（华能渑池热电有限责任公司 472400）
摘要：出于提高电力企业发电机变压器运行安全的需要，本文结合发电机变压器组差动保护的整定配置导则，并以美国通用电力公司（General Electric Company）生产的UR系列发变组差动保护装置为例，探讨发电机差动保护与变压器差动保护的整定配置。
关键词：发电机变压器组；差动保护整定配置；二次谐波
1.发电机差动保护
1.1发电机差动保护特性
发电机差动保护动作的组成包括二次谐波制动的2斜率3拐点的比率差动与差动速断，其差动保护特性曲线受到不同的发变组主保护的影响而存在差异。例如，某发电企业A的发变组主保护引进了更加先进的差动保护装置——通用电力公司生产的UR系列，这使得其差动保护特性曲线有别于大多数发电企业的发变组差动保护曲线，通过平缓函数曲线连接差动保护特性曲线拐点，使两个拐点之间的过度更加平滑，也更加接近TA的饱和特质。同时，该保护装置设计了自动检测元件，能够及时发现TA饱和。
1.2差动保护整定
基于相关规定，在纵差保护环节使用的电流互感器为10P级，额定一次电流与额定二次负荷情况下的比误差最大为6%左右，相对而言误差较小。在发生内部短路时，发电机差动保护最大不平衡电流可以通过公式进行计算：
2.变压器差动保护
2.1变压器与发电机差动保护的细节差异
在差动保护的整体特性上，发电机与变压器之间的特性基本相同，但在细节上二者却存在差异。发电机差动保护与变压器差动保护之间的细节差异主要在外部电流回路上，在进行发变组差动保护整定时就需要加以重点考量，给予充分的重视[1]。参考发电机差动保护整定配置的实际要求，发电机的差动保护装置，其两侧电流回路接线通常采用差接法，是沿着发电机潮流方向设计；变压器的差动保护装置在其装置两侧的电流回路是按照和接法接入，也就是根据变压器潮流方向的逆向接入。在实际进行发电机与变压器差动保护整定配置的过程中，必须对这样的差异加以充分考量，以避免由于电流回路接入方法的不合理影响实际的电力生产。
2.2变压器保护的二次谐波制动
变压器差动保护装置在设计与安装过程中，出于避免变压器设备空载开关闭合时产生励磁涌流，以及由此导致的设备误操作，变压器差动保护装置可以设计两种不同的二次谐波制动方法，其一，沿用以往的二次谐波制动方法。传统的差动保护装置中，二次谐波制动工作仅仅关系到二次谐波幅值；其二，对传统的二次谐波制动方法既要改进与优化，充分结合基波及二次谐波的数值大小与相位所在。在变压器差动保护装置运行的过程中，二次谐波的运行速度远远超过基波，基本上为基波数值的两倍，二者之间的分量相位差也随着差动保护装置与制动模式的运行而不断发生调整，相较于传统的二次谐波制动方法，优化后的制动方式更加具有动态化灵活优势。除此之外，还可以在变压器差动保护装置中设计其他的谐波制动模式，包括根据相位变化的制动模式、根据平均值变化的制动模式与三取二制动模式三种方法。上述发电企业A所采用的UR系列变压器差动保护装置所采用的二次谐波制动方法为根据相位变化的制动模式，在近年来变压器与差动保护装置运行过程中逐渐显示其有效性与可靠性。
2.3差动保护零序分量滤除
变压器差动保护装置的设计，可以不必考虑变压器两侧电流零序分量是否需要滤除的问题。随着信息技术与微机保护技术水平的不断提高与广泛应用，现阶段大多数发电企业的变压器两侧电流都会采用星型模式直接接入，但在实际的差动保护整定与设备运行的过程中，依旧存在Y/△转角接线问题，这种情况下，变压器差动保护装置两侧的零序电流分布会产生一定的差异性变化[2]。上述发电企业A所引进的UR系列变压器差动保护装置基于这一情况，设计选项以供用户自行选择是否滤除零序分量，发电企业可以基于自身电力生产与供应的实际需要来进行合理选择。另外，在电力生产与供应工作开展的实际情况下，还应当充分考量外部接地保护装置与设备差动保护装置之间是否存在相互影响的问题，如果采用了Y型接地保护模式，则应当将接地保护一侧的绕组进行零序滤除。实际的变压器设备与差动保护装置运行过程中，也会存在由于工作人员的疏忽而忽略了零序分量滤除，产生了差动保护的误操作，对装置的接地保护造成影响。
2.4断线监控
发电机变压器组的差动保护系统中，UR系列继电设备的设计没有对TA回路断线监测与闭锁差动保护加以充分重视与考量，这种设计思路的形成源于TA断线故障属性。一般来说，TA断线故障是以此设备故障问题，不必考量设备闭锁差动保护出口。UR系列的继电保护体系的设计与应用具有较强的灵活性，便于进行逻辑编辑的更改与调整，并具备TA断线闭锁功能，但同时，继电保护系列的逻辑编辑还是需要发电机变压器组的使用者与操作者根据电力生产的实际需要，结合设备运行的实际原理进行自行逻辑编辑，在这种情况下会导致更多的灵活元件被占用，同时也会导致设备设计者与操作者对于设备运行原理的不同理解而产生编辑误差，影响逻辑编辑的严谨性，甚至会造成较为恶劣的影响。近年来，TA断线而不闭锁的差动保护整定配置已经得到更多的电力生产企业的认可与接收。
UR系列的继电设备中，发电机差动保护装置与变压器差动保护装置均设计了TV断线监控系统，除此之外的电力装置差动保护系统要想实现TV断线，还应当通过逻辑编辑来进行，但在这一过程中，逻辑编辑的不完善与不合理，也会影响差动保护比例，因而电力生产企业出于确保差动保护装置有效性与合理性的需要，还可以对其他电力生产企业的逻辑编辑模式加以借鉴及参考[3]。
结语：发电机变压器组是电力企业极为重要的设备与装置，发电机变压器组运行的稳定性与安全性直接关系到电力生产与供应的稳定性。差动保护装置能够起到极为有效的保护效果，但需要注意两种设备装置两侧回路接线的差异，切实采用合理的回路接线方法确保差动保护装置切实发挥其重要效果。
参考文献：
[1]周建，周卫巍，王锋.1000 MW发电机变压器组保护配置探讨[J].电力系统保护与控制，2010，38（11）：126-129.
[2]李奔.大型发变组保护新技术及整定计算软件的研究[D].华中科技大学，2012.
[3]王晓凯，文博，杜镇安，等.发电厂发变组保护整定计算问题分析及解决方案[J].湖北电力，2016，40（2）：61-64.
论文作者:王晓芳
论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期
论文发表时间:2018/6/1
标签：差动论文; 变压器论文; 发电机论文; 保护装置论文; 谐波论文; 设备论文; 电力论文; 《电力设备》2018年第2期论文;