燃氣輪發電機匝間保護誤動原因研究

楊柳

摘要：為保證燃氣輪發電機能夠保證正常地運轉，工作人員應當深化到細節，強化對多個環節的分析，才能保障后續的管制質量。在日常運轉中會出現因為匝間保護誤動的原因以至于燃氣輪發電設施發生故障，嚴重影響其正常的運行狀況。本文對燃氣輪發電機匝間保護進行分析，通過燃氣輪發電機匝間保護實例分析、保護動作邏輯研究等方面做以深入研究，希望能為相關人士提供有效參考。

關鍵詞：燃氣輪發電機;匝間保護誤動;保護原理

引言：在本文的研究過程中，結合某電廠內部的一臺390MW設施的一次保護誤動案例進行研究，分析其內部的原理和過程，深入了解燃氣輪發電設施出現保護誤動狀況，并針對案例的理論性探究，制定較為詳細和完善地解決措施，以便于調控保護誤動的情況，減少在后續的運作環節中出現的概率，有效保障電廠的運行正常運轉。

1、燃氣輪發電機匝間保護概述

在該電廠的運轉過程中，采用多臺390MW級單軸燃氣蒸汽一同工作的方式保障電廠的正常運轉，此類設施在通常情況下，相對應的匝間保護原理本質上是遵循以往的蒸汽輪發電設施保護理論所制定的，但是此類保護措施往往只在發電設施處于一種變頻的狀況下才會出現，經過長時間的運轉，在日常的運作過程中，工作人員發現此類狀況也會存在誤動的情況，影響到后續的燃氣機發電機的運轉狀況。燃氣輪發電設備和普通的燃煤電廠運行還存在諸多的差別，第一，是設備不能自行啟動，通常情況下會借助發電裝置為核心的電動設施從而帶動壓氣設施的運行，針對此類情況，工作人員應當增加啟動裝置，比如，靜止變頻裝置，借助SFC的方式帶動同步發電設備，將其視為一種可以同步運轉的電動設施，有助于為其余的設備提供強大的動力。第二，增加循環設施，將其視作為調峰設備，通常情況下，管理部門會使用輪轉工作的方式，分為兩組，增加啟動的頻率，并在單次啟動和運作過程中保障外界低頻和低壓的狀況，單獨運轉23分鐘。所以，結合上述狀況，技術人員不僅需要強化對發電設備的保護工作，還應當顧及到其余的設備運轉，安裝部分發電設備能夠導致產生誤動狀況，影響到設備的運轉情況，需要提升對閉鎖環節的管制，才會保障發電設施能夠在此環境下實現高質量的運行。

1.1燃氣輪發電機匝間保護實例分析

在電廠的正常運作過程中，第二組設備SFC拖動啟機環節中，發電設施的轉速達到1900rpm標準時，第二組設備中的發電設備出現保護誤動的狀況，以至于出現機組跳閘的現象。根據保護動作的情況進行分析，在相關設備檢驗到的機端3PT三相電壓為7.32V、9.72V、3.3V，零序動作電壓為2.67V，第二組的設備所顯現的數據較為相似。在后續環節技術人員對設備開展系統性檢驗的過程中，依照標準開展對匝間保護運作中的發電設施機端電壓感應裝置3PT有關回路以及其余的設施開展系統性的檢驗，發現兩組的設備電阻值為17兆歐，但是第三組的阻值卻是1.3兆歐，從數據上的分析和研究是第三組發生損壞，但針對其二次回路以及相對應的保護設施開展回路檢驗過程中卻沒有了解到內部的異常狀況。經過系統性地研究之后，工作人員調換第三組的熔斷裝置，在此環節后期啟動設備，一切的運作恢復正常，并且能夠實現并網發電運作[1]。

2、燃氣輪發電機匝間保護動作邏輯研究

2.1保護原理分析

此電廠發變組保護設施是使用WFB-800型微機保護設備，其具體的保護邏輯是按照發電設備縱向零序過電壓和故障分量負序的方式實現對其的保護。具體的原理是當發電裝置定子繞組出現短路的狀況時，設備內部的三項電壓就會難以保證自身的平衡性，在此過程中主要是由于匝間保護使用的中性點和發電設備內部的中性點之間相連接，但是線路沒有接地，以至于互感裝置開口三角繞組對外的輸出為縱向的3UO，大于保護的整定值。在后續的發電設施運轉期間，機端出現不平衡的狀況，導致整體的基波零序電壓值降低，但是也會存在后續出現較強的第三次諧波電壓的可能性，為保證可以高效的減少保護定值并提升采樣的精確程度，就應當在第三次的諧波組波的狀況中調控其功能性。工作人員要想調控匝間保護的靈敏狀況，需要促使縱向零序電壓的動作值能夠限定在固定的區域之內，減少外界發生短路期間出現的縱向零序不平衡狀況，防止因為電壓的增加以至于出現的保護誤動情況，增加故障分量負序方向的零件，將其視為選擇元件，有助于在后續的階段中判斷發電設備出現的短路狀況。另外，在發電設備實現并網運轉之后，縱向零序電壓零件以及相對應的故障管理元件實現共同的保護機制，在并網實行前期，具體的故障分量負序環節的元件會失去自身的優勢，往往是經過縱向零序電壓元件在短時間的工作從而開展對匝間的保護措施，但是在并網后期就不會形成相對應的出口。工作人員針對上述的狀況，可以采用電流的方式實現對并網的判斷，選用固定的標準，比如1SET為0.07倍的電流互感裝置的限定電流，有助于通過數據的信息了解設備的運行狀況。

2.2保護動作研究

發電設施在升速的情況下針對第三組所出現的熔斷裝置出現故障開展研究，因為故障出現在設備的啟動環節下，機端電流為720A，沒有達到電流互感裝置限定的電流狀況，所以能夠直接連接到出口位置。在上述的故障中設備內部的電壓不平穩，以至于縱向零序電壓提升，會直接越過匝間保護零序的固定標準，在此過程中，三相出現不平穩的電壓值難以保障為工作人員提供可靠的數據和信息，針對此類情況，工作人員應當保障保護裝置在工作的過程中所收集到的數據可以迎合當前的需求，才能開展后續的保護措施[2]。

3、燃氣輪發電機匝間保護誤動原因的探究

第一，如果出現保護誤動的狀況，工作人員可以檢驗內部的保護邏輯以及相對應的保護數據是否滿足當前的技術規定和總體需求標準。第二，保護設施應當滿足所采集的故障數量，了解存在的邏輯判斷信息以及相對應的動作情況，保證其能夠符合規劃原理的總體需求，衡量其動作的準確性。第三，在上述的實例分析過程中，出現保護誤動的狀況主要是因為發電設備SFC變頻在運行期間，發電設備內部的定子電壓降低，并且內部還會存在諧波，以至于在后續的運轉過程中，就會導致電壓傳感裝置出現保險熔斷的情況，同時也會由于發電設備運轉過程中電壓的變低，以至于在保險出現熔斷之后TV線電壓出現數據差，難以滿足TV斷線的保護數值，致使難以閉鎖匝間保護并在后期發生保護誤動的情況，影響設備的正常運轉[3]。

4、完善燃氣輪發電機匝間保護誤動管制的措施

結合上述的分析，在制定相對應的管制措施過程中應當從以下幾個方面入手，第一，強化發電裝置出口各組內部的PT熔斷裝置的檢驗，制定以周為單位的檢測流程，以便于可以及時發現設備內部的運轉狀況，有助于減少安全隱患和風險。第二，結合SFC分合情況研究發電設備的啟動情況，在多個時間段之內使用多種的TV斷線保護。在設備運轉的情況下，工作人員需要使用低定值的方式，了解TV斷線的運轉情況，有助于及時明確后續的保護誤動出現概率。在SFC不參與運轉之后，需要轉換到高定值之內，控制由于電網的原因所導致的運行隱患。工作人員應當強化對閉鎖環節的關注度，強化對其的管理，減少后續因為閉鎖而導致的保護拒絕狀況，防止延展整體隱患的干擾規模。

結論：

綜上所述，結合實際案例強化對設備運行效率的分析和研究，了解具體的干擾細節，工作人員應當在日常的工作中，明確多個運轉的流程，強化對上述原因的管控，才會保障在后續的運行過程中，提高設備整體的運行質量，保證電廠的經濟利益。

參考文獻：

[1]鄭睿生.燃氣發電機組故障分析及防范建議[J].中外企業家，2020（12）：148.

[2]邴漢昆，趙玉柱，孟凡垟.某燃氣輪機發電機組異常振動問題分析及處理[J].電站系統工程，2020，36（02）：57-58+65.

[5]王文志，余芳.燃氣輪發電機匝間保護誤動原因研究與改進[J].科學技術創新，2019（20）：194-195.