論電廠600MW發(fā)變組保護(hù)技術(shù)分析

摘 要：600MW發(fā)變組是電廠中的重要設(shè)備，其保護(hù)裝置在長(zhǎng)時(shí)間使用中動(dòng)作往往會(huì)出現(xiàn)偏差，準(zhǔn)確性越來越差，為了保障600MW發(fā)變組的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，要特別注意其保護(hù)技術(shù)，結(jié)合600MW發(fā)變組運(yùn)行要求，有針對(duì)性地配置保護(hù)裝置，提高保護(hù)動(dòng)作準(zhǔn)確性，全面提高繼電保護(hù)水平。本文分析了電廠600MW發(fā)變組保護(hù)配置實(shí)例，闡述了電廠600MW發(fā)變組保護(hù)技術(shù)應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：600MW發(fā)變組；保護(hù)技術(shù)；電廠

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.18.201

600MW發(fā)變組保護(hù)技術(shù)關(guān)系著整個(gè)電廠的生產(chǎn)運(yùn)營安全和效益，必須要引起電廠管理層的高度重視。有些600MW發(fā)變組投運(yùn)時(shí)間過長(zhǎng)，保護(hù)組件逐漸陳舊老化，經(jīng)常造成保護(hù)動(dòng)作裝置跳閘，還有一些保護(hù)技術(shù)比較落后，無法滿足600MW發(fā)變組的高靈敏度和穩(wěn)定性要求，這些都影響了繼電保護(hù)效果。為了進(jìn)一步提高600MW發(fā)變組保護(hù)技術(shù)水平，應(yīng)優(yōu)化具體的保護(hù)配置，提高600MW發(fā)變組的運(yùn)行安全，實(shí)現(xiàn)最大化的電廠經(jīng)濟(jì)效益。

1 電廠600MW發(fā)變組保護(hù)配置實(shí)例分析

某電廠600MW發(fā)變組設(shè)備，采用變壓器-發(fā)電機(jī)單元接線，在500kV電壓條件下接入系統(tǒng)，600MW發(fā)變組設(shè)置三圈高壓變壓器，發(fā)電機(jī)為靜止勵(lì)磁系統(tǒng)，設(shè)置雙重化保護(hù)，中阻接地，包括兩臺(tái)2圈變壓器，目前實(shí)際運(yùn)行中主要存在以下問題：600MW發(fā)變組保護(hù)主要采用電磁型保護(hù)和整流型保護(hù)，保護(hù)裝置運(yùn)行多年，內(nèi)部零器件逐漸老化，并且檢驗(yàn)流程非常繁瑣復(fù)雜，當(dāng)前新型微機(jī)保護(hù)技術(shù)快速發(fā)展，其準(zhǔn)確性和靈敏度都較高，可以有效提高繼電保護(hù)的穩(wěn)定性和可靠性。同時(shí)，該電廠600MW發(fā)變組保護(hù)采用差動(dòng)保護(hù)技術(shù)，但是一些配置無法滿足600MW發(fā)變組運(yùn)行要求，600MW發(fā)變組的轉(zhuǎn)子接地、定子接地等接地保護(hù)和匝間短路保護(hù)，轉(zhuǎn)子表層過負(fù)荷、過勵(lì)磁、過電壓、頻率、失步、失磁等異常運(yùn)行保護(hù)，所有的保護(hù)功能都具有針對(duì)性，無法相互代替，因此這種配置方式?jīng)]有后備保護(hù)，為了保護(hù)600MW發(fā)變組安全，還需要進(jìn)行雙重化配置。

2 電廠600MW發(fā)變組保護(hù)技術(shù)應(yīng)用

電廠600MW發(fā)變組保護(hù)技術(shù)應(yīng)用應(yīng)滿足二次設(shè)備反措標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合一次設(shè)備具體情況，采用輕型微機(jī)式保護(hù)，優(yōu)化發(fā)變組保護(hù)配置。

2.1 主變壓器保護(hù)

（1）主變過激磁保護(hù)。600MW發(fā)變組運(yùn)行過程中，變壓器過激磁運(yùn)行，勵(lì)磁電流產(chǎn)生高次諧波，波形發(fā)生畸變，勵(lì)磁電流快速上升，鐵芯飽和，造成鐵芯溫度快速升高，產(chǎn)生較大的內(nèi)部損耗，并且鐵磁飽和以后會(huì)影響漏磁通，造成主變壓器構(gòu)件、油箱壁、導(dǎo)線等產(chǎn)生渦流，局部溫度較高，情況嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)p壞介質(zhì)絕緣和導(dǎo)致鐵芯變形，為了保障600MW發(fā)變組的運(yùn)行安全，應(yīng)優(yōu)化主變過激磁保護(hù)設(shè)置，充分發(fā)揮過激磁保護(hù)作用。

（2）主變零序保護(hù)。600MW發(fā)變組中變壓器都屬于半絕緣變壓器，和變壓器中其它部位相比，在中性點(diǎn)位置周圍的變壓器繞組對(duì)地絕緣比較弱，若 600MW發(fā)變組的中性點(diǎn)不接地運(yùn)行，那么其中性點(diǎn)絕緣很容易被擊穿，而通過設(shè)置間隙保護(hù)，可以保障變 600MW發(fā)變組中性點(diǎn)絕緣安全，將擊穿間隙設(shè)置在 600MW發(fā)變組中性點(diǎn)對(duì)地之間位置。當(dāng) 600MW發(fā)變組不接地運(yùn)行時(shí)，其對(duì)地電位不斷升高，間隙擊穿會(huì)在變壓器中產(chǎn)生間隙電流，一旦 600MW發(fā)變組設(shè)備發(fā)生運(yùn)行故障，母線TV產(chǎn)生較大零序電壓，通過TV開口三角形電壓和變壓器中性點(diǎn)間隙電流來實(shí)現(xiàn)變壓器間隙保護(hù)。

2.2 發(fā)電機(jī)保護(hù)

（1）TA回路斷線閉鎖。當(dāng)發(fā)電機(jī)所在TA回路發(fā)生故障時(shí)，實(shí)現(xiàn)保護(hù)閉鎖，結(jié)合發(fā)電機(jī)運(yùn)行情況，若TA出現(xiàn)問題，發(fā)電機(jī)機(jī)組和保護(hù)裝置需停運(yùn)，因此不需要設(shè)置這種情況閉鎖，若二次接線發(fā)生故障，那么可以利用橫差保護(hù)或者縱差保護(hù)。橫差保護(hù)是指對(duì)發(fā)電機(jī)定子繞組的線棒開焊、同相不同分支和同分支匝間短路的主保護(hù)，也可以實(shí)現(xiàn)定子繞組相間短路保護(hù)。發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)主要針對(duì)內(nèi)部相間短路故障，這種主保護(hù)機(jī)制既靈敏又快速，能夠有效控制發(fā)電機(jī)短路故障發(fā)生范圍。當(dāng)前很多電廠的 600MW發(fā)變組主要采用循環(huán)閉鎖保護(hù)機(jī)制，由于發(fā)電機(jī)差動(dòng)主要采用雙重化配置方式，因此選擇循環(huán)閉鎖保護(hù)機(jī)制可以有效提高 600MW發(fā)變組運(yùn)行的安全性。

（2）過負(fù)荷保護(hù)。發(fā)電機(jī)過負(fù)荷保護(hù)主要是根據(jù)發(fā)電機(jī)不同的定子電流，當(dāng)發(fā)電機(jī)發(fā)生運(yùn)行故障產(chǎn)生較大過電流或者發(fā)電機(jī)定子電流過負(fù)荷時(shí)，經(jīng)過延時(shí)作用于切機(jī)或者作用于信號(hào)。發(fā)電機(jī)定子電流過負(fù)荷很容易引起絕緣損傷，影響發(fā)電機(jī)安全運(yùn)行，縮短發(fā)電機(jī)使用壽命，對(duì)于嚴(yán)重的發(fā)電機(jī)過負(fù)荷損傷應(yīng)及時(shí)切機(jī)，還可以作為發(fā)電機(jī)和 600MW發(fā)變組線路的后備保護(hù)。

（3）過激磁保護(hù)。過激磁保護(hù)主要包括反時(shí)限段和定時(shí)限段，一般情況下，反時(shí)限主要用于變壓器或者發(fā)電機(jī)的切除，定時(shí)限主要用于減勵(lì)磁同時(shí)發(fā)信號(hào)。反時(shí)限過激磁保護(hù)設(shè)置時(shí)，應(yīng)按照變壓器或者發(fā)電機(jī)過激磁能力曲線，使過激磁保護(hù)值和能力曲線相互匹配，并且 若600MW發(fā)變組的變壓器或者發(fā)電機(jī)采用單元接線形式，可以設(shè)置一套過激磁保護(hù)裝置，對(duì)過激磁能力相對(duì)較弱的變壓器或者發(fā)電機(jī)進(jìn)行整定。

（4）定子接地保護(hù)。按照我國電力系統(tǒng)相關(guān)規(guī)定，600MW發(fā)變組必須設(shè)置100%定子接地保護(hù)，結(jié)合 600MW發(fā)變組運(yùn)行要求，設(shè)置雙頻式定子接地保護(hù)，這種定子接地保護(hù)主要包括兩部分，對(duì)于發(fā)電機(jī)運(yùn)行中產(chǎn)生的三次諧波，可以觸發(fā)定子接地保護(hù)，還包括對(duì)于發(fā)電機(jī)基波零序電壓實(shí)現(xiàn)定子接地保護(hù)。

3 結(jié)束語

為了提高 600MW發(fā)變組的安全性，必須采取合理、有效的保護(hù)技術(shù)， 600MW發(fā)變組繼電保護(hù)配置應(yīng)堅(jiān)持簡(jiǎn)化誤動(dòng)和后備保護(hù)、加強(qiáng)主保護(hù)的原則，有助于電廠 600MW發(fā)變組現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的集中管理維護(hù)，這種保護(hù)方式的二次回路設(shè)計(jì)也更加清晰，可以有效提高 600MW發(fā)變組的安全性。

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作者簡(jiǎn)介：楊慧強(qiáng)（1987-），男，山西朔州人，本科，助理工程師，研究方向：電廠繼電保護(hù)。endprint