吴二涛
广东粤电中山热电厂有限公司 广东中山 528445
摘要：随着电力系统的高速发展，其网络结构更加复杂，提高电力系统的安全运行水平尤为重要，其中电气保护系统在电力系统中是不可缺少的重要组成部分。本文主要介绍M701F4型燃气-蒸汽联合循环机组在运行中电气保护系统发现的一些问题，并根据问题提出解决措施。
摘要：电力系统；电气保护；M701F4；联合循环；
电气保护系统在电厂电力生产中有着至关重要的作用，它能保证发电设备安全经济运行，防止事故发生以及避免设备受损。如果其发生故障或者异常，都有可能给电厂或者电网带来巨大的损失。因此，对电气保护系统开展定期检验和维护，及时发现故障并做好处理，才能使发电机组安全运行，提高供电稳定性。
本文以某M701F4型燃气-蒸汽联合循环机组电厂为例，对其在电力生产过程中电气保护系统出现的一些问题，并给出解决措施。
一、功率变送器输出突变触发燃机孤岛运行
2019年09月08日22时35分04秒，燃机发电机输出功率由203.8MW左右波动至430MW左右，然后1秒钟内功率又降至17MW左右，燃机TCS报警“GT HOUSE LOAD OPERATION”，燃机孤岛运行保护触发。
.png)
图1 燃机发电机输出功率曲线
根据燃机报警信息，查看燃机孤岛运行保护逻辑为：当GCB三取二判断为合闸状态延时10秒后，若燃机负荷在135MW以上，5秒内下降至27MW以下延时0.15秒，则触发“GT HOUSE LOAD OPERATION ON”燃机孤岛运行保护，确认保护动作正确。
.png)
图2 燃机孤岛运行保护逻辑图
分别检查发变组故障录波、220kV升压站故障录波以及PMU装置录波文件，发现220kV 3条出线线路均存在零序电流增大现象，其中零序电流变化最大时有51A电流，通过软件分析发现有一出线线路7次谐波含量达8.5%，220kV母线电压也有不同程度降低；PMU采集到220kV母线A相电压有约2kV的向下波动，说明外部电网系统电压确实也有变化。
.png)
最终确认是外部电网系统扰动造成系统暂态分量增加影响该型式功率变送器性能，外部电网扰动产生瞬间涌流，干扰二次回路，造成模拟式功率变送器信号传变异常，触发燃机孤岛运行保护逻辑动作。
解决措施：将全厂燃机发电机、汽机发电机目前使用的模拟式功率变送器更换为抗干扰能力强的数字式功率变送器。
二、电动机启动过程零序保护动作跳闸
部分电动机在启动过程中出现跳闸瞬间报“零序保护动作”告警，跳闸后检查电机并无异常，测量绝缘也合格，再次启动持续运行正常。经查保护动作为零序过流出口，测量电机绝缘合格，零序电流采用计算方式，综合分析保护动作原因为启动瞬间三相电流不平衡，造成计算零序值偏大的触发零序保护动作出口。
解决措施：为避免计算方式获取零序电流保护启动瞬间频繁动作，全厂将380V电动机保护装置中以计算方式自产零序过流保护动作延时值由0.2S修改为0.4S。
三、ABB ATS021切换装置定值优化
在工频启动6kV电动机时会使得380V母线电压降低，导致380V电源切换造成辅机跳闸现象，主要原因是6kV电动机在全压直接起动时，起动电流会达到额定电流的4~7倍，当电机的容量相对较大时，该起动电流会引起电网电压的急剧下降。
解决措施：，考虑电源切换应先于低电压动作保证厂用电稳定运行，结合ATS021装置说明书，对现场运行380V ATS021切换装置定值进行优化，将切换装置参数设置为380/220V、50Hz，接入三相电压带N线，未配置启动发电机功能，将启动电源切换调整为额定电压偏差大于10%延时5S动作。
四、发变组保护优化
在对全厂发变组保护屏开展年度保护定值校验过程中，主要发现以下几个问题：
1、燃机主变闪络保护出口整定计算控制字错误，不符合整定计算导则要求“机端有断路器时动作于机端断路器跳闸”。
2、发现高厂变低压侧高阻接地零序电流信号报警整定计算目前也无法实现报警功能。
3、高备变保护校验过程中发现A屏非全相保护I时限出口跳闸整定计算与调度反措文件不相符，定值整定计算单中跳闸出口有启动失灵出口，按反措文件要求实际应只重跳本开关不启动失灵，而且此出口方式与保护B屏不一致，属整定计算错误。
4、高变低压侧零序保护发信功能整定计算有误造成该功能实际未投入（B屏正常），实际运行中需将保护功能控制字投入才能实现跳闸功能。
解决措施：由于该电厂属于新投产发电机组，在调试期因人员配置以及调试任务多等原因，部分设备调试跟踪不到位，故部分设备存在调试遗留下来的一些问题，按要求开展年度定期检验和维护工作，才能将遗留问题发现并解决。
五、结束语
电气保护涉及的设备众多，接线、保护原理复杂，电气保护装置定期校验尤为重要，也是一项繁琐的工作，需要专业人员不断研究、完善，才能确保发电设备安全可靠运行。