浅谈水电厂机组继电保护技术改造工作

蔡斌

（广东粤电南水发电公司，广东 韶关 512700）

1 概述

南水水电厂位于广东省武江流域韶关市乳源县境内，装有3台水轮发电机组，总装机容量93MW，分别为一机一变单元接线方式和两机一变扩展单元接线方式，为电网“黑启动”电源电厂。原发电机保护为南瑞LFP-981/982/983系列微机保护，投运已超过10年，继电保护设备严重老化，特别是在三台机组增容改造后，已不能满足安全生产需要，于2011年进行发电机继电保护改造，并取得良好的效果。

2 发电机继电保护改造工作

由于电厂的微机继电保护装置及自动装置绝大多数为南瑞产品，此次发电机继电保护改造选择了南瑞RCS-985RS/SS系列发电机保护装置，保证满足电厂自动化系统的要求。现对此次继保改造工作过程进行分析，并总结一些工作经验。

首先，在思想上必须清醒的认识到继电保护技术改造工作是一项非常专业的，风险高的工作，改造工作中必须时时保持清醒的头脑，保持严、细、实的工作作风。其次，要精心准备、精心策划，做好事故预想。最后，参与人员要严格遵守各项部颁规程规定及校验规程，采取严格的技术措施和安全措施，在改造工作过程中要耐心、细心的完成每一项工作，规范作业行为，防止继电保护事故发生。例如：

复合电压过流保护作为发电机、变压器、高压母线和相邻线路故障的后备，在本厂是参与到主变压器保护联跳回路中，在改造工作中，严格执行《继电保护和电网安全自动装置现场工作保安规定》，执行继电保护安全措施票，执行解除和恢复联跳回路接线时，防止触电及短接，做好标识及包扎，并登记在记录本上。在保护装置整组传动试验和投运试验时，严禁投入联跳回路出口压板，防止出现运行设备误动及人员伤亡事故。

图1 旧保护柜差动电流回路图

图2 新保护柜差动电流回路图

差动保护是发电机的主保护，在改造过程中必须严格执行《继电保护和电网自动安全装置校验规程》，对差动保护回路接线进行检查核对，确保参与机组差动保护的机组中性点电流互感器及机端电流互感器特性要求与机组保护装置要求相符，在此次机组继电保护改造中通过检查，发现机组中性点电流互感器和机端电流互感器电流输出极性相反（如图1），即旧保护装置差动保护电流回路采用的是差流反极性输入，而新保护装置采用的是差流同极性输入(如图2)，随即着手在机组机端电流互感器二次绕组侧更改接线，严禁在保护柜端子侧更改差动电流回路接线，并进行短路试验，检查差动保护电流极性。在投运试验时，按照规程及方案要求，用机组带负荷方法检查差流，防止差动保护误动，造成机组跳机事故。

失磁保护反应发电机励磁回路故障引起的发电机异常运行，由四个判据组合，是较为复杂的保护之一，继保工作人员必须事先查阅资料，熟悉原理，掌握校验方法，完成需要的失磁保护方案，杜绝安全隐患。在保护装置整组传动试验时，保护装置动作正确，信号正确，机组灭磁开关与出口断路器动作正确，与监控系统对信号时发现，唯独无失磁保护动作报警信号。立即检查回路接线，发现无失磁保护动作报警信号开出至监控系统。查看保护装置技术和使用说明书中失磁保护出口逻辑原理，装置设由三段保护功能，失磁保护I段动作于报警（如图3），失磁保护II段动作与跳闸（如图4），失磁保护III段经较长延时动作于跳闸。

图3 失磁保护I段逻辑框图

图4 失磁保护II段逻辑框图

图5 保护柜励磁电流回路图

图6 保护柜励磁电流回路图（改线后）

再查看保护整定值清单，只投入了失磁保护II段软压板，并未投入失磁保护I段软压板、失磁保护报警，后根据实际情况修改保护整定值清单，增加投入失磁I段软压板、失磁保护报警，重新校验失磁保护，保护动作正确，设备动作正确，监控系统发信号正确。

在保护装置投运试验过程中，开机空载检查保护装置各采样值时，保护装置报警灯亮，发“TA断线”报警信息，进入保护装置采样值显示栏查看为励磁B相电流无采样值。停机检查励磁电流回路接线，发现励磁变定时限过电流保护为两相不完全星型接线，并查看保护柜电流接线图，为星型接线（如图5），这是导致保护装置发报警信号的原因。根据实际情况对励磁电流回路接线进行该线（如图6），模拟励磁电流B相电流输入保护装置，满足工作条件。再次开机空载检查装置各采样值，正确，保护装置工作正常。

结语

通过此次机组保护改造工作，再次说明，在电力生产过程中，只要始终贯彻“安全第一，预防为主，综合治理”的方针，牢固树立“一切事故皆可预防”的安全信念，严格执行规程规定，规范工作人员作业行为，杜绝安全隐患，就能进一步防止事故的发生。

[1] DL/T995-2006继电保护和电网自动安全装置校验规程，中国电力出版社[S].

[2] Q／GDW267-2009继电保护和电网安全自动装置现场工作保安规定，中国电力出版社.

[3] GB/T14285-2006继电保护和安全自动装置技术规程，中国标准出版社.

[4] RCS-985RS/SS系列发电机保护装置技术和使用说明书[Z].