机保护误动作突显了改进发电机保护与发电机控制之间协调的必要性。提供有实践经验的指导，特别是明确提出发电机保护与发电机满负荷运行容量以及发电机静态稳定之间必须协调，对保护装置的发展是非常有利的。
参考文献
[1]高春如，沈俭，吴政华，等.大型发电机定子绕组单相接地保护方式的商榷[J].电力系统自动化，2006，30（20）：88-92.
[2]郭爱军.三次谐波电压型定子接地保护整定计算探讨[J].继电器，2004，32（3）：32-38.