浅谈某水电站1#主变保护装置频繁上电重启原因及保护装置技改

摘 要：本文主要介绍了某水电站1#主变保护装置在运行中出现的频繁上电重启对厂站内设备安全运行的危害、造成继电保护装置频繁上电原因的分析、对此问题的技术改造方案等。

关键词：保护装置；存在问题；技改

一、引言

继电保护是电力系统的重要组成部分，被称为电力系统的安全屏障，同时也是电力系统事故扩大的根源，继电保护装置是保障电力设备安全运行，防止和限制电力系统长时间、大范围停电的最基本、最重要、最有效的技术手段。只有对继电保护装置不断的改进、完善、才能保证安全运行。

二、工程概述

该水电站属于径流引水式电站。电站装有三台混流式水轮发电机组，于2008年4月投产发电。

该水电站现有两台主变压器，主变容量分别为20MVA、25MVA。

三、某水电站1#主变保护装置存在的问题---保护装置频繁断电重启

该电站的1#主变保护装置自从投产开始就存在装置频繁断电重启的故障。继电保护的速动性要求尽快地切除故障，以减少设备及用户在大电流、低电压运行的时间，降低设备的损坏程度，提高系统并列运行的稳定性。快速保护的动作时限在几个工频周期，而微机保护装置中快速保护的动作时限往往在30mS以下，保护装置在接收到故障信息，需要装置进行开出，断开所保护范围内的断路器，以达到防止长时间、大范围的停电。如果在这个瞬间，保护装置出现了频繁的断电重启现象，有可能造成保护的据动或误动，大大降低了保护装置的安全可靠性，给设备的安全运行带来严重的危害，还可能造成事故的扩大化。

四、造成1#主变保护装置断电重启的原因分析

微机继电保护装置对电源的要求性很高，电源中不能含有高次谐波分量干扰保护装置，电压的允许偏差在-20%～+15%，因此造成装置断电重启的原因可能是电源中含有高次谐波的分量、电压的波动范围超过要求、装置内部存在缺陷等。

一、排查電源电压波动，保护所用电源为厂内直流电源，而厂用直流电源承担着厂内自动化装置的工作需求，电压偏高或偏低都会对自动化装置的可靠动作造成影响，因此电源电压的波动在电压的允许偏差范围内。

二、排查装置电源板内部的5V电源，对装置内部的5V电源进行测量，电压不符合要求，对5V电源进行更换，装置仍然存在重上电现象。

三、排查电源中含有高次谐波的可能，由于保护柜所用电源为电站内直流电源，直流电源是厂用电经过整流后而来，电源中可能存在高次谐波，因此对装置电源进行抗干扰措施，在装置电源空开后侧、进入装置前加装抗干扰器，但装置仍然存在断电重启现象。

通过多次排查分析，电源中含有高次谐波的分量、电压的波动范围超过要求等原因均被排除，最后多次检测后，厂家怀疑该水电站的1#主变保护装置重启的原因应为保护装置内部存在缺陷。

五、对1#主变保护装置存在断电重启缺陷的技术改造

鉴于该水电站1#主变保护柜3台保护装置均存在频繁上电重启现象，与厂家及公司技术部门沟通后，决定对保护装置整体进行更换技改。

5.1技术改造的前期准备工作

5.1.1技术准备

（1）熟悉厂家主变保护装置原理，二次回路图纸、使用说明书，制定施工方案。

（2）根据图纸进行施工。

（3）为确保本次保护装置安装工作安全、优质、如期完成，充分发挥各施工人员的作用，把安全、质量、工期落实到人，明确责任、压力到位，各负其责，特制定施工方案，并组织施工人员学习施工方案。

（4）根据工作量配备人员，并向施工人员进行安全技术交底，了解工作内容、施工安全措施。

5.1.2组织准备

（1）根据安装工作量，按人员技术等级，工种搭配提高工作效率

（2）对参加施工人员进行技术交底，了解工程内容、施工方案、安全事项。

（3）对参加本次施工人员进行安装、调试工艺的培训。

（4）在施工现场，完成对保护装置调试。

5.1.3资料、工器具及耗材准备

（1）资料：原保护柜图纸 原定值单 装置说明书

新保护柜图纸 新定值单 装置说明书 调试大纲

施工图纸 施工方案

（2）工器具：继电保护测试仪万用表电工工具一套

磨光机对线灯电焊机数字式绝缘摇表

榔头扁铲对讲机线号打印机电吹风

（3）材料：绝缘胶带 相色带 线号管 热缩管

2.5mm2导线若干 线手套若干

5.2技术改造的施工

5.2.1施工步骤

（1）安全措施到位的情况下，在中控室内对原有主变老保护屏进行拆除，对新的保护屏进行安装；

（2）重新按照施工图纸敷设二次电缆并将电缆剥出对好二次线（敷设电缆应留有余度）；

（3）按照施工图纸对主变保护屏进行接线；并对装置进行调试、检查；

（4）依次将主变保护装置投入运行并进行传动试验。

5.2.2施工过程中的注意事项

（1）旧保护装置拆线前对所有外接线进行核对并记录，按图施工，对端子外侧接线进行拆除并包扎，拆除时必须逐一进行对线并做好记录，标注详细端子号及用途，由专人进行。对线时先拆除本侧端子，后拆除对侧端子，使用对线灯确认接线正确；

（2）在运输保护装置中要特别注意设备的重心位置，必须绑扎牢固，防止倾倒；搬运安装保护装置工作应分工明确，设专人指挥，并有统一信号；在运输、搬运、安装中防止保护装置碰撞损坏及划伤表面漆面。

（3）安装保护新装置前，必须认真熟悉了解保护装置的原理接线及站内保护控制的设备。防止安装时，二次控制保护回路接线时造成的电流回路开路、电压二次回路短路、控制回路短路及误跳运行设备。

（4）进行保护盘柜焊接工作时，必须设有防止金属溶渣飞溅、掉落引起火灾的措施（对电缆室相关电缆应临时封盖避免烫伤电缆），焊接人员离开现场前，必须进行检查，现场应无火种留下。

（5）工作前，应将相关的CT、PT停电，若无法停电时，应在施工前做好防止CT回路开路、PT回路短路的措施。

（6）每日开工前，工作负责人向全体工作人员交代工作任务和安全注意事项、危险点。

（7）除工作需要外，所有工作人员不得单独留在作业现场。

（8）几人同时进行工作时，需互相呼应，协同工作，需使用通讯工具时需要事先检查工作是否完好。

（9）对新保护装置端子外侧电缆进行接线时，由专人进行；接线完毕后接线人、工作负责人按照记录及图纸分别进行核對确认正确无误；

（10）剥电缆时要留有足够余度，且不能损伤电缆和屏蔽。

（11）接线时要保证正确和美观，所接的芯线要横平竖直，窝圈时要顺时针，与螺丝上紧方向一致。

（12）对线要保证正确，对完一遍后还应核实一遍。

（13）原有回路与新安装的装置二次回路有区别，应将不用的电缆芯两头都解掉。并仔细核对，防止寄生回路存在。

5.3技术改造后的调试

5.3.1首先要根据出厂图纸核对保护屏和装置的接线是否正确，紧固所有保护屏处端子。将装置电流端子串接、电压端子并接，用继电保护测试仪加入电流和电压看装置采样回路是否正常。

5.3.2根据调试大纲和各保护装置的原理来验证保护功能是否健全。

5.3.3开出接点的测试，作保护装置时，量取开出接点是否良好。

5.4保护传动

投运前的传动，根据地调所下发定值，用0.95倍和1.05倍定值带开关进行传动。

5.5回路接线正确性检测

投运后，测量主变保护电流、电压回路向量，验证接线的完整性。

六、结论

该水电站1#主变保护装置自2014年02月技改后，装置再未发生过断电重启现象，目前保护装置运行可靠，为厂内主设备的安全运行提供可靠地安全屏障，提高了电站的安全运行管理能力。

作者简介：

纪明茹（1986.04--）；性别：女，籍贯：陕西渭南人，学历：本科，毕业于西安理工大学继续教育学院；现有职称：助理工程师；研究方向：水电自动装置；