厂用380V电源继电保护配置改造

厂用380V电源继电保护配置改造

谭晓虎

（贵州兴义电力发展有限公司贵州兴义562400）

摘要：贵州兴义电力发展有限公司兴义电厂2*600MW机组厂用电系统部分低压配电动力中心（PC）、电动机控制中心（MCC）段电源进线开关继电保护装置配置过于集成化而不便于保护装置的效验，质量不可靠，且设计故障信息的表述和记录过于简单，稳定性显著下降，保护误动或拒动近年来频繁发生，对机组安全、稳定运行造成了极大威胁，已无法满足厂用电系统的安全稳定运行、机组设备的安全经济性运行、为彻底解决以上弊端和继电保护工作的基本要求，必须对厂用380V电源系统保护配置进行改造。

关键词：厂用380V电源；继电保护；配置；改造

1现状及问题

兴义电厂2*600MW机组厂用电系统部分低压配电动力中心（PC）、电动机控制中心（MCC）段电源进线开关智能型万能断路器长城YCW1系列断路器采用CNC长城YC1W1智能型控制器、GEMPA系列断路器采用WJ（M-PRO）系列智能型控制器及施耐德MASTERPACTMT/NT系列断路器采用Micrologic控制单元。智能型万能断路器的中枢部件是智能控制器，它承担断路器的各种保护、报警、显示与控制功能。其原理是通过检测单元获取主线路的电流、电压、信号，经控制器的逻辑控制单元分析判断后发出信号控制断路器的动作，断路器的动作与否及动作时间取决于控制器的控制信号。结合兴义电厂多年以来设备的实际运行经验及检修、维护经验，发现配置集成式智能控制器的智能型万能断路器存在以下问题：

1.1保护定值的设定存在死区。因智能控制器内置的保护逻辑限制，以至于保护定值的整定不能按照计算出来的标准值整定，导致与上级开关的保护配合不灵敏，宜造成越级跳闸的事故隐患。

1.2运行参数的显示精度差。通过实际的运行经验发现，其部分控制器因设计缺陷，不能显示小于40的电流值。另外，其三相电流、电压的显示刷新速度慢，不利于实际运行工况的参考与判断。

1.3电量采集及信号配置集成笼统。因该智能控制器为集成式镶入断路器本体，电量采集和信号采集都完全集成模块化，这样的设计无法满足保护装置的效验需求。

1.4操作面板设计过于简单，没有动作报告显示，事故追忆等必要的信号及电能矢量显示。

2改造方案

在2016年机组大修之际，兴义电厂采用南瑞继保RCS-9691系列低压综合保护测控微机保护装置对#1机组、#2机组厂用电系统部分低压配电动力中心（PC）、电动机控制中心（MCC）段电源进线开关进行改造，同时对开关的二次控制系统进行了优化。改造后，简化了二次控制回路，提高了控制系统的自动化程度，保障了机组安全稳定运行。

2.1保护装置改造

针对兴义电#1机组、#2机组厂用电系统部分低压配电动力中心（PC）、电动机控制中心（MCC）段电源进线开关保护装置目前存在的问题，通过对厂内其他系统综合保护使用情况和其他综合保护使用情况的比较，最终确定南京南瑞继保电气有限公司生产的RCS-9691型微机保护作为替代产品。RCS-9691B型微机保护，功能配置齐全、性能可靠、人机界面友好。其强大的硬件平台，采用32位微处理器，计算速度更快，继电器、电源模块等元器件均为进口工业级产品，性能更可靠。全面的功能，包含了低压装置的的保护、测控度量功能和电机控制功能，是同类产品中最完善的。成熟的技术，将南瑞继保国际领先的高压保护的技术及思想，应用到低压保护中，专业性更强。完善的后台，通讯采用RS485总线，可广泛用于各种监控系统作为低压设备的智能化监控单元，具有RS232调试串口，可通过DBG2000软件与PC通讯，方便定值整定、采样显示、报文显示以及录波。大容量的事件记录可查询最后十次跳闸记录，可查询最后十次自检记录，可查询最后32次开关量及状态变位记录。独有的录波功能可记录最后一次跳闸时刻所有模拟量及变位波形。测控功能实现三相电流、电压、频率、功率因数、有功功率P、无功功率Q、有功电量、无功电量、状态监视。采用整体式结构强弱电严格分开，全密封机箱设计，加上精心设计的抗干扰组件，使抗振能力，抗电磁干扰能力强。全汉化液晶显示，现场运行调试人员操作方便。

2.2二次控制回路简化

在改造设计施工之前，首先，现场检查核实开关柜实际接线图，根据原理图确定该保留的二次线、该拆除的二次线和新增加的二次线，绘制原理图（见图一）。随后，根据新保护装置出厂接线图，结合控制回路、保护配置，分别绘制接线图（见图二）图纸。以及对相应需要新装CT的选型和安装位置进行了确定。新图纸对二次回路进行了改进，增加了DCS保护动作和综合告警信号，便于以后的事故分析。

图一

图二

2.3微机保护定值计算及校验

采用微机保护装置对原断路器智能控制器的保护进行改造需收集智能控制器说明书、原保护定值、计算底稿等资料，并根据设备的容量、重要程度等设计了保护配置方案。根据配置方案，分别整定过流保护、接地保护等保护定值，校核保护的灵敏度，并对保护装置的定值进行校验，对保护逻辑、出口功能等进行检查。微机保护装置校验前检查CT直流电阻是否合格，回路绝缘是否合格，接线与图纸是否一致，保护定值是否正确，一次设备是否正常，设备是否具备送电条件。设备送电时，应检查保护装置的采样值、相序、相角值，以保证CT回路接线正确。若发现问题应及时分析原因，如果是保护定值问题，应通知整定计算人员进行定值修正；如果是相序不对、采样值不对等二次接线问题，应将设备停电后修改二次回路，直至CT回路接线正确。微机保护装置校验前，还应送保护装置电源，确认定值和控制字正确；联系热工及运行，将报警及跳闸信号传动正确；在送控制电源前，如微机保护装置有“控制回路断线”报警，则DCS也应有“电气故障报警”的信息。在送控制电源后，如微机保护装置及DCS报警消失，则：就地合、跳开关，检查动作正常，显示正确，检查各继电器动作正常；DCS显示正确；此时应无任何报警信息。对传动开关过程中发现的问题及时反馈，及时修改安装接线图，再按要求进行开关传动试验，并保证动作无误、准确。

3改造成效

(1)在机组可靠性方面，微机保护装置内部的故障录波功能为设备的故障分析提供了可靠的数据，缩短了分析时间，为机组的安全稳定运行提供了保障。

(2)在经济方面，保护换型后提高了机组设备运行的安全稳定性，减少了设备的维护量，减少了非计划停机的费用。

(3)新加装的RCS-9691系列保护装置具有信息通讯及远动系统，为远景自动化的升级预留通道，为将来#1机组、#2机组厂用电系统部分低压配电动力中心（PC）、电动机控制中心（MCC）段电源的自动化程度的提高做下了良好的铺垫。