水电厂发变组保护的调试与试运行

学术论文 2017-11-20 10:42:57
  在水电厂发电的过程中,发变组作为核心设备,其能否实现安全运行将直接关系到水电厂能否进行安全运营。所以,水电厂需为发变组配备专门的保护装置,以确保设备的正常运行。但就目前来看,国内较多水电厂的发变组保护装置都较为落后,还要实现技术改造和调试,从而更好的满足水电厂的运行需要。因此,相关人员还应加强对水电厂发变组保护的调试与试运行的研究,以便更好的推动水电事业的发展。 
  1 工程概况 
  大峡水电厂位于黄河干流上,配备有75MW机组4台,24.5MW机组1台。机组采用单元接线方式进行接线,固定联结220kV双母线。在与主网联结时,由2回220kV出线进行连接。早在1996年,大峡水电厂就投入运行。受90年代技术条件限制,大峡水电厂采用第一代微机保护装置作为发变组保护。 
  2 发变组保护的调试分析 
  2.1 发变组保护运行问题 
  大峡水电厂发变组为发电机、厂用变、励磁变和变压器提供保护,可实现差动保护、过负荷保护、横差保护、纵差保护、过流保护、定点接地保护和过电压保护等保护形式。但经过多年运行,系统缺陷逐渐显露出来,故障率也不断提高,给水电厂的安全运行带来了威胁。按照国家提出的继电保护事故预防要求,需为220kV主变压器提供双重化保护,因此还要对水电厂目前的发变组保护进行改造调试。 
  2.2 发变组保护调试思路 
  在具体进行发变组保护调试时,还应符合现阶段国家提出的继电保护要求。在进行保护装置双重化配置时,需切断保护装置间电气联系,并分别从CT和PT独立的绕组上进行交流电压和电流获取,以免保护装置出现保护范围重叠的问题,也避免水电厂存在保护死区。为确保双重保护配置的安全性,还要确保两套保护装置运行和检修互不影响,所以还要采用相互独立的两套完整主变压器,并为装置提供完整主、后备保护,同时进行双跳闸线圈机构断路器的配置。此外,应完成独立电源回路和出线跳闸回路的设置,从而为非电气量提供独立保护。 
  2.3 发变组保护调试方案 
  根据发电组保护调试思路,可以采用RCS-985发电机变压器成套保护装置完成原有系统的改造调试。为满足双重保护配置要求,需为A、B屏配备两套该种保护装置,从而为主变压器提供双重差动保护和后备保护等。此外,还要为C屏配备一台RCS-974A(G)装置,从而进行厂用电保护、非全相保护、励磁变保护等保护的提供。最后,还要完成电压切换回路和操作回路的配置。 
  2.4 发变组保护调试分析 
  完成装置更换后,对装置进行调试的过程中发现,发变组保护能够正常提供主变保护、发电机保护、厂变保护、励磁变保护等多种保护功能。其中,发变组保护A柜和B柜保护动作信号并接于现地,能够分别向信号屏和监控系统传送信号。而两柜需从TV2和TV3引入发电机电压,并由B柜先接入电压,然后依次引入保护A柜和C柜。在电流回路设置上,需要由A柜和B柜公用励磁变保护、厂用电保护和主变零序保护装置,其他保护装置相对独立。但在调试的过程中,0号机组断路器的跳、合闸传动试验出现了只能完成一次合、跳闸的问题,第二次执行合、跳闸需要断电重启。分析原因可以发现,这与发变组保护操作箱中防跳继电器与机构防跳构成回路有关,以至于合闸命令收回后继电器仍然无法返回。针对这一情况,还要对机构防跳回路进行简单改造,以解决回路部分短接的问题。而为确保断路器跳、合的可靠性,还要对操作箱中跳、合闸插件电流进行整定。在0号机组操作箱中,原本跳、合闸电流整定为2A。根据水电厂用户实际用电情况进行重新整定,可以将原本跳、合闸电流整定为0.5-4A之间。由于继电器合闸线圈功率为225W,分闸为198W,而水电厂直流电为220kV,因此可以得到分合闸线圈电流分别为1.11A和1.02A。经过整定后,在对断路器开展跳、合闸传动试验,可以发现断路器正常工作。 
  3 改造后发变组保护的试运行情况 
  完成发变组保护装置改造和调试后,对装置进行了72小时的试运行,并未发现异常情况。为进一步验证改造效果,在装置运行2个月后,安排了一次停机小修,对装置的各种保护设备进行了检测,并未发现异常。完成检修后再次投入运行,装置运行状况良好。所以,可以认为经过改造调试的发变组保护装置运行可靠。而经过改造调试后的装置不仅能够满足微机保护装置的双重化配置要求,也能为发电机变压器等设备的稳定运行提供保护,并有效防止保护装置出现拒动和误动问题,因此能够使水电厂运行的自动化水平得到提高。 
  4 结语 
  通过分析可以发现,采用双重化保护配置方案进行水电厂发变组保护装置的调试改造,能够使水电厂运行故障率得到降低,从而为水电厂的安全稳定运行提供保护。因此,可以采用该方法对大峡水电厂的0-4号机组进行改造,从而使水电厂的发电组保护运行情况得到改善。 
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