吉元濤，駱佳勇，李能昌，汪 巍，李家漢，趙思意

(中國長江電力股份有限公司白鶴灘水力發(fā)電廠，四川 寧南 615400)

某大型水力發(fā)電廠機組保護采用南瑞繼保的RCS-985系列保護裝置，其停機出口接點動作后展寬時間為100 ms左右，監(jiān)控系統(tǒng)采用南瑞NC2000，監(jiān)控系統(tǒng)LCU對DI量巡檢周期一般為300 ms，由于保護裝置出口繼電器為瞬時返回接點，故障切除時間一般為幾十毫秒，發(fā)生故障時監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理量大，二者時間不匹配[1]，機組不能正常停機。故在設(shè)計初期發(fā)電機、變壓器電氣量保護停機出口接點后增加一級帶自保持的重動繼電器，繼電器動作后需手動復(fù)歸，用以滿足LCU對DI的采集時間需求，系統(tǒng)保護停機出口回路如圖1。

圖1 保護停機出口回路圖

1 問題簡介

電站實際運行過程中，機組保護與監(jiān)控系統(tǒng)配合試驗時，分析機組保護動作信號與監(jiān)控系統(tǒng)電氣事故停機流程啟動時序圖，發(fā)現(xiàn)兩者配合時間冗余不夠，后期隨著重動繼電器運行時間增長，動作時間增加，可能發(fā)生機組保護動作后不能正常啟動監(jiān)控系統(tǒng)事故停機流程，造成機組帶故障空載運行[2-3]。

另一方面，保護停機出口回路重動繼電器23ZJ型號為DSP2-4A，此型號繼電器精度高，壽命長但動作功率低，繼電器動作功率校驗記錄見表1。實際運行過程中，抗干擾能力差，在發(fā)生直流接地或者直流系統(tǒng)串入交流時，極易發(fā)生誤動的風(fēng)險，觸發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)電氣事故停機流程，造成非計劃停機事故。

表1 停機重動繼電器動作功率記錄表

為了消除停機出口重動繼電器誤停機風(fēng)險，可以采取以下兩個措施：

1)采用快速大功率中間繼電器，確保不易受干擾而誤動，采用大功率重動繼電器動作后接點至監(jiān)控系統(tǒng)LCU啟動電氣事故停機流程，雖然可以有效的解決繼電器受到直流接地擾動造成非事故停機的風(fēng)險，但繼電器在實際運行過程中，存在長期運行老化的問題，繼電器動作時間不可控，可靠性不高，檢修校驗復(fù)雜，不能從根源上解決兩者時間配合的問題。

2)取消停機出口重動繼電器，通過保護裝置本身展寬停機出口動作時間。查閱裝置說明書，RCS-985 GW裝置跳閘出口插件所有跳閘出口均可整定為是否帶展寬，展寬時間可設(shè)置，默認(rèn)情況下為140 ms。保護停機出口展寬時間設(shè)定需要與監(jiān)控系統(tǒng)進行整組聯(lián)合試驗，并且與監(jiān)控系統(tǒng)程序的數(shù)據(jù)處理和掃描周期冗余配合，來滿足監(jiān)控系統(tǒng)電氣事故停機流程啟動時間。

2 處理措施

《水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)基本技術(shù)條件》對監(jiān)控系統(tǒng)實時性要求[4]：狀態(tài)和報警點采集周期≤1 s；現(xiàn)地控制級裝置接受控制命令到開始執(zhí)行的時間應(yīng)小于1 s[5]。通過保護停機信號傳動LCU監(jiān)控停機流程聯(lián)調(diào)試驗，測試在監(jiān)控系統(tǒng)最大巡檢周期時，機組保護動作后送停機信號出口的展寬時間能滿足監(jiān)控系統(tǒng)采集到的最短時間，試驗記錄如表2、3所示。從試驗結(jié)果來看，當(dāng)停機出口信號展寬時間設(shè)定大于200 ms時，監(jiān)控能夠可靠接收停機信號(SOE)和停機總出口信號(DI)。

表2 保護裝置停機出口展寬時間試驗記錄表(發(fā)電機A套保護裝置)

表3 保護裝置停機出口展寬時間試驗記錄表(發(fā)電機B套保護裝置)

經(jīng)與保護及監(jiān)控廠家協(xié)商，對機組保護裝置停機出口信號展寬時間調(diào)整為450 ms，以確保監(jiān)控系統(tǒng)LCU在收到停機信號后能順利啟動停機流程，從試驗結(jié)果來看，保護停機接點展寬定值是在保護返回后的展寬，實測展寬時間與設(shè)定時間一致，實際停機動作接點閉合時間是大于展寬時間的。機組保護停機出口與監(jiān)控LCU聯(lián)動試驗記錄如表4所示，整改后保護停機出口回路見圖2。

表4 機組保護停機出口與監(jiān)控LCU聯(lián)動試驗記錄表

圖2 整改后保護停機出口回路圖

3 結(jié) 語

綜上所述，機組保護動作停機信號通過保護裝置出口繼電器送至監(jiān)控系統(tǒng)，直接啟動監(jiān)控系統(tǒng)電氣事故停機流程。從保護裝置與監(jiān)控系統(tǒng)的時間配合來看，建議保護裝置停機時間的出口繼電器接點設(shè)置展寬時間，以滿足電氣事故停機流程的啟動時間。

實際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)不同的保護裝置和不同的監(jiān)控設(shè)備采取不同的措施，對增加了展寬時間的繼電器應(yīng)嚴(yán)格調(diào)試，避免啟動失靈的接點和其他要求瞬時返回的保護接點誤加展寬時間。如果裝置展寬時間仍無法滿足監(jiān)控系統(tǒng)停機流程的需要，建議重動繼電器采用大功率(大于5 W)繼電器，能有效防止繼電器受干擾引起誤動作。