摘 要:关于接入电网的大型发电机组,为了防止维护产生不正确动作,其涉网维护的装备与整定必须满意相关规则,本文通过某新建500MW燃气发电机组的涉网维护校核,主要阐述了南瑞发电机维护和ABB励磁操控中相关涉网维护的整定合作,依据发电机主设备技能条件、继电维护整定核算规则、励磁操控及维护特性,校核了机组各个涉网维护的合作联络,结合数据比对得出校核成果,为并网电厂机组维护的定值办理供给参阅与借鉴。
关键词:涉网维护 约束 整定值 运转才能
0 引言
新建机组在进入商业运转前或在运机组涉网维护参数产生变化时,需进行涉网维护校核。发电机组涉网维护包含:发电机频率反常维护、失磁维护、失步维护、低励约束及维护、转子过电流维护、过励约束及维护、过激磁维护、汽轮机超速维护操控、定子过电压维护、定子电流约束及定子过负荷维护、重要辅机维护等。某电厂新建500MW燃气发电机组,励磁选用自并励方法,发电机出口有断路器,发电机维护选用南瑞继保的PCS-985BG维护,励磁选用ABB的UN6800体系,以下简述此新建机组的涉网维护校核情况。
1 发电机频率反常维护
1.1 频率反常维护技能要求
1.1.1 汽轮发电机组频率反常维护的定值应满意汽轮发电机组频率反常运转才能的规范要求。
1.1.2 同一电厂各机组的过频维护宜选用时刻元件与频率元件的组合,分次序动作。
1.1.3 发电机组低频维护定值可按汽轮机和发电机制造厂有关规则进行整定,低频维护定值应低于电网低频减载设备最终一轮定值。
1.1.4 汽轮发电机低频维护动作于信号。
1.1.5 高频维护宜动作于信号,必要时动作于解列、灭磁或程控跳闸。发电机高频定值高于51.5Hz时动作时限不该低于15s。
1.1.6 汽轮机超速维护操控(OPC)应与机组过频维护、电网高频切机设备和谐合作,遵从高频切机先于OPC,OPC先于过频维护动作的准则。
1.2 发电机频率维护定值
发电机厂供给的频率反常运转才能与规范要求一致,结合其他技能要求得出表1频率维护定值和表2 OPC维护定值。
表1 发电机频率维护定值
|
定值称号 |
整定值 |
定值称号 |
整定值 |
|
低频Ⅰ段频率定值 |
48.5Hz |
过频维护Ⅰ段定值 |
50.5Hz |
|
低频维护Ⅰ段延时 |
300m |
过频维护Ⅰ段延时 |
3m |
|
低频Ⅱ段频率定值 |
48Hz |
过频维护Ⅱ段定值 |
51Hz |
|
低频维护Ⅱ段延时 |
1m |
过频维护Ⅱ段延时 |
30s |
|
低频Ⅲ段频率定值 |
47.5Hz |
过频维护出口方法 |
发信 |
|
低频维护Ⅲ段延时 |
20s |
||
|
低频维护出口方法 |
发信 |
表2 OPC维护定值
|
定值称号 |
整定值 |
|
超速维护 |
3090rpm |
2 转子过负荷维护、过励约束及维护
2.1 技能要求
2.1.1 过励约束及维护应与发电机转子过负荷维护合作,遵从过励约束先于过励维护、过励维护先于转子过负荷维护动作的准则。
2.1.2 发电机转子过负荷维护定值应略低于机组规划才能,防止因维护设备原因约束机组发挥其规划过负荷才能的情况。
2.1.3 过励约束及维护与转子反时限过热特性曲线匹配的前提下,应和谐整定,充沛发挥励磁体系过励运转才能,其间发电机转子反时限过热特性曲线应满意规范要求。
2.1.4 高开始呼应励磁体系应具有瞬时励磁电流约束功用。瞬时励磁电流约束应先于发电机转子绕组过负荷维护动作。
2.2 发电机转子过负荷维护定值及合作
转子过负荷维护选用励磁变低压侧CT电流,依据继电维护整定核算导则和技能规程,结合励磁过励约束和维护特性,与发电机厂供给的转子过负荷才能曲线相合作,按照反时限转子过负荷维护动作方程,核算得出表3发电机转子过负荷维护定值和表4发电机转子过负荷维护、过励约束及维护合作联络。
表3 发电机转子过负荷维护定值
|
定值称号 |
整定值 |
定值称号 |
整定值 |
|
基准电流 |
2.6A |
反时限发动电流 |
3A |
|
守时限电流 |
2.88A |
反时限上限时刻 |
10s |
|
守时限延时 |
5S |
励磁绕组热容量系数 |
31.75 |
|
守时限过负荷出口 |
信号 |
反时限过负荷出口 |
全停 |
表4 发电机转子过负荷维护、过励约束及维护合作联络
|
励磁电流倍数 |
过励约束动作时刻(s) |
过励维护动作时刻(s) |
转子过负荷维护动作时刻(s) |
发电机答应的转子过电流时刻(s) |
|
1.2 |
68.18 |
/ |
72.16 |
76.7 |
|
1.4 |
31.25 |
61.54 |
33.07 |
35.15 |
|
1.6 |
19.23 |
28.57 |
20.35 |
21.63 |
|
1.8 |
13.39 |
17.78 |
14.17 |
15.07 |
|
2 |
10 |
12.5 |
10.58 |
11.25 |
3 定子过负荷维护、定子电流约束
3.1 技能要求
3.1.1 定子电流约束应与定子过负荷维护合作,遵从定子电流约束先于定子过负荷维护动作的准则。
3.1.2 应与机组设备的规划才能相适应,防止因维护设备原因约束机组发挥其规划过负荷才能的情况。
3.2 发电机定子过负荷维护定值及合作
定子过负荷维护选用发电机中性点侧CT电流,依据继电维护整定核算导则和技能规程,结合励磁定子电流约束特性,与发电机厂供给的定子过负荷才能曲线相合作,按照反时限定子过负荷维护方程,核算得出表5发电机定子过负荷维护定值和表6发电机定子过负荷维护、定子电流约束合作联络。
表5 发电机定子过负荷维护定值
|
定值称号 |
整定值 |
定值称号 |
整定值 |
|
守时限电流定值 |
11.32A |
反时限发动电流定值 |
4.42A |
|
守时限延时定值 |
0.3 S |
反时限上限时刻定值 |
0.3S |
|
守时限过负荷出口 |
全停 |
定子绕组热容量 |
33.5 |
|
守时限报警电流 |
4.25A |
散热效应系数 |
1.02 |
|
守时限报警延时 |
5S |
反时限过负荷出口 |
全停 |
表6 发电机定子过负荷维护、定子电流约束合作联络
|
定子电流倍数 |
定子电流约束动作时刻(s) |
定子过负荷维护动作时刻(s) |
发电机答应的定子过电流时刻(s) |
|
1.146 |
49.8 |
122.7 |
120 |
|
1.27 |
25.45 |
58.5 |
60 |
|
1.4 |
16.25 |
36.43 |
39.06 |
|
1.5 |
12.48 |
27.7 |
30 |
|
1.6 |
10 |
22.05 |
24.04 |
|
1.8 |
/ |
15.23 |
16.74 |
|
2 |
/ |
11.32 |
12.5 |
|
2.18 |
/ |
9.02 |
10 |
4 发电机失磁维护、低励约束及维护
4.1 技能要求
4.1.1 失磁维护应具有不同丈量原理复合判据的多段式计划。与体系联络严密的发电厂或选用自并励励磁方法的发电机组宜将阻抗判据作为失磁维护的复合判据之一,优先选用定子阻抗判据与机端三相同时低电压的复合判据。发电机失磁维护的体系低电压和机端低电压判据,应能防止失磁维护拒动。
4.1.2 在机组本身没有失磁的情况下,体系振动(含同步振动)或体系电压反常时,发电机组失磁维护不该动作。
4.1.3 低励约束及维护应与失磁维护和谐合作,遵从低励约束先于低励维护动作、低励维护先于失磁维护动作的准则,低励约束线应与静稳极限鸿沟合作,且留有一定裕度。
4.2 发电机失磁维护定值及合作
维护选用四段失磁维护功用,阻抗圆元件按异步鸿沟阻抗圆整定,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段均投入异步阻抗圆及转子电压判据。失磁维护Ⅰ段经母线低电压动作于全停;Ⅱ段经机端低电压动作于全停;Ⅲ段经较长延时动作于全停;Ⅳ段为基准阻抗圆判据,经较短延时动作于全停。
励磁设备的低励约束参数按照机组进相实验成果进行设定,低励维护不投,依据核算,低励约束曲线在失磁阻抗圆的外侧,满意低励约束先于失磁维护动作的要求。
5 发电机失步维护
5.1 失步维护技能要求
5.1.1 同一电厂各发电机的失步维护在跳闸策略上应和谐合作,防止体系扰动引起全厂机组同时跳闸。
5.1.2 失步维护应正确区分失步振动中心所处的范围。当振动中心在发电机变压器组外部时发电机失步维护宜动作于信号,当振动中心在发电机变压器组内部时发电机失步维护宜动作于解列。
5.1.3 区内振动答应滑极次数不小于2次,区外振动答应滑极次数不小于5次。当同一母线体系的机组大于2台时,区内振动滑极次数应和谐合作。
5.2 发电机失步维护定值
失步维护选用三元件失步继电器动作特性,由透镜特性、遮挡器特性、电抗线三部分组成,依据继电维护整定核算导则和技能规程,得出表7发电机失步维护定值。区外失步动作于信号,区内失步动作于全停。
表7 发电机失步维护定值
|
定值称号 |
整定值 |
定值称号 |
整定值 |
|
失步维护阻抗ZA |
3.78Ω |
区外滑极数定值 |
15 |
|
失步维护阻抗ZB |
6Ω |
区内滑极数定值 |
3 |
|
主变阻抗ZC |
3.1Ω |
跳闸答应电流 |
12A |
|
活络角定值 |
85° |
失步维护出口方法 |
全停 |
|
透镜内角 |
120° |
6 发电机过电压维护
6.1 过电压维护技能要求
6.1.1 关于汽轮发电机组,过电压维护整定值依据定子绕组绝缘情况决定,不宜低于额定电压的1.3倍,动作时限取0.5s,维护动作于解列。发电机承受过电压才能有特殊要求的机组,应依据实际要求进行整定。
6.1.2 励磁体系如设有定子过压约束环节,应与发电机过压维护定值相合作,该约束环节应在机组维护之前动作。
6.2 发电机过电压维护定值
发电机厂没有特殊要求,励磁体系无定子过压约束器,依据技能要求,过电压维护定值取额定电压的1.3倍,动作时限取0.5s,维护动作于全停。
7 发电机过激磁维护、伏赫兹约束
7.1 技能要求
7.1.1 发电机组过激磁维护应装设由低定值和高定值两部分组成的守时限过激磁维护或反时限过滋磁维护。宜优先装设反时限过激磁维护。
7.1.2 发电机组过激磁维护装备守时限维护时,其低定值部分应动作于信号,高定值部分应动作于解列。
7.1.3 发电机组过激磁维护装备反时限维护时,反时限维护应动作于解列。反时限过激磁维护发动值不该低于额定值的1.07倍。
7.1.4 励磁调节器中伏赫兹约束的参数设置应与过激磁维护动作特性相合作,遵从伏赫兹约束先于过激磁维护动作的准则。
7.2 发电机过激磁维护定值
发电机过激磁维护选用由低定值和高定值两部分组成的守时限过激磁维护和反时限过滋磁维护,依据发电机厂供给的发电机过激磁才能曲线,合作得出表8发电机过激磁维护定值。励磁体系V/Hz 约束器整定值为1.05 pu 瞬时约束,无反时限,V/Hz维护不投。
表8 发电机过激磁维护定值
|
定值称号 |
整定值 |
定值称号 |
整定值 |
|
过激磁守时限定值 |
1.3 |
过激磁反时限上限定值 |
1.3 |
|
过激磁守时限延时 |
0.5S |
过激磁反时限上限延时 |
1s |
|
过激磁守时限出口 |
全停 |
反时限下限定值 |
1.1 |
|
过激磁报警定值 |
1.06 |
反时限下限延时 |
44s |
|
过激磁报警延时 |
5S |
过激磁反时限出口方法 |
全停 |
8 重要辅机维护
循泵、高压给泵、凝泵、闭冷泵短时中断供电将会形成设备损坏、机组停机或机组输出功率大幅下降,在电网产生事端引起发电厂高压母线电压、频率等反常时,这些电厂重要辅机维护不该先于主机维护动作,不平衡维护不该先于高压出线后备维护动作,避免切除辅机形成发电机组停运,影响电网安全运转。
9 定论
涉网维护校核需充沛了解发电机维护原理、整定核算方法,了解励磁约束和维护特性,参阅涉网维护技能要求,逐项核算数据比对合作联络。本文新建机组的校核成果根本符合要求,除了励磁过励维护不能满意先于转子过负荷维护动作,往后对励磁体系的参数将做进一步核实调整。
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