水電廠機組繼電保護技術(shù)改造工作探討

黃維儉

摘要：本文圍繞水電廠忌嘴繼電保護的相關(guān)議題進行了探討，概述了發(fā)電機繼電保護技術(shù)的內(nèi)容，論述了水電廠機組繼電保護技改的準備環(huán)節(jié)，分析了繼電保護技術(shù)改造的相關(guān)內(nèi)容，供業(yè)內(nèi)人士參考。

關(guān)鍵詞：繼電保護；水電廠

1引言

隨著我國水利水電行業(yè)的快速發(fā)展，發(fā)電的安全穩(wěn)定性對企業(yè)來說成了至關(guān)重要的問題。在提高水電廠發(fā)電水平的過程中，對機組繼電保護的技術(shù)改造是一個不容忽視的環(huán)節(jié)，稍有不慎就極容易引發(fā)大面積停電的事故，因此需要企業(yè)的技術(shù)部門及人員引起重視。

2發(fā)電機繼電保護技術(shù)概述

在發(fā)電機的運行過程中經(jīng)常會出現(xiàn)非正常狀態(tài)，比如由于外部短路所導(dǎo)致的定子繞組過電流、由于外部不對稱負荷或者不對稱短路所導(dǎo)致的發(fā)電機負序過電流、由于使用負荷比發(fā)電機額定的容量大而導(dǎo)致的三相對稱過負荷、由于勵磁回路故障所導(dǎo)致的轉(zhuǎn)子繞組過負荷等等，這些非正常狀態(tài)都會導(dǎo)致生產(chǎn)事故的發(fā)生，嚴重影響到發(fā)電的安全性和穩(wěn)定性。而發(fā)電機繼電保護技術(shù)指的是對發(fā)電機可能出現(xiàn)的這些非正常狀態(tài)采取特定的技術(shù)保護操作，比如單相接地保護、橫聯(lián)差動保護、縱聯(lián)差動保護以及勵磁回路接地保護等。

3水電廠機組繼電保護技改準備環(huán)節(jié)

（一）熟悉現(xiàn)有的繼電保護裝置

工作人員首先要對水電常機組現(xiàn)有的繼電保護裝置進行了解和熟悉，有效掌握水電廠的設(shè)備類型，具體型號，相關(guān)的設(shè)備元件等，對其工作機理和運行機制做到心中有數(shù)，尤其在一些關(guān)鍵的設(shè)備及部件環(huán)節(jié)，應(yīng)該清楚了解舊設(shè)備與新設(shè)備之間的工作原理差異和配置的注意事項，為下面的繼電保護技術(shù)改造奠定有利的基礎(chǔ)。

（二）明確當(dāng)下的繼電保護要求

在對現(xiàn)有繼電保護裝置熟悉和理解的基礎(chǔ)上，工作人員要深入分析水電廠目前的實際生產(chǎn)運行狀況，尤其要充分考慮到各個安全接口的運行狀況，對機組繼電保護的實際需求進行明確。同時工作人員還要及時學(xué)習(xí)和吸收一些先進的技術(shù)或政策咨詢，將國家政策，行業(yè)發(fā)展趨勢以及企業(yè)的實際生產(chǎn)狀況有機結(jié)合起來，形成強固的政策理論技術(shù)體系，以更加動態(tài)的眼光來落實好繼電保護技術(shù)改造工作。

（三）分析繼電保護的方案設(shè)計及圖紙資料

在正式開始機電保護技術(shù)改造工作前，工作人員還要對改造工程的繼電保護方案及相關(guān)的圖紙資料進行仔細的查閱，對其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)要進行再一次的核查，查看在設(shè)計改造方案中是否有誤差或者疏漏的問題。如果發(fā)現(xiàn)有可疑的地方應(yīng)與及時與相關(guān)設(shè)計人員進行溝通和確認，直到對保護方案和圖紙沒有任何的異議，方可進行實際的技術(shù)改造工作。

4水電廠機組繼電保護技術(shù)改造工作分析

（一）對發(fā)電機的差動保護進行優(yōu)化改造，在差動保護過程中必須要嚴格按照《繼電保護與電網(wǎng)自動裝置校驗規(guī)程》來進行改造，同時要對差動保護的回路接線繼續(xù)嚴格的核查，確保改造結(jié)果滿足裝置校驗的要求。如舊有的機電機組繼電保護通常會發(fā)現(xiàn)機組中性點電流互感器與機端電流互感器之間電流輸出極性相反的情況，如（圖1-1）。而為了避免出現(xiàn)這一情況，在新的繼電保護裝置中需要改成差流同極性輸入的方式，在機組機端電流互感器二次繞組側(cè)對接線進行適當(dāng)改造，如（圖1-2）。

（二）對于一些直流系統(tǒng)，容易出現(xiàn)晶體管及微機保護等工作非正常的現(xiàn)象，這往往是因為直流電壓的脈動系數(shù)過大所造成的。對于這種問題需要對原硅整流裝置進行改造，將其換成整流輸出交流分量較小、可靠性更高的集成電路硅整流充電裝置。而對于雨季或潮濕環(huán)境中容易發(fā)生的直流失電的問題，進行如下改造：首先要對升壓站戶外端子箱中的容易老化的端子排進行材質(zhì)的改造，通過更換為陶瓷端子來有效提高二次絕緣水平。其次要對整改的二次回路進行核查，有效確保控制、保護、合閘、信號以及熱工回路分離開來。另外，通過在開關(guān)室安裝熔斷器分路開關(guān)箱來為故障的檢查和維修提供便利條件，有效避免直流失電時引起的保護誤動作。

（三）對使用缺陷多且功能不滿足電網(wǎng)規(guī)范要求的110 kV、220 kV線路保護進行改造，將晶體管型、整流型改造成CKF、CKJ集成電路及微機線路保護的形式。220 kV母線保護更換為集成型PMH-42/13母差保護，經(jīng)過改造后可以有效加快保護動作反應(yīng)時間，及時排除故障，提高發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

（四）對于220 kV線路的2套保護裝置，通過采用不同的技術(shù)保護原理以及不同廠家的產(chǎn)品，有效形成互補機制，實現(xiàn)取長補短的功能，避免兩套保護裝置出現(xiàn)同時誤動或拒動的情況。另外，對于集成電路型、微機線路的抗外界干擾能力差的特點，對交、直流回路進行改造，通過選用鎧裝鉛包電纜，采用兩端屏蔽接地的措施來保障接地線的可靠性。

5結(jié)語

水電廠機組繼電保護技術(shù)改造工作中，在對保護設(shè)備進行重新選型或配置時，不僅要考慮到是否能夠滿足運行的可靠性和靈敏性，同時還要考慮到后續(xù)設(shè)備設(shè)施的運行和維護，盡量滿足調(diào)試方便和便于管理的目標。此外，在繼電保護技術(shù)改造時要先進行試運行，在得到有效驗證之后再進行大范圍的推廣和應(yīng)用。

參考文獻：

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