燃气轮发电机匝间保护误动原因研究

杨柳

摘要：为保证燃气轮发电机能够保证正常地运转，工作人员应当深化到细节，强化对多个环节的分析，才能保障后续的管制质量。在日常运转中会出现因为匝间保护误动的原因以至于燃气轮发电设施发生故障，严重影响其正常的运行状况。本文对燃气轮发电机匝间保护进行分析，通过燃气轮发电机匝间保护实例分析、保护动作逻辑研究等方面做以深入研究，希望能为相关人士提供有效参考。

关键词：燃气轮发电机;匝间保护误动;保护原理

引言：在本文的研究过程中，结合某电厂内部的一台390MW设施的一次保护误动案例进行研究，分析其内部的原理和过程，深入了解燃气轮发电设施出现保护误动状况，并针对案例的理论性探究，制定较为详细和完善地解决措施，以便于调控保护误动的情况，减少在后续的运作环节中出现的概率，有效保障电厂的运行正常运转。

1、燃气轮发电机匝间保护概述

在该电厂的运转过程中，采用多台390MW级单轴燃气蒸汽一同工作的方式保障电厂的正常运转，此类设施在通常情况下，相对应的匝间保护原理本质上是遵循以往的蒸汽轮发电设施保护理论所制定的，但是此类保护措施往往只在发电设施处于一种变频的状况下才会出现，经过长时间的运转，在日常的运作过程中，工作人员发现此类状况也会存在误动的情况，影响到后续的燃气机发电机的运转状况。燃气轮发电设备和普通的燃煤电厂运行还存在诸多的差别，第一，是设备不能自行启动，通常情况下会借助发电装置为核心的电动设施从而带动压气设施的运行，针对此类情况，工作人员应当增加启动装置，比如，静止变频装置，借助SFC的方式带动同步发电设备，将其视为一种可以同步运转的电动设施，有助于为其余的设备提供强大的动力。第二，增加循环设施，将其视作为调峰设备，通常情况下，管理部门会使用轮转工作的方式，分为两组，增加启动的频率，并在单次启动和运作过程中保障外界低频和低压的状况，单独运转23分钟。所以，结合上述状况，技术人员不仅需要强化对发电设备的保护工作，还应当顾及到其余的设备运转，安装部分发电设备能够导致产生误动状况，影响到设备的运转情况，需要提升对闭锁环节的管制，才会保障发电设施能够在此环境下实现高质量的运行。

1.1燃气轮发电机匝间保护实例分析

在电厂的正常运作过程中，第二组设备SFC拖动启机环节中，发电设施的转速达到1900rpm标准时，第二组设备中的发电设备出现保护误动的状况，以至于出现机组跳闸的现象。根据保护动作的情况进行分析，在相关设备检验到的机端3PT三相电压为7.32V、9.72V、3.3V，零序动作电压为2.67V，第二组的设备所显现的数据较为相似。在后续环节技术人员对设备开展系统性检验的过程中，依照标准开展对匝间保护运作中的发电设施机端电压感应装置3PT有关回路以及其余的设施开展系统性的检验，发现两组的设备电阻值为17兆欧，但是第三组的阻值却是1.3兆欧，从数据上的分析和研究是第三组发生损坏，但针对其二次回路以及相对应的保护设施开展回路检验过程中却没有了解到内部的异常状况。经过系统性地研究之后，工作人员调换第三组的熔断装置，在此环节后期启动设备，一切的运作恢复正常，并且能够实现并网发电运作[1]。

2、燃气轮发电机匝间保护动作逻辑研究

2.1保护原理分析

此电厂发变组保护设施是使用WFB-800型微机保护设备，其具体的保护逻辑是按照发电设备纵向零序过电压和故障分量负序的方式实现对其的保护。具体的原理是当发电装置定子绕组出现短路的状况时，设备内部的三项电压就会难以保证自身的平衡性，在此过程中主要是由于匝间保护使用的中性点和发电设备内部的中性点之间相连接，但是线路没有接地，以至于互感裝置开口三角绕组对外的输出为纵向的3UO，大于保护的整定值。在后续的发电设施运转期间，机端出现不平衡的状况，导致整体的基波零序电压值降低，但是也会存在后续出现较强的第三次谐波电压的可能性，为保证可以高效的减少保护定值并提升采样的精确程度，就应当在第三次的谐波组波的状况中调控其功能性。工作人员要想调控匝间保护的灵敏状况，需要促使纵向零序电压的动作值能够限定在固定的区域之内，减少外界发生短路期间出现的纵向零序不平衡状况，防止因为电压的增加以至于出现的保护误动情况，增加故障分量负序方向的零件，将其视为选择元件，有助于在后续的阶段中判断发电设备出现的短路状况。另外，在发电设备实现并网运转之后，纵向零序电压零件以及相对应的故障管理元件实现共同的保护机制，在并网实行前期，具体的故障分量负序环节的元件会失去自身的优势，往往是经过纵向零序电压元件在短时间的工作从而开展对匝间的保护措施，但是在并网后期就不会形成相对应的出口。工作人员针对上述的状况，可以采用电流的方式实现对并网的判断，选用固定的标准，比如1SET为0.07倍的电流互感装置的限定电流，有助于通过数据的信息了解设备的运行状况。

2.2保护动作研究

发电设施在升速的情况下针对第三组所出现的熔断装置出现故障开展研究，因为故障出现在设备的启动环节下，机端电流为720A，没有达到电流互感装置限定的电流状况，所以能够直接连接到出口位置。在上述的故障中设备内部的电压不平稳，以至于纵向零序电压提升，会直接越过匝间保护零序的固定标准，在此过程中，三相出现不平稳的电压值难以保障为工作人员提供可靠的数据和信息，针对此类情况，工作人员应当保障保护装置在工作的过程中所收集到的数据可以迎合当前的需求，才能开展后续的保护措施[2]。

3、燃气轮发电机匝间保护误动原因的探究

第一，如果出现保护误动的状况，工作人员可以检验内部的保护逻辑以及相对应的保护数据是否满足当前的技术规定和总体需求标准。第二，保护设施应当满足所采集的故障数量，了解存在的逻辑判断信息以及相对应的动作情况，保证其能够符合规划原理的总体需求，衡量其动作的准确性。第三，在上述的实例分析过程中，出现保护误动的状况主要是因为发电设备SFC变频在运行期间，发电设备内部的定子电压降低，并且内部还会存在谐波，以至于在后续的运转过程中，就会导致电压传感装置出现保险熔断的情况，同时也会由于发电设备运转过程中电压的变低，以至于在保险出现熔断之后TV线电压出现数据差，难以满足TV断线的保护数值，致使难以闭锁匝间保护并在后期发生保护误动的情况，影响设备的正常运转[3]。

4、完善燃气轮发电机匝间保护误动管制的措施

结合上述的分析，在制定相对应的管制措施过程中应当从以下几个方面入手，第一，强化发电装置出口各组内部的PT熔断装置的检验，制定以周为单位的检测流程，以便于可以及时发现设备内部的运转状况，有助于减少安全隐患和风险。第二，结合SFC分合情况研究发电设备的启动情况，在多个时间段之内使用多种的TV断线保护。在设备运转的情况下，工作人员需要使用低定值的方式，了解TV断线的运转情况，有助于及时明确后续的保护误动出现概率。在SFC不参与运转之后，需要转换到高定值之内，控制由于电网的原因所导致的运行隐患。工作人员应当强化对闭锁环节的关注度，强化对其的管理，减少后续因为闭锁而导致的保护拒绝状况，防止延展整体隐患的干扰规模。

结论：

综上所述，结合实际案例强化对设备运行效率的分析和研究，了解具体的干扰细节，工作人员应当在日常的工作中，明确多个运转的流程，强化对上述原因的管控，才会保障在后续的运行过程中，提高设备整体的运行质量，保证电厂的经济利益。

参考文献：

[1]郑睿生.燃气发电机组故障分析及防范建议[J].中外企业家，2020（12）：148.

[2]邴汉昆，赵玉柱，孟凡垟.某燃气轮机发电机组异常振动问题分析及处理[J].电站系统工程，2020，36（02）：57-58+65.

[5]王文志，余芳.燃气轮发电机匝间保护误动原因研究与改进[J].科学技术创新，2019（20）：194-195.