中國(guó)已投運(yùn)大中型水電站發(fā)電機(jī)主保護(hù)技改工作日漸增多,受制于發(fā)電機(jī)現(xiàn)有分支引出方式和電磁型電流互感器（TA）的安裝條件,雖經(jīng)發(fā)電機(jī)主保護(hù)定量化設(shè)計(jì),最終選擇的主保護(hù)配置方案仍存在保護(hù)死區(qū)。以中國(guó)灘坑水電站發(fā)電機(jī)主保護(hù)技改為例,由于電磁型TA安裝受限,不得不選擇次優(yōu)的主保護(hù)配置方案,導(dǎo)致技改后發(fā)電機(jī)的運(yùn)行仍存在安全隱患。大型發(fā)電電動(dòng)機(jī)因?yàn)檗D(zhuǎn)速高、風(fēng)洞空間小,上述矛盾更加突出。中國(guó)深圳抽水蓄能電站發(fā)電電動(dòng)機(jī)技改工程中,基于柔性光學(xué)TA繞制靈活的優(yōu)點(diǎn),在不改變發(fā)電機(jī)現(xiàn)有分支分組和銅環(huán)引出的前提下,通過(guò)光學(xué)TA的靈活裝設(shè)虛擬分支引出方式,實(shí)現(xiàn)了接入發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置的分支電流（或分支組電流）的重新組合,在定量分析的基礎(chǔ)上優(yōu)化了深圳抽水蓄能電站發(fā)電電動(dòng)機(jī)主保護(hù)配置方案,消除了主保護(hù)死區(qū)。 

【文章來(lái)源】：電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2020,44(18)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

基于電磁型TA的深蓄發(fā)電電動(dòng)機(jī)主保護(hù)配置方案

對(duì)于上述其他6種同相不同分支匝間短路，以圖3所示算例來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明。圖中I?short1和I?short2分別為分支6和分支7的短路附加支路電流，I?KL為短路回路電流。因?yàn)閷?duì)應(yīng)的短路回路電流均不直接流過(guò)裂相橫差保護(hù)的差動(dòng)回路，所以同樣將2個(gè)故障分支分到同一分支組中的不完全裂相橫差保護(hù)（a123-a567）的性能優(yōu)于完全裂相橫差保護(hù)（a123-a4567），具體計(jì)算過(guò)程如下所示：

基于上述內(nèi)部故障分析以及柔性光學(xué)TA安裝靈活的特點(diǎn)，在深蓄發(fā)電電動(dòng)機(jī)現(xiàn)有“123-4567”分支分組方式不變的前提下，在每相的1,2,3分支組和4,5,6,7分支組上繞制光學(xué)電流互感器TA1(TA4/TA7）和TA3(TA6/TA9），以構(gòu)成一套完全縱差保護(hù)（其中性點(diǎn)側(cè)相電流取自每相已有的2個(gè)分支組光學(xué)TA），如圖4(a）所示，以應(yīng)對(duì)深蓄發(fā)電電動(dòng)機(jī)所有可能發(fā)生的相間短路。對(duì)于圖1(b）所示“3-4”分支分組方式下主保護(hù)配置方案不能動(dòng)作的4種a4或c4分支發(fā)生的1匝同相同分支匝間短路，通過(guò)構(gòu)建圖4(b）中的不完全縱差保護(hù)來(lái)反應(yīng)，即在每相的第4分支上繞制光學(xué)電流互感器TA2,TA5和TA8，將采集的每相第4分支電流與對(duì)應(yīng)的機(jī)端相電流進(jìn)行比較。如上所述，對(duì)于剩下的9種圖1(b）所示主保護(hù)配置方案不能動(dòng)作的匝間短路，則需要構(gòu)建圖4(b）中的不完全裂相橫差保護(hù)來(lái)反應(yīng)，即通過(guò)圖4(a）中TA2-TA3(TA5-TA6/TA8-TA9）采集電流信息的運(yùn)算可以獲得每相5,6,7分支組的電流（對(duì)應(yīng)圖5(b）中的TA3′/TA6′/TA9′），再與圖4(b)TA1/TA4/TA7采集的每相1,2,3分支組的電流進(jìn)行比較。最終的基于柔性光學(xué)TA的深蓄發(fā)電電動(dòng)機(jī)主保護(hù)配置優(yōu)化方案如圖4所示，對(duì)應(yīng)的光學(xué)TA安裝照片見(jiàn)附錄A圖A2。即深蓄發(fā)電電動(dòng)機(jī)銅環(huán)引出還是按照?qǐng)D4(a）“123-4567”來(lái)實(shí)現(xiàn)，簡(jiǎn)單可行，將每相的1,2,3分支引出形成分布中性點(diǎn)o1，再將每相的4,5,6,7分支引出形成分布中性點(diǎn)o2；而不完全裂相橫差、不完全縱差和完全縱差保護(hù)構(gòu)成的主保護(hù)配置卻是常規(guī)水輪發(fā)電機(jī)在“123-4-567”分支分組方式下才能實(shí)現(xiàn)的方案，見(jiàn)圖4(a）和圖4(b），這就是虛擬分支引出方式的意義所在。

【參考文獻(xiàn)】：
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