张亮
哈尔滨电机厂有限责任公司 黑龙江省 150040
摘要：本文重点对我国某大型燃气-蒸汽联合循环电厂的放电机保护设计工作要点进行了分析，并且有效结合了某发电厂的实际工作状况，系统分析了发电机内部使用的电阻接地的方式，和配电变压器接地的方式对发电机产生的影响进行了重点研究，在发电机的保护动作端口的设计工作上，和燃煤机组存在区别比较明显，同时在发电机组的差动保护上，对使用的电流互感器的相关参数进行了选择。
关键词：大型燃气-蒸汽联合循环电厂；发电机保护；设计特点
当前，我国在大型燃气-蒸汽联合循环电厂的循环机组发展项目上不断增多，并且在世界上发展程度一直都保持在前列，重点运用的是国外一些公司生产的成套设备，并且通过国外公司来进行供货，在国内相关企业出了燃机以来的电厂，在其他部分的设计与供货上，还是存在一定的不足问题。因为对一些大型的燃机机组的设计方案上技术不成熟，并且燃机电厂在电子控制和机电防护工作方案上，基本上都是参考了相似的容量与常规性的燃煤设计方式，在实际的设计工作当中，和国外一些大型的公司进行了多次的设计了沟通之后，从中可以发现，燃气机组的工作的方式上以及设计的系统方面，和燃煤机组相互之间存在很大的差距，所以说，燃机在发电机保护设计过程中，不能简单的套用一些常规性的燃煤机组的设计，需要针对燃机内部的实际特点来进行设计，通过这种方式才可以更好的保证燃煤机系统的整体运行要求。
1. 大型燃气-蒸汽联合循环电厂运营现状
某电厂工程是我国大型燃气-蒸汽联合循环发展项目的重点内容，尤其是9F型350MW级燃气-蒸汽联合循环机组，属于我国重点的招标项目之一，依照主招标书中内容和设备合同协议书的中的相关要求，技术转让方负责设计的工作内容包含了轴系范围内的西欧昂管电气系统的设计，其中主要包含的是发电机本体、励磁系统和交流封闭母线系统、机组控制系统，机组启动设备、发电机的中性点设备和厂区外部车间的电气系统等。在9F型350MW级燃气-蒸汽联合循环机组当中，主要包含了结构类型有燃机、汽机、发电机和其他类型的辅助性设备，在发电机的额定功率工作过程中，达到了标准功率的409.5MW，同时发电机在出口上的断路器，主要是通过发电机-变压器，到单元系统结构中接入220kV电源。
2.发电机保护配置要求
在发电机和励磁保护系统上，主要是通过技术转让方负责设计与供货，同时在主变与高厂变防护措施上，属于国内供货的方式。在进行项目的招标工作当中，主要是通过发电机保护作为其中重要的选项，同时在合同谈判过程中看出，尽管发电机本身的防护设计不是非常复杂，但是因为国内对燃气轮发电机防护设计在技术方面的认识仍与技术转让方存有一定的差距，对燃油或者是汽机系统的要求上没有把握，并且在主机设备上基本都是通过技术转让方来负责设计和供货。主变器主要是通过高厂变保护，由国内厂商进行供货。
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要是将发电机防护和国内设计供货渠道和技术转让方设计进行接口，严重影响到了机组的可靠程度的划分。除此之外，MELCO在汽机房中可以提供出量中电子控制系统，并且每一个控制包的外形的尺寸大小为3m× 12m，将系统范围内部的电器、仪表控制设备以及发电机的保护柜等相关设施，都需要设置在系统内部的电气包当中，其中控制包内部的线缆连接主要是在技术转让方工厂内部来加以完成，通过这种方式可以在最大程度上，降低现场工作的总量，并且有效提升了设备的安装速度。因此，最终确定的是将发电机防护划分到技术转让方的供货范围内。
3.燃气轮发电机的防护设计特点
3.1发电机的接地防护
在设计初期的发展过程中，其中技术转让方所推荐的发电机产生的中性接地的特点，和国内常规的配电变压的方式存在一定的差异，通过高电阻直接接地的方式来进行，其中技术转让方在防护工作中所推荐的原因是：SFC作为GT设备的启动设备，并且在启动过程中将发电机的主回路进行有效的衔接，并且SFC整流器在出线侧与SFC逆变器之间的直流回路存在一定的差异，比如在SFC的直流回路当中产生了接地故障之后，其中直流故障电流通过发电机的回路设计方式来进行设计。通过安装发电机中性接地的特点，在直流CT的监测过程中发现了故障电流，并且防护措施直接处于跳闸的状态。要是采用配电变压接地的方式，会产生比较明显的直流故障电流，通过配电变压器的工作，可能会在比较短的时间范围内，直接毁掉接地变压器。
3.2差动防护用电互感器选择
根据我国电力行业发展标准中，DL/T866- 2004“电流互感器和电压互感器选择及计算导则”的规定可以得出，在容量保持在300WM级以上的发电机与发电变压器的差动保护回路上，选用的是TPY的电流互感器防护方式，所以说，在防护设计规定当中对发电机的出线一段、中线段各自装上2组TPY级别的互感器，同时定额负载的大小为50VA。
在实施第一次的联合设计过程中，其中技术转让方相关工作技术人员，采用的是TPY型的CT，针对这一设计防护的方式，工作人员提出了不同的看法，有的人认为发电机的套管需要使用CT在220kV系统产生故障的时候，在CT故障问题系统的电流，需要保证低于正常工作状态下的两倍，因此，CT自然不会完全饱和，同时他们没有充分的考虑到CT短暂的特性与剩磁产生的影响。通过讨论与沟通之后，中方采用的是TPY型CT的原因进行了重点说明，并且有效指出了IEC 60044- 6设计标准当中的相关要求，保证电机防护设计的有效性。在进行电机防护工作过程中，其中发电机保护作为其中一个重要的选项，同时在防护设计工作过程中可以看出，尽管发电机保护设计本身工作不是非常复杂，但是在国内的燃气发电机组的设计工作上，要是充分满足发电机的防护设计，还是没有十分的把握，并且在主体设备上对这种防护措施技术的使用熟练程度需要进一步提升。
4.结束语：
通过本文对大型燃气-蒸汽联合循环电厂的发电机保护设计特点分析和探讨，从中可以总结出，在对放电机的防护措施方面，需要充分注意放电机内部转子和剩磁产生的影响，相关电力单位需要对发电机的防护工作加以充分重视，正确选择发电机的供货渠道，保证电厂工作的整体效率和稳定性，这对人们日常用电质量也产生了积极影响。
参考文献：
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[4]孙茗.大型燃气-蒸汽联合循环电厂发电机保护设计特点[J].电力勘测计,2005(06):48-52.
论文作者:张亮
论文发表刊物:《防护工程》2018年第24期
论文发表时间:2018/12/13
标签：发电机论文; 防护论文; 燃气论文; 机组论文; 技术转让论文; 蒸汽论文; 工作论文; 《防护工程》2018年第24期论文;