論電廠600MW發變組保護技術分析

摘 要：600MW發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偏差，準確性越來越差，為了保障600MW發變組的安全、穩定運行，要特別注意其保護技術，結合600MW發變組運行要求，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發變組保護配置實例，闡述了電廠600MW發變組保護技術應用。

關鍵詞：600MW發變組；保護技術；電廠

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

600MW發變組保護技術關系著整個電廠的生產運營安全和效益，必須要引起電廠管理層的高度重視。有些600MW發變組投運時間過長，保護組件逐漸陳舊老化，經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發變組的高靈敏度和穩定性要求，這些都影響了繼電保護效果。為了進一步提高600MW發變組保護技術水平，應優化具體的保護配置，提高600MW發變組的運行安全，實現最大化的電廠經濟效益。

1 電廠600MW發變組保護配置實例分析

某電廠600MW發變組設備，采用變壓器-發電機單元接線，在500kV電壓條件下接入系統，600MW發變組設置三圈高壓變壓器，發電機為靜止勵磁系統，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展，其準確性和靈敏度都較高，可以有效提高繼電保護的穩定性和可靠性。同時，該電廠600MW發變組保護采用差動保護技術，但是一些配置無法滿足600MW發變組運行要求，600MW發變組的轉子接地、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，因此這種配置方式沒有后備保護，為了保護600MW發變組安全，還需要進行雙重化配置。

2 電廠600MW發變組保護技術應用

電廠600MW發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，優化發變組保護配置。

2.1 主變壓器保護

（1）主變過激磁保護。600MW發變組運行過程中，變壓器過激磁運行，勵磁電流產生高次諧波，波形發生畸變，勵磁電流快速上升，鐵芯飽和，造成鐵芯溫度快速升高，產生較大的內部損耗，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發變組的運行安全，應優化主變過激磁保護設置，充分發揮過激磁保護作用。

（2）主變零序保護。600MW發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發變組中性點絕緣安全，將擊穿間隙設置在 600MW發變組中性點對地之間位置。當 600MW發變組不接地運行時，其對地電位不斷升高，間隙擊穿會在變壓器中產生間隙電流，一旦 600MW發變組設備發生運行故障，母線TV產生較大零序電壓，通過TV開口三角形電壓和變壓器中性點間隙電流來實現變壓器間隙保護。

2.2 發電機保護

（1）TA回路斷線閉鎖。當發電機所在TA回路發生故障時，實現保護閉鎖，結合發電機運行情況，若TA出現問題，發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，也可以實現定子繞組相間短路保護。發電機縱差保護主要針對內部相間短路故障，這種主保護機制既靈敏又快速，能夠有效控制發電機短路故障發生范圍。當前很多電廠的 600MW發變組主要采用循環閉鎖保護機制，由于發電機差動主要采用雙重化配置方式，因此選擇循環閉鎖保護機制可以有效提高 600MW發變組運行的安全性。

（2）過負荷保護。發電機過負荷保護主要是根據發電機不同的定子電流，當發電機發生運行故障產生較大過電流或者發電機定子電流過負荷時，經過延時作用于切機或者作用于信號。發電機定子電流過負荷很容易引起絕緣損傷，影響發電機安全運行，縮短發電機使用壽命，對于嚴重的發電機過負荷損傷應及時切機，還可以作為發電機和 600MW發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電機的切除，定時限主要用于減勵磁同時發信號。反時限過激磁保護設置時，應按照變壓器或者發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發變組的變壓器或者發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電機進行整定。

（4）定子接地保護。按照我國電力系統相關規定，600MW發變組必須設置100%定子接地保護，結合 600MW發變組運行要求，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，對于發電機運行中產生的三次諧波，可以觸發定子接地保護，還包括對于發電機基波零序電壓實現定子接地保護。

3 結束語

為了提高 600MW發變組的安全性，必須采取合理、有效的保護技術， 600MW發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發變組現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發變組的安全性。

參考文獻：

[1]發電機變壓器組保護裝置說明書[S].

[2]王維檢.電氣主設備繼電保護原理及應用[M].北京：中國電力出版社，2002.

[3]姜春鵑，樊國強.試論電廠600MW發變組保護技術[J].科技風，2010（21）：276.

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