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大型发电机-变压器组继电保护技术改造的关

作者:双核期刊发表网; 更新时间:2018-04-18
摘  要:随着算机技术的发展,发电机-变压器组继电保护也在不断进行技术革新,本文从总体规划的要求、施工图的接口设计、施工与调试与相关试验等方面,针对大型发电机-变压器组的继电保护技术的关键问题进行分析,供机组继电保护改造时参考。
关键词:发电机;变压器;继电保护;技术改造
Abstract: Along with calculated that machine the technical development, the generator - bank of transformers relay protection unceasingly is also carrying on the technological innovation, this article from overall plan aspects and so on request, construction drawing connection design, construction and debugging and correlation testing, carries on the analysis in view of the large-scale generator - bank of transformers's relay protection technology's key question, for unit relay protection transformation when refers.
Key word: Generator; Transformer; Relay protection; Technological transformation

1 引 言
近年来,随着计算机技术的飞速发展,早期的集成电路继电保护装置及早期的单片机继电保护装置正在被更为人性化的微机继电保护产品所代替。发电机-变压器组保护作为发电厂的主保护,也在通过技术革新,不断的提升发电厂的安全技术;发电机-变压器组保护技术改造的成功与否,直接关系到发电厂的安全运行,由于其所起的核心地位,事关重大,要求整个改造项目必须准确无误,否则将会酿成重大电力生产事故,如何确保改造的万无一失。本文结合笔者实践经验,针对大型发电机-变压器组继电保护技术改造的关键问题进行分析。
2总体规划的要求
发电机-变压器组保护技术改造工作由于是在原来旧有的设备上进行技术更新,这就要求新改的项目必须立足于原有的机组继电保护配置基础上予以充分考虑,以200MW机组继电保护配置为例;除了忠实于原设计外,要求新上设备必须严格遵循相关的最新继电保护的有关标准规定,同时还应该兼顾个别特殊的接口要求。技改的项目总负责人必须对旧有的机组保护配置情况充分了解,其中涵盖了每一个动作元件的动作判据原理,与新设备所采用的原理差异,新旧设备保护配置动作情况差异,是解列、解列灭磁或全停或启动系统的后备保护等等,同时还应结合本厂的实际情况,充分考虑与其他安全自动装置的接口问题。
充分关注现阶段的机组继电保护的发展方向及动态也是应该具备的条件之一,只有熟悉国内知名厂家的产品技术性能,熟悉国家的技术标准,熟知本厂的实际情况,才能提出比较规范、相对特殊的配置、相对比较先进的保护配置技术文件,诸如是否按照双重化配置或是为以后的技术更新预留接口,均要在文件中予以明确。认真审核生产厂家的工程设计图纸,重点审核保护配置是否存在漏项、偏差或变异,当保护动作逻辑有较大的差异时,应及时与厂方设计人员进行沟通,最好能与主设人员举行专门的设计联络会议,双方可以进行充分的沟通,并为最终图纸的敲定奠定基础,否则前期的工作如果没有确定或是模糊不清,将给产品的生产及施工设计图纸的设计留下隐患,所谓“良好的开端是成功的一半”,由此可见设计联络的重要性。
保护定值的整定计算也是继电保护改造的关键一环,整定计算必须委托有资质的部门或人来负责完成,并严格履行相应的审批手续,防止出现人为误整定事故的发生。整定计算不能完全参照于厂家的技术说明文件,整定计算要结合本厂一次设备的实际状况来进行,要注意上下级的配合关系,防止出现越级跳闸,造成不必要的非计划停运,整定计算还需要考虑机组是否具备进相运行能力等等,发电机-变压器组保护涉及的保护原理较多,此处不在赘述,经验告诉我们,在运用相同保护原理的保护元件中可以借鉴或是沿用一些原来的整定计算结果,毕竟这些定值也是经过多年的运行得以验证的。
3 施工图的接口设计
施工设计图纸应依托原有的图册,结合新图纸的要求,充分考虑原有的设计规范,设计时应尽量忠实于原来的设计标准,诸如交流电流、电压等模拟量的输入尽量保持原来的PT、CT编号,这样即可以起到追根溯源的作用,还可以适当的减少设计、施工工作量;作为发电机-变压器组的关键保护,如主变差动,发-变组差动存在Y/D变换的问题,在微机型的保护装置中可以通过软件进行相角的变换,所有进入装置的电流均为Y形接法,这是以集成电路保护装置通过硬接线来变换角度的一个本质的区别点。作为微机型差动保护装置在配置上还与集成电路保护装置一个较大的区别:差动保护是逻辑上的差动,例如在典型的微机差动保护配置中,in为CT二次侧流入装置,out为CT二次侧流出装置。主变高压侧是软件校核了-242,所以主变高压侧的CT二次侧均为out,由于微机软件可以对机组的整个差动保护配置情况进行调整,各个厂的逻辑配置又有所不同,这就要求差动电流必须严格遵循工程设计图纸逻辑或是以现场实际的调试情况而定。
开入量的直跳接口设计应根据各个厂的实际情况进行设计,如有的厂配置有高周切机,母差保护,自动励磁调节器、厂用电切换等安全自动装置时,应该完全搞清楚他们之间的动作逻辑关系,免得这些安全自动装置与机组的保护在配合上出了大的设计漏洞,留下重大安全隐患。如机组的失灵、闪络保护在启动后备母差时,应注意保护动作的选择性,防止事故范围扩大,此外还应正确处理好电气与热工保护之间的接口,集成电路保护装置启动热控保护是靠出口压板来进行选择的,在微机型保护装置中是通过跳闸矩阵来出口的,能否启动热控保护则是依据机组的故障而异,仅仅依靠压板的投、切不能完全启动热工保护动作。为了确保整个发电厂的机、炉、电设备的安全,电气与热控专业应通力配合,保证在电气系统故障后能有效地保证热力系统的安全。
除此以外,开入量还包括大量的非电量保护,如热工保护、断水、瓦斯、压力、温度等,由于非电量保护的动作可靠性一般不高,设计时可根据轻重缓急进行跳闸或是发信予以区别。操作箱是发电机出口断路器的重要控制部件,设计图的正确与否会影响机组断路器的正常分、合闸,发电机出口断路器的控制回路由于牵扯到同期控制回路,相对于其他控制回路较为复杂,改造时本着减轻工作量或不必要的麻烦,尽量沿用原来的同期小母线,不要轻易或随意改动同期回路。另外机组的操作箱均由自身的保护来启动操作箱出口的,设计除了考虑自身的主、副分外,还应将外部其他的安全自动装置的跳闸接点有选择的加以引人,设计人员可以集思广益,采用直跳或联跳的设计模式进行。pagebreak
4 施工与调试
    完善的施工设计图纸只是工程的必备条件之一,发-变组的改造项目涉及面极为广泛,虽然改造项目是在计划检修期间进行的,但因为涉及电气的方方面面,诸如许多系统侧的小母线是无法停电的,而且这些小母线上往往又搭界接了许多电气装置,如计量、其他保护装置等,为了保证厂用电、系统及人身的安全,最好在施工前拟定相应的安全组织技术措施,以便及时预控各种危险点的发生。
    差动保护作为发电机-变压器组保护中的核心保护,一般200MW以上的机组均配置有发电机差动、发变组差动、主变差动、厂变差动,凡涉及以上的主要差动保护的CT极性的核对就应该是整个施工过程的重申之重,不仅如此,还应将需要Y/D变换的部分,认真的按照生产厂家的软件设计要求进行变换。除了厂变差动采用变压器套管CT外,其他的CT用减极性的方法比较容易核对清楚,变压器套管CT极性的核对各个厂可以采取不同的方法加以核准。
    实际施工过程中,难免会经常遇到设计图纸与现实状况不一致的地方,施工中如何作好相应的设备异动记录,以备出竣工图的第一手资料。当保护装置的外部接线全部完成之后,还应作好相应的核线检查工作,尤其对交流电压、电流回路重点检查,防止装置带电后,造成PT短路或是CT开路的恶性事故发生,使得改造项目付诸东流,更有甚者,直接影响了机组的正常启动,给企业带来一定的经济损失。只有在完全确认了装置接线的正确之后才能着手对装置进行上电的检查工作,最好能进行1~2天的考机观察,彻底检查装置的硬件工作情况。
现场的调试工作可在厂家现场技术服务人员的指导下进行,发-变组保护涉及的保护原理较多,内容繁琐,调试人员需要有足够的耐心、细心和责任心,每一个保护原理均必须严格的按照调试大纲来进行,调试时最好带上保护定值清单进行,这样不仅能发现装置存在的问题,还能基本验证保护定值与装置的差异,及保护定值的正确与否。调试过程中还必须包括相关的电气传动试验:如操作箱的分、合闸操作,正确确认操作箱对断路器的控制能力是否符合技术规范文件的要求。一些开入量的情况检查,在机组启动前,最好进行机、炉、电的大连锁试验,模拟电气保护出口,如解列灭磁、全停的传动情况,是否符合保护动作逻辑要求。如果有的厂站设有母差保护的,也应作相应的传动试验,试验可在跳闸接点未引入的情况下进行,可选择启动系统失灵保护观察出口接点是否导通,来验证后备保护的可靠性,同样的方法,用主变零序或阻抗保护来启动母联断路器的跳闸情况。总之,整个的调试不仅仅只限制于装置本身,考虑火力发电厂的生产特点,还应该注意电气系统与热力系统及电网的配合问题,才能算是比较完善的调试工作。
5 相关试验
机组启动后,并网前,出于安全考虑,有必要进行发电机定相及假同期试验,因为整个保护的改造项目涉及多个施工地点j参与人员多,尽管保护改造不涉及同期问题,但许多不可预知的因素无法控制,通过相关的试验能更加直接的反映出一些其他的问题,以便及时纠正。
6 结 语
发电机-变压器组保护改造工程是一项技术要求比较高的电气系统工程,不仅工作量大,难度大,风险更大,这就要求工程技术人员必需作到万无二失,以上几点是我们在实际的改造工程中积累的一点点经验,各个厂站还可以结合目身的特点,在今后的工作中不断总结,为了把发电机组的继电保护水平不断提升而共同努力。
参 考 文 献
[1] 常锴. 200MW机组继电保护微机化改造的方法和安全措施[J]. 热电技术, 2008(2)
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