发电厂中压厂用电保护配置分析

时间：2024-04-25

黄晨辉

福建福清核电有限公司福建福清 350300

现代科技的进步，也带来了电力行业的改革，传统的发电厂已经不能适应时代的需要了，新型的大容量发电厂开始登上历史舞台，它给我们带来很大的便利以及更高的效益，但是相应的也产生了很多问题，比如，各发电企业对厂用电保护定值计算不重视，现场定值未按定值单整定等等，这会直接影响到厂用设备的安全稳定运行。而在电力行业正朝着超高压、大机组方向发展的今天，这个问题带来的影响越来越严重，因此我们必须重视并且努力的去探索相应的解决策略，完善发电厂的保护定值整定，并根据大型电厂的特点，优化相关的保护配置方案。

1 发电厂中压厂用电保护配置

发电厂中压系统主要的设备有中压母线、中压电动机和低压变压器。根据相应的设备配置有进线保护装置、电动机保护装置、变压器保护装置，电动机和变压器容量较小时由熔断器实现短路保护。当电力系统的元件发生短路或者其他异常状况的时候，电气量会发生变化，保护装置根据电气量的变化判断为故障时断开故障元件，从而实现保护功能。

1.1 中压厂用电保护配置基本要求

厂用电继电保护配置应满足选择性、速动性、灵敏性和可靠性的性能要求，若由于运行方式或装置性能等原因，不能兼顾选择性、灵敏性和速动性的要求，则应在整定时，保证规定的灵敏系数要求，同时，按照如下原则合理取舍：①影响范围小；②下一级设备优先动作；③保护设备的安全；④保重要负荷供电。所谓选择性即是指设备能够迅速的找到出现故障的位置，并有选择的对其进行断开处理，从而达到在处理故障部位的同时能保证其他部位正常运行的效果；灵敏性是指在用电设备配置的保护范围内，不管短路的性质，短路点的位置，保护配置都要能够正确的反应出现的故障；速动性是在发生异常状况时，保护配置应该快速的处理短路部分，减少故障时间，把事故对设备的造成的损坏减少，尽快恢复系统电压；可靠性是指保护装置本身性能、二次回路等的可靠性，一般由保护装置工艺，保护装置检修来保障[1]。

1.2 厂用电保护配置的特点及趋势

发电厂的用电设备集中，每种设备容量大小不一，因此各设备的保护配置也是不一样的，这就加大了我们保护配置的复杂程度。最近几年，计算机网络传输速度越来越快，为发电厂保护设备实现网络化综合信息化的管理提供了可能。如今，单台发电机组容量在不断增大，厂用电的主接线形式在不断变化，运行方式也随之不断变化，厂用电保护配置也就出现了差别。因此计算机超强的数据处理功能就能发挥了重要作用，它可以实时采集故障信息，并且能快速的与其他保护设备实现数据共享，保证了继电保护各个保护单元上下级协调配合。所以，在当前的技术环境下，实现微机保护装置的网络化是必须的，也是可行的。另外就是控制电缆问题，大量的控制电缆的投资，使得情况变得很复杂，也增加了故障事故。这一问题也可以通过我们上述所说的保护装置网络共享功能来解决。

2 低压变压器保护配置分析

低压变压器把中压电源变成低压电源，为发电厂内的380V低压设备提供电源，对保护低压设备安全运行有着重要作用。变压器故障原因主要有几点：（1）变压器内部单相接地和相间短路；（2）变压器三相负荷不平衡，这是比较容易忽视的一个原因，由于各种原因造成配变负荷的偏相运行，长期以往促使线圈绝缘损坏而导致变压器烧坏；（3）高压侧熔丝配置不合格，高压保护熔丝被低压保险丝如铝丝替代的话又或者是熔丝的配置太大，这也容易造成变压器烧毁。保护措施：①定期维护，加强日常的检查维护，及时清扫，防范于未然；②配置速断或熔断器保护、过电电流保护以及过负荷保护，在发生故障或过载时，可以切断故障电路，保护变压器[2]。

3 厂用电中压母线保护配置分析

中压母线是把电能集中以及分配不可缺少的设备，对于连续供电有着不可忽视的作用。母线发生故障的原因有以下几方面：①母线绝缘子及断路器套管闪络；②电压互感器或装于母线与断路器之间的电流互感器故障。母线故障是发电厂最严重的故障之一，因为母线电压极度的降低从而影响整个电力系统的正常运行。故而，必须在母线配置上装上相应的保护装置。母线有两种保护方式：①利用供电元件的保护装置来保护母线，②装设母线的专用保护。第一种方法主要是利用变压器的后备保护或母线进线开关的限时速断保护或过电流保护，母线故障时一般能在1s内切除。第二种方法相对第一种能快速反应母线故障并切除母线故障的差动保护，有电流差动保护，高阻抗差动保护等等。

4 中压电动机保护配置分析

在发电厂厂用电动机中，定子绕组的相间短路是很常见的故障，它产生的短路电流会严重损毁电动机的绝缘，与此同时降低供电网路的电压影响其他设备的正常运行[3]。需要装设相间短路保护来快速切除故障电动机。单相接地及一相绕组的匝间短路也是主要故障。厂用电中性点的接地方式决定单相接地对电动机的危害程度。直接接地或小电流接的系统电动机发生故障时会烧毁线圈和铁芯，需要装设接地保护切除故障电动机。电动机的不正常工作状态，主要是过电流，长时间性过电流运行会使电动机温升超过允许值，加速线圈绝缘老化，甚至将电动机烧坏，故电动机要装置相应的热保护。