电压频率对复压记忆过流保护的影响分析_包明磊

第34卷第10期2012年10月华电技术Huadian Technology

Vol.34No.10

Oct.2012

电压频率对复压记忆过流保护的影响分析

包明磊,刘小波,刘万斌

(国电南京自动化股份有限公司,江苏南京211100)

要:针对小容量自并励机组在系统远方故障甩负荷时复压记忆过流保护的动作情况,分析了电压频率变化对复压记

忆过流保护的影响,介绍了采样点修正法和电压跟踪式过流保护原理,提出了相应的解决方案。关键词:自并励发电机;复压记忆过流;电压跟踪式过流;采样点修正;频率中图分类号:TM 774

文献标志码:B

文章编号:1674-1951(2012)10-0046-03

0引言

电流较大,满足电流定值。随着时间的增长,虽然机

端电压下降导致励磁电流减小,短路电流也随之逐有可能不满足电流定值。由于电流元件有渐衰减,记忆功能,如果在记忆时间内机端电压降低或者负保护仍能正确动作,满足作为发电机外序电压升高,

部发生对称或不对称短路故障后备保护的需求

自并励发电机与他励发电机有很大不同,这主要反应在励磁电源取自发电机机端,经励磁变压器向发和由微机励磁调节器控制的可控硅整流元件,电机励磁绕组供给直流励磁电压、电流。由于采用使得自了微机励磁调节器控制的可控硅整流技术,并励发电机具有反应速度快、能快速灭磁和快速减励磁、无旋转部分、接线和结构简单等优点,再加上微机励磁调节器所具有的系统稳定器,大大增强了电力系统的暂态稳定性,现已为各种容量的发电机

[1-2]

。所采用

由此也带来了新的问题,即当发电机外部发生

对称或不对称短路时,机端电压下降,励磁电流随之使得短路电流随时间的增长而逐渐衰减,有可减小,

能衰减到额定电流以下,过流保护不能正确反应故障,为此,一般配置复压记忆过流保护或者低压记忆

[1-2]

。过流保护作为相间短路的后备保护

[2-4]

有文献指出,在外部故障切除后形成小网运行时,负序电压衰减缓慢。另外,负序电压的算法

图1复压记忆过流保护逻辑框图

动作电流I g 按躲过正常运行时发电机(或变压

器)的额定电流来整定,即I g =K rel I e /0.95,式中:K rel 为可靠系数,取1.2;I e 为发电机(或变压器)的额定电流。低电压定值U l 按躲过发电机(或变压器)正常运行时可能出现的最低电压来整定,同时考虑强行励磁动作时的电压,通常取发电机(或变压器)额定电压的70% 75%。负序电压定值U 2g 按躲过正常运行时发电机机端(或变压器)最大负序电压来整定,通常取发电机(或变压器)额定电压的8% 10%。保护的动作延时t 11及t 12按与相邻元件后备保护的动作时间相配合整定。电流记忆时间t 0应略大于t 12延时。

在该算法中,负序电压的算法都是基于基波设计的,是通过间隔60ʎ 或120ʎ 的三相电压计算而成的,以600Hz 的采样频率为例,计算公式为

1

U 2(n )=U a (n )-U b (n )+U b (n -2)-

3

U c (n -2)],(1)或者

是基于基波设计的,其幅值受频率的影响较大。因

此,当区外发生故障产生负序电压或者使系统频率发生变化时,复压记忆过流保护将出现不正确动作。

针对上述问题,研究了系统远方故障甩负荷导致的电压频率变化对复压记忆过流保护的影响,分析具体原因并提出了解决方案。经现场运行检验,有效解决了传统复压记忆过流保护的误动问题。

1电压频率对复压记忆过流保护的影响

复压记忆过流保护由具有记忆功能的过流元低电压元件和负序电压元件组成,逻辑框图如图件、

1所示。当自并励系统发生相间短路故障时,故障

收稿日期:2012-05-23

第10期

U 2(n )=

包明磊,等:电压频率对复压记忆过流保护的影响分析

1

U a (n )+U b (n -4)+3

U c (n -8)],

(2)

·47·

2解决方案

U b (n )和U c (n )分别为a ,b ,c 三相电式中:U a (n ),

压的采样值。

在实际运行中,当小容量自并励机组在系统远方故障甩负荷时,由于发电机产生的能量无法送往电网,引起发电机加速而使频率升高;同时由于励磁衰减比较慢,机端电压下降较慢,在频率发生变化的情况下,由于频率不再是50Hz ,算法所取的三相电压的相位关系不再是60ʎ 或120ʎ ,因此,即使三相电压中没有负序电压,同样可以计算出负序分量。分别为三相电压相序为正序和负序时,不同频率波形的负序电压计算仿真结果如图2和图3所示。

根据上文分析可知,小容量自并励机组系统远

方故障甩负荷时,复压记忆过流保护误动作的条件有2个:电压频率的变化影响了各相采样值的相位

从而造成负序电压计算值满足定值;区外故障关系,

的故障电流满足记忆过流元件,该判据在故障切除后还会有效一段时间。针对这2个条件,除了修改

[3]定值外,本文提出2个相应的解决方案。2.1采样点修正法

该算法的中心思想是使用Lagrange 抛物线插值

使之满足保护计算所需的相法对采样值进行修正,

)计位关系,再使用修正过的数据(又称为“计算点”

算负序电压和各相电压幅值。以每个周波12个采样点为例,该算法的计算步骤如下:

(1)采用过零点法计算三相电压的周期T ,从而计算出相邻计算点的间隔时间t 0,可知t 0=T /12。(2)计算出当前采样频率下每个计算点距离第1个点的时间t k ,可知t k =t 0ˑ k 。

(3)设第1个计算点为第1个采样点,即

x 0(0)=x (0)。

(3)

(4)对于其他计算点,根据步骤2计算的时间t k ,x (n +1),x (n +选择合适的插值参考点x (n ),2),为了保证精度,确保需要插值的点在x (n )和x (n +1)之间,即

t n ≤t k <t n +1<t n +2。(4)

(5)利用Lagrange 插值公式计算出计算点值,公式为

x 0(k )=x (n )ˑ

(t k -t n +1)(t k -t n +2)

+

(t n -t n +1)(t n -t n +2)

(t k -t n )(t k -t n +2)

+

(t n +1-t n )(t n +1-t n +2)(t k -t n )(t k -t n +1)

。(5)

(t n +2-t n )(t n +2-t n +1)

x (n +1)ˑ x (n +2)ˑ

由于周期和时间可以用计数值来表示,如果设每个采样间隔之间的计数为N (即计数到N 需要

仿真计算结果表明,频率变化对负序电压的计算产生了巨大影响,当输入三相正序电压时,负序电而是以50Hz 为顶点的上抛曲压计算值不再为零,

线,其最大值可达到36.11%;当输入三相负序电压时,计算值不再为100%,而是以50Hz 为顶点的下抛曲线,其最小值可达到38.00%。因此,小容量自并励机组在系统远方故障甩负荷时造成的频率升高会导致负序电压计算值有可能满足负序电压定值,同时由于之前记忆电流元件已满足条件,从而使保护不正确动作。

x (n +2)ˑ x (n )ˑ

1.667ms ),由式(4)可得

0≤t k -t n <N <2N 。令Δt =t k -t n ,则式(5)可简化为

(t -N )(t -2N )

x 0(k )=x (n )ˑ +

(0-N )(0-2N )

x (n +1)ˑ

(t -0)(t -2N )

+

(N -0)(N -2N )(t -0)(t -N )

=

(2N -0)(2N -N )

(6)

(N -t )(2N -t )

+

N ˑ 2N

·48·

Δt (Δt -2N )

-x (n +2)ˑ

N ˑ N

华电技术第34卷

x (n +1)ˑ

励机组系统远方故障甩负荷时,虽然频率升高,但计

并不算得到的负序电压和电压有效值仍然保持稳定,

(7)

会造成误动,解决了在该情况下保护误动的问题。

2.2电压跟踪式过流保护

该保护原理的逻辑框图如图6所示,它的电压闭锁环节和复压记忆过流保护一致,不同之处在于取消了电流记忆环节,同时过流元件的定值能够根据电压有效值的变化而变化,其动作特性如图7所示。

Δt (N -Δt )

N ˑ 2N

(6)重复步骤(4)和步骤(5),计算出所有的计算点,再由这些计算点计算负序电压和电压有效值。为了验证算法的计算效果,使用仿真工具对该算法的计算精度进行了仿真,图4和图5分别为三修正前、后不同频率波形的相电压为正序和负序时,负序电压计算仿真结果。

其中,低电压定值U l 、负序电压定值U 2g 以及保护的动作延时t 11和t 12的整定原则和复压记忆过流

可见,采用采样点Lagrange 修正法可避免频率变化对负序电压计算结果的影响,计算误差基本上小于2.0%,考虑到实际计算中截断误差的存在,计算结果会有小范围的波动并随初始计算点相位的变

最后整体误差不大于3.0%。实测表明,化而变化,

使用该算法后电流定值误差、低电压定值误差和负

序电压定值误差均不大于ʃ 2.5%,可见,该算法消除了频率变化对复压记忆过流保护的影响。

值得注意的是,由于Lagrange 抛物线插值法的计算量较大,以每个通道计算24个点为例,每次计算需要432次乘法和432次除法,所以,在实际应用中可先测量频率,如果频率为49.5 50.5Hz ,则闭锁采样点修正功能节省保护运算时间。

采用该算法的复压记忆过流保护,在小容量自并

除此之外,动作特性的动作电流上限保护原理一致。

I h 按躲过正常运行时发电机(或变压器)的额定电流来整定,即和复压记忆过流保护的电流定值I g 一

动作电流下限I l 可定义为上限的25%;当输入电样,

压大于额定电压时,电流元件的定值为动作电流上限I h ;当输入电压小于25%额定电压时,电流元件的定值为动作电流下限I l ;当输入电压为25% 100%额定电压时,电流元件的定值为I l +(I h -I l )

ˑ (U -25%U n )。

75%U n

由图7可见,在自并励机组发生相间短路故障时,即使机端电压降低造成短路电流的降低,但由于电流定值也随着输入电压的降低而降低,动作点仍然在动作区内,依然能够可靠切除(下转第51页)

6采取对策后的效果

动门的方法,取得了较好的效果,年度凝汽器胶球平均收球率达到了95%以上,凝汽器钢管的清洁度得与2010年相比,凝汽器端差下降明显,对到了保证,比数据见表2。

7月2.933.01↑0.08↑0.05

8月3.372.75↓0.62↓0.41

9月5.393.05↓2.34↓1.54

10月4.572.97↓1.60↓1.06

11月5.413.26↓2.15↓1.42

12月8.375.63↓2.74↓1.81

2011年3月以来,该公司高度重视凝汽器胶球

收球律率低这一经济指标,成立了攻关小组,先后摸索出增启循环水泵和关小凝汽器单侧循环水出水电

表2

参数

2010年端差/ħ2011年端差/ħ端差变化/ħ

g ·(kW ·h )煤耗变化/[

-1

2011年凝汽器端差完成情况及对发电煤耗的影响

4月4.673.94

5月3.523.23↓0.29↓0.19

6月3.622.83↓0.79↓0.52

↓0.73

↓0.48

按各月平均值计算,2011年4—12月凝汽器端差与2010年相比下降1.24ħ 。按600MW 机组技凝汽器端差每术经济指标与发电煤耗敏感性分析,

下降1ħ 煤耗下降0.66g /(kW ·h ),可降低供电煤耗0.82g /(kW ·h );按1个年度计算,煤耗可下降1.00g /(kW ·h ),按全年发电量60亿kW ·h 、标煤全年可节约发电成本600万单价1000元/t计算,

元,节能效果十分可观,可为其他电厂胶球清洗装置的运行调整提供参考。

参考文献:

[1].华郭立斌.提高凝汽器胶球清洗装置收球率的措施[J ]2009,31(5):57-58.电技术,

[2]邵飞跃.进口350MW 机组凝汽器胶球清洗系统改造

[J ].华电技术,2008,30(8):41-43.

(编辑:刘芳)

作者简介:

肖承明(1972—),男,江西萍乡人,工程师,从事汽轮机

mail :jjpcxcm@163.com )。专业技术管理方面的工作(E-

欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍

2001.国电力出版社,(上接第48页)故障。

在系统远方故障切除后,虽然负序电压衰减缓慢或者频率的变化等导致计算的负序电压满足负序电压判据,但由于去除了电流记忆环节,此时故障电流已经消失,保护仍然可以有效(不动作),避免了系统远方故障切除造成误动的可能。

该保护原理充分反映了自并励系统发生短路故障时电流和电压的对应关系,有效解决了自并励系统远方故障切除时保护误动的问题,在发生机端三相短路时,还可以解决主保护切除故障后低压记忆过流保护和复压记忆过流保护再动作一次的问题。

[2]路进升,张长彦,闫学广,等.自并励发电机相间短路电

J ].电力系统保护流计算及保护配置和动作行为分析[2009,37(13):63-67.与控制,

[3]兀鹏越,侯瑞,杨奎刚,等.发电机记忆过流保护动作分

J ].电力建设,2012,33(1):57-60.析[

[4]陈信良.复压过流保护若干问题的探讨[C ]//福建省科

——提高水力发电学技术协会第七届学术年会分会场—

技术促进海西经济建设研讨会论文集.福州:中国水力福建省水力发电工程学会,福建省科学发电工程学会,

2007:300-303.技术协会,

3结束语

分析了小容量自并励机组系统远方故障甩负荷

作者简介:

(编辑:白银雷)

时电压频率上升对复压记忆过流保护的影响,论述了频率变化影响负序电压计算精度的原因并给出了2种解决方案。仿真结果和运行实践表明,这2种解决方案都能够有效防止小容量自并励机组系统远方故障切除时复压记忆过流保护的误动。参考文献:

[1]M ].北京:中王维俭.电气主设备继电保护原理与应用[

包明磊(1977—),男,江苏南京人,工程师,工学硕士,mail :ly -bml@从事电厂继电保护开发研究方面的工作(E-qq.com )。

刘小波(1978—),男,江苏如东人,工程师,工学硕士,从事电厂继电保护开发研究方面的工作。

刘万斌(1964—),男,安徽全椒人,高级工程师,从事电厂继电保护开发研究方面的工作。

Abstract :Combining with the requirement of operation regula-tion of the power plant ,the steam thermodynamic process pa-rameters of the air preheater soot blower of the 300MW boiler in Shanxi Zhangshan Power Generation Company Limited were com-pared and analyzed ,and some feasible operation control meas-ures were adopted.

Key words :air preheater ;steam soot blower ;checking of ther-modynamic process ;analysis

aspects ,which include the quality of the mixed bed input water ,the purity of the regenerating agent ,the amount of the ammonia added into the feed water and the conveying of the exhausted res-in.The improvement measures were proposed ,and the practice shows that the effects of the measures are favorable.

Key words :condensed water ;fine treatment ;mixed bed ;amount of prepared water ;operation cycle

12-10-46Analysis on influence of voltage fre-quency on composite-voltage memory over-current

protection

BAO Minglei ,LIU Xiaobo ,LIU Wanbin (Guodian Nanjing Automation Company Limited ,Nanjing 211100,China )Abstract :Aiming at the action situation of the composite-voltage

memory over-current protection of the self-shunt excitation gener-ator set with medium or small capacity during the power system load rejection caused by remote fault ,the influence of the varia-tion of the voltage frequency on the composite-voltage memory

over-current protection was analyzed.The principles of sampled value emendation and the voltage tracking over-current protection

were introduced ,and relevant solution was proposed.Key words :self-shunt excitation generator ;composite-voltage

memory over-current protection ;voltage tracking over-current

protection ;sampled value emendation ;frequency

12-10-55Analysis on reason of rapid dropping of condensate pump output power and counter-measures

HONG Li (Guangdong Yudean Jinghai Power Generation Com-pany Limited ,Huilai 515200,China )

Abstract :The problem of the condensate pump output power rapidly dropping repeatedly ocuurred in the debugging process of the 1000MW unit in Huilai Power Plant was analyzed.The bas-ic reason of above problem was found ,and the practical feasible treatment method and preventive measures were put forward.Key words :condensate pump ;dropping of output power ;air leakage ;cavitation ;air bind ;countermeasure

12-10-57Analysis on technical characteristics of full capacity feed pump driving turbine and en-ergy conservation effect

LIU Junfeng 1,FAN Yunxiu 2(1.Xi ’an Thermal Power Re-search Institute Company Limited ,Xi ’an 710032,China ;2.Huaneng Dongfang Power Plant ,Dongfang 572600,China )Abstract :The technical characteristics of the full capacity feed pump driving turbine of Huaneng Dongfang Power Plant were an-alyzed.Based on the energy value analysis method ,the energy conservation effects of the starting modes of the turbine driven feed pump and the electrical feed pump were calculated and compared.The problems of the feed pump driving turbine oc-curred during commissioning were discussed ,and feasible solu-tion was given.

Key words :feed pump driving turbine ;turbine driven feed pump ;electrical feed pump ;starting mode ;energy conservation effect

12-10-49Problems of condenser rubber ball cleaning device occurred after pole changing refor-mation of circulating water pump and counter-measures

XIAO Chengming (Guodian Huangjinbu Power Generation Company Limited ,Yugan 335101,China )

Abstract :In the Guodian Huangjinbu Power Generation Compa-ny Limited ,after the circulating water pump motor had been re-formed by pole changing method ,when the low-speed circulating

water pump operates ,the rubber ball recovery rate of the con-denser rubber ball cleaning device was very low (below 50%).The reason of low ball recovery rate was analyzed.At present ,by improving the condition for putting the rubber ball cleaning de-vice into operation ,the rubber ball recovery rate achieves above 95%when the low-speed circulating pump operates ,which can

satisfy the requirement of the condenser cleaning.

Key words :circulating water pump ;pole changing ;rubber ball cleaning device ;rubber ball recovery rate ;measure

12-10-60Fine operation of load rejection test of 300MW unit

WANG Zhiqiang ,HE Cheng (Hebei Electric Power Research Institute ,Shijiazhuang 050021,China )

Abstract :The load rejection test is a dynamic characteristics test for the steam turbine governing system to check whether the dy-namic characteristics of the turbine governing system can satisfy the requirement of unit safe and stable operation.In order to en-hance the success rate of the test ,before the test ,the necessary analysis ,calculation and preliminary test for the key operations influencing on the test result were carried out to insure the oper-ation of load rejection to be correct and timely.For the large amount of operations in short time ,the operation instruction cards were compiled for every operator station.The operation was resolved into fine steps ,the amount of operation of each operator station was reduced ,and the pertinence of each operation step was increased.

Key words :300MW unit ;load rejection ;fine operation ;opera-tion instruction card

12-10-52Analysis on reason of short operation cycle of mixed bed for condensed water fine treat-ment

GENG Weizhong 1,HAO Xiangjun 2(1.Shanxi Xingneng Power Generation Company Limited ,Gujiao 030206,China ;2.Shanxi Electric Power Survey and Design Institute ,Taiyuan 030001,China )

Abstract :Some problems ,such as the short operation cycle ,the small amount of the prepared water ,the frequent regeneration of the resin and others ,existed in the mixed bed for condensed wa-ter fine treatment of the 2ˑ 600MW direct air cooled unit of the Shanxi Xingneng Power Generation Company Limited project phase II.The reasons of the problems were found from several

第34卷第10期2012年10月华电技术Huadian Technology

Vol.34No.10

Oct.2012

电压频率对复压记忆过流保护的影响分析

包明磊,刘小波,刘万斌

(国电南京自动化股份有限公司,江苏南京211100)

要:针对小容量自并励机组在系统远方故障甩负荷时复压记忆过流保护的动作情况,分析了电压频率变化对复压记

忆过流保护的影响,介绍了采样点修正法和电压跟踪式过流保护原理,提出了相应的解决方案。关键词:自并励发电机;复压记忆过流;电压跟踪式过流;采样点修正;频率中图分类号:TM 774

文献标志码:B

文章编号:1674-1951(2012)10-0046-03

0引言

电流较大,满足电流定值。随着时间的增长,虽然机

端电压下降导致励磁电流减小,短路电流也随之逐有可能不满足电流定值。由于电流元件有渐衰减,记忆功能,如果在记忆时间内机端电压降低或者负保护仍能正确动作,满足作为发电机外序电压升高,

部发生对称或不对称短路故障后备保护的需求

自并励发电机与他励发电机有很大不同,这主要反应在励磁电源取自发电机机端,经励磁变压器向发和由微机励磁调节器控制的可控硅整流元件,电机励磁绕组供给直流励磁电压、电流。由于采用使得自了微机励磁调节器控制的可控硅整流技术,并励发电机具有反应速度快、能快速灭磁和快速减励磁、无旋转部分、接线和结构简单等优点,再加上微机励磁调节器所具有的系统稳定器,大大增强了电力系统的暂态稳定性,现已为各种容量的发电机

[1-2]

。所采用

由此也带来了新的问题,即当发电机外部发生

对称或不对称短路时,机端电压下降,励磁电流随之使得短路电流随时间的增长而逐渐衰减,有可减小,

能衰减到额定电流以下,过流保护不能正确反应故障,为此,一般配置复压记忆过流保护或者低压记忆

[1-2]

。过流保护作为相间短路的后备保护

[2-4]

有文献指出,在外部故障切除后形成小网运行时,负序电压衰减缓慢。另外,负序电压的算法

图1复压记忆过流保护逻辑框图

动作电流I g 按躲过正常运行时发电机(或变压

器)的额定电流来整定,即I g =K rel I e /0.95,式中:K rel 为可靠系数,取1.2;I e 为发电机(或变压器)的额定电流。低电压定值U l 按躲过发电机(或变压器)正常运行时可能出现的最低电压来整定,同时考虑强行励磁动作时的电压,通常取发电机(或变压器)额定电压的70% 75%。负序电压定值U 2g 按躲过正常运行时发电机机端(或变压器)最大负序电压来整定,通常取发电机(或变压器)额定电压的8% 10%。保护的动作延时t 11及t 12按与相邻元件后备保护的动作时间相配合整定。电流记忆时间t 0应略大于t 12延时。

在该算法中,负序电压的算法都是基于基波设计的,是通过间隔60ʎ 或120ʎ 的三相电压计算而成的,以600Hz 的采样频率为例,计算公式为

1

U 2(n )=U a (n )-U b (n )+U b (n -2)-

3

U c (n -2)],(1)或者

是基于基波设计的,其幅值受频率的影响较大。因

此,当区外发生故障产生负序电压或者使系统频率发生变化时,复压记忆过流保护将出现不正确动作。

针对上述问题,研究了系统远方故障甩负荷导致的电压频率变化对复压记忆过流保护的影响,分析具体原因并提出了解决方案。经现场运行检验,有效解决了传统复压记忆过流保护的误动问题。

1电压频率对复压记忆过流保护的影响

复压记忆过流保护由具有记忆功能的过流元低电压元件和负序电压元件组成,逻辑框图如图件、

1所示。当自并励系统发生相间短路故障时,故障

收稿日期:2012-05-23

第10期

U 2(n )=

包明磊,等:电压频率对复压记忆过流保护的影响分析

1

U a (n )+U b (n -4)+3

U c (n -8)],

(2)

·47·

2解决方案

U b (n )和U c (n )分别为a ,b ,c 三相电式中:U a (n ),

压的采样值。

在实际运行中,当小容量自并励机组在系统远方故障甩负荷时,由于发电机产生的能量无法送往电网,引起发电机加速而使频率升高;同时由于励磁衰减比较慢,机端电压下降较慢,在频率发生变化的情况下,由于频率不再是50Hz ,算法所取的三相电压的相位关系不再是60ʎ 或120ʎ ,因此,即使三相电压中没有负序电压,同样可以计算出负序分量。分别为三相电压相序为正序和负序时,不同频率波形的负序电压计算仿真结果如图2和图3所示。

根据上文分析可知,小容量自并励机组系统远

方故障甩负荷时,复压记忆过流保护误动作的条件有2个:电压频率的变化影响了各相采样值的相位

从而造成负序电压计算值满足定值;区外故障关系,

的故障电流满足记忆过流元件,该判据在故障切除后还会有效一段时间。针对这2个条件,除了修改

[3]定值外,本文提出2个相应的解决方案。2.1采样点修正法

该算法的中心思想是使用Lagrange 抛物线插值

使之满足保护计算所需的相法对采样值进行修正,

)计位关系,再使用修正过的数据(又称为“计算点”

算负序电压和各相电压幅值。以每个周波12个采样点为例,该算法的计算步骤如下:

(1)采用过零点法计算三相电压的周期T ,从而计算出相邻计算点的间隔时间t 0,可知t 0=T /12。(2)计算出当前采样频率下每个计算点距离第1个点的时间t k ,可知t k =t 0ˑ k 。

(3)设第1个计算点为第1个采样点,即

x 0(0)=x (0)。

(3)

(4)对于其他计算点,根据步骤2计算的时间t k ,x (n +1),x (n +选择合适的插值参考点x (n ),2),为了保证精度,确保需要插值的点在x (n )和x (n +1)之间,即

t n ≤t k <t n +1<t n +2。(4)

(5)利用Lagrange 插值公式计算出计算点值,公式为

x 0(k )=x (n )ˑ

(t k -t n +1)(t k -t n +2)

+

(t n -t n +1)(t n -t n +2)

(t k -t n )(t k -t n +2)

+

(t n +1-t n )(t n +1-t n +2)(t k -t n )(t k -t n +1)

。(5)

(t n +2-t n )(t n +2-t n +1)

x (n +1)ˑ x (n +2)ˑ

由于周期和时间可以用计数值来表示,如果设每个采样间隔之间的计数为N (即计数到N 需要

仿真计算结果表明,频率变化对负序电压的计算产生了巨大影响,当输入三相正序电压时,负序电而是以50Hz 为顶点的上抛曲压计算值不再为零,

线,其最大值可达到36.11%;当输入三相负序电压时,计算值不再为100%,而是以50Hz 为顶点的下抛曲线,其最小值可达到38.00%。因此,小容量自并励机组在系统远方故障甩负荷时造成的频率升高会导致负序电压计算值有可能满足负序电压定值,同时由于之前记忆电流元件已满足条件,从而使保护不正确动作。

x (n +2)ˑ x (n )ˑ

1.667ms ),由式(4)可得

0≤t k -t n <N <2N 。令Δt =t k -t n ,则式(5)可简化为

(t -N )(t -2N )

x 0(k )=x (n )ˑ +

(0-N )(0-2N )

x (n +1)ˑ

(t -0)(t -2N )

+

(N -0)(N -2N )(t -0)(t -N )

=

(2N -0)(2N -N )

(6)

(N -t )(2N -t )

+

N ˑ 2N

·48·

Δt (Δt -2N )

-x (n +2)ˑ

N ˑ N

华电技术第34卷

x (n +1)ˑ

励机组系统远方故障甩负荷时,虽然频率升高,但计

并不算得到的负序电压和电压有效值仍然保持稳定,

(7)

会造成误动,解决了在该情况下保护误动的问题。

2.2电压跟踪式过流保护

该保护原理的逻辑框图如图6所示,它的电压闭锁环节和复压记忆过流保护一致,不同之处在于取消了电流记忆环节,同时过流元件的定值能够根据电压有效值的变化而变化,其动作特性如图7所示。

Δt (N -Δt )

N ˑ 2N

(6)重复步骤(4)和步骤(5),计算出所有的计算点,再由这些计算点计算负序电压和电压有效值。为了验证算法的计算效果,使用仿真工具对该算法的计算精度进行了仿真,图4和图5分别为三修正前、后不同频率波形的相电压为正序和负序时,负序电压计算仿真结果。

其中,低电压定值U l 、负序电压定值U 2g 以及保护的动作延时t 11和t 12的整定原则和复压记忆过流

可见,采用采样点Lagrange 修正法可避免频率变化对负序电压计算结果的影响,计算误差基本上小于2.0%,考虑到实际计算中截断误差的存在,计算结果会有小范围的波动并随初始计算点相位的变

最后整体误差不大于3.0%。实测表明,化而变化,

使用该算法后电流定值误差、低电压定值误差和负

序电压定值误差均不大于ʃ 2.5%,可见,该算法消除了频率变化对复压记忆过流保护的影响。

值得注意的是,由于Lagrange 抛物线插值法的计算量较大,以每个通道计算24个点为例,每次计算需要432次乘法和432次除法,所以,在实际应用中可先测量频率,如果频率为49.5 50.5Hz ,则闭锁采样点修正功能节省保护运算时间。

采用该算法的复压记忆过流保护,在小容量自并

除此之外,动作特性的动作电流上限保护原理一致。

I h 按躲过正常运行时发电机(或变压器)的额定电流来整定,即和复压记忆过流保护的电流定值I g 一

动作电流下限I l 可定义为上限的25%;当输入电样,

压大于额定电压时,电流元件的定值为动作电流上限I h ;当输入电压小于25%额定电压时,电流元件的定值为动作电流下限I l ;当输入电压为25% 100%额定电压时,电流元件的定值为I l +(I h -I l )

ˑ (U -25%U n )。

75%U n

由图7可见,在自并励机组发生相间短路故障时,即使机端电压降低造成短路电流的降低,但由于电流定值也随着输入电压的降低而降低,动作点仍然在动作区内,依然能够可靠切除(下转第51页)

6采取对策后的效果

动门的方法,取得了较好的效果,年度凝汽器胶球平均收球率达到了95%以上,凝汽器钢管的清洁度得与2010年相比,凝汽器端差下降明显,对到了保证,比数据见表2。

7月2.933.01↑0.08↑0.05

8月3.372.75↓0.62↓0.41

9月5.393.05↓2.34↓1.54

10月4.572.97↓1.60↓1.06

11月5.413.26↓2.15↓1.42

12月8.375.63↓2.74↓1.81

2011年3月以来,该公司高度重视凝汽器胶球

收球律率低这一经济指标,成立了攻关小组,先后摸索出增启循环水泵和关小凝汽器单侧循环水出水电

表2

参数

2010年端差/ħ2011年端差/ħ端差变化/ħ

g ·(kW ·h )煤耗变化/[

-1

2011年凝汽器端差完成情况及对发电煤耗的影响

4月4.673.94

5月3.523.23↓0.29↓0.19

6月3.622.83↓0.79↓0.52

↓0.73

↓0.48

按各月平均值计算,2011年4—12月凝汽器端差与2010年相比下降1.24ħ 。按600MW 机组技凝汽器端差每术经济指标与发电煤耗敏感性分析,

下降1ħ 煤耗下降0.66g /(kW ·h ),可降低供电煤耗0.82g /(kW ·h );按1个年度计算,煤耗可下降1.00g /(kW ·h ),按全年发电量60亿kW ·h 、标煤全年可节约发电成本600万单价1000元/t计算,

元,节能效果十分可观,可为其他电厂胶球清洗装置的运行调整提供参考。

参考文献:

[1].华郭立斌.提高凝汽器胶球清洗装置收球率的措施[J ]2009,31(5):57-58.电技术,

[2]邵飞跃.进口350MW 机组凝汽器胶球清洗系统改造

[J ].华电技术,2008,30(8):41-43.

(编辑:刘芳)

作者简介:

肖承明(1972—),男,江西萍乡人,工程师,从事汽轮机

mail :jjpcxcm@163.com )。专业技术管理方面的工作(E-

欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍欍

2001.国电力出版社,(上接第48页)故障。

在系统远方故障切除后,虽然负序电压衰减缓慢或者频率的变化等导致计算的负序电压满足负序电压判据,但由于去除了电流记忆环节,此时故障电流已经消失,保护仍然可以有效(不动作),避免了系统远方故障切除造成误动的可能。

该保护原理充分反映了自并励系统发生短路故障时电流和电压的对应关系,有效解决了自并励系统远方故障切除时保护误动的问题,在发生机端三相短路时,还可以解决主保护切除故障后低压记忆过流保护和复压记忆过流保护再动作一次的问题。

[2]路进升,张长彦,闫学广,等.自并励发电机相间短路电

J ].电力系统保护流计算及保护配置和动作行为分析[2009,37(13):63-67.与控制,

[3]兀鹏越,侯瑞,杨奎刚,等.发电机记忆过流保护动作分

J ].电力建设,2012,33(1):57-60.析[

[4]陈信良.复压过流保护若干问题的探讨[C ]//福建省科

——提高水力发电学技术协会第七届学术年会分会场—

技术促进海西经济建设研讨会论文集.福州:中国水力福建省水力发电工程学会,福建省科学发电工程学会,

2007:300-303.技术协会,

3结束语

分析了小容量自并励机组系统远方故障甩负荷

作者简介:

(编辑:白银雷)

时电压频率上升对复压记忆过流保护的影响,论述了频率变化影响负序电压计算精度的原因并给出了2种解决方案。仿真结果和运行实践表明,这2种解决方案都能够有效防止小容量自并励机组系统远方故障切除时复压记忆过流保护的误动。参考文献:

[1]M ].北京:中王维俭.电气主设备继电保护原理与应用[

包明磊(1977—),男,江苏南京人,工程师,工学硕士,mail :ly -bml@从事电厂继电保护开发研究方面的工作(E-qq.com )。

刘小波(1978—),男,江苏如东人,工程师,工学硕士,从事电厂继电保护开发研究方面的工作。

刘万斌(1964—),男,安徽全椒人,高级工程师,从事电厂继电保护开发研究方面的工作。

Abstract :Combining with the requirement of operation regula-tion of the power plant ,the steam thermodynamic process pa-rameters of the air preheater soot blower of the 300MW boiler in Shanxi Zhangshan Power Generation Company Limited were com-pared and analyzed ,and some feasible operation control meas-ures were adopted.

Key words :air preheater ;steam soot blower ;checking of ther-modynamic process ;analysis

aspects ,which include the quality of the mixed bed input water ,the purity of the regenerating agent ,the amount of the ammonia added into the feed water and the conveying of the exhausted res-in.The improvement measures were proposed ,and the practice shows that the effects of the measures are favorable.

Key words :condensed water ;fine treatment ;mixed bed ;amount of prepared water ;operation cycle

12-10-46Analysis on influence of voltage fre-quency on composite-voltage memory over-current

protection

BAO Minglei ,LIU Xiaobo ,LIU Wanbin (Guodian Nanjing Automation Company Limited ,Nanjing 211100,China )Abstract :Aiming at the action situation of the composite-voltage

memory over-current protection of the self-shunt excitation gener-ator set with medium or small capacity during the power system load rejection caused by remote fault ,the influence of the varia-tion of the voltage frequency on the composite-voltage memory

over-current protection was analyzed.The principles of sampled value emendation and the voltage tracking over-current protection

were introduced ,and relevant solution was proposed.Key words :self-shunt excitation generator ;composite-voltage

memory over-current protection ;voltage tracking over-current

protection ;sampled value emendation ;frequency

12-10-55Analysis on reason of rapid dropping of condensate pump output power and counter-measures

HONG Li (Guangdong Yudean Jinghai Power Generation Com-pany Limited ,Huilai 515200,China )

Abstract :The problem of the condensate pump output power rapidly dropping repeatedly ocuurred in the debugging process of the 1000MW unit in Huilai Power Plant was analyzed.The bas-ic reason of above problem was found ,and the practical feasible treatment method and preventive measures were put forward.Key words :condensate pump ;dropping of output power ;air leakage ;cavitation ;air bind ;countermeasure

12-10-57Analysis on technical characteristics of full capacity feed pump driving turbine and en-ergy conservation effect

LIU Junfeng 1,FAN Yunxiu 2(1.Xi ’an Thermal Power Re-search Institute Company Limited ,Xi ’an 710032,China ;2.Huaneng Dongfang Power Plant ,Dongfang 572600,China )Abstract :The technical characteristics of the full capacity feed pump driving turbine of Huaneng Dongfang Power Plant were an-alyzed.Based on the energy value analysis method ,the energy conservation effects of the starting modes of the turbine driven feed pump and the electrical feed pump were calculated and compared.The problems of the feed pump driving turbine oc-curred during commissioning were discussed ,and feasible solu-tion was given.

Key words :feed pump driving turbine ;turbine driven feed pump ;electrical feed pump ;starting mode ;energy conservation effect

12-10-49Problems of condenser rubber ball cleaning device occurred after pole changing refor-mation of circulating water pump and counter-measures

XIAO Chengming (Guodian Huangjinbu Power Generation Company Limited ,Yugan 335101,China )

Abstract :In the Guodian Huangjinbu Power Generation Compa-ny Limited ,after the circulating water pump motor had been re-formed by pole changing method ,when the low-speed circulating

water pump operates ,the rubber ball recovery rate of the con-denser rubber ball cleaning device was very low (below 50%).The reason of low ball recovery rate was analyzed.At present ,by improving the condition for putting the rubber ball cleaning de-vice into operation ,the rubber ball recovery rate achieves above 95%when the low-speed circulating pump operates ,which can

satisfy the requirement of the condenser cleaning.

Key words :circulating water pump ;pole changing ;rubber ball cleaning device ;rubber ball recovery rate ;measure

12-10-60Fine operation of load rejection test of 300MW unit

WANG Zhiqiang ,HE Cheng (Hebei Electric Power Research Institute ,Shijiazhuang 050021,China )

Abstract :The load rejection test is a dynamic characteristics test for the steam turbine governing system to check whether the dy-namic characteristics of the turbine governing system can satisfy the requirement of unit safe and stable operation.In order to en-hance the success rate of the test ,before the test ,the necessary analysis ,calculation and preliminary test for the key operations influencing on the test result were carried out to insure the oper-ation of load rejection to be correct and timely.For the large amount of operations in short time ,the operation instruction cards were compiled for every operator station.The operation was resolved into fine steps ,the amount of operation of each operator station was reduced ,and the pertinence of each operation step was increased.

Key words :300MW unit ;load rejection ;fine operation ;opera-tion instruction card

12-10-52Analysis on reason of short operation cycle of mixed bed for condensed water fine treat-ment

GENG Weizhong 1,HAO Xiangjun 2(1.Shanxi Xingneng Power Generation Company Limited ,Gujiao 030206,China ;2.Shanxi Electric Power Survey and Design Institute ,Taiyuan 030001,China )

Abstract :Some problems ,such as the short operation cycle ,the small amount of the prepared water ,the frequent regeneration of the resin and others ,existed in the mixed bed for condensed wa-ter fine treatment of the 2ˑ 600MW direct air cooled unit of the Shanxi Xingneng Power Generation Company Limited project phase II.The reasons of the problems were found from several


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