水電廠發變組保護的調試與試運行

劉玖奎

摘 要：在對水電廠發變組保護問題展開研究時，本文以大峽水電廠發變組保護問題為例，對水電廠目前存在的發電組保護裝置運行問題展開了分析，并提出了雙重化保護配置方案對發變組保護裝置進行了改造和調試。對調試后的裝置進行試運行可以發現，采用雙重化保護裝置能夠有效降低水電廠發變組保護裝置故障率，能夠達到預期的運行效果。

關鍵詞：水電廠；發變組保護；調試；試運行

中圖分類號：TM774 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）12-0161-01

在水電廠發電的過程中，發變組作為核心設備，其能否實現安全運行將直接關系到水電廠能否進行安全運營。所以，水電廠需為發變組配備專門的保護裝置，以確保設備的正常運行。但就目前來看，國內較多水電廠的發變組保護裝置都較為落后，還要實現技術改造和調試，從而更好的滿足水電廠的運行需要。因此，相關人員還應加強對水電廠發變組保護的調試與試運行的研究，以便更好的推動水電事業的發展。

1 工程概況

大峽水電廠位于黃河干流上，配備有75MW機組4臺，24.5MW機組1臺。機組采用單元接線方式進行接線，固定聯結220kV雙母線。在與主網聯結時，由2回220kV出線進行連接。早在1996年，大峽水電廠就投入運行。受90年代技術條件限制，大峽水電廠采用第一代微機保護裝置作為發變組保護。

2 發變組保護的調試分析

2.1 發變組保護運行問題

大峽水電廠發變組為發電機、廠用變、勵磁變和變壓器提供保護，可實現差動保護、過負荷保護、橫差保護、縱差保護、過流保護、定點接地保護和過電壓保護等保護形式。但經過多年運行，系統缺陷逐漸顯露出來，故障率也不斷提高，給水電廠的安全運行帶來了威脅。按照國家提出的繼電保護事故預防要求，需為220kV主變壓器提供雙重化保護，因此還要對水電廠目前的發變組保護進行改造調試。

2.2 發變組保護調試思路

在具體進行發變組保護調試時，還應符合現階段國家提出的繼電保護要求。在進行保護裝置雙重化配置時，需切斷保護裝置間電氣聯系，并分別從CT和PT獨立的繞組上進行交流電壓和電流獲取，以免保護裝置出現保護范圍重疊的問題，也避免水電廠存在保護死區。為確保雙重保護配置的安全性，還要確保兩套保護裝置運行和檢修互不影響，所以還要采用相互獨立的兩套完整主變壓器，并為裝置提供完整主、后備保護，同時進行雙跳閘線圈機構斷路器的配置。此外，應完成獨立電源回路和出線跳閘回路的設置，從而為非電氣量提供獨立保護。

2.3 發變組保護調試方案

根據發電組保護調試思路，可以采用RCS-985發電機變壓器成套保護裝置完成原有系統的改造調試。為滿足雙重保護配置要求，需為A、B屏配備兩套該種保護裝置，從而為主變壓器提供雙重差動保護和后備保護等。此外，還要為C屏配備一臺RCS-974A（G）裝置，從而進行廠用電保護、非全相保護、勵磁變保護等保護的提供。最后，還要完成電壓切換回路和操作回路的配置。

2.4 發變組保護調試分析

完成裝置更換后，對裝置進行調試的過程中發現，發變組保護能夠正常提供主變保護、發電機保護、廠變保護、勵磁變保護等多種保護功能。其中，發變組保護A柜和B柜保護動作信號并接于現地，能夠分別向信號屏和監控系統傳送信號。而兩柜需從TV2和TV3引入發電機電壓，并由B柜先接入電壓，然后依次引入保護A柜和C柜。在電流回路設置上，需要由A柜和B柜公用勵磁變保護、廠用電保護和主變零序保護裝置，其他保護裝置相對獨立。但在調試的過程中，0號機組斷路器的跳、合閘傳動試驗出現了只能完成一次合、跳閘的問題，第二次執行合、跳閘需要斷電重啟。分析原因可以發現，這與發變組保護操作箱中防跳繼電器與機構防跳構成回路有關，以至于合閘命令收回后繼電器仍然無法返回。針對這一情況，還要對機構防跳回路進行簡單改造，以解決回路部分短接的問題。而為確保斷路器跳、合的可靠性，還要對操作箱中跳、合閘插件電流進行整定。在0號機組操作箱中，原本跳、合閘電流整定為2A。根據水電廠用戶實際用電情況進行重新整定，可以將原本跳、合閘電流整定為0.5-4A之間。由于繼電器合閘線圈功率為225W，分閘為198W，而水電廠直流電為220kV，因此可以得到分合閘線圈電流分別為1.11A和1.02A。經過整定后，在對斷路器開展跳、合閘傳動試驗，可以發現斷路器正常工作。

3 改造后發變組保護的試運行情況

完成發變組保護裝置改造和調試后，對裝置進行了72小時的試運行，并未發現異常情況。為進一步驗證改造效果，在裝置運行2個月后，安排了一次停機小修，對裝置的各種保護設備進行了檢測，并未發現異常。完成檢修后再次投入運行，裝置運行狀況良好。所以，可以認為經過改造調試的發變組保護裝置運行可靠。而經過改造調試后的裝置不僅能夠滿足微機保護裝置的雙重化配置要求，也能為發電機變壓器等設備的穩定運行提供保護，并有效防止保護裝置出現拒動和誤動問題，因此能夠使水電廠運行的自動化水平得到提高。

4 結語

通過分析可以發現，采用雙重化保護配置方案進行水電廠發變組保護裝置的調試改造，能夠使水電廠運行故障率得到降低，從而為水電廠的安全穩定運行提供保護。因此，可以采用該方法對大峽水電廠的0-4號機組進行改造，從而使水電廠的發電組保護運行情況得到改善。

參考文獻

[1]章日成.水電廠發變組保護技術改造項目策劃和實施管理[J].小水電，2011，04：64-67.