淺談水電廠機組繼電保護技術改造工作

蔡斌

（廣東粵電南水發電公司，廣東 韶關 512700）

1 概述

南水水電廠位于廣東省武江流域韶關市乳源縣境內，裝有3臺水輪發電機組，總裝機容量93MW，分別為一機一變單元接線方式和兩機一變擴展單元接線方式，為電網“黑啟動”電源電廠。原發電機保護為南瑞LFP-981/982/983系列微機保護，投運已超過10年，繼電保護設備嚴重老化，特別是在三臺機組增容改造后，已不能滿足安全生產需要，于2011年進行發電機繼電保護改造，并取得良好的效果。

2 發電機繼電保護改造工作

由于電廠的微機繼電保護裝置及自動裝置絕大多數為南瑞產品，此次發電機繼電保護改造選擇了南瑞RCS-985RS/SS系列發電機保護裝置，保證滿足電廠自動化系統的要求。現對此次繼保改造工作過程進行分析，并總結一些工作經驗。

首先，在思想上必須清醒的認識到繼電保護技術改造工作是一項非常專業的，風險高的工作，改造工作中必須時時保持清醒的頭腦，保持嚴、細、實的工作作風。其次，要精心準備、精心策劃，做好事故預想。最后，參與人員要嚴格遵守各項部頒規程規定及校驗規程，采取嚴格的技術措施和安全措施，在改造工作過程中要耐心、細心的完成每一項工作，規范作業行為，防止繼電保護事故發生。例如：

復合電壓過流保護作為發電機、變壓器、高壓母線和相鄰線路故障的后備，在本廠是參與到主變壓器保護聯跳回路中，在改造工作中，嚴格執行《繼電保護和電網安全自動裝置現場工作保安規定》，執行繼電保護安全措施票，執行解除和恢復聯跳回路接線時，防止觸電及短接，做好標識及包扎，并登記在記錄本上。在保護裝置整組傳動試驗和投運試驗時，嚴禁投入聯跳回路出口壓板，防止出現運行設備誤動及人員傷亡事故。

圖1 舊保護柜差動電流回路圖

圖2 新保護柜差動電流回路圖

差動保護是發電機的主保護，在改造過程中必須嚴格執行《繼電保護和電網自動安全裝置校驗規程》，對差動保護回路接線進行檢查核對，確保參與機組差動保護的機組中性點電流互感器及機端電流互感器特性要求與機組保護裝置要求相符，在此次機組繼電保護改造中通過檢查，發現機組中性點電流互感器和機端電流互感器電流輸出極性相反（如圖1），即舊保護裝置差動保護電流回路采用的是差流反極性輸入，而新保護裝置采用的是差流同極性輸入(如圖2)，隨即著手在機組機端電流互感器二次繞組側更改接線，嚴禁在保護柜端子側更改差動電流回路接線，并進行短路試驗，檢查差動保護電流極性。在投運試驗時，按照規程及方案要求，用機組帶負荷方法檢查差流，防止差動保護誤動，造成機組跳機事故。

失磁保護反應發電機勵磁回路故障引起的發電機異常運行，由四個判據組合，是較為復雜的保護之一，繼保工作人員必須事先查閱資料，熟悉原理，掌握校驗方法，完成需要的失磁保護方案，杜絕安全隱患。在保護裝置整組傳動試驗時，保護裝置動作正確，信號正確，機組滅磁開關與出口斷路器動作正確，與監控系統對信號時發現，唯獨無失磁保護動作報警信號。立即檢查回路接線，發現無失磁保護動作報警信號開出至監控系統。查看保護裝置技術和使用說明書中失磁保護出口邏輯原理，裝置設由三段保護功能，失磁保護I段動作于報警（如圖3），失磁保護II段動作與跳閘（如圖4），失磁保護III段經較長延時動作于跳閘。

圖3 失磁保護I段邏輯框圖

圖4 失磁保護II段邏輯框圖

圖5 保護柜勵磁電流回路圖

圖6 保護柜勵磁電流回路圖（改線后）

再查看保護整定值清單，只投入了失磁保護II段軟壓板，并未投入失磁保護I段軟壓板、失磁保護報警，后根據實際情況修改保護整定值清單，增加投入失磁I段軟壓板、失磁保護報警，重新校驗失磁保護，保護動作正確，設備動作正確，監控系統發信號正確。

在保護裝置投運試驗過程中，開機空載檢查保護裝置各采樣值時，保護裝置報警燈亮，發“TA斷線”報警信息，進入保護裝置采樣值顯示欄查看為勵磁B相電流無采樣值。停機檢查勵磁電流回路接線，發現勵磁變定時限過電流保護為兩相不完全星型接線，并查看保護柜電流接線圖，為星型接線（如圖5），這是導致保護裝置發報警信號的原因。根據實際情況對勵磁電流回路接線進行該線（如圖6），模擬勵磁電流B相電流輸入保護裝置，滿足工作條件。再次開機空載檢查裝置各采樣值，正確，保護裝置工作正常。

結語

通過此次機組保護改造工作，再次說明，在電力生產過程中，只要始終貫徹“安全第一，預防為主，綜合治理”的方針，牢固樹立“一切事故皆可預防”的安全信念，嚴格執行規程規定，規范工作人員作業行為，杜絕安全隱患，就能進一步防止事故的發生。

[1] DL/T995-2006繼電保護和電網自動安全裝置校驗規程，中國電力出版社[S].

[2] Q／GDW267-2009繼電保護和電網安全自動裝置現場工作保安規定，中國電力出版社.

[3] GB/T14285-2006繼電保護和安全自動裝置技術規程，中國標準出版社.

[4] RCS-985RS/SS系列發電機保護裝置技術和使用說明書[Z].