发变组保护出口逻辑改造

发变组保护出口逻辑改造

庄伟其

（广东粤电博贺煤电有限公司525000）

摘要：我厂发变组保护出口全停Ⅰ逻辑中没有启动快切装置回路，即6KV厂用电的切换要通过母线电压低来启动快切装置，这必然会延长母线电压的恢复时间，不利于6KV厂用电的快速恢复，没有实现快速切换的目的，同时还会扩大机组事故范围导致母线失压，造成不必要的损失。

关键词：发变组保护出口；逻辑改造；原因分析；总结情况

一、机组概况

博贺电厂是集团公司结合博贺新港区的开发建设，在临港工业区建设的一座大型火力发电厂。根据建设厂址的自然条件和广东电力需求发展趋势，一期容量为2×1000MW燃煤发电机组，留有再扩建4×1000MW机组的余地。首两台工程建设2×1000MW超超临界燃煤汽轮发电机组，同步建设烟气脱硫、脱硝设施。

发电机为上海汽轮发电机有限公司引进德国西门子公司技术生产的THDF125/67型三相同步汽轮发电机。发电机额定容量为1112MVA，额定输出功率为1000MW，最大连续输出容量1177.78MVA，功率因数为0.9，为汽轮机直接拖动的隐极式发电机。

发电机出口断路器采用瑞士ABB公司生产的HEC-8a系列，采用户内母线型、金属封闭、自冷、水平布置、SF6气体绝缘。

发电机出口母线装设三组电压互感器，1PT供发变组保护1、励磁、测量、NCS、PMU。2PT供发变组保护2、计量、故障录波、AVC、ECMS。3PT供匝间保护、电压回路断线1、2保护。

主变压器为特变电工沈阳变压器有限公司生产的三相、双绕组、无励磁调压、油浸式、强迫油循环风冷（ODAF）、铜芯低损耗升压变压器，接入500kV系统。

每台机组设两台特变电工沈阳变压器有限公司生产的高压厂用变压器，其中1台为有载调压三相分裂绕组变压器。

发变组保护按双重化进行配置，发电机及励磁变第一套保护采用南京南瑞继保工程技术有限公司的PCS-985G系列微机保护，主变/高厂变第一套保护采用南京南瑞继保工程技术有限公司的PCS-985BT系列微机保护，发变组非电量保护采用南京南瑞继保工程技术有限公司的PCS-974FG系列微机保护；发电机及励磁变第二套保护采用国电南京自动化有限公司的DGT801B系列微机保护，主变/高厂变第二套保护采用国电南京自动化有限公司的DGT801B系列微机保护。

二、存在问题

在学习查看图纸过程中发现快切装置在发变组保护出口逻辑中没有启动快切装置回路（如下图一），即6KV厂用电的切换要通过母线电压低来启动快切装置（如下图二），然而母线电压低的定值一般为70.0%Un，母线电压从100%降到70%Un大约需要0.5秒，已经相当于慢了0.5秒，再加上固有检测和动作时间0.15秒，此时再启动快切装置，，合上备用电源时，母线残压与备用电源电压之间的相角差已接近330°，错过了实现快速切换的机会，这必然延长母线电压的恢复时间，不利于厂用电的快速恢复。电动机组的自起动电流很大，母线电压将可能难以恢复，从而对电厂的机组系统的稳定性带来严重的危害，扩大了机组事故范围。如下图是设计院施工图纸，红色区域没有保护出口启动快切装置回路，所以我们有必要修改发变组保护出口逻辑，增加发变组保护出口全停Ⅰ电信号至快切保护屏启动快切，实现快速切换是最优方案。

图一

图二

三、改造方案

现在我厂#1、2机组6KV厂用电采用一台有载调压分裂变结构高压厂用变压器（即A高厂变）和一台有载调压双卷结构高压变压器（即B高厂变），两台变压器均从发电机主回路取得电源。每台机分6kVA、B、C段工作母线，双套辅机接在A高厂变分裂变上（即6kVA、B段），公用负荷和电动给水泵接在B高厂变上（即6kVC段）。#1、2机共用一台有载调压分裂结构备用变压器（即#01启备变），容量能满足任一台机组正常起停或最大一台高厂变故障备用要求。（如下图三）

我厂快切装置选用深圳国立智能公司生产的型号为SID-8BT-A备用电源快速切换装置，其功能配置很强大，能够在事故情况下快速启动快切装置（如下图四）。

图三

图四

深圳国立智能公司生产的型号为SID-8BT-A6KV厂用电快速切换装置，在快速完成工作电源和备用电源切换的功能时包括：事故切换、非正常工况切换及手动切换。每种切换都可选择不同的切换模式，并根据实际需要分别选择不同的切换准则（如下图五）。

图五

（1）事故切换由保护接点启动，保护启动接点可并接进线纵差保护、发电机、变压器或发-变组保护出口接点。当事故切换启动后，先发跳工作电源开关指令，在切换条件满足时经延时发合备用电源开关命令，切换模式可以选择串联或同时。

（2）非正常工况切换，非正常切换是自动进行的，包括以下两种情况：①母线失压启动，当母线三个电压均低于整定值且时间大于所整定延时定值时，装置根据选定方式进行串联或同时切换；②工作电源开关误跳启动，因各种原因（包括人为误操作）引起工作电源开关误跳开，装置可选择串联切换模式。

（3）手动切换是手动操作启动，而后自动进行的。在检测到就地手动切换信号，或接收到远方切换命令时，启动工作线路与备用线路之间的快速切换操作。切换模式可以选择串联、同时、并联。

根据快速切换的逻辑判断和固有检测、动作时间，事故切换和母线电压低启动快切存在一个大约650ms的时间差。经生产准备部、工程部电气专业联合讨论后决定上报广东省电力设计研究院，建议修改发变组保护出口逻辑，增加发变组保护出口全停Ⅰ电信号至快切保护屏启动快切，实现由保护事故切换回路来快速启动快切（如下图六）。

图六

四、实施情况

经过公司生产准备部、工程部电气专业沟通协调，广东省电力设计研究院根据我们提出的建议和方案对发变组保护出口全停Ⅰ逻辑进行了修改，增加发变组保护出口全停Ⅰ电信号至快切保护屏启动快切，实现由保护事故切换回路来快速启动快切，其他配套措施也一起进行了调整更改（如下图七）

图七

五、最后总结

经过发变组保护全停1出口逻辑的改造优化，实现了：（1）使6KV厂用电的切换方案实现最优，使机组在事故情况下6KV厂用电能够快速切换，减少事故损失，保护人身和设备安全，大大提高6KV厂用电的供电可靠性，防止事故进一步扩大。（2）控制设计安装成本，因为还没有安装调试，节约了很大一笔人工和材料成本，相当于省下了很大一笔资金。（3）同时减轻运行人员的操作量，减轻运行人员的劳动强度，为机组安全稳定运行打下坚实的基础。

参考文献：

[1]广东省电力设计研究院博贺电厂施工图纸.

[2]深圳国立智能公司快速切换装置说明书.

[3]博贺电厂1000MW机组主机运行规程.