300mW發(fā)電機(jī)發(fā)變組保護(hù)研究與應(yīng)用

朱玲玲

青海華電大通發(fā)電有限公司，青海 西寧 810100

0 引言

隨著人民對于電力的需求量的快速增加，發(fā)電廠的大容量機(jī)組也就隨之不斷增多。大型發(fā)電機(jī)組作為電力系統(tǒng)中最為主要的組成部分之一，不但價(jià)格昂貴，而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，只要一旦發(fā)生故障，那么其檢修周期相當(dāng)長，會造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，對大型發(fā)電機(jī)的發(fā)變組保護(hù)進(jìn)行研究有著重要的意義。本文以300mW發(fā)電機(jī)發(fā)變組保護(hù)為例，進(jìn)行探討。

1 300mW發(fā)電機(jī)發(fā)變組繼電保護(hù)的目的

繼電保護(hù)是一個(gè)完整的體系，它主要是由電力系統(tǒng)故障分析、繼電保護(hù)原理和繼電保護(hù)技術(shù)所構(gòu)成，而完成繼電保護(hù)功能的核心是繼電保護(hù)裝置。

繼電保護(hù)裝置是指安裝在300mW發(fā)電機(jī)發(fā)變組上，能在指定的保護(hù)區(qū)域內(nèi)迅速地、準(zhǔn)確地反應(yīng)300mW發(fā)電機(jī)發(fā)變組的故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，并動作于斷路器跳間或發(fā)出信號的一種自動裝置。

300mW發(fā)電機(jī)發(fā)變組繼電保護(hù)的目的在于：

1）當(dāng)300mW發(fā)電機(jī)發(fā)變組中某電氣元件發(fā)生故障時(shí)，能自動、迅速、有選擇地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，避免故障元件繼續(xù)遭到破壞，使非故障元件迅速恢復(fù)正常運(yùn)行；

2）當(dāng)300mW發(fā)電機(jī)發(fā)變組中電氣元件出現(xiàn)不正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，能及時(shí)反應(yīng)并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)的條件發(fā)出信號或跳閘。反應(yīng)不正常運(yùn)行狀態(tài)的繼電保護(hù)裝置，一般不需要立即動作，允許帶一定的延時(shí)。

綜上所述，繼電保護(hù)在300mW發(fā)電機(jī)中的主要作用是通過預(yù)防事故或縮小故障范圍來提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。繼電保護(hù)是300mW發(fā)電機(jī)發(fā)變組中重要的組成部分，它是保證電力系統(tǒng)安全和可靠運(yùn)行一種重要的反事故措施。在現(xiàn)代化的電力系統(tǒng)中，如果沒有繼電保護(hù)裝置，就無法保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

2 做好300mW發(fā)電機(jī)發(fā)變組保護(hù)工作

1）加強(qiáng)300mW發(fā)電機(jī)發(fā)變組繼電保護(hù)技術(shù)人員的技能培訓(xùn)，提高技術(shù)人員的綜合素質(zhì)

隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，300mW發(fā)電機(jī)發(fā)變組繼電保護(hù)裝置的更新?lián)Q代也不斷加快，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、邏輯運(yùn)算、智能化操作等技術(shù)不斷出現(xiàn)，這些都對繼電保護(hù)技術(shù)人員的素質(zhì)提出了更高的要求，需要技術(shù)人員有著過硬的技術(shù)業(yè)務(wù)水平。技術(shù)人員必須積極進(jìn)行技能培訓(xùn)，加大繼電技術(shù)知識的學(xué)習(xí)，掌握處理問題的非常規(guī)方法。要培養(yǎng)個(gè)人的逆向思維能力，以便能夠及時(shí)有效地分析問題和排除故障，從而能夠促進(jìn)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行?？傊?，為了更好的促進(jìn)300mW發(fā)電機(jī)發(fā)變組繼電保護(hù)的運(yùn)行，就必須培養(yǎng)一大批業(yè)務(wù)素質(zhì)過硬的、優(yōu)秀的技術(shù)人員，深人研究并解決300mW發(fā)電機(jī)發(fā)變組繼電保護(hù)系統(tǒng)中存在的問題。

2）300mW發(fā)電機(jī)發(fā)變組繼電保護(hù)裝置檢驗(yàn)應(yīng)注意的問題

在300mW發(fā)電機(jī)發(fā)變組繼電保護(hù)裝置檢驗(yàn)過程中必須注意：將整組試驗(yàn)和電流回路升流試驗(yàn)放在本次檢驗(yàn)最后進(jìn)行，這兩項(xiàng)工作完成后，嚴(yán)禁再拔插件、改定值、改定值區(qū)、改變二次回路接線等工作網(wǎng)。電流回路升流和電壓回路升壓試驗(yàn)，也必須在其它試驗(yàn)項(xiàng)目完成后最后進(jìn)行。在定期檢驗(yàn)中，經(jīng)常在檢驗(yàn)完成后或是設(shè)備進(jìn)人熱備狀態(tài)，或是投入運(yùn)行而暫時(shí)沒負(fù)荷，在這種情況下是不能測負(fù)荷向量和打印負(fù)荷采樣值的。

3）接地問題

300mW發(fā)電機(jī)發(fā)變組繼電保護(hù)工作中接地問題是非常突出的，大致分以下兩點(diǎn)：首先，保護(hù)屏的各裝置機(jī)箱屏障等的接地問題，必須接在屏內(nèi)的銅排上。最重要的是，保護(hù)屏內(nèi)的銅排是否能可靠地接入地網(wǎng)，應(yīng)該用較大截面的銅鞭或?qū)Ь€可靠緊固在接地網(wǎng)上，并且用絕緣表測電阻是否符合規(guī)程要求。

3 先進(jìn)的300mW發(fā)電機(jī)發(fā)變組保護(hù)技術(shù)

CSC-300數(shù)字式發(fā)變組保護(hù)裝置采用基于DSP和MCU合一的32位單片機(jī)，采用“主后一體化”的設(shè)計(jì)原則，適用于00MW發(fā)電機(jī)發(fā)變組。

1）采用模塊化軟件設(shè)計(jì)思想，功能齊全的主保護(hù)和后備保護(hù)，靈活的出口配置。發(fā)電機(jī)智能差動保護(hù)由相量比率制動特性和多門檻采樣值比率制動特性構(gòu)成綜合 判據(jù)，并采用變數(shù)據(jù)窗算法和循環(huán)閉鎖原理，提高了差動保護(hù)的可靠性和快速性；

2）高精度逆功率保護(hù)。裝置內(nèi)部測量級CT和保護(hù)級CT通過軟切換，小電流下采用 測量級CT采樣通道，大電流下采用保護(hù)級CT采樣通道，并通過多級角度補(bǔ)償，保 證了無功寬范圍下功率的高精度測量；

3）三次諧波電壓比與動態(tài)調(diào)整式三次諧波電壓差動互相補(bǔ)充，自動適應(yīng)不同工況下 三次諧波電壓的變化，提高了發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)的可靠性和靈敏性。利用相位比較和相電流綜合諧波判據(jù)，構(gòu)成CT飽和的綜合判據(jù)，提高了差動保護(hù) 抗CT飽和的能力；

4）綜合利用縱向零序電壓，突變量和穩(wěn)態(tài)量的負(fù)序電流、負(fù)序電壓和負(fù)序方向元件，容錯(cuò)復(fù)判匝間短路故障，提高了發(fā)電機(jī)匝間故障檢測的靈敏度和保護(hù)的可靠性。提供原理可靠、靈敏快速的誤上電保護(hù)。雙A/D冗余硬件設(shè)計(jì)的高精度測量的改進(jìn)“乒乓式”/低頻注入式轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保 護(hù)；測量度高。提供結(jié)合功率變化的多直線遮擋器原理失步保護(hù)；

5）變壓器差動保護(hù)制動電流的選取采用等效兩側(cè)電流的新方法，并通過識別差動電 流和制動電流的變化軌跡，自動識別故障點(diǎn)的轉(zhuǎn)換，根據(jù)故障的嚴(yán)重情況，智能地 調(diào)整保護(hù)的出口時(shí)間，提高了差動保護(hù)的可靠性和靈敏性；

6）裝置可以選擇提供3路高速的電（或光）以太網(wǎng)接口、2路LonWorks網(wǎng)絡(luò)和RS-485接 口、串行打印接口?？刹捎肐EC60870-5-103規(guī)約、四方繼保CSC-2000規(guī)約或IEC61850標(biāo)準(zhǔn)通信，實(shí) 現(xiàn)與變電站自動化系統(tǒng)和繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)的接口。滿足網(wǎng)絡(luò)對時(shí)、脈沖對時(shí)、IRIG-B碼對時(shí)方式的要求。

[1]陳秀慶,李生龍.300mW機(jī)組發(fā)變組保護(hù)配置分析[J].青海電力, 2008(2)：141-143.

[2]李營,陰宏民.合理配置微機(jī)發(fā)變組保護(hù)提高電網(wǎng)安全運(yùn)行水平[J].電網(wǎng)技術(shù)，2000(10)：105-108.

[3]梁炳均.發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)的分析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2010(1)：130-132.

[4]沈儷.DGT801型發(fā)變組保護(hù)在S109FA燃?xì)廨啓C(jī)組中的應(yīng)用[J].電力與電工，2009(4)：105-108.

[5]查衛(wèi)華,王建成,李德佳.WFB-100微機(jī)保護(hù)在秦山第二核電廠的應(yīng)用[J].繼電器，2003(6)：132-135.