抽水蓄能發電電動機繼電保護是指檢測發電電動機電氣故障或異常運行工況，並發出保全操作指令或報警信號，以終止故障的自動化技術及裝置。
基本介紹
- 中文名：抽水蓄能發電電動機繼電保護
- 外文名：Pumped storage power motor relay protection
- 學科：電力工程
- 領域：能源
- 範圍：水力發電
- 作用：自動終止故障
簡介,抽水工況起動過程的繼電保護,電動機運行工況的繼電保護,主迴路相序變換的繼電保護,
簡介
抽水蓄能發電電動機繼電保護是指檢測發電電動機電氣故障或異常運行工況，並發出保全操作指令或報警信號，以終止故障的自動化技術及裝置。可逆式機組是當前抽水蓄能電站採用的主要機型，這種機組作發電工況運行時，其繼電保護要求與水輪發電機繼電保護一樣，而作抽水工況運行時，除廠為發電工況所配的繼電保護裝置需投入外，還要針對機組抽水工況的起動過程、電動機運行工況和電氣主迴路的相序變換等3種情況作特殊考慮。
抽水工況起動過程的繼電保護
起動過程需考慮的保護:
①要設定起動失敗保護。根據不同的起動方式採取不同措施。對於異步起動方式或同軸小電機起動方式，起動時若機組在預定的時間未被拖動到規定的轉速，這將出現發電電動機或同軸小電機長時間過電流，可利用這種現象來判明起動失敗;對於同步起動則可設失步保護。
②當採用同步起動時，在機組轉速從零逐漸上升到額定值的過程中，機組始終處於勵磁和帶電狀態，故繼電保護應起作用。有些保護裝置的動作值受頻率影響很大，對在低頻區內靈敏性很低的保護裝置。要增設低頻時能正確反應機組事故的附加保護;對在低頻區會誤動的，應將其閉鎖。當機組採用發電電動機—變壓器組接線時，由於在起動過程低頻區內機端電壓過高時，變壓器即會流過很大的勵磁電流，故需裝設變壓器過勵磁保護。
③當採用主變壓器低壓側△連線繞組的對稱中心抽頭作電動機半電壓起動時，半電壓和全電壓間相位差60°，故半電壓起動時要對變壓器差動保護的電流相位作相應的處理，以保持電流相位一致。
電動機運行工況的繼電保護
該工況要裝設的保護:
①要設電動機斷電保護。當電動機電源消失時，機組在上庫水頭壓力作用下，轉速會迅速下降，經零點後往反方向旋轉，甚至會達到飛逸轉速，同時機組會發生較劇烈的水力振動，危及機組的安全。為此，一般裝設低功率和低頻率雙重保護。
②裝設防禦電動機異步運行的失步保護。
③當需要時，裝設防禦電力系統電壓過低而不能維持電動機正常運行的低電壓保護。
主迴路相序變換的繼電保護
此時要考慮:
①換相開關的保護是最主要的問題。當換相開關在變壓器或電機的差動保護範圍內時，則在發電和抽水兩種不同工況下，要保證差動繼電器兩側的電流互感器二次側電流相位相對應。為此，最簡單的方法是採用換相開關輔助觸點切換電流互感器二次側迴路，但輔助觸點工作一定要可靠;也可採用發電和抽水兩種工況分設差動保護的方法，但要多設一套差動保護;在換相開關的換相支路上裝設電流互感器，將對應相的電流互感器二次側並聯後接到差動繼電器上，這種方式也比較簡單，但換相開關的換相支路要具備裝設電流互感器的條件。當換相開關不在差動保護範圍內時，則應為換相開關裝設如阻抗繼電器等的主保護。
②有些保護(如阻抗保護、勵磁消失保護、負序電流保護等)當接於換相開關的電機側、且保護裝置對輸入的相序有固定要求時，則在發電和抽水兩種工況下，相應的電流和電壓相序要進行切換，也可對兩種工況分別設定各自的保護。
③為了保證機組主迴路相序與運行工況相對應，還需設定電壓相序檢查繼電器。作為起動過程的相序校核。
當抽水蓄能機組採用由水泵、水輪機和發電電動機組成的三機式機組時，抽水工況靠水輪機起動。發電電動機的發電和抽水工況都是同一旋轉方向，因而沒有起動過程的繼電保護問題和相序變換問題。這種發電電動機的繼電保護與常規水輪發電機的差不多，但要裝設電動機運行工況的特殊保護。
