李明
中航世新安装工程（北京）有限公司沈阳分公司，辽宁省沈阳市，110000
摘要：在社会经济体制改革下，我国电厂广泛运用了燃气轮机发电机组，并在实际应用中凭借投资低、效率高以及运行灵活等优势取得了良好的应用成果，燃气轮机发电机组的应该也减少了对环境的影响。为了更好的提高燃气轮机发电机组运行质量，针对燃气轮机发电机组发电机组继电保护装置进行深入研究。
关键词：燃气轮机；发电机组；保护；特点
1 引言
受到经济全面发展的影响，人们对能源系统引发的环境问题也越来越重视，过去的燃煤电厂在生产过程中会排放大量的污染物，对生态环境造成严重的影响。随着燃气轮机发电机组的不断应用，有效降低了企业投资成本，提高灵活度，同时凭借高效的运行和环保特点，得到了广泛推广与运用。
燃气轮机发电机组和常规的燃煤发电机组相比有着很大的差异，主要包括以下两点：第一，燃气轮机发电机组通常无法自行启动，都需要采用变频启动模式，通过外部电源变频装置为电机定子绕组实现供电；第二，电机组在变频启动环节中，因为定子绕组的经过电流比较小，同时机端电压也低于额定电压，所以会出现吸收有功功率的现象，发电机表现为同步运行状态。
2 燃气轮机发电机组变频启动保护
2.1燃气轮机发电机启动过电流保护
在燃气轮机发电机组变频启动过程中，定子电流比较小，通常情况下最大可达到额定电流的7%左右，燃气轮机发电机的频率区间范围仅大约为0.05-33. 3hz ,机端输出的电压也仅大约为额定输出电压的17%。由于燃气轮机风力发电所的机组频率和电抗是成正比,同时其频率达到了对应的范围,虽然机端的电压相对很低,但是通过的电路仍然很大。在对燃气轮机发电机进行高频启动保护的过程中因其持续时间久,差动保护以及低频保护使其灵敏度逐渐减弱,同时频率也逐渐降低，灵敏系数越来越差，因此必须开展专门的燃气轮机发电机组启动过电流保护装置，有效避免燃气轮机发电机组变频启动中出现的荷载电流整定。启动过电流保护主要受到外部电源经静态变频装置输出端隔离开关的控制效果，在外部电源经静态变频装置投入中，实现良好的保护运行，在外部电源经静态变频装置切断时，可以立即退出保护。
2.2燃气轮机发电机组定子接地保护
对于燃气轮机发电机组运行来说，一般外壳都处于接地状态，所以定子绕组由于绝缘遭到破坏而引发单相接地的故障较为常见。以100MW或以上的燃气轮机发电机组为例，必须设置100%的接地保护装置，甚至可以实现停机。
燃气轮机发电机组的定子绕组接地保护设定一般利用固定的三次谐波电势，并通过燃气轮机发电机的中性点侧以及极端侧三次谐波电压和基波零序电压所组成。在开展燃气轮机发电机组启动过程中，为了避免外部电源经静态变频装置直流侧出现接地而产生直接2点节点，从而对发电机的中性点接地变压器造成损坏，燃气轮机发电机组的中性点接地隔离开关必须断开，在发电机组变频启动完成后在进行闭合。
所以,在进行燃气轮机变频发电机组的高压侧变频启动时,定子绕组接地保护不能获取中性点侧的零序电压,因此只能通过获取燃气轮机变频发电机组高压侧的 pt 开口,并在变频发电机组高压启动时按一次电压进行计算,避开正常运行时产生的不平衡电压,同时避免了受到变压器高压侧接地而造成的影响。通常情况下,定值比应低于启动环节正定的零序电压,因此按照发电模型所设定的定子绕组保护在启动环节中所保护的范围相对较小。燃气轮机风力发电机组钉子解读保护亦通过外部电源经静态变频装置输出端隔离开关进行控制,在外部电源经静态变频装置切断时,退出保护模式。
2.3主动差变保护
在燃气轮机发电机组变频启动过程中，燃气轮机发电机组的出口断路器断开，主动差变通过厂变倒送电运行。燃气轮机发电机组的定子绕组经过的额低频电流较小，当出现短路故障后，外部电源经静态变频装置输出端的隔离开关可以额结合辅助触点实现主变差动保护功能，其保护范围主要包括燃气轮机发电机组变频启动过程中电机机端电流和变压器高压侧电流，同时对燃气轮机发电机组计算主变差动保户电流。
2.4燃气轮机发电机组变频启动闭锁保护
在燃气轮机发电机组变频启动环节中，由于频率变化一般在0.05-33.3Hz之间，并且机端电压仅为额定电压的17%左右，所以需要具备闭锁保护功能，确保燃气轮机发电机组并网运行。在实际启动中，发电机处于同步电动机运行模式下，吸收有功，虽然逆功率比较小，但是机端阻抗还是会进入发电机组内部，所以需要对诗词保护开展闭锁保护，当并网后再实现运行。在上述燃气轮机发电机组闭锁保护中，都需要经过发电机组出口断路器辅助来完成保护效果。特别注意的是，在燃气轮机发电机组的变频启动过程中，发电机作为同步电动机开展运行，也会出现异常工况的现象，但是由于启动区间较短，所以整个系统出现震荡的纪律也比较低，不必专门设置闭锁保护功能。
3 燃气轮机同步发电机组并网保护特点
3.1逆功率保护
对于燃气轮机发电机组来说，还要设置逆功率保护装置，保护时限动作于信号，而延时动作于解列。对于以往的额燃气轮机发电机组逆功率保护可以整定为.5%-1%Pn。在燃气轮机发电机组变频启动过程中，会吸收有功功率，燃气轮机发电机组处于同步电动机运行状态，反省功率大约为1.2%Pn，同时燃气轮机发电机组还需要拖动同轴压气机。后者消耗大量的压缩功率。所以，逆功率保护定值夜莺相应的做出调整，可以结合多过机组启动最大功率进行优化，一般调整为10%Pn左右，避免燃气轮机发电机组变频启动时出现误动现象。
3.2程序跳闸逆功率保护
在燃气轮机发电机组中，程序跳闸的作用是避免一些异常运行保护引发的停机现象，同时引发燃气轮机发电机组出口断路器断开，燃气轮机发电机组正确轮和关断门为关闭，从而引发超速事故。但是对于燃气轮机发电机组来说，仍然需要拖动同轴压气机，所以必须设置程序跳闸功率保护，提高燃气轮机发电机组运行的可靠性。
4 结束语
综上所述，随着我国电力企业的全面发展，推动了发电厂机组运行的现代化水平，在最新技术的支持下，提高了燃气轮机发电机组运行的可靠性，通过对燃气轮机发电机组变频运行设置继电保护装置，全面优化了燃气轮机发电机组的运行效率，提高了发电机的运行安全，同时也减少了燃气轮机发电机组对外界造成的环境影响，推动我国发电事业的长远发展。
参考文献：
［1］ 冯志兵，金红光． 燃气轮机冷热电联产系统与蓄能变工况特性［J］． 中国电机工程学报，2006，26( 4) : 25-30．