1          配置原则

特大型水电机组具有以下特点：可以引出2个或3个中性点，对定子、转子绕组的绝缘检测要求很高，定子回路时间常数较大，机组热容量较小，转子电压较高，直轴次暂态电抗 大，惯性时间常数较小，静稳储备相对减小，失磁后异步运行的滑差大，通常为自并励静态励磁方式，主变压器将大量选用三单相变压器形式等。特大型水电机组特殊的结构和参数要求特殊的保护配置，如性能完善的失磁保护，可靠的TA饱和识别判据，完全纵差保护、不完全纵差保护、裂相横差保护、不完全裂相横差保护、高灵敏单元件横差（匝间）保护，注入式定子、转子接地保护，定子反时限过负荷保护，励磁绕组反时限过负荷保护，转子表层负序反时限过负荷保护，分侧纵差或零差保护、功率突降保护等。

GB/T 14285-2006《继电保护和安全自动装置技术规程》中4.2.22明确规定，对于600MW级及以上发电机组应装设双重化的电气量保护，对非电气量保护应根据主设备配套情况，有条件的也可进行双重化配置。

2          推荐方案

700MW级水电机组典型主接线方式为：1台发电机、1台励磁变(或励磁机)、1台两圈主变（500kV及以上电压等级出线）、1台高厂变。根据这一典型主接线方式及其保护功能需求，推荐如图 2‑1所示的保护配置方案。

图 2‑1 特大型水电机组保护配置方案

Ø         配置两套RCS-985 GW型装置，实现发电机、励磁变所有电量保护的双重化。

Ø         配置两套RCS-985TW型装置，实现主变、厂变所有电量保护的双重化。

Ø         配置非电量保护，根据主变、厂变非电量保护配置需求确定非电量保护装置的型号和数量。非电量保护的出口回路独立于电量保护的回路，完全符合《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》继电保护实施细则中6.3节第2)条要求。

Ø         配置一套RCS-985U注入式定子接地保护辅助电源装置，与RCS-985GW发电机保护装置共同完成注入式定子接地保护。

Ø         配置一套RCS-985RE注入式转子接地保护装置，就地安装于励磁系统室内，励磁系统提供给失磁保护用的转子电压，经变送器接入RCS-985 GW保护装置。

Ø         图中发电机中性点有2个分支， 本配置方案同样适用于中性点有3个分支的机组。

注入式定子接地保护采用独立的辅助电源RCS-985U，保护原理与发电机的运行工况无关，可以在发电机静止、启机、停机、空载、并网运行等各种工况下实现定子接地保护，同时还可以检测出定子绕组对地绝缘的缓慢下降。

针对发电机高阻接地方式，图 2‑2给出了典型的配置方案。

图 2‑2 注入式定子接地保护的典型配置

RCS-985RE采用注入式转子接地保护原理，独立实现发电机转子接地保护，且具有定时举刷和手动举刷功能，能够在未加励磁电压状态下，监视转子绝缘情况。对于特大型水轮机组，一般采用自并励励磁方式，推荐使用双端注入式原理，以便准确定位转子接地故障位置。图1.3给出了典型配置方案。

图 2‑3 双端注入式转子接地保护的典型配置

对于其它主接线方式以及现场保护功能的特殊需求，配置方案有所不同，请咨询南京南瑞继保电气有限公司相关技术人员。

3          实现方案

700MW级水电机组保护组屏设计方案如图3.1～图3.3所示：

图 3‑1 700MW级水电机组发电机、励磁变保护组屏设计方案

图 3‑2 700MW级水电机组主变、厂变保护组屏设计方案

图 3‑3 700MW级水电机组转子接地保护组屏设计方案