摘要：厂用电系统是发电厂的重要组成部分，厂用电保护配置功能的可靠完善直接关系到电厂的安全稳定运行。然而，一些发电厂厂用电系统保护没有得到足够的重视，保护功能存在保护区域不明确、选择性差、特殊工况考虑不周到、保护定值配合困难等问题，由此也导致了厂用电保护在一些特殊工况下经常出现保护误动、拒动或动作时间偏长等问题。本文论述现代大型水电厂厂用电的特点，并对水电厂厂用电保护可靠性进行分析。
关键词：水电厂；厂用电；继电保护；保护装置
引言
现代水电厂越来越多采用大型、特大型机组，其供电容量大、范围广，一旦发生事故将直接威胁系统的安全稳定运行，厂用电保护的重要性不言而喻。大型水电厂运行方式多变，同时由于其在系统中的重要地位对供电可靠性要求也更高，需要厂用电系统配置多个独立电源，以满足不同运行方式的需求；这些特点决定了厂用电网络结构的复杂性，同时也对厂用电保护可靠性有了新的要求。
一、水电厂厂用电保护特点
水电厂厂用电系统电源类型及电压等级的多样性，决定了厂用电系统网络结构的复杂性，同时也使保护配置更为复杂。多组供电电源的存在，可能使最大、最小运行方式下系统阻抗相差较大，这使保护的灵敏度难以达到规程要求，同时也给保护之间的配合带来了一定的困难。厂用电系统一般配置阶段式电流保护作为线路和变压器的后备保护及馈线的主保护，对重要负荷还配置了备自投装置，以保证供电可靠性。但10kV侧母线往往不配置专用的母线保护，需要线路阶段式电流保护兼顾保护母线，这对阶段式电流保护提出了更高的要求。
二、厂用电电流保护整定可靠性分析
由于厂用电源的灵活性，导致最大、最小运行方式相差较大，使保护的灵敏度难以达到规程的要求，也对保护间的配合具有一定的影响;部分母线未配备母线保护，要求上一级线路的阶段式电流保护作为母线的后备保护，此外对于部分线路还需考虑变压器、母线空充对保护的影响，这都给电流保护的整定提出了更高的要求。
1、定时限过电流保护自启动系数选择
由于部分线路负荷标称值的裕度较大，若自启动系数选取不当，易出现定时限过电流保护定值大于延时电流速断保护定值的“倒挂”现象，而“倒挂”现象是不符合实际运行情况的。对于“倒挂”现象可以采用以下两种处理方法：第一，在延时电流速断保护灵敏度较高的情况下，适当提高其整定值（取定时限过电流保护整定值的1.1倍作为延时电流速断保护的整定值），此方法对躲母线和变压器空充较为有利；第二，若按第一种方法处理延时电流速断保护不能满足规程规定的灵敏度要求，可降低定时限过电流保护定值（即降低自启动系数）。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据保护整定要求和实际运行情况，要求的自启动系数选取如下：直接连接电动机负荷的0.4kV侧线路定时限过电流保护的自启动系数取7（认为需考虑自启动电流影响的电动机负荷占全部负荷的100%），上一级10kV馈线定时限过电流保护的自启动系数取4（7×0.5+1×0.5=4，需考虑自启动电流影响的电动机负荷约降为全部负荷的50%），10kV母线进线定时限过电流保护的自启动系数取22（7×0.2+1×0.8=22，认为需考虑自启动电流影响的电动机负荷约降为全部负荷的20%），再上一级的35kv线路定时限过电流保护的自启动系数取1（认为这一电压等级不需要考虑自启动电流的影响）。
2、分段柜和进线柜电流保护之间的配合问题
当10.5kVII、III段联络运行时，电厂以3G为供电点10kv母线的进线柜和分段柜保护为例。进线柜与分段柜配合的基本整定原则为：分段柜的延时电流速断保护与母线所有出线中延时电流速断保护整定值最大的一条线路配合；定时限过电流保护的最大负荷电流取所有出线负荷电流之和，自启动系数取2.2。进线柜的延时电流速断保护和定时限过电流保护分别与分段柜的延时电流速断保护以及定时限过电流保护配合，以满足合母运行时进线柜保护的选择性。
3、变压器定时限过流保护
在变压器继电保护上，继电保护设备可以将变压器中温度、流量以及压力等的变化很好的反映出来，这些变化就会为变压器的保护提供一定的条件，可以根据其中信号性质不同将继电设备分为三种不同的类型，其中包括机电型、数字型和静态型，输入变压器进行运行的相关信号，再通过和已经确定的整定值进行比较就可以清楚的了解变压器具体的运行情况。在过去水电站的主线接线设计中往往会在水电站发电机和变压器的中间设计发电机出口断路器，通过设置这种装置能够很好的进行保护的工作，具体的工作原理就是当发生故障以后通过断开发电机出口断路器将发电机和变压器进行隔离保护。因此实行对发电机出口断路器的失灵保护是非常重要的。在过去的具体应用中经常会出现发电机出口断路器失灵的情况。为了避免断路器失灵，我们可以在断路器中设置对操作电源消失以及回路故障等问题的控制。在水电站发电机变压器的继电保护装置中安装发电机断路器失灵保护装置，一旦水电站发电机出现故障导致发电机出口断路器失灵，那么失灵保护装置就会自动响应，迅速的进行保护动作，通过断开变高压一旁的断路设备，保障保护装置及时的跳开，这样就可以把故障区域很好的隔离开来，从而让水电站的发电机组能够正常的运行。
结束语
本文根据水电厂厂用电保护系统现状进行研究，通过对保护的灵敏度的选择、不同保护之间的配合分析以及对运行年限已久的保护装置更换，达到了提高保护可靠性的目的。此外，漫湾电厂用电系统没有单独的母线保护，而是用阶段式电流保护兼顾母线保护，虽然能可靠动作，但动作时间相对较长。对于大型水电厂需要配置专用的母线保护，以保证母线故障时保护能够以较短时限动作，确保电厂的安全稳定运行。
参考文献
[1]冯建伟,万路.论大中型水电厂厂用电保护定值整定计算[J].水电厂自动化,2015,01:32-36+39.
[2]林海波.水电厂厂用电源运行方式优化研究与应用[A].中国电力企业联合会科技开发服务中心.电力行业信息化优秀论文集2014—2014年全国电力行业两化融合推进会暨全国电力企业信息化大会获奖论文[C].中国电力企业联合会科技开发服务中心:,2014:12.
[3]刘珊,桑振海,石爽,马力.大型水电厂厂用电继电保护系统设计研究[J].电网与清洁能源,2014,07:81-85.
论文作者:敖永强,杨正群
论文发表刊物:《电力设备》2017年第2期
论文发表时间:2017/4/6
标签：电流论文; 水电厂论文; 母线论文; 时限论文; 变压器论文; 负荷论文; 发电机论文; 《电力设备》2017年第2期论文;