前言

目前我國的用電量隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展而不斷增加，不僅工業(yè)上對供電水平的穩(wěn)定性提出的很高的要求，就連人們?nèi)粘Ｉ钪须娔艿南M也對供電質(zhì)量提出了更多精細的要求，而其中的企業(yè)供電安全一直是大家關(guān)注的焦點。發(fā)電機作為供電系統(tǒng)的核心部件，其性能的穩(wěn)定性直接關(guān)系到整個供電過程的穩(wěn)定和安全。在實際的供電工作中，發(fā)電機出現(xiàn)的故障會直接影響整個發(fā)電、供電系統(tǒng)的正常運行，因此發(fā)電機的日常運行維護中，對于發(fā)電機的保護和控制工作，就擺在了顯著的位置。本文就發(fā)電機保護與控制的日常維護工作進行了淺析。

1、發(fā)電機保護的重要性

電能的供應(yīng)對經(jīng)濟的影響越來越大，任何企業(yè)的發(fā)展都是無法離開電能的，所以，現(xiàn)在電能的正常供應(yīng)就顯得尤為重要。近年來，我國的電力行業(yè)得到了長足地發(fā)展，電力企業(yè)的發(fā)展與電能的遠距離高壓輸送，已經(jīng)解決了電能供應(yīng)問題，隨之而來的是電力系統(tǒng)的安全成為了關(guān)注的焦點。保證經(jīng)濟的發(fā)展，電力系統(tǒng)的安全性特別重要。在整個供電環(huán)節(jié)中，發(fā)電機組是電力系統(tǒng)的一個重要組成部分。發(fā)電機組除了造價昂貴，同時它的結(jié)構(gòu)也非常復(fù)雜，整個操作運行維護的要求也相對別的電氣設(shè)備要高很多。而發(fā)電機的正常運行是電力系統(tǒng)安全運行和平穩(wěn)供電的前提，一旦發(fā)生發(fā)電機運行系統(tǒng)的故障，在沒有正確處理的情況下，將會對電網(wǎng)形成非常大的沖擊，不僅會導(dǎo)致發(fā)電機組設(shè)備的損壞，企業(yè)生產(chǎn)受到影響，造成巨大的經(jīng)濟損失，還會威脅到生產(chǎn)人員的人身和生命安全。在過去的時間里，發(fā)電機組的保護裝置不管是從原理還是外型結(jié)構(gòu)，都隨著新技術(shù)新材料的普及得到了迅速的發(fā)展，發(fā)電機組的保護裝置進入微機操作模式時代，使得發(fā)電機的保護反應(yīng)更加的快速和靈敏。除了具備當保護裝置自身故障時可以自動發(fā)出信號提示，閉鎖保護裝置的自檢功能。還結(jié)合現(xiàn)代通訊技術(shù)，發(fā)電機組的微機保護裝置可以與計算機進行信息的交換，便捷地實現(xiàn)發(fā)電機的遠程監(jiān)控操作。它的功能還體現(xiàn)在微機保護裝置對于各種程序?qū)崿F(xiàn)自適應(yīng)，不同的生產(chǎn)環(huán)境要求，可以根據(jù)當時的運行情況，對保護自身的定值和特性進行合理的調(diào)整和改變，達到安全供電生產(chǎn)的基本要求。因此，對于發(fā)電機組的保護配置和維護，是發(fā)電機平穩(wěn)運行工作中的一個重點，值得所有發(fā)電機組運行設(shè)計和日常維護工作人員們重視。

2、發(fā)電機保護功能的配置

發(fā)電機的保護配置應(yīng)該按運行方式進行配置，發(fā)電機端有出口斷路器，通過母線經(jīng)過電抗器向自身的動力系統(tǒng)供電，同時母線與升壓變連接，將剩余的功率經(jīng)升壓后輸送至工廠的變電站，然后再將電能輸送各個生產(chǎn)裝置。對于發(fā)電機發(fā)生故障，應(yīng)及時采取相應(yīng)的保護裝置進行故障隔離，確保生產(chǎn)鍋爐的供汽，穩(wěn)定其他生產(chǎn)裝置的生產(chǎn)用汽。因此采用發(fā)電機差動保護與升壓變保護分別配置的方案，并且采用雙重化的保護配置，確保發(fā)電機組的可靠，穩(wěn)定。一個發(fā)電機組有兩套保護柜，每套保護柜分別有發(fā)電機保護、升壓變保護、升壓變后備保護，同時還有相應(yīng)的轉(zhuǎn)子接地保護，以及變壓器的非電量保護，還有相應(yīng)的勵磁保護。能夠在發(fā)電機發(fā)生故障或者出現(xiàn)非正常運行現(xiàn)象時，能夠自動、迅速、有選擇性地將發(fā)電機從系統(tǒng)中切除，或者根據(jù)發(fā)出的相關(guān)警告信號，減負荷或跳閘，保證發(fā)電機組的安全。發(fā)電機組的出口斷路器是安全運行的關(guān)鍵，在發(fā)生故障的時候，通過出口斷路器將機組與電網(wǎng)系統(tǒng)隔離，系統(tǒng)能夠繼續(xù)向動力系統(tǒng)繼續(xù)供電，同時還可以避免升壓變高壓側(cè)斷路器跳閘，不會因為斷路器出現(xiàn)延遲以及動力系統(tǒng)出現(xiàn)失電的風(fēng)險，防止事故擴大。發(fā)電機因為是旋轉(zhuǎn)的設(shè)備，會出現(xiàn)內(nèi)部故障，其中有相間短路、匝間短路以及繞組分支開焊的情況，所以在進行發(fā)電機保護功能的配置時.對出現(xiàn)的內(nèi)部故障要進行解決。常用的保護措施有以下兩種，一種是縱聯(lián)差動保護，這種保護對發(fā)電機組出現(xiàn)相間短路最佳的解決方式。這種保護的方式最大的優(yōu)勢就是對保護的對象有很強的適應(yīng)性。在大多數(shù)的機組中采用縱聯(lián)差動保護都可以對電機進行很好的保護，同時也會使得發(fā)電機不受勵磁涌流的影響，使得發(fā)電機的兩側(cè)電流是相同的，在進行發(fā)電機保護的時候，可以做到平衡電流的作用，對保護的靈敏度也是很大的提高。另外一種是橫差動保護，橫差保護可以對內(nèi)部故障的類型做出快速的反應(yīng)，并且在發(fā)電機運行的時候可以不受到影響。對兩種保護進行比較發(fā)現(xiàn)這兩種方式各具不同的優(yōu)點，所以在保護裝置方面，可以根據(jù)發(fā)電機常見的故障進行保護的選擇。

3、勵磁保護與系統(tǒng)穩(wěn)定

勵磁系統(tǒng)為發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組提供直流電，產(chǎn)生磁場，保證發(fā)電機與電力系統(tǒng)同步。在無刷勵磁系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)子的直流電從永副勵磁機的轉(zhuǎn)子經(jīng)過旋轉(zhuǎn)二極管交直流轉(zhuǎn)變的。除維持發(fā)電機同步以外，勵磁系統(tǒng)還影響發(fā)電機吸收或輸出的無功功率。勵磁電流的加大會提高無功功率的輸出并使電壓升高，減小勵磁會起到相反的效果，并且在極端情況下，可能導(dǎo)致發(fā)電機不再與電力系統(tǒng)同步。勵磁控制是用來防止不被允許的工況強加于發(fā)電機上，維持機組穩(wěn)定運行。勵磁系統(tǒng)具有過勵和欠勵限制功能的AVR控制。過勵控制可防止AVR試圖提供超過了系統(tǒng)能提供的或發(fā)電機磁場能承受的更多的勵磁電流。過勵和欠勵限制功能是為了防止發(fā)電機超出其額定功率MW或MVAR運行。勵磁系統(tǒng)通過控制轉(zhuǎn)子和定了繞組間的磁場，保證發(fā)電機組穩(wěn)定運行。在欠勵運行方式下，發(fā)電機通過從系統(tǒng)吸收無功功率來控制系統(tǒng)側(cè)的高電壓，此運行方式在自備電廠中一般不采用，這樣會在工廠小型的電力系統(tǒng)中會產(chǎn)生很大的電壓降，造成部分電機會欠壓運行或停機，不利于安全生產(chǎn)。

4、發(fā)電機保護與監(jiān)控

發(fā)電機保護裝置應(yīng)該采取保護與監(jiān)控相結(jié)合的原則，保證設(shè)備運行的安全。當發(fā)電機故障發(fā)生時，應(yīng)迅速將故障切除，并自動記錄保護裝置動作情況，發(fā)出故障報警信息。對發(fā)電機保護來說，當保護動作啟動時，首先由保護裝置本身發(fā)信號至出口斷路器跳閘，同時將信號以及保護動作后的信息發(fā)送至監(jiān)控系統(tǒng)，保護啟動與監(jiān)控信號相互獨立。監(jiān)控系統(tǒng)負責接收信號和發(fā)出遙控指令，不會干擾保護裝置信號的執(zhí)行。監(jiān)控系統(tǒng)實時監(jiān)控發(fā)電機組各組參數(shù)，運行人員能夠從報警信號中及時了解機組運行情況，調(diào)整改變運行狀態(tài)或者處理相應(yīng)的故障，保證機組運行安全。

結(jié)束語

現(xiàn)在，企業(yè)對電量的需求在不斷的增大，這是社會的發(fā)展與科學(xué)技術(shù)的進步，人們生活中無處不在使用電能，電能的供應(yīng)情況時刻影響著企業(yè)的發(fā)展，也會給人們生活帶來影響。企業(yè)的供電是有發(fā)電機實現(xiàn)的，電力系統(tǒng)的震蕩可能使發(fā)電機誤動作，這就要求對發(fā)電機進行保護與控制。在實際應(yīng)用中，有多種保護同時采用，每一種方法對應(yīng)不同的故障，保護參數(shù)的選擇與設(shè)定，決定了發(fā)電機組的可靠性與靈敏性。通過保護與監(jiān)控相互結(jié)合，保持機組運行穩(wěn)定與設(shè)備安全。

（作者單位：中化泉州石化有限公司設(shè)備部）

作者簡介

張永貴（1984-）男，福建泉州人.學(xué)歷：本科.研究方向：電氣運行.