#3发变组保护改造中问题研究及解决方案[摘要]某电厂#3发变组保护装置原为BBC公司的机电型继电器所组成，1985年12月份投运，随着该套保护运行周期的增长，出现了部分继电器特性变差、整定困难、无备品等问题，最严重的问题是其出口继电器动作电压高，威胁着发电机组的安全运行，经过对发变组保护改造的可行性研究和对国产新型大型机组保护在实际中应用的调研，按照防止电力生产重大事故的二十五项重点要求，制订改造技术措施，于2003年机组大修期间，对#3发变组保护实施了改造。[关键词]保护、CT特性、配置1．引言#3发电机—变压器组为单元接线方式，发电机、主变、高厂变为封闭母线联接，主变高压侧接入500kV变电站，500kV变电站采用3/2（1个半开关）接线方式。发电机为比利时ACEC公司生产的全氢冷、无刷励磁的300MW汽轮发电机组，升压变压器为比利时ACEC公司提供的有载调压变压器。#3发变组保护装置为BBC公司70年代早期产品，该保护装置是由机电型继电器组成，截止2003年该保护已随发电设备运行18年。姚郑线姚白线#3发变组一次系统接线图如下：531512#4机联变500kV南母521522532533523513500kV北母#3主变#3发电机#3高厂变6156166kV6段6kV5段2．改造前发变组保护中存在的主要问题保护所使用的多数继电器特性变差，继电器整定值调整不到要求值；保护出口继电器额定工作电压为直流110V，实际测试的继电器动作值已达到100V以上，严重超过规程要求值，容易造成保护拒动，危及机组及系统安全；该发变组保护厂家随机仅提供了极少的游丝，触点等备品，这些备品早已经被用尽了，这些装置已停止生产多年，因此，该保护装置的继电器无备品来源。高厂变后备保护配置存在不足，在高厂变低压侧或6kV母线上发生短路故障时，如果分支过流保护出现拒动，将会造成保护灵敏度不能满足而拒动使设备损坏事故，另外高厂变无后备保护。发电机定子过负荷和负序过负荷保护、转子过负荷保护为定时限特性，不能满足保护的灵敏度和可靠性的要求，不符合大机组对保护特性的要求。定子接地保护的动作范围只有95%，存在死区。逆功率保护是机组保护中动作最频繁的保护，但原保护的功率元件继电器是一个靠逻辑实现长延时和短延时（程序跳闸），经常因一个环节不可靠而造成保护拒动，影响机组的安全停运。不满足25项反措中要求，主保护配置未实现快速双重化。#3发变组保护为1985年12月投运，现保护运行约18年，不符合国家对大机组保护使用寿命不超过十二年的规定。3．改造方案的构思#3发变组保护改造通过设备招标，选择了许继电气股份公司生产的GWFB-800微机型发变组成套保护，该保护装置设计为三面机柜，A、B柜为发变组保护的电气量保护，C柜为发变组非电气量保护。发变组保护的A、B柜中配置了三个机箱分别是801型、802型、803型机箱，每个机箱中均配置了三个CPU，其中一个CPU负责通讯管理，另两个CPU为保护所用：CPU1负责跳闸出口，CPU2负责发信号和启动，两个CPU硬件配置完全相同，具有独立的采样、A/D转换、逻辑计算功能，CPU2启动后，开放CPU1跳闸出口的+24V电源，即两个CPU保护动作后“与门”出口，以此提高了保护动作的可靠性，防止保护误动作。C柜中的804型机箱中有二个CPU，其中一个CPU负责通讯管理，另一个CPU为保护所用。根据GWFB-800保护的特点，对保护配置和CT绕组分配提出了如下要求：801型机箱需用CT数量：发电机中性点CT接入二组，发电机端部CT接入一组，其中发电机中性点的一组CT专用于发电机逆功率保护。该机箱将实现发电机的全部保护。802型机箱需用CT数量：发电机端部CT一组，发电机中性点CT一组，主变高压侧CT一组，高厂变高压侧一组，主变中性点CT一组。该机箱将实现主变全部保护和发变组差动保护。803型机箱需用CT数量：高厂变高压侧CT一组、高厂变低压分支1、分支2各用CT一组。该机箱将实现高厂变的全部保护。804型机箱接入的是非电量保护信号，如主变瓦斯、高厂变瓦斯、灭磁开关联跳、主变风机故障、压力释放阀动作、失灵保护跳闸、组合跳闸等。4．保护配置中出现的主要难题#3发变组保护装置的配置方案，根据GWFB-800保护的特点，结合落实“防止电力生产重大事故二十五项重点要求”继电保护实施细则和火力发电厂安全性评价专家组所提出的意见，#3发变组保护将按双主双后备的保护双重化配置方案实施，但因改造发变组保护受现场实际条件和产品型号的限制，发变组保护与原有设备的接口问题、CT配置是否满足成为本次改造的难点。（1）实现保护双重化。首先是保护的C