考虑燃气轮机变频启动的发电机保护系统研究

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燃气-蒸汽联合循环发电机组的启动方式及启动过程不同于一般的蒸汽轮发电机:发电机会以同步电动机的模式运行一段时间,从外部吸收功率;在整个启动过程中,发电机转速一直低于70%的额定转速,属于低频工况运行,而且其机端电压仅为额定电压的17%;发电机启动时需要利用SFC变频启动装置。这些情况为发电机保护提出了新的要求,例如如何防止逆功率保护和频率保护的误动,如何减少对其他保护的影响。本文研究分析了变频启动的特殊工况对以往发电机保护的影响及其解决方法,深入研究发电机纵差和横差保护并给出了保护的不同判据,进一步针对变频启动的特殊工况做了一些改进。针对北京京西热电拟建工程燃气轮机的技术参数及运行特点,在ATP软件中建立其模型,并利用开关操作模拟其变频启动状态、正常并网发电过程中可能发生的内部故障和外部故障,仿真结果验证了保护判据的正确性和实用性。
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