淺談南源電站全廠保護技術改造工作

廣東粵電南水發電有限責任公司 蔡斌

1 引言

南源電站位于廣東省武江流域韶關市乳源縣境內，裝有2臺水輪發電機組，總裝機容量為2X4MW，于2004年正式投運，現機組調度權限為地方調度，為南水水電廠“黑啟動”備用電源電廠。機組與主變的單元接線方式為二機一變。6.3KV系統接線方式為單母線接線方式，其電氣系統主接線如圖1所示。

圖1 南源電氣系統主接線圖

2 全廠繼電保護改造

此次南源電站全廠保護由常規保護改造為微機保護，需按規程標準的要求重新設計。保護柜選擇了南瑞繼保公司的發電機及變壓器保護裝置，保證滿足南源電站自動化改造的要求。現對此次繼保改造工作進行分析，并總結一些工作經驗。

2.1 思想上要統一認識

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。所以要精心準備、精心策劃，提前制定施工方案，全面摸清電站需改造設備的銘牌參數，了解設備保護裝置的性能要求，重新設計保護回路的電纜及端子接線圖。

2.2 在改造工作過程中參與人員要嚴格遵守各項規程規定

要嚴格執行DL/T995-2006《繼電保護和電網安全自動裝置校驗規程》及《防止電力生產事故的二十五項重點要求》，耐心、細致地完成每一項每一步的工作。嚴格執行改造方案，規范作業行為，采取嚴格的技術措施和安全措施，防止發生運行設備誤動及人員傷亡等事故。

2.3 具體實施過程

首先按照DL/T995-2006《繼電保護和電網安全自動裝置校驗規程》要求，將所有使用中的電流互感器進行全面校驗，保證其合格，特別是要確認電流互感器的極性、變比，電流互感器二次繞組的準確級符合技術規范和設計要求。然后根據新微機保護裝置的性能要求進行二次回路配線，從而保證保護回路接線正確。

發動機保護裝置差動保護接線要求為同極性接入（如圖2），在機組電流互感器二次回路配線不但要考慮差動保護回路接線正確，還需考慮其他機組保護的要求，如有功、無功功率方向性的要求，所以確定機組電流互感器的極性時需同時滿足裝置所有的要求。

主變保護裝置中差動保護接線要求為反極性接入（如圖3），其低壓側包括兩臺機組、廠變、近區變的電流互感器（見圖1），考慮到機端電流互感器需參與機組差動保護，所以需先確定了低壓側的電流互感器極性且全部相同后，再確定高壓側的電流互感器極性，保證同時滿足所有保護裝置的要求。

重新敷設符合技術規范要求的新電纜，配線完成后需檢查確定電流互感器二次回路只有一個接地點，且接地點符合標準規范要求。并做電流互感器二次回路通流試驗，在保護裝置及故障錄波器裝置上查看通入電流值，確定回路無開路，接線可靠牢固。

圖2 機組保護配置示意圖

圖3 主變保護典型配置示意圖

保護投運試驗需嚴格執行投運方案，必須帶負荷測試差動回路正確性，在保護裝置查看電流、電壓、有功、無功功率及相角等數值是否正確，并使用儀器測六角圖，確保裝置和二次回路的接線正確性。裝置未做此項檢驗的不能正式投入運行。

3 存在的問題及建議

3.1 存在的問題

由于南源電站保護早期設計為常規保護，對電流互感器的要求不高，設計不規范。現在改造為微機保護后，其電流互感器存在數量不足，電流互感器二次繞組少等問題。如機組的機端及中性點電流互感器各只有一組，且二次繞組只有兩組，即一組測量使用，一組保護使用。導致機組差動保護與主變差動保護需共用機端電流互感器的保護用二次繞組，機組勵磁系統要與機組保護共用機組中性點電流互感器，這種運行方式，存在極大的安全隱患，不利于設備的安全運行。

由于是早期的常規保護設計，電流互感器的變比各自不同，導致主變差動保護兩側電流互感器變比各不相同，且因為主變保護裝置配置問題（見圖3），低壓側只可接入兩支路電流回路，而主變差動保護的最大范圍包括了機組、廠變、近區變（見圖1），由于變比不同，現只能支路A接入機組機端電流回路，支路B接入廠變電流回路。近區變作為備用設備，平常并不投入，所以暫不接入主變差動回路。主變差動保護實現未能最大范圍的保護設備，留下安全隱患。

3.2 相關建議

在下一個檢修期間，在運行成本允許的情況下，對南源電站的電流互感器進行更換或加裝，使之符合南源電站自動化改造后的設計要求，滿足微機保護裝置的性能要求，消除存在的安全隱患，確保設備安全、穩定的運行，創造更佳的經濟效益。