浅谈火力发电厂1000MW机组继电保护技术

常滨 张学源 刘敬

摘 要:随着科技技术的迅速发展,我国的电力工业自动化水平也在逐年提高,目前为止,我国的电力工业已进入了大容量、大机组、大电力系统、大电厂、高电压和自动化的新阶段,特别是1000MW级发电机的单机容量较大,发电机组的地位变得极其重要,其安全运行影响着整个电厂的稳定。而且火力发电机组结构复杂,造价昂贵,一旦受到损坏,给电厂造成巨大的经济损失,因此要重要探索火力发电厂1000MW机组继电保护技术。

关键词:火电厂 1000MW机组继电保护技术

中图分类号:TM621 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)05(b)-0075-01

随着我国电力系统的增大,大容量、高电压的发电机组逐渐增多,1000MW机组的出现,为电力工业节省了不少成本,这也是1000MW发电机组的地位变得更加的重要,使其安全运行关系着整个电厂的稳定。而且火力发电机组的造价较高,结构比较复杂,一旦损坏,需要维护的周期较长,因此会给电厂造成较大的经济损失,这就对火力发电机组继电保护的技术指标提出了更高的要求,这就要求在电力设备上安装比较完善的继电保护装置,这样就能较好的保障电力系统可靠地运行,而且还能减少昂贵设备在发生异常和短路时造成的损失,因此说电厂在1000MW机组中设置继电保护装置,从经济上来说有显著地效果。了较大的在电力设备上装设完善的继电保护装置,不仅对电力系统的可靠性运行有重大意义,而且对防止重要且昂贵的设备在各种短路和异常运行时可减少造成的损坏,在经济上也有显著的效果。发电机保护配置的原则是在发电机故障时,能将损失减小到最小;当遇到异常时,能在充分利用发电机自身能力的前提下确保机组本身的安全。

1继电保护技术

火力发电厂供电系统的继电保护是保证电力企业安全供电的重要工具。装设继电保护应根据电力企业电力系统的接线盒运行特点,适当考虑其发展,合理地制定方案,选择设备力求技术先进经济合理。电力系统中的电力设备和线路应有主保护和后备保护,必要时可增设辅助保护。远后备是当主保护会拒绝动作时,由相邻设备或线路的保护实现后备。近后备是当主保护拒绝动作时,由本设备或线路的另一套保护实现后备;当断路器拒绝动作时,由断路器失灵保护实现后备。辅助保护是当需要加速切除线路故障或消除方向元件的死区时,可采用由电流速断构成的辅助保护。主保护是在其保护的整个元件范围内考虑的。远后备由于是相邻两级之间的后备,因而包含了断路器、操作电源的后备;而进后备则不能,因之近后备尚需考虑断路器和操作电源工作的可靠性而采取措施;这种后备在火电厂继电保护中应用较少。

继电保护作为电力系统中的重要环节,担负着保卫电力系统和设备安全的重要职责。继电保护的任何不正确动作都将造成或扩大事故,国内外在电力系统中发生的大面积停电事故大多与继电保护的不正确动作有关。继电保护快速性、灵敏性、选择性、可靠性的体现在很大程度上取决于保护装置本身的可靠性及保护整定值设置的合理性,因此对于发电厂的1000MW机组必然设置继电保护装置。

2火力电厂1000MW机组开展继电保护技术工作的必要性

搞好继电保护技术是电网发展、电力系统体制改革的必然需要。随着电网规模的不断扩大,大机组超高压的运行,以及市场经济的发展、现代化生产和人民生活水平的提高都对电网不间断供电提出了更高的要求,不允许发生电网的瓦解事故。因此,对作为电力系统及发电厂安全重要防线对继电保护的安全性和可靠性提出了更高、更严的要求。这就需要继电保护在管理意识上、管理手段上必须加强。

3火力发电厂1000MW机组继电保护

变压器是电力系统中十分重要的供电设备。它的故障将对供电可靠性和系统的正常运行带来严重的影响。现代生产的变压器,虽然结构可靠,故障机会较少,但在实际运行中,仍有可能发生各种类型故障和异常运行,同时大容量的变压器又是十分重的设备,因此,为了保证电力系统安全连续地运行,并将故障和异常运行对电力系统的影响限制到最小范围,必须根据变压器容量大小、电压等因素装设必要的、动作可靠的继电保护装置。

3.1 电力变压器应按以下故障及异常运行方式,装设相应的继电保护装置

(1)绕组及其引出线的相间短路和中性点直接接地侧的接地短路。(2)绕组的匝间短路。(3)外部相间短路引起的过电流。(4)中性点直接接地电力网中外部接地短路引起的过电流及中性点过电压。(5)过负荷。(6)油面降低。1、2项的保护应瞬时动作于掉闸,3、4项的保护应带时限动作于掉闸,5、6项的保护一般工作于信号。对变压器温度升高和冷却系统故障,应按现行电力变压器标准的规定,装设信号装置。

3.2 保护装置

根据以上故障类型和不正常运行状态,应装设下列保护装置。

(1)瓦斯保护,800kV安及以上的油侵变压器,应装设瓦斯保护。当壳内故障产生于轻微瓦斯或油面下降时应瞬时动作于信号,当产生大量的瓦斯时,宜动作于断开变压器各电源侧的断路器,如变压器高压侧无断路器则应动作于单独的信号。(2)纵联差动保护,变压器的纵联差动保护是变压器的主保护。它可防御变压器绕组的相间电路、匝间电路、引出线的相间电路、中性点直接接地系统侧绕组和引出线的接地短路。用于3200kV安以下的电力变压器,且过电流保护的时限大于0.5秒时。当电流速断保护灵敏度不满足需要时,则应采用纵联差动保护。当各种保护装置动作后,应断开变压器各电源侧的断路器。(3)零序过电流保护,外部接地短路时的保护,110kV及以上中性点直接接地电网中,如果变压器中性点可能接地运行,对于两侧或三侧电源的升压变压器或降压变压器上应装设零序电流保护,作为变压器主保护的后备保护,并作为其他元件的后备保护。(4)过负荷保护,对于400kVA及以上的变压器,当数台并列运行或单运行并作为其他负荷的备用电源时,应根据可能过负荷的情况装设过负荷保护。保护接于一相电流上,延时作用于信号。

参考文献

[1] 葛耀中.新型继电保护与故障测距原理与技术[M].西安交通大学出版社,1996.

[2] 王梅义.高压电网继电保护运行技术[M].电力工业出版社,1981.