浅谈如何提高对660MW机组工程发变组继电保护调试的质量
来源:用户上传
作者:
摘 要：随着城市化、工业化进程的加快，社会对电力资源的需求量越来越大，国家逐步落实智能电网建设，需要更先进的技术与设备作为支撑，才能适应社会快速发展的需要。但在保障电力设备先进性基础上，需要着重维护设备的稳定运行，尤其是大型发电机组。为此，文章以660MW机组工程为例，对提高660MW机组工程发变组继电保护调试质量进行了具体的探究，以便充分发挥继电保护的作用，维护发电机组的安全运行。
关键词：660MW机组工程 发变组 继电保护 调试
中图分类号：TM62 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）02（b）-0027-02
随着我国电力事业的发展，大型发电机组的应用越来越频繁，逐渐成为我国支持电网运行的“主力军”。但是保护大型发电机组运行稳定与安全最为关键的在于继电保护，目前从大型发电机组运行现状来看，发变组继电保护的效果并不理想，受很多因素的影响，发变组继电保护只能起到简单的辅助保护作用，对识别与及时控制短路等故障作为保护，过多的复杂故障仍然无法得到有效保护。由此可见，660MW机组工程发变组继电保护仍然存在缺陷，而造成这种缺陷出现的原因有经济、技术等多个方面，因此，探究目前现有条件下有效提升660MW机组工程发变组继电保护调试质量的策略十分必要。
1 660MW机组发变组继电保护改造分析
1.1 继电保护常见问题分析
在大型发变组运行过程中，由于元器件长时间处于高负荷运行状态，老化速率快，从而影响机组整体运行的稳定性与安全性，导致故障发生几率大大提升。从目前大型发变组运行情况来看，经常发生两种类型故障，一种故障是在正常工作状态下出现的，另一种故障是在非正常故障状态下出现的。最常见的有定子单相接地、定子绕组出现匝间短路或相间短路、定子复序过流问题以及对称过流问题。具体来讲，定子单相接地是由于机组运行过程中电压不稳定导致绝缘性能受到影响，影响机组中各个部件的稳定性，导致短路出现;或在设备运行过程中出现了中性点经过高阻接地也会导致定子单行接地[1]。而定子绕组出现匝间短路或相间短路问题主要是由于在短路的瞬间由于会释放出大量的电流导致电流流经部件温度快速升高，严重时出现设备烧毁，与其相连接的其它设备也会直接受到影响，后果十分严重，因此，短路问题也是电网运行中最严重与危险最大的故障。对于匝间短路与相间短路来讲，由于目前定子绕组形式发生了改变，以不同向同槽的方式进行，能够很大程度上避免匝间短路，但是重点预防故障。此外，第三种故障的出现是由于电网中发变组本身的承受负序过流与对称过流的能力较差，在这个过程中一旦温度超过部件承受范围就会导致设备被烧毁;而且负序电流在经过时还会伴随过励磁、过电压等情况，保护措施一旦不到位也会导致故障出现。
1.2 继电保护配置特点分析
大型发变组通常通过双重化保护保障设备的稳定运行，其中当一组保护装置出现问题后，可以立即退出由另一组保护装置继续提供保护服务，避免影响设备的稳定运行。同时，基于此也配置了双套负序方向元件进行定子闭锁，弥补差动保护能力的不足，降低匝间短路以及相间短路的发生几率[2]。此外，考虑到威胁其运行稳定的各种异常情况，大部分继电保护都会配置双套部件，如定子对称过负荷、定子接地、持续低频、过激磁保护、过负荷等都可以得到有效的控制。
2 660MW机组发变组继电保护调试策略分析
2.1 短路与接地保护优化
目前，随着科学技术的进步，发变机组更新换代的速率也在提升，大部分同向同槽绕组模式都被取代，但匝间短路仍然有可能发生，仍需要注意。而与匝间短路故障相比，单相接地故障出现的频率更高，这主要是当故障发生后定子槽内会第一时间被破坏，从而引发了一系列问题，如相间短路与匝间短路。目前防治单相接地故障也成为电力行业的重点关注问题，从目前现有条件来讲，要想有效抑制这种问题的出现，应先做好接地保护，应安装无死角保护也就是双频式100%定子绕组单相接地保护，在装置运行过程中根据判断发电机端与中性点三次谐波电压定子、发电机零序电压定子接地保护反应，识别其中的故障信号，一旦有故障发生，立即切断故障，使设备停止运行;同时，需要完善对匝间短路的预防，利用新技术增设匝间保护[3]。
2.2 纵差动保护与横差保护优化
继电保护的主要作用是当发变机组处于正常工作状态或不正常工作状态时出现故障能够及时、快速地做出正确反映，尽可能将故障对设备的危害降到最低。而目标继电保护中纵差动保护是通過3个不同的差动元件基于分相差动保护原理发挥作用。保护有两种形式，一种是单向出口式，另一种是循环闭锁出口式，目前第二种形式的应用较为普遍，这种形式在两个或三个差动元件做出动作后，其作出保护出口动作，能够对保护范围内的相间故障做出有效控制。
现阶段新研发的发电机组通常通过不完全纵差保护以及裂相横差保护。零序电流型横差保护、不完全纵差保护相互配合展开保护工作，这样的配置方法中心点可以侧引出4～6个出线端子，为端子装设分支电流传感器，能够有效优化继电保护性能，提升其保护效率与效果。
2.3 失磁保护优化
失磁是指当发电机运行过程中出现失去励磁电流的情况，其中分为两种情况，一种完全失去，另一种是部分失去。在励磁电流完全失去的情况下，发电机的正常运行条件受到破坏会出现故障;而部分失磁问题发生后，发电机励磁电流下降出现异常，降低至静稳极限状态下，不足以支持发电机的正常运行。导致失磁问题出现的原因是多元化的，如主励磁机断线、励磁机回路断线等都可以导致失磁出现，但需要注意的是失磁问题的危害极为严重，失磁可以直接造成发电机设备损坏，影响电力系统运行稳定性，造成一系列连锁式的恶性反应。
而失磁保护通过识别发电机励磁系统的运行情况，识别其是失磁或低磁，分析其造成的电力系统不稳定情况，如励磁电压是否是在突然情况下出现变化、机端测量阻抗是否有不正常改变等。通常判断定子情况、逆无功情况、转子情况即可对失磁故障进行判断，通过微机保护设计利用低电压组件以及失磁组件沟通构成失磁保护，再配合TV断线闭锁能够有效地抑制失磁问题，起到优化失磁保护的目的，使失磁保护更高效、更可靠。
3 结语
综上所述，随着社会的发展，大型发电机组的应用将会越来越普遍，而大型发电机组的高效、稳定、安全运行也成为社会关注的重点，为了提升对大型发电机组的有效保护，文章探究了目前保护装置运行中频繁出现的问题，并针对短路保护、接地保护、纵差动保护、横差保护、失磁保护优化进行了具体分析，以便提升继电保护的效率与效果，在发电机组出现故障后，能够及时、有效地抑制故障，降低故障带来的影响与损伤;同时，也在此基础上，引起同行业者的注意，能够致力于技术研发，对继电保护展开更高端的优化，从而为实现大型发变机组的广泛应用提供有力的技术支持。
参考文献
[1] 梁柏健.分析如何提高对660MW机组工程发变组继电保护调试的质量[J].通讯世界，2014，21（16）：33-34.
[2] 牛利涛，肖桂霞，兀鹏越，等.大型发电机组整套启动过程中继电保护策略探讨[J].电力建设，2013（7）：56.
[3] 吴卓.分析电力系统继电保护二次安全措施规范化管理[J].通讯世界，2018（4）：126.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14797743.htm
