火力發電企業繼電保護整定計算問題分析

杜寧寧，于愛民，韓國強

（1.華電國際電力股份有限公司技術服務中心，山東 濟南 250014；2.華電青島發電有限公司，山東 青島 265200；3.華電國際鄒縣發電廠，山東 濟寧 273522）

繼電保護整定計算是火力發電企業的一項重點技術工作，筆者結合火力發電企業近年來發變組保護整定計算書中存在的共性問題及整定計算管理中存在的問題進行了分析，提出了整定原則和規范的管理要求。

1 發電機定子接地保護整定

對于基波零序電壓低定值段動作電壓、動作延時的選取，動作電壓應按躲過正常運行時的最大不平衡基波零序電壓整定，應采用機端或中性點實測的不平衡基波零序電壓，應復核主變高壓側接地時耦合至發電機側的零序電壓值，確保整定值大于耦合電壓值。當動作電壓能夠躲過主變高壓側接地故障傳遞零序電壓值時，動作延時可參考《大型發電機變壓器繼電保護整定計算導則》（DL/T 684—2012）提出的0.3～1.0 s，結合現場實際，盡可能縮短動作時間。若動作電壓低于主變高壓側耦合到機端的零序電壓，延時應與高壓側接地保護配合。3次諧波動作電壓應在發電機并網前、后實測3次諧波電壓值，根據實測值確定。

2 發電機復合電壓過流保護

發電機復合電壓過流保護應按主變高壓側兩相短路時流過保護安裝處的短路電流校驗靈敏度，動作延時應與主變后備保護配合。復合電壓整定、低電壓接線電壓，按躲過發電機失磁時的最低機端電壓整定，靈敏度按主變高壓側母線三相短路校驗；負序電壓接相電壓或線電壓，按躲過正常運行時的不平衡電壓整定，靈敏度按主變高壓側母線兩相短路校驗。

3 發電機轉子表層負序過負荷保護

反時限過流保護的動作特性應根據制造廠家提供的轉子表層允許的負序過負荷能力確定。反時限下限動作電流應與負序定時限過負荷報警值配合，配合系數取1.05～1.1.

4 發電機變壓器組過勵磁保護

應比較發電機、主變、高廠變的過勵磁能力，按照過勵磁能力最低者的過勵磁曲線進行整定，同時應考慮與發電機自動勵磁調節器的過勵保護、過勵限制相互配合。反時限過勵磁保護的最小定值應與定時限低定值配合。

5 勵磁變反時限過電流保護

勵磁變反時限過電流保護下限動作值應高于定時限過電流保護動作值，應復核反時限上限動作電流是否與強勵倍數配合。

6 發變組保護與勵磁調節器定值的配合

6.1 失磁保護與低勵限制的配合

發電機勵磁降低后，低勵磁限制先于低勵磁保護和失磁保護動作。發電機正常進相運行時，失磁保護不應誤動作。

6.2 轉子繞組過電流保護與勵磁過電流限制的配合

發電機允許發熱時間常數≥發電機轉子過電流保護發熱時間常數整定值＞自動勵磁調節器勵磁過電流保護發熱時間常數整定值＞自動勵磁調節器勵磁過電流限制發熱時間常數整定值。

發電機轉子過電流保護下限動作電流整定值＞自動勵磁調節器勵磁過電流保護下限動作電流整定值＝自動勵磁調節器勵磁過電流限制下限動作電流整定值。

發電機轉子過電流保護上限動作電流整定值＞自動勵磁調節器勵磁過電流保護上限動作電流整定值＞自動勵磁調節器勵磁過電流限制上限動作電流整定值。

發電機轉子過電流保護上限動作時間整定值＞自動勵磁調節器勵磁過電流保護上限動作時間整定值＞自動勵磁調節器勵磁過電流限制上限動作時間整定值。

6.3 過勵磁保護與過勵磁限制的配合

當發電機過勵磁時，自動勵磁調節器的過勵磁限制應先于發電機過勵磁保護動作。

7 發電機失步保護

阻抗圓遮擋特性及電抗線的整定，應根據調度最新下發的運行方式下的系統阻抗值確定。

跳閘允許電流整定值應按照斷路器允許遮斷電流Ibrk計算，斷路器允許遮斷電流Ibrk由斷路器制造廠家提供。

8 發電機轉子接地保護

投入轉子一點接地保護，退出轉子兩點接地保護。按照《大型發電機變壓器繼電保護整定計算導則》（DL/T 684—2012）要求，勵磁繞組一點接地后應轉移負荷、平穩停機檢修。

9 高廠變差動速斷保護

高廠變差動速斷保護應參照正常運行方式下保護安裝處電源側兩相短路校核靈敏度，靈敏系數≥1.2.

10 廠用系統短路保護級差配合

過流保護應按照各級過流保護的上下級配合關系整定。

限時速斷應與饋線的限時速斷配合整定，饋線的限時速斷應與負荷的速斷保護配合整定。

饋線的負荷側開關不作為一級保護配置。

低廠變低壓側電源進線開關不作為一級保護配置。

11 廠用系統繼電保護所用電流互感器的選擇

高壓電動機和低壓廠變保護所用的電流互感器，不應根據電動機或低壓廠用變壓器的額定電流選擇變比，應根據實際短路電流水平選擇足夠大的變比、短路電流倍數和容量，以保證在各種短路情況下能可靠動作。

12 繼電保護整定計算管理的注意要點

12.1 繼電保護整定計算書內容不全，不規范

一份完整、規范的繼電保護整定計算書應包括8部分內容：①工程概述；②整定計算范圍；③整定計算依據；④設備技術參數列表（發電機、發電機中性點接地變或消弧線圈、主變、高壓廠用變壓器、啟備變、勵磁變、廠用低壓變壓器、高壓電動機）；⑤短路電流計算（基準值的選取、元件標么值計算、短路電流計算）；⑥整定計算書（發電機、主變、勵磁變、高廠變、6 kV（或10 kV）廠用變壓器、6 kV（或10 kV）高壓電動機、6 kV（或10 kV）饋線（電源側））；⑦廠用電電流保護配置圖；⑧遺留問題及建議。

12.2 不能每年校核繼電保護整定計算書

一些電廠的繼電保護整定計算書通過外委計算完成，自有人員不能按照反措要求每年對繼電保護整定計算書進行校核，尤其是調度提供的系統短路容量發生變化或廠用電系統發生變化時，無法重新核算系統短路電流，重新校核。建議在簽訂繼電保護整定計算外委合同時，應要求計算單位承擔每年的校核工作。同時，應加強繼電保護整定計算培訓，設置專職的繼電保護整定計算崗位。

12.3 整定計算書、定值單、運行定值不一致

應嚴格執行繼電保護定值單的回執制度，更改定值完成后，應核對打印出的定值是否與定值單一致，確保定值正確。現場對保護裝置整定定值結束后，工作負責人應在定值單上簽字，并注明時間。每一份有效執行的定值單都有對應的定值回執單。

12.4 現場的繼電保護定值單存放混亂

現場的繼電保護定值單存放混亂，已廢止的定值單與有效執行的定值單存放混亂，未能分別存放；繼電保護整定計算書中的定值與現場存放的定值單不一致。

為此，應完善繼電保護定值管理制度，嚴格執行定值單的審批、存放、變更、廢止等規定；經過審批的定值單應一式多份，分別存放于繼電保護班、運行部、維護部、生產技術部；當系統、設備參數變化時，應重新計算，履行審批手續后下發新定值單，執行后將原定值單廢止。

參考文獻：

［1］高春如.大型發電機組繼電保護整定計算與運行技術［M］.第2版.北京：中國電力出版社，2010.