300MW火力机组发变组保护改造研究

2019-10-20 版权声明 举报文章

【摘 要】 基于火电厂发变机组保护的重要性,本文以某厂老旧的火力发变机组为例,提出了基于微机保护的改造方案。通过进行改造分析设计,提出了改造方法并验证了其有效性。本文所述内容可为此方面的应用提供参考。

【关键词】 火电厂 发变机组 继电保护 微机保护

火力发电厂机组发变组保护装置是厂用电力系统中极为重要的二次设备之一,发变组保护的选型、配置、整定、校验等对电厂机组的运行有很大影响,而该项目的实施工作在操作性、技术性方面的要求也极为严格。由于存在管理落后、技术不足、设计缺陷、设备老化以及保护配置和校验等方面的不合理情况,导致我国在发变组保护方面正确动作率较低,现状不容乐观。

本文以某火电厂已经投入运行13年的300MW火力机组为例,结合《大容量机组继电保护设计技术规定》和电力运行部门的实际运行经验,对老旧的发变组保护进行改造。

1 300MW火力机组发变组保护总体配置分析

1.1 配置改造原则

由于火电厂的大型机组通常造价昂贵,如果发生故障不仅危及系统安全运行,而且会造成不可逆转的经济损失和恶劣影响,因此在对其继电保护的总体配置进行改造时,首要的任务是保证机组的安全、可靠运行,因此在保护装置的选择时要注意其在可靠、灵敏、快速等方面的性能。

1.2 传统发变组保护配置的不足之处

随着我国电力技术的发展以及相关政策要求的出台,火电厂发电机-变压器组保护的双重化有了新的要求,因此传统的发变组保护配置的不足之处就逐渐显现出来,现总结如下[1]:

(1)除差动保护勉强够格外,其余已与双重保护要求不符;(2)300MW机组传统发变组保护中的短路保护、接地保护、异常保护等各司其职,无法交换和顶替,因此不符合双重化配置要求;(3)本文所涉及的300MW机组采用的发变组保护为电磁型,设备运行13年已趋于老化,并且其例行的校验程序也比较复杂,较之当前已经广为应用的微机保护其落后程度已非常明显。

1.3 发变组保护改造设计方案

由于改造工程不同于新机组的建设,无法在一次设备上做大的文章,以免影响到保护的配置,常见的做法是在一次设备的基础上添加二次设备,以便多快好省的实现继保反措和新技术要求。

2 300MW发变组保护改造设计

2.1 跳闸出口方式改造

当用微机型保护取代电磁型保护时,需要多繁冗复杂的出口压板进行改造,以免其引起运行操作失误。具体改动如下:把原跳闸出口方式全停1,2并为全停1;把原灭磁、解列、程序跳闸也并入全停1;保留母线解列和厂用电切换。这样改动可以对设备进行集中保护,从而可有效提高其实用性和可靠性,另外还可以把保护跳闸出口方式改动同微机型保护相结合,在确保机组安全可靠运行前提下大大简化整套保护。

2.2 取消SOE电气点数改造

事件顺序记录仪(SOE)是附设在传统继电保护设备中,用于记录其所在位置的机组跳闸事故,并按动作时间先后次序进行自动打印和记录来识别机组跳闸原因的设备。而微机保护自身具有完整、独立的故障录波、事故记录、分析打印等功能。因此,取消传统的SOE电气点数可使保护系统的接线得到很大程度的简化,另外还可精简设备,有效发挥设备作用[2]。

上述过程可以通过将热控的GPS和电气故障录波器和微机保护的GPS两个系统进行统一,还可以由电气把发变组保护跳闸的总出口信号由电缆送到热控的SOE以示区别。

2.3 保护方案配置设计

本文确定发变机组保护方案的具体配置内容如表1所示。

2.4 保护管理机配置

所谓微机保护,顾名思义即其具有微机通用特性:保护功能通过软件实现,具有数字存储、记忆功能,可通过网络实现远程通信、监测、信息共享,具有标准化的扩展接口。据此,可将保护装置进行图形化集中管理,并通过相关设置实现信号集中采集、实时监控、上位机集中管理、事件记录及共享等。

3 300MW发变组保护改造实例

本文对前文所提案例采用双重化配置,装设两套完整的电气量保护(包括主保护和后备保护),当其中一套保护出现问题由第二套带入运行,维持机组正常稳定。两套保护设置为:发电机均独立配置纵差保护,主变分别在发电机出口和厂总变高压侧与低压侧采用大差保护,两者于发电机出口端连接部分形成交叉消除死区。

通过机组改造后的测试和运行结果表明:(1)新采用的微机保护较之老旧的电磁型保护,运行性能和保护功能得到了很大改善,同时简化了操作;(2)改造后的发变组保护得到了合理配置,其动作可靠性、灵敏度、准确性都有很大提高,正常工作时,两套保护互不干扰;当有故障发生时,切换自动、迅速、准确,可有效减轻工作人员劳动强度。

参考文献:

[1]杨文芳.浅析电力系统继电保护技术[J].中国新技术新产品,2011(24).

[2]石金川.发电厂继电保护的干扰因素简析[J].企业技术开发,2011,30(11).

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