励磁机电压不平衡
高压厂用变压器二次断路器跳闸
其他非电气量保护,如:
凝汽器低真空
推力轴承故障
轴承油压过低
闭锁高压厂用变压器二次断路器合闸
启动厂用电源切换(合备用电源)
启动发电机QF1失灵保护
启动发电机QF2失灵保护
从表1~3可见,一般设置3个跳闸通道,第1和第2个通道为汽轮机和发电机同时跳闸通道,第3个通道为程序跳闸通道。与国内设计所采用的跳闸方式相比,其跳闸方式比较简单。3个通道均采用锁定出口继电器,用其触点闭锁有关断路器的合闸回路。另外,引起跳闸的保护均启动断路器失灵保护,这是与国内运行习惯的不同之处。
4.2 国内设计的大机组保护跳闸方式实例
下面,以华东电力设计院近年设计的600 MW机组为例,简要说明大机组保护跳闸方式。该工程无发电机出口断路器,采用机端励磁,主变压器高压侧母线为3/2接线。
方式1:全停1(86-1G)。跳主变压器高压侧断路器跳闸线圈1;跳主变高压侧断路器跳闸线圈2;至D-AVR逆变灭磁;跳厂用进线断路器;跳汽机主汽门;启动厂用母线段快速切换;启动主变压器高压侧断路器失灵保护;闭锁主变压器高压侧断路器合闸;闭锁厂用进线断路器合闸(闭锁励磁系统断路器合闸)。
方式2:程序跳闸(86-2G)。跳主变压器高压侧断路器跳闸线圈1;跳主变压器高压侧断路器跳闸线圈2;至D-AVR逆变灭磁;跳厂用进线断路器;跳汽机主汽门;启动厂用母线段快速切换;启动主变压器高压侧断路器失灵保护;闭锁主变压器高压侧断路器合闸回路;闭锁厂用进线断路器合闸回路(闭锁励磁系统断路器合闸回路)。所谓程序跳闸,对于汽轮发电机首先关闭主汽门,待逆功率继电器动作后,再跳开发电机断路器并灭磁。
方式3:关闭汽机主汽门(86-3G)。
方式4:跳主变压器高压侧断路器(86-4G,即解列);跳主变压器高压侧断路器跳闸线圈1;跳主变压器高压侧断路器跳闸线圈2;闭锁主变压器高压侧断路器合闸回路。这种方式用于不正常状态有可能迅速得到纠正,从而允许发电机在短时间内重新并网的场合,如过激磁、突加电压保护。
方式5:全停3,不切换厂用电源(86-5G)。
跳主变压器高压侧断路器跳闸线圈1;跳主变压器高压侧断路器跳闸线圈2;至D-AVR逆变灭磁;跳厂用进线断路器;跳汽机主汽门;启动主变压器高压侧断路器失灵保护;闭锁主变压器高压侧断路器合闸;闭锁厂用进线断路器合闸(闭锁励磁系统断路器合闸),这种方式用于失步保护。此时,厂用母线残余电压和输入备用电源电压之间的相角差虽然不能确定,但可以肯定是比较大的,因此厂用电源快速切换是不允许的。国外采用失步保护启动厂用电慢速切换。如果机组具有带厂用电运行的能力,则可只跳发电机断路器,无需启动厂用电切换。
方式6:灭磁(K16)。这种方式用于断路器闪络保护。
方式7:全停2,不启动失灵保护(86-6G)。跳主变压器高压侧断路器跳闸线圈1;跳主变压器高压侧断路器跳闸线圈2;至D-AVR逆变灭磁;跳厂用进线断路器;跳汽机主汽门;启动厂用母线段快速切换;闭锁主变压器高压侧断路器合闸;闭锁厂用进线断路器合闸(闭锁励磁系统断路器合闸)。这种方式用于非电量保护和断路器非全相运行第1时限保护。
4.3 保护出口继电器配置
综上所述,保护出口继电器基本上按保护跳闸方式配置。如果保护动作需要闭锁相关断路器合闸回路的话,通常选用锁定式快速动作出口继电器(LOCKOUT RELAY,如上述86-xG),利用其动断触点闭锁相关断路器的合闸回路,该继电器动作以后需要人工确认复归;对不需要闭锁合闸回路的场合,则可选用一般的自复式快速动作中间继电器(如上述K-16)。
5 保护装置组柜原则
保护装置组柜时应考虑《反措》等有关要求,要考虑运行和检修时的安全性。完全双重化配置的保护装置,相互之间应完全独立,不应有任何电的联系。当运行中一套保护因异常需要退出或需要检修时,应不影响另一套保护正常运行。例如,《反措》规定,主变压器应采用2套完整、独立并且是安装在各自柜内的保护装置,每套保护均应配置完整的主、后备保护;对发电机保护也有类似的规定。
华东电力设计院设计的某4×600MW机组工程中,发电机变压器组保护(GE设备)按每台机组5面柜组柜:
①发电机变压器组保护柜(Ⅰ);
②发变组保护柜(Ⅱ);
③主变压器非电量保护柜;
④高压厂用变压器(每台机组设2台双绕组变压器)保护柜(Ⅰ);
⑤高压厂用变压器保护柜(Ⅱ)。
保护柜(Ⅰ)和保护柜(Ⅱ)分别对应于第1套保护和第2套保护。另外,每台机组设置1面机组保护管理机柜。如果布置位置上不受限制,宜采用比较宽松的组柜方式,有利于施工、运行和维护。
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