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摘要：大型发电机组是现代电力系统最重要的组成部分之一，它造价昂贵，结构复杂，一旦故障，检修期长，给国民经济造成的直接和间接经济损失巨大。大型发变组保护的拒动和误动，均将产生严重后果，决不可掉以轻心，因此，必然对大型机组的可靠性、灵敏性、选择性和快速性提出了更高的要求。由于大型发变组不可避免地存在一些故障及不正常运行方式的可能，迅速地切除或隔离故障点，是继电保护的主要任务。
关键词：发变组；保护；电力系统
一、保护的配置原则
100MW以上发电机组保护的配置原则是：具有反应各种短路故障的主保护和后备保护；具有反应机组各种异常运行的一场运行保护。另外，在任何情况下，机组应不失去主保护运行。主保护双重化配置，加强主保护及简化后备保护。所配置的保护应灵敏度高，动作可靠及动作速度快。
应该说明的是，保护双重化配置，并不是指采用2套提供保护功能完全相同、各种保护功能的构成、逻辑框图、动作特性及信号完全相同的保护装置。
大型发电机组短路故障的后备保护应该简化，其主要原因是：
（1）大型发电机组均接超高压母线上，并通过超高压输电线路接入电力系统。根据规程规定，超高压输电线路及超高压母线保护均为双重化配置，即其主保护及后备保护均已双重化，因此，依靠发电机组的后备保护去切除输电线路或母线上的故障的几率很小（几乎等于零）；
（2）发电机组的主保护已双重化配置，依靠后备保护来切除机组内部短路故障的几率同样很小；
（3）运行实践表明，由于种种原因，发电机组后备保护误动的几率很高；
（4）大型机组的各种后备保护之间具有相互重叠的保护功能，例如发电机复压过流保护与发电机的对称过流保护及不对称过流保护的保护功能大致相同。
要强调说明的是：对于100MW以上的发电机组，其主保护与后备保护应由不同的保护装置提供。否则，当因某种原因出现异常时，机组将同时失去主保护和后备保护。另外，发电机失磁保护及过电压保护应双重化配置，定子绕组接地保护应双重化配置。
数字保护经过几十年的发展，已经全面的应用在电力系统中。随着数字技术的不断发展，继电保护的配置观念也应该相应的变化：保护配置的多少和可靠性关系不成比例。在传统的保护上，保护配置越多，对机组的保护相对就越安全，而数字保护由于其高度集中并不会使安全性得到相应的提高；保护的简单重复意义不大。由于数字保护的软件由复杂串行的指令集构成，并行运行保护实际上时CPU串行高速运行产生的视觉效果，简单的重复保护只能加重CPU负担，不能提供更多保护性能；独立的硬件和分裂的系统才能分散系统的风险，提供更可靠的保护能力；要以保护对象的安全为目的，技术标准推荐的配置的品种不能完全替代保护设备的安全；多配置性能高的保护不会使得成本明显增加；后备保护既要考虑原理上的后备，还要考虑应相互独立的硬件的后备，这样才能起到相互备用的作用。
二、发变组保护配置方案
1、发电机比率制动差动保护。发电机比率制动差动保护是以非穿越性电流作为动作指标、以穿越性电流作为制动指标，来区分被保护元件的正常运行状态、发生故障的状态和非正常运行状态。正常运行状态，穿越性电流又被称为负荷电流，非穿越性电流从理论上讲是零的。内部相间短路运行状态，造成非穿越性电流剧增。当外部故障时，穿越性电流剧增。
2、发电机100%定子接地保护。保护作为发电机定子绕组单相接地故障保护，保护动作出口，延时0.5s动作于发信号或全停；基波零序电压保护发电机85%～95%的定子绕组单相接地；三次谐波电压比率判断依据只保护发电机中性点25%左右的定子接地；取自机端开口三角零序电压，中性点侧三次谐波电压取自发电机中性点TV。
3、发电机过负荷保护。发电机长时间超过额定负荷运行时作用于继电信号的保护。中小型发电机只装设定子过负荷保护；大型发电机应分别装设定子过负荷和励磁绕组过负荷保护。保护由定时限和反时限两部分组成，延时动作于程序化跳闸和没有启动的情况。
4、发电机失磁保护。作为发电机励磁电流异常下降或完全消失的失磁故障的保护，并具备PT断线闭锁功能，PT断线发信号。一种情况是满足定子阻抗静稳和转子低电压判据，但系统母线电压未低于允许值，经t0动作于减出力，当机端电压低于允许值时，t1动作于切换厂用电；其次满足定子阻抗静稳和低电压判据，母线电压低于允许值，当机端电压低于允许值时，经延时t2动作于解列；再者满足定子阻抗静稳判据，转子低电压判据，静长延时t3动作于解列。
5、低励、失磁保护。为防止大型发电机低励（励磁电流低于静稳极限所对应的励磁电流）或失去励磁（励磁电流为零）后，从系统中吸收大量无功功率而对系统产生不利影响，100MW及以上容量的发电机都装设这种保护。
6、发电机低频保护。作为发电机在低于额定频率下带负荷运行的防护，当发电机频率降低到47.5Hz时，发生延时，整定的延时为66s或11s，动作于信号继电器，低频保护受发电机主保护开关辅助低频继电器的控制，只有发电机并网后，低频继电保护才能切入到运行状态。
7、主变差动保护。变压器差动保护是变压器的主保护，一般较大型变压器都装有差动保护。差动保护主要保护变压器内部线圈匝间短路，它的动作原理是利用变压器高低压两侧的两组差动保护专用电流互干器完成。差动保护的保护范围就是两组互感器之间电流差或电压差达到整定值的部分。
8、主变瓦斯保护。主变重瓦斯保护，瞬时动作于全停，不启动失灵。重瓦斯保护能切换至信号；主变压器轻瓦斯保护，动作于信号，它是主变内部故障的主保护，其中轻瓦斯反应油面下降或空气进入，重瓦斯反应内部故障。但是，主变差动保护与主变瓦斯保护不能同时退出运行。
三、常见的故障及解决
1、装置电源故障
目前的继电保护装置多为微机式单片机保护，或小型芯片整合的电磁式继电保护，为其提供电源的稳定，是我们必须预防的重点，经常性的检测电源供电的质量，保证继电保护出口的正确动作，当发现不合格或已经发生故障的板子，尽快更换，保证保护设备的正确动作，不发生误动。
2、外部回路故障
微机保护是通过采集电网的就地采集单元信号，进行分析运算，达到故障诊断的，目前多数的就地采集单元是同过连接电网一次设备的电流互感器和电压互感器并通过数字式电度表获取的频次信号，进入微机保护系统，进行电网故障分析的，经常性的检测电度表和互感器的灵敏性是我们日常工作中，必须检测并检查的重点。
1）电流互感器常见问题：电流互感器的误差必然造成获取电流的点位降低或突然升高，不利于微机信号采集的准确性。发生这方面的问题，一是绕组问题，二是极性反向，三是设备老化，四是二次回路发生短路或断开，造成瞬间释放磁感应电流剧增，发生一系列的误动作；
2）电压互感器常见问题：检查二次回路是否发生断线和接地，经常性的进行绕组、极性、老化的故障诊断，保证电压互感器的正常稳定运行；
3）其他二次回路问题：二次回路绝缘降低：施工结束后几年后，由于电缆下沉与盘柜摩擦、电缆屏蔽层接地不合格等原因，部分电缆的绝缘层出现破损现象，这些问题可能直接导致保护装置不正确动作；
4）二次回路接线错误：施工及检修过程中，由于工作人员失误，造成二次回路接线错位，接线松动等，如不能及时发现，可能造成设备损坏和保护不正确动作的问题。如曾多次发生的交流电源串入直流回路中，导致机组停运等严重后果。
结语
发变组保护网络化，将为继电保护的设计和发展带来一种全新的理念和创新，会大大简化硬件设计，增强硬件的可靠性，使装置真正具有了局部或整体升级的可能.
参考文献:
[1]国家电力公司.“防止电力生产重大事故的二十五项重点要求”继电保护实施细则[Z].
[2]陆于平，李鹏，赵永彬.1000MW发电机变压器组保护容错设计和配置.电力科学与技术学报，2008（4）.