近年来，从国外引进的大型发电机组大都不装设匝间短路保护，只有俄罗斯的机组例外。但亦绝非欧美诸国均持统一意见，如英国长期不设匝间短路保护，近期根据运行经验，要求增设该保护，由瑞士ABB提供零序过电压原理的匝间短路保护。可见定子绕组不设匝间短路保护并非统一定论，只是因为国内匝间短路保护误动作率太高，正确动作率太低（很少发生匝间短路），暂时又没有完善的匝间短路保护新方案和新装置，才产生不用或取消此保护的想法。其实高灵敏单元件横差保护就是很好的方案。
以国产600MW汽轮发电机为例，定子总槽数为42，同相同槽数为18，占总槽数的42.85%，在这些槽内上下层线棒绝缘损坏就是匝间短路。该机相对地的绝缘厚度为5mm，相间或匝间的绝缘厚度为5+4+5=14mm，可见一般情况下绝缘损坏首先应是单相接地故障。但是我国已经发现过槽内导线因长期上下层磨损而裸露的实例，也已发生过未接地而匝间短路的少数故障例子，而且最近300MW汽轮发电机定子绕组开焊的故障接连发生多起；因此，只要有完善的匝间短路保护装置，就不应拒绝采用。不仅如此，当有了完善的相间短路和匝间短路保护后，也为定予单相接地保护不作用于紧急跳闸创造了有利条件，减少了汽轮发电机组并非必要的保护动作停机，有利于大机组的安全。
1．汽轮发电机励磁回路两点接地保护问题
对于100MW及以上的汽轮发电机，根据规程规定，可装设励磁回路两点接地保护。
一台汽轮发电机的励磁回路两点接地故障，即使两点接地保护正确动作并跳闸，也难免发生轴系和汽机部件的磁化现象，给机组尽快恢复正常运行带来很大困难。对于转子水内冷的汽轮发电机，由于转子绕组漏水，造成励磁回路的接地故障，不再是从一点接地开始，随后继发第二点接地，而是一开始就是多点或一片励磁绕组接地。对于这种形式的接地故障，目前尚无成熟的保护装置。
300MW及以上汽轮发电机，应装设一点接地保护。当一点接地保护动作后，应及时发出警报信号，尽快转移负荷，实现机组的平稳停机；切勿认为一点接地无甚危害，不加处理，一旦再发生第二点接地故障，酿成大患，对大型汽轮发电机组极为不利。至于两点接地保护，就不再是必要的了。
2．短路故障的后备保护问题
短路故障的后备保护问题涉及发电机变压器组内部和外部相间匝间短路的后备保护和升压变压器高压侧接地短路的后备保护。对于大型机组，继电保护的配置原则是：加强主保护，简化后备保护。
发电机、变压器本身已有双重主保护，有的已超过双重化要求，因此并不需要再设置发电机、变压器自身的短路后备保护。超高压输电线的主保护也已双重化，并设有断路器失灵保护，不要求在发电机一变压器组方面为相邻超高压线路增设后备保护。
根据现场实际情况，发电机变压器组高压母线的主保护往往没有双重化，这时有必要在发电机一变压器组方面为其提供后备保护。表7-4中提出的是两段时限的全阻抗保护，装设在变压器高压侧。我国发电机三相出线的离相封闭母线发生过两相异地接地故障，因此要求为此提供相应的后备保护，可以在机端装设全阻抗或偏移阻抗保护，兼顾机端和高压母线相间短路故障。必须十分重视后备阻抗保护的误动问题，对于母线确有双重主保护的大型发电机一变压器组，各主设备和超高压线路均有双重化主保护，可以考虑免装后备阻抗保护。
3．异常运行保护问题
关于发电机的异常运行保护，讨论五个问题。
(1)定子单相接地保护应否跳断路器。定子单相接地本非恶性故障，只要严守接地安全电流的要求，特别是采用中性点消弧线圈补偿（欠补偿或谐振），可以无一例外地使单相接地电流小于安全电流，在这一条件下，完全排除了单相接地故障发展为相间或匝间短路的可能性。
我国40多年水轮发电机及近年来部分大型汽轮发电机采用消弧线圈补偿的运行经验，完全证明这种发电机中性点接地方式是十分安全的，暂态或动态过电压数值也不大，不存在由此引起的对发电机主绝缘安全的威胁问题，应该积极推广这种发电机的中性点接地方式。既然单相接地电流小于安全电流，定子单相接地保护也就不必紧急跳闸，改用发信号，然后立即转移负荷和平稳停机，对大机组安全万无一失，对电力系统扰动最小。
鉴于定子单相接地故障较多，而且是严重短路故障的前奏。加强定子单相接地保护，必将减少发生毁机事故，为此装设100%（无动作死区的I段保护）的定子接地故障主保护，同时装设简单的动作区为90%～95%的定子接地后备保护，大大提高了定子单相接地保护的技术水平。
本文关键字：发电机组 电工基础，电工技术 - 电工基础
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