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关于火力发电厂1000MW机组继电保护技术的探讨

2023-01-05国家电投集团协鑫滨海发电有限公司王士学

电力设备管理 2022年1期
关键词:保护装置火力发电厂后备

国家电投集团协鑫滨海发电有限公司 王士学 陈 进

随着人们生活水平的提高,人们工作和生活所需要的电能源越来越多,火力发电厂也面临着较大的运行压力,发电厂的正常运行会影响社会上人们的正常用电、正常工作。所以,火力发电厂的工作人员一定要对机组进行相应的保护,尤其是1000MW机组,它的运行可以保证大功率的电源输出,然而在运行中也较为容易出现故障问题。如果一旦出现任何问题将直接影响整个火力发电厂的运行乃至经济效益。所以,对火力发电厂要对继电保护装置进行合理选择[1]。

1 继电保护技术

火力发电厂辅助供电保护系统的辅助继电保护设备是保证我国电力企业安全正常供电的重要保护工具。电力厂的继电保护装置应当根据当前火力发电厂继电保护装置的运行特点,以及当下的运用情况,来综合制定技术方案,合理选择保护设备,确保在技术先进的情况下实现经济合理。另外,在电力系统的运行中,一定要在所有电力设备和供电线路之间设置一个主继电保护和后备继电保护,必要时候还可适当增设其他辅助继电保护。

远距离后备主要含义是指在继电保护线路主机的启动加速保护装置设备中启动高速连续停止保护时,由保护线路上的相邻启动保护装置设备或相近保护线路的主机启动加速保护装置启动实现后备。近距离的后备是指在当主保护线路主机的启动加速保护设备发生停止时,由本设计的另外一套主机启动保护装置设备来启动保护装置进行后备保护;也可以当断路器设备发生高速拒绝连续停止保护动作时,由断路器上的失灵保护装置来实现后备保护。辅助保护装置是一种辅助保护系统,当需要加速消除线路故障或这消除定向元件的死角区域时,可以通过由较大电流所组成的辅助保护系统来保护。主继电保护系统的范围主要是要考虑整个机组的所有元件[2]。由于远后备保护系统主要目的是保护两个相邻后备,所以,通常包括一些带有电源开关、操作设备和开关电源的后备等;而近备保护是因为近后备在工作的时候要事先考虑的是断路器和操作电源工作的可靠性,然后在采取相关的措施,这种后备保护装置在大型火电检修厂房的后备继电保护中实际上的应用较少。

继电保护启动装置系统作为民用工业电力系统设备维护过程中的重要环节,担负着系统维护或者保卫整个民用电力系统和工业用电保护设备安全的重要职责。我国的火力发电厂中的继电保护技术一旦出现任何不正确的动作或者是失误操作都将可能对整个电力系统造成一定的破坏或者扩大事故,国内外的民用工业电力系统中经常可能发生的大量小型等面积紧急事故,停电启动保护设备事故大多与系统进行紧急继电保护的不正确的操作有着不可推卸的责任。想要让发电厂的继电保护装置系统更加的快速、灵敏、可靠,很大程度上是要受到继电保护装置其本身是否具有可靠性的影响,装置整体系统额定值启动参数设置的正确性和合理性,因此对于大型火力发电厂的1000MW发电机组一定要设置继电保护设备装置[3]。

2 火力发电厂1000MW机组应用继电保护技术的必要性

继电保护系统的相关应用技术是当前我国大型火力发电厂安全建设过程中的一个重要环节,做好充分运用这些继电保护系统相关应用技术既可以有效地保障当前我国大型电力系统的安全稳定健康运行,也可以有效地促进当前我国大型电力系统安全管理体制的健康持续改革。随着当前我国大型电力工业的快速健康发展和随着我国大型电网企业经营规模的持续发展速度不断扩大,次之又要加上各类大型电力系统本身仍然普遍存在着各种不安全性和风险大的因素,对各类大型发电厂的不间断供电提出了更高的安全要求,需要明确指出的是,各大供电厂在供电的过程中要最大限度地减少和有效地避免大型网络的频繁安全事故[4],因此,在安装1000MW火力发电厂时,有必要充分利用防火技术,我们不仅可以在很大程度上有效地减少涉及电网安全的事故发生的可能性,而且它还能够有效保障我国人民的人身和财产安全。

3 继电保护技术的主要特点

3.1 不断提高火力发电厂的自动化运行设备

在我国的火力发电厂中,对于全自动信息化的数据处理技术的运用可以很大程度上提高发电厂的运行速度。从而能够更为直接地使这些继电保护设备,继电保护技术其本身具有很强的数据记忆处理功能,加之可以合理运用自动故障控制处理等多种技术,也可以将这些技术进行充分综合有效的运用,使得继电保护设备装置能更好地准确实现在故障参数分量上的保护,提高设备运行的工作正确率。

3.2 兼容性强

继电保护技术在具有很强的兼容性辅助功能,统一标准做法的选用,便于统一标准,并且装置体积小,减少了盘位数量,在此基础上,还可以扩充其它辅助功能[5]。

3.3 继电保护技术优点

其优点就是可操作性强,自动监控系统维护过程中的管理好。继电保护管理技术的主要一个优点就是,表现在一些火力发电厂运行时,由于不受外在恶劣空气环境的直接因素影响,而能够同时实现自动化的进行设备的运行和生产,在一定程度上,它可以正常维护机组的运行设备,可以有效对设备进行管理。与此同时,继电保护技术在使用过程中,管理系统技术可以通过手机移动端和计算机电脑端同时接入火力发电厂机组发电相关的信息进行实时监控,对信息的安全进行有效管理,它的自动化及可编程性和监控系统维护管理性能,可以极大的降低设备在运行中监控维护管理的成本。

4 火力发电厂1000MW机组继电保护技术应用

4.1 通过保护装置来保护变压器安全运行

联合差动保护装置是火力发电站变压器安全运行的主要保护设备。改装置可以预防和保护变压器出现短路,包括卷间电路短路和绕组相间电路短路等故障。一般来说,如果火力发电厂的变压器的电压在3200kV以下的话,那么变压器的电流限制接近1秒时,就应该要使用共同的差动保护装置。此外,为了防止因保护装置的错误安全而引发故障,必须在安装了联盟差分保护装置后,将变压器的电源全部切断。第二类,是过载保护装置。这种保护装置可以应用于多个备用电能组成的电压机组中,且变压器的功率大于400kVA以上,保护装置的连接位置为相同的电流。第三,是气体保护装置。这种装置一般用在石油入侵变压器,或者出现800kVA以上电压时,根据气体变化来确定保护装置所保护的对象。如果气体发生只是轻微发生变化,则按信号操作;如果气体变化过大,它将作用于断路器。如果没有断路器,它将作用于来自变压器的单独信号。第四,是零序保护装置。这种装置主要是用来辅助保护变压器的后保护装置和系统的气压元件[6]。

4.2 可以对故障问题进行有效处理

首先,是直流接地问题。在消除这一故障的时候,技术员首先可以消除外部的故障问题,这样可以避免出现更严重的串联危险。同时,一些已经损坏的电缆必须要把装置卸下来才可以进行维修处理。因为旧设备已经使用了很长的一段时间,与新设备相比,它更容易损坏。此外,重点是要避免直流电对继电保护技术带来一定的影响。技术人员可以先打开闸门,与此同时,也要做好相应的防护保护措施。其次,解决信号回路中的缺陷问题,这些小故障主要是出现在一些小型设备上,处理时只需要更改设备上的各种损坏元件即可。最后,控制回路问题的处理。这些问题基本上会出现在断路器上,只需小心避免由于线路间线路设计过程中出现故障,警报器和一些因不合格的员工造成的工作失误。

4.3 设置继电保护装置的总体要求

变压器是火力发电厂供电设备中比较重要的供电系统。如果该装置发生故障,将直接影响所有供电系统的正常运行。目前,大多数火力发电厂使用的变压器质量和结构相对可靠,对于故障的发生可以得到有效的控制。此外,一些大容量的变压器体积比较大,故障时不能取下[7]。因此,为了确保火力发电站的发电机的安全运行,应该根据变压器和电压能力构建安全可靠的继电器保护装置,最大限度地提高经济性。

4.4 过电压保护

当火力发电厂的1000MW机组的出口PT出现熔断的时候,电力发电机组的电压就会在短时间之内很快呈现出持续上升的情况,如果发电机励磁自动调节装置一旦失效或手动调节太慢的话,那么电压将会继续升高,直到达到最大值的时候。当发电机在电压满载的时候突然失去负载时,由于惯性作用和电枢反应的消失,电压的速度仍会持续不断的往上升,但是励磁电流却不会突然被改变,从而导致发电机电压升高。因此,为了避免保护动作,应临时撤回保护进行维护。

4.5 发电机转子接地保护

安装了转子接地保护装置可以有效保护发电厂1000MW机组在励磁回路某一点接地,避免出现故障。如果PT保险丝熔断,可能导致励磁回路出现一点接地故障,从而在保护过程中触发发电机组,引起跳闸现象的发生,这种保护装置主要就是通过励磁系统得以实现保护,它是不能单独进行设置的,如果要进行更换PT保险的工作方式,只能先退出之前的保护措施后,才可以进行更换,目的是为了保护出口的跳闸不被损坏[8]。

综上所述,在火力发电厂中,1000MW发电机组的运用可以有效提高发电效率,也可以进一步促进火电厂的发展,有利于不断推动我国的经济发展。可是在实际的运用过程中,还存在着很多的问题,从而导致电力系统的安全出现了一些隐患。为此,电力系统相关工作人员在使用过程中,一定要对当前的问题加以分析,务必要按照变压器和供电量来选择合适的继电保护装置,并根据故障的原因来设置外丝保护装置、零序过电流保护装置等多种继电保护装置,从根本上减少1000MW机组的故障发生率,提高其运行可靠性和安全性。

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