300mW發電機發變組保護研究與應用

朱玲玲

青海華電大通發電有限公司，青海 西寧 810100

0 引言

隨著人民對于電力的需求量的快速增加，發電廠的大容量機組也就隨之不斷增多。大型發電機組作為電力系統中最為主要的組成部分之一，不但價格昂貴，而且結構復雜，只要一旦發生故障，那么其檢修周期相當長，會造成巨大的經濟損失。因此，對大型發電機的發變組保護進行研究有著重要的意義。本文以300mW發電機發變組保護為例，進行探討。

1 300mW發電機發變組繼電保護的目的

繼電保護是一個完整的體系，它主要是由電力系統故障分析、繼電保護原理和繼電保護技術所構成，而完成繼電保護功能的核心是繼電保護裝置。

繼電保護裝置是指安裝在300mW發電機發變組上，能在指定的保護區域內迅速地、準確地反應300mW發電機發變組的故障和不正常運行狀態，并動作于斷路器跳間或發出信號的一種自動裝置。

300mW發電機發變組繼電保護的目的在于：

1）當300mW發電機發變組中某電氣元件發生故障時，能自動、迅速、有選擇地將故障元件從電力系統中切除，避免故障元件繼續遭到破壞，使非故障元件迅速恢復正常運行；

2）當300mW發電機發變組中電氣元件出現不正常運行狀態時，能及時反應并根據運行維護的條件發出信號或跳閘。反應不正常運行狀態的繼電保護裝置，一般不需要立即動作，允許帶一定的延時。

綜上所述，繼電保護在300mW發電機中的主要作用是通過預防事故或縮小故障范圍來提高系統運行的可靠性。繼電保護是300mW發電機發變組中重要的組成部分，它是保證電力系統安全和可靠運行一種重要的反事故措施。在現代化的電力系統中，如果沒有繼電保護裝置，就無法保證電力系統的正常運行。

2 做好300mW發電機發變組保護工作

1）加強300mW發電機發變組繼電保護技術人員的技能培訓，提高技術人員的綜合素質

隨著科學技術的迅猛發展，300mW發電機發變組繼電保護裝置的更新換代也不斷加快，人工神經網絡、邏輯運算、智能化操作等技術不斷出現，這些都對繼電保護技術人員的素質提出了更高的要求，需要技術人員有著過硬的技術業務水平。技術人員必須積極進行技能培訓，加大繼電技術知識的學習，掌握處理問題的非常規方法。要培養個人的逆向思維能力，以便能夠及時有效地分析問題和排除故障，從而能夠促進電力系統的穩定運行。總之，為了更好的促進300mW發電機發變組繼電保護的運行，就必須培養一大批業務素質過硬的、優秀的技術人員，深人研究并解決300mW發電機發變組繼電保護系統中存在的問題。

2）300mW發電機發變組繼電保護裝置檢驗應注意的問題

在300mW發電機發變組繼電保護裝置檢驗過程中必須注意：將整組試驗和電流回路升流試驗放在本次檢驗最后進行，這兩項工作完成后，嚴禁再拔插件、改定值、改定值區、改變二次回路接線等工作網。電流回路升流和電壓回路升壓試驗，也必須在其它試驗項目完成后最后進行。在定期檢驗中，經常在檢驗完成后或是設備進人熱備狀態，或是投入運行而暫時沒負荷，在這種情況下是不能測負荷向量和打印負荷采樣值的。

3）接地問題

300mW發電機發變組繼電保護工作中接地問題是非常突出的，大致分以下兩點：首先，保護屏的各裝置機箱屏障等的接地問題，必須接在屏內的銅排上。最重要的是，保護屏內的銅排是否能可靠地接入地網，應該用較大截面的銅鞭或導線可靠緊固在接地網上，并且用絕緣表測電阻是否符合規程要求。

3 先進的300mW發電機發變組保護技術

CSC-300數字式發變組保護裝置采用基于DSP和MCU合一的32位單片機，采用“主后一體化”的設計原則，適用于00MW發電機發變組。

1）采用模塊化軟件設計思想，功能齊全的主保護和后備保護，靈活的出口配置。發電機智能差動保護由相量比率制動特性和多門檻采樣值比率制動特性構成綜合 判據，并采用變數據窗算法和循環閉鎖原理，提高了差動保護的可靠性和快速性；

2）高精度逆功率保護。裝置內部測量級CT和保護級CT通過軟切換，小電流下采用 測量級CT采樣通道，大電流下采用保護級CT采樣通道，并通過多級角度補償，保 證了無功寬范圍下功率的高精度測量；

3）三次諧波電壓比與動態調整式三次諧波電壓差動互相補充，自動適應不同工況下 三次諧波電壓的變化，提高了發電機定子接地保護的可靠性和靈敏性。利用相位比較和相電流綜合諧波判據，構成CT飽和的綜合判據，提高了差動保護 抗CT飽和的能力；

4）綜合利用縱向零序電壓，突變量和穩態量的負序電流、負序電壓和負序方向元件，容錯復判匝間短路故障，提高了發電機匝間故障檢測的靈敏度和保護的可靠性。提供原理可靠、靈敏快速的誤上電保護。雙A/D冗余硬件設計的高精度測量的改進“乒乓式”/低頻注入式轉子一點接地保 護；測量度高。提供結合功率變化的多直線遮擋器原理失步保護；

5）變壓器差動保護制動電流的選取采用等效兩側電流的新方法，并通過識別差動電 流和制動電流的變化軌跡，自動識別故障點的轉換，根據故障的嚴重情況，智能地 調整保護的出口時間，提高了差動保護的可靠性和靈敏性；

6）裝置可以選擇提供3路高速的電（或光）以太網接口、2路LonWorks網絡和RS-485接 口、串行打印接口。可采用IEC60870-5-103規約、四方繼保CSC-2000規約或IEC61850標準通信，實 現與變電站自動化系統和繼電保護故障信息系統的接口。滿足網絡對時、脈沖對時、IRIG-B碼對時方式的要求。

[1]陳秀慶,李生龍.300mW機組發變組保護配置分析[J].青海電力, 2008(2)：141-143.

[2]李營,陰宏民.合理配置微機發變組保護提高電網安全運行水平[J].電網技術，2000(10)：105-108.

[3]梁炳均.發電機定子接地保護的分析[J].科技創新導報，2010(1)：130-132.

[4]沈儷.DGT801型發變組保護在S109FA燃氣輪機組中的應用[J].電力與電工，2009(4)：105-108.

[5]查衛華,王建成,李德佳.WFB-100微機保護在秦山第二核電廠的應用[J].繼電器，2003(6)：132-135.