在電力系統(tǒng)中,發(fā)電機是經(jīng)常使用到的。對于當(dāng)下,雖然新能源是國家非常支持的,但是在國內(nèi),火力發(fā)電仍然是主力。尤其是北方城市,到了冬天,還會涉及到供暖。為了保證發(fā)電機的穩(wěn)定運行,經(jīng)常會使用到發(fā)電機保護,常見的有發(fā)電機差動保護裝置,發(fā)電機后備保護裝置和發(fā)電機轉(zhuǎn)子接地保護裝置。下面簡單的介紹一下發(fā)電機保護中的誤上電保護。
一、誤上電保護
1. 誤上電保護設(shè)置目的:300MW及以上發(fā)電機組,一般都要裝設(shè)誤上電保護,以防止發(fā)電機起停機時的誤操作。
2.誤上電保護設(shè)置原因:當(dāng)發(fā)電機盤車或轉(zhuǎn)子靜止時發(fā)生誤合閘操作,定子的電流(正序電流)在氣隙產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場會在轉(zhuǎn)子本體中感應(yīng)工頻或接近工頻的電流,會引起轉(zhuǎn)子過熱而損失。
3.誤上電保護分類:
1.發(fā)電機盤車時,未加勵磁,斷路器誤合,造成發(fā)電機異步起動。發(fā)電機異步啟動,定子的電流(正序電流)在氣隙產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場會在轉(zhuǎn)子本體中感應(yīng)工頻或接近工頻的滑差電流,會引起轉(zhuǎn)子過熱燒傷。
在這期間,由于無勵磁,發(fā)電機不可能進行并網(wǎng)操作,因此用發(fā)電機斷路器合閘、滅磁開關(guān)未合和定子有電流,來判別發(fā)電機升速或盤車過程中的誤上電,瞬時動作與跳閘(電流按機端電流整定)。
2.發(fā)電機起停過程中,已加勵磁,但頻率低于定值,斷路器誤合,造成非同期合閘。發(fā)電機非同期合閘會造成斷路器出口閃絡(luò),將產(chǎn)生很大的沖擊電流(負序電流)及轉(zhuǎn)矩,可能損壞發(fā)電機及引起系統(tǒng)振蕩。采用阻抗元件來區(qū)分并網(wǎng)和誤上電。
3.如果發(fā)電機斷路器兩側(cè)電勢相差180°附近,非同期合閘電流太大,跳閘易造成斷路器損壞,此時閉鎖跳斷路器出口,先跳滅磁開關(guān),當(dāng)斷路器電流小于定值時再動作于跳出口開關(guān)。
這期間(斷路器未合閘時)也可以根據(jù)斷路器位置接點及斷路器閃絡(luò)負序過流值來判斷誤上電,動作發(fā)電機跳滅磁開關(guān),失效時啟動系統(tǒng)失靈保護。
4.誤上電保護引入發(fā)電機三相電流和主變高壓側(cè)或者發(fā)電機側(cè)兩相電流和兩相電壓。
5.誤上電保護在發(fā)電機并網(wǎng)后自動退出運行,解列后自動投入運行。
4.為什么要裝設(shè)發(fā)電機突加電壓(誤上電)保護?
發(fā)電機在盤車過程中,由于出口斷路器誤合閘,突然加電壓,使發(fā)電機異步啟動,它能給機組造成損傷。因此需要有相應(yīng)的保護,當(dāng)發(fā)生上述事件時,迅速切除電源。一般設(shè)置專用的意外加電壓保護,可用延時返回的低頻元件和過流元件共同存在為判據(jù)。該保護正常運行時停用,機組停用后才投入。
當(dāng)然在異常啟動時,逆功率保護、失磁保護、阻抗保護也可能動作,但時限較長,設(shè)置專用的誤合閘保護比較好。
二、啟停機保護
1.啟停機保護配置的目的: 發(fā)電機啟動或停機過程中,配置反應(yīng)相間故障的保護和定子接地故障的保護。
2.啟停機保護配置的原因:在發(fā)電機啟動或停機過程中,由于操作上的失誤或其它原因使發(fā)電機在啟動或停機過程中有勵磁電流,而此時發(fā)電機正好存在短路或其它故障,而此時發(fā)電機定子電壓頻率很低,許多保護繼電器的動作特性受頻率影響較大,在這樣低的頻率下,不能正確工作,有的靈敏度大大降低,有的則根本不能動作,因此啟停機保護采用了不受頻率影響的算法,保證了啟停機過程中對發(fā)電機的保護。
3.啟停機保護的投入可經(jīng)低頻元件閉鎖,也可經(jīng)斷路器位置輔助接點閉鎖。
4.誤上電保護在發(fā)電機并網(wǎng)后自動退出運行,解列后自動投入運行。