抽蓄調相壓水氣機相序保護器換型淺析

唐夏雨，蔣君操，王康樂，曹凌智

（國網新源湖南黑麋峰抽水蓄能有限公司，湖南 長沙410213）

1 概述

電源監視器主要有過欠電壓、缺相、相序保護器幾種保護功能，根據現場設備實際需要，選擇合適的電源監視器。相序保護器是一種多功能三相電源系統或三相用電設備的監測和保護裝置。相序保護器可實現顯示三相電壓，并可在電源發生錯相保護、過電壓保護、缺相保護、不平衡保護、欠電壓保護等故障時通過繼電器輸出的形式，給用戶提供報警輸出和保護電路動作輸出的輸出控制信號，起到保護和報警的作用。

相序保護器按照執行裝置的不同，可以分為有觸點相序保護器和無觸點相序保護器2種。前者是利用電磁繼電器或交流接觸器的觸點來分斷相序錯誤的三相電源，后者是使用電子元器件關斷的方式來分斷錯誤電源。相對前者，后者具有反映速度快、無噪音、體積小和壽命長的特點；相對于后者，前者具有分斷耐高壓、承受過載能力強、價格低廉等特點。產品主要特點是：具有寬電源電壓：線電壓250～500 V；直觀顯示：故障時直接用中文顯示故障原因；故障記錄：采用非易失存儲技術，方便故障查詢；人性化電壓不平衡保護：能根據三相電壓不平衡度自動調整動作時間。

2 換型實例分析

黑麋峰電廠調相壓水氣機在機組調相壓水用氣啟動2臺氣機時，多次出現啟動或備用氣機報故障的現象，現場檢查發現調相壓水氣機單控柜顯示屏上有“電源故障”信號，調相壓水氣機聯控柜觸摸屏上有“*號機總故障”信號，通過對故障信號分析，該故障為調相壓水氣機單控柜內相序保護器動作導致。在機組抽水調相啟動過程中檢查調相壓水氣機啟停情況時發現，調相壓水氣機啟動加載時，啟動柜內照明燈閃爍，而柜內照明取自氣機三相電源中的A相，說明在氣機加載時電壓波動很大。對黑麋峰電廠調相壓水氣機單控柜內使用的相序保護器進行校驗，其動作值及復歸值均為135 V（線電壓），同時對該相序保護器進行諧波試驗發現，在加入3次諧波后，該相序保護器動作，而通過現場測量三相電壓，氣機啟動時三相電壓下降范圍在20±5 V，因此分析在氣機加載啟動過程中，由于電壓諧波影響而導致氣機的相序保護器動作，從而發“電源故障”報警。

3 改造建議

針對黑麋峰電廠調相壓水氣機單控柜相序保護器抗諧波性能較差的現象，將其更換為ABB公司生產的三相多功能監視繼電器（型號為CM-MPS），該繼電器可對三相電壓過壓、欠壓動作值進行整定，同時該繼電器還具備缺相、反相、電壓不平衡檢測功能，且該繼電器可進行延時動作整定，可解決黑麋峰電廠調相壓水氣機在啟動過程中電壓波動及諧波帶來的問題。

換型前相序保護器定值：U線135 V（此繼電器定值不能調整，固定為135 V，從現場實際運行情況分析，此定值設置不合理；因為當400 V相電壓下降至180 V時，400 V進線開關欠壓保護已動作跳閘，此相序保護器根本就起不到保護作用，相反由于相序保護器抗諧波能力差，常誤動導致控制系統報氣機故障）。

換型后三相多功能監視繼電器定值：

欠電壓：U相：190 V；

過電壓：U相：280 V（整定為最大值，實際是不投該保護）；

三相電壓不平衡：10%；

保護動作延時：8 s；

投入相序保護功能；

上述定值結合400 V進線開關定值整定。

4 改造實施過程

（1）在試驗室對三相多功能監視繼電器進行校驗，將其過壓動作值整定為280 V（相電壓），欠壓動作值整定為190 V（相電壓），三相電壓不平衡：10%，并投入相序保護功能，延時8 s動作。

（2）拉開調相壓水氣機單控柜內動力電源開關。

（3）解開調相壓水氣機單控柜內相序保護器接線，用絕緣膠布包好，并拆下該相序保護器。

（4）裝上三相多功能監視繼電器，并恢復其接線。

（5）合上調相壓水氣機單控柜內動力電源開關，檢查三相多功能監視繼電器工作是否正常。

（6）將機組開機至抽水調相工況，觀察調相壓水氣機啟停，檢查三相多功能繼電器工作狀況。

（7）調試完畢，清理現場。

5 結語

相序保護器屬于電源監視保護的一種，隨著科學技術的進步，保護更新日新月異，但考慮到成本投入的經濟合理性，選擇一款適合的電源監視保護裝置至關重要。該處理過程提供了一種新的查找缺陷的思維模式，經過多次試驗測量，尋求適合本設備的相序保護器，從而保證了現場設備的安全穩定運行。