刘波 纪大义 王勖
国网湖北省电力有限公司黄龙滩水力发电厂 442000
摘要：伴随着现代化科学技术的不断发展，我国的电力设备在许多方面都进行了相应的改革，并且取得了不错的成效。这些改革举措在很大程度上提升了电力设备的使用质量和效果，对于我国电力产业的长远发展具有深远的影响。在此背景下，为了更好的满足人民的用电需求，需要提升发电机和变压器的性能。由此可见：研究水电厂发电机变压器的保护原理及继电保护方式具有积极的社会意义，希望本篇文章的发表能够对相关工作的开展给予一定的启示，更好的推动相关工作的开展。
关键词：水电厂、变压器、保护原理、继电保护
引言：从发电机和变压器在电力系统中的作用来看，作为生产电、输出电的核心，二者在整个电力系统中发挥着重要的作用。加强对发电机和变压器的继电保护装置的研究，能够保障电能的稳定输送，为满足人民的用电需求奠定基础。为此，本篇文章在研究大量学者的文献和实地调查研究后完成，希望能够对继电保护方式的研究工作产生积极的意义。
一、发电机变压器继电保护的必要性与方式
1.发电机继电保护的必要性与方式
从继电保护装置的安装目的来看，其最终是为了发电机的正常运转，为整个电力系统的发电提供稳定的电能，使得电网能够稳定、安全的运行。从其特点来看，具备了安全、迅速、可靠、灵敏、选择五大突出的性能。
如果在电力系统运行中，发电机出现了故障，继电保护装置会迅速的做出反应。将电源切断，防止故障的进一步再扩大，从而使得周围的线路和发电机能够保持在正常的运行状态。当发电机的故障排除之后，还可以继续投入使用。由此可见：继电保护不仅可以保障发电机的正常运转，对于周围线路和设备的安全也有一定的积极作用。
现阶段使用的继电保护主要有三种方式，分别为纵差保护、横差保护和接地保护。其中，纵差保护主要指的是在发电机出现短路状况时，所采用的一种继电保护方式。从这种机电保护方式的应用效果来看，其能够保障在短时间内迅速的切断短路区域的电路，并且不会影响其他线路的运行，多用于1MW以上的发电保护中。横差保护主要针对的是发电机内部的定子绕组匝间短路问题。当匝间出现了短路的问题时，横差保护会通过电流互感器和继电器相连的方式，维持其正常的运转状态。接地保护分为四种不同的实现方式，每种实现方式的使用功能和特点各有其特殊性。在选择保护方式时要根据具体的情况而定，在最大程度上发挥每个装置的积极作用。
2.变压器继电保护的必要性与方式
在整个电力系统中，变压器是其中一个重要的组成部件，对于电力系统的正常运转和电能的稳定输出发挥着重要的作用。从电能的需求来看，不同地区的电能需求呈现出了不同的特点，选择不同规格、类型的发电机能够根据用户的需求变成不同的电压，从而在保障用户用电需求的基础之上，使得电路稳定的运行。如果在运行中，变压器发生了故障，那么将会对整个电路的运行产生一定的影响，严重的还会导致整个电力系统发生瘫痪问题，而选择合适的继电保护装置则可以有效的避免上述问题的发生。为此，在进行电力系统的施工过程中，电力人员需要对继电保护装置的积极作用给予足够的重视度，选择合适的继电保护装置，使得整个电力系统能够维持在稳定的运行状态中。
二、水电厂发电机变压器的继电保护方式
1.水电厂发电机定子接地继电保护的原理
从水电厂中的发电机运行问题来看，如果在运行的过程中，发电机的定子单相接地极发生了故障，便很有可能会导致线路发生短路的问题。从短路的影响来看，一旦发生了短路问题，将会对整个电力系统的正常运转产生影响。为此，在进行继电保护装置安装时，多会在其中设置高阻，从而在其内部形成一个稳定的保护系统。如果在发电机运行中，发现了定子绕组单相接地中出现了故障，该系统能够迅速的做出反应，为其提供100%的保护。如果故障在短时间内无法修复，还会自动跳闸，为系统的运行提供安全保障。
2.遵循水电厂继电保护的基本原则
从水电厂的作用来看，作为水的动能和位能转化的工厂，对于电能的输出发挥着重要的作用。其中水电厂的位置不同、径流量不同、地势高低不同，电能输出的具体形式也会有所差异。相比较于火电厂的发电方式，水电厂在发电时的独特性表现较为明显。在现阶段的水电厂发电中，多会采用发电机和变压器进行接线连接的方式来提供电能，大多数的水电厂多会选择发电容量为25MW的小型发电机。为此，为了进一步的扩大水电厂的发电量，许多工厂选择了将几台小型发电机进行连接的方式，形成一个较大的变压器，并将其并联在母线上。而在大型的水电厂中多会采取单元接线的方式，在进行继电保护装置安装时，也会采取双套保护配置的方式，保障电能的稳定输送。
三、关于水电厂的继电保护发展方向研究
1.网络信息化
随着现代化信息技术的不断发展，许多行业在未来发展规划中都明确的提出了信息化的发展方向。伴随着经济的快速发展和人民需求的不断增长，对于水电厂的安全运行和电能的需求有了更高的要求。为此，选择信息化和水电厂管理将结合的方式，能够帮助管理人员在开展工作时，迅速的找到故障所在地，并对故障进行确诊性的判断，找出解决策略，安排维修人员开展维修工作。同时，利用信息化的管理方式，能够将发电机和电力系统运行中所产生的各种故障问题进行记录和追踪调查，并上传到相应的数据库中，从而形成一个完善的管理系统，帮助水电厂实现对各种资源的有效管理和利用，提升水电厂企业的经济效益。
2.微机化
从网络信息化的发展来看，这是一种依赖于计算机技术而发展起来的新兴产业发展模式。在计算机技术不断发展的过程中，对于微机软件的发展也产生了积极的作用。从我国的科技发展现状来看，在近年来的科技研发力度明显增强，计算机系统的元件和设备越来越小，小块的芯片便蕴含了丰富的功能。现阶段，我国许多的水电厂都会选择32位的CPU。通过高位的CPU处理装置，提升了继电保护装置的管理质量，在另一方面，也有效的节省了设备放置的空间，对于水电厂的安全运行和经济效益的提升发挥着重要的作用。
3.智能化
智能化的发展是未来社会发展的大势所趋，而信息化和微机化的不断发展也必然的推动了继电保护装置向智能化方向的发展。近年来，在各项高新技术的不断发展背景下，智能化技术已经深入的贯彻到了水电厂的管理运行工作中。其中，神经网络作为一项最常使用的方式，在水电厂的管理中得到了广泛的使用，并且取得了不错的成就。其主要是通过非线性映射的方式来检测继电保护装置运行中所存在的各项问题，并对这些问题进行有效的分析和解决，从而制定出完善的解决方案。
结束语
总体来看，发电机和变压器作为整个水电厂中的重要组成部分，在水电厂的运行系统中发挥着重要的作用，需要对其继电保护工作给予足够的重视度。在开展对水电厂继电保护工作时，需要改变传统的观念，因其和火电厂的发电形式不同，所以在进行继电保护时也要选取不同的配置和方式。为此，在今后的工作中，相关的工作人员仍要加强不断的研究，针对不同水电厂的具体状况，选择合适的继电保护装置，发挥其积极作用，有效的提升水电厂的经济效益和社会效益。
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