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龙滩水电站发电机保护设计研究 张维力1李正茂2 【摘要】本文针对龙滩机组的结构特点，利用龙滩发电机定子绕组内部故障分析和计算结果，初步确定了龙滩 机组的中性点引出方式及保护配置。 【关键词】发电机 内部故障保护设计 l龙滩水电站发电机基本情况 ． 电阻接地，有机端断路器。升压变压器及系统等值电抗(折合到发电机电压级)约为0．2p．u．。 ● 2问题的提出 龙滩水电站发电机单机容量巨大，每相达8分支，把所有中性点都引出来显然是不可取的。过去有 过每分支均装设小电流互感器的作法，运行效果不理想，对于龙滩水电站，如按此作法，其中性点电流 计算导则》要求，龙滩水电站中性点差动保护用电流互感器必须选用5P40等级以上电流互感器，5P40等 级以上电流互感器设备尺寸较大，龙滩水电站为地下厂房，机坑内外空间有限，设备布置紧凑，对中性 点设备特别是中性点电流互感器数量及尺寸大小有一定的要求。就需要寻求到合理的中性点分支引出数 量及合理的电流互感器配置。 龙滩水电站发电机单机容量巨大，目前除三峡左岸电站有一定的运行经验外。无其他水电机组可以 参考和借鉴。无对应的规程规范可以套用。如何针对龙滩工程发电机组的结构特点合理配置继电保护设 备?能否尽可能减少保护死区? 针对上述问题，我院与清华大学合作对龙滩发电机定子绕组内部故障进行了分析和计算，以此为依 据提出了龙滩发电机主保护各种配置方案。并进行了定性和定量的优化选择。 3保护配置方案 3．1发电机内部故障类型 根据对龙滩发电机绕组展开图的分析，该发电机定子绕组实际可能发生的内部短路如表1和表2所示。 裹l 624种同槽故障 同相不同分支短路312种 相间短路 短路匝数 18匝 19匝 33匝 34匝 312 故障数 72 84 84 72 (7椰匝，都是分支编号不同的) 表2 12480种端部故障 同相同分支短路600种 同相不同分支 相间短路 短路匝数 1匝 2匝 3匝 4匝 25匝 短路 故障数 24 24 24 24 24 3000 88∞ 707 第一届水力发电技术国际会议论文集(第一卷) 定子槽内上、下层线棒间短路共624种(等于定子槽数)。通过对同槽故障性质的分析，发现没有同 312种(占50％)，全部是不同相且分支编号也不同的分支问发生的短路。 定子绕组端部交叉处短路共12480种。通过对端部交叉故障(简称为端部故障)性质的分析，发现同相 同分支匝间短路600种(占4．81％)，其中属于同相同分支小匝数匝间短路的故障有24种(短路匝数为1匝， 3．2中性点引出与发电机内部故障主保护配置 龙滩发电机的支路数比较多(每相8分支)，把所有中性点都引出来是不现实的。应在满足合理配置 继电保护设备、尽可能减少保护死区的前提下尽量简化中性点引出及中性点设备。下面以引出2个或3 个中性点的情况进行分析。 3．2．1 引出2个中性点的主保护配置 引出2个中性点，一般把定子绕组按支路平均分成两部分．即每 一 相的4