米佳良
福建大唐国际宁德发电有限责任公司 福建 宁德 352100
摘要:发变组是发电机变压器组的简称(以下简称发变组),指的是单元式发电系统,即一台发电机出线直接接至升压变压器(主变)的低压侧线圈,由升压变压器升压后再与母线进行连接,然后母线再与电网进行并网。发变组二次回路包括发变组保护及其控制回路,对于出线为500kV电压等级的发电机容量为660MW的机组,它包括2套发变组电量保护装置和1套发变组非电量保护装置,发电机电流互感器和电压互感器二次回路,主变压器及高厂变压器电流互感器和电压互感器二次回路,主变压器断路器和隔离开关操作回路,跳闸出口回路,以及离散控制系统(DCS)和远动信号回路、开入开出回路等。
关键词:发变组;保护校验
中图分类号:F278文献标识码:A
1.发变组保护校验与传动
当发电机或变压器发生故障时,保护装置需要快速、可靠地切除故障点,以确保主设备不被损害,因此定期的保护校验(确认保护逻辑的正确性)尤为重要。根据检修规程,发变组保护随机组小修进行部分检验,随机组大修进行全部检验。(具体时间)不管在机组大修还是小修中,除了对保护(装置逻辑以及出口矩阵)进行检验外,对发变组保护电流、电压回路进行通流、加压采样是必不可少的,以确保满足采样准确度误差不大于3%的基本要求。部分检验一般采用发变组差动保护等主保护进行,全部检验包括发变组所有的主保护和后备保护(包括非电量保护)。检修后的传动试验是对保护的最后一项检验步骤,需要严格规范。传动试验后不再进行任何检修工作,所有工作均在试验前完成[1]。
在发变组传动试验中,根据《继电保护及安全自动装置验收规范》要求,为防止直流系统不稳定(测试在直流系统极限电压情况下,保护装置的实际动作行为是否满足要求)影响保护正确动作,应在80%额定直流电压条件下进行传动。即用试验台对保护装置和控制回路分别提供80%的额定直流电压,然后由保护校验仪模拟保护动作出口进行传动试验。发变组电量保护采用双重化保护配置,因此为了检验各套保护与跳闸连接片及相关一次设备的一一对应关系,在传动试验中,模拟A柜动作于高压侧第一组跳闸回路,B柜动作于高压侧第二组跳闸回路。用A柜进行保护传动时,需投入出口压板跳高压侧1,合主开关控制电源开关I4K1;用B柜进行保护传动时,需投入出口压板跳高压侧2,合主开关控制电源开关II4K2[2]。
2.电缆绝缘检查
在发变组检修中,对于投入运行超过一年的发电机组,考虑到电缆老化、绝缘性能降低的原因,(按照规程要求)须加强对电缆绝缘的检查,特别是对控制回路电缆和PT、CT二次回路电缆绝缘的检查,以及对于一些重要的开入接点或送至热工逻辑使用的接点,如主汽门位置接点、热工DEH中使用的断路器位置接点等,需重点进行绝缘检查。在检修中,对于电缆的绝缘检查是这样的:对于控制回路,按照一对分闸接点或一对合闸接点来进行,先是检查每根线芯对地绝缘,然后检查线芯之间绝缘情况,最后是将线芯对地放电;对于PT和CT二次回路,绝缘检查是按照A、B和C三相进行的。先是检查A、B和C三相分别对地绝缘,然后检查AB、BC和CA相间绝缘。防止对地绝缘低引起直流接地,或是相间绝缘低导致接点粘死现象发生。重要回路电缆绝缘(在有条件的情况下)每年必须检查一次,且满足绝缘大于10MΩ的合格标准。实际在检修中,考虑到机组长周期运行情况,检查电缆绝缘的合格标准达到大于30MΩ。对于检查出绝缘低的电缆,首先要找出绝缘低的原因,然后再行处理。
3.简述发电机纵差保护的原理特点与校验
3.1发电机差动保护原理
纵差保护采用被保护设备两侧的电流作为判据,通过比较被保护设备两侧电流的大小和方向来判断是否有故障发生,为保证纵差保护在外部故障产生较大的不平衡电流时可靠不误动,可采用变斜率比率特性纵差保护(如下图1所示)。
图1变斜率纵差保护的动作特性图
保护动作特性将动作平面分为制动区、比率动作区和速断动作区,正常运行时,设备运行于制动区,保护不动作;当发生故障时,纵差电流迅速增加,制动电流减少,设备就运行于比率动作区或速断动作区,纵差保护动作。比率制动特性的优点是在区内故障时具有较高的动作灵敏度,而区外故障时有较强的躲过暂态不平衡差流的能力。
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为差动电流,为制动电流,差动电流启动值, 为发电机额定电流。两侧电流定义: 、 分别为机端、中性点侧电流。
比例制动系数定义:
为比率差动制动系数。
为比率差动制动系数增量。
为起始比率差动斜率,定制范围:0.05-0.15,一般取0.05。
为最大比率差动斜率,定制范围:0.30-0.70,一般取0.5。
n为最大比率制动系数时的制动电流倍数,装置内部固定取4。(南瑞继保PCS985)
3.2发电机比率差动保护检验
发电机差动保护定值整定
保护总控制字“发电机差动保护投入”置1;
投入发电机差动保护压板;
比率差动试验
校验时至少取三个点,第一点只需校验差动比率斜率起始值,其次在速断定值下任意取两点,计算出两个斜率大概可确定曲线,测试点越多,曲线越准确。通过保护装置采样及继保测试仪可得出一侧电流(发电机机端侧)、二侧电流(发电机中性点侧)A、制动电流Ie、差电流Ie、、通过上述计算理论差流 Ie与实际值进行对比。
4.纵差保护调试注意事项
4.1CT极性
从纵差保护的原理可以看出,保护输入CT的极性正确是纵差保护能正确工作的基础,但是不同厂家生产的纵差保护电流接法存在一定的差异,就笔者的现场使用来看,国电南自DGT801A系列发变组保护发电机、变压器纵差保护均采用180°接线方式,即两侧电流是反极性输入保护装置;而我厂(南瑞继保PCS985系列)发变组保护装置中变压器纵差保护采用180°接线方式,发电机纵差保护采用0°接线方式,即两侧电流是同极性输入保护装置。在新安装或技改更换发变组保护装置前一定要确认纵差保护用CT极性,若与现场不一致要对CT极性进行调整,同时在改造完成后需进行短路升流试验确认CT极性的正确性。
5.结语
本文从四个方面深入分析提炼发变组二次回路检修的关键工艺点,目的是提高发变组二次回路检修的工艺质量,保障机组安全稳定运行[6]。
参考文献:
[1]马静,焦维亮,周尧.发变组纵差保护调试注意事项[J].科技风,2020(04):177.
[2]李由.励磁系统限制器与发变组保护定值的配合问题[J].科技风,2020(04):171.
[3]李鸿伟.发变组继电保护分析及失磁保护[J].科技创新导报,2020,17(04):63-64.