吳政華

(上海奉賢燃機(jī)發(fā)電有限公司，上海 201403)

1 燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組概況

某發(fā)電公司擁有上海市為“西氣東輸”工程配套建設(shè)的4套9E級(jí)燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組，每套燃?xì)猓羝?lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組由1臺(tái)容量為120 MW的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組和1臺(tái)容量為60MW的汽輪發(fā)電機(jī)組組成，一段6 kV廠用電母線由汽輪發(fā)電機(jī)引接。發(fā)電機(jī)經(jīng)各自主變電站升壓后接入220 kV升壓站，220 kV系統(tǒng)采用雙母線雙分段接線方式，現(xiàn)有4回出線。2臺(tái)高壓備用變壓器電源分別取自220 kV一段、二段母線。

2 存在的缺陷

因機(jī)組容量較小，初始未配置發(fā)電機(jī)組專用故障錄波器。在基礎(chǔ)建設(shè)時(shí)，僅將4條220 kV線路、2臺(tái)母線聯(lián)絡(luò)斷路器、2臺(tái)母線分段斷路器和4臺(tái)母線電壓互感器等接入1臺(tái)220 kV系統(tǒng)故障錄波器，未考慮機(jī)組和主變壓器的故障錄波功能。這樣就達(dá)不到DL/T 553—1994《220～500 kV電力系統(tǒng)故障動(dòng)態(tài)記錄技術(shù)準(zhǔn)則》(以下簡稱《準(zhǔn)則》)第4．1條中的規(guī)定“每條220 kV線路、母線聯(lián)絡(luò)斷路器及每臺(tái)變壓器220 kV側(cè)的3個(gè)相電流和零序電流接入故障錄波器”的要求，因此，必須對(duì)其進(jìn)行改造，機(jī)組應(yīng)安裝故障錄波器。

3 改進(jìn)方案及方案比較

鑒于實(shí)際情況，每套機(jī)組安裝1臺(tái)故障錄波器不現(xiàn)實(shí)，故要滿足《準(zhǔn)則》要求并兼顧改造效果。為了節(jié)約改造成本，提出了2種改進(jìn)方案。

本文著重研究分析接入故障錄波器的模擬量，筆者認(rèn)為，接入故障錄波器的開關(guān)量只需接入保護(hù)動(dòng)作接點(diǎn)、斷路器輔助接點(diǎn)等即可。1臺(tái)故障錄波可接入16～96路不等模擬量，一般不超過96路。

3．1 改進(jìn)方案1

增加1臺(tái)故障錄波器，將8臺(tái)主變壓器和2臺(tái)高壓備用變壓器的220 kV側(cè)的三相電流和零序電流接入這臺(tái)故障錄波器。接入故障錄波器的模擬量如下。

8臺(tái)主變壓器:220 kV側(cè)的A，B，C三相電流及零序電流;變壓器中性點(diǎn)零序電流、間隙零序電流。共需48路模擬量。

2臺(tái)高壓備用變壓器:220 kV側(cè)的A，B，C三相電流，零序電流和變壓器中性點(diǎn)零序電流。共需10路模擬量。

4條220kV母線:三相電壓和開口三角形電壓。共需16路模擬量。

合計(jì)需要74路模擬量，可訂購1臺(tái)96路模擬量通道的故障錄波器。

故障錄波器安裝位置:可安放在220 kV升壓站保護(hù)室內(nèi)，8臺(tái)主變壓器和2臺(tái)高壓備用變壓器的220 kV側(cè)的三相電流接自220 kV母差保護(hù)的末端，變壓器中性點(diǎn)零序電流和間隙零序電流應(yīng)分別接到各自保護(hù)的末端。開關(guān)量分別從各自保護(hù)引接。

3．2 改進(jìn)方案2

增加2臺(tái)故障錄波器，接入正、副一段母線(或二段母線)的2套機(jī)組和1臺(tái)高壓備用變壓器的相關(guān)量接入同臺(tái)故障錄波器。接入1臺(tái)故障錄波器的模擬量如下。

4臺(tái)主變壓器:220 kV側(cè)的A，B，C三相電流及零度電流;變壓器中性點(diǎn)零序電流、間隙零序電流。共需24路模擬量。

4臺(tái)發(fā)電機(jī):發(fā)電機(jī)三相電壓，開口三角形電壓，中性點(diǎn)側(cè)三相電流。共需28路模擬量。

2臺(tái)汽輪發(fā)電機(jī):廠用分支三相電流，勵(lì)磁電壓、電流(燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)為無刷旋轉(zhuǎn)勵(lì)磁)。共需10路模擬量。

2段6 kV母線:三相電壓，開口三角形電壓。共需8路模擬量。

1臺(tái)高壓備用變壓器:220 kV側(cè)三相電流、零序電流和變壓器中性點(diǎn)零序電流;6 kV側(cè)三相電流;6 kV備用段母線三相電壓，開口三角形電壓。共需12路模擬量。

2條220 kV母線:三相電壓和開口三角形電壓。共需8路模擬量。

合計(jì)需要90路模擬量，包括4路直流模擬量。可訂購2臺(tái)96路模擬量通道的故障錄波器。

故障錄波器安裝位置:同段母線2套機(jī)組中的任一機(jī)組保護(hù)室內(nèi)，只需考慮接入所需電纜相對(duì)短即可，一般可與高壓備用變壓器的保護(hù)裝置同處一室。相關(guān)電流量分別接自各自保護(hù)的末端，電壓量直接并接即可。

3．3 改進(jìn)方案比較

在上述2種改進(jìn)方案中，均考慮接入220 kV母線電壓量，雖說在原有的220 kV系統(tǒng)故障錄波器中已有該模擬量，但為了方便在同臺(tái)故障錄波器上進(jìn)行故障分析，還是再次接入為宜。

改進(jìn)方案1只需訂購1臺(tái)故障錄波器，其接入的模擬量較少，加上1臺(tái)220 kV系統(tǒng)故障錄波器，已滿足《準(zhǔn)則》第4．1條中規(guī)定。發(fā)生故障時(shí)對(duì)于220 kV系統(tǒng)的電壓、電流已能夠全部記錄。發(fā)電機(jī)及廠用系統(tǒng)的模擬量雖未記錄，但可以從微機(jī)繼電保護(hù)裝置中調(diào)出并進(jìn)行分析。

改進(jìn)方案2則需訂購2臺(tái)故障錄波器，其接入的模擬量較多。這樣，改進(jìn)方案2不僅對(duì)220kV系統(tǒng)的電壓、電流全部記錄，而且記錄了發(fā)電機(jī)組的電壓、電流，勵(lì)磁系統(tǒng)的電壓、電流，還記錄了廠用分支電壓、電流。對(duì)變壓器低壓側(cè)及發(fā)電機(jī)故障的分析極為有利，相關(guān)量的記錄要比保護(hù)裝置的記錄要專業(yè)。

因該發(fā)電公司同段母線的2臺(tái)機(jī)組同處1個(gè)汽機(jī)房內(nèi)，且220 kV升壓站保護(hù)室與機(jī)組保護(hù)室距離較遠(yuǎn)，雖說改進(jìn)方案1的10臺(tái)變壓器220 kV側(cè)電流電纜不長，但其他零序電流和開關(guān)量的電纜將較長。而改進(jìn)方案2雖說接入量較方案1多了許多，但因所接電纜均在同一汽機(jī)房內(nèi)，其改進(jìn)的二次電纜量相對(duì)于方案1也不會(huì)太多。

《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置反事故措施要點(diǎn)》15．4條規(guī)定:“故障錄波器盤的電流電壓回路及其接線端子等，必須滿足繼電保護(hù)二次回路質(zhì)量要求，其接入電流應(yīng)取自不飽和的儀表用的電流互感器的回路，否則取自后備保護(hù)的電流回路，并接到電流互感器二次回路的末端。故改進(jìn)方案1中10臺(tái)變壓器的220 kV側(cè)的三相電流接自220 kV母差保護(hù)的末端也不太合適?！?/p>

綜上所述，推薦采用改進(jìn)方案2。

4 結(jié)束語

該發(fā)電公司充分利用故障錄波手段，加強(qiáng)了設(shè)備故障分析和繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行分析，從中找出薄弱環(huán)節(jié)和事故隱患，及時(shí)采取了有效措施，防止事故的發(fā)生。改進(jìn)方案在該發(fā)電公司實(shí)施后，滿足了《準(zhǔn)則》的要求，有利于電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，可對(duì)同類型發(fā)電公司的故障錄波器配置提供借鑒和參考。

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