浅谈漫湾电厂10.5kV厂用电Ⅰ、II、Ⅲ、Ⅳ段断路器保护改造

浅谈漫湾电厂10.5kV厂用电Ⅰ、II、Ⅲ、Ⅳ段断路器保护改造

刘姝妮周宇

刘姝妮周宇

(华能澜沧江水电股份有限公司漫湾水电厂云南省临沧市675805)

摘要：厂用电是水电厂最重要的负荷，厂用电系统的任何故障都会影响正常生产，甚至导致电站生产全部瘫痪，危及设备与人身安全。因此保证厂用电系统的可靠性和不间断性具有十分重要的意义[1]。本文简单介绍了10.5kV厂用电Ⅰ、II、Ⅲ、Ⅳ段母线的运行现状、改造前后保护的对比、改造后采用的保护测控装置的功能特性及具体的定值计算等。

关键字：10.5kV断路器改造保护装置定值计算

一、工程概述

1.1GEMIF装置与RCS-9621CS装置对比

GEMIF装置无对时功能，而RCS-9621CS装置具备软件对时和硬件对时功能。GEMIF装置无事件记录、故障录波功能，而RCS-9621CS装置具备完善的事件报告处理功能，可保存最新64次动作报告，最新256次SOE变位记录报告，最新64次用户操作记录报告，最多8次故障录波报告。

原GEMIF装置的开出回路（如跳闸出口、装置异常等）均为通过中间继电器来驱动的方式，部分继电器节点长期带电，容易损坏，而且回路较为繁琐。而RCS-9621CS装置集成性高，可以直接开出接点，大大简化了断路器的操作回路[3]。

二、保护装置工作原理

2.1馈线柜保护配置RCS-9621CS装置

2.1.1过流保护

装置设三段过流保护，各段有独立的电流定值和时间定值以及控制字。各段可独立选择是否经复压(负序电压和低电压)闭锁。在母线PT断线时可通过控制字“PT断线退电流保护”选择是退出该电流保护的复压闭锁以变成纯过流保护，还是将该电流保护直接退出。

2.1.2低压侧接地保护

装置中设置三段零序过流保护与零序反时限保护来作为低压侧接地保护。

2.2联络断路器柜保护配置RCS-9611CS装置。

装置设三段过流保护，各段有独立的电流定值和时间定值以及控制字。各段可独立选择是否经复压(负序电压和低电压)闭锁、是否经方向闭锁。

方向元件的灵敏角为45度，采用90度接线方式。方向元件和电流元件接成按相启动方式。方向元件带有记忆功能，可消除近处三相短路时方向元件的死区。

在母线PT断线时可通过控制字“PT断线退电流保护”选择此时是退出该段电流保护的复压闭锁和方向闭锁以变成纯过流保护，还是将该电流保护直接退出。此处所指的“电流保护”是指那些投了复压闭锁或者方向闭锁的电流保护段。既没有投复压闭锁也没有投方向闭锁的电流保护段不受此控制字影响。

过流Ⅰ段和过流Ⅱ段固定为定时限保护；过流Ⅲ段可以经控制字选择是定时限还是反时限，反时限特性沿用国际电工委员会(IEC255-4)和英国标准规范(BS142.1996)的规定，采用下列三个标准特性方程以供选择。

2.3Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段备投装置配置RCS-9653CS装置。

RCS-9653C型备用电源自投装置适用于四段母线的分段结构的接

图110.5kV厂用电Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段主接线图[2]

020联络柜保护装置配置断路器过流和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段备自投功能，我厂采用方式二：Ⅱ段和Ⅲ段之间互为备投电源。

备投起动条件如下：

充电条件：

(1)自投方式控制字投入，软压板投入，且无放电条件；

(2)Ⅱ、Ⅲ母均有压；

(3)003、004、005、006在合位，030在分位。

备投动作条件一：（以Ⅱ段作为Ⅲ段备用为例）

(1)充电已完成，备投方式置于“方式二”

(2)各起动逻辑公共条件：进线断路器005、006无流、Ⅱ母有压，达到以下条件之一，备投起动：

a、正常起动：Ⅲ母无压，自投即起动，开始计时。延时Ttz1到后，跳005、006。；

b、加速起动(加速控制字投入)：：Ⅲ母无压，判断005、006一变跳位，自投即起动，延时空跳005、006。

c、跳位起动(跳位起动控制字投入)：005、006跳位，自投即起动。延时Tjszt到后，空跳005、006。

在确认005、006跳闸脉冲全部发出变跳位（TWJ=1）后，若Ⅲ母电压小于Uwyhz(无压合闸电压)且Ⅱ母仍然有压，则再经延时Thz1合030。

备投动作条件二：（以Ⅲ段作为Ⅱ段备用为例）

(1)充电已完成，备投方式置于“方式二”

(2)各起动逻辑公共条件：进线断路器003、004无流、Ⅲ母有压，达到以下条件之一，备投起动：

a、正常起动：Ⅱ母无压，自投即起动，开始计时。延时Ttz1到后，跳003、004。；

b、加速起动(加速控制字投入)：：Ⅱ母无压，判断003、004一变跳位，自投即起动，延时空跳003、004。

c、跳位起动(跳位起动控制字投入)：003、004跳位，自投即起动。延时Tjszt到后，空跳003、004。

在确认003、004跳闸脉冲全部发出变跳位（TWJ=1）后，若Ⅱ母电压小于Uwyhz(无压合闸电压)且Ⅲ母仍然有压，则再经延时Thz1合030[4]。

备投方式的选择通过断路器柜面板上的切换把手实现。备投动作过程，先跳进线（联络）断路器，后合联络断路器。

三、断路器定值核算

以013断路器为例，计算其保护定值。

四、结束语

此次改造采用南瑞继保生产的RCS-9621CS装置、RCS-9611CS装置和RCS-9653CS装置，改造后的产品配备完善的保护动作信号、告警信号，具有完善的事件记录功能、对时功能和后台通信功能，并配置双RS-485通信接口，支持IEC-103通信规约。具备良好的抗震和抗电磁干扰能力。可大大提高保护动作可靠性，事件记录及录波功能更为保护动作分析提供了可靠依据，简化了二次回路，同时也可提高设备运行可靠性和维护便利性。