超超临界发变组保护研究

摘要：在我国经济正在快速发展的同时，人们与电力的强烈需求也促进了发电厂的发展，而我国现在的发电方式仍然以火力发电为主，作为火力发电新宠的超超临界机组成为了行业关注的焦点。火力发电盛行时期，由于超超临界机组具备超高参数和超低能耗的特点，以至于在火电行业倍受欢迎。不仅如此超超临界机组在节能环保方面具有显著优势，同时也契合了国家走可持续发展道路的方针。为了确保超超临界机组能够在发电厂中持续、平稳的运作，保障超超临界机组良好性能、效果显著的继电保护功能是非常重要的。综上所述，为了提高电厂对超超临界机组维护水平，更好地保障机组平稳运行，笔者将对超超临界机组发变组保护的主要特点进行分析，以为电厂提供参考借鉴。

关键词：超超临界;发变组保护;问题分析;配置

在电力不断发展的时代中，大规模、大容量的超超临界机组投入到电厂中，在超高压设备逐渐引进的同时电力保护设施也在逐步完善，而功率越大的发变组就要求更完善的保护种类，而一个完整的线路更需要配置多层次的各种保护。这样一来保护体系结构在硬件设备扩大的同时也在趋于复杂化。随着发变组保护技术的逐步发展，发变组保护的故障却也没有完全解决，而这一切源于发变组内部反馈设备的不确定性，从而导致对发变组保护的困难程度增大，所以提高保护可靠性及准确性迫在眉睫。

1超超临界发变组保护研究的意义

超超临界机组的配备情况在火力发电企业中占到70%以上，同时其发电量也不容小觑，更是占到了全国发电量总额的80%以上，这样大的比重足可以看出来超超临界大型发变机组在发电中起到了主导性的作用，但是火力发电厂所采用的是燃煤发电，然而燃煤发电每年所消耗的煤炭数量非常巨大，其产生的有毒有害物质对环境的影响更是不可估量。虽然这种发电方式与可持续发展战略相悖，但是近些年来无法找到合适的发电设施来替换掉火力发电厂，所以减轻污染成了最为重要的一环。超超临界机组的突出特点就是高参数、低能耗，正好对环境的改善具有突出作用，因此保障超超临界机组在发电过程中安全稳定的运行是当下最为重要的一项任务。

2超超临界发电机组保护存在的问题

2.1纵差保护与保护级电流互感器

由于越大的大型超超临界机组存在暂态过程消耗的时间相对更长，从而超超临界机组发生故障后对电流互感器、发电机差动保护和变压器差动保护提出了更大的挑战。

对于二次设备获取一次电流信息中，电流互感器是最常用到的设备，而电流互感器的精度发生改变时，进而也会影响二次设备的正常运行。

2.2零功率保护

超超临界机组在工作时，机组蒸汽参数非常大，而且在高流量、高转速的惯性下工作时，如果唯一的出线在此时发生故障，那么一般的机组在此时将不会检测出故障，以至于造成发电机不能灭磁，锅炉不能灭火。长此以往，容易使一直处于自动状态下的DEH出现反复振荡的情况，所以在对机组的功率减小时，灭磁、灭火是非常重要的一步。

2.3定子接地方式与中性点接地方式

我国对于发电机-变压组的保护工作已经做得十分完善，从而在全国各地都已经配备好对发变器的防护工作，现今发展到已经没有保护死区。发电机-变压组已经采用了三次谐波电压定子接地故障保护，然而随着超超临界发变组的单机容量越来越大，导致定子电容对地电容相对增大，从而定子接地故障电流也会随之增大，随之日益凸显出一个问题——定子接地故障电流增大会让设备的损耗逐渐升高。为了保障发电机-变压组的正常运转，当下需要寻找一个新型的防护设施。技术人员对于这一问题设计出了注入式定子接地保护装置，这样的装置配置可以保证发电机在静止、启动和停机的状态下都可以起到很好的保护作用。因此，我国将注入式定子接地保护广泛运用在国内的大小发电企业中，在广泛运用的途中当属超超临界机组方面的运用最为完善。

3超超临界发变组保护整定注意事项

3.1发电机差动保护

发电机的差动保护根据原理和动作特性可以将其定值和构成分为三要素：第一个就是最小动作电流，最小动作电流也叫作启动电流，对于两段或两段以上的电流做出纵差保护，然而最小的动作电流其实就是无制动时的电流，除此之外还有比率制动系数和拐点电流存在于发电机中。

如果当外部的电流比额定功率时的电流还要大的时候，那就说明外部电流发生了故障，如果外部故障切除后处于暂态过程，那么在刚才的差动保护中可能存在不正确的操作。

3.2匝间保护

匝间保护主要是对纵向零序电压的整定情况，对纵向零序电压元件的动作电圧进行保护，而动作电圧的整定原则是在保证灵敏度正常的情况下，由于发电机不对称而产生的零序电压进行的保护措施。

对于专用TV三次回路异常的情况和一次保险熔断不干脆的保护问题，为了避免这两种情况的出现，应该将负序功率的原件运行时动作方向指向机器内部。

3.3发电机失磁保护

如果发电机在失去磁性的条件下对高压母线的电压没有很大的作用时，這就应该采用机端电压原件来取代原有的低压原件，从而在电压远见闭合时保护出口。最后，在保护的过程中报告上的动作延迟应该控制在一秒内。

在采用转子低电压元件时，如果电压原件闭锁的失磁保护，那么转子电压元件在发生错误动作之后会发出错误的报警信号，而这种信号是为了防止转子在输入回路异常时对于未被发现时，会使失磁保护误动。

4结束语

综上所述，超超临界机组在火电行业的推广与应用正在逐步进行中，但对其关键技术及发变组主保护的研究仍在不断更新完善中。因此也对火电厂的技术人员提出了更高要求与挑战。

参考文献：

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[2]王维俭，侯炳蕴.大型机组继电保护理论基础（第二版）[M].北京：水利电力出版社.

[3] 杨奇逊，黄少锋.微型机继电保护基础（第二版） [M]. 北京：中国电力出版社，2005.

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[5] 孔智权.国外大型发电机继电保护技术优势浅谈[J]科技天地， 2008， （15）： 173.

（作者单位：华润电力（渤海新区）有限公司）

作者简介：郭森森，1989年，男，助理工程师，河南睢县人，毕业于郑州电力高等专科学校。