淺析某9E燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)保護(hù)國產(chǎn)化的可行性

蘇州工業(yè)園區(qū)藍(lán)天燃?xì)鉄犭娪邢薰?孫沿濤

淺析某9E燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)保護(hù)國產(chǎn)化的可行性

蘇州工業(yè)園區(qū)藍(lán)天燃?xì)鉄犭娪邢薰?孫沿濤

闡述了某燃機(jī)電廠燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)保護(hù)在電力系統(tǒng)運(yùn)行中的不足，介紹了對(duì)該發(fā)電機(jī)保護(hù)實(shí)施的改造，改造后提高了機(jī)組保護(hù)的可靠性，保證了電力系統(tǒng)及機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)保護(hù)；技術(shù)改造；DGT801C微機(jī)保護(hù)；經(jīng)濟(jì)性；可靠性

0 引言

在燃?xì)馊紮C(jī)電力生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過程中，由于燃機(jī)、汽機(jī)、鍋爐、電氣等設(shè)備自身原因或者來自天然氣輸送管道、電力輸送線路等外部的影響都有可能使電力系統(tǒng)運(yùn)行發(fā)生異?；蛘吖收稀ｋ娏ο到y(tǒng)的突發(fā)事件一般有以下幾種情況：一是局部系統(tǒng)發(fā)生過負(fù)荷、二是局部系統(tǒng)過電壓、三是局部系統(tǒng)電力系統(tǒng)振蕩，一般情況下可以通過電網(wǎng)調(diào)度或發(fā)電廠值班人員的正確處理比較快速的恢復(fù)正常狀態(tài)。但在局域電力系統(tǒng)發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，如果不能快速及時(shí)地進(jìn)行有效隔離故障點(diǎn)，則有可能給局域電力系統(tǒng)帶來更大的危害，很有可能造成局部電網(wǎng)全部停電，也給社會(huì)造成較大的負(fù)面影響。

(1)故障點(diǎn)產(chǎn)生很大的短路電流，將超過電氣設(shè)備所能承受的電流值，產(chǎn)生的電弧會(huì)嚴(yán)重?zé)龎碾姎庠O(shè)備。

(2)局域電網(wǎng)電壓將發(fā)生大幅度的下降，工業(yè)用戶及居民用戶的正常生活、工作遭到嚴(yán)重破壞，交通也將癱瘓。

(3)嚴(yán)重破壞9E燃機(jī)發(fā)電機(jī)并網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與可靠性。

(4)故障電氣設(shè)備中流過較大的故障電流，使電氣設(shè)備的使用壽命減少，甚至遭到嚴(yán)重破壞而報(bào)廢。

為了全面確保在局域電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，微機(jī)保護(hù)裝置能夠迅速、自動(dòng)、有選擇地將電氣故障切除，保護(hù)裝置的選擇必須具有可靠性、靈敏性、快速性、選擇性，方能確保機(jī)組或電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。

1 改造的必要性

某9E燃機(jī)電廠的發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置為ELIN公司的微機(jī)保護(hù)裝置，采用的是國外九十年代產(chǎn)品、保護(hù)模塊相對(duì)分散，也比較獨(dú)立。經(jīng)過十多年運(yùn)行管理后，雖經(jīng)過技術(shù)人員的全力運(yùn)營(yíng)維護(hù)，但近幾年來也發(fā)生了一些異常：

(1)保護(hù)裝置元件老化嚴(yán)重，零漂偏離現(xiàn)象嚴(yán)重。

(2)保護(hù)功能模塊只有1套，可靠性不高，不利于局域電網(wǎng)安全運(yùn)行安全。

(3)接線繁雜, 容易造成誤動(dòng)或拒動(dòng)。

(4)所有元件均為進(jìn)口元件，備件訂貨時(shí)間長(zhǎng)、價(jià)格高。

(5)保護(hù)裝置采用國外九十年代的技術(shù)，功能單一、不能滿足江蘇電網(wǎng)的技術(shù)反措要求。

上述9E燃機(jī)發(fā)電機(jī)原保護(hù)裝置存在的問題也日益突出；同時(shí)我國發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置已十分成熟，產(chǎn)品存在改造的必要性和可行性。

2 改造的可行性

根據(jù)該9E燃機(jī)電廠的實(shí)際情況，改造為該廠現(xiàn)投運(yùn)#2、4汽輪發(fā)電機(jī)的DGT801C微機(jī)保護(hù)裝置較為合適。

DGT801C微機(jī)保護(hù)裝置由雙電源供電模塊、雙CPU系統(tǒng)組成，CPU1保護(hù)系統(tǒng)和CPU2保護(hù)系統(tǒng)是完全相同的兩套保護(hù)系統(tǒng)，但它們相互之間又完全獨(dú)立、互不干擾。管理CPU實(shí)現(xiàn)了與兩個(gè)保護(hù)裝置CPU系統(tǒng)的信息互換和人機(jī)界面控制的共享，并與該9E燃機(jī)電廠DCS控制系統(tǒng)取得通訊。

此外，兩個(gè)保護(hù)系統(tǒng)CPU之間通過物理隔離相互檢驗(yàn)，以全面提高保護(hù)裝置運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性。兩套保護(hù)中的主 、后備保護(hù)不僅品種齊全，且彼此之間又相互獨(dú)立，真正起到了主保護(hù)和后備保護(hù)相互應(yīng)起的作用。單套保護(hù)裝置投入運(yùn)行，即可滿足 《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求》中的相關(guān)條款，其可靠性滿足N 一1要求。

通過多方收集應(yīng)用成功案例和運(yùn)行實(shí)踐，DGT801C保護(hù)裝置與ELIN保護(hù)裝置相比較，有許多優(yōu)點(diǎn)：

(1)可靠性高，ELIN保護(hù)原理不如DGT801系列保護(hù)原理完善，例如失步保護(hù)，就存在極大誤動(dòng)的可能。

(2)DGT801C微機(jī)保護(hù)裝置中文界面方便管理,維護(hù)調(diào)試更方便，從而縮短維護(hù)時(shí)間。

(3)能與廠家簽訂協(xié)議，實(shí)現(xiàn)備件零庫存。

(4)DGT801C微機(jī)保護(hù)裝置更符合江蘇電網(wǎng)的要求、售后服務(wù)好。

綜上四點(diǎn)，DGT801C微機(jī)保護(hù)裝置在國內(nèi)是一套比較先進(jìn)的保護(hù)設(shè)備，裝置運(yùn)行的可靠性高、運(yùn)行穩(wěn)定性好、維護(hù)量也比較低。因此，此項(xiàng)保護(hù)裝置改造在技術(shù)上是可行的。

9E燃機(jī)發(fā)電機(jī)DGT801C微機(jī)保護(hù)裝置由一個(gè)保護(hù)屏組成，可代替原來保護(hù)柜放在燃?xì)廨啓C(jī)控制箱內(nèi)。

(l)本次技術(shù)改造中，可采用原來的TA、TV回路。其中TV一1由保護(hù)回路、計(jì)量測(cè)量和電壓試驗(yàn)端子盒共用。因此查出TV一l出線的源頭并接至新加裝的電壓端子排TV一1進(jìn)線側(cè)，保留至試驗(yàn)端子和有、無功變送器的回路, 并將它們與至9E微機(jī)發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置的TV回路并接至電壓端子排TV一1出線側(cè)。TV一2為電壓自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器用，而DGT801C微機(jī)保護(hù)裝置不需要TV一2，同樣其相應(yīng)出線的源頭接至新加裝的電壓端子排TV一2進(jìn)線側(cè)，保留至自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器的回路并將其接至電壓端子排TV 一2出線側(cè)。同樣，9E燃機(jī)發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)側(cè)差動(dòng)TA1、發(fā)電機(jī)出口開關(guān)側(cè)差動(dòng)TA7的源頭接至新加裝的電流端子排TA1，TA7的進(jìn)線側(cè)，將DGT801C微機(jī)保護(hù)裝置至燃?xì)廨啓C(jī)TCC控制間的電流回路分別接到電流端子排TA1，TA7的出線側(cè)。其相應(yīng)的后備保護(hù)TA2已接至電流端子排TA2的進(jìn)線側(cè)。因此只要將DGT801微機(jī)保護(hù)裝置至9E燃?xì)廨啓C(jī)TCC控制間的后備保護(hù)電流回路接到電流端子排TA2的出線側(cè)即可。定子接地回路輸人量取自中性點(diǎn)變壓器的輸出。

(2)DGT801C微機(jī)保護(hù)裝置至燃?xì)廨啓C(jī)控制系統(tǒng)的報(bào)警信號(hào)不變。

(3)取消中間出口繼電器86G1，改用DGT801C微機(jī)保護(hù)裝置出口。

(4)拆除其他多余的連線。

3 技術(shù)改造的經(jīng)濟(jì)性

該9E燃機(jī)發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置技術(shù)國產(chǎn)化投資費(fèi)用合理，改造后的運(yùn)行、維護(hù)費(fèi)用與國外的保護(hù)裝置降低顯著，并且技術(shù)改造工期相對(duì)較短，可以利用機(jī)組大小修機(jī)會(huì)進(jìn)行技術(shù)改造，不會(huì)影響機(jī)組全年運(yùn)行小時(shí)數(shù)。

隨著國產(chǎn)微機(jī)保護(hù)技術(shù)的進(jìn)一步完善和技術(shù)改進(jìn)，使用國產(chǎn)微機(jī)保護(hù)的運(yùn)營(yíng)與維護(hù)成本大大低于進(jìn)口保護(hù)裝置運(yùn)維成本，并且現(xiàn)在的微機(jī)保護(hù)裝置插人式模塊已成熟、其備品備件齊全，更換更簡(jiǎn)單、更方便，大大降低了設(shè)備運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。

4 技術(shù)改造目標(biāo)

通過保護(hù)裝置技術(shù)改造后，9E燃機(jī)發(fā)電機(jī)各項(xiàng)保護(hù)均能達(dá)到各項(xiàng)試驗(yàn)特性良好，其主、后備保護(hù)邏輯回路及動(dòng)作特性校驗(yàn)良好，保護(hù)定值校驗(yàn)到位，其動(dòng)作可靠、穩(wěn)定，出口傳動(dòng)性能良好，各跳閘、功能壓板投退、信號(hào)指示均正確，傳動(dòng)各跳閘回路均正常。并在其投入運(yùn)行后，性能穩(wěn)定、狀態(tài)良好，完全能滿足9E燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組及電網(wǎng)安全運(yùn)行的需要。

(1)電氣二次設(shè)備外部接線簡(jiǎn)單明了，降低了因接線錯(cuò)誤而可能造成保護(hù)裝置誤動(dòng)或拒動(dòng)，裝置的可靠性得到全面提高，9E燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組的安全性也進(jìn)一步提高。

(2)調(diào)試維護(hù)方便，大大縮短了定檢時(shí)間間隔，9E燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組可以在短時(shí)恢復(fù)備用，保證了9E燃機(jī)電廠不會(huì)因?yàn)樵O(shè)備檢修或試驗(yàn)而影響安全生產(chǎn)及經(jīng)濟(jì)運(yùn)營(yíng)。

(3)DGT801C微機(jī)保護(hù)裝置采用2塊保護(hù)CPU主板，正常運(yùn)行時(shí)2塊保護(hù)CPU主板均動(dòng)作時(shí)保護(hù)才出口，也就是常說的二取二保護(hù)動(dòng)作，保證保護(hù)裝置不誤動(dòng)，當(dāng)有1塊保護(hù)CPU因故退出運(yùn)行時(shí)，另一塊保護(hù)CPU動(dòng)作即出口，也就是常說的一取一保護(hù)動(dòng)作，保證了不拒動(dòng)，提高了保護(hù)裝置的可靠性，保證了正常運(yùn)行時(shí)9E燃機(jī)電廠的安全運(yùn)行。

(4)繼電保護(hù)裝置的投退可以通過投、退相應(yīng)的保護(hù)出口功能壓板來操作，操作性方便、可靠、容易，同時(shí)杜絕了軟壓板操作的不安全因素。

(5)當(dāng)發(fā)生設(shè)備故障時(shí)，可以及時(shí)查看事件記錄及故障波形，方便異常事件原因分析，迅速排除故障點(diǎn)，使9E燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組迅速恢復(fù)健康運(yùn)行。

5 結(jié)語

公司落實(shí)對(duì)燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)保護(hù)改造，扭轉(zhuǎn)公司長(zhǎng)期以來依靠進(jìn)口備件價(jià)格高、周期長(zhǎng)等局面。這是燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組設(shè)備國產(chǎn)化進(jìn)程的標(biāo)志之一。為國家的工業(yè)強(qiáng)國之路，主動(dòng)擔(dān)起民族使命，是中國民族工業(yè)之榜樣。

[1]DGT 801系列數(shù)字式發(fā)電機(jī)變壓器組保護(hù)裝置-技術(shù)說明書．

[2]GE公司運(yùn)行與維護(hù)手冊(cè) GE資料．

[3]防止電力生產(chǎn)事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求及編制釋義,國家能源局發(fā)布．

孫沿濤（1974—），男，江蘇鹽城人，工程師、注冊(cè)安全工程師，蘇州工業(yè)園區(qū)藍(lán)天燃?xì)鉄犭娪邢薰景踩魅?，從事燃?xì)廨啓C(jī)電廠安全管理工作。