淺談如何提高對660MW機(jī)組工程發(fā)變組繼電保護(hù)調(diào)試的質(zhì)量

杜亦非

摘 ? 要：隨著城市化、工業(yè)化進(jìn)程的加快，社會對電力資源的需求量越來越大，國家逐步落實(shí)智能電網(wǎng)建設(shè)，需要更先進(jìn)的技術(shù)與設(shè)備作為支撐，才能適應(yīng)社會快速發(fā)展的需要。但在保障電力設(shè)備先進(jìn)性基礎(chǔ)上，需要著重維護(hù)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，尤其是大型發(fā)電機(jī)組。為此，文章以660MW機(jī)組工程為例，對提高660MW機(jī)組工程發(fā)變組繼電保護(hù)調(diào)試質(zhì)量進(jìn)行了具體的探究，以便充分發(fā)揮繼電保護(hù)的作用，維護(hù)發(fā)電機(jī)組的安全運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：660MW機(jī)組工程 ?發(fā)變組 ?繼電保護(hù) ?調(diào)試

中圖分類號：TM62 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）02（b）-0027-02

隨著我國電力事業(yè)的發(fā)展，大型發(fā)電機(jī)組的應(yīng)用越來越頻繁，逐漸成為我國支持電網(wǎng)運(yùn)行的“主力軍”。但是保護(hù)大型發(fā)電機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定與安全最為關(guān)鍵的在于繼電保護(hù)，目前從大型發(fā)電機(jī)組運(yùn)行現(xiàn)狀來看，發(fā)變組繼電保護(hù)的效果并不理想，受很多因素的影響，發(fā)變組繼電保護(hù)只能起到簡單的輔助保護(hù)作用，對識別與及時控制短路等故障作為保護(hù)，過多的復(fù)雜故障仍然無法得到有效保護(hù)。由此可見，660MW機(jī)組工程發(fā)變組繼電保護(hù)仍然存在缺陷，而造成這種缺陷出現(xiàn)的原因有經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等多個方面，因此，探究目前現(xiàn)有條件下有效提升660MW機(jī)組工程發(fā)變組繼電保護(hù)調(diào)試質(zhì)量的策略十分必要。

1 ?660MW機(jī)組發(fā)變組繼電保護(hù)改造分析

1.1 繼電保護(hù)常見問題分析

在大型發(fā)變組運(yùn)行過程中，由于元器件長時間處于高負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，老化速率快，從而影響機(jī)組整體運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性，導(dǎo)致故障發(fā)生幾率大大提升。從目前大型發(fā)變組運(yùn)行情況來看，經(jīng)常發(fā)生兩種類型故障，一種故障是在正常工作狀態(tài)下出現(xiàn)的，另一種故障是在非正常故障狀態(tài)下出現(xiàn)的。最常見的有定子單相接地、定子繞組出現(xiàn)匝間短路或相間短路、定子復(fù)序過流問題以及對稱過流問題。具體來講，定子單相接地是由于機(jī)組運(yùn)行過程中電壓不穩(wěn)定導(dǎo)致絕緣性能受到影響，影響機(jī)組中各個部件的穩(wěn)定性，導(dǎo)致短路出現(xiàn);或在設(shè)備運(yùn)行過程中出現(xiàn)了中性點(diǎn)經(jīng)過高阻接地也會導(dǎo)致定子單行接地[1]。而定子繞組出現(xiàn)匝間短路或相間短路問題主要是由于在短路的瞬間由于會釋放出大量的電流導(dǎo)致電流流經(jīng)部件溫度快速升高，嚴(yán)重時出現(xiàn)設(shè)備燒毀，與其相連接的其它設(shè)備也會直接受到影響，后果十分嚴(yán)重，因此，短路問題也是電網(wǎng)運(yùn)行中最嚴(yán)重與危險最大的故障。對于匝間短路與相間短路來講，由于目前定子繞組形式發(fā)生了改變，以不同向同槽的方式進(jìn)行，能夠很大程度上避免匝間短路，但是重點(diǎn)預(yù)防故障。此外，第三種故障的出現(xiàn)是由于電網(wǎng)中發(fā)變組本身的承受負(fù)序過流與對稱過流的能力較差，在這個過程中一旦溫度超過部件承受范圍就會導(dǎo)致設(shè)備被燒毀;而且負(fù)序電流在經(jīng)過時還會伴隨過勵磁、過電壓等情況，保護(hù)措施一旦不到位也會導(dǎo)致故障出現(xiàn)。

1.2 繼電保護(hù)配置特點(diǎn)分析

大型發(fā)變組通常通過雙重化保護(hù)保障設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，其中當(dāng)一組保護(hù)裝置出現(xiàn)問題后，可以立即退出由另一組保護(hù)裝置繼續(xù)提供保護(hù)服務(wù)，避免影響設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。同時，基于此也配置了雙套負(fù)序方向元件進(jìn)行定子閉鎖，彌補(bǔ)差動保護(hù)能力的不足，降低匝間短路以及相間短路的發(fā)生幾率[2]。此外，考慮到威脅其運(yùn)行穩(wěn)定的各種異常情況，大部分繼電保護(hù)都會配置雙套部件，如定子對稱過負(fù)荷、定子接地、持續(xù)低頻、過激磁保護(hù)、過負(fù)荷等都可以得到有效的控制。

2 ?660MW機(jī)組發(fā)變組繼電保護(hù)調(diào)試策略分析

2.1 短路與接地保護(hù)優(yōu)化

目前，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，發(fā)變機(jī)組更新?lián)Q代的速率也在提升，大部分同向同槽繞組模式都被取代，但匝間短路仍然有可能發(fā)生，仍需要注意。而與匝間短路故障相比，單相接地故障出現(xiàn)的頻率更高，這主要是當(dāng)故障發(fā)生后定子槽內(nèi)會第一時間被破壞，從而引發(fā)了一系列問題，如相間短路與匝間短路。目前防治單相接地故障也成為電力行業(yè)的重點(diǎn)關(guān)注問題，從目前現(xiàn)有條件來講，要想有效抑制這種問題的出現(xiàn)，應(yīng)先做好接地保護(hù)，應(yīng)安裝無死角保護(hù)也就是雙頻式100%定子繞組單相接地保護(hù)，在裝置運(yùn)行過程中根據(jù)判斷發(fā)電機(jī)端與中性點(diǎn)三次諧波電壓定子、發(fā)電機(jī)零序電壓定子接地保護(hù)反應(yīng)，識別其中的故障信號，一旦有故障發(fā)生，立即切斷故障，使設(shè)備停止運(yùn)行;同時，需要完善對匝間短路的預(yù)防，利用新技術(shù)增設(shè)匝間保護(hù)[3]。

2.2 縱差動保護(hù)與橫差保護(hù)優(yōu)化

繼電保護(hù)的主要作用是當(dāng)發(fā)變機(jī)組處于正常工作狀態(tài)或不正常工作狀態(tài)時出現(xiàn)故障能夠及時、快速地做出正確反映，盡可能將故障對設(shè)備的危害降到最低。而目標(biāo)繼電保護(hù)中縱差動保護(hù)是通過3個不同的差動元件基于分相差動保護(hù)原理發(fā)揮作用。保護(hù)有兩種形式，一種是單向出口式，另一種是循環(huán)閉鎖出口式，目前第二種形式的應(yīng)用較為普遍，這種形式在兩個或三個差動元件做出動作后，其作出保護(hù)出口動作，能夠?qū)ΡＷo(hù)范圍內(nèi)的相間故障做出有效控制。

現(xiàn)階段新研發(fā)的發(fā)電機(jī)組通常通過不完全縱差保護(hù)以及裂相橫差保護(hù)。零序電流型橫差保護(hù)、不完全縱差保護(hù)相互配合展開保護(hù)工作，這樣的配置方法中心點(diǎn)可以側(cè)引出4～6個出線端子，為端子裝設(shè)分支電流傳感器，能夠有效優(yōu)化繼電保護(hù)性能，提升其保護(hù)效率與效果。

2.3 失磁保護(hù)優(yōu)化

失磁是指當(dāng)發(fā)電機(jī)運(yùn)行過程中出現(xiàn)失去勵磁電流的情況，其中分為兩種情況，一種完全失去，另一種是部分失去。在勵磁電流完全失去的情況下，發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行條件受到破壞會出現(xiàn)故障;而部分失磁問題發(fā)生后，發(fā)電機(jī)勵磁電流下降出現(xiàn)異常，降低至靜穩(wěn)極限狀態(tài)下，不足以支持發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行。導(dǎo)致失磁問題出現(xiàn)的原因是多元化的，如主勵磁機(jī)斷線、勵磁機(jī)回路斷線等都可以導(dǎo)致失磁出現(xiàn)，但需要注意的是失磁問題的危害極為嚴(yán)重，失磁可以直接造成發(fā)電機(jī)設(shè)備損壞，影響電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性，造成一系列連鎖式的惡性反應(yīng)。

而失磁保護(hù)通過識別發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)的運(yùn)行情況，識別其是失磁或低磁，分析其造成的電力系統(tǒng)不穩(wěn)定情況，如勵磁電壓是否是在突然情況下出現(xiàn)變化、機(jī)端測量阻抗是否有不正常改變等。通常判斷定子情況、逆無功情況、轉(zhuǎn)子情況即可對失磁故障進(jìn)行判斷，通過微機(jī)保護(hù)設(shè)計利用低電壓組件以及失磁組件溝通構(gòu)成失磁保護(hù)，再配合TV斷線閉鎖能夠有效地抑制失磁問題，起到優(yōu)化失磁保護(hù)的目的，使失磁保護(hù)更高效、更可靠。

3 ?結(jié)語

綜上所述，隨著社會的發(fā)展，大型發(fā)電機(jī)組的應(yīng)用將會越來越普遍，而大型發(fā)電機(jī)組的高效、穩(wěn)定、安全運(yùn)行也成為社會關(guān)注的重點(diǎn)，為了提升對大型發(fā)電機(jī)組的有效保護(hù)，文章探究了目前保護(hù)裝置運(yùn)行中頻繁出現(xiàn)的問題，并針對短路保護(hù)、接地保護(hù)、縱差動保護(hù)、橫差保護(hù)、失磁保護(hù)優(yōu)化進(jìn)行了具體分析，以便提升繼電保護(hù)的效率與效果，在發(fā)電機(jī)組出現(xiàn)故障后，能夠及時、有效地抑制故障，降低故障帶來的影響與損傷;同時，也在此基礎(chǔ)上，引起同行業(yè)者的注意，能夠致力于技術(shù)研發(fā)，對繼電保護(hù)展開更高端的優(yōu)化，從而為實(shí)現(xiàn)大型發(fā)變機(jī)組的廣泛應(yīng)用提供有力的技術(shù)支持。

參考文獻(xiàn)

[1] 梁柏健.分析如何提高對660MW機(jī)組工程發(fā)變組繼電保護(hù)調(diào)試的質(zhì)量[J].通訊世界，2014，21（16）：33-34.

[2] 牛利濤，肖桂霞，兀鵬越，等.大型發(fā)電機(jī)組整套啟動過程中繼電保護(hù)策略探討[J].電力建設(shè)，2013（7）：56.

[3] 吳卓.分析電力系統(tǒng)繼電保護(hù)二次安全措施規(guī)范化管理[J].通訊世界，2018（4）：126.