龙滩水电站700MW 水轮发电机继电保护配置研究及应用

☆项目详细内容

利用先进的同步电机分析理论和继电保护技术对700MW 水轮发电机主保护配置进行了研究。结合发电机内部结构和电气参数，通过建模对发电机内部故障进行仿真计算并经分析比较选定最优主保护配置方案，同时确定发电机中性点的引出方式，实现了700MW水轮发电机主保护的定量化设计。

研究了适合龙滩700MW 水轮发电机的高灵敏度的100%定子单相接地保护，并实现了安全电流限制功能，避免了大型发电机注入式定子接地保护在故障电流很小情况下的不必要的跳闸。在保证发电机安全运行的前提下避免了不必要的停机、跳闸，保证了电网的稳定和质量。

研究了适合龙滩700MW 水轮发电机的转子一点接地保护，并实现了故障定位，利于电站运行人员对转子一点接地故障的快速检测和准确排查，避免转子两点接地严重故障的发生。

本项研究的成果在龙滩水电站国产发电机保护系统的成功应用，为国产微机保护装置在700MW 巨型水轮发电机保护系统的应用提供了宝贵的经验，同时也促进了国产发电机保护装置技术和巨型水轮发电机保护系统整定计算技术的发展。

☆主要技术创新

1、在国内外率先实现700MW 水轮发电机主保护配置定量化设计并应用于设备制造和现场安装等工程实际。彻底改变了以往仅凭经验和传统习惯对大型发电机主保护进行配置的定性设计方法。

2、在国内外700MW 水轮发电机定子接地保护设计及应用中率先采用了具安全限制判据技术的注入低频电源式定子接地保护。当故障电量在安全限制值内时保护仅动作于发信号，超过安全限制值时保护动作于跳闸停机，在保证发电机安全运行的前提下避免了不必要的停机、跳闸，保证了电网的稳定和质量。

3、在国内外700MW 水轮发电机转子接地保护设计及应用中率先采用了具准确测量转子接地故障位置功能的注入低频电源式转子接地保护，利于电站运行人员对转子一点接地故障的快速检测和准确排查，避免转子两点接地严重故障的发生。

☆项目应用情况

该项研究和成果已成功应用于龙滩水电站700MW 水轮发电机国产继电保护系统，为保证发电设备及电网系统的安全稳定运行发挥了重要作用，产生了很好的经济效益和社会效益，具有很高的推广应用价值。
在国家大力发展能源建设、计划安装投运百台700MW 及以上容量水轮发电机组以及进一步推进大型发电设备国产化的背景下，该项研究为其它众多同类工程提供了成功经验和模式，为国内外巨型水轮发电机继电保护系统设计以及国产保护设备和国产700MW 全空冷水轮发电机的设计、招标、制造、安装、调试、运行提供了宝贵经验，同时也可为国家有关发电机保护技术规程的改进和完善提供成功的实际工程案例。
☆企业效益情况
1、研究成果在龙滩水电站的应用，创经济效益2800 万元，其中，因首次实现了700MW 水轮发电机保护系统的国产化，电站初期工程7 台机组共节约保护系统装置投资达336 万元（每台机节约48 万元）。

2、2005 年8 月至今，南京南瑞继保有限公司以本项成果为依据研制或改进产品，向其它大型电站提供了与龙滩水电站发电机保护系统相同或类似的装置共120 余套，创经济效益3900 万元，新增利润共1004.4 万元，新增税金共502.2 万元。

该项研究成果的成功应用，保证了电站巨型发电设备的安全运行，同时对电力系统的稳定运行发挥了重要作用，满足了人民生活和工业发展对电力的需求。研究成果为国内众多后续工程700MW 特大型水轮发电机的保护配置设计及应用提供了很好的经验和模式，对同类型工程具有重要指导意义。