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【摘 要】 随着经济的发展,电力事业在国民经济建设中的作用越来越大。发变机组保护在发电厂中处于很重要的位置,是发电厂非常重要的保护装置。因此,发变机组保护的运行质量对机组的安全运行产生直接的影响。所以,文章通过对600MW火电机组发变组保护进行综合分析,以期更好的促进电厂的发展。
【关键词】 600MW火电机组;发变组;保护配置
引言:
在我国目前的火力发电厂中,600MW发电机组仍然属于较大型发电机组,因此发变组保护工作显的尤为重要,而且由于目前的整体趋势来看,DCS逻辑参与的越来越深,发变组保护配置于DCS逻辑的配合也显得非常重要。
一、600MW发变组保护配置
(一)发电机保护
为了保证600MW发变组保护的安全经济运行,需要对发电机组的运行进行完善的保护系统的配置,依据主接线的特征,600MW发电机保护的配置为:纵差保护、横差保护、定子侧主保护、定子侧后备保护、复压闭锁过流保护、定时限对称过负荷、逆功率保护、失步保护、过流保护、频率异常保护、失磁保护等等,下面是对几种主要的保护进行的论述:
1.发电机纵差保护为例,它的作用是对发电机内部相间短路的主保护,能够快速且灵活的对发电机内部的短路故障进行切除。当前在许多电厂中,大都采用循环闭锁的方式,因为在实际电厂的应用中,大机组大于或等于发电机差动都是双重化配置的,运用循环闭锁方案是可靠有效的方案。
2.发电机横差保护,作为发电机定子绕组匝间短路线棒开焊的主保护,(同分支匝间短路及同相不同分支之间的匝间短路),也可以对定子绕组相间短路进行保护,发电机的横差保护一般可以分为裂相横差保护和单元件横差保护两种,当然目前由于发电机在结构上的一些改变,发生匝间短路的几率几乎没有,所有600MW火电机组也经常会不设置此保护,这也是和300MW火电机组的很大区别。
3.发电机定时限对称过流保护、过负荷保护,此种保护是对发电机定子电流的大小的反映,当发电机定子电流超过了额定电流值(过负荷),或是由于系统的故障引起很大的过电流时,经过延时动作于切机或作用于信号。过负荷的目的是提醒运行人员要注意,引起绝缘过热或是损伤的情况马上就会发生,过流是会对发电机的寿命产生严重的影响,使得发电机寿命会减少。除此之外,它还可以作为发电机和线路的后背保护,保护引入发电机三相电流或只一相电流。
(二)发变组保护(含临时性保护)
发变组的保护包括变组差动保护、断路器失灵保护、断口闪络保护、断路器非全相保护、起停机保护、PT,TA断线保护、发电机误上电保护等等。需要注意的是,TA在断线时,不应该闭锁差动速断保护,原因是,TA在断线的情况下,差流值与差动速断保护的定值之间存在差距,而当差流达到速断定值时,就会在保护范围内发生严重的事故。为了保证变压器的安全运行,就需要对差动保护的这种特性进行测试,在TA断线的情况下,加大电流使差流达到速断定值,就能够进行测试TA断线不闭锁差动速断功能。在TV断线保护方面,因为其断线时造成的危害与断线相比,远不如断线产生的危害大,所以,只需要发射信号并且闭锁就可以使误动的保护停止。
二、600MW机组发变组保护配置方案
(一)保护具体配置
1.短路保护配置
发电机、高厂变、主变的差动保护,动作于全停;全阻抗保护动作于全停;电流闭锁偏移阻抗保护,延时t动作于全停。
2.接地保护配置
在发电机中,95%定子接地保护,动作于全停;转子一点接地保护,动作于信号;发电机三次谐波定子接地保护,动作于信号;
3.异常运行保护配置
发电机定子对称过负荷保护,定时限动作于信号及减出力,反时限动作于全停;发电机转子表面负序过负荷保护,定时限动作于信号及减出力,反时限动作于全停;失磁保护,动作于减出力,跳厂用分支及切换厂用电,t1或t2动作于全停。
三、保护原理及分析说明
1.变压器差动保护
保护采用灵敏度更高的标积制动式纵差保护,如图2所示。
2.在实际工程运行中,变压器幅值补偿系数a1和TA变比过大时的处理方法
幅值补偿系数a1用于补偿被保护机组的额定电流与TA额定电流之间的差别。幅值补偿系数a1本身整定范围为0~2.2,通道系数γ1整定范围为0.5~2。
在600MW火电机组中,为了与回路中很可能会出现最大负荷电流满足动稳定电流和短时热稳定的要求,可能会选择变比较大的TA,在变压器容量较小时,差动保护整定时就会出现平衡系数较大而无法整定的情况。
3.扰动记录器
扰动记录器的作用是用于对保护功能启动时的电压波、电流以及测量功能变量进行记录。在有起动信号(触发信号)之后才进行记录,目的是为了保证存贮器不被无用的数据所填充,每次产生起动信号时,在预定义的时间段内对数据进行记录并作为一个“事件”对记录加以保存。因此,根据相关时间的定义,存贮器大约可有记录1~56个事件的存贮容量。但需要专用读图软件才能将其录波图形才能打开。
4.定值设置注意事项
在定值设置方面需要特别注意的有两个定值,一个就是程序逆功率的功率定值,此定值必须为实测定值,即根据汽轮机气密性试验得出的汽轮机在主气门关闭后,发电机的逆功率值,再加上1.2倍的可靠系数获得,否则根据计算值可能保护会拒动。另一个就是发电机定子接地的定值,这个值也应该根据实际来设定,不能依靠理论计算值来设定,比如南瑞继保的保护装置,根据其特定的逻辑按照它的说明书中所给的原则来定,这两个定值在每一次机组大修后都应该重新考量。另外还有一点值得注意的就是发电机的断水保护,在600MW火力发电厂中保护的延时一般都会在DCS逻辑中体现,因此发变组的非电量保护中就不能再重复设置延时。
四、维护注意事项
(一)保护装置的模拟量、开关量等的输入都采用的是全封闭的金属盒子,运用这种方式,可以能够在很大程度上对各种电磁波的干扰起到抵抗作用。
(二)在保护装置的构成元件中,由于数量大,特别是跳闸出口信号输出继电器和跳闸出口继电器,其中的布线较多,而且查找回路时比较复杂。在校验保护装置时,不光要对保护本身进行检验,并且要对时间、信号、中间出口继电器进行校验,包括对机械的检查、动作电压、绝缘、动作功率、触点接触等一系列的检查,总的来说,就是工作项很大,所以在维护时要精心、细致。
(三)在保护装置中,一些更高级的功能只能够运用电脑与数据线相连进行查看或编辑。因此,在此过程中,要注意,在对装置进行连接时,要先将数据线插好,再打开程序,数据线连接断開时,要先将程序关闭,再将数据线拔出。除此之外,对保护本身的信号灯、出口继电器、信号继电器的功能要做好标识,避免混乱。
(四)在日常的巡检中应该定期的记录发变组中各项差流以及定子接地电压的大小,以便对机组运行状态做出趋势分析。
五、结束语
对于600MW火电机组发变电保护,需要按照一定的原则,比如加强主保护、简化易误动的保护,定期核算涉网保护定值等,运用这种方式有利于对现场的设备运行集中管理,保持其性能,从而促进火电厂经济效益的提高。
参考文献:
[1]贾慧欣,陈希炜.FCB火电厂发变组保护配置的探讨[J].科技情报开发与经济,2011,28:209-212.
[2]陈宏,李新友,石立斌.500MW机组发变组保护改造[J].华北电力技术,2004,01:30-32.
[3]陈云波.600MW火电机组节能新途径探讨[A].中国电机工程学会.2013年中国电机工程学会年会论文集[C].中国电机工程学会:,2013:16.
【关键词】 600MW火电机组;发变组;保护配置
引言:
在我国目前的火力发电厂中,600MW发电机组仍然属于较大型发电机组,因此发变组保护工作显的尤为重要,而且由于目前的整体趋势来看,DCS逻辑参与的越来越深,发变组保护配置于DCS逻辑的配合也显得非常重要。
一、600MW发变组保护配置
(一)发电机保护
为了保证600MW发变组保护的安全经济运行,需要对发电机组的运行进行完善的保护系统的配置,依据主接线的特征,600MW发电机保护的配置为:纵差保护、横差保护、定子侧主保护、定子侧后备保护、复压闭锁过流保护、定时限对称过负荷、逆功率保护、失步保护、过流保护、频率异常保护、失磁保护等等,下面是对几种主要的保护进行的论述:
1.发电机纵差保护为例,它的作用是对发电机内部相间短路的主保护,能够快速且灵活的对发电机内部的短路故障进行切除。当前在许多电厂中,大都采用循环闭锁的方式,因为在实际电厂的应用中,大机组大于或等于发电机差动都是双重化配置的,运用循环闭锁方案是可靠有效的方案。
2.发电机横差保护,作为发电机定子绕组匝间短路线棒开焊的主保护,(同分支匝间短路及同相不同分支之间的匝间短路),也可以对定子绕组相间短路进行保护,发电机的横差保护一般可以分为裂相横差保护和单元件横差保护两种,当然目前由于发电机在结构上的一些改变,发生匝间短路的几率几乎没有,所有600MW火电机组也经常会不设置此保护,这也是和300MW火电机组的很大区别。
3.发电机定时限对称过流保护、过负荷保护,此种保护是对发电机定子电流的大小的反映,当发电机定子电流超过了额定电流值(过负荷),或是由于系统的故障引起很大的过电流时,经过延时动作于切机或作用于信号。过负荷的目的是提醒运行人员要注意,引起绝缘过热或是损伤的情况马上就会发生,过流是会对发电机的寿命产生严重的影响,使得发电机寿命会减少。除此之外,它还可以作为发电机和线路的后背保护,保护引入发电机三相电流或只一相电流。
(二)发变组保护(含临时性保护)
发变组的保护包括变组差动保护、断路器失灵保护、断口闪络保护、断路器非全相保护、起停机保护、PT,TA断线保护、发电机误上电保护等等。需要注意的是,TA在断线时,不应该闭锁差动速断保护,原因是,TA在断线的情况下,差流值与差动速断保护的定值之间存在差距,而当差流达到速断定值时,就会在保护范围内发生严重的事故。为了保证变压器的安全运行,就需要对差动保护的这种特性进行测试,在TA断线的情况下,加大电流使差流达到速断定值,就能够进行测试TA断线不闭锁差动速断功能。在TV断线保护方面,因为其断线时造成的危害与断线相比,远不如断线产生的危害大,所以,只需要发射信号并且闭锁就可以使误动的保护停止。
二、600MW机组发变组保护配置方案
(一)保护具体配置
1.短路保护配置
发电机、高厂变、主变的差动保护,动作于全停;全阻抗保护动作于全停;电流闭锁偏移阻抗保护,延时t动作于全停。
2.接地保护配置
在发电机中,95%定子接地保护,动作于全停;转子一点接地保护,动作于信号;发电机三次谐波定子接地保护,动作于信号;
3.异常运行保护配置
发电机定子对称过负荷保护,定时限动作于信号及减出力,反时限动作于全停;发电机转子表面负序过负荷保护,定时限动作于信号及减出力,反时限动作于全停;失磁保护,动作于减出力,跳厂用分支及切换厂用电,t1或t2动作于全停。
三、保护原理及分析说明
1.变压器差动保护
保护采用灵敏度更高的标积制动式纵差保护,如图2所示。
2.在实际工程运行中,变压器幅值补偿系数a1和TA变比过大时的处理方法
幅值补偿系数a1用于补偿被保护机组的额定电流与TA额定电流之间的差别。幅值补偿系数a1本身整定范围为0~2.2,通道系数γ1整定范围为0.5~2。
在600MW火电机组中,为了与回路中很可能会出现最大负荷电流满足动稳定电流和短时热稳定的要求,可能会选择变比较大的TA,在变压器容量较小时,差动保护整定时就会出现平衡系数较大而无法整定的情况。
3.扰动记录器
扰动记录器的作用是用于对保护功能启动时的电压波、电流以及测量功能变量进行记录。在有起动信号(触发信号)之后才进行记录,目的是为了保证存贮器不被无用的数据所填充,每次产生起动信号时,在预定义的时间段内对数据进行记录并作为一个“事件”对记录加以保存。因此,根据相关时间的定义,存贮器大约可有记录1~56个事件的存贮容量。但需要专用读图软件才能将其录波图形才能打开。
4.定值设置注意事项
在定值设置方面需要特别注意的有两个定值,一个就是程序逆功率的功率定值,此定值必须为实测定值,即根据汽轮机气密性试验得出的汽轮机在主气门关闭后,发电机的逆功率值,再加上1.2倍的可靠系数获得,否则根据计算值可能保护会拒动。另一个就是发电机定子接地的定值,这个值也应该根据实际来设定,不能依靠理论计算值来设定,比如南瑞继保的保护装置,根据其特定的逻辑按照它的说明书中所给的原则来定,这两个定值在每一次机组大修后都应该重新考量。另外还有一点值得注意的就是发电机的断水保护,在600MW火力发电厂中保护的延时一般都会在DCS逻辑中体现,因此发变组的非电量保护中就不能再重复设置延时。
四、维护注意事项
(一)保护装置的模拟量、开关量等的输入都采用的是全封闭的金属盒子,运用这种方式,可以能够在很大程度上对各种电磁波的干扰起到抵抗作用。
(二)在保护装置的构成元件中,由于数量大,特别是跳闸出口信号输出继电器和跳闸出口继电器,其中的布线较多,而且查找回路时比较复杂。在校验保护装置时,不光要对保护本身进行检验,并且要对时间、信号、中间出口继电器进行校验,包括对机械的检查、动作电压、绝缘、动作功率、触点接触等一系列的检查,总的来说,就是工作项很大,所以在维护时要精心、细致。
(三)在保护装置中,一些更高级的功能只能够运用电脑与数据线相连进行查看或编辑。因此,在此过程中,要注意,在对装置进行连接时,要先将数据线插好,再打开程序,数据线连接断開时,要先将程序关闭,再将数据线拔出。除此之外,对保护本身的信号灯、出口继电器、信号继电器的功能要做好标识,避免混乱。
(四)在日常的巡检中应该定期的记录发变组中各项差流以及定子接地电压的大小,以便对机组运行状态做出趋势分析。
五、结束语
对于600MW火电机组发变电保护,需要按照一定的原则,比如加强主保护、简化易误动的保护,定期核算涉网保护定值等,运用这种方式有利于对现场的设备运行集中管理,保持其性能,从而促进火电厂经济效益的提高。
参考文献:
[1]贾慧欣,陈希炜.FCB火电厂发变组保护配置的探讨[J].科技情报开发与经济,2011,28:209-212.
[2]陈宏,李新友,石立斌.500MW机组发变组保护改造[J].华北电力技术,2004,01:30-32.
[3]陈云波.600MW火电机组节能新途径探讨[A].中国电机工程学会.2013年中国电机工程学会年会论文集[C].中国电机工程学会:,2013:16.