【正文】 differential protection, the unittransverse differential protection and rotor earth fault protectionare introduced in WORDS:Xiluodu Hydropower Plant。Thegeneratortransformer。Protection configuration0引言溪洛渡水電站左、右地下廠房各安裝9臺立軸半傘式水輪發(fā)電機組，額定容量為770MW。18臺發(fā)電機出口設斷路器（GCB），出口電壓為20kV，采用發(fā)電機—變壓器組單元接線，經主變升至550kV分別接入國家電網和南方電網。發(fā)電機采用自并勵方式，每臺發(fā)電機機端均接有1臺勵磁變壓器，左岸2，3，5，6，8，9機組和右岸10，11，13，14，16，17機組各接有高壓廠用變壓器。裝置提供了發(fā)電機變壓器所需要的全部電量保護功能，可以實現(xiàn)發(fā)電機變壓器故障保護、異常運行保護、后備保護等，兩套裝置可以實現(xiàn)保護完全雙重化，操作回路和非電量保護裝置單獨配置。同時該裝置具有設計簡潔，整定、維護、調試方便，安全可靠，符合反措要求等優(yōu)點。發(fā)變組保護組屏方案溪洛渡電站18套發(fā)變組保護組屏方式完全相同，組屏方案如圖1所示，每套發(fā)變組單元由5面屏組成，分別為按雙重化配置的發(fā)電機、勵磁變保護屏PRC85GW61A、PRC85GW61B；按雙重化配置的主變壓器、高壓廠變保護屏PRC85TW51A、PRC85TW51B和非電量保護屏PRC85TW51C。此外，各保護屏均配置了RCS9784A型交換機，與保護信息管理系統(tǒng)通訊。1發(fā)變組保護裝置簡介溪洛渡電站相應的發(fā)電機、變壓器、勵磁變及高壓廠用變保護選用南瑞繼保電氣有限公司（簡稱南瑞繼保）生產的RCS985系列大型水輪發(fā)電機變壓器成套保護裝置。RCS985型保護裝置是根據國家電力公司科學技術項目合同SPKJ01002研制，采用了以高性能數(shù)字信號處理器DSP芯片及32位CPU為基礎的硬件系統(tǒng)，是真正的數(shù)字式發(fā)電機變壓器保護裝置。該保護***500kV05 06PR4PR5RCS974AG發(fā)電機復壓過流保護 發(fā)電機定子接地保護（注入式、零序電壓、三次諧波電壓）主變復壓過流保護 主變接地保護PR3*主變RCS985TWRCS9784ARCS985TWRCS9784A**高廠變***發(fā)電機*PR1RCS985GW07 08 09 10PR2RCS985GWRCS9784A轉子一點接地保護（乒乓切換式和注入式）主變過勵磁保護發(fā)電機定子過負荷保護 PT 斷線 發(fā)電機負序過負荷保護 TA 斷線 失磁保護 失步保護 定子過電壓保護 發(fā)電機過勵磁保護 逆功率保護 頻率保護 誤上電保護 發(fā)電機啟停機保護 發(fā)電機開關失靈保護主變重瓦斯 主變壓力釋放 主變壓力突變 主變繞組溫度過高 主變油溫過高 主變公共箱油溫過高 主變輕瓦斯 主變繞組溫度高 主變油溫高 12 13 14 15 16 17 18 **RCS9784A圖1 溪洛渡電站發(fā)變組保護組屏方式3發(fā)變組保護配置溪洛渡電站發(fā)電機組分別由3個不同廠軸電流保護 主變公共箱油溫高 家制造,其中左岸電站1～6機組由哈爾濱PT 斷線 主變油位異常 電機廠（簡稱HEC）制造、7～9機組由上TA 斷線 海福伊特水電設備公司（簡稱VHS）制造、右岸10～18機組由東方電機廠（簡稱DEC）4發(fā)變組部分保護簡介 制造，HEC和VHS機組采用波繞組，DEC 機組采用疊繞組。發(fā)電機定子繞組結構的不發(fā)電機差動保護的基本原理，如圖2所同，使得發(fā)電機主保護在各種內部故障時的示，假設TATATA3流入保護裝置的電動作靈敏度也不一樣。為此，清華大學電機amp。amp。、Iamp。、I系對三種不同繞組形式的發(fā)電機內部故障流分別為I123進行了全面仿真計算，并以此為基礎設計溪洛渡電站機組主保護采用“完全縱差+完全裂相橫差+零序電流型橫差”配置方案。該方案的的靈敏度，除DEC機組在同相同分支小匝數(shù)（%）%動作死區(qū)外，HEC和VHS機組在內部故障時保護動作死區(qū)均很小。除以上主保護，發(fā)變組保護還配置了發(fā)電機變壓器異常運行保護、斷路器失靈保護等，具體配置如表1所示。表1發(fā)電機、主變保護功能一覽表序號 發(fā)電機保護功能 01 02 03 04 發(fā)電機完全差動保護 發(fā)電機工頻變化量差動保護發(fā)電機裂相橫差保護 高靈敏橫差保護主變保護功能 主變差動保護 主變工頻變化量差動保護主變零序差動保護 主變負序過流保護圖2 發(fā)電機差動基本原理圖當發(fā)電機正常運行或外部故障時:amp。+Iamp。+Iamp。=0 Id=I123當發(fā)電機內部故障時：amp。+Iamp。+Iamp。185。0 Id=I123發(fā)電機內部故障時，內部短路電流會產生差電流，保護裝置動作。發(fā)電機外部故障時，發(fā)電機里只流過穿越性電流（負荷電流或外部短路電流），不會產生差電流，保護裝置不會誤動作。溪洛渡電站差動保護主要包括變斜率比率差動保護、高值比率差動保護和工頻變化量差動保護。 變斜率比率差動保護變斜率比率差動保護提高了穩(wěn)態(tài)差動的靈敏度，并對TA暫態(tài)不一致有很好的制動作用，其動作特性如圖3所示。比率差動斜率，～，；n為最大比率制動系數(shù)時的制動電流倍數(shù)。為避免區(qū)內嚴重故障時TA飽和等因素引起比率差動保護延時動作，裝置設有一高比例和高起動值的比率差動保護，利用其比率制動特性抗區(qū)外故障時TA的暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)飽和，而在區(qū)內故障TA飽和時能可靠正確動作。穩(wěn)態(tài)高值比率差動的動作方程如下：236。Id180。Ie 237。II| 工頻變化量差動保護發(fā)電機、變壓器內部輕微故障時，穩(wěn)態(tài)差動保護由于負荷電流的影響，不能靈敏反應。工頻變化量差動保護的設置提高了重負荷情況下內部輕微故障的靈敏度。其動作方程為：圖3RCS985發(fā)電機縱差保護的動作特性當任一相差動電流大于差動速斷整定值時瞬時動作于出口繼電器，比率差動保護的動作方程如下：236。IdKbl180。Ir+IcdqdIrnIe239。239。Kbl=Kbl1+Kblr(Ir/Ie)amp。amp。amp。236。239。239。DIr=|DI1|+|DI2|+|DI3237。IdKbl2180。(IrnIe)+b+IcdqdIr179。nIe237。amp。+DIamp。+DIamp。|239。DId=|DI239。123238。 239。Kblr=(Kbl2Kbl1)/(2180。n)239。b=(K+K180。n)180。nI其中DIdt為浮動門坎，隨著變化量輸出增大bl1blre238。236。amp。+Iamp。+Iamp。I113239。239。Ir=237。2 239。amp。+Iamp。+Iamp。I=I239。d123238。式中Id為差動電流，Ir為制動電流，Icdqd為差動電流起動定值，Ie為額定電流。Kbl為比率差動制動系數(shù)，Kblr為比率差動制動系數(shù)增量；Kbl1為起始比率差動斜率，～，；Kbl2為最大而逐步自動提高。始終略高于不平衡輸出，保證在系統(tǒng)振蕩和236。DId+Idth239。237。DId2IeDIr2Ie頻率偏移情況下，保護不誤動。DId為差動DIr為電流的工頻變化量。Idth為固定門坎。制動電流的工頻變化量，它取最大相制動。為防止在區(qū)外故障時TA的暫態(tài)與穩(wěn)態(tài)飽和可能引起的穩(wěn)態(tài)比率差動保護誤動作，裝置采用高性能TA飽和閉鎖，即：采用全新的異步法TA飽和判據，根據制動電流和差動電流是否同步出現(xiàn)，準確判出區(qū)內和區(qū)外故障，投入抗TA飽和算法。利用變壓器、發(fā)電機差電流中諧波含量和波形特征來識別電流互感器的飽和。如果裝置判斷為區(qū)外故障，投入TA飽和閉鎖判據，當某相差動電流有關的任意一個電流滿足相應條件即認為此相差流為TA飽和引起，閉鎖比率差動保護。 發(fā)電機高靈敏單元件橫差保護如圖4所示，單元件橫差保護（零序電流型橫差保護）采集的電流為發(fā)電機兩個中ab性點連線電流，即檢測發(fā)電機定子第一并聯(lián)分支繞組A、B、C三相的中性點與第二并聯(lián)分支繞組A、B、C三相的中性點之間連線的基波電流。橫差保護用作發(fā)電機定子繞組的匝間短路、分支開焊故障以及相間短路的主保護。cTA712345678TA8TA9完全縱差TA1TA2TA3完全裂相橫差O1TA0零序電流型橫差O2TA4TA5TA6圖4溪洛渡電廠發(fā)電機主保護配置情況溪洛渡電站RCS985發(fā)變組微機保護，采用了頻率跟蹤、數(shù)字濾波及全周傅氏算法，使得橫差保護對三次諧波的濾除比在頻率跟蹤范圍內達100以上，確保橫差保護不受三次諧波的影響，只反應基波分量。裝置采用相電流比率制動的橫差保護原理，其動作方程為：當IMAXIezd時，IdIhczd 當IMAXIezd時，Id(1+KhczdIMAXIezd)IhczdIezd式中Ihczd為橫差電流定值，IMAX為機端三相電流中最大相電流，Iezd為發(fā)電機額定電傳統(tǒng)單元件橫差保護定值大為減小，因而提高了發(fā)電機內部匝間短路時的靈敏度。對其他正常運行情況下橫差不平衡電流的增大，橫差電流保護動作值具有浮動門檻的功能。 發(fā)電機轉子接地保護溪洛渡電站的轉子接地保護為雙套配置，一套采用注入式轉子接地保護原理，另一套采用乒乓切換式轉子接地保護原理，兩種不同原理之間可以相互驗證，正常運行時只投入其中一套，當投入運行的轉子接地保護動作報警時，可切換到另一套保護，驗證第一套保護的動作行為，提高絕緣檢測的可信度。乒乓式切換原理如圖5所示aEK(1a)ERg流，Khczd為制動系數(shù)。相電流比率制動橫差保護能保證外部故障時不誤動，內部故障時靈敏動作。由于采用了相電流比率制動，橫差保護電流定值只需按躲過正常運行時不平衡電流整定，比RS2S1RI1I2R1RU1,U2R圖5乒乓式轉子接地保護原理圖 圖中SS2為2個電子開關，由微機控制電子開關的通斷切換；Rg為接地電阻；K為轉子繞組接地點的位置，在距負端a發(fā)生接地。當S1閉合，S2打開時為狀態(tài)1，R1兩端壓降為U；S1打開，S2閉合時為狀態(tài)2，R39。1兩端壓降為U；設勵磁回路直流電動勢為E（考慮切換過程中轉子勵磁電壓的變化，新的電動勢以E39。表示）。REE39。R12Rg=3(E39。UEU39。)R13 a=E39。U13(E39。UEU39。)+3 在實測采樣取得E、E39。、U、U39。后，就可求得過渡電阻Rg的大小，并確定故障點位置K。這種原理的一點接地保護，由于測量的是穩(wěn)態(tài)電流，所以與轉子回路對地電容的大小無關，也與電感無關，因此可以獲得很高的靈敏度，但是無勵磁電壓狀態(tài)不能工作。RCS985注入式轉子接地保護可不改變硬件的前提下，通過軟件控制字選擇單端注入或雙端注入，能夠在未加勵磁電壓的情況下監(jiān)視轉子絕緣。注入電源模塊采用內嵌式模塊，更加可靠，故障概率低，組屏方便；方波電源的切換周期可根據實際的轉子繞組對地電容大小進行整定，切換周期的調整范圍寬，確保接地電阻的測量不受轉子繞組對地電容的影響。單端注入式原理如圖6所示，雙端注入式原理如7所示。圖6單端注入式轉子接地電阻測量圖圖7雙端注入式轉子接地電阻測量圖 結語經過清華大學電機系內部故障全面仿真，溪洛渡電站發(fā)電機組主保護的保護配置科學合理，并實現(xiàn)了主保護、異常運行保護、后備保護的保護雙重化配置方案，設計簡潔可靠，運行維護方便。RCS985系列發(fā)變組保護裝置其作為溪洛渡電站的機組保護，充分考慮了機組的具體情況，而且硬件可靠，動作靈敏，理論上能夠確保機組的安全穩(wěn)定運行。2013年溪洛渡電站投產發(fā)電，屆時保護裝置將接受實踐的考驗。參 考 文 獻[1] [2] 作者簡介：李光耀（1986），男，山東鄆城，助理工程師，從事繼電保護維護管理工作。Email:liguangyao_2006@第三篇：淺談金沙江溪洛渡水電站的防洪作用淺談金沙江溪洛渡水電站的防洪作用江志遠（中國三峽總公司計劃合同部，湖北宜昌 443002）概述長江在宜賓以上的河段稱為金沙江，其主源沱沱河發(fā)源于青藏高原唐古拉山脈。沱沱河與當曲匯合后稱通天河，通天河流至玉樹附近與巴塘河匯合后始稱金沙江。金沙江流經青、藏、川、滇四省（區(qū)），至宜賓接納岷江后稱為長江，宜賓至宜昌河段又稱川江。金沙江從河源至河口長3364 km，天然落差5100 m，占長江流域面積的26%。多年平均流量4920 m3/s，多年平均徑流量1550億m3，占長江宜昌站來