水电厂机组继电保护技术改造工作的要点分析

何勇智

一、概述

西藏拉萨某水电厂建设初期，设计安装了4台水轮发电机组，发电机组的总电容量为6MW，连接采用的是一机一个单元、两机一变扩展单元的连接方法。原有的发电机保护类型为传统的电磁型继电保护，当正式投运以后，已经历经了10多年的时间，继电保护设备出现了严重老化情况，尤其是在几个机组同时改造以后不能最大限度的满足安全生产需求，在2009年，水电厂对发电机组继电保护进行了改造与升级，并最终取得了良好的改造效果。下面将对具体的改造工作进行介绍。

一、发电机继电保护改造工作

该次的发电机继电保护改造工作将南瑞公司RCS-965RS系列发电机保护装置作为了改造装置，这样确保了电厂自动化系统要求得以实现，最终实现了对继电保护改造工作的有效分析，总结出了一系列工作经验。首先，在改造思想上不断转变，并要时刻认识到技术改造工作的重要性，并且技术改造对技术要求较高，改造风险较大，要时刻增强对风险的辨别能力与分析处理能力，改造工程中始终保持严谨、务实的工作态度。其次，要做好改造工作的规划、设计与策划，及时分析事故预防。最终，参与改造的人员要在改造工作开展中严格遵守相关规范与标准，并要在改造工作中随时保持耐心、细心的态度，在这种心态下完成改造工作的任务才能确保改造工作的合理、高效，实现作业的规范、合理，将继电保护事故发生几率降到最低。比如，可以将复合电压过流保护当成是发电机、变压器以及高压母线、相邻线路故障的保护的后备设施，在该水电厂机组改造工作中，要严格遵守行业规定，比如《继电保护与电网安全自动装置现场工作保定规定》，严格执行继电保护安全规范，在执行或者是恢复联跳回路接线时，要防止出现触电或者是短路情况，及时做好线路标记，对线路状况及时做好标记，将具体问题登记在记录本上。保护装置整组传动试验试验开始以后，就要严禁将联跳回路出口压板投入进来，进而防止出现运行故障或者是人员伤亡。其次，做好差动保护工作。发电机的主要保护就是差动保护，在差动保护过程中，改造工作必须要在《继电保护与电网自动装置校验规程》指导下进行，并要确保其符合装置校验要求，还要对差动保护回路接线进行仔细的检查与核验，进而确保回路接线与机组差动保护的电流互感器能有效运行。中性点电流互感器、机端电流互感器特性要与机组的保护装置达到一致要求，在此次机组继电保护改造试验中，我们通过检查发现机组的中性点电流互感器与机端电流互感器在一次接线相反的情况二次侧输出的电流是相反的，没有做相应的改变，机端侧从K2引出，中性点侧从K1引出，具体见下图1所示：

这时的旧保护装置差动保护电流就会变成两个电流相加的和流输入到装置中，就会造成差动保护误动作，为了防止差动保护误动作，此时需要在差动电流互感器的绕组上进行接线更改，值得注意的是，在保护柜端子排处，也能够对差动电流回路接线进行更改，不过我们还是建议从电流电流互感器的绕组上进行改线，为今后工作维护省下不少麻烦。在开展短路试验过程中，就要做好对保护电流极性的检查。等到正式开始投运试验操作时，就可以按照规章流程方案中的规定进行试验，使用机组中带有负荷的方法进行差流检查，最终防止出现差动保护误动造成机组跳停事故的发生。制定失磁保护方案，及时对故障做出处理。在继电保护技术改造过程中，失磁保护反应发电机励磁回路故障会时常发生，进而造成发电机运行异常，这是明确负责保护线路的关键。首先继电保护的调试人员要先查找相关资料，对继电保护的原理有所了解，进而掌握到有效的校验方法，使失磁保护方案得以顺利完成，减少出现安全事故。二是当对保护装置整组开展传动试验时，保护装置只有在动作、信号上均准确无误，才能确保灭磁开关与出口断路动作的准确性。三要对保护装置技术与使用有详细了解，详细阅读保護装置的使用说明书，并判断其逻辑原理，失磁保护装置通常有三段保护，失磁保护中的I段动作，其功能是报警，而失磁保护跳闸属于II段，最后III段动作跳闸时间最长作为后备保护。对保护整定值清单进行查看，虽然投入了失磁保护II段，但是I段软压板、失磁保护报警并没有投入进去，最后，可以结合实践的修整整定清单，将失磁的I段软压板、失磁保护报警装置新增到改造投入中，对新的校验失磁保护进行重新检验，如果保护动作是正确的，则监控系统发送的信号就是正确的。最后，对试验进行观察，做好试验结果分析。保护装置开展正式投运试验以后，当开机的空载检查保护装置进行采样时，保护装置报警灯点亮并发出了“TA断线”的报警信号，这时可以在保护装置的采样值内查看励磁B相的电流采样值为零。在停机以后，对照保护柜电流接线图对励磁电流回路连接情况进行检查，发现励磁变电流回路采用的是两相的不完整型接线形成，该型接线为星型接线的一种，这就是造成保护装置发出报警信号的原因。按照实际的施工情况将励磁电流回路接线重新连接如下图所2示：

当模拟的励磁电流B相电流流入到保护装置中以后，就满足了改造工作要求。当再一次进行开机空载检查装置取样时，保护装置的工作就恢复到了正常状态。总之，继电保护技术改造工作是确保发电厂稳定发电、持续供电的重要基础，一定要按照相关规范开展继电保护技术改造工作。

结束语

当前，社会正处于飞速发展当中，随着我国各领域建设事业的稳定、顺利开展，社会生产与生活已经离不开各领域工程项目建设的支持，随着社会用电需求的不断增大，水电水电工程建设成为确保向社会持续供电、配电、输电，实现电力生产与使用得以高效、安全的关键。本文主要对水电厂机组继电保护技术改造工作进行了详细分析与介绍，从而表现了做好水电厂继电保护改造工作对水电厂稳定供电、规范做好电力生产的重要性。

（作者单位：西藏自治区水利电力规划勘测设计研究院水利科学研究所电气试验研究室）