摘要：抽水蓄能机组在检修前，必须做好相应隔离措施，现行隔离注入式转子一点接地保护的方法存在人员走错间隔、设备误动、操作复杂等缺点，本文讲述通过改造，在保护回路上加装开关，从而有效避免了以上情况，改造结构简单，易于实现，运维人员操作简便。并能为抽水蓄能机组类似操作提供参考。
关键词：抽水蓄能 转子 保护 改造
ABSTRACT: With the Hunan and central China power grid power supply and load structure is becoming more complex, grid peak valley ratio increased year by year grid of Heimifeng Pumping Storage Power Co., Ltd. is a strong demand, the aim of this paper is to is through study of Heimifeng Pumped Storage Power Co., Ltd. the valve on the downstream flat signal voltage feedback loop, put forward the reform ideas, thereby eliminating the boot when ball valve in lower reaches of the pressure signal feedback abnormal situation, effectively enhance the unit and start-up success rate, to ensure reliable supply of power grid.
KEY WORDS：Ball valve, flat pressure, reliable
0 引言
大型抽水蓄能机组一般都运行在高水头、高转速工况，机组各部位振动、摆度较常规水电机组大很多，极易导致紧固件、连接件、预埋件松动，为了及时发现机组缺陷，避免机组非计划停运，因此抽水蓄能机组运行规程规定：每月需要对机组进行定检。由于检修人员要进入发电机内部，故需要做相应的隔离措施。由于转子一点接地保护是注入电压式保护，在密闭空间内周围都是金属导体的地方工作，必须考虑隔离上述保护电源，才能确保检修人员安全。通常的做法是：断开保护装置电源，将保护功能退出，这种方法运行人员操作简单易行，节省时间，但是存在极大风险。风险一：只断开了保护装置电源，而保护功能或出口连片未退出，在检修完毕恢复送电的过程中，保护装置上电时，保护装置故障，导致机组出口断路器失灵保护动作联跳主变压器高压侧断路器，若是联合单元机组，将会直接导致相邻运行机组非计划停运；因此，相关规范规定，在断开保护装置电源之前，需退出保护功能或出口连片；风险二：断开保护装置电源、退出保护功能或出口连片，在恢复安全措施投入保护边片时，如万用表档位选择错误，保护将直接出口，同样会出现上述后果。而且反复停送保护装置电源，也会增加保护装置故障机率，减少装置使用寿命，给机组安全稳定运行埋下隐患。
因此，寻找一种操作简单方便，风险低的隔离转子一点接地保护方法，对于抽水蓄能电站来说很有意义。
1运行方式及故障介绍
某电站安装4台单机容量300MW可逆式机组，总装机容量1200MW，电站采用联合单元接线方式，1号机变与2号机变共用一台500kV高压断路器5001，3号机变与4号机变共用一台500kV高压断路器5003，汇集于一条500kV单母线，再通过500kV高压断路器5051以一回出线接入500kV变电站。
2015年12月15日11:50，该电站运行方式为5051、5001、5003断路器合闸，1-4号主变运行，1号、2号、3号机组发电工况运行，负荷均为200MW，4号机组正在定检恢复过程中，当恢复操作执行至“合上4号机发电机A套保护AG43模块电源开关F3”后，监控系统出现如下告警：
11:50:22.044 “4号机组A组保护装置停运”报警；
11:50:22.560 “4号机组A组保护装置故障”报警；
11:50:23.808 “4号机组发电/电动机转子一点接地保护A动作”动作；
11:50:24.026 “4号机组发电机出口断路器失灵保护A动作”动作；
11:50:24.436 “4号机组次同步过流保护A动作”动作；
11:50:24.647 “4号机组电动工况溅水功率A组保护动作”动作；
11:50:24.856 “4号机组电动工况低功率保护A动作”动作；
11:50:25.065 “4号机组发电工况逆功率保护A动作”动作；
11:50:25.478 “4号机机组A套保护跳3号机组”动作；
11:50:25.680 “3号机事故停机”报警。
以上报警信号连续刷屏，共重复出现15次。
后果：造成3号/4号主变高压侧断路器5003分闸，3号机组803断路器分闸，3号机组甩200MW负荷停机。事后查明此次事故原因为：4号机组发电机B套保护装置恢复送电时发生保护误动，整组保护全部误出口动作。
2 转子一点接地保护原理
一般采用电压注入式原理，即在转子绕组的正负两端或其中一端（通常选择负端）与大轴之间注入一个48V的电压，通过电子开关的的定时切换，实时求解转子对地绝缘电阻值，保护反映发电机转子对大轴绝缘电阻的下降。转子一点接地保护可根据现场转子绕组的引出方式，选择双端注入式或单端注入式。转子一点接地设两段动作值，灵敏段动作于报警，普通段可动作于信号或跳闸。
3 改造方案
本文提出一种实现隔离转子一点接地保护的方法：
对于转子一点接地保护，一般设置A、B两套，保护功能通过以下回路实现：
转子一点接地保护回路图
一般情况下，机组正常运行或备用状态，转子一点接地保护开关S1会切在A组投入或B组投入状态，会投入其中一组保护。机组定检时，转子一点接地保护开关S1没有中间位置，所以只要保护装置不停电，注入的电压量会直接进入转子绕组，回路上没有容易供运维人员进行隔离操作的开关，只有机组灭磁柜内注入电压回路上装设的保险，但考虑到灭磁柜本身属于带强电高压设备，以防人员触电或机组误跳等情况，不宜在此部位进行操作。所以为了隔离转子一点接地保护，隔断注入电压，经对比分析，决定在机组A套保护柜内S1切换开关出线端设置一个1P的空气开关，该方案具有成本小，易于实施，运维人员操作起来方便无风险。断开此开关，转子一点接地保护注入电压回路也断开了，检修完毕，合上此开关，转子一点接地保护功能即行恢复。整个隔离过程保护装置不需要停电及送电操作，保护连片（压板）不需要退出、投入，运维操作人员不需要进入机组励磁柜内去取电压回路保险，从而最大程度上避免了人员走错间隔，误入带电间隔、误操作的风险，避免了保护装置因失电或上电而误动作的风险，保证机组定检安全。很大程度上避免了人为因素造成的风险，同时也延长了设备的使用寿命，具有结构简单，操作简便的特点。
4 结束语
该电站在转子一点接地回路改造后，简化了运维人员隔离操作，杜绝了频繁拉合保护装置电源导致保护装置误动的可能，避免了运维人员误操作及触电的风险，消除了保护装置因人为因素误动的隐患。
参考文献
[1]维奥.厂家说明书 DRS-COMPACT HW/FW Description.
[2]姚翔 电力自动化设备 2000 知网.
作者简介
吴志峰（1982-），男，工程师，主要研究方向：水电站（含抽蓄）运维检修管理。
叶爽（1983-），男，工程师，主要研究方向：抽水蓄能电站机电设备运维工作。
申良（1982-），男，工程师，主要研究方向：抽水蓄能电站机电设备运维工作。
论文作者:吴志峰,叶爽,申良
论文发表刊物:《电力设备》2016年第24期
论文发表时间:2017/1/17
标签：机组论文; 转子论文; 保护装置论文; 动作论文; 操作论文; 断路器论文; 回路论文; 《电力设备》2016年第24期论文;