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摘要：FCB模式除对电网安全运行有利外．提高了电厂机组自身的安全性和经济性。而且，这也是火电厂实现“孤岛运行”和“黑启动”的基础，因此，在我国已经有越来越多的新建火电厂进行了这方面的试验，并取得了极好的运行效果。发电机变压器组保护是确保电网与电厂的安全运行的重要保障，其保护和动作方式直接关系到故障情况下的决策行为。基于FCB功能发电厂的发变组保护配置进行探讨。
关键词：发电厂；发变组；FCB；保护配置
基于火电厂实现 FCB 功能的技术要求，对发变组保护配置的一些技术问题进行了探讨，分析了发电机保护中的一些保护功能的特点，并提出了新的配置要求，已使得发电厂的其他系统进行快速调节。FCB 模式除对电网安全运行有利外，提高了电厂机组自身的安全性和经济性。而且，这也是火电厂实现“孤岛运行”和“黑启动”的基础，因此，在我国已经有越来越多的新建火电厂进行了这方面的试验，并取得了极好的运行效果。FCB 甩负荷后小岛运行是大型汽轮机组适应电网变化的一种非常有效的运行方式。
一、慨述
单元制火电机组的 FCB 也就是我们常说的快速甩负荷并“小岛”运行。FCB 模式除对电网安全运行有利外，提高了电厂机组自身的安全性和经济性。为了更好的实现FCB 的功能，对于火电机组的设计理念就必须要有较大的突破。从电气专业角度来讲，为满足机组 FCB 功能对电气发变组的保护逻辑提出的更高要求。某电厂660MW 燃煤发电机组。每台机组的发电机、主变压器按单元制接线方式，依次经由发电机、离相封闭母线、发电机出口断路器、离相封闭母线、主变压器、500kV 架空线引至本期工程建设的 500kV 升压站向电网输送电能。500kV 升压站为一个半断路器接线方式。见图。
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二、发电机、变压器保护的配置
1、发电机保护配置。发电机微机型保护装置按双重化配置，主要配置发电机差动保护、发电机转子表层过负荷保护、发电机失磁保护、发电机逆功率保护、发电机过负荷保护、复合电压闭锁过电流保护、发电机定子接地保护、发电机转子接地保护、发电机低频 / 过频保护、发电机低频 / 过频保护、发电机过激磁保护、发电机阻抗保护、发电机过电压保护、突加电压保护、发电机失步保护、发电机失步保护、起停机保护、发电机出口断路器失灵保护、发电机零功率保护。
2、变压器保护配置。变压器微机型保护装置按双重化配置，主要配置主变压器差动保护、主变过激磁保护、主变压器高压侧零序过流保护、主变压器复合电压闭锁过流保护、主变压器低压侧接地保护、500kV 断路器非全相保护、500kV 断路器闪络保护、主变压器本体保护。
3、FCB 的基本功能。FCB 的基本功能有：在正常机组工作的请况下运行时，机组的 FCB 功能就会自动投运，若由于发电机与电网解列，带厂用电会保持稳定运行。在机组甩负荷过程中，能保证机组运行参数的变化在安全范围内，而且不引起停机停炉保护动作，不危及设备安全。待电网恢复后，机组可以直接并网带负荷运行。FCB 模式除对电网安全运行有利外，提高了电厂机组自身的安全性和经济性。而且，这也是火电厂实现“孤岛运行”和“黑启动”的基础，因此，在我国已经有越来越多的新建火电厂进行了这方面的试验，并取得了极好的运行效果。发电机变压器组保护是确保电网与电厂的安全运行的重要保障，其保护和动作方式直接关系到故障情况下的决策行为。
三、CB对保护配置的要求
1、发电机保护。对发电机内部故障的保护是应该动作于全停方式，即差动保护、定子接地保护、转子接地保护、匝间短路保护；反应发电机异常运行的失磁保护动作于程序跳闸。而与外部电网故障和异常运行有关的保护功能，则应重新考虑，区别对待。
(I)过负荷保护。产生过负荷的原因，通常是外部电网有功功率缺失而本电厂机组无法平衡电网有功，或电网结构的原因造成潮流分配不均。针对这种情况，发电机组应与外网解列，FCB后小岛运行，等待电网调节后再并网运行。保护一般包含定时限和反时限两部分组成。定时限按发电机长期允许的负荷电流下能可靠返回整定，经延时动作于信号及减出力。反时限是应能反映定子绕组的热积累过程。包含温度积累报警段和跳闸段的功能输出。规程规定，跳闸段作用于全停或程序跳闸；而在FCB模式的配置中，跳闸段应作用于FCB解列。
(2)过激磁保护。导致发变组过激磁的原因很多，归纳起来一般有两种原因：一个是电网突然切除故障或失去负荷(包括发变组解列)；另—个是发电机操作过程中励磁系统错误调节。过激磁保护通常由低定值的报警段、高定值的跳闸段、反应于过激磁时间累积的反时限段组成。然而，要在运行时准确区分这种不正常运行状态的原因是不可能的，为保险起见，FCB模式的保护方案变化不大。报警段动作于信号和降低发电机励磁电流，反时限段动作于程序跳闸，跳闸段带较长时限动作于全停。但是，跳闸段动作定值应考虑FCB动作后，发电机转速升高造成的频率升高的因素，避免过激磁倍数计算倍数降低，此外，延时应躲开励磁调节滞后而产生电压升高过程的时间。
(3)过电压保护。大型汽轮发电机组转动惯量相对较小，在甩负荷时，转速将有所上升，过电压值可达1.3—1.5倍额定电压。常规模式下，报警电压段整定为110％—115％额定电压，延时动作于减励磁；跳闸电压段整定为130％额定电压，延时0.5 B，规程规定动作于程序跳闸，然而在FCB模式下，动作应动作于全停I，延时需可靠躲过甩负荷后升速造成的过电压过程。防止FCB模式后发电机的过电压保护动作造成FCB失败。
(4)负序电流保护。电力系统发生不对称短路，或非全相运行，将有负序电流流过定子绕组。因此，负序保护基本上都是针对外部故障。负序保护一般由两段定时限和一段反应转子热积累过程的反时限部分构成。在FCB模式下，定时限低定值段动作于信号，高定值段和反时限跳闸段均动作于FCB解列。
2、主变压器接地保护。按常规模式，主变压器上配置的保护，除过激磁保护动作于程序跳闸，其他一律动作于全停。然而，对于单相接地故障，则由于保护原理配置的变化而不同。单相接地故障是主变高压侧发生最常见的故障形式。通过区分零序电流的大小，是不能判断出是内部接地还是电网接地的，因此零序差动保护就应是最佳选择。前些年，因中性点互感器的极性造成的误动较多，以及低定值的纵差保护可以反应直接接地变压器的单相接地故障，造成零序差动保护应用日渐减少。其实，从原理分析，零差保护的灵敏度是同定值计算水平的纵差保护的3倍，这在单相主变的应用上更加合适。因此，零差保护应重新引起人们的重视。在单相接地故障的主保护确定为零差保护后，规程中的零序过电流保护就可变为外部电网接地故障的后备保护，并从时限上区分故障范围。配置两段，较短时限动作于FCB解列，较长时限动作于全停I。对于中性点不接地的主变，零差保护不起作用。为了防止在发生接地故障时。中性点接地的变压器跳开后，不接地变压器仍然带故障运行，应配置零序电压保护；中性点经间隙接地的，还可配置零序电流电压保护。保护均可配置两段，较短时限动作于FCB解列。较长时限动作于全停。
FCB甩负荷后小岛运行是大型汽轮机组适应电网变化的一种非常有效的运行方式。在这种方式下，汽轮机组若能在较短的时间内快速并网发电。对机组的安全经济运行及电网的安全稳定运行具有重要的意义，它应是现代化机组必备的一项运行方式。然而，FCB也对发变组保护提出了新的配置要求。
参考文献
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