【摘要】本文介绍了一拖一联合循环特点，并结合继电保护分析了格尔木300MW燃气电站电气主接线运行方式，并阐述其中存在的问题，并提出了解决的办法。

【关键词】联合循环电气主接线运行方式

联合循环机组与其他类型的机组在运行方式存在很大的区别。联合循环电厂因为存在自身特点，因此在做继电保护、制定主接线运行方式时，必须充分考虑其特殊性。文中通过实体案例进行说明，希望给一拖一联合循环电气主接线运行方式提出一些建议。

一、联合循环机组简介

联合循环发电机组有单轴机组和多轴机组2种。单轴机组为1台燃气轮机和1台汽轮机共同驱动一台发电机，它由1台燃气轮机和1台余热锅炉（HRSG）与1台汽轮机及1台发电机组成。多轴机组为燃气轮机与汽轮机分别驱动发电机，一般为2+1和1+1多轴机组，也叫二拖一联合循环机组和一拖一联合循环机组。2+1多轴机组由2台燃气轮发电机和2台HRSG与1台汽轮发电机组成；1+1多轴机组由1台燃气轮发电机和1台HRSG与1台汽轮发电机组成。

单轴机组的燃气轮机和HRSG与汽轮机，一般同时发电运行。多轴机组的HRSG一般有旁路烟囱，可以采取多种组合方式发电运行，包括燃气轮机单循环发电运行或者用1台或2台燃气轮机与汽轮机组成联合循环发电运行。

格尔木300MW燃气电站共两套联合循环机组。为一拖一机组，HRSG处未设旁路烟囱。一台燃气轮机带动一台燃气轮发电机发电。高温烟气经HRSG产生高压蒸汽，高压蒸汽再经过一台汽轮机带动一台汽轮发电机发电。联合循环汽轮机发电完全依靠燃机，高温烟气。对于一拖一联合循环汽轮发电机来说，汽轮机能否发电完全取决于和其联合的燃机。又因HRSG处未设旁路烟囱。因此，格尔木300MW燃气电站联合循环的特点是，燃机停机，其所对应的汽轮机必然停机。因未设HRSG旁路烟囱，汽轮机或HRSG事故停机或停炉，燃机也面临停机。

1#燃机、3#HRSG和3#汽机组成第一套联合循环，2#燃机、4#HRSG和4#汽机组成第二套联合循环。

二、格尔木300MW燃气电站电气主接线运行方式

格尔木电站110KV系统采取合环运行的方式，即1100开关合闸，110KV母线联络刀闸11001、11002常合；I母线挂1B、4B、5B、燃格I线、II母线挂2B、3B、燃格II线、110KV系统变压器中性点接地方式：最小为一个，最大为两个。电气主接线系统图如图1所示：

正常运行时1#燃机发电机1B高压侧开关1101在合、上I母隔离刀闸11011在合；4#汽轮发电机4B高压侧开关1104在合、上I母隔离刀闸11041在合；5B启备变上I母开关1105在合、上I母隔离刀闸11051在合；燃格2线上I母开关1125在合、上I母隔离刀闸11252在合；2#燃机发电机2B高压侧开关1102在合、上II母隔离刀闸11022在合；3#汽轮发电机3B高压侧开关1103在合、上II母隔离刀闸11032在合；母联开关1100在合，隔离开关11001、11002在合。

三、目前运行方式存在的问题

在目前电气主接线运行方式下，结合继电保护说明该运行方式存在的隐患。

1、假设1#机组发生事故跳机，1B高压侧断路器1101DL拒动，则断路器失灵保护启动。

①非联合循环机组在图1主接线运行方式下， 1101DL拒动断路器失灵保护启动，则跳开与I母所连所有开关以及母联开关切除故障。则跳开1104DL、1105DL、1124DL以及母联1100DL。切除故障，切除全厂总负荷的一半。

②联合循环机组在图1主接线运行方式下，1101DL拒动断路器失灵保护启动，则跳开与I母所连所有开关以及母联开关切除故障。则跳开1104DL、1105DL、1124DL以及母联1100DL，还要跳开1103DL。由于HRSG未设旁路烟道，1104DL跳开与之对应燃气轮机1102DL也面临跳开的可能性。

结论，目前主接线方式下，联合循环机组，在发生任意母线上断路器失灵保护动作，都将切除全厂3/4以上机组，还可能发生全厂停机。

2、假设I母发生事故，即母差动作。故障点在I母上。

①非联合循环机组在图1主接线运行方式下，大差动作跳开母联1100DL，小差动作跳开I母上所连所有开关。则跳开1101DL、1104DL、1105DL和1124DL。切除故障，切除全厂总负荷的一半。

②联合循环机组在图1主接线运行方式下，大差动作跳开母联1100DL，小差动作跳开I母上所连所有开关。则跳开1101DL、1104DL、1105DL和1124DL。还要跳开1103DL。由于HRSG未设旁路烟道，1104DL跳开与之对应燃气轮机1102DL也面临跳开的可能性。

结论，目前主接线方式下，联合循环机组，在发生任意母线故障，母差动作，都将切除全厂3/4以上机组，还可能发生全厂停机。其动作结果和断路器失灵保护动作结果一样。

四、结合以上分析提出的改进措施

保护动作时出现扩大事故范围的原因主要是，燃气轮机、汽轮机联合循环自身的特殊性产生的。因此，我们在确定联合循环主接线运行方式要充分考虑其特点。对于格尔木300MW燃气电站主接线运行方式改进：联合循环中一拖一机组在同一条母线上运行。其改进后的运行方式：110KV系统采取合环运行的方式，即1100开关合闸，110KV母线联络刀闸11001、11002常合；I母线挂1B、3B、5B、燃格I线，II母线挂2B、4B、燃格II线。

改进后断路器失灵保护动作时，保护只切除一条母线上的所有断路器，另一条母线不受影响。同样母差保护动作也不会影响正常母线上的机组。断路器失灵保护和母差保护都只切除1/2的机组和负荷。

五、结束语

对于一拖一联合循环燃气电厂，燃汽轮机停机其所联合的汽轮机必然停机。HRSG有旁路烟道的，汽轮机停机燃机可单独运行。这是一拖一联合循环特点，在考虑联合循环主接线运行方式及继电保护配合上必须考虑这个特点。以避免在发生事故停机时，因保护动作造成事故扩大；从而减小了事故停电范围和突然甩大负荷对电网造成冲击，提高了供电可靠性。