柔性光学电流互感器在水轮发电机保护及监测上的应用探索

长期以来作为微机保护装置电流信息来源的电磁型电流互感器（TA），由于其低频传变特性差、小电流非线性段以及安装难度大等缺点，限制了发电机保护性能的进一步提高；基于法拉第磁光效应的柔性光学电流互感器首先在智能化变电站得到应用，既解决了传统电磁型电流互感器的饱和问题，又克服了光电TA（用于数字化变电站）抗干扰能力差的缺点；且绕制灵活，适合于解决发电机保护及监测存在的一些技术难题。

为了及时总结研究成果，促进行业技术进步，并为后续新电站的建设和老电站的技术改造提供借鉴，《水电与抽水蓄能》编辑部适时与我们联系策划了该专题，希望通过专题讨论，吸引更多的水电工作者参与和关心大中型水轮发电机保护及监测新技术的应用与研究，推动我国水电建设的可持续发展。

本期专题组织了5篇文章，其中：

（1）桂林/陈俊/姜树德等建议柔性光学电流互感器在发电机保护及监测上的应用需遵循以下原则循序渐进——首先通过自身结构设计及制造工艺的改进，解决其在发电机上应用必须面对的温度漂移和振动敏感性问题；然后利用其相比于电磁型电流互感器的优点（绕制灵活/可精确测量小电流/低频传变特性好），从解决当前发电机保护及监测存在的技术难题入手，不断积累经验并开拓思路。

（2）刘军等介绍了柔性光学TA在深圳抽水蓄能发电电动机（a=7）主保护定量化改造中的应用情况，通过光学TA的灵活装设来虚拟分支引出方式（变“123-4567”分支分组为“123-4-567”），实现送入发电机保护装置的分支电流（或分支组电流）的重新组合，优化主保护配置方案来实现无保护死区。

(3）李华忠等则在“两机一变”扩大单元接线的深溪沟发电机（4×165MW）机端装设了零序光学TA，通过准确测量机端零序电流的大小或与机端基波零序电压夹角φ的变化，来解决定子接地保护的选择性问题，并得到现场试验验证。

（4）王凯等利用光学TA采集定子绕组分支电流，通过分析与发电机极对数相关的特征次谐波电流来实现转子绕组匝间故障的在线监测，探讨了基于光学TA的火电与水电机组转子绕组匝间保护实施方案，有利于提高发电机的监测水平。

云雾缭绕的西龙池抽水蓄能电站（宋泽超 摄影）

（5）童松等介绍了柔性光学TA在瀑布沟水力发电总厂的应用研究，通过光学TA的装设变“3-3”分支分组方式为“2-2-2”，来优化瀑布沟发电机（a=6）的主保护配置方案以减少保护死区，综合利用振动信息、增设的基于光学TA的完全纵差保护与原有的横差及不完全纵差保护的动作情况，则可实现转子偏心的准确判断，从而提高发电机的监测水平。

最后，衷心感谢各位专家学者的大力支持，感谢《水电与抽水蓄能》对本期特别策划栏目做出的大量细致而专业的工作。