鄭子純

（杭州華電半山發(fā)電有限公司，浙江 杭州 315000）

發(fā)電機為當前燃機電廠進行電力生產(chǎn)時常用的一種設備，應用期間主要通過燃料燃燒產(chǎn)生一定的氣體，渦輪受到此種氣體的影響，會使得發(fā)電機發(fā)電，因此，為了確保發(fā)電機能夠正常使用，有效降低應用時出現(xiàn)的各類問題，則需要燃機電廠做好發(fā)電機的保護系統(tǒng)設置工作，使各類故障發(fā)生風險得到良好的控制，發(fā)電機可以長時間穩(wěn)定高效的運行使用。

1 發(fā)電機的保護方式

燃機電廠的發(fā)電機，在具體使用過程中，會出現(xiàn)各種故障，例如發(fā)電機短路、單相接地等故障，導致發(fā)電機出現(xiàn)短接繞組短路電流增大情況，發(fā)電機受到該因素影響會出現(xiàn)故障或設備損壞問題；易導致發(fā)電機出現(xiàn)相間短路（電弧所致）、兩點接地短路，因此，發(fā)電機運行期間的故障需要引起技術(shù)人員的高度關(guān)注，選擇有助于發(fā)電機運行故障預防及影響降低的保護裝置，對發(fā)電機進行良好的運行保護。

縱差保護。該種繼電保護適用于發(fā)電機（1 MW）定子繞組保護、相間短路故障（引出線處）預防之中，常用的保護裝置具有數(shù)字化、可編程的特性，依托自身的特性與微處理器（32位）來發(fā)揮保護功效。電廠技術(shù)人員可以依據(jù)發(fā)電機設備的具體使用性能及故障類型，從故障風險規(guī)避的角度出發(fā)，對縱差保護裝置的保護程序進行重新編寫，使得該保護裝置的保護效果顯著提升，適應燃機電廠使用的發(fā)電機的運行保護情況。

選擇性接地保護。此種保護方式多在發(fā)電機定子繞組直線母線相接之后的接地故障預防中，如果發(fā)電機在實際應用期間出現(xiàn)了單相接地的情況，而且電流與設備常規(guī)運行下的電流情況進行對比，有著超標情況，此時應用該種接地保護方式，便可以對電流引起的發(fā)電機運行故障進行良好的干預。若燃機電廠應用的發(fā)電機容量超過100 MW，應用該種保護方式，便有著100%的定子接地保護區(qū)域，在發(fā)電機容量處于100 MW以下時，此時參照發(fā)電機定子繞組串聯(lián)匝數(shù)，可知安裝的保護系統(tǒng)的接地保護區(qū)域串聯(lián)匝數(shù)要比參照值大，增大值約為90%。

勵磁回路保護方式。燃機電廠發(fā)電機在使用期間，也會發(fā)生勵磁回路故障，需要技術(shù)人員事先對發(fā)電機容量大小進行明確。如果燃機電廠進行作業(yè)生產(chǎn)所用的發(fā)電機容量為1 MW或者低于該容量，為了有效規(guī)避設備的該種故障問題發(fā)生，就需要技術(shù)人員對于采用的發(fā)電機設備進行定時檢查裝置的裝配，以降低問題發(fā)生風險。如果電廠應用的發(fā)電機容量較大，超過1 MW，需要技術(shù)人員在發(fā)電機的相應位置處進行勵磁回路接地保護裝置的安裝。

失磁保護。燃機電廠發(fā)電機使用期間，還會出現(xiàn)勵磁消失故障問題。為了降低該故障發(fā)生發(fā)展給發(fā)電機正常運行所致的不良影響，需要技術(shù)人員對該故障發(fā)生原因與表現(xiàn)進行準確把握。如果發(fā)電機的工作不允許出現(xiàn)失磁運行情況時，技術(shù)人員應及時將自動滅磁開關(guān)及斷路器開關(guān)進行斷開處理，可確保發(fā)電機的正常運行；如果燃機電廠應用的發(fā)電機容量在100 MW以上，并且屬于半導體勵磁時，要求技術(shù)人員在此種發(fā)電機之上進行失磁保護裝置的安裝，這樣在發(fā)電機運行過程中出現(xiàn)失磁問題時，設備的運行參數(shù)一般不會出現(xiàn)較大的異常改變，促使設備運行狀態(tài)良好[1]。

2 燃機電廠發(fā)電機保護系統(tǒng)的配置和特點

2.1 配置

常規(guī)情況下配置燃機電廠發(fā)電機的保護系統(tǒng)時，需要依據(jù)各個發(fā)電機的容量大小進行保護裝置的針對性配置，不可出現(xiàn)盲目配置的情況。當前大多數(shù)燃機電廠所用的發(fā)電機容量為300 MW或者高于該容量標準的發(fā)電機，所以對其進行保護系統(tǒng)配置時，總結(jié)以往的配置經(jīng)驗，可以了解到主要包括下列內(nèi)容：發(fā)動機差動保護、過激磁保護、基波定子接地保護、失磁保護、逆功率保護、三次諧波定子接地保護、啟停機保護等多項。在對該類型發(fā)電機進行保護系統(tǒng)裝配時，需要技術(shù)人員注意做好發(fā)電機設備的失步保護的裝配，并且對大容量發(fā)電機進行差動及接地保護裝配后，要求技術(shù)人員對于這兩種保護動作的算法、頻率進行相關(guān)性的計算。如果兩項內(nèi)容無關(guān)系，無需對發(fā)電機進行啟停機裝置的裝配。對于容量較小的發(fā)電機進行保護系統(tǒng)配置時，需要技術(shù)人員結(jié)合此類容量不超過100 MW發(fā)電機的特點，參照大容量發(fā)電機的保護系統(tǒng)裝配內(nèi)容，進行保護系統(tǒng)的針對性且簡單的裝配，無須全部裝配，選擇適合該種發(fā)電機的保護系統(tǒng)裝配內(nèi)容應用即可[2]。

2.2 特點

設置匝間保護裝置?，F(xiàn)階段我國很多燃機電廠使用的發(fā)電機設備與專門的配套設備，多數(shù)來自國外，缺少發(fā)電機設備進行匝間保護裝置的設置。而火電廠在應用發(fā)電機及相關(guān)的保護裝置時，為了避免發(fā)生匝間故障，則進行了高效能匝間保護裝置的裝配。差動保護獨立，即燃機電廠應用的發(fā)電機進行了該設備、主變壓器的獨立差動保護裝置的設置，而火電廠發(fā)電機則進行了專門的大差動保護裝置的設置。逆功率保護裝置。當前我國應用燃氣輪發(fā)電機進行生產(chǎn)作業(yè)的燃機電廠，在應用的設備容量為200 MW或者超過該容量時，均進行了逆功率保護裝置的配置，以避免設備運行故障發(fā)生。低電壓保護裝置。由于燃機電廠應用的發(fā)電機工作時，容易出現(xiàn)機端三相電壓下降（同一時間）之下的電流增大表現(xiàn)，之后發(fā)電機受到該種電流的影響，會出現(xiàn)發(fā)電機自身溫度高的情況，進而會導致設備被燒毀問題發(fā)生，所以這些發(fā)電機在工作時要設置專門的低電壓保護裝置，以降低設備因電流因素影響所致的燒毀問題發(fā)生率。

3 結(jié)語

燃機電廠發(fā)電機保護系統(tǒng)，可以保護設備，一旦在發(fā)電機使用過程中出現(xiàn)問題，依托保護系統(tǒng)便可以及時檢出問題，第一時間發(fā)出警報提醒并停機。檢修人員可以迅速對出現(xiàn)故障的地方進行維修處理，防止發(fā)電機應用期間發(fā)生故障后繼續(xù)使用而導致設備嚴重損毀問題，從而使得設備故障問題可以被及時發(fā)現(xiàn)與妥善處理，發(fā)電機可以在后續(xù)的發(fā)電生產(chǎn)中穩(wěn)定可靠的應用。所以保護裝置對于燃機電廠發(fā)電機組的有效運行利用生產(chǎn)的積極影響較大，需要電廠技術(shù)人員對于保護系統(tǒng)包含的內(nèi)容有著較多的了解，進而基于保護系統(tǒng)的應用特點、保護方式、配置，做好發(fā)電機保護裝置的設置工作，確保保護系統(tǒng)的應用價值可以充分發(fā)揮。