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【摘要】本文以保护定值配合为研究对象，结合火力发电厂低压厂用电系统实际情况，从变压器低压侧中性点零序过流保护慎用定时限过流保护问题分析以及低压系统开关脱扣器与热继电器/熔断器特性的配合问题分析这两个方面入手，对其进行了较为详细的分析与阐述，并据此论证了保护定值配合在提高低压厂用电系统用电稳定性与可靠性的过程中所发挥的重要作用与意义。
【关键词】火力发电厂;保护定值;配合;低压厂用电系统;分析
我们知道，继电保护整定计算过程中作为关键的工作内容在于：针对保护范围内设备装置出现运行故障状态下由保护安装位置所反映出的故障电流及故障电压参数进行计算，在此过程当中明确后期继电保护运行思路。对于火力发电厂而言，大容量机组常用系统的低压变压器装置一般参照暗备用方式进行配置，具体结构示意图如下图所示（见图1）。在某一台变压器装置出现故障或是检修处理的情况下，借助于低压用电系统两低压动力中心段联络开关实现备用处理。在此过程当中，针对用电系统保护定值配合相关问题对于确保整个火力发电厂运行系统安全可靠而言有着至关重要的作用与意义。本文试对其作详细分析与说明。
1.变压器低压侧中性点零序过流保护慎用定时限过流保护问题分析
为强化并提高低压电压等级运行系统接地短路状态下短路电流运行稳定性与可靠性，一般情况下将低压变压器装置的接线方式设计为Dyn接线方式，与此同时变压器低压星侧中性点位置应当设定为直接接地方式，此种状态下的低压母线附近接地短路位置短路电流基本与三相短路位置短路电流保持一致。从这一角度上来说，一般情况下对于火力发电厂低压厂中的低压系统的整定处理应当考虑将其相间短路保护考虑为整个低压系统接地故障状态下的主保护装置，这也就意味着分支配电线开关脱扣器位置的接地保护作业应当考虑为整个低压系统接地故障状态下的后备保护。此种状态下最为明显的保护定值配合问题杂鱼：配置于变压器装置低压一侧中性点位置的零序过流保护按照过流保护时段可以分为零序过流定时限时段与反时限时段这两个方面。具体而言，整定过程当中应当考虑这样两个方面的问题。
首先，如果在火力发电厂低压厂用电系统保护定值的配合过程当中按照零序过流定时限的方式进行整定，那么就存在这样一个方面的问题：在整个火力发电厂低压厂用电系统当中，低压电机装置一般选取热继电器或是熔断器设备进行保护处理。这也就使得，在低压系统电缆长度高于一定限度的情况下，接地故障状态下的短路电流参数有可能会低于熔断器装置的速熔需求。相对于熔断器装置而言，此种状态下的熔断器装置会进入反时限熔断特性阶段，由此也使得接地短路状态下的电流参数较小，动作相应延时较长。与此同时，此状态下的变压器装置低压中性点位置零序过流取值应当参照一般情况下躲避正常运行可能零序电流取值参数（30％～50％范围之内）进行考虑，最终也可能导致零序过流定时限状态下的过流保护发生越级跳闸动作反应。
其次，如果在火力发电厂低压厂用电系统保护定值的配合过程当中按照零序过流反时限的方式进行整体，那么就存在这样一个方面的问题：在电线电缆长度过西安的情况下，为确保电线电缆末端位置在接地故障情况下能够与本支路熔断器装置的运行特性具备较高的配合性，应当将变压器装置中心点位置零序过流保护经过整定作业处理为反时限特性，而此类整定目标的达成势必会导致用电系统故障快速切断性能受到严重影响，为此电线电缆长度的设定应当是保护定值配合过程中的所关注的关键问题之一。依照实践运行工作经验来看，相间短路配置状态下的熔断特性在分支路电线电缆长度参数高于100m的情况下无法充分满足用电系统接地短路状态下对故障问题的快速切断处理作业。
结合以上分析，现阶段较为理想的方式还是以零序过流定时限为依据对故障进行出口切除处理，此种处理方式要求在接地故障状态下整个用电系统具备较大的零序电流，与此同时对于电缆长度的控制可采取增大电缆芯截面以及零回路导体界面参数的方式予以实现，以此种方式确保保护定制配合的有效性。
2.低压系统开关脱扣器与热继电器/熔断器特性的配合问题分析
大量的实践研究结果向我们证实了一个方面的问题：脱扣器装置的长延时动作特性与熔断器装置运行状态下的特性参数是基本一致的，其配合问题主要借助对运行系统动作门槛予以实现。对于火力发电厂低压厂用电系统运行而言，一般经验是在用电系统末级支路存在热继电器装置或是熔断器装置的情况下，进线位置开关脱扣器装置仅需要投入接地段以及短延时过路段，这也就使得瞬时段的整定能够在稍长电缆长度的情况下予以实现。
对于火力发电厂瞬时段以及短延时段的配合作业而言，保护定值配合过程当中原则上将瞬时段及短延时段参数与变压器装置实时过流保护参数及速断参数保持一致。这也就意味着瞬时段需要按照躲开下一级别母线三相短路电流的实时参数进行设定，与此同时短延时段应当按照可靠性保护整个低压厂用电系统支线电缆及母线相间短路实时参数的方式予以设定。在此基础之上，接地端应当与低压厂用电系统热继电器/熔断器装置的速溶特性基本配合，与此同时在无法有效配合的情况下借助于对零序阻抗参数进行改善的方式尽可能的确保配合稳定。更为关键的一点在于：考虑到整个低压厂用电系统母线所接分支电缆长度参数及截面面积参数存在较为明显的差异性，此种状态下低压系统开关脱扣器装置的长延时段在一般情况下无法与各分支熔断器装置的特性实现良好配合，进而导致长延时段无法实现对整个用电系统的后备保护问题，为此不建议投此段保护处理。
3.结束语
在当前技术条件支持下，火力发电厂的厂用电系统一般情况下可以分为高压厂用电系统以及低压厂用电系统这个两个方面。从用电系统的配备角度上来说，整个火力发电厂用电系统一般考虑配备多台（6kV/10kV）高压系统向低压（380V）系统进行供电处理的变压器装置。当前火力发电厂所面临的最关键问题在于：在机组容量持续提升的背景作用之下，传统意义上较为单一的工作段配电模式已逐步转变为由PC（低压动力中心）与MCC（电动机动力中心）相结合的工作模式，由此也是到保护定值配合问题受到了各方工作人员的特别关注与重视。总而言之，本文针对有关火力发电厂低压厂用电系统保护定值配合相关问题做出了简要分析与说明，希望能够引起各方工作人员的特别关注与重视。 [科]
【参考文献】
［１］王立新,王彦良,陈晓红等.地方小电厂并网的变压器和线路保护及安全自动装置配置方案探讨[J].继电器,2007,35(21):67-70.
［２］蔡泽祥,刘桂喜,孔华东等.发电厂继电保护可视化整定计算与定值管理系统[J].继电器,2000,28(06):1-3.
［３］李哲,邢峰.多宝山电厂发电机组涉网保护定值整定分析[C].全国发电机组调峰调频及机网协调技术交流研讨会论文集,2010:417-422.
［４］刘志清.发电机定子匝间保护在淮北二电厂的应用[C].第八届全国继电保护学术研讨会论文集,2001:136-140.
［５］吴志坚.220KV主变中低压侧有电厂并网的后备保护时间定值的探讨[C].江苏省电机工程学会第三届电力安全论坛论文集,2008:103-105.
【关键词】火力发电厂;保护定值;配合;低压厂用电系统;分析
我们知道，继电保护整定计算过程中作为关键的工作内容在于：针对保护范围内设备装置出现运行故障状态下由保护安装位置所反映出的故障电流及故障电压参数进行计算，在此过程当中明确后期继电保护运行思路。对于火力发电厂而言，大容量机组常用系统的低压变压器装置一般参照暗备用方式进行配置，具体结构示意图如下图所示（见图1）。在某一台变压器装置出现故障或是检修处理的情况下，借助于低压用电系统两低压动力中心段联络开关实现备用处理。在此过程当中，针对用电系统保护定值配合相关问题对于确保整个火力发电厂运行系统安全可靠而言有着至关重要的作用与意义。本文试对其作详细分析与说明。
1.变压器低压侧中性点零序过流保护慎用定时限过流保护问题分析
为强化并提高低压电压等级运行系统接地短路状态下短路电流运行稳定性与可靠性，一般情况下将低压变压器装置的接线方式设计为Dyn接线方式，与此同时变压器低压星侧中性点位置应当设定为直接接地方式，此种状态下的低压母线附近接地短路位置短路电流基本与三相短路位置短路电流保持一致。从这一角度上来说，一般情况下对于火力发电厂低压厂中的低压系统的整定处理应当考虑将其相间短路保护考虑为整个低压系统接地故障状态下的主保护装置，这也就意味着分支配电线开关脱扣器位置的接地保护作业应当考虑为整个低压系统接地故障状态下的后备保护。此种状态下最为明显的保护定值配合问题杂鱼：配置于变压器装置低压一侧中性点位置的零序过流保护按照过流保护时段可以分为零序过流定时限时段与反时限时段这两个方面。具体而言，整定过程当中应当考虑这样两个方面的问题。
首先，如果在火力发电厂低压厂用电系统保护定值的配合过程当中按照零序过流定时限的方式进行整定，那么就存在这样一个方面的问题：在整个火力发电厂低压厂用电系统当中，低压电机装置一般选取热继电器或是熔断器设备进行保护处理。这也就使得，在低压系统电缆长度高于一定限度的情况下，接地故障状态下的短路电流参数有可能会低于熔断器装置的速熔需求。相对于熔断器装置而言，此种状态下的熔断器装置会进入反时限熔断特性阶段，由此也使得接地短路状态下的电流参数较小，动作相应延时较长。与此同时，此状态下的变压器装置低压中性点位置零序过流取值应当参照一般情况下躲避正常运行可能零序电流取值参数（30％～50％范围之内）进行考虑，最终也可能导致零序过流定时限状态下的过流保护发生越级跳闸动作反应。
其次，如果在火力发电厂低压厂用电系统保护定值的配合过程当中按照零序过流反时限的方式进行整体，那么就存在这样一个方面的问题：在电线电缆长度过西安的情况下，为确保电线电缆末端位置在接地故障情况下能够与本支路熔断器装置的运行特性具备较高的配合性，应当将变压器装置中心点位置零序过流保护经过整定作业处理为反时限特性，而此类整定目标的达成势必会导致用电系统故障快速切断性能受到严重影响，为此电线电缆长度的设定应当是保护定值配合过程中的所关注的关键问题之一。依照实践运行工作经验来看，相间短路配置状态下的熔断特性在分支路电线电缆长度参数高于100m的情况下无法充分满足用电系统接地短路状态下对故障问题的快速切断处理作业。
结合以上分析，现阶段较为理想的方式还是以零序过流定时限为依据对故障进行出口切除处理，此种处理方式要求在接地故障状态下整个用电系统具备较大的零序电流，与此同时对于电缆长度的控制可采取增大电缆芯截面以及零回路导体界面参数的方式予以实现，以此种方式确保保护定制配合的有效性。
2.低压系统开关脱扣器与热继电器/熔断器特性的配合问题分析
大量的实践研究结果向我们证实了一个方面的问题：脱扣器装置的长延时动作特性与熔断器装置运行状态下的特性参数是基本一致的，其配合问题主要借助对运行系统动作门槛予以实现。对于火力发电厂低压厂用电系统运行而言，一般经验是在用电系统末级支路存在热继电器装置或是熔断器装置的情况下，进线位置开关脱扣器装置仅需要投入接地段以及短延时过路段，这也就使得瞬时段的整定能够在稍长电缆长度的情况下予以实现。
对于火力发电厂瞬时段以及短延时段的配合作业而言，保护定值配合过程当中原则上将瞬时段及短延时段参数与变压器装置实时过流保护参数及速断参数保持一致。这也就意味着瞬时段需要按照躲开下一级别母线三相短路电流的实时参数进行设定，与此同时短延时段应当按照可靠性保护整个低压厂用电系统支线电缆及母线相间短路实时参数的方式予以设定。在此基础之上，接地端应当与低压厂用电系统热继电器/熔断器装置的速溶特性基本配合，与此同时在无法有效配合的情况下借助于对零序阻抗参数进行改善的方式尽可能的确保配合稳定。更为关键的一点在于：考虑到整个低压厂用电系统母线所接分支电缆长度参数及截面面积参数存在较为明显的差异性，此种状态下低压系统开关脱扣器装置的长延时段在一般情况下无法与各分支熔断器装置的特性实现良好配合，进而导致长延时段无法实现对整个用电系统的后备保护问题，为此不建议投此段保护处理。
3.结束语
在当前技术条件支持下，火力发电厂的厂用电系统一般情况下可以分为高压厂用电系统以及低压厂用电系统这个两个方面。从用电系统的配备角度上来说，整个火力发电厂用电系统一般考虑配备多台（6kV/10kV）高压系统向低压（380V）系统进行供电处理的变压器装置。当前火力发电厂所面临的最关键问题在于：在机组容量持续提升的背景作用之下，传统意义上较为单一的工作段配电模式已逐步转变为由PC（低压动力中心）与MCC（电动机动力中心）相结合的工作模式，由此也是到保护定值配合问题受到了各方工作人员的特别关注与重视。总而言之，本文针对有关火力发电厂低压厂用电系统保护定值配合相关问题做出了简要分析与说明，希望能够引起各方工作人员的特别关注与重视。 [科]
【参考文献】
［１］王立新,王彦良,陈晓红等.地方小电厂并网的变压器和线路保护及安全自动装置配置方案探讨[J].继电器,2007,35(21):67-70.
［２］蔡泽祥,刘桂喜,孔华东等.发电厂继电保护可视化整定计算与定值管理系统[J].继电器,2000,28(06):1-3.
［３］李哲,邢峰.多宝山电厂发电机组涉网保护定值整定分析[C].全国发电机组调峰调频及机网协调技术交流研讨会论文集,2010:417-422.
［４］刘志清.发电机定子匝间保护在淮北二电厂的应用[C].第八届全国继电保护学术研讨会论文集,2001:136-140.
［５］吴志坚.220KV主变中低压侧有电厂并网的后备保护时间定值的探讨[C].江苏省电机工程学会第三届电力安全论坛论文集,2008:103-105.