发电机正向功率解列保护逻辑优化方法

技术领域

本发明涉及电力行业技术领域，具体为发电机正向功率解列保护逻辑优化方法。

背景技术

电力系统中的发电机装置中，发电机保护装置是保证发电机智能、安全运行的两大主要工作，目前，本厂常用的发电机保护装置是型号为7UM6225的西门子发电机保护装置，当发电机组突然发生甩负荷时，发电机保护装置的正向功率解列保护利用发电机电气量变化特征动作于全停，其保护逻辑参见图2。采用该逻辑保护时，当发电机在正常运行时，在送出线路发生短路故障切除时，发电机的电气量变化会导致发电机正向功率解列保护误动作。为此，本发明提出了发电机正向功率解列保护逻辑优化方法。

发明内容

本发明的目的在于提供发电机正向功率解列保护逻辑优化方法，以解决当机组甩负荷时，如何有效区分机组甩负荷和送出线路发生短路故障状态，从而防止发电机正向功率解列保护误动作的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：发电机正向功率解列保护逻辑优化方法，包括在发电机正向功率解列保护逻辑的启动条件部分中，增加df/dt＞发电机频率突变和dσ＞发电机电压相量突变；

在发电机正向功率解列保护逻辑的闭锁条件部分中，增加GCB ON发电机GCB合位信号和PT断线信号；

将正向功率解列保护出口方式设置为全停、跳6kV进线开关以及启动厂用电快切装置。

作为本发明一种优选的技术方案，所述发电机频率突变和发电机电压相量突变的输出端均通过或门输出至启动条件部分的与门输入端。

作为本发明一种优选的技术方案，在所述启动条件部分的与门输入端前还设置有PG>发电机有功功率判据和UG>85％机端电压大于85％。

作为本发明一种优选的技术方案，所述发电机正向功率解列保护逻辑的闭锁条件部分中还设置有主汽门关闭信号，该主汽门关闭信号、GCB ON发电机GCB合位信号和PT断线信号均通过与门输出至正向功率解列的保护出口处。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中，通过在保护逻辑中增加发电机频率突变，为的是能够更准确地区别发电机是出现了正向功率解列工况，还是输电线路近距离发生了故障；

2、本发明中，通过在保护逻辑中增加发电机电压相量突变，能够更准确地区别发电机是出现了正向功率解列工况，还是输电线路近距离发生了故障；

3、本发明中，通过在保护逻辑中增加GCB合位信号，可以有效防止因GCB的误跳闸导致正向功率保护装置误判为发生了正向功率解列工况；

4、本发明中，PT断线信号可以有效防止因电压互感器发生断线故障造成正向功率保护装置误判为发生了正向功率解列工况；

5、本发明中，将正向功率解列保护逻辑的保护出口方式设置为全停、跳6kV进线开关以及启动厂用电快切装置这两个出口方式，能够在输电线路全部失去的情况下，电厂能利用正向功率保护装置动作，快速实现厂用电的切换，避免长时间停电。

综上所述，当机组甩负荷时，保证发电机正向功率解列保护可靠动作；能够有效区分机组甩负荷和送出线路发生短路故障状态，防止发电机正向功率解列保护误动作。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式中予以详细说明

图1为本发明的发电机正向功率解列保护逻辑图；

图2为现有技术的发电机正向功率解列保护逻辑图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，在本实施例中，提供了发电机正向功率解列保护逻辑优化方法，包括在发电机正向功率解列保护逻辑的启动条件部分中，增加df/dt＞发电机频率突变和dσ＞发电机电压相量突变；

所述发电机频率突变和发电机电压相量突变的输出端均通过或门输出至启动条件部分的与门输入端。

通过在保护逻辑中增加发电机频率突变，其整定值设为1.13Hz/s，为的是能够更准确地区别发电机是出现了正向功率解列工况，还是输电线路近距离发生了故障；

当发电机出现了正向功率解列(也就是甩负荷)工况时，发电机侧频率会出现突增，所以此时的df/dt＞发电机频率突变这个判据的数值会大于其整定值1.13Hz/s，此时本判据满足(逻辑图中输出为1)；

当输电线路近距离发生三相短路故障时，发电机侧频率无突增，所以此时的df/dt＞发电机频率突变这个判据的数值会远远低于其整定值1.13Hz/s，此时本判据不满足(逻辑图中输出为0)。

通过在保护逻辑中增加发电机电压相量突变，其整定值设为15deg(也就是角度°)，为的也是能够更准确地区别发电机是出现了正向功率解列(也就是甩负荷)工况，还是输电线路近距离发生了故障；

当发电机出现了正向功率解列(也就是甩负荷)工况时，发电机侧频率会出现突增，所以此时的dσ＞发电机电压向量突变这个判据的数值会大于其整定值15deg，此时本判据满足(逻辑图中输出为1)；

当输电线路近距离发生三相短路故障时，发电机电压向量无突变，所以此时的dσ＞发电机电压向量突变这个判据的数值会远远低于其整定值15deg，此时本判据不满足(逻辑图中输出为0)。

通过在保护逻辑中增加GCB合位信号，可以有效防止因GCB(发电机出口断路器)的误跳闸导致正向功率保护装置误判为发生了正向功率解列工况；

PT断线信号可以有效防止因电压互感器发生断线故障造成正向功率保护装置误判为发生了正向功率解列工况；

将正向功率解列保护逻辑的保护出口方式设置为全停、跳6kV进线开关以及启动厂用电快切装置这两个出口方式，能够在输电线路全部失去的情况下，电厂能利用正向功率保护装置动作，快速实现厂用电的切换，避免长时间停电。

在发电机正向功率解列保护逻辑的闭锁条件部分中，增加GCB ON发电机GCB合位信号和PT断线信号；

将正向功率解列保护出口方式设置为全停、跳6kV进线开关以及启动厂用电快切装置。

在所述启动条件部分的与门输入端前还设置有PG>发电机有功功率判据和UG>85％机端电压大于85％。

所述发电机正向功率解列保护逻辑的闭锁条件部分中还设置有主汽门关闭信号，该主汽门关闭信号、GCB ON发电机GCB合位信号和PT断线信号均通过与门输出至正向功率解列的保护出口处。

所述发电机正向功率解列保护逻辑中还包括低功率判别，低功率判别、启动条件部分和闭锁条件部分的输出端均通过与门输出至正向功率解列的保护出口处。

所述低功率判别包括PG>发电机有功功率判据和I1<发电机正序电流判据。

发电机正向功率解列保护是利用机组电气功率的快速降低判断机组甩负荷，满足一定条件直接切除发电机组，该保护的电气功率判据同样受电网短路、直流故障等影响，存在误动风险。

为此在保护逻辑中增加发电机频率突变和电压相量突变量启动部分，能够有效区分机组甩负荷和送出线路发生短路故障状态，防止在送出线路短路时造成发电机正向功率解列保护误动作，而且保护受GCB位置状态和PT断线闭锁。

本发明中，当机组甩负荷时，保证发电机正向功率解列保护可靠动作；可以有效区分机组甩负荷时功率突降和送出线路发生短路故障的状态，解决了送出线路发生短路故障时保护误动，实现机组甩负荷功率突降时保护正确动作。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。