关键词: 新政航电；保护装置；改造方案
1 技改原因
（1）继电保护装置按 GB/T14285-93《继电保护和安全自动装置技术规程》设计，2005年生产，继电保护装置投运11年，达到设计使用寿命，装置老化问题日益突出，存在涉网安全隐患；
（2）2006年继电保护已应用新技术标准，机组、主变、母线保护装置厂家停止生产该系列产品，已无法购买相应备件；并且保护装置处理缺陷时已使用库存备件，导致公司核心备件严重缺失,不满足DLT/587-2007《微机继电保护装置运行管理规程》6.15.1条运行维护单位应储备必要的备用插件的相关规定。
（3）保护装置存在问题：保护装置采用脉冲对时且为分对时，存在对时不准确现象，不利于事故后原因分析；
（4）原发电机保护装置未装设逆功率保护及主备保护未相互独立，不满足SL 455-2010 《水利水电工程继电保护设计规范》3.0.14条应装设逆功率保护及GB/T14285-2006《继电保护和安全自动装置技术规程》4.1.12.1条发电机保护主备保护应相互独立的相关规定。
2 改造方案及可行性分析
方案：原继电保护装置为2005年产品，新增逆功率保护功能，其功能模块不能与原装置兼容，局部改造不能满足继电保护安全运行要求。保护装置已投运超10年，继电保护已应用新技术标准，所以保护装置原备件已停产，为了满足继电保护新技术标准要求，满足安全生产要求，故只能对其进行整体更换，同时增设机组相关保护装置，所有保护装置主备保护相互独立设置；保护装置采用现有时钟同步装置（2013年改造）IRIG-B（DC）码对时。
可行性分析：各保护装置整屏更换，同时要求厂家在屏柜端子布局基本保留在原位置，减少施工时间。机组、主变母线保护装置实施时间可以随其年度检修时即可完成，根据年度检修周期安排分期实施，先实施一台机组、主变及母线保护，下一年度再实施剩余其他保护。先更换的装置，可以临时作为未更换的备件供急用。
3 技改预期目标
一是提高设备的可靠性，消除设备存在的问题；
二是完善设备的功能，符合新的技术规范要求；
4 技改效益分析及风险分析
4.1 技改效益分析
可靠性 ：由于装置本身性能的提高，减少了误动、拒动的几率，从而保证电厂稳定运行，提高了可靠性。
安全性：设备的可靠性提高了，消除了设备存在的问题，也就保证了系统的安全性，从而降低机组非停和设备故障次数，大大提升的设备安全性。
经济性：由于设备可靠和系统安全的提高，降低机组非停和设备故障次数与设备出现事故的风险，提高经济效益，降低了维护成本。
4.2 风险分析
该技改方案自身无风险，并可以根本上解决装置不稳定性及故障问题，消除设备误动、拒动等风险，从而提高电厂的稳定性，减少非计划停运，提高公司经济效益。
5 技改进度安排
集中采购，分步实施。2016-2017年度检修中实施3#机组、2#主变、110KV母线保护装置改造，2017-2018年度检修中实施1#、2#机组、1#主变保护装置改造。
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5.1原保护配置情况
5.1.1 发电机保护装置：
a)纵联差动保护，瞬时动作于解列、灭磁、停机；
b)低电压保持的过电流保护，带两段时限，短时限动作于跳主变压器高压侧断路器、长时限动作于发电机解列、灭磁、停机；
c)失磁保护，带时限动作于解列；
d)过电压保护，带时限动作于解列、灭磁；
e)定子一点接地保护，短时限动作于发信号、长时限动作于解列、灭磁、停机；
f)转子一点接地、过负荷保护，带时限动作于发信号；
g)励磁变速断、过流保护，带时限动作于发电机解列、灭磁、停机。
5.1.2 主变保护装置：
a)纵联差的保护，瞬时动作于跳主变各侧断路器；
b)高压侧复合电压方向过流保护，带时限动作于主变高压侧断路器（系统侧倒送电时投入）；
c)中性点零序过流、零序过压、间隙过流电压保护，带时限动作于跳主变各侧断路器；
d)瓦斯保护，轻瓦斯动作于发信号，重瓦斯动作于跳主变各侧断路器，并可选切换到发信号；
e)压力释放、冷却系统全停，动作于发信号，可选择跳闸；
f)油温度高、绕组温度高保护，动作于发信号，可选择跳闸;
g)启动通风，动作于启动冷却器风机、油泵。
5.1.3 母线保护装置：
差动保护：瞬时动作于跳母线各支路断路器（4条）；
主要技术要求：
1）微机发电机保护装置：
a)设置主用、备用保护装置及操作箱各一套
主用保护包括：纵联差动保护；
备用保护包括：过负荷、失磁、过电压、定子一点接地、转子一点接地、励磁变电流速断和过电流保护等；
b)保护装置应具有故障录波功能和故障记录功能;
2）微机主变压器保护装置：
a)设置主用、备用保护装置,非电量保护装置各一套主用保护包括纵联差动保护；
备用保护包括：高压侧复合电压方向过流、零序电流、零序电压、间隙过流、启动通风；
非电量保护装置包括：瓦斯保护、压力释放、冷却器全停、油温度高、绕组温度高保护等；
b)保护装置应具有故障录波功能和故障记录功能。
3）微机母线保护装置：
a)设置一套主用保护装置，保护包括纵联差动保护。
b)母线保护应具有复合电压闭锁、交流电压回路断线闭锁和交流电流回路断线闭锁功能；
c)母线保护在区外故障时应可靠制动，CT饱和不影响保护正确动作；
d)母线保护装置应输出至少6对独立的无源空接点信号用于跳闸及信号回路;
e)保护装置应具有故障录波功能且必须有故障记录功能。
5.1.4其他要求：
a)屏柜体外部尺寸：2260×800×600mm（高×宽×深）。屏体结构为屏前单门、屏后双开门、垂直自立、柜门内嵌式的柜式结构，前门为玻璃门，正视屏体，转轴在左边，门把手在右边、屏柜具备通风功能、屏柜颜色与其他屏柜一致。
b)内部配线的额定电压为1000V，应采用防潮隔热和防火的交联聚乙烯绝缘铜绞线，其最小截面不小于1.5mm2，但对于TA、TV、跳闸回路和电源回路的截面应不小于2.5mm2；
c)屏体下方应设有接地铜排和端子。接地铜排的规格为25×4mm2，接地铜排可以不与屏柜绝缘，接地端子为压接型。屏间铜排应方便互连；
d)所有端子均采用凤凰端子或同等质量的端子，额定值为1000V、10A，压接型端子。电压端子要求为多端子连接或采用双层端子。电流回路的端子应能接不小于6mm2的电缆芯线。电压回路的端子应能接不小于2.5mm2的电缆芯线。保护屏上跳、合闸回路应采用能接6mm2截面电缆芯的端子，并且跳闸回路的公共端子及跳闸回路端子应采用多个端子的连接方式，以保证一个端子只允许接入一根电缆芯。保护屏上电源回路应采用能接6mm2截面电缆芯的端子，并要求正、负级之间应有端子隔开；
e)端子布局应对应原有布局设计以方便原电缆接入；
f)屏上的所有设备（包括继电器、控制开关、熔断器、空气开关、指示灯及其它独立安装的设备），均应有铭牌或标签框，以便于识别；
g)每套装置的直流电源需配备西门子高性能直流专用快速小开关接入。
6 结束语
新政航电水电站的保护系统技术改造历时近半年，，通过方案选择、技术论证、现场施工、竣工预试等工作，证明所采用的保护系统改造满足了该站二次系统的需要，解决了一直困扰电站安全生产的技术难题，为电站整体改造奠定了基础。
作者简介：
邓小勇（1987- ），男，四川安岳人，工程师，本科，从事水电站运行与维护工作。
李江（1989- ），男，四川营山人，助理工程师，专科，从事水电站机电设备维护工作。
论文作者:邓小勇,李 江
论文发表刊物:《中国电业》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/24
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