三峡水力发电厂水轮发电机组逆功率保护应用分析.pdf

第32卷 第3期 华 电技 术 V01．32 No．3 2010年3月 HuadianTechnology Mar．2010 三峡水力发 电厂水轮发 电机组逆功率 保护应用分析 金建波 ，董晓英 ，李志超 (1．三峡水力发电厂，湖北 宜昌 443133；2．中国长江 电力股份有限公司检修厂 宜昌 443000) 摘 要：介绍了电力系统逆功率保护应用现状，分析了三峡水力发电厂700MW 水轮发电机逆功率保护的实例，论述了 大型混流式水轮发电机装设逆功率保护的必要性及定值整定注意事项。 关键词：水轮发电机；逆功率保护；混流式 ；定值整定 中图分类号：TK228 文献标志码：B 文章编号：1674—1951(2010)03—0017—02 自发电机机端(或中性点)TA。保护按三相接线，有 1 逆功率保护应用现状 功功率为 发电机是 向电力系统输送有功功率的电气设 P = U ×， ×COS + UbX ，bXCOS + 备，如果出现系统向发电机倒送有功功率，即发电机 U X ， X COS ， 变成电动机运行，就是逆功率异常工况。作为汽轮 式中：为电压超前电流的角度 ；动作判据为lPl 发电机 ，当转入逆功率异常运行状态时，由于汽轮机 P ，P 为逆功率保护动作整定值。 主汽门已关闭，汽轮机尾部叶片与残留蒸汽产生摩 保护动作特性如图1所示，保护逻辑框 图如图 擦而形成鼓风损耗 ，此时汽轮机尾部叶片极易因过 2所示 。 热而损坏。灯泡式和斜流式等低水头水轮机在逆功 V JD 率工况下，低水流量的微观水击作用会产生气蚀现 象，最终致导水叶损伤。这些发电机组在逆功率运 ／ 0 一f 行状态下均会对发电机的原动机造成伤害，因此 ，宜 ／ 装设逆功率保护 。。但 GB14285--2006((继 电保护 技术规程》中未对除抽水蓄能以外的水轮机是否应 图 1 保护动作特性 装设逆功率保护做明确说明，因此，我国许多水轮发 电机未装设逆功率保护。 随着我国水 电事业 的快速发展，水 电装机单机 容量越来越大。从三峡 电站已投运单机 700MW 的 水轮发电机组的运行情况来看 ，大容量水轮发电机 组在进入逆功率情况下引起的振动及一系列问题不 容忽视。本文结合三峡水轮发 电机组投产运行情 况，讨论大容量水轮发电机组装设逆功率保护的必 图2 发 电机逆功率保护逻辑 图 要性及应用过程中的一些注意事项。 3 水轮发电机组装设逆功率保护的分析 2 逆功率保护原理 三峡水力发电厂700MW大型水轮发电机组在 逆功率保护是反映发 电机组出现有功功率倒 设计时未装设逆功率保护，机组无逆功率保护运行。 送 ，发电机变为电动机运行异常工况的保护。同时， 在 2机组调试期 间，机组并网带小负荷运行 ，机组 逆功率保护也可用于程序跳 闸的启动元件 。 调速器电液伺服阀故障，使机组进入逆功率状态运 保