摘要：水电站的建设是我国未来电能发展的重要趋势，而电气设备在很大程度上决定着整个水电站的运行。水电站的主要电气设备有发电机、变压器、GIS及线路保障装置，而由于一些水电站的接入方式较为特殊，因此对于水电站主要电气设备的保护配置也有着较高的要求，而本文就对于水电站主要电气设备及保护配置进行简要的分析，进而实现水电站电气设备的安全运行。
关键词：水电站；电气设备；保护配置
近年来我国的经济得到了飞速的发展，水电事业也是取得了很大的进步，但随着水电站的广泛建设，电气设备的故障问题出现在了我们的眼前。因此，本文就水电站电气设备及保护措施进行简要分析。
1 基于某中型水电站主要电气设备的保护配置分析
为了能够提高电气设备保护配置的安全性及可靠性，水电站电气设备一般都会采用双重的保护配置，进而实现水电站安全稳定的运行。以我国某中型水电站为例：
该水电站的地下主厂房中布置有6个水轮发电机组，6个水轮发电机组分别以数字进行划分。
该水电站的地面总开关站内除了有GIS为，还有220KV、500KV的联络变压器，另还有并联电抗器、线路设备。
2 变压器、发电机机组保护配置
变压器与发电机是水电站能够正常运行的关键性设备，因此，要想实现水电站安全稳定的运行，就一定要对变压器、发电机做好合理有效的保护配置。本文对于变压器、发电机的保护装置分为两个系统，以X、Y来分别命名，X、Y为两个彼此独立的系统，两个系统的配置区别为：X系统发电机完全纵差、Y系统不完全纵差；X系统负序反时限过流、Y系统高灵敏横差；X系统低压过流、Y系统转子表层过负荷；X系统励磁绕组过负荷、Y系统定子过电压；X系统定子过电压、Y系统发电机失步；X系统断路器失灵、Y系统断路器失灵；X系统励磁变纵差、Y系统高厂变过流；X系统高厂变纵差、Y系统高厂变过负荷。对于X系统与Y系统的要求就是当其中一个系统退出运行时，另一系统能承担变压器、发电机的保护工作。此外，对于X系统与Y系统的供电问题，应分别由相互独立的两路直流电源对其进行供电，并对两个系统进行单独设屏。
3 GIS保护配置
3.1 500KV断路器保护配置
在500KV断路器的保护配置上，应提供保护盘设在每个断路器上。在故障自动重合闸装置和相分离操作箱应布置在断路器保护盘内。本文以一个中型水电站为实例，该水电站使用由ABB提供，具有相对完备断路器操作电路的GIS。因此，共享操作箱的作用主要体现在断路器位置节点的重复。
该水电站断路器保护盘内使用的是PRS-721A重合闸综合装置，因此，在1号断路器~4号断路器为联合单元接线时，综合重合闸装置可以实现综合重合闸、单相重合闸、三相重合闸机重合闸停用。在机组保护动作时将闭锁重合闸、母线差动保护动作时闭锁重合闸、三项不一致动作时闭锁重合闸、失灵保护延时跳闸时闭锁重合闸、手动跳闸时闭锁重合闸、手动合闸时闭锁重合闸、断路器操作压力降低时闭锁重合闸。除此之外、PRS-721A在断路器失灵保护启动时，瞬时重跳本断路器1次，如果不成功则会动作与处于同一母线上的另外一个断路器跳闸线圈、同时动作于相同母线的机组停机。
3.2 500KV线路保障装置保护配置
3.2.1 母线保护配置
在500KV开关站的单母线具有两个区段，两组母线保护装置应布置在单母线两段。在电站中使用的母线保护装置是由深圳南瑞科技有限公司和由国电南京自动化有限公司生产的GSGB750母线保护装置及BP-2B保护装置，以及4套保护装置分别配备保护盘。且均采用比率制动原理，在外部产生断路时，能够可靠不误动。每套保护装置动作于母线相连主变压器侧的断路器，并停机启动远方跳闸。每段母线都应配置两套保护装置，第一套保护装置与第二套保护装置分别作用于断路器的第一跳闸线圈及断路器的第二跳闸线圈。
3.2.2 线路保护配置
500KV开关站使用的2回出线应分别配置两套保护，且两套保护都应以光纤分相电流差动作为主保护。保护装置应该配有3段式相间距离保护及4段接地方向电流保护。
该水电站使用的保护装置为RCS-931A型保护装置及RCS-925A型数字式故障启动判别装置；第二套保护装置为CSC-103C保护装置及CSC-125A型数字式故障启动判别装置。
远方跳闸在受到对侧跳闸信号时要进行就地判断才允许跳闸。两回线路的两套保护装置分别动作于相同母线相连的主变压器高压侧断路器的第一跳闸线圈及第二跳闸线圈。在两段单母线的连接跨条在合闸状态时，两回线路的保护装置还会动作于相邻段母线相连的断路器跳闸线圈。
3.3安全稳定保护装置
该水电站一共配有2套安全稳定保护装置，并进行了分别设屏，安全性和稳定性装置的功能主要是检测到500KV总线的4回流管线电流，2线输出电流，和500KV总线的两个部分的电压。AC电源，DC电源，电压电路和安全性和稳定性装置的电流环是彼此独立的。在安全性和稳定性装置的先前设置上，应在主，辅模式下工作。当主机发生故障，则辅助设备将自动切换到主机。当500kV线路跳闸无故障，相关单位将被自动切断。当系统频率超过了规定的范围，自动切割可进行，并将较大输出力的单元优选切断。
结束语：
现阶段，我国的水利事业发展迅猛，水电站的建设无论是从数量上、还是规模上都在不断地增加、扩大，而水电站规模的扩大，其内电气设备的数量也是不断增多。因此，在水电站电气设备的运行过程中也会不断的发生故障，水电站电气设备的保护装置只能在一定的程度上提高水电站电气设备的安全性，但电气设备的故障时多样化的，这也就要求维修人员能够对此采用合理有效的办法，保障电气设备的性能与质量。综上所述，本文对水电站主要电气设备及保护装置进行了简要的分析，水电站电气设备的保护装置一般都是双重的，这样做可以在其中一个保护装置产生故障时，另一个保护装置可以瞬时接替其的工作，大大提高了水电站电气设备的运行安全，进而保障了水电站电气设备运行的安全性与稳定性。所以，我们要加强对电气设备保护装置的应用，进而保障水电站的快速发展。
参考文献：
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[2]高瞻,吴磊,侯文茹.水电站主要电气设备及保护配置[J].建材与装饰,2016,(1):297-298.
论文作者:徐铭倩
论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/24
标签：水电站论文; 断路器论文; 电气设备论文; 保护装置论文; 母线论文; 系统论文; 变压器论文; 《基层建设》2019年第7期论文;