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近年來隨著我國(guó)工業(yè)的發(fā)展，環(huán)境問題頻發(fā)，燃?xì)獍l(fā)電作為一種成熟可靠的清潔能源，迎來了加速發(fā)展的契機(jī)。十二五期間隨著大型燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)電廠的不斷建設(shè)，燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組繼電保護(hù)設(shè)備國(guó)產(chǎn)化水平逐漸提高。隨著燃?xì)獍l(fā)電廠總量的增多、運(yùn)行機(jī)組和運(yùn)行時(shí)間的穩(wěn)步增加，業(yè)內(nèi)對(duì)大型燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組保護(hù)逐漸形成共識(shí)，制定了DL/T 1505—2016《大型燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組繼電保護(hù)裝置通用技術(shù)條件》（以下簡(jiǎn)稱“技術(shù)條件”）。

大型燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)多配備負(fù)載換相型變頻器（load commutated inverter, LCI），由LCI系統(tǒng)為發(fā)電機(jī)提供起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。起動(dòng)過程中，發(fā)電機(jī)定子繞組電流最大約為額定電流的7%，機(jī)端電壓最大值約為額定電壓的17%，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速介于0～2000r/min區(qū)間，對(duì)應(yīng)定子側(cè)電氣量的頻率為0～33.3Hz，發(fā)電機(jī)的U/f值范圍為0.25～1.0。

在此過程中，采用常規(guī)傅里葉算法計(jì)算電氣量的正、負(fù)、零序分量會(huì)導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果錯(cuò)誤，部分保護(hù)的靈敏度可能下降，甚至無法動(dòng)作，而另一些保護(hù)可能誤動(dòng)。因此業(yè)內(nèi)對(duì)于燃?xì)廨啓C(jī)組保護(hù)的研究，多集中在變頻起動(dòng)過程中保護(hù)元件需做的特殊處理，或應(yīng)新增的保護(hù)功能。例如，在起動(dòng)過程中采用非線性加速的變頻序分量計(jì)算方法，在起動(dòng)過程中配置定子接地保護(hù)的必要性及原理方案等。

技術(shù)條件對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)組因變頻起動(dòng)需要特殊處理或新增的保護(hù)做出了要求，比如定子接地保護(hù)、匝間保護(hù)、LCI直流接地保護(hù)、主變差動(dòng)保護(hù)、逆功率保護(hù)和低頻保護(hù)等。

南京南瑞繼保電氣有限公司的研究人員根據(jù)大型燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)特點(diǎn)，結(jié)合DL/T 1505—2016《大型燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組繼電保護(hù)裝置通用技術(shù)條件》的頒布執(zhí)行，就大型燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)的定子接地保護(hù)、定子匝間保護(hù)、LCI系統(tǒng)直流接地保護(hù)、主變差動(dòng)保護(hù)等的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究，內(nèi)容總結(jié)如下：

1）不同容量、不同接地方式的機(jī)組，定子接地保護(hù)配置存在差異，需要考慮鐵磁諧振造成PT燒毀及定子接地保護(hù)誤動(dòng)的問題，必要時(shí)可以增加一次消諧設(shè)備和調(diào)整定子接地保護(hù)動(dòng)作時(shí)間。

2）對(duì)于沒有匝間專用PT、未配置匝間保護(hù)的燃?xì)廨啓C(jī)組，可以考慮增配自產(chǎn)縱向零序電壓匝間保護(hù)以完善匝間保護(hù)性能。

3）在LCI變頻起動(dòng)過程中，中性點(diǎn)接地變投入運(yùn)行時(shí)需配置LCI直流系統(tǒng)接地保護(hù)，此外本文還提出了兩種解決該過程中主變差動(dòng)保護(hù)易誤動(dòng)的 措施。

4）在LCI變頻起動(dòng)過程中，以往基于額定頻率的序分量計(jì)算方法不再適用，需采用變頻計(jì)算方法。

本研究所討論的原則對(duì)于規(guī)范我國(guó)大型燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)繼電保護(hù)配置和設(shè)計(jì)，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)裝置換型升級(jí)具有指導(dǎo)意義。

本文編自2021年第12期《電氣技術(shù)》，論文標(biāo)題為“大型燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組保護(hù)關(guān)鍵技術(shù)研究”，作者為鐘守平、王洪林 等。