論電廠600MW發(fā)變組保護技術分析

摘 要：600MW發(fā)變組是電廠中的重要設備，其保護裝置在長時間使用中動作往往會出現(xiàn)偏差，準確性越來越差，為了保障600MW發(fā)變組的安全、穩(wěn)定運行，要特別注意其保護技術，結合600MW發(fā)變組運行要求，有針對性地配置保護裝置，提高保護動作準確性，全面提高繼電保護水平。本文分析了電廠600MW發(fā)變組保護配置實例，闡述了電廠600MW發(fā)變組保護技術應用。

關鍵詞：600MW發(fā)變組；保護技術；電廠

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

600MW發(fā)變組保護技術關系著整個電廠的生產(chǎn)運營安全和效益，必須要引起電廠管理層的高度重視。有些600MW發(fā)變組投運時間過長，保護組件逐漸陳舊老化，經(jīng)常造成保護動作裝置跳閘，還有一些保護技術比較落后，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效果。為了進一步提高600MW發(fā)變組保護技術水平，應優(yōu)化具體的保護配置，提高600MW發(fā)變組的運行安全，實現(xiàn)最大化的電廠經(jīng)濟效益。

1 電廠600MW發(fā)變組保護配置實例分析

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

2 電廠600MW發(fā)變組保護技術應用

電廠600MW發(fā)變組保護技術應用應滿足二次設備反措標準，結合一次設備具體情況，采用輕型微機式保護，優(yōu)化發(fā)變組保護配置。

2.1 主變壓器保護

（1）主變過激磁保護。600MW發(fā)變組運行過程中，變壓器過激磁運行，勵磁電流產(chǎn)生高次諧波，波形發(fā)生畸變，勵磁電流快速上升，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影響漏磁通，造成主變壓器構件、油箱壁、導線等產(chǎn)生渦流，局部溫度較高，情況嚴重時甚至會損壞介質絕緣和導致鐵芯變形，為了保障600MW發(fā)變組的運行安全，應優(yōu)化主變過激磁保護設置，充分發(fā)揮過激磁保護作用。

（2）主變零序保護。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，在中性點位置周圍的變壓器繞組對地絕緣比較弱，若 600MW發(fā)變組的中性點不接地運行，那么其中性點絕緣很容易被擊穿，而通過設置間隙保護，可以保障變 600MW發(fā)變組中性點絕緣安全，將擊穿間隙設置在 600MW發(fā)變組中性點對地之間位置。當 600MW發(fā)變組不接地運行時，其對地電位不斷升高，間隙擊穿會在變壓器中產(chǎn)生間隙電流，一旦 600MW發(fā)變組設備發(fā)生運行故障，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間隙電流來實現(xiàn)變壓器間隙保護。

2.2 發(fā)電機保護

（1）TA回路斷線閉鎖。當發(fā)電機所在TA回路發(fā)生故障時，實現(xiàn)保護閉鎖，結合發(fā)電機運行情況，若TA出現(xiàn)問題，發(fā)電機機組和保護裝置需停運，因此不需要設置這種情況閉鎖，若二次接線發(fā)生故障，那么可以利用橫差保護或者縱差保護。橫差保護是指對發(fā)電機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，也可以實現(xiàn)定子繞組相間短路保護。發(fā)電機縱差保護主要針對內(nèi)部相間短路故障，這種主保護機制既靈敏又快速，能夠有效控制發(fā)電機短路故障發(fā)生范圍。當前很多電廠的 600MW發(fā)變組主要采用循環(huán)閉鎖保護機制，由于發(fā)電機差動主要采用雙重化配置方式，因此選擇循環(huán)閉鎖保護機制可以有效提高 600MW發(fā)變組運行的安全性。

（2）過負荷保護。發(fā)電機過負荷保護主要是根據(jù)發(fā)電機不同的定子電流，當發(fā)電機發(fā)生運行故障產(chǎn)生較大過電流或者發(fā)電機定子電流過負荷時，經(jīng)過延時作用于切機或者作用于信號。發(fā)電機定子電流過負荷很容易引起絕緣損傷，影響發(fā)電機安全運行，縮短發(fā)電機使用壽命，對于嚴重的發(fā)電機過負荷損傷應及時切機，還可以作為發(fā)電機和 600MW發(fā)變組線路的后備保護。

（3）過激磁保護。過激磁保護主要包括反時限段和定時限段，一般情況下，反時限主要用于變壓器或者發(fā)電機的切除，定時限主要用于減勵磁同時發(fā)信號。反時限過激磁保護設置時，應按照變壓器或者發(fā)電機過激磁能力曲線，使過激磁保護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)電機采用單元接線形式，可以設置一套過激磁保護裝置，對過激磁能力相對較弱的變壓器或者發(fā)電機進行整定。

（4）定子接地保護。按照我國電力系統(tǒng)相關規(guī)定，600MW發(fā)變組必須設置100%定子接地保護，結合 600MW發(fā)變組運行要求，設置雙頻式定子接地保護，這種定子接地保護主要包括兩部分，對于發(fā)電機運行中產(chǎn)生的三次諧波，可以觸發(fā)定子接地保護，還包括對于發(fā)電機基波零序電壓實現(xiàn)定子接地保護。

3 結束語

為了提高 600MW發(fā)變組的安全性，必須采取合理、有效的保護技術， 600MW發(fā)變組繼電保護配置應堅持簡化誤動和后備保護、加強主保護的原則，有助于電廠 600MW發(fā)變組現(xiàn)場設備的集中管理維護，這種保護方式的二次回路設計也更加清晰，可以有效提高 600MW發(fā)變組的安全性。

參考文獻：

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